KR20080009341A - 동물 및 해양 식물의 성장 제어방법 - Google Patents

동물 및 해양 식물의 성장 제어방법 Download PDF

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Abstract

표적 수생 미생물 유해물 집단을 유효량의 살수성 화합물에 노출시킴으로써 상기 표적 집단을 제어하는 방법. 살수성 화합물은 퀴논, 안트라퀴논, 나프탈렌디온, 퀴닌, 와파린, 쿠마린, 암포탤리드, 시클로헥사디엔-1,4-디온, 페니디온, 피르돈, 소듐 로디조네이트, 아피룰로신 및 티모퀴논 중에서 선택된다. 본 발명의 방법은 물 중의 식물, 독성 세균 및 동물의 재배치를 제어하기 위해, 지정학적 영역이나 영역들 사이를 이동하게 될 일정 부피의 물이나 배의 밸러스트수를 처리하는데 특히 효과적이다.

Description

동물 및 해양 식물의 성장 제어방법 {METHOD OF CONTROLLING ZOOLOGICAL AND AQUATIC PLANT GROWTH}
본 출원발명은 계류중인 2000년 2월 17일 출원된 미국특허출원 제 09/506,017호 및 2000년 10월 4일 출원된 미국 임시 특허출원 제 60/237,401호의 일부계속출원이다. 상기 출원발명의 개시내용은 본문에 참조삽입된다.
본 발명은 동물학적 유기체 및 식물을 비롯한 수생 유해물을 제어하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 표적이 되는 처리 지역의 수생 및 해양 유해물 식물, 유기체, 및 동물 집단을 제어, 억제 및 일소시키기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 특히 연체동물, 와편모조류, 박테리아 및 조류의 처리수 용량 (봉입수 여부 불문)을 멸균 처리하는 데에 이용 가능하다.
1988년 여름 북아메리카의 5대호에서 유라시아 얼룩 홍합 Dressiness 다형체 (Eurasian zebra mussel Dressiness polymorph)가 발견되었는데 이는 수생 생물의 침입 역사 중 가장 의미있는 사건 중 하나로 받아들여지고 있다. 그러나, 이것이 미국 물에 외래산 생물종이 유입된 최초의 사건은 아니었다. 이보다 앞서, 가시달 린 물벼룩 바이토트레피스 세다르스토에미 (Bythotrephes cedarstroemi)와 러프 (ruffe) 짐노세팔러스 세르누스 (Gymnocephalus cernuus)가 유럽 항만의 밸러스트수 (ballast water)로부터 미국내로 유입된 바 있다. 얼마 후 유럽 원산의 밸러스트수를 통해 얼룩 홍합도 미국내로 들어온 것으로 밝혀진 것이다.
1988년 여름 이래로 다른 국가의 항구로부터 취해진 밸러스트수를 통해 많은 수의 수생생물 종이 미국내로 유입되고 있다. 밸러스트수 및/또는 어류나 해양 또는 연안의 해류에 한정되지 않는 기타 메카니즘을 통해서 수백종의 생물체가 미국으로 유입되었다. 따라서, 미국과 오대호 분지의 연안수의 본래의 모습이 다른 국가들로부터의 수생생물 유입 증가율로 인해 심각하게 위협받고 있는 실정이다.
1880년 이전에도, 배의 밸러스트를 처리하기 위해 다양한 방법이 이용되었다. 실제로, 연안 도시의 많은 거리는 배의 밸러스트에 사용되었던 돌들로 포장되어 있다 그러나, 이십세기로 넘어오기 직전에, 밸러스트로서의 물이 이러한 오래된 배의 안정화 방법을 대체하기에 이르렀다. 이십세기로 넘어오면서 외래산 수생생물 종의 침입률이 급격히 증가했는데, 이는 대부분 선적에 기인하는 것이다. 해양을 통한 여행이 증가함에 따라, 자연적인 수로를 위협하는 외래종의 예기치못한 유입도 증가되었다. 이는 배의 밸러스트수, 해수상자 및 선체상에 붙어 해양 여행에서 살아남을 수 있었던 다양한 생명체에 기인한다. 이중에서도, 배의 밸러스트수는 미국의 물에 외래 생명체가 침입할 수 있었던 주요 메카니즘의 하나를 제공한다.
밸러스트수는 배의 균형, 안정성 및 부력과 같은 조종성 제어를 돕기 위해 배 안으로 펌프되어 유입되는 담수 또는 해수로 이루어진다. 밸러스트에 이용되는 물은 출발 항구 또는 도착 항구를 비롯하여, 항해 중 여러 지점에서 취할 수 있다. 화물용 선박은 한번의 세계일주 동안 많게는 12차례나 항구에 정박/밸러스트 교환을 할 수 있다. 따라서 밸러스트 유입구 근방의 플랑크톤 종이나 유충들이 자연스럽게 유입되어 다음 정박지로 옮겨질 수 있다. 전세계적으로, 연간 약 100억톤의 밸러스트수가 이동되는 것으로 추정된다. 각각의 배는 배의 크기와 목적에 따라 수백 갤론 (미터법상 약 2톤)에서 미터법상 100,000톤이 넘는 밸러스트수를 담을 수 있다. 시간당 640톤을 초과하는 밸러스트수가 미국 연안에 도착한다.
밸러스트수를 통한 침입 위험은 지난 20년간 급증하였는데, 이는 미국을 드나드는 물량을 훨씬 증대시키기 위해 더 큰 선박들이 사용되었기 때문이다. 약 3000 내지 10,000종의 동식물이 매일 전세계를 이동하는 것으로 추정되고 있다. 미국내로 유입되는 이들 물질과 관련해서, 동물, 과일, 채소등을 포함하는 물질은 잠재적으로 유해한 외래 생물종의 유입을 막기 위한 요건을 만족시키도록, 미국 농림성의 검역을 받아야 한다는 것을 주목할 필요가 있다. 그러나 아이러니컬한 것은 외래 생물종으로 이미 오염된 밸러스트수는 방출시켜도 된다는 데 있다. 이러한 경로를 통해 수백종의 생물체가 미국내로 유입되었던 것이다.
U.S. Fish and Wildlife Service는 외래 생물종의 유입을 처리하기 위해 북아메리카의 경제가 연간 1000억 달러 이상의 경비를 지출하고 있는 것으로 추정하고 있다. 이러한 유입과 관련해서 밸러스트수가 적은 비율만을 차지하기는 하지만, 산업적 혼란, 소탕, 생산성 손실 및 어류 및 기타 천연자원의 손상 관점에서 그 비용은 백억달러 이상이 들고 있다.
