KR20180118451A - Insecticidal method by mixed treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of killing insects by performing a mixed treatment process of carbon dioxide (CO_2) and chlorine dioxide (ClO_2). The present inventors have confirmed that insecticidal effects according to fumigation treatment of chlorine dioxide can be improved through mixed treatment with carbon dioxide, and have completed the present invention based on the confirmation. According to the present invention, the method does not greatly harm the human body in the treatment process unlike formalin and methyl bromide, i.e., highly toxic chemicals as well as can obtain a sufficient insecticidal effect although a small amount of chlorine dioxide is used compared to a conventional technology for killing the insects. Therefore, since the method of the present invention can further increase efficiency and economic feasibility of the insecticidal process, it is expected that fumigation treatment of chlorine dioxide which targets stored-grain pest control can be effectively applied by developing a treatment system that can graft the method to the field in the future.

Description

이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리에 따른 곤충의 살충방법 {Insecticidal method by mixed treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an insecticidal method for the treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide,

본 발명은 이산화탄소(Carbon dioxide; CO2)와 이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)의 혼합처리를 통하여 곤충을 살충하는 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 곤충을 살충하는 데 있어 이산화탄소와의 혼합처리를 통해 이산화염소의 훈증처리 효과를 제고하는 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for insecticidal insecticide treatment by mixing carbon dioxide (CO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ). More specifically, To a method for enhancing the fumigation effect of chlorine dioxide.

이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)는 높은 산화력을 지니고 있어 소독제 및 표백제로서 식용수 제조 과정에 있어 다양한 미생물의 멸균처리에 이용되고 있으며, 또한 오염을 일으키는 병원세균류, 구강 오염세균류, 음용수 오염세균류 및 일반 식기 오염세균류에 대해서 우수한 소독 효과를 보이고, 특히 여러 항생제에 대해 내성을 보이는 세균류에 대하여 기존의 차아염소산나트륨(NaClO)에 비해 탁월한 항생능력을 나타낸다. 그밖에 이산화염소는 세균뿐만 아니라 수족구병을 유발하는 엔테로바이러스 71(enterovirus71; EV71)을 비롯한 다양한 인체 병원바이러스에 대해서 바이러스 불활성화를 유발하는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 이산화염소를 기체 상태로 변환해 사람의 주거 환경에 피해를 주는 위생해충 및 저장곡물에 피해를 주는 저곡해충에 대한 살충 훈증제로서 사용 가능하다는 사실이 보고되고 있다. Chlorine dioxide (ClO 2 ) is a disinfectant and bleaching agent with a high oxidizing power and is used for sterilization of various microorganisms in the manufacturing process of drinking water. In addition, it is used for sterilization of hospital microbes causing pollution, oral pollution bacteria, It exhibits excellent antiseptic effect against common dishware-contaminated bacteria and exhibits excellent antibiotic ability compared to conventional sodium hypochlorite (NaClO) especially against bacteria which are resistant to various antibiotics. In addition, chlorine dioxide is known to cause virus inactivation against a variety of human pathogenic viruses including enterovirus 71 (EV71), which causes not only bacteria but also water-borne diseases. It has been reported that such chlorine dioxide can be converted into a gaseous state, which can be used as an insecticidal fumigant against insect pests that harm human settlement environments and low pests that cause damage to stored grains.

또한, 이산화탄소(Carbon dioxide; CO2)는 세포호흡의 부산물로서, 순환계를 통하여 체외로 방출되는데, 인간의 경우 이산화탄소의 농도가 부피 백분율로 17%를 넘어서면 고농도 이산화탄소의 흡입으로 인한 중독으로 즉시 기절하게 되어 1분 내 사망하게 된다. 따라서 인간을 비롯한 호흡을 하는 생명체에 이와 같은 고농도의 이산화탄소는 치명적일 수 있다. Carbon dioxide (CO 2 ) is a by-product of cellular respiration and is released into the body via the circulatory system. If the concentration of carbon dioxide in the human body exceeds 17% as a percentage of the volume, And will die within one minute. Therefore, such high concentrations of carbon dioxide can be fatal to life-giving organisms, including humans.

한편, 곤충은 기관지를 이용하여 각 세포까지 산소를 전달하고 이산화탄소를 배출시키는 기관지 호흡 방식을 이용하고 있는데, 곤충의 호흡계는 기관(tracheae)으로 이루어져 있으며 기본적으로 기문(spiracle)을 통해 외부와 통한다. 즉, 기문을 통해 외부로부터 들어오는 산소는 기관지 및 기관소지를 지나 각 세포로 전달되고, 역으로 세포에서 생성된 이산화탄소는 기관소지 및 기관지를 지나 기문을 통해 외부로 배출된다. 기문의 근육성 판들은 대개 닫혀 있다가 산소를 받아들이거나 이산화탄소를 내보낼 때만 열린다. 따라서 곤충은 대부분의 공기전달이 기체 매질에서 일어나기 때문에 액체 매질인 혈액을 통해 공기를 교환하는 다른 동물에 비해 높은 공기교환 효율을 나타내고 있다. 이에, 이와 같은 곤충의 기관지 호흡 방식은 해충을 방제하려는 훈증제 처리에 있어서 높은 감수성 표적이 되기도 한다.On the other hand, insects use the bronchial breathing method that uses bronchial tubes to deliver oxygen to each cell and to release carbon dioxide. The respiratory system of the insects is composed of tracheae and basically communicates with the outside via a spiral. In other words, the oxygen coming from the outside through the tongue is transferred to each cell through the bronchus and the organ and, conversely, the carbon dioxide produced from the cell is exhausted to the outside through the bronchial tube and the bronchus. The muscular plates of the tongue are usually closed, but only when they receive oxygen or when they exhale carbon dioxide. Thus, insects exhibit higher air exchange efficiency than other animals that exchange air through the blood medium, which is the liquid medium, since most air transfers occur in the gaseous medium. Thus, the bronchial breathing method of such insects may be a highly sensitive target in the treatment of fumigants to control pests.

