KR20040066951A - 선충과 식물 흰가루병의 방제용 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄닌계 식물 추출물의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용한 살선충 방제제, 흰가루병 방제제 및 식물 내병성 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 사용된 식물은 율피, 감, 호프, 솔잎, 아선약, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등으로하고, 이들 추출물의 1종 또는 2종 이상의 혼합물은 식물기생성 선충 및 작물의 흰가루병(powdery mildew)에 대하여 탁월한 방제효과를 얻을 수 있다. 또한 이들 조성물은 작물의 내병성 증진과 세근발달을 촉진시키는 효과가 있어 작물생육 및 열매의 성장을 촉진시키며, 인축독성 및 환경오염에 대한 위험이 거의 없어 안전하게 사용할 수 있는 식물 병해 방지용 조성물이다.
Description
본 발명은 율피, 감, 호프, 솔잎, 아선약, 해아다, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등으로부터 추출, 여과하여 농작물에 발생하는 선충 및 흰가루병을 효율적으로 방제하는 식물 해충 및 식물병 방제용 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.
농업에 있어서 화학농약은 작물 및 병해충의 종류에 따라 달리 사용되며, 현재 사용되는 것은 수백종에 이르고 있다. 최근에는 화학농약의 다량 사용으로 병해충의 저항성 문제가 크게 대두되고 있으며, 농산물에서 독성이 강한 농약이 허용치 이상으로 검출되어 식품으로서의 가치가 상실되는 경우도 많다.
인축에 대하여 독성이 없으며 환경오염이 적은 식물병해충 방제제의 개발은 연구자들의 최대 과제이다. 그러나 이를 해결할 수 있는 방법으로는 미생물 제제 혹은 천연물을 활용한 제제의 개발로 해결될 수 있으므로, 이에 대한 연구가 활발이 진행되고 있으며, 부분적으로느 이러한 제제가 판매되고 있으나 방제가가 너무 낮아 현실적인 방제가 이루어지지 않고 있는 상태이다. 방제효과가 탁월한 동시에 친환경적인 제품의 개발은 아직까지도 미진한 상태이다.
뿌리혹선충은 기주식물의 범위가 700여종으로 저항성 품종이 적고 점차적으로 화학적 약재의 내성을 갖게되어 작물을 재배하는데 심각한 문제로 대두되고 있다. 뿌리혹선충(Meloidogynesp.)은 식물기생성 선충으로 식물의 뿌리에 침입하여 양분을 흡즙하는 동시에 병원성 미생물의 복합감염을 촉진한다. 선충의 뿌리내 기생은 뿌리혹 형성 및 뿌리의 생육을 억제하게 되며, 결국에는 식물의 고사를 유발 시킨다. 최근에는 과채류 및 약재가 대형화, 연중 재배화, 집단 재배화로 인해 선충의 피해가 급속히 증가되는 추세이다. 화학약재는 선충의 내성 및 환경오염 등의 문제를 야기시키므로 이를 해결하기 위한 대안으로 생물학적 방제방법이 활발히 연구되고 있다. 선충의 천적으로는 세균, 포식성곰팡이, 응애 등 여러 종류가 있으며, 그 중에서도 포식성 곰팡이의 연구가 생물학적 방제방법으로 가장 연구가 진행된 상태이다.
흰가루병은 300여종의 기주식물에서 11속 80여종이 알려져 있으며, 대표적인 흰가루병의 원인균으로는Sphaerotheca fuliginea, Sphaerotheca macularis, Sphaerotheca pannosa, Sphaerotheca humuli, Sphaerotheca phaseoli, Sphaerotheca glycines, Leveillua taurica, Eryshipe cichoraeearum등이 잘 알려져 있다. 이러한 흰가루병(powdery mildew)은 시설재배 뿐만 아니라 노지에서도 많이 발생되며 확산 속도가 빨라 큰 피해를 주고 있는 식물병이다. 흰가루병의 발병적온은 15-25도이며, 습도는 40%-85%로 그 범위가 상당히 넓어 피해가 큰 식물병이다. 노지재배에서는 보통 5-6월과 9-11월에 발생하지만, 시설재배에서는 여름철 고온기를 제외하고는 흰가루병이 연중 발생된다. 흰가루병의 피해 식물은 광범위하나 주로 딸기, 오이, 멜론, 참외, 호박, 수박, 고추, 토마토, 복숭아, 사과, 포도, 장미, 거베라, 구기자, 작약 등이다. 흰가루병은 작물에 따라 증상은 다소 차이를 보이나 대부분 잎, 줄기, 열매에 흰가루 모양의 곰팡이가 피며, 병이 진전됨에 따라 식물의 광합성과 호흡을 저해하여 병반 조직이 괴사하면서 감염조직이 급속히 기형화되고 결국 고사하게 된다. 따라서 잎에서의 흰가루 확산은 잎에 형성된 병반과 낙엽에 의한 초세약화, 줄기의 생육저하 및 열매의 수확 불가로 수확량의 큰 감소를 초래한다. 흰가루병은 화학약재의 살포로 방제가 가능하지만 내생균사를 형성하기 때문에 내생균사에서 분생포자의 형태로 공기중에 비산 전파되므로 완전한 방제가 어렵다. 따라서 흰가루병은 주기적인 방제가 필요하며, 방제에 실패할 경우 식물의 세력이 떨어지면서 과실이 불량해지고 수량이 크게 감소하게 된다. 최근에는 미생물제제를 이용한 방제 기술이 활발히 연구되고 있으나 그 효과는 미약한 상태이므로 인축독성이 낮은 흰가루병 방제제의 개발은 절실히 요구된다.
