WO2019212209A1 - 곤충 병원성 미생물 농약제제 및 이의 제조방법 - Google Patents

곤충 병원성 미생물 농약제제 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2019212209A1
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porous carrier
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구경본
이형철
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주식회사 에코윈
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Definitions

  • the present invention relates to insect pathogenic microbial pesticides and a method for producing the same, and more particularly, to a granular or powdered pesticide formulation containing an insect pathogenic microorganism and a method for producing the same.
  • Plant diseases caused by pathogens such as insects are costly in plant-based agriculture and industry. Damages occurring both before and after harvest, loss of the plant itself or loss through growth and productivity can be large.
  • Pesticides for controlling pests of crops are known to cause side effects such as pest resistance and environmental pollution during prolonged or overuse.
  • pest control using microorganisms has been proposed as an alternative, and fungal pesticides registered for pest control around the world are 171 items, and are widely used in pest control such as moths, coleoptera, aphids, and flours.
  • Three fungal pesticides are registered in Korea. When spraying insect pathogenic fungi on crops for pest control, high concentrations of spores are usually applied. Therefore, mass production of insecticidal fungal spores is a key issue that must be addressed first in developing fungal pesticides.
  • Three methods two-phase fermentation of solid culture, liquid culture, liquid-solid culture
  • insecticidal fungi are capable of spore production by liquid culture, spores produced in liquid culture are hydrophilic, and thus are not easily formulated in oil.
  • Solid cultures using grains such as rice, barley, corn, bran, etc. as a medium have excellent mold viability and easy production of spores, but unnecessary insoluble medium ingredients that are not used as nutrients in the medium are all process steps. Also included is a problem that reduces the production efficiency and increases the production and distribution costs. Dispersion stability problems during hydration resulting from a large amount of insoluble materials, problems with passage of spray nozzles, etc.
  • Korean Patent Registration No. No. 1.80033 million glucose (glucose), yeast extract (yeast extract), MgSO 4 .7H 2 O and K 2 were discloses a liquid medium composition for improved formation of spores baekganggyun (Beauveria bassiana) containing HPO 4, Korean Patent No. 1499692 discloses a method for producing fungal spores by culturing insect pathogenic fungi in a solid medium for natural zeolite ceramic ball carriers.
  • the present inventors have made efforts to solve the above problems, as a result of inoculating insect pathogenic microorganisms into a porous carrier in which the medium is penetrated into the pores, and when the cultivation of the granular pesticide formulation with increased spores of insect pathogenic microorganisms It confirmed that it could manufacture and came to complete this invention.
  • the present invention (a) a porous carrier; (b) a medium penetrated into pores of the porous carrier; And (c) an insect pathogenic microorganism cultured in the medium.
  • the present invention also comprises the steps of (a) infiltrating the insect pathogenic microorganism culture medium into the pores of the porous carrier; And (b) inoculating an insect pathogenic microorganism into the porous carrier in which the medium has penetrated, and culturing the granular pesticide preparation.
  • the porous carrier is characterized in that the porous ceramic ball or sponge.
  • the porous ceramic ball is selected from the group consisting of zeolite ball, white clay ball, ocher ball, magnetite ball and diatomaceous earth ball.
  • the sponge is characterized in that the foam rubber or urethane resin.
  • the medium is characterized in that selected from the group consisting of whole milk powder, skim milk powder, whey, milk, flour, starch and grain flour.
  • the insect pathogenic microorganism has a pesticidal activity against pests, characterized in that the fungi (fungi) to form spores.
  • the present invention also provides a kit comprising (a) an insect pathogenic microorganism; (b) cellulose; And (c) provides a powdered pesticide formulation comprising a diatomaceous earth or zeolite.
  • the powdered pesticide preparation 15 to 25% by weight of insect pathogenic microorganisms; 20-40% by weight of cellulose; Diatomaceous earth or zeolite is characterized in that it comprises 40 to 60% by weight.
  • Insect pathogenic microbial pesticides according to the present invention has an excellent insecticidal effect because the number of spores of insect pathogenic microorganisms having insecticidal activity has been increased in large amounts compared to the conventional one.