육상 곤충의 경우 소형동물로서 체내 수분 보존이 생명과 직결되는바, 기문 개방화는 체내 수분 손실을 감당해야 하기에 생리적으로 필요한 조건에서만 일어나는 행동이다. 따라서 기문 폐쇄근의 수축을 통해 기문을 닫게 되는데, 기문의 개방화를 유도하는 인자로서는 기관지 내부의 이산화탄소와 산소의 양에 따라 결정된다. 또한, 기관지 내부의 효과적 공기 확산을 위해 기문의 개방화가 유도된다. 특히 이산화탄소 농도는 기문 개방화를 촉진하는 데 결정적인 요인으로 척추동물과 달리 직접 폐쇄근에 작용하여 이를 이완시킴으로 기문 개방화를 유도하게 된다.In the case of land insects, preservation of moisture in the body is directly linked to life as a small animal, and opening of the leaf is an action that occurs only in physiologically necessary conditions since it has to cope with moisture loss in the body. Therefore, the fistula is closed through the contraction of the fistula, which is determined by the amount of carbon dioxide and oxygen in the bronchi. In addition, opening of the tongue is induced for effective air diffusion inside the bronchus. In particular, the concentration of carbon dioxide is a crucial factor in promoting gingival opening, unlike vertebrates, which acts directly on the closed muscles and relaxes them, thereby inducing gingival opening.

최근 유통 단계에 있는 쌀과 같은 곡물에서 흔하게 발생 되는 저곡해충인 화랑곡나방(Plodia interpunctella), 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum) 등으로 인한 피해를 막기 위하여 저곡해충 방제용 살충제 조성물(한국 특허등록번호 10-1705775 참조)을 제공함으로써, 인간의 생활에 직접 또는 간접적으로 해를 입히는 곤충을 살충하기 위한 노력이 계속되고 있으나, 상기와 같이 곤충의 기관지 호흡 방식을 이용하여 보다 실효성 있고 경제적이며, 현장에서 사용하기에 적합한 곤충의 살충방법이 필수적인데도 불구하고, 아직까지 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. Plodia interpunctella , which is a common pest in common crops such as rice in recent distribution stages, Tribolium efforts have been made to insect insects harmful to human life directly or indirectly by providing an insecticidal composition for controlling low insect pests (see Korean Patent Registration No. 10-1705775) in order to prevent damage due to castaneum However, despite the fact that insecticidal methods suitable for use in the field are essential and effective and economical using the bronchial respiration method of insects as described above, there have been no researches on them yet.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명자들은 곤충의 호흡계를 이용한 살충방법에 대해 예의 연구하던 중, 이산화탄소와 이산화염소의 혼합하여 훈증처리한 결과, 살충력이 증가한다는 것을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The present inventors have conducted intensive studies on a insecticidal method using an insect respiratory system, and found that as a result of fumigation with a mixture of carbon dioxide and chlorine dioxide, And the present invention has been completed on the basis thereof.

이에, 본 발명은 이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리 하는 것을 특징으로 하는 저곡해충 살충방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a low-pest insect pest-insecting method characterized by mixing carbon dioxide with chlorine dioxide.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 이산화탄소(Carbon dioxide; CO2)와 이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)를 혼합처리 하는 것을 특징으로 하는 저곡해충 살충방법을 제공한다.In order to accomplish the object of the present invention, the present invention provides a low-pest insect pest control method characterized by mixing carbon dioxide (CO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ).

본 발명의 일구현예로서, 상기 이산화탄소의 처리는 15 내지 30%의 농도로 수행되는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present invention, the treatment of the carbon dioxide is performed at a concentration of 15 to 30%.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 이산화염소의 처리는 100 내지 200ppm의 농도로 수행되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the treatment of the chlorine dioxide is carried out at a concentration of 100 to 200 ppm.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리는 훈증에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the mixing treatment of the carbon dioxide and the chlorine dioxide is performed by fumigation.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이산화탄소와 이산화염소를 1 내지 12시간 동안 혼합처리 하는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the carbon dioxide and chlorine dioxide are mixed for 1 to 12 hours.

