KR20160122848A

KR20160122848A - 미생물 농약 조성물, 그 제조 방법 및 미생물 농약의 안정화 방법

Info

Publication number: KR20160122848A
Application number: KR1020167026176A
Authority: KR
Inventors: 무츠미 미야자키; 유스케 아마키; 케이지츠 타나카; 야스유키 모리시타; 타카노리 에구치
Original assignee: 가부시키가이샤 에스디에스 바이오텍크; 이데미쓰 고산 가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-10-24
Also published as: CN106231907B; WO2015156274A1; US20170027166A1; JP2019131613A; US10111423B2; JPWO2015156274A1; JP6539257B2; CN106231907A; KR101923413B1; JP6752327B2

Abstract

본 발명은 바실러스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대하여 pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 방법에 의해서 얻어지는 미생물 농약 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 미생물 농약 조성물은 상온에서 장기간 보존해도 유효성분이 안정하고, 충분한 식물 병해 방제 효과를 지속한다.

Description

미생물 농약 조성물, 그 제조 방법 및 미생물 농약의 안정화 방법{MICROBIAL PESTICIDE COMPOSITION, METHOD FOR MANUFACTURING SAME AND METHOD FOR STABILIZING MICROBIAL PESTICIDE}

본 발명은 미생물 농약의 안정화에 관한 것이다. 더욱 상세히 말하면, 바실루스(Bacillus)속의 세균의 식물 방제 효과를 장기간 유지하는 미생물 농약 조성물, 그 제조 방법, 및 바실루스(Bacillus)속의 세균을 유효성분으로 하는 미생물 농약의 안정화 방법에 관한 것이다.

최근, 식물을 각종 병해로부터 보호하는 방법으로서 안전성과 효과의 지속면을 고려하여 각종 병해를 일으키는 병원균과 길항하는 미생물을 이용한 미생물 농약이 널리 사용되고 있다. 통상, 미생물 농약에서는 조성물 중의 유효성분의 효과 저하 방지와 보존 안정성의 향상을 도모하기 위해서, 제제 중에 보조제가 첨가되어있다. 예를 들면, 포자를 형성하는 바실루스(Bacillus)속 세균에 있어서, 일본 특허 공개 2011-184370호 공보(특허문헌 1)에는 균체 건조물과 황산칼슘, 계면활성제를 함유하는 수화성 조성물을 첨가하는 것이 제안되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 2004-35421호 공보(특허문헌 2)에는 미생물, 점토 광물, 계면활성제 및 건조제를 함유하는 미생물이 제안되어 있다. 건조제로서는 실리카겔, 염화칼슘, Ⅲ형 무수 석고가 구체적으로 나타내어져 있다.

한편, 포자 형성을 하지 않는 미생물을 이용한 미생물 농약 제제에 있어서도, 균체 건조물의 장기 보존 안정성의 향상을 도모하기 위해서 보조제의 검토가 이루어지고 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 2005-325077호 공보(특허문헌 3)는 슈도모나스(Pseudomonas)속 세균에 트레할로스를 혼합한 후에 동결건조함으로써 생균 회수율이나 보존성도 양호한 미생물 건조물을 얻는 방법이 나타내어져 있다. 또한, 이 방법을 개량한 방법으로서 일본 특허 공개 2009-196920호 공보(특허문헌 4)에는 슈도모나스(Pseudomonas)속 세균에 트레할로스 또는 자당을 혼합하고, 또한 염화나트륨 및 염화칼륨을 혼합한 후에 동결건조함으로써 포장재에 있어서의 보존 안정성이 개선되는 방법이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 2000-264807호 공보(특허문헌 5) 및 일본 특허 공개 2000-264808호 공보(특허문헌 6)는 모두 암모니아 흡착능을 갖는 흡착제로서, 제올라이트, 몰레큘러 시브, 실리카겔 등을 첨가함으로써 에르비니아(Erwinia)속 세균, 슈도모나스(Pseudomonas)속 세균을 안정된 상태로 보존하는 것을 나타내고 있다.

또한, 사상균 포자를 유효성분으로 하고, 보존 안정성이 개선된 미생물 농약 제제의 예로서 일본 특허 공개 2010-143856호 공보(특허문헌 7)에는 푸사리움(Fusarium)속 균의 생균체에 비정질 실리카를 포함하고, 또한 탄산칼슘/또는 황산마그네슘을 첨가함으로써 보존 안정성을 개선하는 방법이 나타내어져 있다.

