KR20220063962A - 천연유황수를 유효성분으로 하는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연유황수를 유효성분으로 하는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 잔류 농약 분해용 조성물의 제조방법은, 독성유황 분말을 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 균주를 포함하는 배양액에 넣고 발효한 후, 분말화하여 제독된 제독유황분말을 제조하는 제1단계, 수산화나트륨(NaOH), 유산동(CuSO₄), 암염 및 유용미생물 배양액으로 구성된 혼합물을 제조하는 제2단계 및, 상기 제독유황분말과 상기 혼합물을 혼합하여 천연유황수를 제조한 후, 이를 유효성분으로 포함하는 잔류 농약 분해용 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 천연유황수를 유효성분으로 하여 잔류농약을 분해함과 동시에 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과도 갖는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법을 제공할 수 있게 된다.

Description

천연유황수를 유효성분으로 하는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법{Composition for decomposing residual pesticide compriging natural sulfur-containing water and method of manufacturing thereof}

본 발명은 천연유황수를 유효성분으로 하는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연유황수를 유효성분으로 하여 잔류농약을 분해함과 동시에 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과도 갖는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

농약은 병충해 및 잡초 방제에 사용되는 필수 영농 자재로서 흔히 사용되고 있는 물질이긴 하나, 그 고유의 독성으로 인하여 분해되지 못한 농약이 작물, 토양 및 수계 등에 잔류하여 토양 산성화, 지력 손실, 환경오염과 생태계 파괴, 인축독성, 병해충 및 잡초의 농약에 대한 저항성 유발 등의 문제를 야기하고 있다.

특히, 농약은 인체에 흡수될 경우 분해되지 않고 체내에 축적되어 건강상 커다란 위험을 초래하기 때문에 천연식물(농산물)의 잔류농약 문제는 시급히 해결해야 될 과제이다.

그러나 이러한 천연식물(농산물)의 잔류농약은 산지에서 제거하는 방안이 마련되지 않고 섭취단계에서 대부분 소비자가 천연식물(농산물)을 물로 씻거나 세제를 사용하는 방법이 일반적이기 때문에 천연식물(농산물) 내에 잔류하는 농약성분을 완전히 제거하기 어려운 것으로 알려져 있으며, 천연식물(농산물)을 원료로 하여 가공식품을 제조할 시 잔류농약 성분의 제거가 불충분한 경우 농약성분이 있는 가공식품을 그대로 섭취함으로써 건강상에 치명적인 위험을 초래할 수 있다.

이에, 최근에는 잔류농약을 제거할 수 있는 방법으로 여러 천연추출물을 이용하는 방법, 회분식 실험으로 Bauxsol TM과 맥반석 등의 흡착제를 사용하여 수용액 시료의 농약을 제거하는 방법, 과채류에 세제, 밀가루, 식초, 소금물 처리 등의 첨가제를 이용하여 잔류농약을 제거하는 방법, 중성세제 세척과 삭힘 과정 등을 이용한 깻잎의 잔류농약의 제거방법, 곡물발효알콜과 주방용 합성세제를 이용한 사과 및 풋고추의 잔류농약 제거방법, 산화칼슘을 포함하는 세척제에 의한 방울토마토의 잔류농약 제거방법, 전해수, 초산, 오존수 등의 조성이 다른 세척수에 의한 사과의 잔류농약 제거방법 등 다양한 방법이 제시되어 왔으며, 이러한 잔류농약의 제거방법은 많은 농산물에 적용되어 연구되고 있으나, 인삼을 이용한 연구는 거의 없다.

특히, 오일을 이용한 잔류농약 제거공정은 인삼 표면에 잔류한 기름성분을 제거하기가 어렵기 때문에 액상 형태의 인삼 제품 이외에는 적용이 어려운 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1195817호 '잔류농약 분해제의 제조방법 및 이에 의해 제조된 잔류농약 분해제' 2. 대한민국 등록특허 제10-1697258호 '제독유황 분말 혼합물을 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 이의 용도' 3. 대한민국 등록특허 제10-1334157호 '유용 미생물을 이용하여 제조된 제독 유황 및 이의 용도'

본 발명의 목적은 천연유황수를 유효성분으로 하여 잔류농약을 분해함과 동시에 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과도 갖는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 잔류 농약 분해용 조성물의 제조방법은, 독성유황 분말을 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 균주를 포함하는 배양액에 넣고 발효한 후, 분말화하여 제독된 제독유황분말을 제조하는 제1단계, 수산화나트륨(NaOH), 유산동(CuSO₄), 암염 및 유용미생물 배양액으로 구성된 혼합물을 제조하는 제2단계 및, 상기 제독유황분말과 상기 혼합물을 혼합하여 천연유황수를 제조한 후, 이를 유효성분으로 포함하는 잔류 농약 분해용 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 제3단계의 천연유황수는 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani) 또는 역병균(Phytophthora capsici)에 대해 항균활성을 갖는 것이 특징이다.