상술한 바와 같이, 북아메리카의 오대호에 유입된 것중 가장 악명높은 생물종은 유라시아산 얼룩 홍합 Dreissena 다형체로서, 이것은 휴양성 측면과 상업성 측면 두가지 모두에서 내륙수 공급에 중요한 위협이 되고 있다. 안타깝게도 이들의 범위는 지금 오대호에서 루이지애나주까지 확장되고 있고 그에 따른 경제적인 손실도 1999년에만 40억 달러 이상이 되는 것으로 추정되고 있다. 이 생물종은 특히 다산으로서, 생식가능한 암컷 한마리 당 계절마다 40,000개 이상의 수정란을 낳는데, 이 알들은 부화하면 1 평방 미터 당 10만 개체 이상의 콜로니를 형성할 수 있다. 뿐만 아니라, 이 콜로니들은 특히 급수 파이프와 같은 수중 시설물에 엉겨 붙기 때문에 이러한 시설물로부터 다른 환경, 이를테면, 선체, 폐기된 자동차 타이어와 같은 잔해, 침몰된 선박, 폐기된 금속 드럼 등으로 쉽게 퍼질 수 있다. 다 자란 콜로니의 두께는 종종 20 cm에 달한다.
특히나 유의할 것은 이 얼룩 홍합이 수도관을 막히게 함으로써, 발전소와 같이 일정한 유수율 확보가 특히 중요한 분야 등에 산업상 큰 재해를 일으킨다는 것이다. 어떤 발전소는 이로 인해 50%의 유수율 감소를 기록한 바 있으며, 얼룩 홍합은 살아있거나 죽은 상태 모두에서 금속성 파이프를 부식시키는 물질을 분비하는 것으로 나타났다. 이러한 문제는 음료수 공급용 수도관에서도 일어나고 있는데, 심지어 정제 처리 후에조차 물에 악취를 낸다. 이것은 살아있는 혼합이 분비하는 물질 뿐만 아니라, 특히 죽거나 부패중인 홍합에 의해 기인한다. 후자는 특히 카다베린 (cadaverine)과 같은 폴리아민을 생산하는데, 이것은 단백질 썩는 냄새, 특히 썩은 고기에서 종종 맡을 수 있는 매우 불쾌한 냄새를 일으킨다.
그 밖에도 얼룩 홍합의 만연은 직간접적으로 여러가지 환경적으로 유해한 영향을 일으킨다. 직접적인 것으로서 식물성 플랑크톤에 대한 영향을 들 수 있다. 얼룩 홍합은 물고기, 특히 호수와 연못에 사는 물고기의 식량원인 식물성 플랑크톤을 먹고 살기 때문에, 그로 인한 물의 투명도 증가로 인해 다른 수생 식물종의 광합성 효율이 증가된다. 이것은 어떤 물에서는 에너지 흐름과 먹이 사슬에 극적인 영향을 미치는 것으로 나타났다.
어떠한 어류종들은 멸종 위기에 있다. 예컨대, 월아이(walleye)라는 물고기는 탁한 물에서 번성하는데, 환경학자들은 일반적으로, 얼룩 홍합의 활동으로 인해 증가된 물의 투명도 때문에 이 어종 산업이 입는 피해가 연간 9억 달러에 달한다고믿고 있다. 오대호 어장의 대규모적인 수십억 달러에 이르는 손해는 지난 20년 동안 밸러스트수를 통해 유입된 유라시안 러프 (Eurasian ruffe: Gymnocephalus cernuus)와 라운드 고비 (round goby: Proterorhinus marmoratus)와 같은 비-어획성 (non-fishable) 종의 경쟁에 기인하는 것으로 생각되고 있다.
얼룩 혼합의 먹이 선호도로 인해, 얼룩 홍합은 조류 군락의 종 구성을, 잠재적으로 유해한 종들이 풍부해지게 하는 방식으로 급진적으로 변경시킬 수 있다. 그 한 예는 영양소로서의 가치는 거의 없으면서 사람에게 위장 장애를 일으킬 수 있는 독소를 생산하는 청-녹 조류인 마이크로시스티스 (Microsystis)이다. 에리호와 인간 수로에서 마이크로시스티스가 번성하고 있다는 보고가 있다. 프로로센트룸 (Prorocentrum), 짐노디늄 (Gymnodinium), 알렉산드리움 (Alexandrium) 및 고냐울락스 (Gonyaulax)와 같은 독성 와편모조류 (dinoflagellates)가 세계 여러 곳에서 번성하고 있으며, 이는 종종 "적조(red tides)"로 알려져 있다. 사람을 비롯한 여러 종의 척추동물 소비자에게 심각한 (때로는 치명적인) 질환을 일으키는 것에 더해, 이 생물종 중 몇가지는 여러 국가의 조개 양식업을 황폐화 시켰으며, 이제는 밸러스트수의 유입이 이러한 피해에 책임이 있다는 것이 인정되고 있다.
현재 콜레라균, 비브리오 콜레라균이 미국의 걸프 연안에 유입되었다는 보고를 추적한 결과, 남아메리카로부터 걸프 연안에 도착한 밸러스트수 중의 클랑크톤성 요각류 (갑각류) 벡터와 관련된 이 종의 수입에 기인한 것으로 나타났다. 이것은 이전에 유사한 경로로 유럽으로부터 남아메리카로 이동되었던 것이다.
미국내로의 외래산 생물종의 유입 결과, 그리고, 장래 다른 생물종의 유입 가능성을 감소시키기 위해, 미국 의회는 1990년, 무엇보다도 미국내로의 수생 유해물의 유입을 통제하기 위한 연구를 위임하는 "National Ballast Water Control Program" 하에 Public Law 101-646으로 알려진 "The Nonindigenous Aquatic Nuisance Prevention and Control Act"를 통과시켰다. 이 방역 수단에는 수생 유해물의 유입을 제어하기 위한 잠재적인 방법으로서 UV 조사, 여과, 물의 위생상태 변경, 기계적 교반, 초음파 처리, 오존 처리, 열 처리, 전기 처리, 산소 고갈 및 화학적 처리가 포함될 수 있다. 수생 유해물 오염의 범위와 그에 따른 처리 비용이 널리 알려짐에 따라 가까운 장래에는 다른 정부 기구들도 유사한 입법안을 통과시킬 것으로 보인다.
여러가지 해양 식물 및 동물의 성장을 통제 및 억제하기 위해 수 많은 방법과 조성물이 제안된 바 있다. 특히, 얼룩 홍합이 만연된 물과 각종 표면의 처리를 위해 많은 조성물이 제안되었다. 그 다양한 예가 미국특허 제 5,851,408호, 5,160,047호, 5,900,157호, 및 5,851,408호에 개시되어 있다. 저글론 (juglone) 또는 그 동족체를 이용한 독성 박테리아 이외의 여러가지 수생 유해물을 처리수단이 WO 00/56140에 개시되어 있다.
