KR20190081185A - 드린국화 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 세균성 궤양병 방제용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드린국화 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 드린국화 추출물 및 이의 분획물은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae) 및 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)에 의해 발생하는 참다래 궤양병 및 토마토 궤양병에 대해 우수한 방제 효과를 나타내므로, 유기농업자재 개발 및 친환경 작물 생산에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

Description

드린국화 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 세균성 궤양병 방제용 조성물 및 이의 용도{Composition for controlling bacterial canker containing Echinacea purpurea extract or its fraction as effective component and uses thereof}
본 발명은 드린국화 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 세균성 궤양병 방제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
식물병을 방제하기 위해 저항성 품종을 개발하거나 발병된 식물을 포장에서 제거하는 수동적인 방법이 이용되고 있으나, 식물병의 완전한 제거가 어렵고 열에 민감한 식물조직에 약해(phytotoxicity)를 일으킬 수 있어서 효과 면에서 한계가 있고, 실용적인 측면에서 문제가 되어 왔다. 따라서 식물체의 생육이나 생리작용에 문제를 일으키지 않으면서 친환경적이고, 직접적으로 식물병을 억제시킬 수 있는 방제제 개발이 절실히 요구되며, 작물 생육을 증대하여 수확량을 증가시키는 연구가 지속적으로 이루어져야 한다.
슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)에 의한 참다래 궤양병은 3∼4월 줄기에 물이 오를 때 동해를 입거나 상처를 입은 부위에서부터 투명한 수액이 흐르다가 증세가 심해지면 나무 전체를 말라죽게 하는 치명적인 식물병이다. 일본, 미국, 이탈리아, 이란 등에서 발생되고 있으며, 특히, 일본에서는 1984년 시즈오카에서 162 헥타르(ha) 중 56ha에 대발생하였고, 인접지역으로 급속히 전파되어 큰 피해를 초래하였다. 2013년 뉴질랜드에서는 제스프리 골드키위 생산량을 40%나 감소시킬 만큼 피해를 입혔고, 이탈리아에서는 제스프리 골드키위 재배면적의 88%에 해당하는 700㏊에서 발생해 500여 ㏊가 폐원되었다.
국내에서는 제주도에서 1987년에 처음 발생하였으며, 1990년대 이후 전남 해남, 완도 및 고흥에서 대발생하였다. 전남지역의 특산 과수작물인 참다래의 고질병인 궤양병이 번지면서 참다래 농가의 재배기피 현상이 늘고 있어 대책마련이 시급한 실정이다. 전남지역의 참다래 궤양병은 지난 90년부터 완도지역을 중심으로 발병하여 주산지인 해남, 진도, 고흥 등 전 지역으로 확산되어 전체면적의 50% 가량이 감염된 것으로 추정되고 있다. 그러나 발병한 지 7년이 넘도록 뚜렷한 방제법조차 연구되지 않아 참다래 재배 기피현상은 늘어가고 있는 실정이다. 궤양병이 창궐하면서 폐원된 과수원 면적이 20여 ha에 육박하고 있다. 참다래 궤양병은 재배지역마다 가장 중요한 병의 하나로 심한 경우에는 폐원에 이른다.
클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)에 의한 토마토 궤양병은 국내에서는 지난 2008년 처음 보고된 병으로 주로 종자로 전염되나 사람의 손과 도구로도 쉽게 전염이 되며 인체에는 무해하나 토마토에 감염되면 최고 70%까지 수확이 줄어든다고 알려진 병이다. 병의 증상은 초기 잎 끝이 시들고 병이 진전되면 줄기가 터지고 과일이 백색이 되는 현상이 발생된다.
토마토 궤양병 예방을 위해서는 출처가 불분명한 종자를 사용하지 않고 토마토를 재배하는 농민 간에 다른 농장을 방문할 때에는 손을 씻고 신발과 옷을 갈아입어야 한다. 또한, 외부인들의 출입을 통제하고 소독가위를 사용하며 장갑은 하우스마다 다른 것을 사용하는 등 위생관리를 철저히 해야 한다. 2014년 충청남도농업기술원 부여토마토시험장은 도내 부여, 공주, 청양 및 논산에서 토마토 궤양병이 발생하였으며, 2015년도는 경기도 강화, 강원도 철원, 충남 논산, 부여 등 전국적으로 궤양병 발생 현황이 보고되었다.