그러나, 이들 특허문헌의 발명에서는 미생물 농약 제제의 안정성은 충분히 개선되어 있다고는 할 수 없어, 제조시의 식물 병해 방제 효과를 장기간 유지할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

일본 특허 공개 2011-184370호 공보 일본 특허 공개 2004-35421호 공보 일본 특허 공개 2005-325077호 공보 일본 특허 공개 2009-196920호 공보 일본 특허 공개 2000-264807호 공보 일본 특허 공개 2000-264808호 공보 일본 특허 공개 2010-143856호 공보

본 발명은 실온에서 장기간 보존해도 유효성분이 안정하고, 충분한 식물 병해 방제 효과를 지속하는 미생물 농약 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 식물의 병해를 방제하는 미생물인 바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 첨가 혼합하여 동결건조 또는 스프레이 드라이함으로써 얻어지는 균체 건조물이 보존 안정성이 우수하고, 충분한 식물 방제 효과를 장기간 유지하는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.

즉, 본 발명은 하기 (1)~(9)의 미생물 농약 조성물, (10)~(11)의 미생물 농약 조성물의 제조 방법, 및 (12)~(13)의 미생물 농약 조성물의 안정화 방법에 관한 것이다.

(1) 바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약 조성물.

(2) (1)에 있어서, 바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 염화칼슘을 함유하는 미생물 농약 조성물.

(3) (1)에 있어서, 바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 황산마그네슘을 함유하는 미생물 농약 조성물.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 1~5질량% 함유하는 미생물 농약 조성물.

(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 바실루스(Bacillus)속 세균이 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실루스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 또는 그것들의 변이주인 미생물 농약 조성물.

(6) (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서, 바실루스(Bacillus)속 세균이 바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주 또는 그 변이주인 미생물 농약 조성물.

(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 방법에 의해서 얻어지는 미생물 농약 조성물.

(8) (7)에 있어서, pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 방법에 의해서 얻어지는 미생물 농약 조성물.

(9) (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 농약 조성물을 증류수에 현탁한 현탁 수용액의 pH가 3.0~5.0인 미생물 농약 조성물.

(10) 바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약 조성물의 제조 방법.

(11) (10)에 있어서, pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 미생물 농약 조성물의 제조 방법.

(12) 바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약의 안정화 방법.

(13) (12)에 있어서, pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 미생물 농약의 안정화 방법.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면, 미생물 농약 조성물 중의 유효성분(바실루스(Bacillus) 속 세균의 균체 건조물)을 안정적으로 유지할 수 있고, 충분한 식물 병해 방제 효과를 갖는 상태를 장기간 유지할 수 있다.

도 1의 A~D는 본 발명의 미생물 농약 조성물(제제)의 오이흰가루병에 대한 방제 효과 시험(실시예 2)의 결과를 나타내는 사진이다. A: 대조구 1(제제 투여 없음), B: 대조구 2(염화칼슘 무첨가 제제구), C: 염화칼슘 5% 첨가·pH 미조정구, D: 염화칼슘 5% 첨가·pH4.0구.
도 2의 A~D는 본 발명의 미생물 농약 조성물(제제)의 오이흰가루병에 대한 방제 효과 시험(실시예 3)의 결과를 나타내는 사진이다. A: 대조구(염화칼슘 무첨가구), B: 염화칼슘 1% 첨가구, C: 염화칼슘 2.5% 첨가구, D: 염화칼슘 5% 첨가 구.

본 발명의 미생물 농약 조성물은 유효성분의 바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물을 포함하고, 또한 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 함유하는 것을 특징으로 한다. 이하 상세하게 설명한다.

[바실루스(Bacillus)속의 세균]

본 발명의 미생물 농약 조성물에 균체 건조물로서 사용되는 바실루스(Bacillus)속의 세균은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 식물 병해에 대한 방제능을 갖는 바실루스(Bacillus)속의 세균인 것이 바람직하다. 예를 들면, 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실루스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실루스 퓨밀루스(Bacillus pumilus), 바실루스 세레우스(Bacillus cereus), 바실루스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 벨레젠시스(Bacillus velezensis), 바실루스 에스피(Bacillus sp.), 및 이것들의 변이주 등이 예시된다. 그 중에서도, 식물 병해에 대한 방제능이 높은 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실루스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 및 그 변이주가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주, 및 그 변이주가 예시된다.

바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주는 2011년 5월 2일에 도꾸리쓰교세이호진 세이힝효카기쥬쓰기반기구 특허미생물 기탁센터(우편번호 292-0818 일본국 치바켄 키사라즈시 카즈사카마타리 2-5-8)에 국제기탁되고, 수탁번호: NITE BP-1095가 부여되어 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 바실루스(Bacillus)속의 세균은 이들 예시에 한정되는 것은 아니고, 다른 바실루스(Bacillus)속의 세균이어도 좋다. 또한, 1종 또는 2종 이상의 세균을 병용해도 아무런 문제는 없다.

[미생물 농약 제제]

본 발명에서 사용되는 미생물 농약 조성물은 미생물 배양액을 동결건조 또는 스프레이 드라이 중 어느 하나의 방법에 의해 얻어진 균체 건조물을 함유한다.