이러한 종래의 조성물과 방법들은, 다소간에 효과는 있었으나, 해양 식물 및 동물의 유입을 수로 내로 완전히 통제할 수는 없었다. 따라서 물의 유입, 흐름 또는 조류에 의해 지리학적으로 이동이 가능하고 물 중에 떠 있을 수 있는 동물 및 식물 형태의 수생 유해물, 특히, 수생 식물총, 동물총, 및 기타 생명체의 개선된 제어를 위한 산업상 요구가 끊이지 않았다.
발명의 요약
본 발명은 식물, 동물, 박테리아 또는 기타 미생물 형태의 수생 유해물을 제어하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 연체동물, 와편모조류, 독성 박테리아 및 조류의 집락 제어 및 멸균에 적합하다. 본 발명의 한가지 측면은 처리수로부터 식물, 동물, 독성 박테리아 및 미생물을 비롯한 작은 크기 또는 마이크로-크기의 수생 유해물을 멸균시키기 위해 물을 처리하기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 한가지 목적은 개방수의 지정된 대역, 폐쇄되거나 또는 물흐름이 제한된 대역에서, 적어도 한가지의 살수성(aquacidal) 활성 화합물을 표적 생물종 에 대한 유효 독성량으로 이용함으로써 침강 물질 중의 식물, 독성 박테리아, 부유 동물 및 기타 생물체들을 비롯한 수생 유해물 미생물체를 멸균처리하는 수처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸러스트수를 유효량의 살수성 화합물로 처리함으로써 밸러스트수를 멸균시키는, 연체동물, 와편모조류, 독성 박테리아성조류 및 기타 미생물의 이동을 제어하기 위한, 선박 중의 밸러스트수 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 몰로부터 식물, 동물 및 미생물을 멸균시키기 위해, 가공수 시스템의 수도관을 처리하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸러스트수 중에 발견되는 수생 생물체를 사멸시키고 그의 확산을 제어하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 밀폐된 공간내의 물 또는 개방수의 국소화된 대역의 물을, 비독성 부산물로 쉽게 분해되는 살수성 화합물의 독성 유효량으로 처리하는, 일정부피의 물의 처리방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 표적 수생 유해물을 사멸시키는데 충분한 기간 및 사용량으로, 본문에 설명된 적어도 한가지 종류의 살수성 화합물로 물을 처리함으로써, 성체 얼룩 홍합, 얼룩 홍합 유충, 굴 유충, 조류 식물성 플랑크톤 이소크리시스 갈바나 (Isochrysis galbana), 네오클로리스 (Neochloris), 클로렐라 (chlorella), 독성 와편모조류 (예컨대 프로로센트룸 (Prorocentrum), 해수 및 담수성 원생동물 및 독성 박테리아 (영양체 및 그의 피낭체 형태), 성체 및 유충 요 각류 (비브리오 콜레라 (Vibrio Cholera) 및 비브리오 피셔리 (Vibrio fischeri)포함) 및 기타의 플랑크톤성 갑각류, 예컨대 아르테미아 살리나 (Artemia salina), 물고기 유충 및 그 알과 같은 수생 유해물의 확산을 억제하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 밸러스트수 및 다른 폐쇄 공간의 물을 처리하기 위한, 해양용 페인트에의 살생물 첨가제로서의 살수성 화합물, 달팽이 및 민달팽이 방제를 위한 식물 도포용 농화학약품로서의 살수성 화합물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 수생 유해물 식물, 동물 및 미생물의 확산을 저지하거나 이들을 사멸시킴으로써 산업폐수 및 도시로부터 유래된 각종 폐수의 처리방법을 제공하는 것이다.
상기 언급한 본 발명의 목적은 유용한 선택을 적어도 제공하려는 목적과 구별되는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 본문의 설명으로부터 자명하게 이해될 것이며, 표적 유해물 미생물이 들끓는 물에 (a) 퀴논, (b) 나프탈렌디온 및 (c) 안트라퀴논 중에서 선택된 적어도 한가지 살수성 화합물의 유효량을 첨가함으로써 달성되고, 여기에서 살수성 화합물은 하기 일반식을 갖는다.
Figure 112008003732805-PAT00001
본 발명에 따른 살수성 화합물은 매우 낮은 농도에서도 수생 유해물 생물체 집단을 방역하는데 놀랍도록 효과적이다. 전형적인 표적 수생 유해물은 주변의 물, 예컨대 유수, 조류 및 항만수의 움직임에 의해 위치가 바뀌는 작은 생물이거나 미생물이다. 본 발명의 살수성제를 몇 시간 내지 며칠에 이르는 일정 기간 동안 표적 유해물 생물체와 접촉시키면, 표적 유해물 집단이 사멸된다. 이어서 이러한 살수성 화합물들은 자외선, 산화, 가수분해 및 기타 자연적인 메카니즘 효과에 의해 무독한 부산물로 분해되며, 이로 인해 처리된 물은 원래의 이로운 용도에 쓰여질 수 있다.
본 발명은 일반적으로 처리수 내의 표적 개체를 적당한 수준으로 감소시키거나 또는 표적 개체가 있는 처리수를 살균시키기 위하여, 수생 유해물 표적 개체가 살아가는 물을 충분한 노출기간 동안 살수성제로 처리하는 방법에 관한 것이다. 처리수는 국소 개방수 지역, 밀폐 공간 또는 제한된 유동 경로에 위치할 수 있다. 본 발명에 따라 처리될 물은 밸러스트수 저장소, 고인물 또는 흐르는 물로부터 흡입된 공정수, 저장소 또는 수로 내로 즉시 방출될 물, 냉각 또는 다른 형태의 저장못, 흡입 포트 또는 파이프, 방출 포트 또는 파이프, 열교환기, 하수 처리 시스템, 식품과 음료 가공 설비, 펄프와 페이퍼 분쇄기, 엔진 흡입 및 방출 파이프, 냉각수관, 연수 설비, 하수 폐기물, 증발 응축기, 공기 세척수, 캐너리(canary)와 식품 가공수, 양조 저온살균수 등에 포함되어 있다. 또한 수생 유해물 개체가 국소 영역의 물의 레크리에이션용(recreational) 가치를 감소시키는 경우에는 본 발명에 따 른 수생치사제를 해안 영역이나 수영 지역을 처리하는 데 사용할 수 있다.
바람직한 구체예에서, 하나 이상의 살수성 화합물로 제조된 살수성제를, 표적 유해물 미생물이 있는 밸러스트수를 살균하는 데 효과가 있는 살수성 화합물에 대한 노출시간과 농도로 선박의 밸러스트수에 첨가한다. 상기 농도는 통상 비-독성 수준으로 희석될 정도로 충분히 낮아서 다량의 물에 방출되는 경우 식물과 동물의 자생 종에 해를 끼치지 않거나 해를 최소화시킬 수 있다. 상기 처리방법은 상업적인 해운 관행에서의 현저한 비용 또는 현저한 변화 없이 포트 간의 유해물 미생물의 의도치 않은 이동을 방지할 수 있어야 한다.