한편, 드린국화(Echinacea purpurea)는 크기가 0.5~1.2m이며, 하나의 줄기 또는 가지가 있는 줄기를 형성하고 있으며, 정단부에는 하나의 갈색 솔방울 모양의 화반에 분홍색 화엽이 둘러싸인 꽃을 피워 관상용의 가치도 높다. 개화기는 6~8월이며, 잎은 창 끝처럼 날카로운 모양에서 둥근 달걀 모양으로 변화되며, 가장 자리에 톱니가 있고 전체적으로 연모가 있으며 표면은 부드럽다. 뿌리와 종자는 2~3년에 수확할 수 있으며 주요한 약용부위는 뿌리이지만 잎, 줄기, 꽃, 종자 등도 약용으로 사용한다.
한편, 한국공개특허 제2016-0113631호는 말초성 염증 및 통증을 감소시키는데 유용한 울금 및 에키네시아 안구스티폴리아의 추출물을 함유하는 조성물을 개시하고 있으며, 한국등록특허 제1780486호는 에키네시아 추출물을 함유하는 화장료 조성물을 함유하는 조성물을 개시하고 있다. 하지만, 본 발명의 드린국화 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 세균성 궤양병 방제용 조성물 및 이의 용도에 대해 아직까지 개시된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 드린국화(Echinacea purpurea) 메탄올 추출물과 이의 헥산 분획물이 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)와 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)에 대해 항균활성을 나타내고, 드린국화 추출물을 액상 제형으로 제조하여 토마토 궤양병 및 참다래 궤양병에 감염된 식물체에 각각 처리하였을 때, 우수한 방제 효과를 나타내는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 방제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 궤양병 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 토양 또는 종자에 처리하는 단계를 포함하는 궤양병을 방제하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물을 제공한다.
본 발명의 드린국화 추출물 및 이의 분획물은 천연물로부터 유래하여 인체에 무해하고 환경오염을 유발하지 않으면서 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae) 및 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)에 의해 발생하는 참다래 궤양병 및 토마토 궤양병에 대해 우수한 방제 효과를 나타내므로, 유기농업자재 개발 및 친환경 작물 생산에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 및 이의 용매(헥산, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 부탄올 및 물)별 분획물의 제조 과정에 대한 모식도를 나타낸 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 방제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 방제용 조성물에서, 상기 궤양병은 참다래 궤양병 또는 토마토 궤양병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 방제용 조성물에서, 상기 참다래 궤양병 원인균은 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)이고, 토마토 궤양병 원인균은 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 방제용 조성물에서, 상기 추출물은 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출하는 것일 수 있고, 바람직하게는 메탄올을 용매로 하여 추출하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 방제용 조성물에서, 상기 분획물은 드린국화 추출물의 헥산 분획물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 궤양병 방제용 조성물은 예를 들어, 직접 분사가능한 용액, 분말 및 현탁액의 형태 또는 고농축 수성, 유성 또는 다른 현탁액, 분산액, 에멀젼, 유성 분산액, 페이스트, 분진, 흩뿌림 물질 또는 과립제로 제조할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 궤양병 방제용 조성물은 다양한 형태로 제제화할 수 있다. 상기 제제는 예를 들어 용매 및/또는 담체를 첨가함으로써 제조될 수 있다. 종종, 비활성 첨가제 및 표면-활성 물질, 예를 들어 유화제 또는 분산제를 제제에 혼합한다. 