본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리는 동시 또는 순차로 수행되는 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the mixing treatment of the carbon dioxide and the chlorine dioxide is performed simultaneously or sequentially.

아울러, 본 발명의 또 다른 구현예로서, 상기 저곡해충은 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 알, 유충, 번데기 및 성충에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the bug pest is a Plodia moth interspecies , interspecies , interpunctella , eggs, larvae, pupae, and adults.

본 발명은 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리를 통한 곤충의 살충방법에 관한 것으로서, 본 발명자들은 이산화탄소와의 혼합처리를 통하여 이산화염소의 훈증처리에 따른 살충 효과를 제고할 수 있다는 것을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.The present invention relates to a method for insect insecticidal treatment through the mixing treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide. The inventors of the present invention have confirmed that the insecticidal effect of chlorine dioxide can be enhanced through the mixing treatment with carbon dioxide, Thereby completing the present invention.

현재 저곡해충 방제를 위한 저장고의 소독에 포르말린 50배액을 전면 살포하거나, 완전 밀폐된 상태에서 메틸브로마이드(methyl bromide) 훈증제를 처리하는 방법을 이용하는데, 상기 약품들은 매우 독성이 높아, 처리 과정에서 출입을 삼가야 하며, 특히 메틸브로마이드의 경우는 훈증이 끝난 후 환기시킬 때에도 접근을 금지해야 한다. Currently, there is a method of spraying 50 times of formalin or disposing of methyl bromide fumigant in a completely closed state to sterilize the reservoir for low pest control, and these drugs are highly toxic, In the case of methyl bromide, the access should be prohibited even when ventilating after the fumigation is over.

따라서 본 발명에 따르면 곤충을 살충하는 데 있어 종래 기술에 비해 적은 양의 이산화염소를 사용하여도 충분한 살충 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 처리 과정에서 상기 포르말린이나 메틸브로마이드와 달리 인체에 큰 위해를 가하지 않는바, 살충 공정의 효율성 및 경제성을 보다 높일 수 있어 향후 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.Therefore, according to the present invention, insecticidal effect can be obtained even when a small amount of chlorine dioxide is used compared to the prior art in insecticidal action, and unlike the formalin or methyl bromide, It is expected that it will be useful in the future because it can increase the efficiency and economical efficiency of the insecticide process.

도 1a 내지 도 1c는 각각 화랑곡나방 5령 유충의 기문 및 기관지를 관찰한 결과를 나타낸 것으로서, 도 1a은 기문의 수를 관찰한 것이고, 도 1b는 주사전자현미경을 사용하여 기문의 구조를 관찰한 것이며, 도 1c는 열린 기문을 통해 메틸렌블루(methylene blue) 염색액을 주입하여 상기 유충의 체내 기관지의 분포를 관찰한 결과이다.
도 2는 주변 온도의 변화에 따른 화랑곡나방의 기문 활동의 변화를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 화랑곡나방 유충의 기문 활동에 미치는 이산화탄소의 영향을 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리에 따른 화랑곡나방 유충의 기문 활동의 변화를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 이산화탄소와 이산화염소를 각각 단독 처리하였을 때와 혼합처리 하였을 때의 살충 효과의 차이를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.FIGS. 1A to 1C show the result of observing the tongue and bronchus of the fifth instar larvae of the Mongolian moth, respectively. FIG. 1A shows the number of tongues, FIG. 1B shows the structure of the tongue using a scanning electron microscope 1c is a result of observing the distribution of the bronchial tree in the larva by injecting a methylene blue staining solution through an open tongue.
FIG. 2 shows the results of observation of changes in the mating activity of the moth moth according to changes in ambient temperature.
Fig. 3 shows the results of observing the effect of carbon dioxide on the tidal activity of the larvae moth larvae.
Fig. 4 shows the results of observing changes in the tidal activity of the larvae of the moth larvae following the mixing treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide.
Fig. 5 shows the results of observing the difference in the insecticidal effect when the carbon dioxide and chlorine dioxide were treated alone and when the mixture was treated.

본 발명자들은 이산화탄소와의 혼합처리를 통하여 이산화염소의 훈증처리에 따른 살충 효과를 제고할 수 있다는 것을 확인하고, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.The present inventors confirmed that it is possible to enhance the insecticidal effect according to the fumigation treatment of chlorine dioxide through the mixing treatment with carbon dioxide, and the present invention has been completed on the basis thereof.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리 하는 것을 특징으로 하는 저곡해충 살충방법을 제공한다.The present invention provides a low pest insecticidal method characterized by mixing carbon dioxide with chlorine dioxide.

본 발명의 "저곡해충"은 저장 중의 곡식과 그 1차 가공품(밀가루, 정맥 등)에 해를 끼치는 해충군의 총칭하는 것으로서, 우리나라에서 발생하는 저곡해충은 그 종류가 많으나 쌀바구미, 팥바구미, 쌀도둑, 화랑곡나방, 한점쌀명나방 등이 있으며, 그 중에서도 발생율이 큰 것은 화랑곡나방(Plodia interpunctella)이다. The term " low-pest insect "of the present invention refers to a group of insect pests harmful to the grain during storage and primary processed products (wheat flour, vein, etc.), and rice pest, Rice thief, moth, moth, and rice moth. One of them is Plodia interpunctella .

