KR20150007918A - 아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법 - Google Patents

아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법 Download PDF

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케이코 타카기
디얀 페브리 프라보오
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고쿠리츠다이가쿠호우진 도쿄다이가쿠
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Abstract

본 발명은 호흡 저해제를 포함하는 아플라톡신 생산 저해제, 상기 아플라톡신 생산 저해제를 사용하는 아플라톡신 오염 방제 방법에 관한 것이다.

Description

아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법{Aflatoxin Production Inhibitor and Method for Controlling Aflatoxin Contamination}
본 발명은 아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법에 관한 것이다.
곰팡이의 2차 대사산물에는 유용한 화합물이 포함되어 있는 한편, 마이코톡신이라고 불리는 독성을 나타내는 화합물도 많다. 현재, 마이코톡신에 의한 농작물의 오염은 전세계적으로 심각한 문제가 되고 있고, 안전한 식량을 안정적으로 얻기 위해 마이코톡신 오염 방제 수단이 요구되고 있다.
마이코톡신에 의한 농작물 오염 가운데 가장 심각한 문제가 되고 있는 것은 아플라톡신에 의한 농작물 오염이다. 아플라톡신은 자연물질 가운데에서 가장 강한 발암성 또는 급성 독성을 갖는 것으로 알려져 있고, 또한, 통상의 조리방법 등으로는 분해되지 않는 화합물이기 때문에 그로 인한 건강상의 피해는 심각하다. 아플라톡신에 오염된 농작물 섭취에 의한 사망은 빈번하게 일어나며 아플라톡신이 원인인 것으로 추정되는 간암에 의한 사망자는 중국에서만도 매년 수십 만 명에 이르고 있다.
이러한 건강상의 피해를 방지하기 위해 아플라톡신의 농작물 오염 규제치는 10 ppb 정도로 낮게 설정되어 있다. 그러나 규제치 이상의 아플라톡신으로 오염된 농작물을 폐기하는데 드는 손해액도 고액에 달하고 있다. 예를 들어, 미국에서 아플라톡신 오염에 의한 손실은 연간 수백억 엔에 달한다. 또한, 아시아에서의 아플라톡신 오염에 의한 손실은 더욱 커서 연간 1,000억 엔 이상에 달한다고 추정되고 있다.
아플라톡신을 생산하는 주요 균은 Aspergillus flavus 및 Aspergillus parasiticus이고, 열대 및 아열대 환경에 있어서 농작물의 재배나 저장 단계에서 옥수수나 땅콩 등의 농작물을 감염시켜 아플라톡신을 생산하는 것으로 알려져 있다(비특허문헌 1 및 2 참조). 열대 및 아열대 이외의 기후 지역에서도 근래 지구온난화현상에 따른 기후변화에 의한 오염지역 확대가 염려되고 있다.
종래부터 아플라톡신 오염 방제 대책으로 아플라톡신 생산균주의 유전체 해석, 아플라톡신 생산에 관여하는 유전자를 동정하는 기초연구, 감염 저항성을 갖는 품종의 취득, 아플라톡신 비생산균주와의 경쟁에 따른 오염 경감 등의 실용연구가 실시되고 있다. 그렇지만 아플라톡신 오염 방제에 대한 효과적이고 동시에 근본적인 방법은 아직 확립되어 있지 않다.
아플라톡신 오염 방제 방법으로 예를 들어, 아플로톡신 생산 균주의 생장을 저해하는 항진균제를 사용하는 방법이 고려되며, 예컨대, 시클로프로코나졸(Cycloproconazole) 등의 아졸(azole)류, 아족시스트로빈(Azoxystrobin) 등의 스트로빈(strobin)류 및 보스칼리드(boscalid), 플루디옥소닐(Fludioxonil) 등 그 밖의 살균제로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용함으로써 수확 이전 및 저장 중인 옥수수로부터 아플라톡신 등의 마이코톡신을 줄이는 것이 가능하다고 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 상기 특허출원에 있어서, 아플라톡신 등의 마이코톡신이 어떠한 상황에서 생산되는지를 상세히 고찰하여 그들에 대한 대응을 다양하게 검토한 결과, 최종적으로 마이코톡신 생산 균주의 증식을 억제하는 것이 마이코톡신의 생산을 억제하는 최상의 방법이라고 결론지었다. 그러나 그와 같은 살균제의 사용은 살균제에 대한 내성균의 확산을 야기할 가능성이 있다. 한편, 아플라톡신은 2차 대사산물이며 그 생산을 저해해도 생산균주의 생장에는 영향을 주지 않을 것이기 때문에 아플라톡신의 생산만을 특이적으로 저해하는 약제를 이용하는 것이 가능하다면 유효한 오염 방제 방법이 될 것이라고 생각된다.