적합한 표면-활성 물질은 방향족 술폰산(예를 들어 리그노술폰산, 페놀-술폰산, 나프탈렌- 및 디부틸나프탈렌술폰산), 지방산, 알킬- 및 알킬아릴술포네이트, 알킬 라우릴 에테르, 지방 알코올 술페이트의 알칼리 금속, 알카라인 토금속, 암모늄염, 술페이트화 헥사-, 헵타- 및 옥타데칸올, 지방 알코올 글리콜 에테르의 염, 술포네이트 나프탈렌 및 이의 유도체, 포름알데히드의 축합물, 나프탈렌 또는 나프탈렌술폰산, 페놀 및 포름알데히드의 축합물, 폴리옥시에틸렌옥틸 페놀 에테르, 에톡실화 이소옥틸-, 옥틸- 또는 노닐페놀, 알킬페닐 또는 트리부틸페닐 폴리글리콜 에테르, 알킬아릴폴리에테르 알코올, 이소트리데실 알코올, 지방 알코올/에틸렌 옥사이드 축합물, 에톡실화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 또는 폴리옥시프로필렌, 라우릴 알코올 폴리글리콜 에테르 아세테이트, 소르비톨 에스테르, 리그닌-술파이트 폐액 또는 메틸셀룰로오스일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
적합한 고형 담체 물질은 원칙적으로, 모두 다공성이고, 농업적으로 허용가능한 담체, 예를 들어 광물토류(예컨대 실리카, 실리카 겔, 실리케이트, 활석, 고령토, 석회암, 석회, 초크, 보울, 황토, 점토류, 백운석, 규조 토류, 황산칼슘, 황산 마그네슘, 산화마그네슘, 분쇄 합성물질), 비료(예컨대 황산암모늄, 인산암모늄, 질산암모늄, 우레아), 식물성 제품(예컨대 곡물 가루, 나무 껍질 가루, 목분(wood meal) 및 견과 껍질 가루) 또는 셀룰로오스 분말일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 상기 고형 담체는 1종류 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 궤양병 방제용 조성물은 관수용, 엽면 살포용, 종자 소독용 또는 농기구 소독용으로 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 궤양병 방제용 조성물은 작물체 흡수 및 효과를 증진시키기 위하여 확산제 및 침투제, 또는 계면활성제와도 혼용이 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 궤양병 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 종자 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는 궤양병을 방제하는 방법을 제공한다.
상기 궤양병을 방제하는 방법으로는 상기 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 방제용 조성물의 유효량을 이용한 방제용 조성물을 식물부위, 종자 또는 토양에 분무 및 살포 또는 식물을 상기 방제용 조성물에 침지하여 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 '유효량'은 유익한 또는 원하는 결과를 일으키기에 충분한 양으로, 궤양병을 방제하기 위해 방제용 조성물을 물로 균일하게 희석한 후 동력살포기와 같은 적절한 살포장치를 이용하여 식물체 및 경작지에 살포할 수 있다.
또한, 본 발명은 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물을 제공한다.
"항균(antimicrobial)"의 의미는 어떤 농도에서 미생물의 성장 또는 생존을 감소, 방지, 억제, 또는 제거하는 능력을 의미한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물에서, 상기 궤양병은 참다래 궤양병 또는 토마토 궤양병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물에서, 상기 참다래 궤양병 원인균은 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)이고, 토마토 궤양병 원인균은 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
제조예 1. 드린국화 추출물 및 이의 분획물 제조
건조시켜 분쇄한 1kg의 드린국화 시료에 99.5%(v/v) 메탄올(MeOH)을 첨가하여 실온에서 24시간 동안 침지시켜 추출하였으며, 메탄올 침지 및 추출과정을 3회 더 반복 수행하였다. 추출 후, 상등액은 여과지(Sanyo 185㎚ Ø, No 2, Japan)를 사용하여 고형물을 걸러내고 40℃에서 회전농축기(rotary evaporator)로 감압농축 후 건조하여 메탄올 추출물(106.25g)을 얻었다.
상기 획득한 메탄올 추출물(106.25g)을 증류수에 현탁시킨 후, 헥산(hexane), 클로로포름(CHCl3), 에틸 아세테이트(EtOAc) 및 부탄올(BuOH)을 사용하고 순차적으로 용매 분획하여 헥산 분획물(hexane fraction; 2g), 클로로포름 분획물(CHCl3 fraction; 0.69g), 에틸 아세테이트 분획물(EtOAc fraction; 5.3g), 부탄올 분획물(BuOH fraction; 18.54g) 및 물 분획물(Aqueous fraction; 79.51g)을 얻었다.