밤(Castanea crenata)은 맛이 뛰어나 오래전 부터 이용되어온 견과류로서 우리 나라의 식품에 다양하게 이용되어 왔다. 율피는 밤의 내과피로서 밤을 이용한 가공식품 제조시 제거되어 폐기처리되던 일종의 산업 부산물이다. 그러나 최근에는 율피가 피부미백효과가 있어 피부미용팩의 한 성분으로 이용되며 갈색의 색소 때문에 천연염색의 원료로 활용되고 있다.
감(Diospyros kaki)은 우리나라를 비롯해 중국, 일본이 원산지이다. 감은 발육이 왕성하고 병해충의 피해가 적어서 재배 및 관리가 용이한 작물이다. 감 과실은 탄닌 성분으로 인해서 강한 떫은 맛을 느끼게 한다. 이러한 탄닌 성분은 잎에서 합성되어 과실로 이동이 된다. 또한 감잎에 함유된 탄닌에 관한 연구가 그 동안 활발히 진행되었는데, 이를 이용한 감잎차 등이 상품으로 개발된 바 있다. 감잎에 함유된 탄닌은 열에 안정한 특성을 갖고 있으며, 많은 페놀성 하이드록시기(phenolic hydroxy group)를 가지고 있기 때문에 고농도에서는 겔화가 되기 쉽고 물, 에탄올, 메탄올에는 잘 녹는다. 감잎 탄닌은 녹차 탄닌의 주성분인 (-)-에피갈로카테닌((-)-epigallocatechin)과 마찬가지로 지질과산화 억제 및 해독작용이 있는 것으로 알려져 있다.
소나무(Pinus densiflora)는 국내에서 잘 자라는 사철나무로 아스코르빈산, 카로틴, 비타민 K, 플라보노이드, 탄닌산, 정유 등이 함유되어 있다. 솔잎은 신경통, 관절염, 동맥경화증, 괴혈병 등에 효과가 있는 것으로 알려져 건조하여 차로 사용되고 있다.
호프(Humulus lupulus)는 주로 맥주의 원료로 사용되고 있다. 이 호프에는 폴리페놀(polyphenol) 화합물과 탄닌계열의 화합물이 주로 함유되어 있다. 맥주의 제조시에는 호프에 함유된 탄닌성분이 단백질과 결합하여 침전을 형성하여 맥주의 품질을 떨어뜨리기도 한다.
아선약은 감비르 나무(Uncaria gambir) 혹은 해아다(Acacia catechu)의 잎과 어린 가지로부터 물 추출하고 건조하여 수득된 건조 수성엑스이다. 갈색 및 어두운 갈색의 부서지기 쉬운 덩어리이며, 특이한 냄새가 있고 맛은 매우 떫고 쓰다. 아선약은 무르 알코올, 아세톤과 같은 용매에 잘 용해되며, 비정상적인 출혈 억제 및 만성적인 설사, 편도선염 등에 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.
해아다(Acacia catechu)는 한약재로 사용되는 콩과식물로 아다라고도 불리우며 유사종으로는 아다구등이 있다. 항균, 항바이러스, 항암, 지혈, 화상치료, 소염작용 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 주성분으로는 탄닌 및 색소 등이 있다.
암마륵(Phyllanthus emblica)은 대극과 식물로 항세균 및 항진균 효과가 있어 한약재로 사용되어 왔다. 이는 탄닌과 갈릭산(gallic acid)을 주성분으로 포함하고 있다.
쌍떡잎 식물인 커피는 아가네과에 속하는 상록수이며 열대 및 아열대지방에서 재배되고 있다. 커피는 카페인, 탄닌, 지방, 광물질 등으로 구성되어 있으며, 종류는 로부스타종 및 아라비카종 등 약 40여종에 이르고 있고 특이한 향과 맛 때문에 기호음료 및 차로 이용된다.
