KR20210118310A - 고삼추출물을 포함하는 식물병 방제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고삼추출물을 포함하는 식물병 방제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 일 예로 고삼추출물, 님오일 및 피마자 오일을 포함하는 식물병 방제 조성물로 볼 수 있고, 아울러 준비된 고삼으로부터 알코올을 이용하여 고삼추출물을 제조하는 제1단계; 상기 추출물을 님오일과 혼합하여 제1혼합용액을 제조하는 제2단계; 및 상기 제1용액에 피마자 오일을 혼합하여 제2혼합용액을 제조하는 제3단계;를 포함하는 식물병 방제 조성물 제조 방법을 일 예로 할 수 있다.

Description

고삼추출물을 포함하는 식물병 방제 조성물 및 그 제조방법{COMPOSITION OF PRVENTING PLANT DISEASE INCUDLING SOPHOR EXTRACT AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 고삼추출물을 포함하는 식물병 방제 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

인류가 농업사회에 접어들면서 농작물을 재배, 수확하게 되면서 농작물의 생산성 향상은 당초 인류의 생존 여부에 관한 중대한 문제로 대두되었고, 오늘 날에는 경제적인 이유에 따라 역시 중요하게 다뤄지고 있다.

이러한 생산성 향상에 영향을 미치는 것은 다종다양하나, 병해충으로부터 농작물의 병해를 방제하는 것이 그 중 절대적으로 중요해지게 되었으며, 이러한 병해를 방제하기 위하여 물리적, 화학적, 생물학적인 접근을 통해 다각화된 방제 방법을 고안해내고 있다.

이러한 배경 하에, 제충국의 꽃에 함유되어 있는 살충성분인 pyrethirin의 개발 이래, rotenone제 및 micotine제 등이 발견되어 왔으나, 전세계적으로는 현재 작물보호제로는 약 750종이 농약으로 개발되고 있다.

그러나, 현재 천연물을 이용한 저독성, 친환경농약의 개발 및 필요성이 거의 무시되어 왔다. 천연물의 방대한 자원에 비해 천연물 유래의 농약개발은 매우 극소수이다.

현재, 국내 농가에서 이용되고 있는 농약은 98%가 유기합성농약으로 외국에서 개발되어 도입된 것으로 국내에서 개발된 농약이 없는 실정이다. 천연물 유래 농약은 저독성, 저약량, 저잔류성 등의 환경적 측면만 아니라 농약시장에서도 매우 큰 부가가치가 기대되는 분야이다.

최근 소비자들은 안전한 먹거리 요구가 증가에 따라 저독성인 바이오농약의 사용이 첨차 증가되고 유기 농업이 지속적으로 신장되고 있다. 국내 바이오농약 시장을 보면 2001년도 전체 농약시장의 0.7% 미만으로 가격경쟁력과 불안정한 품질의 이유로 개발이 늦어지고 있는 실정이다.

국내외적으로 합성농약 개발에 비해 시간 및 비용을 크게 절감할 수 있는 천연물 유래 농약개발에 힘을 쏟고 있으며 이와 관련된 시장은 급격히 증가될 전망이기에 미래의 방제 전략은 병해충 종합관리(IPM)방식이 필수적이며 생물적 방제법과 함께 이용되어져야 한다고 할 수 있다.

따라서 저독성, 친환경 천연물 유래 생물농약의 개발이 필수적이라고 할 수

있다.

대한민국 공개특허공보 제2013-0001996호, 2013. 03. 27. 공개(식물추출물을 이용한 집먼지 진드기 퇴치용 섬유원단의 제조)

상기 서술한 바와 같이, 저독성, 친환경 천연물 유래 생물농약의 개발이 필수적인 상황과 그러한 인식 하에, 본 발명은 고삼 추출물을 활용하여 식물병 방제 조성물을 제공하는 데에 그 목적이 있고, 상기 식물병 방제 조성물의 제조 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 서술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 그 일 실시예에 따라, 고삼추출물, 님오일 및 피마자 오일을 포함하는 식물병 방제 조성물이 일 수단이 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 고삼추출물은 알코올을 이용하여 추출하여 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물이 일 수단이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 고삼추출물은 고삼과 알코올을 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출한 뒤 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물이 일 수단이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 고삼추출물과 님오일은 1:1의 비율로 혼합하고, 상기 피마자오일은 상기 고삼추출물과 님오일의 혼합용액의 4배로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물이 일 수단으로 될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 알코올을 이용하여 추출할 때에는 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 100시간 내지 140시간 동안 추출하는 것이고, 상기 여과는 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물이 일 수단이 될 수 있다.