또한, 상기 제2단계의 혼합물 제조시, 상기 유용미생물 배양액에는 방선균을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

또 다른 본 발명인 잔류 농약 분해용 조성물은 상기의 제조방법을 통해 제조되어 잔류 농약 분해능을 갖으면서, 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani) 또는 역병균(Phytophthora capsici)에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대해 방제효과를 갖는 것이 특징이다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의해, 천연유황수를 유효성분으로 하여 잔류농약을 분해함과 동시에 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과도 갖는 잔류 농약 분해용 조성물 및 이의 제조방법을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 잔류 농약 분해용 조성물의 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에서 실시예2에 따라 제조된 잔류 농약 분해용 조성물의 항균활성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에서 실시예2에 따라 제조된 잔류 농약 분해용 조성물의 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에서 실시예1,2에 따라 제조된 잔류 농약 분해용 조성물을 인삼모종에 처리한 지 6주 경과 후 잔류 농약 분해능을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에서 실시예2에 따라 제조된 잔류 농약 분해용 조성물을 인삼 밭에 처리한 지 5주 경과 후 잔류 농약 분해능을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 상세하게 설명하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 도 1에 도시되어 있듯이, 천연유황수를 유효성분으로 하는 잔류 농약 분해용 조성물에 관한 것으로써, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

<본 발명의 잔류 농약 분해용 조성물의 제조공정>

1. 제1공정: 제독유황분말 제조(S10)

본 공정에서는 독성유황 분말을 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 균주를 포함하는 배양액에 넣고 발효한 후, 분말화하여 제독된 제독유황분말을 제조하는 것이 특징이다.

설명하면, 상기 독성유황 분말은 그대로 사용할 경우 유황의 독성으로 인해 식물생장에 악영향을 미치게 된다. 이에, 반드시 제독과정을 거쳐야 하는 것으로써 본 발명의 발명자들은 여러 균주들을 가지고 제독을 수행하였으며, 그 중에서도 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 균주를 적용할 시 제독의 효능이 월등함을 확인하여 본 공정에 적용하게 된다.

이는, 하기 표 1(분석기관을 통한 황화수소 감소율)에서도 확인된다.

	바실러스 에스피 LBIO3	등록특허 제10-1334157호의 12종의 혼합균주	등록특허 제10-1697258호에 적용된 애시디티오바실러스 티오옥시단스 균주
황화수소(H2S) 감소율	22.45%	10.86%	16.00%

다시말해, 본 발명의 발명자들은 선출원 건으로 제일먼저 등록받은 건으로 '등록특허 제10-1334157호'에 기재되어 있듯이, 독성유황을 제독하기 위해 12종의 혼합균주를 적용한 바 있다.

그 다음으로, 제독유황의 효능을 보다 높이고 경제적 가치를 높이기 위해 '등록특허 제10-1697258호'에 기재되어 있듯이 상기 12종의 혼합균주 대신 단독균주인 황화합물 분해능을 갖는다고 알려져 있는 애시디티오바실러스 티오옥시단스 균주를 적용하여 독성유황을 제독한 바 있다.

이렇듯 유황의 제독율을 높이기 위해 여러 균주들을 대상으로 수차례 연구한 결과, 상기 표 1에 나타나 있듯이, 기존에 사용된 균주들 보다 훨씬 높은 제독능을 나타내는 균주를 선별해내게 되었으며, 이를 동정한 결과 바실러스 에스피에 속하는 신규 균주로 규명되었다. 이에 본 발명자는 이를 바실러스 에스피 LBIO3으로 명명하고, 한국생명공학연구원 생물자원센터에 2020년 7월 15일자로 기탁하였으며, 수탁번호 KCTC14241BP를 부여받았다.

이렇게 규명된 상기 균주는 배양액 형태로 제조하여 사용하는 것을 특징으로, 이때, 상기 균주는 통상의 액상배양에 접종한 후, 20~35℃에서 48~72시간 동안 배양하여 1×10⁷ CFU/ml 이상 농도를 갖는 배양액을 제조하는 것이 특징이며, 더욱 바람직하게는 20~35℃에서 48~72시간동안 0.05 내지 0.4 vvm(vol/vol/min)의 통기량과 교반속도 100 내지 200 rpm(rotary/min), 내압 0.1 내지 1 kgf/㎠으로 배양할 수 있으며, 상기 배지의 pH는 6.0 내지 9.0 인 것이 가장 적합하다.

이렇게 제조된 상기 배양액에 독성유황분말을 넣은 후, 36~40℃에서 3~5일 동안 발효하고 70~90℃에서 2~4일 동안 건조하여 제독유황분말을 제조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 독성유황을 상기 배양액에 넣은 후 38℃에서 4일 동안 발효하고 80℃에서 3일 동안 건조하여 제조할 수 있다. 상기와 같이 제조된 제독유황 분말은 유황에 포함된 독성을 효과적으로 제거하여 식물 종자에 처리하여도 식물 생장에 전혀 영향을 주지 않게 된다.