가자나무(Terminalia chebula)의 열매는 한방에서 가자라고 하여로 다양한 용도로 쓰이고 있으며, 구성성분은 oxalic acid, terflavin, chebulic acid, gallic acid 등으로 구성되어 있다.
소목(Caesalpinia sappan)은 심재가 한방에서 소염 및 항균작용등을 나타내므로 이와 관련된 질환에 사용되고 있으며, 일부 연구에서는 항암 및 미백작용이 보고되고 있다. 소목의 구성성분은 brasilin, gallic acid, gallotannin, sappanin 등을 포함하고 있다.
지유(Sanguisorba officinalis)는 오이풀로 gallic acid, pedunculagin, glucogallin 등으로 구성되어 있으며 한방처방에 첨가물로 사용된다.
호장(Polygonum cuspidatum)의 뿌리는 호장근이라 불리우며 한방에서 다용되고 있다. 구성성분으로는 protocatechuic acid, oxalic acid, citric acid, cinnamic acid, gallic acid, tetrahydroxystilbene 등이 있다.
대황(Rheum taguticum)은 항균 및 소염작용, 그리고 사하작용등이 있으며, 구성성분으로는 physcion, gallic acid, emodin, rhein, chrysophanic acid, catechin 등이 있다.
조등(Uncaria rhynchophylla)은 gallotannin, vallesiachotamine, isovallesiachotamine, vincoside lactam, strictosamide 등으로 구성되어 있으며 한약재로 유통되고 있다.
선충의 방제방법으로는 담수나 고온처리 등과 같은 물리적인 방법, 천적생물 및 미생물을 이용한 생물학적 방제, 또는 클로르피크린, 메칠브로마이드, 스타렉스 등의 화학적 방제 등이 이용된다. 화학적 방제는 방제가가 높아 선충 밀도를 낮추는데 큰 효과를 거두고 있으나 환경오염, 인축독성, 토양 생태계의 파괴 등과 같은 피해를 가져오므로 선진국에서는 점차 규제대상이 되고 있는 방제방법이다. 그러나 물리적인 방법 및 생물제제의 방제가는 화학제제의 방제가에 비해 훨씬 낮으므로 화학제제를 대체할 수 있는 생물제제의 개발은 절실히 필요한 상태이다.
흰가루병을 방제하기 위해 사용되는 화학약재로는 Myclobutanil수화제, Fenarimol유제, Thiophanate수화제, Benomyl수화제, Triadimefon수화제, 수화유황, Chinomethionate 등이 사용된다. 그 외에도 최근에는 작물의 흰가루병 방제를 위해서 베이킹소다, 점토, 오일과 계면활성제 등이 사용되고 있으며, 독성이 없는 식물추출물 및 미생물 등의 적용도 시도되고 있으나 방제효과가 낮아 현실적인 방제 효과를 거두지 못하는 실정이다.
따라서 본 발명은 탄닌계 식물들로부터 식물병 방제활성물질의 추출, 여과하여 흰가루병 방제용 조성물 및 그 제조방법을 제공함으로써 흰가루병의 효율적인 방제 및 환경 친화적인 진균 방제제를 제공하고자 한다.
상기 식물들은 탄닌계 화합물을 다량 함유하고 있는 율피, 감, 호프, 솔잎, 감비르나무 및 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등이다.
탄닌은 식물성 다가 알콜로서 물에 용해되어 수렴작용 및 출혈을 억제하는 목적으로 의약제재로 사용되어 왔으며, 살균과 방부작용도 갖는 것으로 보고되어 왔다. 탄닌은 화학적 성질에 따라 크게 가수분해형 탄닌(hydrolyzable tannins)과 축합형 탄닌(catechol tannins)으로 나뉘며, 가수분해형은 pyrogallotannin이라고도 하며 산이나 탄닌분해효소에 의해 갈릭산(gallic acid), 엘라긴산(ellagic acid) 등과 글루코스를 생성하는 종류로 갈로탄닌(gallotannin)과 엘라기탄닌(ellagitannins)으로 구분된다. 축합형 탄닌은 피로갈로탄닌(pyrogallotannin)보다 가수분해에 대한 저항성이 크며 카테킨-탄닌(catechin-tannin)과 류코안토카니딘(leucoanthocanidin)으로 분류된다.
본 발명은 탄닌계 식물 추출물이 우수한 항균효과 및 구충효과를 발휘함에 착안하여 작물 기생성 선충 및 흰가루병의 방제제로 사용함으로서 작물의 생육 증진 및 내병성을 증진시키는 것을 그 목적으로 한다.