그래서 아플라톡신의 생산을 저해하는 물질을 탐색한 결과, 유기인계(organophosphorus) 살충제인 디클로르보스(dichlorvos) 또는 멜라닌 생합성계 효소를 저해하는 트리시클라졸(tricyclazole)의 아플라톡신의 생산저해 활성이 발견되었다(비특허문헌 3 참조). 그렇지만 이러한 화합물은 아플라톡신의 생산저해 활성이 약하고 또한 화합물 자체의 안전성에 문제가 있는 경우가 있으며, 저해활성의 선택성에 문제가 있기 때문에 실용화는 이루어지지 않았다.
이와 같이, 내성균의 확산을 야기하지 않고 아플라톡신의 생산만을 특이적으로 저해하는 작용을 갖는 화합물을 찾기 위해 탐색한 결과, 몇 개의 화합물을 발견하였다(특허문헌 2 및 3 참조). 그러나 안전성이 높으면서 실용성이 높은 아플라톡신 생산 저해제로서 만족스러운 물질은 아직 발견되지 않은 상태이다.
특허문헌 1: 국제공개 2009/068195호 공보 특허문헌 2: 일본공개 9-241167호 공보 특허문헌 3: 일본공개 11-79911호 공보
비특허문헌 1: Council for Agricultural Science and Technology., "Mycotoxins: Risks in Plant, Animal, and Human Systems", CAST, Ames, Iowa, USA, 2003 비특허문헌 2: 宇田川俊一，田端節子，中里光男："マイコトキシン"，中央法規，２００２ 비특허문헌 3: L. L. Zaika and R.L. Buchanan, J. Food. Prot., 1987, 50 691
본 발명은 상술한 종래의 모든 문제점을 해결하고 이하의 목적을 달성하는 것을 해결과제로 한다. 　즉, 본 발명은 아플라톡신의 생산을 특이적이면서 효과적으로 저해하며 안전성이 높고 실용적인 아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 호흡 저해제 또는 어떠한 특수 호흡 저해제가 우수한 아플라톡신 생산 저해 활성을 갖는다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 본 발명자들에 의한 상기 지식에 근거를 두고 있으며, 상기 과제를 해결하기 위한 수단은 다음과 같다. 즉,
(1) 호흡 저해제를 포함하는 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제이며,
(2) 호흡 저해제가 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군 균체량의 50% 이상이 되는 농도로 처리하는 호흡 억제제 또는 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 호흡 저해제인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 아플라톡신 생산 억제제이고,
(3) 호흡 저해제는 로테논(rotenone), 식카닌(siccanin), 아트페닌 A5(atpenin A5), 안티마이신 A(antimycin A), 피리다벤(pyridaben), 톨펜피라드(tolfenpyrad), 플루아크리피림(fluacrypyrim), 아세퀴노실(acequinocyl), 비페나제이트(bifenazate), 메프로닐(mepronil), 메토미노스트로빈(metominostrobin), 피리벤카르브(pyribencarb) 및 시아조파미드(cyazofamid)로부터 선택되는 적어도 1종인 (1) 또는 (2)에 기재된 아플라톡신이고,
(4) 호흡 저해제가 플루아크리피림(fluacrypyrim)인 (1) 또는 (2)에 기재된 아플라톡신 생산 저해제이며,
(5) 호흡 저해제가 로테논(rotenone), 식카닌(siccanin), 아트페닌 A5(atpenin A5) 및 안티마이신 A(antimycin A)로부터 선택되는 적어도 1종인 (1) 또는 (2)에 기재된 아플라톡신 생산 저해제이고,
(6) (1) 내지 (5)에 기재된 아플라톡신 생산 저해제를 아플라톡신 생산균주가 부착할 가능성이 있는 식물, 상기 식물로부터 수확된 과실 및/또는 저장 시 상기 과실에 처리하는 것을 특징으로 하는 아플라톡신 오염 방제 방법이다.