  • FIG. 1 is a photograph of a granular pesticide preparation prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a photograph of the granular pesticide preparation according to the medium content prepared according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a photograph of microscopic observation of spore germination rate and spores of a granular pesticide preparation prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a photograph of the granular pesticide preparation according to the type of porous carrier prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a photograph of the granular pesticide preparation according to the type of porous carrier and insect pathogenic microorganisms prepared according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a photograph of the powdered pesticide preparation prepared according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a photograph of the spore germination rate change over time and spores of the powdered pesticide preparation prepared according to an embodiment of the present invention under a microscope.
  • FIG. 8 is a photograph of a powdered pesticide preparation prepared according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a photograph of the spore germination rate with time and spores of the powdered pesticide preparation prepared according to an embodiment of the present invention observed under a microscope.
  • the whole milk powder is infiltrated into the pores of porous ceramic balls and sponges, and then inoculated and cultured with the insect pathogenic microorganisms Isaria javanica Pf04 and Isaria fumosorosea FG340.
  • a granular pesticide formulation was prepared. As a result, it was confirmed that the prepared granular pesticide preparations had a greater number of spores of insect pathogenic microorganisms compared to millet, which is a conventionally used solid culture medium.
  • the present invention provides in one aspect: (a) a porous carrier; (b) a medium penetrated into pores of the porous carrier; And (c) an insect pathogenic microorganism cultured in the medium.
  • the porous carrier is for facilitating the cultivation and spore formation of insect pathogenic microorganisms, it may be used that has pores that can penetrate the medium for insect pathogenic microorganisms.
  • Examples of the porous carrier include porous ceramic balls, sponges, and the like, but are not limited thereto.
  • the porous ceramic ball may be a zeolite ball, white clay ball, ocher ball, magnetite ball, diatomaceous earth ball, etc.
  • the diameter of the porous ceramic ball is not particularly limited, but is preferably 0.5 ⁇ 30mm. If the diameter of the ceramic ball is less than 0.5mm, because the size is small, it is difficult to infiltrate the medium into the pores, inoculate insect pathogenic microorganisms, and if it exceeds 30mm, it may be inefficient when used because of its large size.
  • the sponge can be used in a variety of materials regardless of the material as long as it can achieve the above object, it can be exemplified foamed rubber, urethane-based resins, etc.
  • the medium is for cultivation and spore formation of insect pathogenic microorganisms, but may vary depending on the type of insect pathogenic microorganisms, exemplified whole milk powder, skim milk powder, whey, milk, flour, starch and grain flour, etc. It is preferable to use whole milk powder.
  • any insect pathogenic microorganism can be used without limitation as long as it has insecticidal activity against pests, and it is preferable to use fungi that form spores.
  • the granular pesticide preparation may be prepared by inoculating insect pathogenic microorganisms into a porous carrier in which the medium is penetrated into the pores, and culturing.
  • the present invention in another aspect comprising the steps of (a) infiltrating the medium for insect pathogenic microorganism culture into the pores of the porous carrier; And (b) inoculating an insect pathogenic microorganism into the porous carrier in which the medium has penetrated, and culturing the granular pesticide preparation.
  • the granular pesticide of the present invention penetrates the medium into the pores of the porous carrier and then inoculates and incubates the insect pathogenic microorganisms, it can form a higher number of spores than spraying the insect pathogenic microbial culture onto the surface. Can be.
  • the number of insect pathogenic microorganisms inoculated into the porous carrier in which the medium has penetrated is not particularly limited, but is preferably 1-10 x 10 8 cfu / g or more.
  • the culture of the insect pathogenic microorganisms inoculated on the porous carrier in which the medium is penetrated may vary depending on the type of the insect pathogenic microorganisms, but it is preferable to incubate at 25-30 ° C. for 4-7 days.
  • the finally prepared granular pesticide formulation is characterized in that it comprises a spore of 1 ⁇ 10 9 cfu / g or more.
  • a powdered pesticide preparation including vermiculite, diatomaceous earth, and zeolite was prepared together with Isaria javanica Pf04 and Isaria fumosorosea FG340 and cellulose, which are insect pathogenic microorganisms.
  • the powdered pesticide preparation prepared by using cellulose and diatomaceous earth or cellulose and zeolite together with insect pathogenic microorganisms had a greater number of spores of insect pathogenic microorganisms compared to millet which is a solid culture medium which is commonly used.