실시예 1. 드린국화 추출물의 세균성 궤양병 원인균에 대한 항균활성 확인
상기 제조예 1에서 획득한 드린국화 추출물을 배수 별로 희석하여 분주한 후, 진탕 배양한 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)와 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)를 고체 배지에 100㎕씩 접종하고 도말하였다. 도말 후, 페이퍼 디스크를 깔고 배수 별로 희석한 드린국화 추출물을 70㎕씩 접종하여 30℃에 배양한 후, 최소저해농도(MIC; minimum inhibitory concentration)를 측정하고 생육저지환(clear zone)을 관찰하여 항균활성을 확인하였으며, 5회 반복 실험하였다. 드린국화 추출물의 MIC는 미생물 생장을 저해한 최저 농도로 정의하였다. 그 결과, 하기 표 1에 개시한 바와 같이 본 발명의 본 발명의 드린국화 추출물이 대조약제(옥시테트라사이클린 9.75ppm + 스트렙토마이신황산염 122.2ppm)만큼 토마토 궤양병 원인균에 대해 생장 저해 효과를 나타내었으며, MIC이 500ppm인 것으로 확인되었다. 마찬가지로 참다래 궤양병 원인균에 대해서도 본 발명의 드린국화 추출물이 대조약제만큼 참다래 궤양병 원인균에 대해 생장 저해 효과를 나타내었으며, MIC이 1700ppm인 것으로 확인되었다(표 2).
드린국화 추출물의 토마토 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 토마토 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
① ② ③ ④ ⑤ 평균 표준편차
드린국화
추출물		 10000ppm 1.1 1.4 1.5 2.1 1.8 1.58 0.34
5000ppm 1 1.6 1.6 1.2 1.5 1.38 0.24
3000ppm 1.5 1.6 1.7 1.4 1.7 1.58 0.12
2500ppm 1.3 1.3 1.3 1.3 1.4 1.32 0.04
2000ppm 1.5 1.4 1.4 1.4 1.3 1.4 0.06
1700ppm 1.5 1.3 1.3 1.3 1.3 1.34 0.08
1400ppm 1.4 1.4 1 1.5 1.3 1.32 0.17
1250ppm 1.4 1.3 1.4 1.3 1.3 1.34 0.05
1100ppm 1.4 1.4 1.2 1.3 1.3 1.32 0.07
1000ppm 1.4 1.5 1.5 1.4 1.6 1.48 0.07
500ppm 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 0.00
300ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
250ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
200ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
대조약제
(옥시테트라사이클린9.75ppm+
스트렙토마이신황산염122.2ppm)		 1 1 1 1.2 1.16 1.07 0.09
무처리구 0 0 0 0 0 0 0.00
드린국화 추출물의 참다래 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 참다래 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
① ② ③ ④ ⑤ 평균 표준편차
드린국화
추출물		 10000ppm 1 1.2 1 1.3 1.4 1.225 0.15
5000ppm 1 1 1 1 1 1 0.00
3000ppm 1 0.9 0.8 0.8 0.8 0.825 0.04
2500ppm 0.7 0.6 0.8 0.6 0.5 0.625 0.11
2000ppm 0.5 0.2 0.3 0.4 0.6 0.375 0.15
1700ppm 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.125 0.04
1400ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
1250ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
1100ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
1000ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
500ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
300ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
250ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
200ppm 0 0 0 0 0 0 0.00
대조약제
(옥시테트라사이클린9.75ppm
+
스트렙토마이신황산염122.2ppm)		 0.85 1 1.2 1 0.6 0.93 0.20
무처리구 0 0 0 0 0 0 0.00
실시예 2. 드린국화 추출물 함유 액상 제형화 제조 및 이의 항균활성 확인
세균성 궤양병에 대해 강한 항균활성을 나타낸 드린국화 추출물을 주성분으로 하고, 화학반응 등의 효과 저하 및 약해 유발 가능성이 낮고 주성분의 효과를 높이는 계면활성제, 증량제 및 유화제 등 다양한 부자재와 혼합하여 혼합 비율에 따라 6종의 액상 제형을 제조하였다(표 3). 각 제형의 세균성 궤양병원균에 대한 항균활성은 페이퍼 디스크 방법을 통해 확인하였다. 그 결과, 6종의 액상 제형 중에 NB-L-2 액상 제형이 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)와 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)에 대해 모두 낮은 농도로 처리하더라도 항균활성이 우수한 것을 확인하였다(표 4 및 표 5).