(아플라톡신 생산 저해제)
본 발명의 아플라톡신 생산 저해제는 호흡 저해제를 적어도 포함하며, 필요에 따라 그 외의 성분을 포함할 수 있다. 상기 아플라톡신 생산 저해제는 아플라톡신 생산을 저해하며, 상기 저해제를 처리하지 않은 군과 비교하여 아플라톡신의 생산량을 억제할 수 있으며 그 정도는 특별히 제한되지 않는다. 　
또한, 본 발명의 아플라톡신 생산 저해제는 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군의 균체량의 50%이상이 되는 농도로 처리하는 호흡 저해제인 것이 바람직하고, 또는 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 호흡 저해제인 것이 바람직하다. 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 농도로 처리하는 호흡 저해제는 아플라톡신 생산균주의 생존 또는 증식을 농도에 따라서 무처리군, 즉 대조군 균체량의 50% 미만까지 균체량을 억제할 수 있으나 그와 같은 고농도가 아닌 저농도에서 처리한 경우에도 아플라톡신의 생산을 억제할 수 있는 것을 의미한다.
균체량을 억제하는 정도는 처리군의 균체량이 무처리군의 균체량과 비교하여 50% 이상이라면 특별히 제한되지 않으나 무처리군과 비교하여 70% 이상이 바람직하며, 95% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 호흡 저해제는 처리 농도에 관계없이 무처리군의 균체량과 비교하여 그 균체량이 항상 50% 이상인 것을 의미한다. 균체량을 제한하는 정도는 처리군의 균체량이 무처리군의 균체량과 비교하여 50% 이상이면 특별히 제한되지 않으나 무처리군과 비교하여 70% 이상이 바람직하며, 95% 이상이 더욱 바람직하고, 보통 균주에 대해서는 활성이 인정될 수 없는 호흡 저해제를 이용하는 것이 바람직하다. 상술한 특허문헌 1에는 아족시스트로빈(Azoxystrobin), 플루옥사스트로빈(Fluoxastrobin), 크레속심메틸(Kresoxim-Methyl), 피콕시스트로빈(Picoxystrobin), 트리플록시스트로빈(trifloxystrobin), 보스칼리드(boscalid)가 호흡 저해제로서 기재되었으나 상술한 바와 같이, 특허문헌 1은 어디까지나 아플라톡신 생산균주의 생존 또는 증식을 억제하는 것을 통해 아플라톡신 생산을 억제하는 것이며, 균주의 생존 또는 증식을 억제하지 않고 아플라톡신 생산을 억제하는 본 발명은 그 기술사상에 있어서 분명히 다르다.
<호흡 저해제>
상기 호흡 저해제는 미토콘드리아 전자전달계를 저해하거나 양성자 농도 구배를 잃게 하는 것으로 미생물의 호흡을 저해하는 것을 말한다.
상기 호흡 저해제는 특별히 제한되지 않으며, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 이하에 호흡 저해제의 구체적인 예를 표적부위에 따라 열거한다.
(１) 복합체I NADH 산화환원효소 저해제:
디플루메토림(diflumetorim); 톨펜피라드(tolfenpyrad); 페나자퀸(fenazaquin), 펜피록시메이트(fenpyroximate), 피리미디펜(pyrimidifen), 피리다벤(pyridaben), 로테논(rotenone), 테부펜피라드(tebufenpyrad);
(2) 복합체II 숙신산 수소 효소 저해제:
베노다닐(benodanil), 벤조빈디플루피르(benzovindiflupyr), 빅사펜(bixafen), 보스칼리드(boscalid), 카르복신(carboxin), 펜푸람(fenfuram), 플루오피람(fluopyram), 플룩사피록사드(fluxapyroxad), 푸라멧피르(furametpyr) 푸르메시클록스(furmecyclox), 플루토라닐(flutolanil), 이소페타미드(isofetamid), 이소피라잠(isopyrazam), 메프로닐(mepronil), 옥시카르복신(oxycarboxin), 펜플루펜(penflufen), 펜티오피라드(penthiopyrad), 세닥산(sedaxane) 티플루자미드(thifluzamide); 식카닌(siccanin), 아트페닌 A5(atpenin A5); 시에노피라펜(cyenopyrafen);
(3) 복합체III 유비퀴놀 옥사다아제Ｑｏ 저해제:
아족시스트로빈(azoxystrobin), 쿠목시스트로빈(coumoxistrobin), 쿠메톡시스트로빈(coumethoxystrobin), 에녹사스트로빈(enoxastrobin), 플루페녹시스트로빈(flufenoxystrobin), 피콕시스트로빈(picoxystrobin), 피라옥시스트로빈(pyraoxystrobin), 플루아크리피림(fluacrypyrim) 등 메톡시아크릴 산류; 피라클로스트로빈(pyraclostrobin), 피라메토스트로빈(pyrametostrobin), 트리클로피리카르브(triclopyricarb) 등 메톡시카르바메이트 류; 크레속심-메틸(kresoxim-methyl), 트리플록시스트로빈(trifloxystrobin) 등 옥시이미노 초산류; 디목시스트로빈(dimoxystrobin), 페나민스트로빈(fenaminstrobin), 메토미노스트로빈(metominostrobin), 오리사스트로빈(orysastrobin) 등 옥시미노아세타미드 류; 파목사돈(famoxadone) 등 옥사조리딘디온 류; 플루옥사스트로빈(fluoxastrobin) 등 디히드로디옥사딘 류; 페나미돈(fenamidone) 등 이미다졸린 류; 피리벤카르브(pyribencarb) 등 벤질카르바메이트 류; 그 외에 아세퀴노실(acequinocyl);
(4) 복합체III 유비퀴놀 환원효소Qi 저해제:
　아미설브롬(amisulbrom), 안티마이신 A(antimycin A), 시아조파미드(cyazofamid);
(5) 산화적 인산화의 연합 해제 물질:
비나파크릴(binapacryl), 멥틸디노캡(meptyldinocap), 디노캡(dinocap); 클로로페나피르(chlorfenapyr), 페림존(ferimzone), 플루아지남(fluazinam), 설플루라미드(sulfluramid), DNOC;
(6) 산화적 인산화 저해제(ATP 합성 효소의 저해제):
펜틴 아세테이트(fentin acetate), 염화펜틴(fentin chloride), 수산화펜틴(fentin hydroxide); 아조시클로틴(azocyclotin), 시헥사틴(cyhexatin), 디아펜티우론(diafenthiuron), 산화펜부타틴(fenbutatin oxide), 프로파르기트(propargite), 테트라디폰(tetradifon);
(7) ATP 생산 저해제:
실티오팜(silthiofam);
(8) 복합체III 사이토크롬 bc1(유비퀴논 환원효소)의 Qx(말미) 저해제:
아메톡트라딘(ametoctradin); 히드라메틸논(hydramethylnon);
(9) 그 외의 제제:
비페나제이트(bifenazate)
이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 　
상기 호흡 저해제 가운데에서도 로테논, 식카닌, 아트페닌 A5, 안티마이신 A, 피리다벤, 톨펜피라드, 플루아크리피림, 아세퀴노실, 비페나제이트, 메프로닐, 메토미노스트로빈, 피리벤카르브, 시아조파미드가 아플라톡신 생산균주의 생존 또는 증식을 억제하는 것이 아니라 아플라톡신의 생산을 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다. 상기 특허문헌 1에 기술되어 있는 아족시스트로빈, 플루옥사스트로빈, 피콕시스트로빈, 피라클로스트로빈, 트리플록시스트로빈, 보스칼리드에 있어서 아플라톡신 생산균주의 균체수를 무처리군과 비교하여 50% 이상으로 제한하지 않는 농도에서 사용한 경우에도 아플라톡신의 생성을 무처리군과 비교하여 억제할 수 있기 때문에 그와 같은 사용을 한 경우에는 바람직하다.
또한, 상기 바람직한 호흡 저해제 가운데에서도 플루아크리피림, 메토미노스트로빈이 보다 바람직하고, 아플라톡신 생산저해 활성이 우수하다는 점에서 플루아크리피림이 더욱 바람직하다.
또한, 로테논, 식카닌, 아트페닌 A5, 안티마이신 A는 천연물 유래 물질로 안전성 측면에서 바람직하고, 이들 가운데에서도 아플라톡신 생산 저해 활성이 우수하다는 점에서 식카닌, 아트페닌 A5, 안티마이신 A가 보다 바람직하다.
상기 호흡 저해제는 시중에 판매되는 제품을 이용할 수 있고, 생합성 또는 화학 합성하여 제조한 것을 이용할 수도 있다. 　
상기 생합성 또는 화학합성 방법은 특별히 제한되지 않고 공지된 방법을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다.
상기 아플라톡신 생산 저해제 가운데 상기 호흡 저해제의 함유량은 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 상기 아플라톡신 생산 저해제는 상기 호흡 저해제 그 자체일 수도 있다. 　