미생물 배양액의 건조는 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘의 첨가 및 pH3.0~5.0의 조정을 행한 후에 행할 수 있다.

본 발명의 미생물 농약 조성물은 pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 방법에 의해서 제조되는 균체 건조물을 포함한다. 균체 건조물은 구체적으로는 (1) 미생물 배양액에 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하여 pH3.0~5.0으로 조정한 후 건조하거나, (2) 미생물 배양액을 pH3.0~5.0으로 조정한 후에 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하고, 이어서 건조하거나, 또는 (3) 미생물 배양액의 pH3.0~5.0으로 조정하면서 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합한 후 건조하거나 해서 얻을 수 있다.

염화칼슘 및/또는 황산마그네슘은 미생물 농약 조성물(이하, 「미생물 농약 제제」로 표기하는 경우가 있다.)에 대해 1~5질량%의 농도로 첨가하는 것이 바람직하고, 미생물 농약 제제에 대해 2.5~5질량%의 농도로 첨가하는 것이 더욱 바람직하다. 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘의 첨가량이 미생물 농약 제제에 대해 1질량% 미만인 경우에는 첨가량의 부족에 의해 충분한 보존 안정성 개선 효과는 얻을 수 없다. 또한, 미생물 농약 제제에 대하여 5질량%를 초과하는 양 첨가한 제제는 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘의 흡습성에 의해 제제가 고결되기 쉽고, 본래의 미생물 농약 제제의 효과를 얻을 수 없기 때문에 부적합하다.

염화칼슘 및 황산마그네슘은 각각 단독으로 또는 양자를 조합하여 이용할 수 있다.

본 발명의 미생물 농약 제제에는 소망의 제형이나 효과에 따라서 다른 임의 성분을 포함하고 있어도 좋다.

제형으로서는 입제, 분말제, 과립 수화제, 수화제, 수용제, 현탁 제제, 유제 등이 예시되고, 그 중에서도 과립 수화제, 수화제, 수용제, 입제가 바람직하고, 수화제가 보다 바람직하다.

임의 성분으로서는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 제한은 없지만, 담체, 계면활성제, 분산제, 보조제, 보호제 등이 예시된다. 이들 임의 성분은 바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액의 pH 조정에 영향을 주지 않는 것이면, 미생물 농약 조성물을 제조할 때, 동결건조 전에 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘과 함께 첨가할 수 있지만, 통상은 균체 건조물에 첨가하여 혼합한 후, 소망의 제형으로 가공한다.

담체의 예로서는, 탈크, 벤토나이트, 카올린, 클레이, 규조토, 화이트 카본, 버미큘라이트, 소석회, 유안, 규사, 요소 등의 다공질의 고체 담체, 물, 이소프로필알콜, 메틸나프탈렌, 크실렌, 시클로헥사논, 알킬렌글리콜 등의 액체 담체 등이 예시된다.

계면활성제 및 분산제로서는, 예를 들면 디나프틸메탄술폰산염, 알코올황산에스테르염, 리그닌술폰산염, 알킬아릴술폰산염, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 모노알킬레이트, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르 등이 예시된다.

보조제로서는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 아라비아 고무, 크산탄검 등이 예시되고, 보호제로서는 스킴 밀크, pH 완충제 등이 예시된다.

[미생물 농약 조성물의 제조]

본 발명의 미생물 농약 조성물은 미생물을 균체 건조물로서 함유한다. 미생물의 균체 건조물은 공지의 장치 및 조건에 의해서 얻을 수 있다.

예를 들면, 미생물이 바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주인 경우, 액체 표준 배지(폴리펩톤 0.5%, 글루코오스 0.1%, 효모 추출물 0.5%, pH7.0)에서 상기 미생물을 진탕 배양한 후, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하고, 또한 pH를 3.0~5.0으로 조정하여 동결건조 또는 스프레이 드라이를 행함으로써 얻어진다.

동결건조 또는 스프레이 드라이는 공지의 장치의 조건에 의해서 행하여 분말의 균체 건조물을 얻을 수 있다.

얻어진 균체 건조물에 소망의 제형에 따른 임의 성분을 선택하여 혼합함으로써 미생물 농약 조성물(제제)로 할 수 있다.

