KR20000007406A - 프로피온산을 포함하는 꿀벌 백묵병 방제 제제 및 이를 이용하여 꿀벌 백묵병을 방제하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로피온산(propionic acid)이 포함된 꿀벌의 백묵병 방제 제제 및 이를 이용하여 꿀벌의 백묵병을 방제하는 방법에 관한 것으로, 프로피온산을 포함하는 본 발명의 제제를 꿀벌에 처리할 경우 백묵병의 감염을 방제하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

프로피온산을 포함하는 꿀벌 백묵병 방제 제제 및 이를 이용하여 꿀벌 백묵병을 방제하는 방법

본 발명은 프로피온산(propionic acid)이 포함된 꿀벌의 백묵병 방제 제제 및 이를 이용하여 꿀벌의 백묵병을 방제하는 방법에 관한 것이다.

꿀벌의 백묵병은 벌통내의 유충에 침입하여 유충을 미이라 형태로 만들고 이어 딱딱한 백묵 형태로 변화시켜 결국 꿀벌을 죽이는 병으로서 늦은 봄이나 초여름 사이에 벌통의 출입구나 바닥, 소방, 그리고 벌통 주변에서 백묵병에 감염된 벌들을 흔히 볼 수 있다. 이러한 꿀벌의 백묵병은 1913년에 독일의 마센(Massen)에 의하여 최초로 보고된 이래, 1957년에는 뉴질랜드에서, 1968년에는 미국 캘리포니아주에서 발병되어 거의 모든 주로 병이 만연된 바 있으며, 캐나다에서는 1971년에 발병되었다는 보고가 있다(Gillam, Honey bee science, 1, 159-162(1980)). 또한 일본에서는 1974년 아끼다현 및 캐나다산의 수입 양봉에서, 1979년에는 기후현에서도 백묵병이 발견된 바 있으며, 이와 같은 백묵병은 전 세계로 확산된 꿀벌 질병 중 가장 피해가 큰 병 중의 하나로 밝혀졌다(Health, Bee world, 66, 9-15(1985)).

백묵병원균은 1955년 스필토어(Spiltoir) 등에 의해 아스코스파에라 아피스(Ascosphaera apis)로 명명되었으며(Spiltoir, et al., J. Bot., 42, 501-508(1955)), 꿀벌의 유충에만 감염되고, 특히 수벌의 유충에 감수성이 강하며, 백묵병원균의 포자낭은 환경에 대한 저항성이 강하여 병원성이 15년 동안이나 유지된다는 보고가 있다(Bailey, Honeybee pathology, 124, Academic press. London, (1981)).

이러한 백묵병은 감염된 벌통의 오염된 화분 섭취(Mehr et al, Amer. Bee J., 116, 266-268(1976)), 감염된 벌통에서의 여왕벌의 리퀴닝(requeening)(Dejong ＆ Morse, Chalkbrood, New York's Food and Life science, 9, 12-14(1976)), 여왕벌, 일벌 등의 이동과 감염된 벌통에서 건전한 벌통으로의 병의 전파(Herbert et al, J. Apic. Res., 16, 204-208(1977)) 등의 다양한 방법에 의해 감염되는데, 우리나라에서는 1980년대 중반부터 급격히 만연되어 현재는 그 피해가 가장 큰 꿀벌의 질병으로서 벌꿀 생산에 많은 피해를 주고 있다.

현재까지 밝혀진 백묵병의 방제법으로서는 감염 벌통을 소각하는 방법이 가장 확실한 것으로 알려져 있으나, 이 방법은 경제적인 손실이 너무 크기 때문에 이를 대체할 수 있는 방법으로서 약제를 이용한 방제법과 병원균의 전파 경로 탐색을 통한 오염원 제거 방법 등에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다.