상기 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리는 각각, 이산화탄소는 15 내지 30%의 농도로, 이산화염소는 100 내지 200ppm의 농도로 수행될 수 있으며, 보다 바람직하게는 이산화탄소는 15%의 농도로, 이산화염소는 100ppm의 농도로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The mixing treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide may be performed at a concentration of 15 to 30% for carbon dioxide and a concentration of 100 to 200 ppm for chlorine dioxide, more preferably for 15% for carbon dioxide, But the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 혼합처리는 훈증에 의해 수행될 수 있고, 1 내지 12시간 동안 수행될 수 있으며, 동시 또는 순차로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In addition, the mixing treatment may be performed by fumigation, may be performed for 1 to 12 hours, and may be performed simultaneously or sequentially, but is not limited thereto.

상기 저곡해충은 화랑곡나방(Plodia interpunctella)일 수 있으나, 본 발명과 같이 이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리에 의해 살충 효과가 보이는 곤충이라면 이에 제한되는 것은 아니며, 보다 구체적으로, 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 알, 유충, 번데기 및 성충에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.The bored pest is the Plodia moth may be a interpunctella), not necessarily be seen that if the insect pesticidal effect by blending limited to carbon dioxide, and chlorine dioxide as in the present invention, more specifically, hwaranggok moth (Plodia interpunctella ) eggs, larvae, pupae, and adults.

또한, 상기 살충방법은 밀폐된 대상공간에서 수행되는 것일 수 있다. 상기 대상공간은 농산물이 보관 또는 생육 되는 창고, 컨테이너 박스(container box), 구멍이 형성된 비닐용기, 포대 또는 뚜껑을 가지는 플라스틱 용기, 싸일로(silo) 일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the insecticidal method may be performed in a closed object space. The subject space may be, but is not limited to, a warehouse where the produce is stored or grown, a container box, a plastic container with a hole, a plastic container with a bag or a lid, and a silo.

또한, 상기 이산화염소는 기체상태이거나 스프레이방식으로 분사되는 액체상태일 수 있는데, 스프레이 방식으로 분사되는 액체는 미스트(mist) 상의 액체일 수 있다.In addition, the chlorine dioxide may be in a gaseous state or in a liquid state sprayed by a spray method, and the liquid sprayed by spraying may be a mist-like liquid.

이에 따라, 이산화염소는 대상공간 내의 대상물의 표면에 부착될 수 있다.Accordingly, chlorine dioxide can be attached to the surface of the object in the object space.

본 발명의 일 실시예에서는, 주사전자현미경을 사용하여 화랑곡나방 5령 유충의 기문 구조 및 그 수를 관찰하고, 메틸렌블루(methylene blue) 염색액을 사용하여 체내 기관지의 분포를 관찰하였다(실시예 2 참조).In one embodiment of the present invention, the structure and number of the gilts of the fifth instar larvae of the moths were examined using a scanning electron microscope, and the distribution of the body bronchi was observed using a methylene blue staining solution 2).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 주변 온도 변화가 화랑곡나방 유충의 기문개폐에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 메틸렌블루(methylene blue) 염색액 침투기술을 사용하여 개방 기문수를 확인하였다(실시예 3 참조).In another embodiment of the present invention, in order to observe the effect of the ambient temperature change on the opening and closing of the moth larvae, the methylene blue dye penetration technique was used to confirm the number of open gates (see Example 3) ).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 이산화탄소가 화랑곡나방 유충의 기문개폐에 미치는 영향을 확인하였으며(실시예 4 참조), 또한, 이산화염소가 상기 유충의 기문개폐에 미치는 영향을 확인하였다(실시예 5 참조). In another embodiment of the present invention, the influence of carbon dioxide on the opening and closing of the mouthwash of the larvae moth larvae was confirmed (see Example 4), and the influence of chlorine dioxide on the mouth opening and closing of the larvae was also confirmed Reference).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리에 따른 화랑곡나방 유충에 대한 살충효과를 확인하기 위해, 이산화탄소와 이산화염소를 각각 단독 처리하였을 때와 혼합처리하였을 때의 살충효과를 비교하여 관찰하였다(실시예 6 참조).In another embodiment of the present invention, in order to confirm the insecticidal effect against the moth larvae mixed with carbon dioxide and chlorine dioxide, the effect of the insecticidal effect when the carbon dioxide and chlorine dioxide are treated alone and when the mixture is treated is compared (See Example 6).

