KR20090027515A - 해충 기피 활성을 갖는 한방 추출물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해충기피 활성을 갖는 한방 추출물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 만병초와 오동나무 등의 천연물질로부터 엑기스를 추출하여 이를 살충제나 해충기피제 등으로 이용함으로써 인간과 가축에 무해하면서도 각종 농작물, 과수작물, 온실, 화분 토양개량 등 다양한 목적으로 이용할 수 있도록 한 것으로, 만병초와 오동나무를 각각 추출한 후 감압농축하여 일정 비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물이다.

오동나무, 만병초, 해충 기피 활성, 한방 추출물

Description

해충 기피 활성을 갖는 한방 추출물 및 그 제조방법 {Oriental medicine herb extracts for insect repellenet and manufacturing method thereof}

본 발명은 해충기피 활성을 갖는 천연 추출물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 만병초와 오동나무 등의 천연물질로부터 엑기스를 추출하여 이를 살충, 살균 및 해충기피제 등으로 이용함으로써 인간과 가축에 무해하면서도 각종 농작물, 과수작물, 온실, 화분 토양개량 등 다양한 목적으로 이용할 수 있도록 한 것이다.

농업생산성 증대와 농산물 장기저장에 농약은 커다란 공헌을 해왔고 사용량도 꾸준히 증가하고 있다. 일반적인 유기약제 농약이 지니고 있는 단점의 하나인 저항성해충의 출현과 더불어 약제를 살포하는 회수의 증가와 희석농도의 증가로 인하여 해충방제효과는 점점 감소되고, 반면에 천적들은 치명적인 타격을 받아 잠재적 곤충의 해충화에 따른 새로운 해충의 출현이 많아지고 있다(해충학, 백운하, 1999). 또한 농산물의 잔류 농약량의 증가로 농산물의 독성이 증가되어 식품에 대한 부정적 요인으로 작용하고 있다(이서래, 1982).

농약에 대한 피해는 토양의 오염과 생태계의 교란, 환경호르몬으로서의 인체 에 대한 피해는 꾸준히 증가하여 위험수위에 이르렀다. 특히, 살충, 살균 제초제 등의 농약은 유기염소계, 유기인산계, 카바메이트계 등이 주종을 이루며 이들 모두 심각한 독성과 낮은 분해성으로 인하여 생태계에서도 먹이사슬에 의하여 농축되는 효과를 가져오는 것으로 알려지고 있다(이규승, 1997). 따라서, 화학제 농약으로 병충해를 막는 것은 환경측면에서는 한계에 이르렀으며 농산품의 안전성측면에서도 심각한 위협이 되고 있다(이서래, 1982).

일반적으로 농약의 중독현상에는 부적절한 사용에 의한 농약 중독, 농부의 중독, 사고에 의한 중독, 만성 농약중독 등이 있으나, 이중에서도 만성 농약중독에 따른 문제점은 많은 학자들이 장기적으로 다양한 종류의 암을 유발시킬 수 있다고 보고되고 있다(김용화, 1980). 이에 따라 생물학적 방제가 최근 미생물을 중심으로 이루어지고 있으나 미생물제재의 경우 취급하기가 용이하지 않아 상업화의 장애가 되고 있다(임성열, 1995).

이러한 문제점을 해결하기 위하여 선출원된 국내특허등록 제273177호에서는 은행잎을 알코올 수용액과 비극성용매를 사용하여 그 추출물을 활성탄 처리하여 무공해 농약으로 이용할 수 있는 방법을 제시하였으나, 활성탄 처리 등 그 공정이 복잡하고 제조된 후의 성분도 일정한 분획으로 얻지 못하여 상업화하기 곤란하였으며 또 다른 선출원된 국내특허등록 제415107호는 은행잎을 물로 추출하거나 알코올 및 헵탄으로 추출하여, 항균제, 살균제 또는 해충기피제 등과 같은 농약으로 사용함으로써 인체에 전혀 유해하지 않도록 하였으나, 은행잎만으로는 살충, 방충, 기피, 방매(곰팡이) 등에 취약하여 농약으로서의 효과가 미미할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 종래의 농약이 지닌 제반 문제점을 해결하기 위하여, 만병초와 오동나무 등의 천연물질로부터 엑기스를 추출하여 이를 해충 기피제, 토양개량제 등으로 이용함으로써 토양 중에 서식하거나 생장하는 작물의 잎, 줄기, 뿌리에 기생하여 작물에 피해를 주는 해충으로부터 농작물을 보호하는 것은 물론, 인간과 가축에 무해한 농약을 제조할 수 있도록 하는 살충, 살균 및 해충기피 활성을 갖는 천연 추출물 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