2. 제2공정: 혼합물 제조(S20)

본 공정에서는 수산화나트륨(NaOH), 유산동(CuSO₄), 암염 및 유용미생물 배양액으로 구성된 혼합물을 제조하는 것이 특징이다.

설명하면, 본 공정에서는 다양한 유용미생물 중에서도 방선균을 포함하는 유용미생물 배양액을 적용하는 것으로서, 더욱 바람직하게는 항생물질인 폴리옥신을 생산하는 방선균 즉, 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주를 포함하는 유용미생물 배양액을 적용하는 것이 좋다.

다시말해, 본 공정은 잔류농약을 분해하는 것이 가장 큰 목적이며, 보다 바람직하게는 작물 중에서도 잔류농약 제거가 어렵다는 인삼을 대상으로 한다.

이에, 본 발명에서는 잔류농약도 분해함과 동시에 인삼 재배도 용이하게 할 수 있도록 하기 위해 현재 인삼균핵병균을 방제하기 위해 통상 사용되고 있는 '폴리옥신'이라는 물질을 생산하는 균주를 적용하는 것이 가장 좋다.

따라서, 상기 폴리옥신을 생산하는 균주로 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주가 보고되어 있는 바, 본 공정에서는 이러한 상기 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주를 한국생명공학연구소, 한국미생물보존센터등으로부터 누구나 용이하게 분양받아 사용하며, 이러한 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주는 액상배지에 접종한 후, 이를 30~35℃에서 24~72시간 동안 배양하여 1×10⁷ CFU/ml 이상 농도의 미생물 배양액 상태로 준비하며, 더욱 바람직하게는 상기 액상배지에 상기 미생물 균주를 접종한 다음 30~35℃에서 24~72시간 동안 0.05~0.4 vvm(vol/vol/min)의 통기량과 교반속도 100~200 rpm(rotary/min), 내압 0.1~1 kgf/㎠으로 배양하는 것이 가장 적합하다.

이때, 상기 배양온도가 30℃ 미만일 경우에는 배양온도가 너무 낮아 상기 미생물의 배양이 더디게 이루어지며, 35℃를 초과할 경우에는 상기 미생물이 성장에 악영향을 미쳐 오히려 배양이 이루어지지 않게 할 우려가 있게 된다. 또한 상기 24시간 미만으로 배양할 경우에는 시간 대비 배양된 정도가 적어 제제의 효능을 충분히 발휘하기 어렵게 될 우려가 있으며 72시간을 초과하여 배양할 경우에는 초과시간 대비 균주생성의 과포화로 인해 더이상의 상승된 효능을 나타내기 어렵게 된다.

또한, 이렇게 제조된 상기 배양액은 상기 미생물 농도가 1.0×10⁷cfu/ml ~ 1.0×10⁹ cfu/ml인 것을 특징으로, 배양된 미생물의 농도가 1.0×10⁷cfu/ml 미만인 경우 미생물의 농도가 낮아 처리 효과가 좋지 않으며, 1.0×10⁹cfu/ml를 초과하는 고농도로 배양하는 경우 배양액의 산소 농도를 증가시켜야 하는 등 제조 비용이 증가하게 되어 바람직하지 않다.

본 발명에서는 상기와 같이 제조된 방선균을 포함하는 유용미생물 배양액과 수산화나트륨(NaOH), 유산동(CuSO₄), 암염을 혼합하여 혼합물을 제조하는 것을 특징으로, 선등록된 등록특허 제10-1697258호 보다 훨씬 경제적인 이점이 있게 된다.

다시말해, 선등록된 상기 특허건에서도 본발명과 유사하게 구성되어 있긴하나, 식물방제효과를 얻고자 수산화나트륨, 아인산, 유산동, 암염, 규산나트륨으로 구성되어 있는 것으로써 그 구성요소가 보다 다양하게 이루어져 있음을 알 수 있다.

또한, 이러한 구성상태를 통해 본 발명과 달리 지베렐라 후지쿠로이 또는 리족토니아 솔라닌에 대한 방제활성만을 확인한 상태였다.

그러나 본 발명에서는 방선균 포함 유용미생물 배양액을 사용함에 따라 선등록된 등록특허 제10-1697258호와 다른 식물방제효과를 도출해 냄과 동시에 수산화나트륨, 유산동, 암염만을 추가하여도 본 발명이 목적하는 보다 특정 식물방제효과를 얻을수 있는 바 경제적인 이점이 있게 된다.