본 발명에 따른 살수성 화합물을 당해 기술분야에 공지된 표준 분배 장치와 분배 방법을 이용하여 물에 혼합시킨다. 살수성 화합물은 단일 용량으로 분배될 수 있고 또는 목적하는 농도를 유지하는 기간에 걸쳐 분배될 수 있다. 바람직하게는, 살수성 화합물을 난류 구역(turbulent zone) 또는 처리될 물 전역에 걸쳐서 교반이 살수성 화합물을 혼합시키는 기타 영역에 주입한다. 살수성 화합물을 간헐적으로, 연속적으로 또는 하나의 배치로 주입할 수 있다.
표적 유해물 집단
본 발명의 방법에 의해 제어, 사멸 또는 양성화될 수 있는 수생 유해물 유기체 및 군락은 일반적으로 그 자신의 노력으로는 지리적 영역 내에서 자유롭지 못하고 주로 물의 흐름 또는 그들 주위의 침전물의 움직임에 따라 지배를 받는다. 이러한 미생물은 주로 조류, 조수, 및 한 항구에서 사용되어 다른 곳으로 방출되는 밸러스트수의 영향을 받아 이동한다. 본 발명에 따라 처리 표적이 되는 수생 유해물 미생물 및 군락으로는 박테리아, 바이러스, 프로티스트, 펀자이, 몰드, 수생 유해물 식물, 수생 유해물 동물, 기생충, 병원균 및 이들 유기체의 어떠한 공생체가 있다. 본 발명에 따라 처리 가능한 수생 유해물 유기체의 보다 구체적인 목록은 다음 카테고리를 포함하며, 이에 제한하는 것이다 (몇몇 경우 중복될 수 있다):
1)홀로플랑크톤성 유기체, 예건대 식물성 플랑크톤(규조, 와편모조류, 청-녹 조류, 나노플랑크톤 및 피코플랑크톤) 및 동물성 플랑크톤 (해파리, 빗해파리, 히드로충류, 다모류 벌레, 담륜충, 플랑크톤성 복족동물, 달팽이, 코페도드(copedods), 등각류, 미시드, 크릴, 활살 벌레 및 원양 피막체) 및 어류.
2)메로플랑크톤성 유기체, 예컨대 식물성 플랑크톤(저생 식물의 영양번식체)과 동물성 플랑크톤(해면, 해양 말미잘, 산호, 연체동물, 홍합, 대합조개, 굴 및 가리비와 같은 저생 무척추동물의 유충).
3)소갑각류와 같은 해저 유기체.
4)편형동물, 다모류, 곤충의 유충, 진드기 및 선충류와 같은 티코플랑크톤성 유기체.
5)리치스(leaches), 곤충의 유충 및 성충과 같은 저생 유기체.
6)해양풀, 해양 잡초 및 습지 식물과 같은 부유, 고립 생물군.
7)어류와 조개 질병, 병원체 및 기생충.
8)비토트레피스 세더스트로에미 (Bythotrephes cederstroemi) (가시 물벼룩, 가시 꼬리 물벼룩).
9)매크로 무척추 동물, 예컨대 연체동물, 갑각류, 해면, 환형동물, 아끼벌레 류 및 피막체. 유효하게 조절가능한 연체동물의 구체예에는 홍합, 예컨대 얼룩 홍합, 아시아 조개를 포함하는 대합조개, 굴 및 달팽이가 있다.
추가의 구체예에서, 치료 동물은 박테리아, 예컨대 비브리오 종(Vibrio spp.) (비브리오 콜레라와 비브리오 피셔리(Vibrio Cholera와 Vibrio Fischeri), 시아노박테리아(청-녹 조류), 원생동물, 예컨대 와포자충류, 원충류, 나에글라리아, 조류, 예를 들면 엽색조류(와편모조류, 예컨대 짐모디니움, 알렉산드리움, 프피에스테리아, 고니아울랙스, 글레노디니움(포낭형 포함)), 은편모조류, 황갈조류, 해면동물(해면), 편형동물(납작벌레, 예컨대 흡충류, 촌충류, 와충류), 유사체강동물(예컨대 윤충류, 선충류), 환형벌레(예컨대 다모류, 빈모류), 연체동물(예컨대 폴모네이트 달팽이 같은 복조류), 이매패류, 예컨대 크라쏘스트레아(굴), 미틸루스(청색 홍합), 드레이쎄나(얼룩 홍합), 갑각류, 유생-성체 형태의 요각류, 패충류, 미시드, 감마리드, 유생형태의 십각류, 및 유생 경골어류로 구성된 군으로부터 선택된다.
첫번째 구체예에서 본 발명의 방법은, 한가지 이상의 살수성 화합물의 유효량을 처리 용수에 첨가하는 것이다. 살수성 화합물은 하기 일반식을 갖는 퀴논으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Figure 112008003732805-PAT00002
여기서,
R1은 수소, 메틸, 히드록시, 메톡시, 이소프로필 또는 (CH2CHC(CH3)CH2)nH이고,
R2는 수소, 히드록시, 메틸, 메톡시 또는 -NO2이며,
R3는 수소, 히드록시, 메틸 또는 메톡시이고,
R4는 수소, 메틸, 메톡시, 히드록시, 또는 NO2이다.
물 속에서의 식물과 동물 성장을 조절하거나 저해하는 데 효과가 있다고 밝혀진 바 있는 퀴논(quinone)류의 예로는 1,4-벤조퀴논; 메틸-1,4-벤조퀴논(톨루퀴논); 2,3-디메톡시-5-메틸-1,4-벤조퀴논; 2,5-디히드록시-3,6-디니트로-p-벤조퀴논; 2,6-디메톡시 벤조퀴논; 3-히드록시-2-메톡시-5-메틸-p-벤조퀴논; 2-메틸벤조퀴논; 테트라히드록시-p-벤조퀴논; 2-이소프로필-5-메틸-1,4-벤조퀴논(티모퀴논); 및 그 혼합물. 추가 구체예에서, 퀴논은 하기 일반식을 갖는 유비퀴논(ubiquinone)일 수 있다.
Figure 112008003732805-PAT00003
Figure 112008003732805-PAT00004
여기서 n은 1 내지 12의 정수이다. 추가 구체예에서, 유비퀴논은 n = 6 내지 10의 정수인 상기 일반식을 가진다. 특히 바람직한 유비퀴논은 n = 10인 상기 일반식을 가진다.