  • the present invention provides in another aspect, (a) insect pathogenic microorganisms; (b) cellulose; And (c) diatomaceous earth or zeolite.
  • the insect pathogenic microorganism can be used without limitation as long as it has insecticidal activity against pests, and it is preferable to use fungi that form spores.
  • the cellulose can be used as the sole material of the powdered pesticide formulation, but the price is expensive, there is a problem that is aggregated over time. Therefore, although it is preferable to use together with a ceramic, a diatomaceous earth, a zeolite, etc. can be illustrated as said ceramic.
  • the powdered pesticide preparation 15 to 25% by weight of insect pathogenic microorganisms; 20-40% by weight of cellulose; It may include 40 to 60% by weight of diatomaceous earth or zeolite. If the content of the insect pathogenic microorganisms, cellulose, diatomaceous earth or zeolite is out of the above range may cause a problem that spore formation is not made properly.
  • battery powder is most suitable as a granular solid culture medium using zeolite balls.
  • a whole milk powder medium was prepared according to the composition shown in Table 3, and then penetrated into the pores of zeolite balls by the same method, followed by inoculation and incubation of entomopathogenic microorganisms (Fig. 2).
  • the number of cultured insect pathogenic microorganism spores was measured using a Hemocytometer, the results are shown in Table 4.
  • Porous carrier in which the medium penetrates into the pores zeolite ball 0.5-2 mm, clay ball 3 mm, ocher ball 5 mm, magnetite ball 6 mm, diatomaceous earth ball 10 mm, clay ball 25 mm, sponge (polyurethane, Venus sponge) 10 10 ⁇ 20 mm
  • Porous carrier in which the medium penetrates into the pores zeolite ball 0.5-2 mm, clay ball 3 mm, ocher ball 5 mm, magnetite ball 6 mm, diatomaceous earth ball 10 mm, clay ball 25 mm, sponge (polyurethane, Venus sponge) 10 10 ⁇ 20 mm
  • the entomopathogenic microorganisms Isaria javanica Pf04 (KACC93122P) and Isaria fumosorosea FG340 (KACC93199P)
  • Isaria javanica Pf04 KACC93122P
  • Isaria fumosorosea FG340 KACC93199P
  • zeolite balls, white clay balls, ocher balls, magnetite balls, diatomaceous earth balls, white clay balls and sponges are all on the surface of the strains of Isaria javanica Pf04 and Isaria fumosorosea. ) Spores of the FG340 strain were well formed.
  • the spores of Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae are all on the surface of zeolite ball, white earth ball, ocher ball, magnetite ball, diatomaceous earth ball and white earth ball. It was well formed.
  • the carrier does not have a medium component in the case of spray treatment, but if the medium component is directly infiltrated into the carrier (ceramic ball), it is inoculated evenly. Even if this is not possible because the bacteria grow by mycelia or spores can grow well evenly.
  • the insect pathogenic microbial culture was mixed with cellulose, vermiculite, diatomaceous earth, and zeolite, respectively, to prepare a powdered pesticide preparation (FIG. 5), and the viable cell count and spore germination were observed at 54 ° C. for 4 weeks. Is shown in FIG. 6.
  • insect pathogenic microorganisms include Isaria javanica Pf04 (KACC93122P) and Isaria fumosorosea FG340 (KACC93199P) in EC 1 medium (10g whole milk powder per 1L of water, 15g of peptone, 2.5 eggs) g, 1 g of yeast, 5 g of sodium chloride, 2.5 g of potassium phosphate) were used to incubate at 150 rpm at 28 ° C. for 5 days (1-10 ⁇ 10 8 cfu / ml).
  • the P1 formulation was the most suitable.
  • cellulose which is a material of P1
  • the unit price may be high and agglomeration may occur when the formulation is old.
  • cellulose and other powders may be mixed as shown in Table 6 to prepare a powdered pesticide preparation (FIG. 7), and then at 54 ° C. Viable cell counts and spore germination were observed for 4 weeks, and the results are shown in FIG. 8.
  • Insect pathogenic microbial pesticides according to the present invention is industrially useful because it has an excellent insecticidal effect because the number of spores of insect pathogenic microorganisms having insecticidal activity has been increased in large amounts compared to the conventional one.