또한, 상기 혼합물은 바람직하게는 방선균 포함 유용미생물 배양액 72~80 중량%, 수산화나트륨(NaOH) 17~25 중량%, 유산동(CuSO₄) 0.1~1 중량%, 암염 1~2 중량%로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 재료 및 배합비로 혼합하여 제조된 혼합물은 본 발명의 잔류농약 분해능 외에 인삼균핵병균 뿐만 아니라 흰가루병을 일으키는 균, 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani) 또는 역병균(Phytophthora capsici) 등 보다 다양한 병원균에 대하여 항균활성을 나타내는 이점을 갖게 하며 상기 중량범위를 벗어날 경우에는 이러한 효능을 얻지 못하거나 오히려 작물의 생육에 악영향을 미치게 되는 바, 상기 중량범위내에 구성되는 것이 좋다.

3. 제3공정: 잔류 농약 분해용 조성물 제조(S30)

본 공정에서는 상기 제독유황분말과 상기 혼합물을 혼합하여 천연유황수를 제조한 후, 이를 유효성분으로 포함하는 잔류 농약 분해용 조성물을 제조한다.

설명하면, 본 발명은 잔류농약분해능과 특정 병원균에 대한 항균활성 및 방제효효과를 동시에 얻고자 하는 기술인 것으로써 이러한 여러 효능을 제대로 발휘할 수 있도록 하기 위해서는 상기 제독유황분말과 상기 혼합물의 혼합비율이 중요하게 작용하게 된다.

다시말해, 상기 제독유황분말과 상기 혼합물은 1 : 2~5 중량비로 혼합하여 천연유황수를 제조하고 이를 유효성분으로 적용하는 것이 바람직한 것으로, 상기 조건을 벗어날 경우 잔류농약 분해능이 떨어지거나 오히려 과도한 혼합물의 함량으로 인해 작물생육이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생된다.

이와 같이 제조된 본 발명의 상기 천연유황수는 그대로 사용하기보다는 상기 천연유황수에 500~1000배의 물을 넣어 잔류농약 분해용 조성물로 제조하여 사용하는 것이 좋다.

즉, 상기 천연유황수는 그 농도가 너무 진하여 그대로 사용하게 되면 오히려 식물의 생육에 문제를 일으킬 우려가 있게 된다. 이에, 상기 특정 희석 배율에 맞춰 물을 첨가한 조성물 형태로 제조하여 사용하는 것이 좋으며, 이로 인해 보다 상승된 잔류농약 분해능 및 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 60%이상, 보다 바람직하게는 60~75%의 방제효과까지 얻을 수 있게 되는 것이다.

이렇게 구성된 상기 조성물은 유효량을 식물부위, 토양 또는 종자에 처리하거나, 종자나 식물에 침지하거나 관주, 또는 분무하는 등 통상의 약제 처리방법에 따라 수행되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 조성물의 처리량은 목적에 따라 적정수준의 양과 횟수로 처리하는 것이 바람직하다.

상기 잔류농약 분해용 조성물은 통상적인 방법으로 제형화 할 수 있으며, 예를 들어, 건조 분말 형태 또는 액상 비료 형태로 제조가 가능하나 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 잔류농약 분해용 조성물은 단독으로 사용하거나 또는 다른 부형제와 함께 제제화 하여 사용할 수 있다. 상기 조성물의 제제화에 일반적으로 사용되는 담체, 기타 보조제 등을 배합하여, 유제, 현탁제, 분제, 입제, 정제, 수화제, 수용제, 수액, 유동제, 과립 수화제, 에어로졸제, 페이스트제, 유탁제 등의 여러 형태로 제제할 수 있다. 이때, 제제화에 사용되는 담체로서는, 고체담체와 액체 담체의 어느 것이나 그 사용목적에 따라 이용할 수 있다. 고체 담체로서는 예를 들면, 전분, 활성탄, 대두분, 소맥분, 목분, 어분, 분유 등의 동식물성 분말, 탈크, 카올린, 벤토나이트, 탄산칼슘, 제올라이트, 규조토, 화이트 카본, 클레이, 알루미나, 황산 암모늄, 요소 등의 무기물 분말을 들 수 있다. 액체 담체로서는 예를 들면 물, 이소프로필알콜, 에틸렌글리콜 등의 알콜, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 디옥산, 테트라히드로퓨란 등의 에테르류, 케로신, 경유 등의 지방족 탄화수소류, 크실렌, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠, 메틸나프탈렌, 솔벤트나프타 등의 방향족 탄화수소류, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소류, 디메틸아세트아미드 등의 산 아미드류, 지방산의 글리세린에스테르 등의 에스테르류,아세토니트릴 등의 니트릴류, 디메틸술폭시드 등의 함황화합물류 등을 들 수 있다. 계면활성제로서는 예를 들면, 알킬벤젠술폰산금속염, 디나프틸메탄디술폰산 금속염, 알콜황산 에스테르염, 알킬아릴술폰산염, 리그닌술폰산염, 폴리옥시에틸렌글리콜에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄모노알킬레이트 등을 들 수 있다. 그 밖의 보조제로서는 예를 들면, 카르복시메틸셀룰로오스, 아라비아고무, 알긴산 나트륨, 구아검, 트라간트검, 폴리비닐알콜 등의 고착제 혹은 증점제, 금속 비누 등의 소포제, 지방산, 알킬인산염, 실리콘, 파라핀 등의 물성 향상제, 착색제 등을 사용할 수 있다.