<기타 성분>
상기 아플라톡신 생산 저해제 가운데 상기 기타 성분은 본 발명의 효과를 억제하지 않는 한 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며 예컨대, 임의의 농약, 의약 성분, 농약, 의약 보조제 등을 예로 들 수 있다.
상기 아플라톡신 생산 저해제 가운데 상기 기타 성분의 함유량은 본 발명의 효과를 억제하지 않는 한 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 　
<<농약성분>>
상기 농약성분은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있고, 예컨대, 이하 농약의 유효성분을 예로 들 수 있다.
상기 농약은 예컨대, 살진균제, 살균제, 항바이러스제, 식물저항성유도제, 살충제, 살진드기제, 살선충제, 곤충생장조절제, 곤충유인제, 제초제, 식물생장조절제, 공력제(synergist), 약해경감제, 조류기피제, 비료, 토양개량제 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 　
<<농약보조제>>
상기 농약보조제는 담체, 계면활성제 및 기타 보조제를 포함하고, 필요에 따라 기타 성분으로 추가적으로 함유한다.
－담체－
상기 담체로는 농원예용으로 이용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 액체담체, 고체담체 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 　
상기 액체담체로는 예컨대, 물; 이소프로필 알코올, 에틸렌 글리콜 등의 알코올 류; 시클로헥사논; 메틸에틸케톤 등 케톤 류; 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 디 에틸렌 글리콜 모노-n-부틸 에테르 등의 에테르 류; 등유, 경유 등의 지방족 탄화수소 류; 크실렌, 트리메틸 벤젠, 테트라 메틸 벤젠, 메틸 나프탈렌, 솔벤트 나프타 등의 방향족 탄화수소 류; N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드 류; 지방산의 글리세린 에스테르 등의 에스테르 류; 콩기름, 유채 기름 등 식물성 기름 등을 들 수 있다.
상기 고체담체로는 예컨대, 전분, 활성탄, 콩가루, 밀가루, 톱밥, 어분, 분유 등의 동물성 분말; 탈크, 카올린, 벤토나이트, 제올라이트, 규조토, 화이트카본, 클레이, 알루미나, 탄산칼슘, 염화칼륨, 황산암모늄 등의 광물성 분말 등을 들 수 있다.
－계면활성제－
상기 계면활성제로는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며 예컨대, 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 등을 들 수 있다. 이러한 계면활성제는 1종 단독으로 사용해도 좋고 2종 이상을 병용해도 좋다. 　
상기 비이온성 계면활성제로는 예컨대, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 스티릴 페닐 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 에스테르, 폴리 옥시 에틸렌 소르비탄 알킬레이트, 폴리 옥시 에틸렌 페닐 에테르 폴리머, 폴리 옥시 에틸렌 알킬렌 아릴 페닐 에테르, 폴리 옥시 에틸렌 알킬렌 글리콜, 폴리 옥시 에틸렌 폴리 옥시 프로필렌 블록 폴리머 등을 들 수 있다.
상기 음이온 계면활성제로는 예컨대, 리그닌 술폰산염, 알킬 아릴 술폰산염, 디 알킬 설포 숙시네이트, 폴리 옥시 에틸렌 알킬 아릴 에테르 설페이트, 알킬 나프탈렌 술폰산염, 폴리 옥시 에틸렌 스티릴 페닐 에테르 설페이트 등을 들 수 있다.
상기 양이온성 계면활성제로는 예컨대, 알킬 아민염 등을 들 수 있다.
상기 양성 계면활성제로는 예컨대, 제4급 암모늄염 알킬 베타인, 아민 옥사이드 등을 들 수 있다.
-기타 보조제-
상기 기타 보조제로는 특별히 제한되지 않고 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 점결제, 증점제, 고착제, 부식 곰팡이 방지제, 용제, 농약 활성 성분 안정제, 산화 방지제, 자외선 방지제, 결정 석출 방지제, 소포제, 물성 향상제, 착색제 등을 들 수 있다.
상기 점결제, 증점제, 고착제로는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 덱스트린, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 카르복시 메틸 셀룰로오스, 히드록시 에틸 셀룰로오스, 히드록시 프로필 셀룰로오스, 히드록시 프로필 메틸 셀룰로오스, 카르복시 메틸 전분, 프르란, 알긴산 나트륨, 알긴산 암모늄, 알긴산 프로필렌 글리콜 에스테르, 구아 검, 로커스트 빈 검, 아라비아 고무, 산탄 검, 젤라틴, 카제인, 폴리 비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 글리콜, 에틸렌 · 프로필렌 블록 폴리머, 폴리 아크릴산 나트륨, 폴리 비닐 피롤리돈 등을 들 수 있다.