한편 본 발명은 시계열적 구성에 의해 구체화될 수 있는데, 그 일 예로 준비된 고삼으로부터 알코올을 이용하여 고삼추출물을 제조하는 제1단계; 상기 추출물을 님오일과 혼합하여 제1혼합용액을 제조하는 제2단계; 및 상기 제1용액에 피마자 오일을 혼합하여 제2혼합용액을 제조하는 제3단계;를 포함하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1단계에서 고삼과 알코올을 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 제2단계의 상기 고삼추출물과 님오일은 1:1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 피마자오일은 제1혼합용액의 4배로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 제1단계에서, 상기 알코올을 이용하여 추출할 때에는 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 100시간 내지 140시간 동안 추출하는 것이고, 상기 여과는 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

다만, 이와 같이 나열된 일 실시예로서의 수단은 하나의 예시에 불과하고, 본 발명의 기술적 사상이 포함된 것이라면 그 형식이나 표현에 관계없이 상기 서술한 과제의 해결 수단이 될 수 있음은 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

본 발명은 고삼 추출물을 활용하여 식물병 방제 조성물을 제공할 수 있고, 또한 상기 식물병 방제 조성물의 제조 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명인 고삼추출물을 포함하는 식물병 방제 조성물 및 이의 제조방법을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고삼추출물, 님오일 및 피마자 오일을 포함하는 식물병 방제 조성물이다.

상기 고삼추출물은 고삼[Sophora　flavescens　Aiton　(Leguminosae)]의 뿌리를 그대로 또는 주피를 거의 벗긴 뿌리를 조말로 하여 1,3-부틸렌글리콜,　무수에탄올,　에탄올 등 알코올(주정)로 추출하여 얻은 추출물, 또는 이들 추출물을 에틸 또는 초산에틸 등으로 추출하여 용매를 제거한 것으로 에탄올, 1,3-부틸렌글리콜,　정제수, 또는 이들의 혼합액을 함유하는 것도 있다.

상기 님오일은, 님나무 열매에서 짠 기름이다. 노란 색부터 갈색이나 붉은색을 띠는 것까지 있으며, 땅콩 냄새와 마늘 냄새를 섞은 것 같은 냄새가 나는 것으로, 비누나 화장품 등을 만드는 데 쓰인다. 또한 우리나라에서는 고삼이 유기농자재로 등록이 되어 있으며, 뿌리와 잎에서 추출된 추출물은 깍지벌레와 진딧물, 응애 등에 살충, 살제 효과가 있는 것으로 보고되어 있다.

상기 님나무는 반 상록교목으로 아열대 및 열대지방에서 많이 자라는데 그 50% 이상이 인도에 서식하고 있는데, 2~3월 흰 꽃이 피며, 꽃이 지고 난 후 달리는 녹색 열매는 7~8월이 되면 노랗게 익어 새들이 즐겨 찾는다. 그리고 건조에 강하며 내염성도 높다. 열매는 식용 가능하며 민간 약재로도 이용되는데, 주요성분인 아자디라크틴(azadirachtin)은 곤충의 성장, 생식에 영향을 미쳐 생물농약으로 유용하게 사용되고 있다. 고삼과 마찬가지로 우리나라에서 님나무, 님오일은 유기농자재로 등록이 되어 있어, 이를 베이스로 활용하기에 유용할 것으로 판단된다.

상기 피마자오일은 피마자의 종자를 압착하여 얻은 지방유로, 아주까리기름이라고도 하는데, 다른 지방유와는 달리 알코올에 녹는 성질이 있다. 하제로 복용하기도 하고, 윤활유, 전기절연용, 인조피혁, 타이프라이터잉크 등으로 사용된다. 다만, 본 발명에서는 상기 피마자오일이 활성 성분으로서의 활용보다 상기 님오일과 상기 고삼추출물의 배합을 위한 부재료로서 활용하였다.

한편, 바람직하게는 상기 고삼추출물은 알코올을 이용하여 추출하여 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물이 될 수 있다.

상기 알코올은 R-OH로 통칭되는 모든 알코올일 수 있고, 1차, 2차, 3차 알코올을 불문하고, 또한 1가, 2가, 3가 알코올을 불문하나, 바람직하게는 에탄올(주정)을 이용할 수 있으나, 에탄올(주정)이 아닌 알코올도 본 발명이 목적하는 효과를 달성하기 위해 이용될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 고삼추출물은 고삼과 알코올을 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출한 뒤 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물을 일 실시예로 할 수 있다.