이하에서는 실시예 및 실험예를 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이들 실시예 및 실험예는 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

<실시예 1> 본 발명의 잔류농약 분해용 조성물1 제조

유황 1 g을 삼각플라스크에 넣고 100℃에서 30분씩 3회 살균한 독성유황 분말에 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 배양액(1×10⁷ CFU/ml 균주 포함) 100 mL을 접종한 후 38℃에서 4일 동안 발효하고 80℃에서 3일 동안 건조하여 제독유황 분말을 제조하였다.

스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주 배양액(1.6×10⁸CFU/ml) 810 L, 수산화나트륨(NaOH) 210 kg, 유산동(CuSO4) 5 kg, 암염 15 kg을 혼합하여 혼합물을 제조하였다.

그 다음, 상기 제독유황 분말 250 kg에 상기 혼합물 1040 kg을 넣고 혼합하여 천연유황수를 제조하였다.

그 다음 상기 천연유황수에 물을 넣고 1000배 희석하여 잔류농약 분해용 조성물 1을 제조하였다.

<실시예 2> 본 발명의 잔류농약 분해용 조성물2 제조

상기 실시예 1과 같이 제조하되, 상기 천연유황수에 물을 넣되 500배 희석하는 양의 물을 넣고 희석하여 잔류농약 분해용 조성물2를 제조하였다.

<비교예 1> 조성물3 제조

선등록된 등록특허 제10-1697258호에 기재되어 있는 방식을 인용하여, 유황 1 g을 삼각플라스크에 넣고 100℃에서 30분씩 3회 살균한 유황에 애시디티오바실러스 티오옥시단스(Acidithiobacillus thiooxidans) 배양액 100 mL을 접종한 후 38℃에서 4일 동안 발효하고 80℃에서 3일 동안 건조하여 제독유황 분말을 제조하였다.

상기 제조한 제독유황 분말 250 kg, 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 배양액(2.6×10⁸CFU/ml) 810 L, 수산화나트륨(NaOH) 210 kg, 아인산(H₃PO₃) 7 kg, 유산동(CuSO₄) 5 kg, 암염 15 kg 및 규산나트륨(Na₂SiO₃) 20 kg을 혼합하여 유황 혼합수를 제조하였다.

그 다음 상기 유황 혼합수에 물을 넣고 500배 희석하여 조성물3을 제조하였다.

<비교예 2> 조성물4 제조

상기 실시예2와 같은 방법으로 제조하되, 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp.) 균주 배양액 대신 비교예1과 같이 바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 배양액을 적용하여 조성물 4를 제조하였다.

<비교예 3> 조성물5 제조

상기 실시예2와 같은 방법으로 제조하되, 상기 제독유황 분말 250 kg에 상기 혼합물 250 kg을 넣고 혼합하여 조성물5를 제조하였다.

<비교예 4> 조성물6 제조

상기 실시예2와 같은 방법으로 제조하되, 상기 제독유황 분말 250 kg에 상기 혼합물 1300 kg을 넣고 혼합하여 조성물6을 제조하였다.

<실험예 1> 식물병 항균활성 확인

1. 실험방법

상기 실시예1,2 및 비교예1 내지 4의 조성물들을 대상으로 여러 식물병에 대하여 항균활성을 실험하였다.

식물병의 대상으로는 선 등록된 특허에 나타나 있는 지베렐라 후지루코이(Gibberella fujikuroi), 인삼균핵병균을 일으키는 것으로 알려져 있는 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum) 그리고 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani), 역병균(Phytophthora capsici), 탄저병균(Collectotrichum coccodes), 시들음병균(Fusarium oxysporum), 시들음병균(Pythium sp.), 잎마름병균(Magnaporthiopsis poae), 잿빛곰팡이균(Botrytis cinerea)에 대하여 항균력을 실험하였다.

이때, PDA배지를 이용하였으며 25℃ 배양기에서 약3일간 배양하여 그 결과를 확인하였다.

그 결과 하기 표 2 및 도 2와 같이 나타났다.