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

실시예 1. 실험준비 및 실험방법Example 1. Experimental Preparation and Experimental Method

1-1. 공시충 사육1-1. Feeding

본 실시예에서 사용된 화랑곡나방은 실내 누대 사육충으로 1994년 대구의 건조 채소류 저장창고에서 채집된 것이다. 이후 유충은 인공사료(800g rice bran, 200g 이스트 추출물, 500mL 글리세롤, 2g sorbic acid, 2g methyl p-hydroxybenzoate)를 이용하여 온도 28 ± 1℃, 상대습도 65-75%, 일장 16:8 (L:D) h 조건의 배양기에서 누대 사육되었다. 소집단이 겪는 임의 유전적 부동을 줄이기 위해 매 세대 100마리 이상의 암수를 교미시켜 차세대를 형성하였다. 성충은 10% 설탕물을 제공하였다.The moth moths used in this example were collected at the dry vegetable storage warehouse of Daegu in 1994 as indoor moths. The larvae were incubated at a temperature of 28 ± 1 ° C, a relative humidity of 65-75%, a daily dose of 16: 8 (L: 1), using artificial diets (800g rice bran, 200g yeast extract, 500ml glycerol, 2g sorbic acid, 2g methyl p- D) h incubation. In order to reduce the random genetic drift of small groups, more than 100 male and female generations were mated to form the next generation. Adults were given 10% sugar water.

1-2. 이산화염소의 제조 및 훈증처리1-2. Production and fumigation of chlorine dioxide

이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2)를 제조하기 위하여, 아염소산 나트륨(Sodium chlorite; NaClO2)을 전기적으로 분리해 양극성의 소듐이온은 다공성 막을 통해 음극으로 이동하게 하였고, 순수한 이산화염소(> 99%)만 음극에 남게 한 다음, 이를 증류수로 희석하여 사용하였다. 이산화염소를 훈증처리하기 위하여 밀폐 사각용기(54 x 44 x 46㎝)를 이용해 기화된 이산화염소를 불어넣었으며, 상기 용기 내 이산화염소의 농도는 PortaSens 가스누수검출기(Analytical Technology, Collegeville, PA, USA)를 이용하여 10 분 간격으로 감지해 가스 주입량을 조절해서 맞추었다. In order to produce chlorine dioxide (ClO 2 ), sodium chlorite (NaClO 2 ) was electrically isolated to move the positive ion of sodium ions through the porous membrane to the cathode, and pure chlorine dioxide (> 99% ) Were left in the negative electrode, and then diluted with distilled water. In order to fumble chlorine dioxide, vaporized chlorine dioxide was blown in a closed square vessel (54 x 44 x 46 cm), and the concentration of chlorine dioxide in the vessel was measured using a PortaSens gas leak detector (Analytical Technology, Collegeville, PA, USA ) At 10-minute intervals to adjust the gas injection rate.

1-3. 주사전자현미경 분석1-3. Scanning electron microscope analysis

주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 분석을 위해 양면테이프를 이용하여 화랑곡나방 5령충 전체를 시료대에 부착시킨 후, 60℃ 오븐에 10분 동안 건조시켰다. 그 다음 Spurr Coater CP 3030 SCD 005/Baltec을 사용해 금으로 증착한 뒤, 주사현미경(S-2500C, Hitachi, Tokyo, Japan)으로 15-25 KV에서 관찰하였다. For the scanning electron microscope (SEM) analysis, the whole 5th instar moth was placed on the sample stand using a double-sided tape, and then dried in an oven at 60 ° C for 10 minutes. It was then deposited with gold using a Spurr Coater CP 3030 SCD 005 / Baltec and observed with a scanning electron microscope (S-2500C, Hitachi, Tokyo, Japan) at 15-25 KV.

1-4. 염색액 침투기술을 이용한 관찰1-4. Observation using dye penetration technique

염색액 침투기술을 이용하여 전체 기관지의 분포 등을 확인하기 위해 이산화탄소에 노출시킨 화랑곡나방 5령충을 -70℃에서 10분간 저온 처리해 치사시켰다. 그 다음, 상기 화랑곡나방 5령충을 메틸렌블루 염색액(methylene blue 3g, 95% ethanol 300mL, 증류수 100mL)에 25초간 침지 시킨 후 해부하여 열린 기문을 통해 기관지로 스며들어간 염색액을 확인해 기문의 개방 여부 및 기관지의 분포를 관찰하였다.To observe the distribution of bronchial tubes using dye infiltration technique, the 5th instar moths were exposed to carbon dioxide for 10 minutes at -70 ℃. Then, the 5th instar moths were immersed in methylene blue 3g (95% ethanol 300ml, distilled water 100ml) for 25 seconds and analyzed. And the distribution of bronchi were observed.

1-5. 통계분석1-5. Statistical analysis

기문개폐율과 생존율 결과들은 아크사인변형(arcsine transformation) 후에 SAS의 PROC GLM (SAS Institute, 1989)을 이용하여 one-way ANOVA 분석을 실시하였고, 평균 간 비교는 최소유의 차 방법(least significant difference method; LSD)을 이용하였다. 처리 사이에 차이는 제 I 형 오류의 확률을 0.05로 기준하여 판별하였다.One-way ANOVA analysis was performed using SAS PROC GLM (SAS Institute, 1989) after arcsine transformation, and the mean difference comparison was performed using the least significant difference method ; LSD) was used. The difference between the treatments was determined based on the probability of type I error of 0.05.