곰팡이 항균력 실험, 토양재배실험, 잎말이나방, 청벌레, 노린재, 점박이응애, 담배거세미나, 배추좀나방, 복숭아혹 진딧물에 대한 실험을 실시하였다.

본 발명의 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물 및 그 제조방법에 의하면, 오동나무와 만병초 등의 천연물질로부터 엑기스를 추출하여 이를 살충제, 토양개량제 등으로 이용함으로써 토양 중에 서식하거나 생장하는 작물의 잎, 줄기, 뿌리에 기생하여 작물에 피해를 주는 해충으로부터 농작물을 보호하는 것은 물론, 인간과 가축에 무해한 농약을 제조할 수 있도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

또한 무독성이며 취급이 간편하고 친환경적인 천연물질을 농약을 대체하여 사용할 수 있게 되어, 환경오염을 방지하고 작물의 잔류농약 문제 또한 해결될 뿐 만 아니라, 구하기 쉬운 자원인 오동나무와 만병초 등을 이용하여 간편한 방법으로 가공처리하여 제조할 수 있으므로, 농가의 수익증대는 물론 잔류농약으로 인해 수출이 문제시 되고 있는 인삼, 과일, 야채 등의 수출이 증대될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물은 만병초와 오동나무를 각각 추출한 후 감압농축하여 일정 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하고, 그 제조방법은, 만병초와 오동나무를 각각 추출하는 단계와; 용매가 투입된 추출물을 추출하여 여과하는 단계와; 추출된 추출물을 감압농축하는 단계와; 감압농축한 추출물을 일정 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 천연 추출물은 만병초와 오동나무를 추출한 것으로, 본 발명의 추출물을 제조하기 위해서는 다양한 방법의 추출방법이 적용될 수 있는 것이고, 상기 각 천연물질인 만병초와 오동나무 추추물의 조성비는 해충의 종류, 감염개체수 등의 사용목적에 맞게 조절하여 사용할 수 있는 것이다.

상기 만병초와 오동나무를 추출하고, 이를 추출한 후 사용의 간편화를 위해 감압농축한다. 이 때 상기 감압농축방법 또한 제한되지 않고 다양한 농축방법을 적용할 수 있는 것이며, 농축하지 않고 추출물을 바로 사용하는 것도 가능함은 물론이다. 즉 상기 만병초와 오동나무로부터 추출된 추출물은 살충, 살균, 해충기피 작 용을 갖고 있어, 무당벌레, 잎말이나방, 거세미, 선충, 고자리, 노린재, 감꼭지나방 등의 해충을 퇴치 또는 작물로부터 기피시킬 수 있는 것이다.

상기한 추출물의 제조방법은 다음과 같다.

먼저 만병초와 오동나무를 추출용매를 1: 10 ∼200 중량비로 투입하되, 추출용매가 10 중량비 미만이면 추출용매가 부족하여 엑기스가 용이하게 추출되지 못하고, 200중량비를 초과하면 농축 시 과다한 에너지가 소비되므로 그 비를 1: 10∼200으로 한다.