2. 실험결과

	실시예1	실시예2	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
Gibberella fujikuroi	-	-	+	+	-	+
Sclerotinia sclerotiorum	+	+	-	-	-	-
Rhizoctonia solani	++	++	+	+	+	+
Phytophthora capsici	++	++	-	-	-	-
Collectotrichum coccodes	-	-	-	-	-	-
Fusarium oxysporum	-	-	-	-	-	-
Pythium sp.	-	-	-	-	-	-
Magnaporthiopsis poae	-	-	-	-	-	-
Botrytis cinerea	-	-	-	-	-	-

(-: 항균활성 없음, +: 5~10% 의 항균활성, ++: 40~50%의 항균활성)

상기 표 2에 나타나 있듯이, 여러 종의 식물병을 일으키는 균에 대하여 항균활성을 실험한 결과, 적용되는 균의 종류에 따라 각각이 다른 특정 균에 대해서 항균활성을 나타냄을 확인하였다.

즉, 실시예 1,2의 조성물에서는 인삼균핵병을 일으키는 스클레로티니아 스클레로티오룸(Sclerotinia sclerotiorum) 균 및 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani), 역병균(Phytophthora capsici)에 대해 높은 항균활성을 나타냄을 확인하였으며, 도 2의 시험분석기관의 결과에서도 실시예 2의 조성물에서는 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani)에 대하여 53.56%, 역병균(Phytophthora capsici)에 대하여도 53.08%의 항균활성을 나타냄을 확인하였다.

이에 반면, 비교예1, 2의 조성물에서는 지베렐라 후지루코이(Gibberella fujikuroi)에 대하여 항균활성을 나타내었으며, 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani)에 대하여서 항균력을 나타내긴하였으나 그 활성도가 실시예 2보다 낮음을 확인하였다. 비교예 3의 조성물에서는 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani)에 대해서만 항균력을 나타내었으며, 비교예 4의 조성물에서는 비교예 2와 유사하게 항균활성을 나타냄을 확인하였다.

<실험예 2> 식물병 방제효과 및 약해시험 확인

1. 실험방법

상기 실시예 2의 조성물을 대상으로 실제 농작물에 발병되는 식물병에 대해서도 방제효과가 있는지를 확인하기 위해 흰가루병(Leveillula taurica)를 앓고 있는 토마토 또는 고추 작물에 직접 상기 실시예2의 조성물을 분무처리하여 그 방제효과를 확인하였으며, 이는 (재)전남생물산업진흥원에 의뢰하여 그 방제효과를 확인하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과, 도 3에 나타나 있듯이 본 발명의 실시예 2의 조성물에 대해서는 실제 식물 병원균을 앓고 고추 작물에서는 65%이상을, 토마토 작물에서는 60%이상의 우수한 방제효과를 나타냄을 확인하였으며, 약해 증상은 없는 것으로 확인되는 바, 유기농업자재로 활용가치가 높을 것으로 판단되었다.

<실험예 3> 잔류농약 분해능 확인

1. 실험방법

인삼모종 및 실제 인삼밭에 통상 많이 사용되고 있는 살균제(아족시스트로빈), 살충제(사이퍼메트린)을 각각 분무처리한 후, 상기 실시예 1,2 및 비교예 1의 조성물을 분무처리하여 잔류농약 분해능을 확인하였다.

다시말해, 본 발명의 희석정도에 따른 인삼분해능을 확인하기위해, 먼저 인삼 모종을 구매하여 정식하였으며, 정식 10일 후 상기 살균제, 살충제를 2주마다 총 3회 분무처리한 후, 7일 경과 뒤 상기 실시예 1,2를 분무처리하고 3주마다 그 분해능을 확인하였다.

또한, 상기 실험결과를 토대로 직접 인삼밭에서는 상기 실시예 2의 조성물과 비교예1의 조성물을 각각 분무처리하여 잔류농약 분해능을 확인하였다. 이때는 상기 실시예 2 및 비교예 1의 조성물 분무처리하고 5주차때 그 분해능을 확인하였다.

2. 실험결과

상기 실험결과 도 4 및 도 5에 나타나 있듯이, 살균제에 대하여 대조구는 초기 대비 86%의 분해능을 나타내었는 반면, 유황수 1000배 희석한 실시예 1의 경우는 87%, 500배 희석한 실시예 2의 경우에는 91%의 잔류농약 분해능을 나타냄을 확인하였다.

살충제에 대하여 대조구는 90%, 실시예 1의 경우에는 91%, 실시예 2의 경우에는 92%의 효능을 나타냄을 확인하였다.

이에 상기 도 4의 결과를 토대로, 실시예 2의 조성물이 실제 인삼밭에서의 잔류농약 분해능이 어느정도 되는지를 확인하였다.

그 결과 도 5에 나타나 있듯이, 살균제에 대하여 대조구는 85%를 나타내는 반면, 실시예 2는 92%, 비교예 1은 93%로 그 효능이 비슷하게 나타나는 반면, 살충제에 대하여는 대조구는 78%를 나타내는 반면, 실시예 2는 81%로 높게 나타났으나, 비교예 1은 59%로 살충제에 대하여는 분해능을 나타나지 않음을 확인하였다.