살수생 화합물이 주글론(juglone) 외에 나프탈렌디온 및 그의 소디움 비설파이트 유도체인 구체예에서, 나프탈렌디온은 하기 일반식을 갖는다.
Figure 112008003732805-PAT00005
여기서,
R1은 수소 또는 메틸이고,
R2는 수소, 메틸, 클로로, 아세토닐, 3-메틸-2-부테닐 또는 2-프로필옥시이며,
R3는 수소, 메틸, 클로로, 메톡시, 또는 3-메틸-2-부테닐이고,
R4는 수소 또는 메톡시이며,
R5는 수소 또는 메틸이고,
R6는 수소 또는 히드록시이다.
나프탈렌디온(naphthalenedione)류의 예는 1,4-나프탈렌디온; 2-메틸-5-히드록시-1,4-나프탈렌디온; 2-메틸-1,4-나프탈렌디온; 2-메틸-2-소듐 메타비설파이트-1,4-나프탈렌디온; 6,8-디히드록시-1,4-나프탈렌디온, 2,7-디메틸-1,4-나프탈렌디온, 2,3-디클로로-1,4-나프탈렌디온, 3-아세토닐-5,8-디히드록시-6-메톡시-1,4-나프탈렌디온, 2-히드록시-3-(3-메틸-2-부테닐)-1,4-나프탈렌디온 및 2-히드록시-3-메틸-1,4-나프탈렌디온을 포함한다.
하나의 구체예에서, 살수생 화합물은 안트라퀴논류이며, 이러한 안트라퀴논은 다음 일반식을 가진다:
Figure 112008003732805-PAT00006
여기서,
R1은 수소, 히드록시 또는 클로로이고,
R2는 수소, 메틸, 클로로, 히드록시, 카르보닐, 또는 카르복실이며,
R3는 수소 또는 메틸이고,
R4는 수소이며,
R5는 수소 또는 히드록실이고,
R6 및 R7는 수소이며,
R8은 수소 또는 히드록실이다.
*해양 식물과 동물의 성장을 조절 또는 저해하기 위한 물처리에 적합한 안트라퀴논(anthraquinone)류의 예로는 9,10-안트라퀴논; 1,2-디히드록시안트라퀴논; 3-메틸-1,8-디히드록시안트라퀴논; 1-클로로안트라퀴논; 2-메틸-안트라퀴논, 안트라퀴논-2-카르복실산; 1,5-디히드록시안트라퀴논 및 2-클로로안트라퀴논을 포함한다.
단독으로 또는 상기한 퀴논류, 나프탈렌디온류, 및 안트라퀴논류와 서로 병합하여, 식물, 동물, 및 미생물 성장을 조절하는데 사용될 수 있는 기타 화합물은 9,10-디히드로-9-옥소안트라신(안트론), 6'-메톡시신코난-9-올(퀴닌), 4-히드록시-3-(3-옥소-1-페닐 부틸)-2H-1-벤조피란-2-온(와파린), 2H-1-벤조피란-2-온(쿠마린), 7-히드록시-4-메틸쿠마린, 4-히드록시-6-메틸마린, 2[5-(4-아미노페녹시)펜틸]-1H 이소인돌 1,3-(2H)-디온(암포탤리드), 소듐 르딕소네이트, 2-페닐-1,3-인단디온(페닌디온), 2,5 다이히드록시-3-운데실-2,5 사이클로헥사디엔, 스피룰로신 및 티모퀴논을 포함한다.
거대무척추동물을 조절하는데 특히 효과가 있는 화합물로는 2,3-디메톡시-5- 메틸-1,4-벤조퀴논, 2-메틸-1,4-나프탈렌디온, 2-메틸-5-히드록시-1,4-나프탈렌디온, 2-메틸-2-소듐 메타비설파이트-1,4-나프탈렌디온, 3-메틸-1,8-디히드록시안트라퀴논, 2-메틸-안트라퀴논, 1,2-디히드록시안트라퀴논, 1,4-나프탈렌디온, 및 그 혼합물을 포함한다. 이들 화합물은 또한 와편모조류의 성장을 조절하는데도 효과적이다.
본 발명의 하나의 구체예에서는, 2,3-디메톡시-5-메틸-1,4-벤조퀴논, 2-메틸-1,4-나프탈렌디온, 및 그 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 화합물의 유효량을 적용하여 그 성장이 저해되도록 연체동물, 와편모조류, 독성세균, 및 조류를 처리한다.
본 발명의 바람직한 구체예는 연체동물, 와편모조류, 독성세균, 및/또는 조류를 유효량의 퀴논, 안트라퀴논, 나프탈렌퀴논, 또는 그 혼합물에 노출시켜 연체동물, 와편모조류, 독성세균, 및/또는 조류를 사멸시키거나 그 성장을 저해하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 유효량의 살수성 화합물을 물에 적용함으로써 독성세균과 홍합-특히 얼룩 홍합과 얼룩 홍합 유충 뿐 아니라 그밖의 쌍각조개의 성장을 저해하는 데 효과적이다. 바람직한 구체예에서, 2,3-디메톡시-5-메틸-1,4-벤조퀴논, 2-메틸-5-히드록시-1,4-나프탈렌디온, 2-메틸-1,4-나프탈렌디온, 2-메틸-2-소듐 메타비설파이트-1,4-나프탈렌디온, 3-메틸-1,8-디히드록시안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 및 그 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된, 유독량의 연체동물 치사 화합물에 얼룩홍합 등을 노출시켜 그것을 사멸시키거나 그 성장이 저해되도록 홍합, 특히 얼룩 홍합과 얼룩 홍합 유충을 처리한다.
추가 구체예에서, 이러한 살수성 화합물을 고형 또는 액형 미끼 내에 활성 화합물로서 포함시켜 달팽이 및 민달팽이를 사멸시키거나 그 성장을 저해하는 농업적 용도로 사용할 수 있다. 상기 미끼는 당해 기술분야에 공지된 표준 미끼일 수 있다. 기타 구체예에서, 달팽이와 민달팽이 조절 용도로 식물을 처리하기 위하여 용액 또는 분산액 내에 살수성 화합물을 형성시키고 그 유효량을 식물에 직접 적용한다.
살수성 양
살수성 성분의 첨가량은 부분적으로, 특정 화합물과 처리될 식물 또는 동물의 종에 따라 달라진다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "유효량" 또는 "살수성"은 표적 종을 사멸시키거나 또는 표적 종 개체가 불활성이 되도록 하거나 기타 활력을 유지할 수 없도록 할 수 있는 양을 의미한다.
