국내에서 시판되고 있는 5개의 미생물농약(A제품 : Bacillus thuringiensis subsp aizawai, B제품 : B. thuringiensis, C제품 : B. thuringiensis Berline Variety kurstaki, D제품 : B. thuringiensis var. kurstaki, E제품 : B. thuringiensis subsp aizawai)에 대한 특성을 조사하였다. 제품의 생물활성에 영향을 미칠 수 있는 활성포자수의 조사 결과, 각 각 제품에 표시되어 있는 숫자 보다 A B제품은 약 100배, D E제품은 약 10배로 감소되어 나타났고, C제품은 유사하게 나타나는 경향을 보였다. 5개 제품의 pH를 측정한 결과 A, B제품은 각각 pH 3.67, pH 3.73으로 나타났고, 나머지 3개 제품은 약 pH 5로 나타났다. 위상차현미경으로 관찰된 독소단백질의 형태에서는 C제품이 B. thuringiensis 고유의 뚜렷한 이중피라미드모양의 독소단백질 모습을 갖고 있었다. 또한 전자현미경으로 관찰된 A제품에서는 이중피라미드모양이 심하게 마모되어있는 것을 확인하였다. 한편, B. thuringiensis 제품을 작물에 사용하였을 때 균일하게 도포되는지 여부를 확인하기 위하여 제형의 균일도를 조사하였다. 그 결과 C D E 제품은 NA배지에 균일하게 균이 배양되었고, A B 제품은 NA배지 상에 균일성을 보이지 않았다. 제품상의 특성에서 가장 큰 차이를 보인 'A'와 'C'제품으로 배추좀나방 유충을 이용하여 생물검정을 한 결과, 두 제품 모두 추천 농도에서 48시간 이후 100% 사충율을 보였으나 'A'제품의 경우에는 희석 배수에 따라 사망률이 일정하지 않게 나타났다.
국내에서 시판되고 있는 5개의 미생물농약(A제품 : Bacillus thuringiensis subsp aizawai, B제품 : B. thuringiensis, C제품 : B. thuringiensis Berline Variety kurstaki, D제품 : B. thuringiensis var. kurstaki, E제품 : B. thuringiensis subsp aizawai)에 대한 특성을 조사하였다. 제품의 생물활성에 영향을 미칠 수 있는 활성포자수의 조사 결과, 각 각 제품에 표시되어 있는 숫자 보다 A B제품은 약 100배, D E제품은 약 10배로 감소되어 나타났고, C제품은 유사하게 나타나는 경향을 보였다. 5개 제품의 pH를 측정한 결과 A, B제품은 각각 pH 3.67, pH 3.73으로 나타났고, 나머지 3개 제품은 약 pH 5로 나타났다. 위상차현미경으로 관찰된 독소단백질의 형태에서는 C제품이 B. thuringiensis 고유의 뚜렷한 이중피라미드모양의 독소단백질 모습을 갖고 있었다. 또한 전자현미경으로 관찰된 A제품에서는 이중피라미드모양이 심하게 마모되어있는 것을 확인하였다. 한편, B. thuringiensis 제품을 작물에 사용하였을 때 균일하게 도포되는지 여부를 확인하기 위하여 제형의 균일도를 조사하였다. 그 결과 C D E 제품은 NA배지에 균일하게 균이 배양되었고, A B 제품은 NA배지 상에 균일성을 보이지 않았다. 제품상의 특성에서 가장 큰 차이를 보인 'A'와 'C'제품으로 배추좀나방 유충을 이용하여 생물검정을 한 결과, 두 제품 모두 추천 농도에서 48시간 이후 100% 사충율을 보였으나 'A'제품의 경우에는 희석 배수에 따라 사망률이 일정하지 않게 나타났다.
Characteristics of the 5 biopesticides that included Bacillus thuringiensis and on the domestic markets were investigated. These products were contained different strains of B. thuringiensis, for examples; product A and E was B. thuringiensis subsp aizawai; product B was B. thuringiensis; product C ...