이와 같이, 인삼에 대하여 살균제, 살충제에 모두에 대하여 잔류농약 분해능을 나타내는 조성물로는 실시예 2가 적합함을 알 수 있었다.

<실험예 4> 작물생육 확인

작물생육효과를 확인하기 위해 25 ± 2℃(주간), 62 ± 5%의 습도, 15 시간의 광주기 조건하에 3일 간격으로 각 pot 당 100㎖씩 수분공급(대조구), 각 pot 당 100㎖씩 실시예 1,2 및 비교예 1 내지 4의 조성물들을 분무하였다.

식물체 지상부의 높이(height)를 조사하기 위해, 상기 처리후 10일 째에 각 추출된 표본에서 가장 큰 표본 10개체의 지상부 높이를 버어니어 캘리버스(VERNIER CALIPER)를 이용하여 0.01cm 단위로 측정하였다.

2. 실험결과,

상기 실험결과, 하기 표 3과 같이 나타났다.

	인삼모종
대조구	8.42±0.51
실시예1의 조성물	8.95±0.62
실시예2의 조성물	9.10±0.21
비교예1의 조성물	8.13±0.35
비교예2의 조성물	8.42±0.15
비교예3의 조성물	8.55±0.21
비교예4의 조성물	6.00±0.15

상기 표 3에 나타나 있듯이, 실시예 1,2의 조성물 및 비교예 1 내지 3의 조성물 처리시에는 대조구와 유사하게 작물이 생육됨을 확인하였다.

다시말해, 작물의 생육 촉진능은 나타내지 못하였지만, 작물이 생육하는데 악영향을 미치지는 않음을 확인하였다. 그러나 비교예 4의 경우에는 오히려 작물이 잘 생육하지 못하도록 악영향을 미침을 확인하였다.

이와 같이 본 발명에 의해, 천연유황수를 유효성분으로 하여 잔류농약을 분해함과 동시에 식물 역병균 또는 잎집무늬마름병균에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대한 방제효과도 갖는 잔류 농약 분해용 조성물을 제공할 수 있게 됨을 알 수 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