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Abstract

본 발명은 곤충 병원성 미생물 농약제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곤충 병원성 미생물을 포함하는 과립형 또는 분말형 농약제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 과립형 농약제제는 (a) 다공성 담체; (b) 상기 다공성 담체의 기공에 침투된 배지; 및 (c) 상기 배지에서 배양된 곤충 병원성 미생물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 곤충 병원성 미생물 농약제제는 살충 활성을 갖는 곤충 병원성 미생물의 포자수가 기존 대비 다량 증가되었기 때문에 우수한 살충 효과가 있다.

Description

곤충 병원성 미생물 농약제제 및 이의 제조방법
본 발명은 곤충 병원성 미생물 농약제제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곤충 병원성 미생물을 포함하는 과립형 또는 분말형 농약제제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
곤충과 같은 병원균에 의해서 야기되는 식물 질병은 식물계 농업 및 산업에 서의 경제적인 비용이 크다. 수확 전 및 수확 후 둘 다에서 발생되는 손상, 식물 그 자체의 손실 또는 성장력과 생산력에서의 감소를 통한 손실이 커질 수 있다.
전통적으로 식물 병원균의 방제는 다수의 화학적 살충제를 사용하여 이루어지고 있다. 화학물질의 사용은 다수의 단점이 있다. 병원균들은 시간이 흐르면서 화학물질에 대한 내성이 생길 수 있으며, 생성된 내성을 가지므로 내성 집단을 생성한다. 실제로, 살충제에 대한 내성은 원예 산업의 실행 가능성에 대한 가장 큰 도전이다.
작물의 병해충 방제용 농약은 장기간 또는 과다사용 시 병해충의 저항성 발현과 환경오염 등의 부작용을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 문제 해결을 위해 미생물을 이용한 해충방제가 그 대안으로 제시되고 있고, 전 세계적으로 해충 방제용으로 등록된 곰팡이 살충제는 171품목으로 나방류, 딱정벌레목, 진딧물, 가루이 등의 해충방제에 많이 사용되고 있다. 국내에는 3종의 곰팡이 살충제가 등록되어 있다. 해충방제를 위해 곤충병원성 곰팡이를 작물에 살포할 때는 일반적으로 고농도의 포자를 살포한다. 따라서 살충성 곰팡이 포자의 대량생산은 곰팡이 살충제를 개발하는데 우선적으로 해결되어야만 하는 핵심 사항이다. 곤충병원성 곰팡이 포자의 대량 배양에는 일반적으로 3가지 방법[고체 배양, 액체 배양, 액체-고체 배양의 2단계 배양법(two-phase fermentation)]이 사용되고 있다.
곤충병원성 곰팡이가 액체 배양에 의해 포자생산의 가능함에도 불구하고 액체배양에서 생산되는 포자는 친수성이어서, 기름에 쉽게 제제화되지 않는 문제점이 있다.
쌀, 보리, 옥수수, 밀기울 등의 곡물을 배지로 사용하는 고체 배양은 곰팡이의 생존능이 우수하고, 쉽게 포자를 생산할 수 있는 장점이 있으나, 배지 내의 영양성분으로 쓰이지 않는 불필요한 불용성 배지 성분이 모든 공정단계에 포함되어 생산효율을 떨어뜨리고 생산 및 유통비용을 증가시키는 문제점도 있다. 다량의 불용성 물질로부터 비롯되는 수화시 분산안정성 문제, 스프레이 노즐 통과의 문제 등이 발생한다.
한국등록특허 제1800330호는 글루코스(glucose), 효모 추출물(yeast extract), MgSO4.7H2O 및 K2HPO4를 함유하는 백강균(Beauveria bassiana)의 포자형성 향상용 액체 배지 조성물을 개시하였고, 한국등록특허 제1499692호는 곤충병원성 곰팡이를 천연제오라이트 세라믹볼 담체용 고체 배지에서 배양하는 곰팡이 포자의 생산방법을 개시하였다.
그러나, 보다 포자 생성 효율을 높이고, 쉽게 처리할 수 있는 농약 제제의 개발이 필요하다.
이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 기공에 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양할 경우 살충 활성을 갖는 곤충 병원성 미생물의 포자수가 증가된 과립형 농약제제를 제조할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 다량의 곤충 병원성 미생물 포자를 포함하는 농약제제 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 다공성 담체; (b) 상기 다공성 담체의 기공에 침투된 배지; 및 (c) 상기 배지에서 배양된 곤충 병원성 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제를 제공한다.