[미생물 농약 조성물(제제)의 사용]

본 발명의 미생물 농약 조성물은 그대로 직접 시용하거나, 또는 물 등으로 희석하여 시용할 수 있다. 본 발명의 미생물 농약 조성물은 증류수에 현탁한 현탁 수용액의 pH가 3.0~5.0인 것이 바람직하다. 미생물 농약 조성물의 시용 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 직접 식물에 산포하는 방법, 토양에 산포하는 방법, 식물의 종자에 직접 도포하는 방법, 식물이나 토양에 첨가하는 물이나 비료에 첨가하는 방법 등이 예시된다. 그 외, 제제의 시용량은 대상 병해, 대상 작물, 시용 방법, 발생 경향, 피해의 정도, 환경 조건, 사용하는 제형 등에 따라서 변동하므로 적절히 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 미생물 농약 조성물은 광범위한 종류의 세균 및 사상균에 대해 우수한 방제력을 발휘한다. 본 발명의 미생물 농약 조성물에 의해 방제할 수 있는 식물의 병해로서는, 예를 들면

「벼」의 도열병균(Pyricularia oryzae), 깨씨무늬병균(Cochliobolus miyabeanus), 문고병균(Rhizoctonia solani), 키다리병균(Gibberella fujikuroi),

「맥류」의 흰가루병균(Erysiphe graminis f.sp. hordei, Erysiphe graminis f.sp. tritici), 녹병균(Puccinia striiformis, Puccinia graminis, Puccinia recondita f.sp. tritici, Puccinia hordei), 붉은곰팡이병균(Gibberella zeae), 망반병균(Pyrenophora teres), 설부병균(Typhula incarnata, Typhula ishikariensis, Sclerotiniaborealis, Micronectriella nivalis), 겉깜부기병균(Ustilago nuda), 비린깜부기병균(Tilletia caries, Tilletia toetida), 안문병균(Tapesia yallundea), 구름무늬병균(Phynchosporium secalis f.sp. hordei), 엽고병균(Septoria tritici), 껍질마름병균(Lentosphaeria nodorum),

「감귤」의 흑점병균(Diaporthe citri), 더뎅이병균(Elsinoe fawcettii), 갈색부패병균(Phytophthora citrophthora), 녹색곰팡이병균(Penicillium digitatum), 청색곰팡이병균(Penicillium italicum),

「사과」의 모닐리니아병균(Monilinia mali), 부란병균(Valsa ceratosperma), 흰가루병균(Podosphaera leucotricha), 점무늬낙엽병균(Alternaria alternate pathotype apple), 검은별무늬병균(Venturia inaequalis), 붉은별무늬병균(Gymnosporangium yamadae), 겹무늬병균(Botriophaeria berengeriana f.sp. piricola), 그을음점무늬병균(Zygophiala jamaicensis), 그을음병균(Gloeodes pomigena), 흑점병균(Mycosphaerella pomi), 탄저병균(Glomerella cingulata), 갈색무늬병균(Diplocarpon mali),

「배」의 검은별무늬병균(Venturia nashicola), 검은무늬병균(Alternaria alternatajapanese pear pathotype), 겹무늬병균(Physalospora piricola), 붉은별무늬병균(Gymnosporangium asiaticum),

「복숭아」의 잿빛무늬병균(Monilinia fructicola), 검은별무늬병균(Cladosporium carpophilum), 포몹시스부패병균(Phomopsis sp.),

「포도」의 갈색무늬병균(Pseudocercospora vitis), 겹무늬병균(Marssonina viticola), 흑두병균(Elsinoe ampelina), 만부병균(Glomerella cingulata), 흰가루병균(Uncinula necator), 녹병균(Phakopsora ampelopsidis), 가지마름병균(Phomopsis sp.),

「감」의 흰가루병균(Phyllactinia kakicola), 탄저병균(Colletotrichum gloeosporioides), 모무늬낙엽병균(Cercospora kaki), 둥근무늬낙엽병균(Mycosphaerella nawae),

「매실」의 검은별무늬병균(Cladosporium carpophilum),

「앵두」의 잿빛무늬병균(Monilinia fructicola),

「박류」의 흰가루병균(Sphaerotheca fuliginea), 덩굴마름병균(Didymella bryoniae), 탄저병균(Colletotorichum legenarium),

「토마토」의 겹무늬병균(Alternaria solani), 잎곰팡이병균(Cladosporium fulvum),

「가지」의 갈색무늬병균(Phomopsis vexans), 흰가루병균(Erysiphe cichoracearum),

「십자화과 야채」의 검은무늬병균(Alternaria japonica, Alternaria bracicae, Alternaria brassicicola), 흰무늬병균(Cercosporella brassicae),

「파」의 녹병균(Pucciniaallii),

「생강」의 근경부패병균(Pyrhium ultimum, Pythium zigiberis),

「딸기」의 흰가루병균(Sphaerotheca humuli), 탄저병균(Glomerella cingulata),

「대두」의 자반병균(Cercospora kikuchii), 흑두병균(Elsinoe glycines), 흑점병균(Diaporthe phaseolorum var. sojae),