실시예 2. 화랑곡나방 유충의 기문 및 기관지 구조 확인Example 2. Identification of the tongue and bronchial structure of the larvae of the moth larvae

화랑곡나방 5령 유충의 기문 구조 및 그 수를 관찰한 결과, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 머리를 제외하고 앞가슴(prothorax)에 1 쌍(T1), 복부(abdomen)에 8 쌍(A1 내지 A8)이 존재하여, 전체 9쌍의 기문이 각 몸마디의 옆면(pleuron)에 존재하였다. As shown in Fig. 1 (a), the number and structure of the fifth instar larvae of the moth larvae of the moth larvae were examined. As shown in Fig. 1A, a pair (T1) was found in the prothorax and eight pairs (A1 to A8) And nine pairs of tongues were present in the pleurons of each body segment.

또한, 상기 화랑곡나방 5령 유충 기문의 미세구조를 살펴보기 위하여, 실시예 1-2의 방법으로 주사전자현미경을 사용하여 관찰한 결과, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 체벽에 기문주위벽(peritreme; Pt)을 갖고 있었으며, 기방(atrium) 내에는 체 모양의 폐쇄판(closing valve; CV)이 존재하였고, 이 폐쇄판들의 열고 닫음에 의해 기문의 개폐가 이뤄지는 것을 알 수 있었다. In addition, in order to examine the microstructure of the fifth instar larvae of the moth, the moth larvae were observed using a scanning electron microscope by the method of Example 1-2. As a result, as shown in FIG. 1B, ). There was a squeezing closing valve (CV) in the atrium. It was found that the opening and closing of the door was accomplished by opening and closing the closing plates.

또한, 화랑곡나방 5령 유충의 체내 기관지 분포를 알아보기 위하여, 실시예 1-3의 방법으로 열린 기문을 통해 0.05% 메틸렌블루(methylene blue) 염색액을 주입하여 기관지의 분포를 관찰한 결과, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 각 기문에서 기관지가 세로 및 가로로 뻗어 나오는 것을 알 수 있었다.In addition, in order to examine the distribution of the bronchial tree in the 5th instar larvae of the moth, the 0.05% methylene blue staining solution was injected through the open mouth of the method of Example 1-3 to observe the distribution of the bronchi As shown in Fig. 1 (c), it was found that the bronchi were extended vertically and horizontally in the respective gates.

실시예 3. 온도 변화가 기문개폐에 미치는 영향 확인Example 3. Confirmation of Effect of Temperature Change on Opening and Closing the Membrane

주위 온도(ambient temperature)에 따른 화랑곡나방 유충의 기문 활동을 분석하기 위하여, 화랑곡나방 5령충을 15, 20, 25, 30, 35℃의 인큐베이터에 8시간 처리한 후, 상기 실시예 1-3의 방법에 따른 염색액 침투기술을 사용해 개방 기문수를 확인하였다. 각 처리는 10마리를 이용하여 3 반복으로 실시되었다. In order to analyze the tidal activity of the moth larvae according to the ambient temperature, the 5th instar moth larvae were treated for 8 hours in an incubator at 15, 20, 25, 30, 35 ° C, The number of open flatus was confirmed by dye penetration technique according to the method. Each treatment was carried out in 3 replicates using 10 rats.

그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 온도가 증가함에 따라 기문의 개폐 활동이 뚜렷이 증가하였고(F = 3.77; df = 5, 53; P = 0.0054), 약 60%의 기문이 25-35℃ 온도에서 열려 있음을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 2, as the temperature increased, the opening and closing activity of the tongue was significantly increased (F = 3.77; df = 5, 53; P = 0.0054) It was confirmed that it was opened in the.

실시예 4. 이산화탄소가 기문개폐에 미치는 영향 확인Example 4. Confirmation of Effect of Carbon Dioxide on Opening and Closing the Membrane

화랑곡나방 유충의 기문 활동에 미치는 이산화탄소(Carbon dioxide; CO2)의 영향을 확인하기 위하여, 직경 9㎝의 밀폐 원형용기에 화랑곡나방 5령충 10마리를 넣은 후, 상기 용기 내에 이산화탄소(99%) 가스를 채웠다. 이후 25℃에서 10분간 처리한 다음, 실시예 1-3의 방법에 따른 염색액 침투기술을 사용해 개방 기문수를 확인하였다. 각 처리는 10마리를 이용하여 3 반복으로 실시되었다. In order to confirm the effect of carbon dioxide (CO 2 ) on the flowering of moth larvae, 10 leprosy moths (5 moths) were placed in a circular circular container having a diameter of 9 cm, and then carbon dioxide (99% Lt; / RTI > Thereafter, the resultant was treated at 25 DEG C for 10 minutes, and then the number of open gates was confirmed using the dyeing solution infiltration technique according to the method of Example 1-3. Each treatment was carried out in 3 replicates using 10 rats.