또한, 농촌진흥청 농약 시험법에는 유통기간 및 약효 보증기간을 표시하기 위하여 가열안정성시험법으로 약효 지속기간을 확인하고 있다. 약효보증기간 1년 설정약제는 54±2℃에서 2주일 이상 처리하여 약효 지속가능성, 약효보증기간 2년 설정약제는 54±2℃에서 4주일 이상 처리하여 약효 지속가능성 및 약효보증기간 3년 설정약제는 54±2℃에서 6주일 이상 처리하여 약효 지속가능성을 확인하였고, 약효보증기간 1년 추가시 54±2℃에서 2주일씩 추가 처리하는 방법으로 실시하였다. 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스와 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애에 대해 대조약제만큼의 높은 항균활성을 나타낸 NB-L-2 액상제형의 약효 지속기간을 검토하기 위하여 55℃ 드라이오븐을 이용하여 상기와 같은 방법으로 열처리하여 항균활성을 확인하였다. 그 결과, 하기 표 6 및 표 7에 개시한 바와 같이 NB-L-2 액상 제형에 열처리하였을 때, 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)와 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)에 대해 모두 항균활성이 비교적 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다.
혼합비율에 따른 액상 제형화 제조
액상제형 NO. 투입 소재명(혼합 비율%)
드린국화추출물 에탄올 계면활성제
(Sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccnate)		 물
NB-L-1 35 30 5 30
NB-L-2 30 30 5 35
NB-L-3 25 30 5 40
NB-L-4 20 30 5 45
NB-L-5 15 30 5 50
NB-L-6 10 30 5 55
액상 제형의 토마토 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 토마토 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
NB-L-1 NB-L-2 NB-L-3 NB-L-4 NB-L-5 NB-L-6
10000ppm 1.52 1.5 0.93 0.96 0.8 0.85
5000ppm 1.4 1.6 0.9 0.72 0.68 0.68
2500ppm 1.46 1.48 0.88 0.44 0.68 0.15
2000ppm 1.46 1.36 0.83 0.38 0.53 0.25
1250ppm 0.8 0.82 0.87 0.15 0.36 0
1000ppm 0.8 0.06 0.43 0.1 0.47 0
500ppm 0.53 0.24 0.2 0.05 0.5 0
250ppm 0.53 0.11 0 0 0.57 0
200ppm 0 0.04 0 0 0 0
액상 제형의 참다래 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 참다래 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
NB-L-1 NB-L-2 NB-L-3 NB-L-4 NB-L-5 NB-L-6
10000ppm 0.87 0.83 0.32 0.95 0.31 0.1
5000ppm 0.81 0.77 0.28 0.95 0.32 0
2500ppm 0.51 0.46 0.15 0.85 0.27 0
2000ppm 0.5 0.43 0.15 0.9 0.28 0
1250ppm 0.26 0.05 0.125 0.075 0.15 0
1000ppm 0.27 0.02 0 0.05 0.12 0
500ppm 0 0 0 0 0 0
250ppm 0 0 0 0 0 0
200ppm 0 0 0 0 0 0
NB-L-2 액상 제형의 열처리에 따른 토마토 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 토마토 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
열처리전 열처리 2주후
(약효보증기간
1년)		 열처리 4주후
(약효보증기간
2년)		 열처리 6주후
(약효보증기간
3년)		 열처리 8주후
(약효보증기간
4년)
10000ppm 1.5 1.5 1.47 1.45 1.2
5000ppm 1.6 1.6 1.58 1.55 1.0
2500ppm 1.48 1.46 1.45 1.4 1.0
2000ppm 1.36 1.35 1.35 1.30 0.8
1250ppm 0.82 0.8 0.8 0.8 0.6
1000ppm 0.06 0.06 0.05 0.05 0.02
NB-L-2 액상 제형의 열처리에 따른 참다래 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 참다래 궤양병 원인균의 생육저지환(cm)
열처리전 열처리 2주후
(약효보증기간
1년)		 열처리 4주후
(약효보증기간
2년)		 열처리 6주후
(약효보증기간
3년)		 열처리 8주후
(약효보증기간
4년)
10000ppm 0.95 0.95 0.94 0.9 0.7
5000ppm 0.95 0.95 0.92 0.92 0.6
2500ppm 0.85 0.85 0.85 0.82 0.54
2000ppm 0.9 0.9 0.85 0.85 0.5
1250ppm 0.075 0.075 0.06 0.05 0.02
1000ppm 0.05 0.05 0.03 0.03 0.02
실시예 3. 드린국화 추출물의 용매별 분획물의 세균성 궤양병 원인균에 대한 항균활성 확인
상기 제조예 1에서 획득한 드린국화 추출물의 용매(헥산, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 부탄올 및 물)별 분획물들을 배수 별로 희석하여 분주한 후. 진탕 배양한 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스와 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애를 고체 배지에 100㎕씩 접종하고 도말하였다. 도말 후, 페이퍼 디스크를 깔고 배수 별로 희석한 상기 용매별 분획물을 70㎕씩 접종하여 30℃에 배양한 후, 최소저해농도(MIC; minimum inhibitory concentration)를 측정하고 궤양병 원인균의 생육을 저해하는지 확인하였다. 그 결과, 하기 표 8 및 표 9에 개시한 바와 같이 헥산 분획물에서 토마토 궤양병 원인균 및 참다래 궤양병 원인균에 대해 항균활성을 나타내는 것을 확인하였다.