「팥」의 갈색무늬병균(Cercospora canescens), 녹병균(Uromyces phaseoli var. azukicola),

「강낭콩」의 탄저병균(Colletotrichum lindemuthianum),

「땅콩」의 흑삽병균(Cercosporidium personatum), 갈색무늬병균(Cercospora arachidicola), 더뎅이병균(Shaceloma arachidis),

「완두콩」의 흰가루병균(Erysiphe pisi),

「감자」의 하역병균(Alternaria solani),

「차」의 그물떡병균(Exobasidium reticulatum), 흰별무늬병균(Elsinoe leucospila), 윤반병균(Pestalotiopsis theae, Pestalotiopsis longiseta),

「담배」의 붉은별무늬병균(Alternaria longipes), 흰가루병균(Erysiphe cichoracearum), 탄저병균(Colletotrichum gloeosporioides),

「사탕무」의 갈색무늬병균(Cercospora beticola),

「잔디」의 커불라리아 엽고병균(Curvularia geniculata), 의사 엽고병균(Ceratobasidium spp.),

「장미」의 검은별무늬병균(Diplocarpon rosae), 흰가루병균(Shaerotheca pannosa),

「국화」의 갈색무늬병균(Septoria obesa), 흰녹병균(Puccinia horiana),

「각종 작물」의 회색곰팡이병균(Botrytis cinerea), 균핵병균(Sclerotinia sclerotiorum) 등을 예시할 수 있지만, 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

이하에, 실시예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1:

바실루스(Bacillus)속 세균을 이용하여 배양 종료 후의 미생물 배양액에 각종 칼슘 화합물 또는 마그네슘 화합물을 첨가함으로써 제조한 미생물 농약 제제의 보존 안정성 개선 효과를 조사했다.

[미생물 농약 제제의 제조]

1. 미생물 배양액의 조제

500㎖용 삼각 플라스크에 100㎖의 액체 표준 배지(폴리펩톤 0.5질량%, 글루코오스 0.1질량%, 효모 추출물 0.5질량%, pH7.0)를 넣고, 가열 멸균했다. 바실루스(Bacillus)속의 세균(바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주)의 전 배양물 100㎕를 식균하고, 30℃, 150rpm에서 64시간 진탕 배양했다.

2. 배양액의 건조 및 제제

바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주의 배양액에 표 1에 나타낸 칼슘 화합물(염화칼슘, 아세트산칼슘, 탄산칼슘, 황산칼슘, 구연산칼슘, 인산수소칼슘, 옥살산칼슘, 및 판토텐산칼슘) 또는 마그네슘 화합물(황산마그네슘, 염화마그네슘, 및 스테아르산마그네슘)을 제제 중에 최종 농도 5질량%로 되도록 첨가하고, 5N의 염산을 이용하여 pH5.7로 조정하고, 동결건조기를 이용하여 건조했다. 비교예로서, 칼슘 화합물 또는 마그네슘 화합물을 첨가하지 않은 배양액 건조물을 조제했다. 이 배양액의 건조물 75.1질량%에, 구연산삼나트륨 4질량%, 구연산나트륨 2질량%, 염화나트륨 15.9질량%, 알킬술페이트 금속염 3질량%를 혼합 분쇄하고, 미생물 농약 조성물로 이루어지는 제제를 얻었다.

[보존 안정성 시험]

알루미라미네이트 봉지에 상기에서 조제한 5g의 제제를 넣고, 히트 시일링으로 밀봉했다. 이것을 54℃에서 정치하고, 정치 개시로부터 3주간 경과시에 알루미라미네이트 봉지로부터 인출하여 각 제제의 각종 병해에 대한 방제 효과를 비교했다. 비교예로서, 4℃에서 3주간 보존한 제제를 조제했다.

[오이흰가루병에 대한 생물 효과 시험]

각 제제를 수돗물로 소정 배율로 희석 조정하여 약액을 조제했다. 조제 후의 희석 용액을 오이 3포트당 40㎖의 비율로 핸드 스프레이어를 이용하여 산포하고, 풍건 후 온실 내에서 관리했다. 다음날, 오이잎 상에서 계대 배양한 오이흰가루병균의 분생 포자를 Tween(TWEEN; 등록상표) 20의 10,000배 희석 용액에 현탁하고, 동 용액에서 5×10³cell/㎖로 조정했다. 이 포자 현탁액을 1포트당 약 8㎖ 핸드 스프레이어를 이용하여 분무 접종했다. 접종 후, 실내에서 풍건시키고, 조사까지 온실 내에서 관리했다. 접종 10~14일 후에 발병 면적률을 조사하여 평균 발병률을 산출했다. 발병 면적률은 육안으로 판정했다. 또한, 방제가는 하기 식(수식 1)에 의해 산출하고, 또한 표 중에 나타낸 잔존 활성은 하기 식(수식 2)에 의해 산출했다. 잔존 활성은 제제 중에 칼슘 화합물 또는 마그네슘 화합물을 첨가하지 않고 조제한 미생물 농약 제제를 4℃, 3주간 처리했을 때의 방제가를 100으로 했을 때의 비이다. 생물 효과 시험의 결과를 표 1에 나타낸다.