Characteristics of the 5 biopesticides that included Bacillus thuringiensis and on the domestic markets were investigated. These products were contained different strains of B. thuringiensis, for examples; product A and E was B. thuringiensis subsp aizawai; product B was B. thuringiensis; product C was B. thuringiensis Berline var. kurstaki; product D was B. thuringiensis var. kurstaki. Number of active spores were counted because they could influence the bio-activity against target pests. Only product C are contained the fixed quantity as its label, however, product D and E were a tenth part, and product A and B were a hundredth part of their descriptions. The pHs of product A and B were measured 3.67 and 3.73, and C, D and E were 5, respectively. Typical bypyramidal crystals produced from B. thuringiensis was found in only product C under a phase contrast microscope. For the uniform formulation of products that conformed whether B. thuringiensis were equally spreaded on the crops, B. thuringiensis in the C, D and E were equally grown on the nutrient agar medium As a results, product A were more different from product C than any other products. When product A and C were bioassayed against different larval stages of diamondback moth, their mortalities with spraying application were showed 100% after 48 hours.
Characteristics of the 5 biopesticides that included Bacillus thuringiensis and on the domestic markets were investigated. These products were contained different strains of B. thuringiensis, for examples; product A and E was B. thuringiensis subsp aizawai; product B was B. thuringiensis; product C was B. thuringiensis Berline var. kurstaki; product D was B. thuringiensis var. kurstaki. Number of active spores were counted because they could influence the bio-activity against target pests. Only product C are contained the fixed quantity as its label, however, product D and E were a tenth part, and product A and B were a hundredth part of their descriptions. The pHs of product A and B were measured 3.67 and 3.73, and C, D and E were 5, respectively. Typical bypyramidal crystals produced from B. thuringiensis was found in only product C under a phase contrast microscope. For the uniform formulation of products that conformed whether B. thuringiensis were equally spreaded on the crops, B. thuringiensis in the C, D and E were equally grown on the nutrient agar medium As a results, product A were more different from product C than any other products. When product A and C were bioassayed against different larval stages of diamondback moth, their mortalities with spraying application were showed 100% after 48 hours.
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문제 정의
따라서 우리는 국내에서 시판되고 있는 Bt를 이용한 미생물 농약으로서의 특성을 조사하여서 더 효율적인 제품을 만드는데 정보를 제공하고자 실험을 실시하였다.
이것은 산성의 작용이 독소 단백질의 모서리를 마모시키고 녹인 것이 주된 원인으로 사료된다. 이러한 4가지의 실험을 통하여 Bt 제품은 감수성인 배추좀나방 유충의 사충률에 대하여 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 생물효과에 영향을 미칠 수 있는 제품의 특성에서 큰 차이를 보인, A, 와 'C 제품으로 이들의 적용대상 해충인 배추좀나방 유충으로 생물검정을 실시하였다(Fig.
특히 생물농약에 의한 해충방제의 효과를 증진시키기 위해서는 살포방법, 해충의 발생장소에 의한 살포시기, 기상조건 및 사용 농자재의 종류가 약효의 효과를 나타내는데 중요하다. 이에 본 연구에서는 제품의 약효 측면에서 영향을 미칠 수 있는 몇 가지를 시험하였다 따라서 국내에서 시판되고 있는 Bacillus thuringiensis (Bt)를 주원료 한 생물농약 5개를 선정(Table 1)하여 몇 가지 특성을 조사하였다. 제품에 포함되어 있는 활성포자수, 제품의 pH, 위상차현미경과 전자현미경을 이용한 독소 단백질의 형태, 살포에 의한 제형의 균일도 및 등록되어 있는 배추좀나방에 대한 생물활성을 조사하였다.
제안 방법
lanstaki의 독소단백질과 비교하였다. 시판제품 의제 형상의 균일도를 확인하기 위하여 클린벤치 안에서 분무기로부터 50 cm 떨어진 지점에 NA배지를 놓고 그 배지를 중심으로 앞, 뒤에 NA배지를 놓은 후, 총 3개의 NA배지에 분무기로 3번 분무한 후 27℃에서 24시간 배양 후 배지 상에 형성된 콜로니의 확산 결과를 관찰하였다.