이 때 추출용매는 메틸알코올(methyl alcohol), 에틸알코올(ethyl alcohol), 엔부틸알코올(n-buthyl alcohol), 프로필알코올(propyl alcohol), 에틸아세테이트 (ethyl acetate), 엔-헵탄(n-heptane) 및 정제수로 이루어진 군 중 선택된 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 이 중 선택된 2종 이상의 혼합용매를 사용할 수도 있는 것으로 이를 제한하는 것은 아니며, 용매는 추출물의 사용목적에 따라 선택하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 본 발명의 추출물을 항균제, 과일보존제 등의 목적으로 사용할 경우는 정제수를 추출용매로 선택하여 사용함으로써 물에 쉽게 용해되도록 하는 것이 바람직하고, 살충제, 기피제로 사용할 경우는 알코올과 엔-헵탄을 혼합한 혼합용매를 사용하여 살충성분의 추출 함류량을 증가시키는 것이 바람직하다. 상기 추출용매를 투입하고 나면 이를 추출하여 여과하고, 감압농축하여 이용한다. 이 때 추출은 그 추출방법을 제한하는 것은 아니나, 20∼100℃에서 3∼48시간 동안 이루어지는 것이 가장 바람직한 것으로, 추출온도가 20℃ 미만이면 추출이 용이하지 않 고 100℃ 이상이면 용매가 쉽게 증발되며, 추출시간이 3시간 미만이면 유효성분이 완전히 추출되지 못하고 48시간을 초과하여도 더이상의 유효성분이 추출되어 나오지 않으므로, 20∼100℃에서 3∼48시간 동안 추출하도록 한다. 또한 감압농축 역시 그 방법이나 압력을 제한하지 않으며, 일반적으로 0.8×103 Pa ∼ 1.0×102 Pa 사이에서 감압농축한다.

상기 감압농축단계 후 농축된 엑기스를 건조하여 분말화하고, 상기 분말을 부형제, 합성 살균제 또는 살충제에 혼합하여 가공함으로써, 분말 성분으로 되는 부형제, 살균제 또는 살충제로서 사용될 수 있다. 또한 상기 감압농축된 엑기스를 건조하지 않고 엑기스 자체를 옷장곰팡이, 좀벌래 방충 또는 곡식류 벌래 생성 억제 방지용 원료와 혼합하여 가공하는 것도 가능한 것은 물론이다.

즉, 추출 및 감압농축된 추출물은 살충제, 살균제, 살충기피제, 토양개량제는 물론, 살비제, 의류의 부패방지 및 항균성 코팅제, 과일보존제 등에 다양하게 사용할 수 있고, 그 사용방법 역시 원액을 물에 희석하여 사용하거나 다른 유효성분이나 부형제 등과 혼합하여 사용할 수 있음은 물론 이를 분말화하거나 펠릿화, 정제화하는 방법 등으로 제형을 변경하여 사용할 수 있으며, 그 적용량에 있어서도 소량을 사용하여야 하는 농약과는 달리 천연성분으로 조성됨으로써 다량을 사용할 수도 있는 것으로, 사용목적, 적용분야 등에 따라 다양한 방법으로 사용할 수 있는 것이다.

이하 본 발명에서 사용된 천연물에 대해 살펴보면 아래와 같다.

오동나무(Paulownia coreana)는 쌍떡잎식물 합판화군 통화식물목 현삼과의 낙엽교목으로 인가 부근과 유휴지에 속성수로 많이 식재하며 오동나무를 심었을 때 각종 병해가 그 인근의 수목들까지도 기피 또는 방제되어, 잎은 제충제로 사용되고 나무껍질은 염료로 이용된다. 오동나무의 잎, 가지, 수피 등에는 syringin, paulownin, isopaulownin, d-sesamin, d-asarinin, catalpinoside(catalpol), ursolic acid, glucoside 및 polyphenols를 함유하고 과실에는 eleostearic acid, 脂肪油(지방유), flavonoid, alkaloid 등의 유효성분을 포함한다.

만병초(Rhododendron brachycarpum)는 진달래과 진달래속에 속하는 고산지대에서 자라는 상록수로 뿌리에 정유 성분이 들어 있어 혈압을 낮추고 진정 작용을 하며, 만병초는 항균작용이 강력하여 무좀, 습진, 건선 등의 피부병에 탁월한 효과를 보인다. 만병초에는 rhododendrin, quercitrin, hyperin, campanulin, andromedotoxin 등이 함유되어 있다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 설명하도록 한다.