그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 이산화탄소를 무처리한 경우에는, 기문 개폐가 기문마다 차이를 보여 25-85%의 변이를 보이며 전체적으로 약 60%의 기문 개방률(Opening rate of spiracles)을 나타냈으나, 반면 이산화탄소를 처리하였을 때, 모든 기문의 개방을 촉진하여 전체적으로 약 95%의 기문 개방률을 나타냈다. 상기와 같이 이산화탄소에 노출됨에 따라 화랑곡나방의 기문 개방화가 유도되었음을 알 수 있는바, 이는 화랑곡나방의 기문 개방화에 이산화탄소가 직접 폐쇄근에 작용하여 폐쇄판을 열어주어 가능한 것으로 볼 수 있다. As a result, as shown in FIG. 3, when the carbon dioxide was not treated, the opening and closing of the door showed a difference of 25-85% from door to door, showing an overall opening degree of spiracles of about 60% On the other hand, when carbon dioxide was treated, it promoted the opening of all the gates, and overall, the gated opening rate was about 95%. As described above, it can be seen that the open mouth of the moth moth is induced by the exposure to carbon dioxide, which is considered to be possible because carbon dioxide acts directly on the closed mouth muscle to open the mouth of the moth moth.

실시예 5. 이산화염소가 기문개폐에 미치는 영향 확인Example 5. Confirmation of Effect of Chlorine Dioxide on Gates Opening and Closing

상기 실시예 4의 이산화탄소가 기문 활동에 미치는 영향을 확인한 방법과 유사한 방법으로 이산화염소(Chlorine dioxide; ClO2) 처리에 따른 화랑곡나방 유충의 기문 활동을 확인하였다. 이에, 밀폐 원형용기에 깔린 여과지에 800ppm의 용액 500㎕으로 이산화염소를 분주하여, 상기 용기 내에 기화되는 가스에 2 시간 노출 시켰다. 이후 실시예 1-3의 방법에 따른 염색액 침투기술을 사용해 개방 기문 수를 확인하였다. 각 처리는 10마리를 이용하여 3 반복으로 실시되었다. The effect of chlorine dioxide (ClO 2 ) treatment on the tidal moth larvae was confirmed by a method similar to that of Example 4, in which the effect of carbon dioxide on the tidal activity was confirmed. Then, chlorine dioxide was dispensed into 500 mu l of the solution of 800 ppm in the filter paper placed in the closed circular container and exposed to the gas vaporized in the container for 2 hours. Thereafter, the number of open gates was confirmed using the dye penetration technique according to the method of Example 1-3. Each treatment was carried out in 3 replicates using 10 rats.

실시예 4에 따른 이산화탄소의 기문 개방 촉진 효과와 비교하였을 때, 이산화염소의 경우 화랑곡나방 유충의 기문 개방화를 억제하여, 전체적으로 약 25%의 기문 개방율을 나타냄을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 이산화염소에 노출되면서 일어나는 화랑곡나방의 기문 개방 억제효과는 훈증제 처리에 따른 치사 효과를 낮추는 화랑곡나방의 방어행동으로 간주할 수 있다. 즉, 화랑곡나방은 이산화염소를 감지할 수 있고, 이러한 감지 신호는 중추신경계에 작용하여 기문을 닫게 하는 행동을 유발하였을 것으로 볼 수 있다. Compared with the effect of accelerating the opening of the gates of carbon dioxide according to Example 4, it was confirmed that the chlorine dioxide inhibited the gates opening of the larvae moth larvae, and the gates of the present invention exhibited a gates opening rate of about 25% as a whole. In this way, the effect of inhibiting the opening of the horny moths caused by exposure to chlorine dioxide can be regarded as a defensive behavior of the hornblown moth that lowers the lethal effects of fumigant treatment. In other words, it can be assumed that Hwangryong moth can detect chlorine dioxide, and this sensed signal caused the action to close the gates by acting on the central nervous system.

실시예 6. 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리에 따른 살충력 확인Example 6. Confirmation of insecticidal power by mixed treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide

이산화탄소(CO2)와 이산화염소(ClO2)의 혼합처리는 순차적으로 진행되었다. 직경 9㎝의 밀폐 원형용기에 각 20마리의 화랑곡나방 5령 유충을 넣었다. 상기 밀폐 원형용기들의 뚜껑을 반쯤 연 채로 다시 밀폐 사각용기(54 x 44 x 46㎝) 내부에 이를 설치하였다. 해당 밀폐 사각용기 또한 뚜껑을 열어 둔 채 CO2 인큐베이터(MCO-15AC, Sanyo, Tokyo, Japan)에서 1시간 동안 15% 이산화탄소(CO2)에 노출 시켰다. 그 다음, 밀폐 사각용기의 뚜껑을 닫고(단, 밀폐 원형용기의 뚜껑은 열어 두었다.) 이산화염소 처리 장소로 옮겨, 상기 밀폐 사각용기 뚜껑에 위치한 밀폐된 주입구를 통해 100ppm 농도의 이산화염소(ClO2)를 12시간 동안 주입하였다. 그 후 실내 조건에 이를 노출 시킨 다음, 2시간 방치하고 생존 개체를 계수하였다. 시험구는 밀폐 원형용기이며, 각 처리는 3 반복으로 10마리의 유충을 사용하여 실시되었다. The mixing process of carbon dioxide (CO 2 ) and chlorine dioxide (ClO 2 ) proceeded sequentially. 20 roundworm larvae of 5th instar larvae were placed in a closed round container having a diameter of 9 cm. The lids of the closed circular containers were half-opened and installed in a sealed square container (54 x 44 x 46 cm). The sealed rectangular container was also exposed to 15% carbon dioxide (CO 2 ) for 1 hour in a CO 2 incubator (MCO-15AC, Sanyo, Tokyo, Japan) with the lid open. Then, the lid of the closed square container was closed (however, the lid of the closed circular container was left open). Then, it was transferred to a chlorine dioxide treating place and chlorine dioxide (ClO 2 ) For 12 hours. After that, they were exposed to the indoor conditions and left for 2 hours and counted survivors. The test group was a closed circular container, and each treatment was carried out using 10 larvae in 3 replicates.