[수식 1]

[수식 2]

표 1로부터, 칼슘 화합물 또는 마그네슘 화합물을 첨가하고 있지 않은 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공하면 오이흰가루병에 대한 방제가를 기초로 산출한 잔존 활성은 12%까지 저하했다. 그래서, 표 1에 나타낸 칼슘 화합물, 또는 마그네슘 화합물을 최종 농도 5질량%로 되도록 첨가하고, 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공한 제제를 이용하여 오이흰가루병에 대한 방제 효과를 비교했다. 미생물 농약 제제의 보존 안정성에 효과를 나타내는 물질로서, 특허문헌 1에 기재되어 있는 황산칼슘, 특허문헌 2에 건조제로서 사용되고 있는 염화칼슘, 특허문헌 7에 기재되어 있는 탄산칼슘, 황산마그네슘을 첨가한 미생물 농약 제제는 표 1에 나타내는 바와 같이 54℃, 3주간의 열 처리에 의해 잔존 활성 30~65%를 나타내고, 비교예의 잔존 활성 12%와 비교하여 보존 안정성 개선 효과를 나타냈다. 그 중에서도, 잔존 활성 60% 이상을 나타낸 염화칼슘 또는 황산마그네슘은 제제 중에 첨가함으로써 54℃, 3주간의 열 처리에서도 본래의 미생물 농약 제제의 효과를 유지하고 있으며, 보존 안정성 개선 효과와 병해에 대한 방제 효과가 얻어지는 것이 나타내어졌다.

그래서, 보존 안정성의 더한 향상을 목적으로 해서 실시예 1에 있어서 높은 효과를 나타낸 염화칼슘과 황산마그네슘의 2종류의 화합물을 제제 중에 첨가했을 때에, 54℃, 3주간의 열 처리 후라도 생물 효과 시험에 있어서의 잔존 활성이 90% 이상을 나타내는 조건을 탐색했다.

실시예 2:

염화칼슘과 황산마그네슘의 2종류의 화합물을 미생물 농약 제제 중에 첨가하고, 또한 pH를 조정함으로써 어떤 보존 안정성 개선 효과가 얻어지는지에 대해서 조사했다.

바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주의 배양액에 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 제제 중에 5%로 되도록 첨가하고, 배양액의 pH를 5N의 염산 또는 5N의 수산화나트륨을 이용하여 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 9.0으로 조정하고, 동결건조했다. 그 밖의 조작은 실시예 1과 같은 방법에 의해 조제하고, 얻어진 제제를 오이흰가루병에 대하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2로부터, 종래의 기술인 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 첨가한 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공하면 잔존 활성은 각각 59%, 57%를 나타냈다. 한편, 배양 종료 후의 배양액 중에 이들 염을 첨가하고, 또한 저pH로 한 미생물 농약 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공하면 잔존 활성은 염화칼슘, pH4.0에서 최대 97%를 나타내고, 염을 첨가한 것만의 제제에 비해 오이흰가루병에 대한 활성은 최대로 1.6배 정도 높아지는 것이 나타내어졌다. pH 조정에 의한 보존 안정성 개선 효과는 pH5.0 이하로 조정한 제제에서 현저하게 보여졌다. pH3.0 이하로 조정했을 때의 개선 효과에 대해서는 검토를 행하고 있지 않지만, 미생물 농약으로서의 사용성을 고려한 경우, 자극성 등 안전상의 문제에 의해 부적합하다고 생각된다. 이 때문에, 배양 종료 후의 배양액에 제제 중의 최종 농도가 5%로 되도록 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 첨가하고, 또한 pH를 3.0~5.0으로 조정한 후, 배양액을 건조하고, 제제한 미생물 농약 제제는 54℃, 3주간의 열 처리 후에도 높은 보존 안정성 효과를 유지하고 있으며, 오이흰가루병에 대한 고활성을 나타내고, 염화칼슘이 보다 바람직하고, 특히 염화칼슘, pH3.5~4.5의 범위에서 우수한 효과를 나타냈다.