백묵병에 대한 약제 실험 결과는 많이 보고되지 않았으나 그 중 트리클로로시아누린산(trichlorocyanuric acid, TCA)이라는 약제를 이용한 방제법이 효과가 있는 것으로 나타났으며(Flores, et al., Revista Iberoamercana de Micologia, 12(2), 49-51(1995)) 또한, 여러 종류의 이미다졸(imidazol)과 식물체에서 분리한 물질인 계피유(cinnamon oil), 배이 오일(bay oil), 시트로넬랄(citronellal), 정향유(clove oil) 및 티몰(thymol)도 백묵병원균의 성장을 억제하는 효과가 있는 것으로 보고되었다. 1980년대 이후 최근 우리나라에서도 이러한 백묵병이 만연하여 많은 양봉농가에 피해를 주고 있는 것으로 보고되고 있으나, 아직 백묵병에 대한 약제 실험이 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다.

이에 본 발명자들은 꿀벌 백묵병을 방제할 수 있는 제제를 개발하기 위해 계속 연구를 진행한 결과, 프로피온산이 백묵병원균 방제에 효과가 있다는 사실을 발견하고 이를 포함하는 제제를 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 꿀벌의 백묵병을 방제할 수 있는 제제 및 상기 제제를 이용하여 꿀벌의 백묵병을 방제하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 프로피온산의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병원균의 성장 변화를 나타낸 것이다.

도 2는 프로피온산 흡착 제제의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병원균의 성장 변화를 나타낸 것이다.

도 3은 프로피온산 흡착 제제의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병 감염 방제효과를 나타낸 야외실험 결과이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 프로피온산 유효량을 함유하는 꿀벌의 백묵병 방제 제제를 제공한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 상기 꿀벌의 백묵병 방제 제제를 꿀벌의 벌통에 처리함으로써 꿀벌의 백묵병을 방제하는 방법을 제공한다.

본 발명의 백묵병 방제 제제는 프로피온산만을 포함하거나, 물 등의 담체 또는 희석제 등을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명의 백묵병 방제 제제는 1 내지 100%의 프로피온산, 특히 바람직하게는 50%의 프로피온산을 포함하는 액상 제제일 수 있다.

본 발명에서는 또한 백묵병 방제 제제로서, 야외에서 직접 적용하기 위한 목적으로 흡착제에 프로피온산을 흡착시킨 고상제제를 사용할 수 있으며, 사용될 수 있는 흡착제로는 버미큘라이트(vermiculite), 아그리솔벤트(agrisorbent), 화이트 카본(white carbon), 입상 규조토 또는 입상 지오라이트(zeolite)가 있고, 특히 버미큘라이트를 사용하는 것이 바람직하다. 프로피온산 흡착제제는 흡착제 1g당 10 내지 100% 프로피온산 0.5 내지 2 ㎖, 바람직하게는 1㎖를 흡착시켜 제조할 수 있다.

본 발명의 프로피온산 흡착제제는 고체 알갱이의 형태로서 이를 야외에서 사용할 경우 액체 상태보다 조작이 간단할 뿐만 아니라 효과도 더욱 우수하다.

본 발명의 프로피온산 수용액 제제는 백묵병이 발생되는 봄에서 여름에 걸쳐 3 내지 7 개월 동안 10 내지 15회, 바람직하게는 12회 처리함으로써 목적하는 방제효과를 얻을 수 있으며, 1회 처리시 5 내지 100 ㎖/벌통, 바람직하게는 20 ㎖/벌통의 양으로 벌통에 처리한다.

또한 본 발명의 프로피온산을 흡착제에 흡착시킨 흡착제제는 3 내지 7 개월 동안 5 내지 8회, 바람직하게는 6회만 처리하면서도 목적하는 방제효과를 얻을 수 있으며, 1회 처리시 15 내지 30 g/벌통의 양으로 벌통에 처리한다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실 시 예 1 : 꿀벌 백묵병원균의 분리 및 프로피온산 처리 효과 검증

(단계 1) 충체로부터 백묵병원균의 분리

서울대학교 농업생명과학대학 내에 있는 양봉장의 꿀벌 충체의 표면을 70% 알콜로 살균한 후, 암피실린(ampicillin, 50 ㎕/ml)을 가하고 SDA＋Y 배지(사브로드 덱스트로스 효모 추출물 고체 배지(sabouraud dextrose agar with yeast extract)(덱스트로스(dextrose) 4%, 박토-펩톤(bacto-pepton) 1%, 효모 추출물 0.2% 및 아가 1.4%)에 옮겨 25℃, 상대습도 85% 조건에서 96 시간 동안 배양한 다음 백묵병원균을 분리하였다. 이렇게 분리된 균주를 상기와 동일한 조건의 SDA＋Y 배지에 도말하여 균을 증식시켰다.