식물기생성 선충 및 흰가루병은 방제가 어려우며, 방제가가 높은 화학약재는 토양오염 및 인축독성을 야기할 뿐만 아니라 작물의 약해가 우려되므로 사용이 제한되고 있는 실정이다.
본 발명은 식물병원성인 흰가루병 및 기생성 선충의 효율적인 방제에 사용할 수 있는 식물 및 그 조성물에 관한 것으로, 식물기생성 선충과 흰가루병의 방제효과가 우수할 뿐만 아니라 식물의 내병성 증진 및 세근발달을 유도하며, 작물에 약해가 없고 인축 독성이 거의 없는 환경 친화적인 식물병 방제제를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 율피(Castanea crenata), 감(Diospyros kaki), 소나무(Pinus densiflora), 호프(Humulus lupulus), 감비르나무(Uncaria gambir), 해아다(Acacia catechu), 암마륵(Phyllanthus emblica), 커피, 가자(Terminalia chebula), 소목(Caesalpinia sappan), 지유(Sanguisorba officinalis), 호장(Polygonum cuspidatum), 대황(Rheum taguticum), 조등(Uncaria rhynchophylla)은 각각 물 추출, 메탄올 추출 혹은 열수 추출하여 1종 혹은 2종 이상의 추출물을 사용한 제조물로 선충 방제, 흰가루병 방제, 식물 내병성 증진 및 세근발달에 효과가 있는 식물병 방제제 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 살선충, 식물 흰가루병 및 내병성을 증진시키는 조성물에 사용되는 율피(Castanea crenata), 감(Diospyros kaki), 소나무(Pinus densiflora),호프(Humulus lupulus), 감비르나무(Uncaria gambir), 해아다(Acacia catechu), 암마륵(Phyllanthus emblica), 커피, 가자(Terminalia chebula), 소목(Caesalpinia sappan), 지유(Sanguisorba officinalis), 호장(Polygonum cuspidatum), 대황(Rheum taguticum), 조등(Uncaria rhynchophylla)은 메탄올 및 물로 추출하여 얻어진 1종 혹은 2종 이상의 추출물 또는 그 분말로 제조하였다.
본 발명에 살선충 활성 측정을 위하여 사용된 선충은 선충감염이 심한 토양 및 오이 뿌리혹에서 분리하여 사용하였다.
본 발명에서 흰가루병을 유발하는 진균의 항균활성측정을 위하여 사용된 진균은 흰가루병이 심한 딸기 및 오이의 잎과 과실에서 분리하여 사용하였다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명의 범위가 이에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 : 율피의 물 추출물 제조 및 효능검증
율피는 탄닌을 포함한 생리활성물질의 수율을 높이기 위하여 열수로 추출하였다. 즉, 율피는 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후 그 분말 1kg을 여과주머니에 넣고 3L의 물을 첨가하여 3-4시간 동안 가온 추출하였다. 추출액을 여과 또는 원심분리하여 추출액만을 얻었다. 얻어진 활성물질이 포함된 추출액은 최종 용량을 1L로 맞춘 후 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
율피 추출물을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포하여 얻어진 결과는 표 1과 같다. 율피 추출물은 두 작물 모두에서 대조구와 유사한 생육 상태를 보였으며, 일부 뿌리에서는 세근 발달이 촉진되는 것을 알 수 있었다.
| 율피 | 작물 및 희석농도(희석배수) | |||||
| 오이 | 딸기 | |||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 | |
| 열수 추출물 | - | - | - | - | - | - |
-, 생육장애 없음
율피 열수 추출물의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 2와 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는 생리식염수만 처리하였고 실험구는 농도별로 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 율피 추출액을 생리식염수에 200배 희석하여 처리한 경우 가장 높은 치사율을 나타내었으며, 400배 및 600배로 희석 처리한 실험군에서는 처리 후 7일에 대조군에 비해 65% 이상의 치사 효과를 나타내었다.
| 율피 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | ||
| 200배 | 400배 | 600배 | ||
| 열수 추출물 | 1 | 60 | 45 | 20 |
| 2 | 65 | 55 | 30 | |
| 4 | 80 | 70 | 63 | |
| 7 | 85 | 75 | 65 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 율피 열수 추출물 농도별로 희석하여 감염된 잎에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 3에 나타내었다. 오이 및 딸기에 율피 열수 추출물을 200배로 희석하여 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 엽면살포 후 10일까지 방제율이 60% 이상으로 흰가루병 방제효과가 탁월한 것이 확인되었으며, 딸기보다는 오히려 오이에서 방제효과가 높게 유지함을 알 수 있다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 열수 추출물 | 60 | 75 | 50 | 60 |
실시예 2 : 감의 물 추출물 제조 및 효능검증
감은 탄닌을 포함한 생리활성물질의 수율을 높이기 위하여 열수로 추출하였다. 즉, 감은 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후 그 분말 1kg를 여과주머니에 넣고 3L의 물을 첨가하여 3-4시간 동안 가온 추출하였다. 추출액을 여과 혹은 원심분리하여 추출액만을 얻었다. 얻어진 활성물질이 포함된 추출액은 최종 용량을 1L로 맞춘 후 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
감 추출물을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포한 결과는 표 4와 같다. 감 추출물은 두 작물 모두에서 대조구와 유사한 생육 상태를 보였으며, 일부 뿌리에서는 세근 발달이 촉진되는 것을 알 수 있었다.