한국생명공학연구원 KCTC14241BP 20200715

<110> LBIO TECHNOLOGY CO.,LTD <120> Composition for decomposing residual pesticide compriging natural sulfur-containing water and method of manufacturing thereof <130> LBIO-3 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 3116 <212> DNA <213> Bacillus sp. <400> 1 cgtccccttg atgagtgcta gtgttagagg gtttccgccc tttagtgctg cagcaaacgc 60 attaagcact tccgcctggg gagtacggtc gcaagactga aactcaaagg aattgacggg 120 ggcccgcaca agcggtggag catgtggttt aattcgaagc aacgcgaaga accttaccag 180 gtcttgacat cctctgacaa ccctagagat agggcttccc cttcgggggc agagtgacag 240 gtggtgcatg gttgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttg ggttaagtcc cgcaacgagc 300 gcaacccttg atcttagttg ccagcattca gttgggcact ctaaggtgac tgccggtgac 360 aaaccggagg aaggtgggga tgacgtcaaa tcatcatgcc ccttatgacc tgggctacac 420 acgtgctaca atgggcagaa caaagggcag cgaagccgcg aggctaagcc aatcccacaa 480 atctgttctc agttcggatc gcagtctgca actcgactgc gtgaagctgg aatcgctagt 540 aatcgcggat cagcatgccg cggtgaatac gttcccgggc cttgtacaca ccgcccgtca 600 caccacgaga gtttgtaaca cccgaagtcg gtgaggtaac cttttggagc cagccgccga 660 aggtgggaca gatgattggg gggtgaagtc gtaacaaggt agccgtatcg gaaggtgcgg 720 ctggataccc cccctttttt aaaagtgggt cccccccctt aaaagtttgt tccttggttc 780 ttgctgggtc ggtttgcttc ttttcttcta tggtggcggt tccccttgcg ttttcgcccc 840 tttttggtgg tgctggggga cgttctacgt ttcctccggc gggggtaacg ttgccatgtt 900 tctgaacgcc ccccgggtgt tgcggcgcgg gtgttttacg ttcgagatgt aagaggcttg 960 cttggacgat attgcagaga aatatttgtc gggaggatat gcgttgccca gaccaatata 1020 taaagggagt ggcctcccca tgtgtgaggc ctgaagtgtt ttgggtgtga gagagcgtgg 1080 ccacgccccc cccaaaagag agagtggttt gtttttctcc cacaaaaaaa agtgattttt 1140 tatataatgt aatctctaca catgtgagtg tggtctttga atcgtagata ggtgtggata 1200 aatgggaaaa tagtctcggg tagtatcccc accacatatg atggtgttgt ttttatttat 1260 gtgtggcacc cctcgtgtgt gcataatggg ggggggagga gggggggggg gcgcgggcgg 1320 gggggtgggt gtatcccccc ctcttatttt ttttgggggg gggggggggg cggggtgctt 1380 ttgtgggggg gggagtaata tattttattt ttttttaggg aggggggggg gcggcggatg 1440 cggcgtggtg ggagcgcgtc ggtcgcctgt gtcaaaaaca aaagaataaa gaagagtggg 1500 gagggtagcg tgcacttatt gatgtcgtct ttggtgaggg cggagctagg ggaagaagag 1560 gtgggagggc ggtgccgggg gggggggcag aaaaaaaaaa aaaaagagtc tgttttttag 1620 gcgtaagtct ccagcggagt gcttatgcgt ttgctgcagc actaaagggc ggaaaccctc 1680 taacacttag cactcatcgt ttacggcgtg gactaccagg gtatctaatc ctgttcgctc 1740 cccacgcttt cgcgcctcag cgtcagttac agaccagaga gtcgccttcg ccactggtgt 1800 tcctccacat ctctacgcat ttcaccgcta cacgtggaat tccactctcc tcttctgcac 1860 tcaagttccc cagtttccaa tgaccctccc cggttgagcc gggggctttc acatcagact 1920 taagaaaccg cctgcgcgcg ctttacgccc aataattccg gacaacgctt gccacctacg 1980 tattaccgcg gctgctggca cgtagttagc cgtggctttc tggttaggta ccgtcaaggt 2040 accgccctat tcgaacggta cttgttcttc cctaacaaca gagttttacg atccgaaaac 2100 cttcatcact cacgcggcgt tgctccgtca gactttcgtc cattgcggaa gattccctac 2160 tgctgcctcc cgtaggagtc tgggccgtgt ctcagtccca gtgtggccga tcaccctctc 2220 aggtcggcta cgcatcgtcg ccttggtgag ccgttacctc accaactagc taatgcgccg 2280 cgggtccatc tgtaagtggt agctaaaagc caccttttat gattgaaacc ttgcggtcca 2340 ttcaacaatc cggattaacc cccggtttcc cgaattattc caatccttac aggcaggtaa 2400 cccactggta attcaccctt ccgcgcttaa cttaaggaac caacttccct ccggcccgtt 2460 caattggcat gattaaggaa cgccgccgcc gtccttccga actgataaaa aaatctaaaa 2520 ggggggtttt cccttaaaaa ggaggtattc ttctgtgggt gttttgggca tattctgccg 2580 gtgatagctt gccgagatat caaaaagaag gggcctccca ttgaagggcc aagagtatag 2640 agagaggggg tgacagagag ccccgagaga gaaagggggg tgtctctccg agaagacgcg 2700 ttcttgaatc taaatcgcca atagacaggg gggattcaga cgagagaagc tcaaacatag 2760 aagaaaagag gggaggagac cctccatata cagagctgga agtagttggg caccagagga 2820 gcacatagca gcagagaggg ggaggacagc cgcgtgtggg tgactcacca tccccacaat 2880 ttttgttggg agggcccggg cgcctttggg gggggtgaga gatctccttt tttttgagag 2940 agggagagag ggcccgcacc cacccccccc cccgcccctc cccccccccc cccaacaaag 3000 gaaggagacc cccatttgcc ccctcctaag gaggaggggg agaggagagg ggggggggag 3060 gacgcccccc gcgcgccccc cccccccccc aaaaaaaaaa aaaatctctt ttcttt 3116

Claims (3)

1. 독성유황 분말을 서열번호 1로 표현되는 염기서열을 갖는 바실러스 에스피(Bacillus sp.) LBIO3 KCTC14241BP 균주를 포함하는 배양액에 넣고 발효한 후, 분말화하여 제독된 제독유황분말을 제조하는 제1단계;
   수산화나트륨(NaOH), 유산동(CuSO₄), 암염 및 유용미생물 배양액으로 구성된 혼합물을 제조하는 제2단계 및,
   상기 제독유황분말과 상기 혼합물을 혼합하여 천연유황수를 제조한 후, 이를 유효성분으로 포함하는 잔류 농약 분해용 조성물을 제조하는 제3단계;를 포함하는,
   잔류 농약 분해용 조성물의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2단계의 혼합물 제조시, 상기 유용미생물 배양액에는 방선균을 포함하여 구성되는 것이 특징인,
   잔류 농약 분해용 조성물의 제조방법.
   
3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한항의 제조방법에 의해 제조되어,
   잔류 농약 분해능을 갖으면서, 잎집무늬마름병균(Rhizoctonia solani) 또는 역병균(Phytophthora capsici)에 대해 항균활성 및 고추 흰가루병 또는 토마토 흰가루병에 대해 방제효과를 갖는 것이 특징인,
   잔류 농약 분해용 조성물.

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