드린국화 추출물의 용매별 분획물들의 토마토 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 토마토 궤양병 원인균에 대한 항균활성
Hexane EtOAc Chloroform BuOH Aqueous
100ppm - - - - -
1,000ppm - - - - -
2,000ppm - - - - -
4,000ppm - - - - -
5,000ppm + - - - -
10,000ppm + - - - -
+: 토마토 궤양병 원인균의 생육을 저해함
-: 토마토 궤양병 원인균의 생육을 저해하지 못함
드린국화 추출물의 용매별 분획물들의 참다래 궤양병 원인균에 대한 항균활성 측정 결과
처리농도 참다래 궤양병 원인균에 대한 항균활성
Hexane EtOAc Chloroform BuOH Aqueous
100ppm - - - - -
1,000ppm - - - - -
2,000ppm - - - - -
4,000ppm - - - - -
5,000ppm + - - - -
10,000ppm + - - - -
실시예 4. 드린국화 추출물 함유 액상 제형화의 토마토 궤양병 및 참다래 궤 양병에 대한 방제 효과 확인
(1) 토마토 궤양병
토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스에 대해 강한 항균활성을 나타내는 드린국화 추출물을 토마토 유묘를 대상으로 온실 내 방제효과 시험을 실시하였다. 토마토 포트 시험은 유묘에 토마토 궤양병 원인균인 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스를 접종한 후, 상기 실시예 2에서 제조한 6종의 액상 제형을 처리 횟수 및 방법(관주처리 및 경엽처리)에 따라 처리하여 이에 의한 토마토 궤양병의 방제 효과를 확인하였다. 그 결과, 무처리구에 대비하여 액상 제형 NB-L-2 및 NB-L-4를 처리하였을 경우, 전반적으로 토마토 궤양병 발병율이 현저히 감소하였으며, 특히 관주처리 및 경엽처리를 함께 실시하였을 경우, 90%의 방제가를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(표 10).
6종의 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 토마토 궤양병 방제 효과
시험 제형 토마토 궤양병 발병율
관주처리 경엽처리 관주처리
+
경엽처리
NB-L-1 40% 60% 80%
NB-L-2 20% 40% 10%
NB-L-3 20% 40% 40%
NB-L-4 20% 40% 10%
NB-L-5 4% 60% 80%
NB-L-6 0% 60% 80%
무처리 90%
(2) 참다래 궤양병
참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애에 대해 강한 항균활성을 나타내는 드린국화 추출물을 참다래 나무를 대상으로 필드 시험을 실시하였다. 필드 시험은 키위(품종: 제시골드) 나무에 참다래 궤양병 원인균인 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애를 접종한 후, 상기 실시예 2에서 선발한 액상 제형 NB-L-2를 관주처리 및 엽면살포 처리하여 참다래 궤양병의 방제 효과를 확인하였다. 그 결과, 무처리구에 대비하여 드린국화 추출물 함유 액상 제형 NB-L-2를 처리하였을 경우, 방제 효과가 현저히 증가하였으며, 70.8%의 방제가를 나타내는 것을 확인할 수 있었다(표 11).