실시예 1

오동나무와 만병초를 각각 정제수를 50배 가하여 90℃에서 5시간 추출, 여과, 감압농축하여 오동나무(1~70 중량%)와 만병초(1~70 중량%)를 혼합하여 샘플을 제조하였다.

비교예 1

오동나무와 만병초를 각각 상기 실시예 1과 같은 방법으로 제조하여 혼합하지 않았다.

상기와 같이 제조된 실시예 및 비교예로, 곰팡이 항균력 실험, 토양재배실험, 잎말이나방, 청벌레, 노린재, 점박이응애, 담배거세미나, 배추좀나방, 복숭아혹 진딧물에 대한 실험을 실시하였다.

실험예 1. 항균력 실험

먼저 곰팡이 항균력 실험은, Pseudomonas Corrugata 및 Psedomonas Syringae PV.lachryamans 균주를 LB plate에 이식하여 24시간 배양한 후, 각각의 샘플을 각 농도별로 첨가한 배지에 다시 균주를 접종하여 24시간 배양하였다. 또한 배양액을 적당히 희석하여 LB plate에 이식하여 24시간 후 계수하였으며, Ampicillin을 대조로 하여 항균력을 비교하였다.

하기 표 1, 2는 실시예 1, 2의 Pseudomonas Corrugata 및 Psedomonas Syringae PV . lachryamans 균주에 대한 항균력 실험 결과이다.

표 1. 실시예 1의 항균력 실험 결과

실시예1 (mg/ml)	Pseudomonas Corrugata	Psedomonas Syringae PV . lachryamans
50	1.5 x 104	1.2 x 104
25	2.1 x 104	3.5 x 104
12.5	4.7 x 105	5.7 x 105
6.25	8.3 x 105	2.1 x 106
3.125	4.1 x 106	3.0 x 106
1.5625	5.3 x 106	5.8 x 106
0	7.5 x 106	8.4 x 106
Ampicillin (mg/ml)
0.2	-	-
0.02	-	-
0.002	4.1 x 106	3.2 x 104

표 2. 비교예 1의 항균력 실험 결과

오동나무 (mg/ml)	Pseudomonas Corrugata	Psedomonas Syringae PV . lachryamans	만병초 (mg/ml)	Pseudomonas Corrugata	Psedomonas Syringae PV . lachryamans
50	5.8 x 104	6.3 x 104	50	8.4 x 104	4.7 x 104
25	2.1 x 105	2.0 x 105	25	3.9 x 105	1.1 x 105
12.5	5.0 x 105	7.7 x 105	12.5	9.1 x 105	7.8 x 105
6.25	3.1 x 106	3.4 x 106	6.25	2.2 x 106	1.7 x 106
3.125	6.8 x 106	6.3 x 106	3.125	5.8 x 106	8.3 x 106
1.5625	6.7 x 106	7.6 x 106	1.5625	6.1 x 106	8.5 x 106
0	7.5 x 106	8.4 x 106	0	7.5 x 106	8.4 x 106
Ampicillin (mg/ml)
0.2	-	-
0.02	-	-
0.002	4.1 x 106	3.2 x 104

상기 표 1, 2를 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 항균력이 더욱 우수함을 알 수 있었다.

실험예 2. 해충 기피제(repellent) 효과 실험 - 토양재배실험

토양재배실험은, 토양에 기생하고 있는 거세미, 선충, 고자리, 굼벵이의 상태 조사 및 실험을 위하여 실시예 1을 과립제(엑기스 20%)로 한것을 8㎡에 200g을 살포한 후 10cm 깊이로 흙을 파서 잘 혼합하고 2등분하여 반은 상추를 심고 나머지 반에는 무를 심었다. 이를 40일동안 관찰한 결과 거세미와 굼벵이 등 해충의 생육을 발견하지 못하였고, 같은 방법으로 제2차 실험을 하였으나 마찬가지로 거세미, 굼벵이, 고자리 등의 피해는 없었다.