표적 식물이나 동물을 사멸시키기 위하여 물을 처리하는 방법은 살수성 화합물을 1 중량% 미만의 양으로 물에 주입시킨다. 바람직하게는, 살수성 화합물을 약 100 ppb 내지 약 500 ppm (백만분율, parts per million), 더욱 바람직하게는 약 500 ppb 내지 300 ppm, 가장 바람직하게는 500 ppb 내지 250 ppm, 특히 1 ppm 내지 250 ppm 범위의 양으로 첨가한다. 일반적으로 밸러스트 탱크수의 처리에 사용된 살수성 화합물의 양은 약 1 ppm 내지 약 200 ppm이다.
표적 유해물 개체는 표적 개체를 사멸시키기에 충분한 시간 동안 선별 농도의 살수성제에 노출되어야 한다. 염수 뿐 아니라 생수의 경우도 노출기간은 일반적으로 1 시간 이상 내지 96 시간(4일) 미만의 기간의 범위 이내이면 충분하다. 바람 직한 노출은 약 2 시간 내지 약 48 시간 이내이다. 특정 살수성 화합물, 물 형태, 표적 개체, 주입 방법, 및 온도에 대하여 정확한 농도와 노출 계속 기간을 측정하기 위하여 일반 샘플링과 테스팅을 사용할 수 있다.
코팅제
또한, 코팅 효능에 나쁜 영향을 미치지 않으면서 개체수를 조절하기에 충분한 농도로 본 발명에 따른 살수성 화합물을 페인트와 코팅제에 첨가할 수 있다. 페인트나 코팅 조성물을 보트 선체, 흡입파이프, 선박의 상자, 닻, 그리고 기타 수중 구조물 등의 표면에 도포하여 식물과 동물이 그 표면에서 성장하여 부착하는 것을 방지할 수있다.
페인트 또는 코팅 조성물은 다양한 폴리머 또는 폴리머 형성 성분을 함유하는 종래의 해양 페인트일 수 있다. 적합한 성분의 예로는 에틸 아크릴레이트와 부틸 아크릴레이트 등의 아크릴 에스테르, 메틸 메트아크릴레이트와 에틸 메트아크릴레이트 등의 메트아크릴 에스테르 등을 포함한다. 기타 적합한 성분은 스티렌 등의 또 다른 비닐 모노머와 공중합화될 수 있는 다이메틸아미노에틸 메트아크릴레이트와 2-히드록시에틸 메트아크릴레이트를 포함한다. 페인트는 칠해진 기판 상에서 식물과 동물이 성장하는 것을 저해하기 위하여 하나 이상의 살수성 화합물을 유효량으로 함유한다. 본 발명의 구체예에서는, 코팅제에 식물과 동물을 조절하는 양의 살수성 화합물을 제공하기 위하여, 코팅 표면에 500 ppb 이상, 바람직하게는 약 1 ppm 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 100 - 500 ppm 범위 내의 농도로 살수성 화합물을 제공할 수 있도록 살수성 화합물을 포함한다.
활성 식물과 동물 종으로 화합물의 유효성과 독성 수준을 평가하였다. 다양한 화합물을 조절 속도와 양으로 물에 첨가시켰다. 그 결과를 관찰하였고 이를 아래 표 1에 기록하였다.
다음의 프로토콜에 따라 여러가지 식물과 동물 종에 대한 화합물의 효능을 시험하였다.
(a) 얼룩 홍합(유충 및 성충)
얼룩 홍합 무리를 약 25 mg/l 경도에 상당한 경도 수준으로 조정된 칼슘과 마그네슘을 첨가한 천연수에서 유지시켰다.
20 ℃에서, 유충은 정착 이전에 30 - 40 일 동안 부유 상태였다. 이 종의 초기 유충 단계로 행한 생물학적 분석(bioassay)는 표준 굴 자충에 대한 생물학적 분석의 여러가지 변형이었다. 자충, 담륜자 및 D-힌지(hinge) 단계에서 분석을 행하였다.
상기 분석은 최초 생활사 단계, 즉 배아(emdryo)부터 트로코포아 단계(trochophore stage) (2-17시간); 트로코포아 단계 (2-17 시간); 트로코포아부터 D-힌즈(D-hinge) 단계 (17-48 시간); 및 배아부터 D-힌즈 단계(2-48시간)에 대한 다양한 퀴논의 독성을 시험하였다.
브루드스톡(broodstock)에서 얻은 약 25 성체(10 - 12℃에서 보관)의 찌꺼기를 제거하고, 약 800 ml의 배양수를 포함하는 1500 ml 유리 비커에 옮겼다. 온수를 첨가함으로써 물의 온도를 급속하게 30 - 32℃까지 상승시켰다. 이와 같은 방법으 로 처리된 홍합은 일반적으로 30 분 이내에 산란한다. 만약 상기 시간 내에 산란하지 않는다면, 배양수 내에 균질화된 성숙한 생식선으로 만들어진 슬러리를 첨가한다.
성공적인 산란률은 암컷 당 50,000 eggs를 넘는 것이다. 성공적인 수정을 조사하기 위하여, 쌍안 현미경 하에서 검사하고 카운팅하기 위하여 접합체를 Sedgewick-Rafter 셀로 옮겼다. 수정된 알들은 활발하게 분열하는 모습을 보이고 수정 후 2-3 시간 사이에 8-세포기에 도달한다. 70% 보다 높은 수정률은 생존 가능한 시험재료임을 나타내는 것으로 생각된다.
분석을 각 4 레플리케이트(replicates) 내 적어도 500 embryos/larvae에 대하여 수행하였다. 5 테스트 농도 범위(ppm 범위로)를 더한 대조군을 사용하였다. 배아 분석을 위하여 10 embryos/ml의 밀도를 사용하였고, D-힌즈 유생을 위하여 2 larvae/ml를 사용하였다. 상기 테스트는 정적 비-재생적(static non-renewal)이었다. 24시간 이상 지속된 모든 분석에 24 시간 간격으로 먹이(배양된 네오클로리스(Neochloris) @ 5x104 cells ml-1)을 공급하였다.
카운팅과 밀도 조정 후, 수정 후 2 시간 후에 알고 있는 수의 배아를 테스트 배지에 접종함으로써 배아 분석을 시작하였다. 후기 배아(late stages)를 접종할때까지 배양수에 보관하였다. Abbott 식을 이용하여 대조 사망률을 조절하면서, Sedgewick-Rafter 셀을 이용하여 생존체의 수를 측정하였다. Probit 및 Dunnett 테스트를 사용하여 LD50, 최저 관찰 효과 농도(Lowest Observed Effect Concentration, LOEC) 및 비 관찰 효과 농도(and No Observed Effect Concentration, NOEC) (Toxcalc 5.0)를 얻었다.