드린국화 추출물 함유 액상 제형 NB-L-2의 처리 방법에 따른 참다래 궤양병 방제 효과
처리구 발 병 엽 율 (%) 방제가(%)
Ⅰ반복 Ⅱ반복 Ⅲ반복 평균
관주처리+엽면살포 2.5 3.3 2.0 2.6 70.8
무처리 10.0 8.3 8.3 8.9 -
실시예 5. 드린국화 추출물 함유 액상 제형화의 작물에 대한 안정성 확인
드린국화 추출물 함유 액상 제형화의 작물에 대한 안전성을 조사하기 위해, 세균성 병해 피해가 많이 발생하는 주요 작물(고추, 토마토, 오이, 상추 및 배추)에 대한 액상 제형의 약해(phytotoxicity) 유무를 유기농업자재 공인시험기관에 의뢰하여 조사하였다. 약해 유무는 처리방법에 따른 달관조사 기준(무처리와 기준량 및 배량 비교 시, 0 : 육안으로 약해가 인정되지 않음; 1 : 아주 가벼운 약해로서 작은 약반이 약간 인정됨; 2 : 처리된 잎의 소부분에서 약해가 인정됨; 3 : 처리된 잎의 50% 정도 약해가 인정됨; 및 4 : 상당한 피해를 받고 있으나 아직 건전한 부분이 남아있음)으로 실시하였다. 그 결과, 하기 표 12에 개시한 바와 같이 본 발명의 드린국화 추출물이 모든 작물에 대해 약해가 없는 것을 확인하였다.
액상 제형 NB-L-2의 주요 작물에 대한 약해 시험 결과
작물 처리방법 시험결과
고추 관주처리 약해없음
토마토 약해없음
오이 약해없음
고추 경엽처리 약해없음
토마토 약해없음
오이 약해없음
상추 약해없음
배추 약해없음
실시예 6. 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 인축 및 환경에 대한 안정성 확인
본 발명의 드린국화 추출물 함유 액상 제형(이하 '시험물질'이라 함)의 인축 및 환경에 대한 안정성을 조사하기 위하여, 독성시험 공인기관(한국생물안전성연구소)을 통해 랫트(rat)를 이용한 급성경구 및 급성경피 시험을 실시하고, 잉어를 이용한 어류독성 시험, 토끼를 이용한 피부자극성 및 안점막자극성 시험 및 꿀벌을 이용한 급성접촉독성 시험을 실시하였다.
(1) 랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 급성경구독성시험
랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형을 2000mg/kg body weight(bw)의 투여용량으로 수행하여 치사수, 일반중독증상 및 체중변화를 관찰하였다. 그 결과, 1단계 투여약량 2000mg/kg bw에서 14일 동안 치사개체가 관찰되지 않았으며, 2단계 투여약량 2000mg/kg bw에서도 14일 동안 치사개체가 관찰되지 않았다. 또한, 생존한 모든 개체에서 일반중독증상은 관찰되지 않았으며, 각 개체의 체중은 약제투여 후 경과일수에 따라 증가하였고, 부검결과 이상 소견은 관찰되지 않았다.
따라서 랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 급성경구독성시험 결과, GHS 분류기준 카테고리 V로 LD50 값은 > 2000~5000mg/kg bw이었고, 농약관리법에 의거 Ⅳ급(저독성)으로 확인되었다(표 13).
궤양병 시제품의 인축 및 환경에 대한 독성시험 결과
시험
기관		 시험
항목		 시험결과 독성구분
한국생물
안전성연구소
 급성경구 LD50> 2,000~5,000 mg/kg Ⅳ급
(기준:Ⅲ급/Ⅳ급)
급성경피 LD50> 4,000 mg/kg Ⅳ급
(기준:Ⅲ급/Ⅳ급)
피부자극성 피부자극지수(P.I.I)= 0.0 없음
(기준:P.I.I 1이하)
안점막자극성 안점막자극지수(A.O.I)= 7.3 없음
(기준:A.O.I 10이하)
어독성 LC50> 10.0 mg/kg Ⅲ급
(기준:Ⅲ급
TER 10이상)
꿀벌접촉독성 LD50> 100.000 ㎍/bee
(2) 랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 급성경피독성시험
랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형을 4000mg/kg bw의 약량을 단회 경피 투여한 후 14일 동안 치사수, 일반중독증상 및 체중변화를 관찰하였다. 그 결과, 한계시험의 투여 약량 수준인 4000mg/kg에서 14일 동안 치사개체가 관찰되지 않았으며, 일반중독증상은 관찰되지 않았고, 각 개체의 체중은 약제투여 후 경과일수에 따라 증가하였다.