| 감 | 작물 및 희석농도(희석배수) | |||||
| 오이 | 딸기 | |||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 | |
| 열수 추출물 | - | - | - | - | - | - |
-, 생육장애 없음
감 열수 추출물의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 5와 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는 생리식염수만 처리하였고 실험구는 농도별로 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 감 추출액을 생리식염수에 200배 희석하여 처리한 경우 가장 높은 치사율을 나타내었으며, 400배 및 600배로 희석하여 처리한 실험구에서는 처리 후 7일에 대조군에 비해 60% 이상의 치사 효과를 나타내었다.
| 감 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | ||
| 200배 | 400배 | 600배 | ||
| 열수 추출물 | 1 | 55 | 40 | 20 |
| 2 | 62 | 51 | 28 | |
| 4 | 75 | 63 | 42 | |
| 7 | 84 | 68 | 60 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 율피 열수 추출물 농도별로 희석하여 감염된 잎과 줄기 등에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 6에 나타내었다. 율피 열수 추출물은 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 엽면 살포 후 10일까지 방제율이 60% 이상 유지하여 율피 추출물은 흰가루병 방제효과가 탁월한 것이 확인되었으며, 딸기보다는 오히려 오이에서 방제효과가 높음을 알 수 있다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 열수 추출물 | 55 | 65 | 45 | 60 |
실시예 3 : 솔잎의 물 추출물 제조 및 효능검증
솔잎은 탄닌계 화합물 등 생리활성물질들의 수율을 높히기 위하여 열수로 추출하였다. 즉, 솔잎은 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후 그 분말 1kg를 여과주머니에 넣고 3L의 물을 첨가하여 3-4시간 동안 가온 추출하였다. 추출액을 여과 혹은 원심분리하여 추출액만을 얻었다. 얻어진 활성물질이 포함된 추출액은 최종 용량을 1L로 맞춘 후 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
솔잎 추출물을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포를 통해 처리한 결과는 표 7과 같다. 솔잎 추출물은 두 작물 모두에서 200배로 희석하여 처리한 경우에만 생육 억제 효과가 있었을 뿐, 400배 이상 희석 처리한 경우에는 대조구와 유사한 생육 상태를 보이는 것을 알 수 있었다.
| 솔잎 | 작물 및 희석농도(희석배수) | |||||
| 오이 | 딸기 | |||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 | |
| 열수 추출물 | + | - | - | + | - | - |
-, 생육장애 없음; +, 대조구에 비해 생육 억제
솔잎 열수 추출물의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 8과 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는 생리식염수만 처리하였고 실험구는 농도별로 추출물을 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 솔잎 추출액을 생리식염수에 200배 희석하여 처리한 경우 가장 높은 치사율을 나타내었으며, 400배 및 600배로 희석하여 처리한 경우에는 처리 후 7일에서 대조군에 비해 75% 이상의 치사 효과를 나타내었다.
| 솔잎 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | ||
| 200배 | 400배 | 600배 | ||
| 열수 추출물 | 1 | 73 | 59 | 45 |
| 2 | 78 | 69 | 53 | |
| 4 | 87 | 78 | 67 | |
| 7 | 97 | 92 | 75 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 솔잎 열수 추출물을 농도별로 희석하여 감염된 잎과 줄기 등에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 3에 나타내었다. 솔잎 열수 추출물을 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 흰가루병 방제효과가 탁월한 것으로 확인되었으며, 흰가루 포자가 응집되는 현상을 관찰할 수 있었고 부분적으로는 엽면 및 열매에 반점과 같은 흔적이 남는 현상이 관찰되었다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 열수 추출물 | 56 | 72 | 54 | 62 |
실시예 4 : 아선약의 물 추출물 제조 및 효능검증
아선약은 감비르 나무 또는 해아다로부터 추출된 것으로 탄닌계 화합물을 포함한 생리활성물질들이 다량 함유되어 있다. 아선약은 분쇄기를 사용하여 분쇄한 후 그 분말 100그람을 에탄올 소량에 녹인 후 증류수를 첨가하여 최종농도가 100g/1L가 되도록 맞추어 실험에 사용하였다. 아선약의 불용성 물질은 여과 혹은 원심분리하여 상층액만을 얻었다. 아선약은 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
아선약 추출액을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포한 결과는 표 10과 같다. 아선약은 두 작물 모두에서 대조구와 유사한 생육 상태를 보였으며, 일부 뿌리에서는 세근 발달이 촉진되는 것을 알 수 있었다.