상기 고삼과 알코올의 비율은 고삼 중량(weigh) 대비 알코올(주정)(volume)을 3배 내지 10배로 넣어주면서 제조된 것으로, 그 단위는 보다 정확히 (v/w)(g/ml)으로 본다.

한편, 상기 고삼과 알코올의 비가 1:3 미만, 즉 알코올의 비가 고삼 대비 3배 미만인 경우 또는 그 비가 1:10 초과, 즉 알코올의 비가 고삼 대비 10배를 초과하는 경우 "추출"의 효율이 상대적으로 떨어져 추출비로서 적절하지 않다.

더 바람직하게는 상기 고삼과 알코올의 비율은 고삼의 유효성분이라고 확인되는 마트린(martine)과 옥시마트린(oxymatrine)의 농도에 따라 달라진다 할 것인데, 그 농도에 따라 정해진 추출 비율로서 1:3, 1:5, 1:7, 1:10의 비율일 수 있는데, 위 나열된 비율의 구체적인 단위와 그 실험예를 다음 [표 1]에서 정리하였다.

[표 1]

한편, 상기 상기 고삼추출물과 님오일은 다양한 비율로 혼합될 수 있고, 바람직하게는 1:0.5 내지 1:2의 비율로, 더 바람직하게는 1:1의 비율로 혼합될 수 있다.

상기 고삼추출물과 님오일의 비율은 고삼추출물의 중량(weigh) 대비 님오일(volume)을 0.5배 내지 2배로 넣어주면서 제조된 것으로, 그 단위는 보다 정확히 (v/w)(g/ml)으로 본다.

상기 비율이 1:0.5 미만인 경우 (즉 님오일의 비가 고삼추출물 보다 0.5배 미만인 경우) 상기 고삼추출물의 사용량이 증가하고, 그 사용량 대비 효율이 좋지 않았고 그 비율이 1:2 초과인 경우(즉 님오일의 비가 고삼추출물보다 2배 초과인 경우)에는 님오일이 고삼추출물보다 과도하게 많아져 아래 피마자 오일과 함께 공정에 포함될 경우 층 분리가 과하게 발생하였다. 따라서 1:1의 비율로 처리하였을 때에 상기 고삼추출물의 사용량 대비 효율과, 층 분리가 과하게 일어나지 않는다는 점을 발견하여 위와 같이 특정하였다.

그 다음에 상기 피마자오일은 상기 고삼추출물과 님오일의 혼합용액 전체 중량 대비 1배 내지 4배로 혼합될 수 있고, 바람직하게는 2배 내지 4배, 더 바람직하게는 4배인 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물을 일 실시예로 할 수 있다. 왜냐하면, 님오일을 사용할 경우 기본적으로 층 분리가 일어나게 되어 제품 제조에 어려움이 있었으나, 피마자 오일을 사용할 경우 층 분리가 없어지게 되고 특히 4배로 처리하였을 때에 가장 적합하게 층 분리가 없어지고 제품으로서의 활용 가능성이 커졌기 때문이다.

다음 [표 2]에서 그 구체적인 비, 수치 및 실험예를 정리하였다.

[표 2]

더 자세히 보면, 상기 고삼 추출물을 상기 알코올로 추출할 때에는 경우에 따라 달리할 수 있으나, 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 추출할 수 있는데, 바람직하게는 섭씨 38도 내지 42도이며, 더 바람직하게는 섭씨 40도인 것이 좋다.

섭씨 35도 미만인 경우에는 저온으로 추출하여야 하므로 추출 효율이 좋지 않아 오랜 기간 추출을 하여야 하고, 45도를 초과하는 경우에는 고온에서 추출된 것인데, 단 시간에 추출되어 추출 수율이 좋지 않았는데, 소요 시간과 추출 수율을 고려하여 파악한 최적의 온도는 섭씨 40도이다.

추출 시간 또한, 경우에 따라 달리 정해질 수 있으나, 100시간 내지 140시간 동안 추출할 수 있고 바람직하게는 110시간 내지 130시간, 더 바람직하게는 120시간이 좋다.

이와 같이 시간을 한 것은, 추출 시간에 따라 마트린(Matrine)의 함량이 달라졌는데, 140시간에서 약 350ug/ml로 측정되었고, 100시간에서는 약 250ug/ml로 측정되었는데, 함량이 위와 같다고 하더라도 140시간 동안 추출할 경우 그 만큼의 시간적 제한이 있게 되고 설비의 부담이 따를 수 밖에 없으며, 100시간 미만으로 할 경우 추출 효율이 줄어들었는 바, 소요 시간과 추출 효율, 설비 한계를 감안하여 120시간이 적절한 것으로 확인하였다.