(단계 2) 백묵병원균에 프로피온산 처리 효과 검증

상기 SDA＋Y 배지에서 14일 동안 배양하여 수득한 꿀벌의 백묵병원균을 살균된 증류수에 10⁵ball/ml 농도로 현탁한 후, SDA＋Y 배지를 5mm 두께로 깐 87 × 15 mm의 페트리디쉬(petri dish)의 중앙에 상기 현탁액 10 ㎕를 접종하고, 무균상에서 건조시켰다. 페트리디쉬 뚜껑에 프로피온산 50 ㎕를 처리한 다음 26℃, 상대 습도 85% 조건에서 페트리디쉬를 뒤집어 7일 동안 배양하면서 프로피온산의 훈증효과를 검증하였다. 대조구로서 프로피온산을 처리하지 않은 무처리 대조군을 사용하여 동일한 조건에서 백묵병원균을 배양실험하였다.

도 1은 프로피온산의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병원균의 성장 변화를 나타낸 것으로서, (a)는 무처리 대조구이고, (b)는 프로피온산 처리구이다. 여기에서 보듯이, 무처리 대조구(a)는 백묵병원균의 성장이 매우 활성화된 반면, 프로피온산 처리구(b)는 프로피온산의 훈증효과에 의해 백묵병원균의 성장이 억제되었음을 알 수 있다.

실 시 예 2 : 프로피온산의 지속적인 효과 검증

SDA＋Y 배지의 중앙에 10⁵ball/ml 농도의 백묵병원균 현탁액 10 ㎕를 접종한 다음, 각 1 %, 3 %, 5 %, 7 % 및 10 % 농도의 프로피온산 접종액 50 ㎕를 20 mm × 20 mm 크기의 여과지에 각각 적신 후 페트리디쉬의 뚜껑에 놓고, 26 ℃, 상대습도 85% 조건에서 페트리디쉬를 뒤집어 96 시간 동안 배양하였다. 매일 콜로니(colony)의 형성 여부를 관찰하여 약효의 지속성을 관찰하였으며, 1 주일 간격으로 프로피온산이 처리된 뚜껑을 백묵병원균이 새롭게 접종된 배지에 옮겨 밀봉하고 다시 균의 성장여부를 관찰하였다.

대조구로는 프로피온산 대신 50 ㎕의 증류수만을 처리하여 사용하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

처리기간처리구	1 주	2 주	3 주
무처리구	＋
1%	＋
3%	＋
5%	－	＋
7%	－	＋
10%	－	－	＋
+ : 백묵병원균의 콜로니 형성- : 백묵병원균의 콜로니 미형성

여기에서 보듯이, 백묵병원균을 접종한지 1주 이내에 대조구와 프로피온산 1 % 및 3 % 처리구에서는 콜로니의 형성이 관찰되었으며, 프로피온산 처리 2 주경에는 프로피온산 5 % 및 7 % 처리구에서 백묵병원균의 성장이 관찰되었다. 프로피온산 10 % 처리구의 경우에는 프로피온산 처리 3 주 경과 후에 균의 성장이 관찰되어 프로피온산의 훈증효과가 2주 동안 지속됨을 알 수 있었다.

실 시 예 3 : 프로피온산 흡착 제제의 제조 및 이의 효과 검증

(단계 1) 프로피온산 흡착 제제 제조

프로피온산 원액을 버미큘라이트(vermiculite, 입수처: 온양버미큘라이트사)에 10% 농도로 흡착시켜 고체 알갱이의 형태인 흡착 제제를 제조하였다.

(단계 2) 프로피온산 흡착 제제의 효과 검증

프로피온산 흡착 제제를 백묵병원균에 처리하였을 때의 프로피온산의 훈증효과를 검증하기 위하여 하기와 같은 실험을 하였다.