| 아선약 | 작물 및 희석농도(희석배수) | ||||
| 오이 | 딸기 | ||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 |
| - | - | - | - | - | - |
-, 생육장애 없음
아선약의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 11과 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는 생리식염수만 처리하였고, 실험구는 농도별로 아선약 용액을 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 아선약 용액은 생리식염수에 200배 및 400배로 희석하여 처리한 경우 1일만에 92% 및 88%의 치사율을 나타내었고, 600배로 희석 처리한 경우에서는 처리 후 2일에 대조군에 비해 89%의 치사율을 나타내었으며, 모든 처리구에서 처리 후 7일에 100%의 치사 효과를 나타내었다.
| 아선약 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | |
| 200배 | 400배 | 600배 | |
| 1 | 92 | 88 | 82 |
| 2 | 95 | 94 | 89 |
| 4 | 100 | 100 | 98 |
| 7 | 100 | 100 | 100 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 아선약 용액을 농도별로 희석하여 감염된 잎과 줄기 등에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 12에 나타내었다. 아선약 용액을 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 흰가루병 방제효과가 탁월한 것을 알 수 있었으며, 딸기 및 오이 모두에서 방제효과가 높고 지속 효과도 높은 것을 알 수 있었다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 아선약 | 83 | 95 | 82 | 93 |
실시예 5 : 호프, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등의 물 추출물 제조 및 효능검증
상기 실시예와 마찬가지로 호프, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등의 추출물도 각각 작물 약해 시험을 실시한 결과, 모두 작물에 대해 생육 장애가 관찰되지 않았고, 이들 추출물이 특별한 작물의 약해 현상이 관찰되지 않았으므로, 이들 추출물이 작물 생육에 대한 약해가 없음을 알 수 있었다.
또한 상기 추출물들에 대한 살선충 효과를 확인 한 결과, 암마륵, 커피, 조등, 대황은 율피나 감 추출물에 비해 상당히 높은 살선충 효과를 나타내었고 아선약에 비해 유사한 수준의 살선충 효과가 있음을 알 수 있었다. 호프, 가자, 소목, 지유, 호장은 율피와 유사한 선충 치사율을 나타내었다.
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 호프, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등 추출액을 각각 농도별로 희석하여 각각 감염된 잎에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였다. 각각의 용액을 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 암마륵, 커피, 소목, 대황, 조등이 호프나 감에 비해 흰가루병 방제효과가 탁월한 것으로 확인되었으며, 지속 효과도 높은 것을 알 수 있었다.
실시예 6: 아선약과 암마륵 추출액의 혼합 제조 및 그 효능 검증
아선약과 암마륵 추출물을 혼합 제조하여 작물의 약해시험, 살선충 효과, 흰가루병 방제 효과를 실시하였다. 즉, 암마륵 및 아선약은 분쇄기를 사용하여 분쇄하였다. 암마륵 분말 1kg을 6-7L의 물을 넣고 2-3시간 열수 추출한 다음 여과 혹은 원심분리하여 탄닌 등의 활성 성분이 용해된 열수 추출액만을 얻었다. 분말화한 아선약 200g을 소량의 에탄올로 용해한 후 암마륵 열수 추출액 1L와 혼합하였다. 아선약 및 암마륵 혼합액은 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
아선약 및 암마륵 혼합액을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포한 결과는 표 13과 같다. 이 혼합액은 두 작물 모두에서 특별한 약해 증상은 관찰되지 않았으며, 오히려 잎과 열매의 생육증진 및 윤기가 나고 세근 발달이 촉진되는 것을 알 수 있었다.
| 아선약 및 암마륵의 혼합용액 | 작물 및 희석농도(희석배수) | ||||
| 오이 | 딸기 | ||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 |
| - | - | - | - | - | - |
-, 생육장애 없음
아선약 및 암마륵 혼합액의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 14와 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는생리식염수만 처리하였고 실험구는 농도별로 혼합액을 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 아선약 및 암마륵 혼합 용액을 생리식염수에 200배 및 400배 희석하여 처리한 경우 1일만에 96% 이상의 치사율을 나타내었으며, 600배에서는 처리 후 2일에 대조군에 비해 98%의 치사율을 나타내었고 4일 후 모든 처리구에서 100%의 치사 효과를 나타내었다.