본 발명은 또한, (a) 곤충 병원성 미생물 배양용 배지를 다공성 담체의 기공에 침투시키는 단계; 및 (b) 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 다공성 담체는 다공성 세라믹 볼 또는 스폰지인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 다공성 세라믹 볼은 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼 및 규조토 볼로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 스폰지는 발포형 고무 또는 우레탄계 수지인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 배지는 전지분유, 탈지분유, 유청, 우유, 밀가루, 전분 및 곡물가루로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 곤충 병원성 미생물은 해충에 대한 살충활성을 갖고, 포자를 형성하는 곰팡이(fungi)인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한, (a) 곤충 병원성 미생물; (b) 셀룰로오스; 및 (c) 규조토 또는 제오라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 농약제제를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 분말형 농약제제는 곤충 병원성 미생물 15~25중량%; 셀룰로오스 20~40중량%; 규조토 또는 제오라이트 40~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 곤충 병원성 미생물 농약제제는 살충 활성을 갖는 곤충 병원성 미생물의 포자수가 기존 대비 다량 증가되었기 때문에 우수한 살충 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 과립형 농약제제의 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 배지 함량에 따른 과립형 농약제제의 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 과립형 농약제제의 포자발아율 경시변화 및 포자를 현미경으로 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다공성 담체의 종류에 따른 과립형 농약제제의 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 다공성 담체 및 곤충병원성 미생물의 종류에 따른 과립형 농약제제의 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 분말형 농약제제의 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 분말형 농약제제의 포자발아율 경시변화 및 포자를 현미경으로 관찰한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 분말형 농약제제의 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 분말형 농약제제의 포자발아율 경시변화 및 포자를 현미경으로 관찰한 사진이다.
본 발명에서는 기공에 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양할 경우 살충 활성을 갖는 곤충 병원성 미생물의 포자수가 증가된 과립형 농약제제를 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.
본 발명에서는, 전지 분유를 다공성 담체인 다공성 세라믹 볼과 스폰지 기공에 침투시킨 다음 곤충병원성 미생물인 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04 및 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340를 접종하고 배양하여 과립형 농약제제를 제조하였다. 그 결과 제조된 과립형 농약제제는 통상적으로 사용되는 고체 배양배지인 기장에 비하여 곤충 병원성 미생물의 포자수가 현저하게 많다는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 일 관점에서, (a) 다공성 담체; (b) 상기 다공성 담체의 기공에 침투된 배지; 및 (c) 상기 배지에서 배양된 곤충 병원성 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제에 관한 것이다.
상기 다공성 담체는 곤충 병원성 미생물의 배양 및 포자 형성을 용이하게 하기 위한 것으로서, 곤충 병원성 미생물용 배지를 내부에 침투할 수 있는 기공을 가지고 있는 것을 이용할 수 있다. 상기 다공성 담체로는 다공성 세라믹 볼, 스폰지 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다공성 세라믹 볼은 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼, 규조토 볼 등을 예시할 수 있고, 다공성 세라믹 볼의 지름은 특별히 제한되지 않으나 0.5~30㎜인 것이 바람직하다. 상기 세라믹 볼의 지름이 0.5㎜ 미만인 경우 크기가 작기 때문에 배지를 기공에 침투시키고, 곤충 병원성 미생물을 접종하는데 어려움이 있고, 30㎜를 초과할 경우에는 크기가 크기 때문에 사용시 비효율적 일 수 있다.
또한, 상기 스폰지는 상기 목적을 이룰 수 있는 것이라면 소재에 상관없이 다양하게 사용할 수 있으며, 발포형 고무, 우레탄계 수지 등을 예시할 수 있다.,
본 발명에 있어서, 상기 배지는 곤충 병원성 미생물의 배양 및 포자 형성을 위한 것으로서, 곤충 병원성 미생물의 종류에 따라 달라질 수 있으나, 전지분유, 탈지분유, 유청, 우유, 밀가루, 전분 및 곡물가루 등을 예시할 수 있고, 전지분유를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 곤충 병원성 미생물은 해충에 대한 살충활성을 갖는 것이라면 제한없이 이용할 수 있으며, 포자를 형성하는 곰팡이(fungi)를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 과립형 농약제제는 기공에 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양하여 제조할 수 있다.