프로피온산을 처리하지 않은 무처리구(a), 프로피온산 원액을 10%로 희석한 접종액 50㎕을 처리한 처리구(b) 및 상기 단계 1에서 제조된 흡착 제제 0.05g을 처리한 처리구(c)를 각각 1 주일 동안 개방된 환경에서 방치한 다음, 백묵병원균을 접종한 고체 배지에 각각 옮겨 프로피온산의 훈증효과를 조사하였으며, 그 결과는 도 2에 나타내었다.

도 2는 프로피온산 흡착 제제의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병원균의 성장 변화를 나타낸 것으로서, (a)는 프로피온산 무처리구, (b)는 프로피온산 희석액 처리구 및 (c)는 프로피온산 흡착제제를 각각 나타낸다. 여기에서 보듯이, 무처리구(a)에서는 백묵병원균을 접종한지 4일 후부터 백묵병원균이 성장하였으며, 프로피온산 희석액 처리구(b)에서는 백묵병원균 접종 14일 후까지 백묵병원균이 성장하지 않았으며, 프로피온산 흡착 제제 처리구(c)에서는 백묵병원균 접종 1주 경과 후까지도 백묵병원균이 전혀 성장하지 못함을 알 수 있다.

실 시 예 4 : 프로피온산 제제의 야외 효과 검증

상기 실시예 3에 의해 실내 실험에서 검증된 프로피온산의 백묵병 방제효과를 야외에서 검증하기 위하여 꿀벌의 백묵병이 실제로 발생한 칠보산 양봉장을 대상으로 효과 검증 실험을 실시하였다.

프로피온산 원액 10㎖을 버미큘라이트 10g에 흡착시킨 흡착제제를 플라스틱 용기에 담아 백묵병에 감염된 꿀벌 5만 마리가 서식하는 벌통 안에 넣어준 후 3주 동안 감염사충의 발생 현황을 조사하였다. 대조구로는 프로피온산 무처리구를 사용하였으며, 그 결과는 도 3에 나타내었다.

도 3은 프로피온산 흡착제제의 처리에 의한 꿀벌의 백묵병 감염 방제효과를 나타낸 야외실험 결과로서, (a)는 프로피온산 무처리구, (b)는 프로피온산 무처리구의 벌통 전면사진 및 (c)는 프로피온산 흡착제제 처리구를 나타낸다. 여기에서 보듯이 프로피온산 무처리 벌통(a)에서는 백묵병에 감염된 사충이 있었으며, (b)에서 보듯이 벌통의 전면에 벌들이 벌통밖으로 내다버린 감염된 사충을 다수 관찰할 수 있었다. 이와 대조적으로 프로피온산 흡착제제 처리구(c)에서는 감염사충이 발견되지 않았다.

이로부터 프로피온산은 꿀벌 백묵병 방제에 효과적인 약제로서 작용하며, 제제의 형태로는 버미큘라이트에 흡착한 형태가 특히 유효함을 알 수 있었다.

프로피온산을 포함하는 본 발명의 제제는, 꿀벌에 처리되었을 때 백묵병을 방제하는 효과를 나타낼 수 있다.

Claims (8)

1. 프로피온산을 포함하는 꿀벌의 백묵병 방제 제제.
2. 제 1 항에 있어서,

   1 내지 100% 프로피온산 수용액인 것을 특징으로 하는 제제.
3. 제 1 항에 있어서,

   프로피온산이 흡착제에 흡착된 것임을 특징으로 하는 제제.
4. 제 3 항에 있어서,

   흡착제 1g당 10 내지 100%의 프로피온산 0.5 내지 2㎖가 흡착된 것을 특징으로 하는 제제.
5. 제 3 항에 있어서,

   흡착제가 버미큘라이트(vermiculite), 아그리솔벤트(agrisorbent), 화이트 카본(white carbon), 입상 규조토 또는 입상 지오라이트(zeolite)인 것을 특징으로 하는 제제.
6. 제 1 항에 따른 프로피온산 함유 제제를 벌통에 처리함으로써 꿀벌의 백묵병을 방제하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   1 내지 100% 농도의 액상 프로피온산 함유 제제를 5 내지 100 ㎖/벌통의 양으로 벌통에 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   흡착제에 프로피온산이 흡착된 고상 프로피온산 함유 제제를 15 내지 30g/벌통의 양으로 벌통에 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.