| 아선약 및 암마륵 혼합용액 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | |
| 200배 | 400배 | 600배 | |
| 1 | 98 | 96 | 92 |
| 2 | 100 | 100 | 98 |
| 4 | 100 | 100 | 100 |
| 7 | 100 | 100 | 100 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 아선약 및 암마륵 혼합용액을 농도별로 희석하여 감염된 잎과 줄기 등에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 12에 나타내었다. 아선약 및 암마륵 혼합용액을 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 흰가루병 방제효과가 가장 탁월한 것으로 확인되었으며, 딸기 및 오이 모두에서 방제효과가 높고 지속 효과도 탁월한 것을 알 수 있었다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 처리구 | 93 | 100 | 93 | 99 |
실시예 7: 아선약과 조등추출액의 혼합 제조 및 그 효능 검증
아선약과 조등추출물을 혼합 제조하여 작물의 약해시험, 살선충 효과, 흰가루병 방제 효과를 실시하였다. 즉, 조등 및 아선약은 분쇄기를 사용하여 분쇄하였다. 분말 1kg을 6-7L의 물을 넣고 2-3시간 열수 추출한 다음 여과 혹은 원심분리하여 탄닌 등의 활성 성분이 용해된 열수 추출액만을 얻었다. 분말화한 아선약 100g을 소량의 에탄올에 용해한 후 조등 열수 추출액 1L와 혼합하였다. 아선약 및 조등 혼합액은 하기 실험과 같이 약해 시험, 살선충효과 및 흰가루병 방제효과를 각각 확인하였다.
아선약 및 조등 혼합액을 농도별로 희석(200배, 400배, 600배)하여 오이 및 딸기에 관수 및 엽면 살포한 결과는 표 16과 같다. 이 혼합액은 두 작물 모두에서 특별한 약해 증상은 관찰되지 않았으며, 오히려 잎과 열매의 생육증진 및 윤기가 나고 세근 발달이 촉진되는 것을 알 수 있었다.
| 아선약 및 조등 혼합용액 | 작물 및 희석농도(희석배수) | ||||
| 오이 | 딸기 | ||||
| 200배 | 400배 | 600배 | 200배 | 400배 | 600배 |
| - | - | - | - | - | - |
-, 생육장애 없음
아선약 및 조등 혼합액의 살선충 활성은 토양 및 감염 뿌리혹에서 선충을 분리하여 웰당 200마리의 밀도로 투입하고 시험물질을 농도별로 처리한 후 현미경하에서 관찰하였으며, 그 결과는 표 17과 같다. 즉 대조구와 실험구로 구분한 후 대조구는 생리식염수만 처리하였고, 실험구는 농도별로 혼합용액을 첨가한 후 25℃ 정치 배양기에서 7일 동안 배양하면서 대조구와 시험구에 생존하는 선충의 개체수를 측정함으로써 추출물의 살선충효과를 확인하였다. 아선약 및 조등 혼합 용액을 생리식염수에 200배 및 400배 희석하여 처리한 경우에는 1일만에 94% 이상의 치사율을 나타내었으며, 600배에서는 처리 후 2일에 대조군에 비해 96%의 치사율을 나타내었고 4일 후 모든 처리구에서 100%의 치사 효과를 나타내었다.
| 아선약 및 조등의 혼합용액 | 처리시간(일) | 처리농도(희석배수) | |
| 200배 | 400배 | 600배 | |
| 1 | 97 | 94 | 91 |
| 2 | 100 | 100 | 96 |
| 4 | 100 | 100 | 100 |
| 7 | 100 | 100 | 100 |
흰가루병의 피해가 심각한 딸기 및 오이에 아선약 및 조등 혼합용액을 농도별로 희석하여 감염된 잎과 줄기 등에 엽면 살포하여 흰가루병에 대한 방제효과를 측정하였으며, 그 결과는 표 18에 나타내었다. 아선약 및 조등 혼합용액을 200배로 희석하여 오이 및 딸기에 엽면 살포한 결과, 이들 작물에서 엽면 살포 후 10일에 방제가가 98% 이상으로 흰가루병 방제효과가 탁월한 것이 확인되었으며, 딸기 및 오이 모두에서 방제효과가 높고 지속 효과도 탁월한 것을 알 수 있었다.
| 처리군 | 방제율(%) | |||
| 오이 | 딸기 | |||
| 엽면살포후 2일 | 엽면살포 후 10일 | 엽면살포 후 2일 | 엽면살포 후 10일 | |
| 대조군 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 처리구 | 90 | 100 | 92 | 98 |
실시예 8: 혼합제품 제조
본 발명은 율피, 감, 소나무, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등의 추출물들 중 단독 혹은 2종 이상의 추출물을 혼합한 제조물로 선충 방제, 흰가루병 방제, 식물 내병성 증진 및 세근발달에 효과가 있는 식물병 방제제 조성물 및 그 제조방법을 제공한다.