따라서, 본 발명은 다른 관점에서 (a) 곤충 병원성 미생물 배양용 배지를 다공성 담체의 기공에 침투시키는 단계; 및 (b) 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 과립형 농약제제는 다공성 담체의 기공에 배지를 침투시킨 다음, 곤충 병원성 미생물을 접종하고 배양시키기 때문에, 곤충 병원성 미생물 배양액을 표면에 스프레이로 뿌리는 것보다 더 높은 수의 포자를 형성할 수 있다.
배지가 침투된 다공성 담체에 접종하는 곤충 병원성 미생물의 수는 특별히 제한되지 않으나, 1~10×108 cfu/g 이상인 것이 바람직하다.
상기 배지가 침투된 다공성 담체에 접종된 곤충 병원성 미생물의 배양은 곤충 병원성 미생물의 종류에 따라 다를 수 있으나 25~30℃에서 4~7일간 배양하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 최종적으로 제조된 과립형 농약제제는 1×109 cfu/g 이상의 포자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 또한, 셀룰로오스와 세라믹을 곤충 병원성 미생물과 함께 사용할 경우, 뭉침현상이 없으면서 포자 형성율이 증가된 분말형 농약제제를 제조할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다.
본 발명에서는, 곤충병원성 미생물인 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04 및 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340 및 셀룰로오스와 함께 버미큘라이트, 규조토, 제오라이트를 각각 포함하는 분말형 농약제제를 제조하였다. 그 결과 셀룰로오스와 규조토 또는 셀룰로오스와 제오라이트를 곤충 병원성 미생물과 함께 사용하여 제조된 분말형 농약제제는 통상적으로 사용되는 고체 배양배지인 기장에 비하여 곤충 병원성 미생물의 포자수가 현저하게 많다는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, (a) 곤충 병원성 미생물; (b) 셀룰로오스; 및 (c) 규조토 또는 제오라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 농약제제에 관한 것이다.
상기 곤충 병원성 미생물은 해충에 대한 살충활성을 갖는 것이라면 제한없이 이용할 수 있으며, 포자를 형성하는 곰팡이(fungi)를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 셀룰로오스는 분말형 농약제제의 단독 소재로 사용될 수 있으나, 가격이 바싸고, 시간이 흐름에 따라 뭉쳐지는 문제점이 있다. 따라서, 세라믹과 함께 사용하는 것이 바람직한데, 상기 세라믹으로는 규조토, 제오라이트 등을 예시할 수 있다.
상기 분말형 농약제제는 곤충 병원성 미생물 15~25중량%; 셀룰로오스 20~40중량%; 규조토 또는 제오라이트 40~60중량%를 포함할 수 있다. 상기 곤충 병원성 미생물, 셀룰로오스, 규조토 또는 제오라이트의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우에는 포자 형성이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1: 과립형 농약제제 제조
1-1: 과립형 농약 제조를 위한 최적 배지 조성 탐색
표 1과 같이 감자전분, 옥수수 전분 및 전지분유를 각각 물에 혼합한 다음 제오라이트 볼(지름: 1~2㎜) 80g에 배지(혼합액) 20㎖을 골고루 혼합하여 기공에 침투시켰다. 배지가 침투된 다공성 담체를 멸균시킨 다음, 곤충병원성 미생물인 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04(KACC93122P) 및 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340(KACC93199P) 각각을 제오라이트 볼 100g당 1㎖(1~10×108cfu/㎖) 접종하고, 25℃에서 5일간 배양시켰다(도 1 참조). 이때, 대조군으로 기장을 사용하였다.
배양된 곤충 병원성 미생물 포자의 수를 Hemocytometer를 이용하여 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
성분 무처리 G1 G2 G3
제오라이트 100% 80% 80% 80%
감자 전분 4%
옥수수 전분 4%
전지 분유 4%
물 16% 16% 16%
합계(중량%) 100% 100% 100% 100%
이사리아 푸모소로세 FG340 이사리아 자바니카 Pf04
무처리 - -
G1 8×107 8×107
G2 1.6×108 8×107
G3 1.04×109 7.2×108
고체 배양체 (기장) 9.6×108 1.26×109
표 2로부터, 이사리아 푸모소로세 FG340의 경우 G3>고체배양체(기장)>G2>G1순으로 포자수가 많고, 이사리아 자바니카 Pf04의 경우 고체배양체>G3>G2=G1 순으로 포자수가 많은 것을 확인하였다.