도 1에 실시예 2의 결과 중, 제제 중에 염화칼슘을 첨가하고, 또한 pH를 4.0으로 조정한 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 공급한 후, 오이흰가루병에 대한 방제 효과를 비교한 시험 결과의 사진을 나타낸다. A는 무처리구, B는 염화칼슘의 첨가 및 pH 조정을 하고 있지 않은 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 공급한 후, 평가한 시험구, C는 염화칼슘을 제제 중에 최종 농도 5%로 되도록 첨가 하고, pH 조정을 행하고 있지 않은 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공한 시험구, D는 제제 중에 염화칼슘을 최종 농도 5%로 되도록 첨가하고, 또한 pH를 4.0으로 조정한 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 공급한 후, 평가한 시험구의 결과를 각각 나타냈다. B에서는 무처리구와 동등의 병반이 관찰된 반면에, 염화칼슘을 첨가한 C, 염화칼슘을 첨가하고 또한 pH4.0으로 조정한 D의 시험구에서는 병반수도 적어서 오이흰가루병에 대한 방제 효과가 개선되어 있는 것이 나타내어졌다. 이 때문에, 염화칼슘의 첨가와 pH4.0의 조정에 의해 방제 효과가 개선되는 것이 명확하게 되었다.

실시예 3:

보존 안정성 효과와 식물 병해 방제 효과가 충분하게 얻어지는 염화칼슘의 농도를 검토했다.

바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332) 주의 배양액에 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 제제 중의 최종 농도(질량%)가 0.5%, 1.0%, 2.5%, 5%로 되도록 첨가하고, 배양액의 pH를 5N의 염산을 이용하여 4.0으로 조정하고, 동결건조했다. 그 밖의 작업은 실시예 1과 같은 방법에 의해 제조하여 얻어진 제제를 오이흰가루병에 대하여 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

그 결과, 제제 중에 첨가한 염화칼슘 또는 황산마그네슘의 농도가 최종 농도 0.5질량% 이하에서는 50% 이상의 잔존 활성은 얻어지지 않는 것이 나타내어졌다. 이 때문에, 보존 안정성 개선 효과에 필요한 제제 중의 염화칼슘 또는 황산마그네슘은 1.0질량% 이상이 바람직한 것이 나타내어졌다. 또한, 표 3에는 나타내고 있지 않지만, 제제 중에 최종 농도 5%보다 많은 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 첨가하면, 보존 안정성 시험 중에 제제가 고결하기 때문에 부적합하다. 이 때문에, 안정된 보존 안정성 효과를 얻기 위해서는 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 제제 중에 최종 농도 1~5질량%로 되도록 첨가하는 것이 바람직한 것이 나타내어졌다.

도 2에 실시예 3의 사례 중, 배양액에 염화칼슘을 최종 농도(질량%)로 1%, 2.5%, 5%로 되도록 첨가하고, 5N의 염산을 이용하여 pH를 4.0으로 조정한 후, 동결건조된 균체 건조물을 이용하여 제제한 미생물 농약 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공한 후의 제제를 이용하여 오이흰가루병에 대한 방제 효과를 비교한 사진을 나타낸다. A의 사진은 배양액 중에 염화칼슘의 첨가 및 pH 조정을 행하고 있지 않고, 또한 54℃, 3주간 보존했을 때의 제제를 이용하여 행한 결과를 나타냈다. B는 배양액에 염화칼슘을 최종 농도 1%로 되도록 첨가하고, pH4.0으로 조정한 제제, C는 배양액에 제제 중의 최종 농도가 2.5질량%로 되도록 염화칼슘을 첨가하고, pH4.0으로 조정한 제제, D는 배양액에 제제 중의 최종 농도가 5질량%로 되도록 염화칼슘을 첨가하고, pH4.0으로 조정하여 각각을 평가한 결과를 나타냈다. 그 결과, A에서는 무처리구와 동 정도까지 활성이 저하되어 있으며, B, C, D와 제제 중의 염화칼슘 농도가 증가함에 따라서 오이흰가루병에 대한 방제 효과가 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 이 때문에, 염화칼슘의 첨가에 의해서 보존 안정성의 개선 효과를 얻기 위해서는 제제 중에 적어도 1질량% 이상의 염화칼슘을 첨가하는 것이 바람직한 것이 나타내어졌다.

실시예 4:

오이흰가루병 이외의 병해에 대해서, 마찬가지의 보존 안정성 개선 효과가 얻어지는지의 여부를 검토했다.

보존 안정성 시험에 제공한 제제를 오이회색곰팡이병에 의한 생물 효과를 평가한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법을 이용했다. 이하에, 오이회색곰팡이병에 의한 생물 효과 시험의 상세를 나타냈다.