보다 확실한 모양을 관찰하기 위해서 A제품의 독소 크리스탈 단백질을 전자현미경으로 확인하였다. Fig.
3반복으로 실시하였다. 생물농약에 의한 효과검정은 24시간, 48시간, 72시간 후에 사충율을 기록하였다. (Tabashink et al.
이러한 4가지의 실험을 통하여 Bt 제품은 감수성인 배추좀나방 유충의 사충률에 대하여 어떠한 영향을 미치는지를 확인하였다. 생물효과에 영향을 미칠 수 있는 제품의 특성에서 큰 차이를 보인, A, 와 'C 제품으로 이들의 적용대상 해충인 배추좀나방 유충으로 생물검정을 실시하였다(Fig. 4).
3 mL접종 후도 말하고, 27℃에서 24시간 배양하여 콜로니 수를 확인하였다. 시판되고 있는 미생물농약의 pH를 측정하기 위하여, 수화제는 증류수와 1:1의 비율로 섞은 후조사하였다.
lanstaki의 독소단백질과 비교하였다. 시판제품 의제 형상의 균일도를 확인하기 위하여 클린벤치 안에서 분무기로부터 50 cm 떨어진 지점에 NA배지를 놓고 그 배지를 중심으로 앞, 뒤에 NA배지를 놓은 후, 총 3개의 NA배지에 분무기로 3번 분무한 후 27℃에서 24시간 배양 후 배지 상에 형성된 콜로니의 확산 결과를 관찰하였다.
실험실에서 배추 잎으로 누대 사육하고 있는 배추좀나방(PhMZa xylostella) 유충은 시판되고 있는 미생물 농약의 독성을 검정하기 위해서 사용되었다 먹이로 사용한 유기농 배추를 깨끗하게 씻어서 물기를 말린 후 Petridish(90 mm)의 1/2크기로 자른 잎들은 각각 농약들에 기재된 농도로 희석한 것에 10~15초 동안담군 후, 실험실 온도에서 3~4시간 정도 건조를 시켰다 건조시킨 잎들은 물을 묻힌 필터페이퍼가 깔린 Petridfeh에 놓고, 배추좀나방 2~3령을 한번에 10마리 넣고 3반복으로 실시하였다. 생물농약에 의한 효과검정은 24시간, 48시간, 72시간 후에 사충율을 기록하였다.
제품에 포함되어 있는 독소단백질의 형태를 관찰하기 위해서 위상차 현미경과 전자현미경을 이용하여 제품의 특성을 조사하였다 각 제품의 독소 단백질의 특징적인 부분을 현미경 상에서 사진으로 찍고, 표준 Bt. lanstaki의 독소단백질과 비교하였다.
이에 본 연구에서는 제품의 약효 측면에서 영향을 미칠 수 있는 몇 가지를 시험하였다 따라서 국내에서 시판되고 있는 Bacillus thuringiensis (Bt)를 주원료 한 생물농약 5개를 선정(Table 1)하여 몇 가지 특성을 조사하였다. 제품에 포함되어 있는 활성포자수, 제품의 pH, 위상차현미경과 전자현미경을 이용한 독소 단백질의 형태, 살포에 의한 제형의 균일도 및 등록되어 있는 배추좀나방에 대한 생물활성을 조사하였다.
대상 데이터
시장에서 판매되고 있는 5종류의 제품 (A제품: Bacillus thuringiensis subsp aizawai, B 제품: B. thuringiensis, C 제품: B. thuringiensis Berline Variety kurstaki, D 제품: B. thuringiensis var kurstaki, E제품: B. thuringiensis subsp aizawai)을 구입하여 본 실험에 사용하였다 멸균수 1.8 mL에 미생물 농약 0.2 mL는 2 g)을 넣고 3분 정도 초음파 처리한 후 희석하여 nutrient agar(NA)배지에 희석액에 따라 0.3 mL접종 후도 말하고, 27℃에서 24시간 배양하여 콜로니 수를 확인하였다. 시판되고 있는 미생물농약의 pH를 측정하기 위하여, 수화제는 증류수와 1:1의 비율로 섞은 후조사하였다.