따라서, 제오라이트 볼을 이용한 과립형 고체배양 배지로 전지분유가 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다.
배지로 전지분유를 사용할 때의 최적 비율을 확인하기 위하여, 표 3의 조성으로 전지분유 배지를 제조한 다음, 동일한 방법으로 제오라이트 볼의 기공에 침투시킨 후, 곤충병원성 미생물을 접종 및 배양시켰다(도 2 참조). 배양된 곤충 병원성 미생물 포자의 수를 Hemocytometer를 이용하여 측정하고, 그 결과를 표 4에 나타내었다.
성분 무처리 G3-1 G3-2
제오라이트 100% 80% 80%
전지 분유 2% 4%
물 18% 16%
합계(중량%) 100% 100% 100%
이사리아 푸모소로세 FG340 이사리아 자바니카 Pf04
무처리 - -
G3-1 1.12×109 1.2×109
G3-2 1.04×109 7.2×108
고체 배양체(기장) 9.6×108 1.26×109
표 4로부터, 이사리아 푸모소로세 FG340의 경우 전지분유 비율별 포자 성장이 비슷하였지만, 이사리아 자바니카 Pf04의 경우 전지분유의 비율이 낮은 것(2%)이 높은 것(4%)보다 포자수가 많은 것을 확인 할 수 있었다.
1-2: 과립형 농약 제조를 위한 다공성 담체 탐색
전지분유 2중량%와 물 18중량%를 혼합한 다음 다공성 담체의 기공에 배지를 침투시켰다. 배지가 기공에 침투된 다공성 담체(제오라이트 볼 0.5~2㎜, 백토 볼 3㎜, 황토 볼 5㎜, 자철광 볼 6㎜, 규조토 볼 10㎜, 백토 볼 25㎜, 스폰지(폴리우레탄, 금성스펀지) 10×10×20㎜)를 멸균시킨 다음, 곤충병원성 미생물인 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04(KACC93122P) 및 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340(KACC93199P)를 각각을 다공성 담체 100g당 1㎖(1~10×108cfu/㎖) 접종하고, 25℃에서 5일간 배양시켰다(도 3). 배양 중 12시간 단위로 다공성 담체를 골고루 섞어주었다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼, 규조토 볼, 백토 볼 및 스폰지 모두 표면에 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04 균주와 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340 균주의 포자가 잘 형성되는 것을 알 수 있었다.
1-3: 과립형 농약 제조를 위한 곤충 병원성 미생물 탐색
이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04(KACC93122P)와 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340(KACC93199P) 대신에 뷰베리아 바시아나(Beauveria bassiana)(KACC 40377) 및 메타히줌 아니소플리애(Metarhizium anisopliae)(KACC 40969)를 사용한 것을 제외하고는 1-2와 동일한 방법으로 배지를 침투한 다공성 담체에 접종하고, 배양시켰다(도 4).
도 4에 도시된 바와 같이, 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼, 규조토 볼 및 백토 볼 모두 표면에 뷰베리아 바시아나(Beauveria bassiana)와 메타히줌 아니소플리애(Metarhizium anisopliae)의 포자가 잘 형성되는 것을 알 수 있었다.
즉, 스프레이식으로 처리할 경우 담체에 배지 성분이 있는 것이 아니기 때문에 세라믹 볼에 스프레이 액을 골고루 분사하기 어렵고, 또 골고루 잘 자라게 하기가 어렵지만, 담체(세라믹 볼)에 직접 배지 성분을 침투 시키면 고르게 접종이 되지 않아도 균이 자라면서 균사나 포자에 의하여 잘 번질 수 있기 때문에 고르게 잘 성장할 수 있다.