잎말이나방, 청벌레, 노린재에 대한 실험은, 1 차 생장하는 생장하는 상추와 무에 실시예 1의 에기스를 2:8의 비율로 물과 혼합하여 잎 표면에 5일 간격으로 살포하고 1개월간 관찰하였으나 노린재, 청벌레 등 해충의 피해는 발견할 수 없었다.

실험예 3 : 해충 기피제(repellent) 효과 실험

상기 실시예 1에서 얻은 추출물에 대한 주요 해충의 기피효과를 검정하기 위해 점박이응애( Tetranychus urticae), 담배거세미나방( Spodoptera litura), 배추좀나방( Plutella xylostella), 복숭아혹 진딧물( Myzus persicae)을 대상으로 하였다.

점박이응애는 강낭콩엽을 2×2cm로 잘라 제조한 추출물을 hand spray로 살포하고 각 충수를 30마리 암컷성충을 30마리씩 가는 붓으로 옮기고 5cm 거리 샤레위에 상온에서 추출물과 함께 격리시킨 후 24, 72시간 후에 기피율율을 조사하였다.담배거세미나방의 기피율은 배추가 식재된 포트에 시험해충(2∼3령 유충)을 10마리씩 접종하여 정착시킨 후 추출물을 hand spray로 배추에 살포하여 24, 72시간에 배추위의 충수를 조사하였으며 3반복 시험하였다.

복숭아혹진딧물은 유묘검정법을 사용하였는데 고추 묘에 미리 진딧물을 접종하여 정착된 유묘 잎의 진딧물수를 조사한 후 3반복으로 추출물을 hand spray로 살포하고 24, 72 시간후 기피율을 조사하였다.

이와 같은 모든 실험에서 해충은 먹이를 기피하여 먹이 위의 해충은 없었다. 따라서 오동나무와 만병초 추출물은 해충 기피효과를 갖는다는 것을 확인할 수 있었다.

상기한 실험예를 통해 본 발명의 엑기스는 살충, 살균, 해충기피제로서 효과가 우수함을 알 수 있었다.

이상에서와 같이 본 발명은 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드 시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

Claims (6)

1. 만병초와 오동나무 각각에 추출용매를 1: 10∼200 중량비로 투입하는 단계와; 용매를 투입한 추출물을 추출하여 여과하는 단계와; 추출된 추출물을 감압농축하는 단계; 감압농축한 추출물을 일정 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물의 제조방법.
2. 만병초와 오동나무 각각에 추출용매를 1: 10∼200 중량비로 투입하는 단계와; 용매를 투입한 추출물을 추출하여 여과하는 단계와; 추출된 추출물을 감압농축하는 단계; 감압농축한 추출물을 일정 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물
3. 제 1항에 있어서,

   상기 추출용매는 메틸알코올, 에틸알코올, 엔부틸알코올, 프로필알코올, 에틸아세테이트, 엔-헵탄 및 정제수로 이루어진 군 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합용매인 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   감압농축단계 후 농축된 엑기스를 건조하여 분말화하고, 상기 분말을 부형제, 합성 살균제 또는 살충제에 혼합하여 가공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물의 제조방법.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 청구범위 제1항 또는 제3항의 살충, 살균 및 해충기피 활성을 갖는 오동나무와 만병초 추출물을 유효성분으로 함유하는 질소질비료, 인산질비료, 가리질 비료, 복합비료, 미량요소비료, 석회질비료, 고토질비료, 규산질비료, 유기질 비료, 부산물비료, 토양비생물제제 , 양액비료와 4종복합비료 제제
6. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   감압농축단계 후 농축된 엑기스를 옷장곰팡이, 좀벌래 방충 또는 곡식류 벌래 생성 억제 방지용 원료와 혼합하여 가공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 살충, 살균 및 해충기피 작용을 갖는 천연 추출물의 제조방법.