<제형>
상기 아플라톡신 생산 저해제의 제형으로는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 유제, 현 제, 수화제, 수용제, 액제, 졸제, 과립수화제, 분제, 세립제, 입제, 정제, 유제, 분무제, 연무제, 에어로졸제, 페이스트제 등을 들 수 있다. 이 중에서도 액제가 바람직하다.
상기 각 제의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법으로 제조할 수 있다.
<혼용 또는 병용>
상기 아플라톡신 생산 저해제는 다른 살균제(살진균제, 살균제, 항바이러스제, 식물 저항성 유도제 등), 살충제, 살진드기제, 살선충제, 곤충 생장 조절제, 곤충 유인제, 제초제, 식물 생장 조절제, 공력제, 약해 경감제, 조류 기피제, 비료, 토양 개량제 등과 혼용 또는 병용 할 수 있다.
<용도>
상기 아플라톡신 생산 저해제는 뛰어난 아플라톡신의 생산 저해 활성을 갖고 있기 때문에 아플라톡신 오염 방제 방법에 적합하게 이용 가능하다.
(아플라톡신 오염 방제 방법)
본 발명의 아플라톡신 오염 방제 방법은 상기에 기재된 어느 하나의 아플라톡신 생산 저해제를 아플라톡신 생산균주가 부착할 가능성이 있는 식물, 해당 식물에서 수확된 과실 및/또는 저장 시 해당 과실에 처리하는 것을 특징으로 하는 아플라톡신 오염 방제 방법이다.
상기 아플라톡신 생산균주가 부착할 가능성이 있는 식물은 아플라톡신 생산균주가 부착해 감염시킬 가능성이 있는 식물을 의미하고, 해당 식물은 아직 감염되지 않은 상태이거나, 이미 감염된 상태일 수 있으며, 이미 감염된 상태이며 아직 발병하기 전 상태이거나, 이미 발병한 후의 상태여도 상관없다. 또한, 수확물인 과실이 결실하기 전이거나 결실한 후 일 수도 있다. 또한, 수확 전 과실 및/또는 수확 후 과실에 상기 저해제를 처리하는 어떤 경우라도 상관없다. 또한, 수확 후 단기간 또는 장기간에 걸쳐 해당 과실을 저장하는 경우, 저장 초기, 저장 중 및/또는 출하 전에 해당 과실에 처리하는 어떤 경우라도 상관없다. 처리 방법은 상기 생산 저해제 및 방제 대상물이 접촉할 수 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는, 상기 아플라톡신 생산 저해제를 그대로 또는 물 등으로 희석 한 상태에서 살포(예컨대, 분무, 날림, 미립화, 살분, 산립, 수면살포, 상자 살포 등)하는 방법, 침지하는 방법 등을 들 수 있다.
아플라톡신 생산 저해제를 처리하는 대상물로는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으며, 예컨대, 식물체, 농작물 등을 들 수 있다.
상기 농작물로는 예를 들면, 옥수수, 쌀, 메밀, 율무 등의 곡류; 땅콩, 피스타치오, 브라질 너트 등의 견과류; 육두구, 고추, 파프리카 등의 향신료; 커피 콩 등 콩류; 참깨류; 면화씨; 등을 들 수 있다.
상기 아플라톡신 생산 저해제의 살포양은 특별히 제한되지 않고, 제제의 형태, 대상 질병 및 작물의 종류, 질병에 의한 피해의 정도, 살포 장소, 살포 방법, 살포 시기, 혼용 또는 병용하는 약제 및 비료 등의 종류 및 사용량, 기상 등의 다양한 조건에 따라 적절하게 선택할 수 있다.
상기 아플라톡신 생산 저해제의 살포 농도는 특별히 제한되지 않고, 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 상기 호흡 저해제의 농도가 0.001 mM 이상이 되도록 살포하는 것이 바람직하고, 0.01 mM 이상이 되도록 살포하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 살포 농도가 0.01 mM 미만이면 아플라톡신의 생산을 충분히 저해할 수 없다. 특히, 아플라톡신 생산균주의 균체량이 무처리군에 비해 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 95% 이상이 되도록 하는 농도로 처리하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하고 상기 목적을 달성하는 것이 가능한 아플라톡신 생산을 특이적이고 효과적으로 저해하고, 안정성이 높으며, 실용적인 아플라톡신 생산 저해제 및 아플라톡신 오염 방제 방법을 제공할 수 있다.