실시예 2: 분말형 농약제제 제조
2-1: 분말형 농약 제조를 위한 최적 배지 조성 탐색
표 5와 같이 곤충 병원성 미생물 배양액을 셀룰로오스, 버미큘라이트, 규조토, 제오라이트 각각과 혼합하여 분말형 농약제제를 제조(도 5)한 다음, 54℃에서 4주동안 생균수 및 포자 발아를 관찰하고, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
이때 곤충 병원성 미생물은 이사리아 자바니카(Isaria javanica) Pf04(KACC93122P) 및 이사리아 푸모소로세(Isaria fumosorosea) FG340(KACC93199P)를 EC 1배지(물 1L 당 전지분유 10g, 펩톤 15g, 난항분 2.5g, 이스트 1g, 염화나트륨 5g, 1인산칼륨 2.5g)에 접종하여 28℃에서 150rpm으로 5일 동안 배양한 것(1~10×108cfu/㎖)을 사용하였다.
성분 P1 P2 P3 P4
배양액 20% 20% 20% 20%
셀룰로오스 80%
버미큘라이트 80%
규조토 80%
제오라이트 80%
합계(중량%) 100% 100% 100% 100%
도 6로부터, 이사리아 푸모소로세 FG340 및 이사리아 자바니카 Pf04 모두 P1>P3=P4>P2 순으로 균 밀도가 유지되는 것을 확인 할 수 있었다. 즉, 보관시간이 경과해도 발아율이 유지되었다.
따라서, P1 제형이 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다. 하지만 P1의 소재인 셀룰로오스의 경우 단가가 비싸고 제형이 오래되면 뭉침 현상 등이 나타날 수 있기 때문에 셀룰로오스와 표 6과 같이 다른 분말을 혼합하여 분말형 농약제제를 제조(도 7)한 다음, 54℃에서 4주동안 생균수 및 포자 발아를 관찰하고, 그 결과를 도 8에 나타내었다.
성분 P1-1 P1-2
배양액 20% 20%
셀룰로오스 30% 30%
버미큘라이트
규조토 50%
제오라이트 50%
합계(중량%) 100% 100%
도 8로부터, 셀룰로오스와 규조토 또는 셀룰로오스와 제오라이트를 사용할 경우 이사리아 푸모소로세 FG340 및 이사리아 자바니카 Pf04 모두 뭉침현상 없이 4주차에 85% 이상의 발아율을 나타내어 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
본 발명에 따른 곤충 병원성 미생물 농약제제는 살충 활성을 갖는 곤충 병원성 미생물의 포자수가 기존 대비 다량 증가되었기 때문에 우수한 살충 효과가 있으므로, 산업적으로 유용하다.

Claims (14)

  1. (a) 다공성 담체;
    (b) 상기 다공성 담체의 기공에 침투된 배지; 및
    (c) 상기 배지에서 배양된 곤충 병원성 미생물을 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다공성 담체는 다공성 세라믹 볼 또는 스폰지인 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다공성 세라믹 볼은 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼 및 규조토 볼로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제.
  4. 제2항에 있어서, 상기 스폰지는 발포형 고무 또는 우레탄계 수지인 것을 특징으로 과립형 농약제제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 배지는 전지분유, 탈지분유, 유청, 우유, 밀가루, 전분 및 곡물가루로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제.
  6. 제1항에 있어서, 상기 곤충 병원성 미생물은 해충에 대한 살충활성을 갖고, 포자를 형성하는 곰팡이(fungi)인 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제.
  7. (a) 곤충 병원성 미생물 배양용 배지를 다공성 담체의 기공에 침투시키는 단계; 및
    (b) 배지가 침투된 다공성 담체에 곤충 병원성 미생물을 접종하고, 배양하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다공성 담체는 다공성 세라믹 볼 또는 스폰지인 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다공성 세라믹 볼은 제오라이트 볼, 백토 볼, 황토 볼, 자철광 볼 및 규조토 볼로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 스폰지는 발포형 고무 또는 우레탄계 수지인 것을 특징으로 과립형 농약제제의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 배지는 전지분유, 탈지분유, 유청, 우유, 밀가루, 전분 및 곡물가루로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 곤충 병원성 미생물은 해충에 대한 살충활성을 갖고, 포자를 형성하는 곰팡이(fungi)인 것을 특징으로 하는 과립형 농약제제의 제조방법.
  13. (a) 곤충 병원성 미생물;
    (b) 셀룰로오스; 및
    (c) 규조토 또는 제오라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 농약제제.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분말형 농약제제는 곤충 병원성 미생물 15~25중량%; 셀룰로오스 20~40중량%; 규조토 또는 제오라이트 40~60중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 농약제제.
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