그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 이산화탄소는 이산화염소의 기문 활동 억제 효과를 차단하여, 이산화염소를 무처리한 경우 또는 이산화탄소를 처리한 수준만큼 기문의 활동을 증가시킨다는 것을 확인할 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 4, it was confirmed that the carbon dioxide intercepts the effect of inhibiting the chlorophyllotrophic activity of the chlorine dioxide, and increases the activity of the chlorophyll by the level of the chlorine dioxide treatment or the level of the carbon dioxide treatment.

상기와 같은 이산화탄소를 통한 기문 활동의 증가 효과는 이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리 하였을 때 이산화염소의 살충 효과에도 변화를 줄 수 있음을 시사하는바, 이를 확인하기 위하여 이산화탄소와 이산화염소를 각각 단독 처리하였을 때와 혼합처리 하였을 때의 살충 효과를 비교하여 관찰하였다. 이에 화랑곡나방 5령 유충을 15% 이산화탄소(CO2) 및 100ppm 농도의 이산화염소(ClO2) 각각 또는 둘 다에 12시간 동안 노출시켰다. 각 처리는 3 반복으로 20마리의 유충을 사용하여 실시되었다.The increase effect of the carbon dioxide and the chlorine dioxide on the chlorine dioxide can be changed by the mixed treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide. In order to confirm this effect, the carbon dioxide and the chlorine dioxide were separately treated And the insecticidal effect of the mixture was observed. The 5th instar larvae were exposed to 15% CO2 (CO 2 ) and 100 ppm concentration of chlorine dioxide (ClO 2 ), respectively, or both for 12 hours. Each treatment was carried out using 20 larvae in 3 replicates.

그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 이산화염소를 단독 처리한 경우에 비하여, 이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리 한 경우, 현격하게 높은 살충 효과를 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 이산화염소에 대해서 기문을 닫음으로 방어기작을 펼친 화랑곡나방이 이산화탄소와 혼합처리한 결과 기문 개방화가 유도되었고, 이로 인하여 이산화염소의 체내 이동이 원활해져 결과적으로 살충 효과가 크게 증가한 것으로 볼 수 있다. 따라서 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리가 화랑곡나방과 같은 저곡해충 방제를 위한 살충방법으로 유용하게 사용될 수 있음을 의미한다. As a result, as shown in Fig. 5, it was confirmed that, when mixed with carbon dioxide and chlorine dioxide, the chlorine dioxide showed a remarkably high insecticidal effect as compared with the case where chlorine dioxide alone was treated. This is because chlorine dioxide is closed and the chlorine dioxide is mixed with carbon dioxide, which is a defensive process, resulting in the opening of the chlorine dioxide. As a result, the chlorine dioxide moves smoothly and the insecticidal effect is greatly increased. Therefore, the mixed treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide can be used effectively as an insecticidal method for low - pest insect control.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (7)

이산화탄소와 이산화염소를 혼합처리 하는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
Characterized in that carbon dioxide and chlorine dioxide are mixed and treated.
제1항에 있어서,
상기 이산화탄소의 처리는 15 내지 30%의 농도로 수행되는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the treatment of the carbon dioxide is carried out at a concentration of 15 to 30%.
제1항에 있어서,
상기 이산화염소의 처리는 100 내지 200ppm의 농도로 수행되는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the treatment of the chlorine dioxide is carried out at a concentration of 100 to 200 ppm.
제1항에 있어서,
상기 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리는 훈증에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the mixing treatment of carbon dioxide and chlorine dioxide is carried out by fumigation.
제1항에 있어서,
상기 이산화탄소와 이산화염소를 1 내지 12시간 동안 혼합처리 하는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the carbon dioxide and chlorine dioxide are mixed for 1 to 12 hours.
제1항에 있어서,
상기 이산화탄소와 이산화염소의 혼합처리는 동시 또는 순차로 수행되는 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.
The method according to claim 1,
Wherein the mixing process of the carbon dioxide and the chlorine dioxide is carried out simultaneously or sequentially.
제1항에 있어서,
상기 저곡해충은 화랑곡나방(Plodia interpunctella)의 알, 유충, 번데기 및 성충에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 저곡해충 살충방법.The method according to claim 1,
The bored pest is the Plodia moth wherein the insect pest is at least one selected from the group consisting of eggs, larvae, pupae,
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