상기 실시예 6 및 7에서와 같이 아선약에 다른 생약 추출물을 혼합 제조하는 경우에는 아선약을 단독 사용한 경우에 비해 살선충 효과 및 흰가루병 방제 효과가 고양되는 것을 알 수 있다. 본 발명에서 살선충 효과와 흰가루병 방제 효과가 있는 상기 탄닌 함유 생약들(율피, 감, 솔잎, 호프, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등)을 일정 비율로 아선약과 혼합 제조하면 그 효능을 고양 시킬 수 있 수 있으므로, 상기 실시예에 국한하지 않고 제제의 용도에 따라 혼합 비율 및 생약의 종류를 달리할 수 있다.
상기 탄닌 함유 생약들(율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등)의 추출용매에 있어서는 물 이외에 메탄올 혹은 에탄올로 추출할 경우 탄닌계 성분 및 기타 영양성분을 다량 함유하여 살선충 및 흰가루병 방제 효과가 다소 증가되지만 용매를 사용할 경우 제조시 비용상승 및 물에 대한 용해도 감소 등의 문제점이 있다. 상기 생약들은 메탄올 및 에탄올을 사용하여 추출물 제조도 가능하며, 부탄올, 아세톤, 에테르, 클로르포름, 핵산 등의 유기용매를 사용하여 추출할 경우에도 그 활성물질이 분리됨으로 추출방법에 있어서 상기 서술한 실시예의 물 추출물에 한정하는 것은 아니다.
또한 작물의 정식전에 사용하기 위해서는 탄닌계 함유 생약들(율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등)의 1종 혹은 2종 이상의 분말을 제조하여 직접 살포하는 방법도 사용될 수 있다. 농가에서 사용상의 편의를 위해 분말은 입상제제처럼 작은 과립형태 등의 다양한 형태로도 변형이 가능하다.
생약들의 종류, 추출방법, 추출용매, 액상 및 입상제제 등의 제조방법은 작물 특성 및 사용조건 등에 따라 달리할 수 있으며, 상기 내용에 국한하는 것은 아니다.
또한 탄닌계열 식물 추출물을 사용한 식물재배용 제제에서는 추출성분의 흡수 및 효과를 증진 시키기 위해 확산제 및 침투제, 혹은 계면활성제와도 혼용이 가능하다.
본 발명은 실시예들에 나타낸 제조공정에 국한하지 않으며, 다른 방법으로 제조가 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 탄닌계 함유 식물들(율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등)의 1종 혹은 2종 이상을 물 또는 유기용매로 추출 제조하여 얻어진 물질을 농작물의 엽면 살포용 및 관수용 제제로 제조함으로써, 이들 조성물은 작물들의 흰가루병 방제 및 선충 방제가 뛰어나며, 작물의 생육촉진, 세근발달, 내병성 증진까지 향상시키는 결과를 얻을 수 있다. 제조공정 및 적용방법 상에서 최적조건은 물로 추출한 물질들을 사용하여 제조한 경우이며, 그외에도 에탄올 및 메탄올 등의 유기용매로도 제조가 가능하고 제제 형태도 적용방법에 따라 변형이 가능하다.
Claims (6)
- 감비르나무 혹은 해아다의 추출물인 아선약을 포함한 식물기생성 선충 방제 및 작물의 흰가루병 방제용 조성물
- 식물병 방제제의 제형에 따라 아선약을 3중량% 내지 100중량%를 함유한 선충 및 흰가루병 방제용 제재
- 율피, 감, 솔잎, 호프, 아선약 혹은 해아다, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등 중 1종 혹은 2종 이상으로부터 추출한 탄닌계 화합물을 포함한 선충 및 흰가루병 방제용 조성물
- 율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등 중 1종 혹은 2종 이상으로부터 추출한 탄닌계 화합물을 포함한 작물의 내병성 증진 및 세근발달을 촉진시키는 식물생육 촉진용 조성물
- 제 1항, 2항, 3항, 4항에 있어서, 상기 식물들(율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다, 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등)로부터 추출한 탄닌계열 성분들(갈릭산, 엘라긱산, 카테킨, 갈로탄닌)을 포함한 식물병 방제용 조성물
- 상기 청구항에 있어서 율피, 감, 솔잎, 호프, 감비르나무 혹은 해아다(아선약), 암마륵, 커피, 가자, 소목, 지유, 호장, 대황, 조등 중 단일 추출물, 혹은 2종 이상의 추출물을 혼합한 관수용 액상제, 엽면 살포용 액상제, 기비용 입상제재 혹은 분제
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