실시예
하기의 실시예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예１： 아플라톡신의 생산저해활성 평가
하기 호흡 저해제의 아플라톡신 생산 저해 활성은 하기와 같이 평가하였다.
<포자 현탁액의 제조>
아플라톡신 B1 및 G1 생산균주로 Aspergillus parasiticus NRRL 2999(USDA, Agricultural Research Service, 미국)를 감자 덱스트로스 한천 배지(PDA 배지; Difco 제)의 사면 배지에서 27.5℃ 조건으로 7 일간 배양한 후, 그 균주의 포자를 백금으로 긁어 취한 다음, 6.5 × 104세포/μL가 되도록 Tween20을 0.1 중량% 포함하는 증류수에 현탁하여 포자 현탁액을 제조하였다.
< 아플라톡신의 생산 저해 활성 평가 >
표 1 및 표 5의 호흡 저해제를 각각 최종 농도가 0 mM(대조군), 0.001 mM이 되도록 24 웰 마이크로 플레이트의 각 웰에 분주하였다. 표 2의 호흡 저해제를 각각 최종 농도가 0 mM(대조군), 0.01 mM가 되도록 24웰 마이크로 플레이트의 각 웰에 분주하였다. 표 3의 호흡 저해제를 각각 최종 농도가 0 mM(대조군), 0.02 mM가 되도록 24웰 마이크로 플레이트의 각 웰에 분주하였다. 표 4의 호흡 저해제를 각각 최종 농도 가 0 mM(대조군), 0.2 mM이 되도록 24웰 마이크로 플레이트의 각 웰에 분주하였다. 각 웰의 총량이 총 1 mL 되도록 감자 덱스트로스 액체 배지(Difco제)를 추가하였다.
각각의 웰에 상기 포자 현탁액(A.parasiticus NRRL 2999 )을 10 μL /웰 씩 접종하고 , 27.5 ℃에서 3 일간 정치 배양하였다.
3 일간 배양한 다음, 각 웰의 배양액을 원심 분리하여 균체와 배양 상등액으로 분리하였다.
상기 균체는 5 mL 증류수로 세척한 다음, 1.5 mL 마이크로 튜브에 옮겨 동결 건조시켰다. 상기 동결 건조 후, 균체가 들어있는 마이크로 튜브의 질량을 측정하고 빈 마이크로 튜브의 질량을 뺀 질량을 균체질량으로 결정하였다.　
상기 배양 상등액 0.7 mL을 클로로포름 0.2 mL으로 추출하고 풍건한 다음, 클로로포름을 제거하고 0.25 mL의 90 부피% 아세트 니트릴 수용액에 용해시켰다. 이 용액에 대하여 아래 측정 조건으로 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 실시하여 아플라톡신의 질량을 측정하였다.
［HPLC 측정조건］
· 장치 : LC-2000 plus HPLC system (일본분광 주식회사)
· 컬럼 : Capcell-pak C18 column UG120 (길이 250 mm, 직경 4.6mm, 시세이도 주식회사)
· 용출액 : 아세트 니트릴 / 메탄올 / 물 (10:30:60 (부피비))
· 용출 조건 : 20 분간 아이소 락틱 용출
· 유량 : 1 mL/분
· 유지 시간 : 아플라톡신 B1 (8.3 분)
아플라톡신 G1 (11.1 분)
· 검출 : UV 365 nm
- 아플라톡신 생산 저해율 (%) -
상기 호흡 저해제의 각 첨가 농도의 아플라톡신 생산 저해율을 다음 식으로 산출하였다. 결과는 표 1 내지 표 5와 같다.
아플라톡신 생산 저해율(%) = {(X-Y) / X} × 100
X: 대조군(호흡 저해제 무첨가)의 경우 아플라톡신 생산량(μg / mL)
Y: 호흡 저해제를 첨가한 경우 아플라톡신의 생산량 (μg / mL)
아플라톡신 생산량은 A. parasiticus NRRL 2999 배양액 중에 생산을 확인할 수 있는 아플라톡신 류이고, 아플라톡신 B1 및 아플라톡신 G1을 합산한 양을 이용하여 산출 하였다.
상기 호흡 저해제의 균체질량에 대한 영향을 아래 기준으로 평가했다. 결과는 표 1 내지 표 5와 같다.