상기 여과시 다양한 필터로 수행될 수 있으나, 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행될 수 있되, 바람직하게는 0.2um인 것이 좋다.

0.1um 미만의 필터를 사용할 경우에는 촘촘하여 결과물을 수득하는 데에 상당한 시간이 소요되었으며, 0.3um를 초과하는 경우 불순물이 함께 수득되어 여과 작업의 효율이 좋지 않았으며, 시간과 불순물을 고려한 수득율의 최적은 0.2um인 것으로 확인되었다.

한편, 본 발명은 다음의 시계열적 구성에 의해 특정될 수도 있음은 물론이되, 그 구체적인 내용-수치한정의 경우 그 수치에 대한 임계적 의의 등을 포함-은 앞서 살펴본 바와 같으며, 그 시계열적 구성은 아래와 같다.

일 예로, 준비된 고삼으로부터 알코올을 이용하여 고삼추출물을 제조하는 제1단계; 상기 추출물을 님오일과 혼합하여 제1혼합용액을 제조하는 제2단계; 및 상기 제1용액에 피마자 오일을 혼합하여 제2혼합용액을 제조하는 제3단계;를 포함하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1단계에서 고삼과 알코올을 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 제2단계의 상기 고삼추출물과 님오일은 1:1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 피마자오일은 제1혼합용액의 4배로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 제1단계에서, 상기 알코올을 이용하여 추출할 때에는 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 100시간 내지 140시간 동안 추출하는 것이고, 상기 여과는 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법이 될 수 있다.

본 발명자들은 상기 일 실시예의 효과를 살펴보기 위해 in vitro 테스트를 실시하였는데, 일 실시예로

고삼(줄기+뿌리) 1kg을 준비하고, 알코올(주정)을 1리터 준비하고, 이를 모두 5리터 보틀에 넣고 40도를 유지하고 있는 항온 수조에서 140시간 동안 본 발명에 따른 일 실시예에 따라 실험을 진행하였다. 이후 감압필터를 통하여 추출물을 획득하고 제품 제조에 사용하였으며, 최종적으로 얻어진 추출물은 400 내지 500ml였는데, 상기 제품 제조시 처리한 성분 비는 피마자오일 80중량%, 님오일 10중량%, 추출물 10중량%를 혼합하여 식물병원균에 처리하였다.

위 실험에 따라 얻어진 결과물을 잿빛곰팡이병원균 (Botrytis cinerea)에 처리한 경우는 다음 [표 3] 과 같다.

[표 3]

위 실험에 따라 얻어진 결과물을 탄저병원균(Colletotrichum acutatum)에 처리한 경우는 다음 [표 4] 와 같다.

[표 4]

Claims (10)

1. 고삼추출물, 님오일 및 피마자 오일을 포함하는 식물병 방제 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고삼추출물은 알코올을 이용하여 추출하여 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 고삼추출물은 고삼과 알코올을, 고삼 중량 대비 알코올의 부피를 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출한 뒤 여과한 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 고삼추출물과 님오일은, 고삼 추출물 중량 대비 님오일의 부피비로서 1:1의 비율로 혼합하고,
   상기 피마자오일은 상기 고삼추출물과 님오일의 혼합용액의 중량 대비 4배로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물.
5. 상기 2항에 있어서,
   상기 알코올을 이용하여 추출할 때에는 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 100시간 내지 140시간 동안 추출하는 것이고, 상기 여과는 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물.
6. 준비된 고삼으로부터 알코올을 이용하여 고삼추출물을 제조하는 제1단계;
   상기 추출물을 님오일과 혼합하여 제1혼합용액을 제조하는 제2단계; 및
   상기 제1용액에 피마자 오일을 혼합하여 제2혼합용액을 제조하는 제3단계;를 포함하는 식물병 방제 조성물 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1단계에서 고삼과 알코올을, 고삼 중량 대비 알코올의 부피비를 1:3 내지 1:10의 비율로 하여 추출하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제2단계의 상기 고삼추출물과 님오일은, 상기 고삼추출물의 중량 대비 님오일의 부피비를 1:1의 비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법.
9. 제6항에 있어서,
   상기 피마자오일은 제1혼합용액 전체중량 대비 4배로 혼합되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법.
10. 상기 6항에 있어서,
    상기 제1단계에서, 상기 알코올을 이용하여 추출할 때에는 섭씨 35도 내지 45도인 범위에서 100시간 내지 140시간 동안 추출하는 것이고, 상기 여과는 0.1um 내지 0.3um 필터에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 식물병 방제 조성물 제조 방법.