제제를 수돗물로 소정 배율로 희석 조정했다. 희석 용액 50㎕를 항생 물질 검정용의 페이퍼 디스크에 드롭하고, 용액이 스며든 면을 아래로 하여 오이떡잎 표면에 정치했다. 이어서, PDA 한천 배지 상에서 생육시킨 회색 곰팡이 병균(Botrytis cinerea)으로부터 분생 포자를 채취하고, 증류수로 4×10⁵/㎖로 조정했다. 이 포자 현탁액에 대하여 영양액(2% 수크로오스, 0.4% 효모 추출물)을 등량 첨가하고, 최종적으로는 2×10⁵/㎖로 조정했다. 이 포자 현탁액 50㎕를 오이떡잎 상에 배열한 페이퍼 디스크에 드롭하고, 21℃에서 3일간 보온 후, 각 병반의 직경을 측정했다. 무처리구 병반 직경과 비교함으로써, 각 약제의 방제가를 하기 식(수식 3)에 의해 산출했다. 잔존 활성률은 제제 중에 보조제를 첨가하지 않고, 4℃, 3주간 처리한 제제의 방제가를 100으로 했을 때의 비로서 하기 식(수식 4)에 의해 산출했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[수식 3]

[수식 4]

그 결과, 염화칼슘을 첨가하여 pH를 4.0으로 조정한 배양액을 건조하고, 얻어진 제제를 54℃, 3주간의 보존 안정성 시험에 제공한 미생물 농약 제제의 잔존 활성은 100%였다. 이 때문에, 본 발명으로부터 얻어진 미생물 농약 제제는 54℃, 3주간의 열 처리 후라도 오이흰가루병뿐만 아니라 오이회색곰팡이병에 대한 방제 효과도 갖고 있어 병해의 종류에 따라서 한정되는 것은 아닌 것이 명확해졌다.

실시예 5:

바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주 이외의 바실루스(Bacillus)속의 세균에 대해서, 마찬가지의 효과가 얻어지는지의 여부가 검토되었다.

Bacillus subtilis QST-713주(SDS사제의 임프레션으로부터 분리), Bacillus subtilis MBI-600주(이데미쓰고산사제 보토키라로부터 분리), Bacillus subtilis HAI-0404주(닛폰소다사제 아그로케어로부터 분리) 및 Bacillus amyloliquefaciens D747주(쿠미아이카가쿠고교사제 에코샷으로부터 분리)의 배양액에 염화칼슘을 제제 중에 최종 농도 5%로 되도록 첨가하고, pH를 5N의 염산을 이용하여 4.0으로 조정하고, 동결건조했다. 그 밖의 작업은 실시예 1과 같은 방법에 의해 조제하고, 얻어진 제제를 오이흰가루병에 대하여 평가했다. 결과를 표 5에 나타낸다.

그 결과, Bacillus subtilis QST-713주, Bacillus subtilis MBI-600주, Bacillus subtilis HAI-0404주 및 Bacillus amyloliquefaciens D747주를 이용한 시험에 있어서도 바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주와 마찬가지의 보존 안정성 개선 효과가 확인되었다. 이 때문에, 바실루스(Bacillus)속의 세균에 있어서, 염화칼슘 또는 황산마그네슘을 첨가하고, 또한 pH를 4.0~5.0으로 조정한 미생물 농약 제제는 54℃, 3주간의 열 처리 후에도 높은 보존 안정성 효과를 나타내고, 식물 병해에 대한 방제 효과도 충분히 유지되는 것이 명확해졌다.

도꾸리쓰교세이호진 세이힝효카기쥬쓰기반기구 특허미생물 기탁센터

NPMDNITEBP1095

20110502

Claims

바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 함유하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약 조성물.
제 1 항에 있어서,
바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 염화칼슘을 함유하는 미생물 농약 조성물.
제 1 항에 있어서,
바실루스(Bacillus)속 세균의 균체 건조물과 황산마그네슘을 함유하는 미생물 농약 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 1~5질량% 함유하는 미생물 농약 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
바실루스(Bacillus)속 세균은 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실루스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens), 또는 그것들의 변이주인 미생물 농약 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
바실루스(Bacillus)속 세균은 바실루스 아밀로리퀘파시엔스 AT-332(Bacillus amyloliquefaciens AT-332)주, 또는 그 변이주인 미생물 농약 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 방법에 의해서 얻어지는 미생물 농약 조성물.
제 7 항에 있어서,
pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 방법에 의해서 얻어지는 미생물 농약 조성물.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
농약 조성물을 증류수에 현탁한 현탁 수용액의 pH가 3.0~5.0인 미생물 농약 조성물.
바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약 조성물의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 미생물 농약 조성물의 제조 방법.
바실루스(Bacillus)속 세균의 배양액에 대해서, pH를 3.0~5.0으로 조정하는 공정(pH 조정 공정)과, 염화칼슘 및/또는 황산마그네슘을 혼합하는 공정(혼합 공정)과, 동결건조 또는 스프레이 드라이하는 공정(건조 공정)을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 농약의 안정화 방법.
제 12 항에 있어서,
pH 조정 공정 후에 혼합 공정을 실시하거나, pH 조정 공정과 혼합 공정을 동시에 실시하거나, 또는 혼합 공정 후에 pH 조정 공정을 실시한 후에 건조 공정을 실시하는 미생물 농약의 안정화 방법.