(b) Fathead Minnow 정밀 분석(어류 분석)
사내(in-house) 실험실 배양물로부터 얻은 Fathead minnow(Pimephales promelas)를 본 테스트에 사용하였다. 경도가 50 ppm (CaCO3) 당량 보다 크게 조절된 천연 우물물에 상기 동물을 배양하였다. 상기 물고기는 대피처로서 PVC 튜빙을 포함하는 20 gal 산란 탱크에 산란하였다. 최근에 부회된 유생을 50 - 100/(1 사용단위) 밀도의 홀딩 탱크에 옮겼다. 식량으로 Brine shrimp nauplii (Artemia)를 사용하였다.
상기 테스트는 정적 재생가능(static renewal)하였다. 테스트 지속 시간은 48 시간 및 96 시간이었다. 온도는 20℃ ±1℃로 하였다. 광질은 주변 실험실 조명으로 하였다. 빛의 세기는 10-20 E/m2/sec (50-100 ft-c)로 하였다. 광주기(photoperiod)는 명기 16시간 및 암기 8시간으로 하였다. 테스트 용기는 400 ml로 하였다. 48 시간째에 테스트 용액을 재생하였다. 테스트 생물의 연령 24시간 연령 범위로 1-14일이었다. 각 용기마다 10 개체식 두었다. ppm 범위로 각각의 퀴논의 농도 당 3 레플리케이트가 있었다. 5 테스트 농도를 대조군에 추가하였다(로그급수 상에서 수행된 초기 범위-확인 테스트). 모든 테스트는 테스트 화합물을 용해하는 5 시간 내에 수행되었다. 동물 검체에 테스트 전 및 48시간 테스트 용액의 재생 2 시간 전에 아르테미아 나우필리(Artemia nauplii)를 공급하였다. 산소 수치는 > 4.0 mg/L를 유지하였다. 경도가 50 mg/L 당량보다 높게 조정된 천연 우물물을 희석시키기 위하여 사용하였다.
테스트 목적물이 LC50, LOEC 및 NOEC를 결정하였다. 대조군에서 테스트 허용 역치(test acceptability threshold)가 90% 이상의 생존으로 나타났다. 데이터는 Toxcalc 5.0를 사용하여 분석하였다.
(c) 와편모조류(Dinoflagellate, 프로로센트룸 미니멈(Prorocentrum minimum)) 분석
와편모조류 프로로센트룸 미니멈(Prorocentrum minimum)를 f/2 영양배지로 강화된 멸균 16 ppt 염분 여과수에서 1 리터 배양물로서 자란 사내 스톡으로부터의 Chesapeake 생물 실험실 배양 시설에서 배양하였다. 시험 전에 상기 배양물을 여과 하구수 16ppt 염분으로 5 리터가지 희석시켰다. 대략의 개시 세포 밀도는 2 x 106 세포/ml이었다.
400 ml의 와편모조류 배양물을 함유하는 각각의 600 ml 유리 비커를 노출 처리 후에 지속적인 형광 조명 하에서 성장시켰다. 일 간격으로, 샘풀의 세포 수를 측정하였으며, 현미경 관찰, 아세톤을 사용한 염록소 색소의 추출 및 직접적 생체내 엽록소 형광 측정을 하였다.
3회 처리된 각각의 와편모조류 배양물을 온화한 진공하에서 GFF 필터를 통하여 여과시켰다. 상기 필터는 접어서 폴리프로필렌 원심분리 튜브 및 첨가된 정확히 4 ml의 HPLC 그레이드 아세톤 내에 위치시켰다.
샘플을 약 2 분 동안 프로브(Virsonic 50)를 사용하여 초음파 처리하고, 냉 각기에 하룻밤 두고 4℃에서 추출된 후 세포를 분쇄하였다. 5 분 동안 원심분리 한 후, 상등액을 수정 형광계 셀로 옮기고, Hitachi F4500 스캐닝 형광 탐지기를 사용하여 형광성을 측정하였다. 10 nm 슬릿으로 자극을 436 nm에 고정시키고, 10 nm 슬릿을 사용하여 660 nm에서 방출을 기록하였다. 광전자증배관을 700 V에서 작동시켰다. 표준 엽록소 a 및 b (Sigman Chemicals)를 HPLC 그레이드 아세톤에 용해시켜 분광형광기(spectrofluorometer) 눈금을 측정하였다. 3 지점의 눈금을 ug/l 단위로 변환된 매일의 기본 및 관련 형광 반응에 대하여 3 배하여 측정하였다.
Hitachi F4500를 사용하는 생체 내 형광측정법은 조류 세포를 부유시키고, 분액을 일회용 폴리카르보네이드 큐벳에 옮기고, 10 nm 폭 슬릿으로 436 nm에 고정된 자극으로 600-720 nm의 방출 스펙트럼을 기록하였다.
복합 쌍안 현미경과 80 스퀘어의 3 중 샘플의 수를 세는 혈구계수기를 사용하여 직접적으로 세포 수를 측정하였다.
퀴논 독성의 종말점은 세포 운동성, 세포 분열의 억제, 엽록소 합성의 억제 및 클로로플레이트 표백을 포함한다.
(d) 클로렐라 분석
클로렐라(Chlorella sp .) 및 이소크리시스 갈바나(Isochrysis galbana)를 포함하는 다른 식물성 플랑크톤의 분석을 상기에 개시된 절차에 따라서 수행하였다.
(e) 물빈대(Copepod) 분석 (유리테모라 아피니스(Eurytemora affinis))
유리테모라 아피니스(Eurytemora affinis)의 배양물을 15 해수에서 8/16 시간의 명기/암기 체제로하여 이소크리시스 갈바나(Isochrysis galbana)를 먹이로 매 48시간 마다 공급아혀 지속적으로 유지시켰다. 독성 생물학적 분석을 초기 영충 나우플리아(instar naupliar) 유생(장기적 사망률/생산률 분석) 또는 성체(정밀 LC50 분석)에 대하여 수행하였다.
유생을 다음과 같이 수집하였다. 배양물을 200 m Nitex 필터로 여과하여 성체를 초기 단계로부터 분리하였다. 그리고 나서, 분석에 사용될 1-3기 나우플리아 유생을 생산하기 위하여 성체로하여금 48-72 시간동안 산란하게 하였다. 처리물(3중) 당 10 유생의 배치에서 분석을 수행하였다. 20℃에서 12일 동안 분석을 계속하였다(보다 높은 온도에서는 보다 짧게). 종말점은 FO 세대(성체로서 존재)의 비율 및 F1 세대(알 또는 나우플리아 유생으로 존재)의 총 수 이었다. 성체 물벼룩에 대한 LC50 분석을 종말점과 같은 사망률로서 24 또는 48 시간동안 수행하였다. 모든 분석을 8시간/16시간 명기/암기 체제의 15 염분에서 수행하였다.