따라서 랫트에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 급성경피독성시험 LD50값은 4000mg/kg 이상으로 농약관리법에 의거 Ⅳ급(저독성)으로 확인되었다(표 13).
(3) 뉴질랜드 화이트계 토끼에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 피부자극성시험
드린국화 추출물 함유 액상 제형에 대한 피부자극성을 평가하기 위하여, 3마리의 뉴질랜드 화이트계 토끼의 등 부위에 시험물질을 0.5㎖씩 4시간 동안 처리한 후 72시간 동안의 일반중독증상, 치사수, 체중변화 및 피부자극성을 관찰하였다. 그 결과, 시험기간 중 시험물질의 처리에 기인한 치사계가 관찰되지 않았으며, 일반증상 관찰시 시험물질의 처리에 기인된 중독증상이 관찰되지 않았다. 또한, 개체별 체중결과, 시간이 경과함에 따라 증가추세를 보였으며, 시험물질 제거 후, 처리부의 국소자극성을 관찰한 결과, 피부자극이 관찰되지 않아 피부자극지수는 “0.0”으로 산출되었다(표 13).
(4) 뉴질랜드 화이트계 토끼에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 안점막자극성시험
뉴질랜드 화이트계 토끼에 대한 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 안점막자극성시험을 수행하여 일반중독증상, 치사수, 체중변화 및 안점막 자극증상을 관찰하였다. 시험물질 0.1㎖씩 뉴질랜드 화이트계 토끼에 투여한 결과, 시험기간 중 일반중독증상 및 치사동물은 관찰되지 않았으며, 체중 측정 결과 모든 개체에서 시간이 경과함에 따라 체중이 증가하였다. 따라서 비세척군의 급성안점자극지수는 “7.3”으로 산출되었다(표 13).
(5) 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 담수어류(잉어, Cyprinus carpio )에 대한 급성독성시험
드린국화 추출물 함유 액상 제형의 담수어류에 대한 급성독성 영향을 평가하고, 반수치사농도(LC50)를 산출하기 위해 잉어(Cyprinus carpio)를 이용하여 급성독성시험을 96시간 동안 실시하였다. 시험용액 중 시험물질의 농도는 주원료 투입비율을 기준으로 10.0 mg/L 및 음성대조군으로 구분하였다. 그 결과, LC50 값은 10.0mg/kg으로 독성이 없는 것을 확인하였다(표 13).
(6) 드린국화 추출물 함유 액상 제형의 꿀벌( Apis mellifera )에 대한 급성접촉독성시험
드린국화 추출물 함유 액상 제형의 꿀벌에 대한 급성접촉 영향을 평가하고, 반수치사농도(LD50)을 산출하기 위해 꿀벌(Apis mellifera)을 이용하여 48시간 동안 급성접촉독성시험을 수행하였다. 시험물질의 약량은 무처리군 및 음성대조군(아세톤 1㎕/bee)과 주원료 투입비율 기준 100.000㎍/bee로 설정하였다. 시험생물은 무처리군 및 음성대조군과 시험물질 처리군 10마리씩 3 반복으로 노출시켰다. 시험물질 노출 후 48시간 동안 관찰한 결과, 무처리군 및 음성대조군과 시험물질처리군에서 치사 및 중독증상을 보인 개체는 관찰되지 않았다(표 13).

Claims (7)

  1. 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 방제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 궤양병은 참다래 궤양병 또는 토마토 궤양병인 것을 특징으로 하는 궤양병 방제용 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 추출물은 물, C1~C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물을 용매로 하여 추출한 것을 특징으로 하는 궤양병 방제용 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 분획물은 드린국화 추출물의 헥산 분획물인 것을 특징으로 하는 궤양병 방제용 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 궤양병 방제용 조성물의 유효량을 식물부위, 종자 또는 토양에 처리하는 단계를 포함하는 궤양병을 방제하는 방법.
  6. 드린국화(Echinacea purpurea) 추출물 또는 이의 분획물을 유효성분으로 함유하는 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 궤양병 원인균은 슈도모나스 시린개 패소바 액티니디애(Pseudomonas syringae pv. actinidiae) 또는 클라비박터 미시가넨시스 아종 미시가넨시스(Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis)인 것을 특징으로 하는 궤양병 원인균에 대한 항균용 조성물.
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