[평가 기준]
-(영향 없음) : 균체질량이 대조군(호흡 저해제 무첨가)의 균체질량에 대해 95% 이상이다.
±(거의 영향 없음) : 균체질량이 대조군(호흡 저해제 무첨가)의 균체질량에 대해 70 % 이상 95 % 미만이다.
+(영향) : 균체질량이 대조군(호흡 저해제 무첨가)의 균체질량에 대해 50 % 이상 70 % 미만이다.
＋＋(강한 영향) : 균체질량이 대조군(호흡 저해제 무첨가)의 균체질량에 대해 50 % 미만이다.
호흡 저해제 아플라톡신 생산 저해율(%) 균체질량에 대한 영향
0.001 mM
플루아크리피림
(fluacrypyrim)		 76 ±
보스칼리드
(boscalid)		 99 +
아족시스트로빈
(azowystrobin)		 75 +
프라클로스트로빈
(pyraclostrobin)		 92 +
피리벤카르브
(pyribencarb)		 78 +
호흡 저해제 아플라톡신 생산 저해율(%) 균체질량에 대한 영향
0.01 mM
로테논
(rotenone)		 25 -
식카닌
(siccanin)		 54 ±
아트페닌 A5
(atpenin A5)		 75 -
안티마이신 A
(antimycin A)		 57 -
피리다벤
(pyridaben)		 90 +
톨펜피라드
(tolfenpyrad)		 82 +
아세퀴노실
(acequinocyl)		 46 -
　　
호흡 저해제 아플라톡신 생산 저해율(%) 균체질량에 대한 영향
0.02 mM
메토미노스트로빈
(metominostrobin)		 93 -
트리플록시스트로빈
(trifloxystrobin)		 89 +
시아조파미드
(cyazofamid)		 74 -
호흡 저해제 아플라톡신 생산 저해율(%) 균체질량에 대한 영향
0.2 mM
비페나제이트
(bifenazate)		 57 -
메프로닐
(mepronil)		 66 -
피콕시스트로빈
(picoxystrobin)		 93 -
호흡 저해제 아플라톡신 생산 저해율(%) 균체질량에 대한 영향
0.001 mM
크레속심-메틸
(kresoxim-methyl)		 99 ++
표 1 내지 5와 같이, 각 호흡 저해제가 아플라톡신 생산 저해 활성을 갖는 것으로 확인되었다. 크레속심-메틸 이외의 호흡 저해제는 곰팡이의 생육에 거의 영향을 미치지 않았고, 선택적으로 아플라톡신의 생산을 저해하는 것이 확인되었다. 그 중에서도 플루아크리피림이 0.001 mM에서 효과를 나타내는 다른 약물에 비해 가장 선택성이 높고, 강한 아플라톡신 생산 저해 활성을 가지고 있었다.　

Claims (6)

  1. 호흡 저해제를 포함하는 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제. 　　　　　
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 호흡 저해제는 아플라톡신 생산균주의 균체량이 호흡 저해제 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 농도로 처리하는 호흡 저해제 또는 아플라톡신 생산균주의 균체량이 호흡저해제 무처리군의 균체량의 50% 이상이 되는 호흡 저해제인 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 호흡 저해제는 로테논(rotenone), 식카닌(siccanin), 아트페닌 A5(atpenin A5), 안티마이신 A(antimycin A), 피리다벤(pyridaben), 톨펜피라드(tolfenpyrad), 플루아크리피림(fluacrypyrim), 아세퀴노실(acequinocyl), 비페나제이트(bifenazate), 메프로닐(mepronil), 메토미노스트로빈(metominostrobin), 피리벤카르브(pyribencarb) 및 시아조파미드(cyazofamid)로부터 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 호흡저해제는 플루아크리피림(fluacrypyrim)인 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 호흡 억제제는 로테논(rotenone), 식카닌(siccanin), 아트페닌 A5(atpenin A5) 및 안티마이신 A(antimycin A)로부터 선택되는 적어도 1 종인 것을 특징으로 하는 아플라톡신 생산 저해제.
  6. 호흡 저해제를 포함하는 아플라톡신 생산 저해제를 아플라톡신 생산균주가 부착할 가능성이 있는 식물, 상기 식물로부터 수확한 과실 및/또는 저장 시의 상기 과실에 처리하는 것을 특징으로 하는 아플라톡신 오염 방제 방법.
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