(f) 와편모조류 포낭 (글렌노디니움 종 (Glenodinium sp .))
와편모조류 포낭(Dinoflagellate cysts)을 온화한 초음파 세척을 사용하여 찌꺼기가 제거된 해양 침전물로부터 수집하고 ppm 수준의 다양한 퀴논에 노출시켰다. 광학현미경 및 에피플루오레슨스 현미경(epifluorescence microscopy)을 사용하여 ppm 수준에서의 처리 후의 엽록체 파괴 및 산화적 손상의 시스트를 조사하였다.
표 1
Figure 112008003732805-PAT00007
Figure 112008003732805-PAT00008
Figure 112008003732805-PAT00009
실시예 15
*바나나 달팽이(Banana snails, 불리물리스 알터나타(Bulimulis alternata))를 상업적 공급자로부터 얻어서 생물학적 분석을 시작 할 때까지 상추를 먹이로 주었다.
10 마리의 달팽이를 변환된 1 리터의 유리 비커 내의, 5, 10 및 20 mg/l의 3 가지 농도의 2,3-디메톡시-S-메틸-1,4-벤조퀴논(2,3-dimethoxy-S-methyl-1,4-benzoquinone)의 수용액의 미세한 분무가 분사된 약 50 cm2의 상추 잎 위에 놓아 두었다. 상기 처리된 잎을 달팽이에 노출시키기 전에 건조시켰다. 대조군으로서, 10 마리의 달팽이를 약 50 cm2의 미처리 상추 잎 위에 놓아 두었다. 처리군과 대조군을 약 20℃의 어두운 곳에 놓아 두었다. 이들을 사망 및 섭식 활성의 표지를 위하여 24 시간 및 48 시간째에 관찰하였다.
모든 처리군에 있어서, 대조군과 비교하여 상당한 기피(avoidance)를 나타내 었다. 처리군 중의 몇 몇 달팽이는 껍데기 속으로 움츠리고, 섭식 활성을 전혀 보이지 않았다(상추 잎이 완전하게 그대로 남아 있었다). 다른 것들은 잎으로부터 떨어져 벽 위를 기어올랐다. 이러한 기피 거동은 48 시간 후에 다시 관찰되었다. 반면, 대조군의 달팽이는 24 시간 후에 잎 표면 부분의 10 %를 먹었으며, 먹기를 계속하여, 48 시간 후에 잎의 20%를 먹었다.
다양한 구체예가 본 발명을 설명하기 위하여 선택되었지만, 첨부되는 청구범위에 정의된 바와 같은 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않고 본 명세서에 기재된 방법의 다양한 변화와 변형이 가능하다는 것을 관련 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식을 갖는 안트라퀴논으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 살수성 화합물의 유효량을 수생 유해물 미생물이 들끓는 물에 첨가함으로써, 표적 수생 유해물 미생물 집단이 들끓는 수생 환경에서 표적 수생 유해물 미생물 집단을 제어하는 방법.
    Figure 112008003732805-PAT00010
    식 중에서,
    R1은 수소, 히드록시 또는 클로로이고,
    R2는 수소, 메틸, 클로로, 히드록시, 카르보닐, 또는 카르복실이며,
    R3는 수소 또는 메틸이고,
    R4는 수소이며,
    R5는 수소 또는 히드록실이고,
    R6 및 R7는 수소이며,
    R8은 수소 또는 히드록실이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 9,10-안트라퀴논, 1,2-디히드록시안트라퀴논, 3-메틸-1,8-디히드록시안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-메틸-안트라퀴논, 안트라퀴논-2-카르복실산, 1-5 디히드록시안트라퀴논, 및 2-클로로안트라퀴논으로 구성된 안트라퀴논 군에서 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 9,10-안트라퀴논, 1,2-디히드록시안트라퀴논, 3-메틸-1,8-디히드록시안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논, 2-메틸-안트라퀴논 및 안트라퀴논-2-카르복실산으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 살수성 화합물은 물에 1중량% 미만의 양으로 존재하는 것인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 살수성 화합물은 물에 100 ppb 내지 500 ppm 범위 내의 양으로 존재하는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 살수성 화합물은 물에 500 ppb 내지 300 ppm 범위 내의 양으로 존재하는 것인 방법.
  7. 제6항에 있어서, 살수성 화합물은 물에 1 ppm 내지 200 ppm 범위 내의 양으 로 존재하는 것인 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단을 살수성 화합물에 1시간 이상 노출시키는 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단을 살수성 화합물에 1 내지 96시간 동안 노출시키는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단을 살수성 화합물에 2 내지 48시간 동안 노출시키는 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 바이러스, 프로티스트, 균류, 홀로플랑크톤 유기체, 메로플랑크톤 유기체, 몰드, 식물, 해저 유기체, 저생 유기체, 고립 또는 부유 생물군, 박테리아, 포낭 박테리아, 원생 동물, 조류, 황갈색 조류, 지중 식물, 황갈조 식물, 해면 동물, 편형 동물, 유사 체강 동물, 환형 벌레, 얼룩 연체 동물, 쌍각 조개, 유충 형태의 요각류, 패충류, 미시드(mysids), 감마리드(gammarids), 유충 형태의 십족류, 및 미숙 경골 어류로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 바이러스, 프로티스트, 홀로플랑크톤 유기체 및 메로플랑크톤 유기체로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  13. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 해저 유기체, 저생 유기체, 고립 또는 부유 생물군, 박테리아, 포낭 박테리아 및 원생 동물로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  14. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 조류, 황갈색 조류, 지중 식물, 황갈조 식물, 해면 동물, 편형 동물, 유사 체강 동물, 환형 벌레, 얼룩 연체 동물, 쌍각 조개, 유충 형태의 요각류, 패충류, 미시드, 감마리드, 유충 형태의 십족류 및 미숙 경골 어류로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  15. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 가시 물벼룩 및 박테리아로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  16. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 박테리아, 원생 동물, 조류, 디노편모충, 디노편모충 포낭, 얼룩 홍합 및 얼룩 홍합 유충으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  17. 제11항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 박테리아, 조류, 디노편 모충, 디노편모충 포낭, 얼룩 홍합 및 얼룩 홍합 유충으로 구성된 군에서 선택되는 것인 방법.
  18. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 다수의 강(class)으로부터 유래하는 유해물 미생물들을 포함하는 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 표적 수생 유해물 미생물 집단은 동물 또는 식물계 각각의 다수의 종족 또는 문으로부터 유래하는 유해물 미생물들을 포함하는 것인 방법.
  20. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 수생 유해물 미생물이 들끓는 물은 밀폐된 물인 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 밀폐된 물은 밸러스트 물 저장고인 것인 방법.
  22. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항의 방법으로 처리된 물.
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