성능/효과
따라서 확산성이 불량하므로 양질의 계면활성제의 선발 등으로 품질을 개선 할 필요가 있다 그리고 D . E제품도 배지에서 균일하게 자란 것을 확인 할 수 있었지만, 먼 거리에 있던 배지를 C 제품의 배지와 비교해 보면, 미미하지만, C제품이 더 빽빽하고 정밀하게 균이 자란 것을 확인할 수 있었다 (Fig. 1).
그 결과, 두 제품 모두 48시간 이후 무처리구에서사충율은 5% 미만이었고, 추천 농도에서 모두 100% 사충율을 보였다. 그러나 'C, 제품의 경우에는 일반적인 Bt 제품에서 같이 24시간 후 검정에서 90% 이상의 사충율을 보였으며 추천 사용농도의 100배의 희석액에서도 80%이상의 사충율을 보였으며 1000배 까지도 약 40%의 사망률로 나타났다.
보였다. 그러나 'C, 제품의 경우에는 일반적인 Bt 제품에서 같이 24시간 후 검정에서 90% 이상의 사충율을 보였으며 추천 사용농도의 100배의 희석액에서도 80%이상의 사충율을 보였으며 1000배 까지도 약 40%의 사망률로 나타났다. 그러나 “A" 제품에서는 추천농도 보다 10배 희석시 방제가는 70% 정도이며 200배에서는 거의 사용할 수 없는 정도로 되었다.
그러므로 pH 는 Bt에서 생산되는 독소 단백질의 활성을 유지시키는데 매우 중요한 요소 중의 하나이다(Rowe & Margaratis, 1994; Rodriguez & De La Tcme, 1996). 따라서 각 제품의 pH를 측정하여서 안정성을 조사한 결과, A, B 제품의 pH가 각각 pH 3.67, pH 3.73으로 나타났고, 나머지 3개 제품은 약 pH 5.0로 나타났다 (Table 3).
또한 이러한 pH에 의한 Bt에서 생산되는 독소 단백질의 외형상의 손실을 관찰하기 위하여 제품에 포함된 독소 단백질의 모습을 위상차 현미경으로 관찰에서 pH가 높은 A와B 제품의 이 중 크리스탈 독소 단백질의 모서리가 심하게 마모되어 둥근 형태로 관찰 할 수 있었고, 반면, C제품에서는 Bt의 전형적인 결정체 독소 단백질을 확인할 수 있었다(Fig. 2).
또한, 본 실험에서 사용된 배추좀나방의 경우 이외 채집하여 실내에서 계대 사육한 결과로 A 제품의 특성이 불합리함에도 불구하고, 추천농도에서 높은 사충성을 보인 것으로 사료된다. 따라서 더 확실한 Bt 제품의 품질을 확인하기 위해서는 야외 포장의 조건에서 다양한 실험을 하는 것이 필요하다 생물농약의 경우 포장에서의 기후조건, 작물 및 대상 해충의 발생 소장 등에 따라서 방제효과가 민감하게 나타나는데 특히 제품의 품질에 따라서도 많은 영향을 미치게 되므로 유통과정의 제품의 안정성에 많은 주의가 요구된다.
따라서 시판제품의 균일도는 중요하다. 엽면에 직접 살포하면- 정확하게 골고루 퍼지는 현상을 관찰할 수가 없었기 때문에 엽면으로 가상한 NA배지 상에 살포하고 균의 증식상태를 관찰 하였다 그 결과, 제품에 표기된 활성포자수와 실제로 조사에 의하여 포함하고 있는 활성포자수의 차이가 가장 적은 C 제품이 NA배지에서 가장 균일하게 균이 자란 것을 볼 수가 있었고, 차이가 가장 많았던 A . B제품에서 균들이 배지 상에서 이곳저곳으로 편중되고 불균일할 뿐만 아니라 몇 개씩의 균주가 뭉쳐서 자라나는 것을 확인 할 수가 있다.
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