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문제 정의
- 본 연구는 닭진드기 성충에 대한 대회향 열매 메탄올 추출물의 살비력을 실내시험에서 검정하고 그 살 비활 성 물질을 분리하여 동정하였으며, 그 활성 물질과 살비 력을 나타내는 합성 화학제들인 다이아지논•디클로르 보스.카바릴의 살비력을 실내에서 비교하였다
- 이 연구 결과는 대회향 열매 유래 물질들이 닭진드기를 효과적으로 제어할 수 있다는 가능성을 보여준 데 의의가 있다. 하겠다.
제안 방법
- 대회향 열매에서 얻어진 상기 물질을 분석하기 위해 DB-1 실리카 킬럼 (60 m, 0.25 mm i.d., 0.25 ㎛ film; J & W Scientific, Folsom, CA, USA)이 장착된 GC-MS [gas chromatograph (HP5890)-mass spectrometer (JMS-AX404WA, JEOL)]를 이용하였다’ 주입구 온도는 28 5C로 하였고, 오븐 온도는 75笆에서 2분간 유지하다 100℃까지 분당 25'C씩 승온하였고, 200"C까지 4笆씩하여 1분간 유지하고, 300C까지 분당 5C씩 승온하여 3분간 유지하였다. 이온 소스 온도는 25(TC 로 하였고, 운반기체로 사용한 헬륨은 분당 2 ml로 흘렸으며 이온화 에너지는 70 eV였다.
- 25 cm)에 넣었다. 각 페트리 디 쉬는 0.5x1 cm로절단한 탈지면에 50叫 증류수를 미리 처리하여 적절한 상대습도를 유지할 수 있도록 하였다. 상기의 방법으로 준비한 페트리디쉬에 활력이 우수한 닭진드기 성충 15~30개체를 그 물질이 처리된 여지 위에 방사하여 이들이 물질과 직접 접촉할 수 있도록 하였다.
- 강한 살비력을 나타낸 헥산층 내 활성물질을 분리하기 위해 헥산층 10 g을 실리카겔 칼럼(Merck 70-230 메시, 900 g, 직경 5 cm, 길이 60 cm)에 주입하고 힌] 산-에틸아세테이트를 100:0, 98:2, 96:4, 92:8, 90:10, 80:20, 76:24 그리고 메탄올 100%(v/v)로 극성을 달리하여 흘려주었1斗 용출물을 각각 250 ml씩 총 20개를 얻어 TLC 로 분석(헥산-에틸아세테이트 95:5, v/v)하여 동일한 양상을 띠는 것들은 모두 합쳐 최종적으로 3개 층들을 얻었고, 이들 중 활성을 나타낸 두 번째 용출물(H2, 3 g) 을 얻었다. 이것을 다시 실리카겔 칼럼(Merck 70- 230 메시, 200 g, 직경 2.
- 4 cm)에 넣어 실험실로 옮겨졌다. 닭진드기를 채집하여 보관한 플라스틱 용기는 물을 함유한 탈지면이 바닥에 깔려 있는 다른 용기 중앙에 보관하면서, 매 실험마다 활력이 우수한 개체들을 붓으로 조심스럽게 선별하여 사용하였다. 모든 실험에서 사용된 닭진드기는 채집 후 5일 이내의 것들을 사용하였다.
- 대회향 열매에 함유된 살 비활성 물질을 분리하기 위해 가장 강한 살비력을 나타낸 헥산층을 칼럼크로마토그라피법을 이용하여 더욱 분획한 후, 3종의 분획물들을 얻었고 이들 중 활성층 H2를 확인하였으며 이것을 더욱 분획하여 4개의 분획물들을 얻었다. 이들 중 H22 가 강한 살비력을 나타냄을 알 수 있었고(Table 2), 이것은 단일의 정제 물로 얻어졌는데 상온에서는 액상을 유지하다 냉장고에 보관하면 1~2시간 이내에 흰색 고체로 변하는 특성을 보였다.
- 2%)을 얻었다. 메탄올 추출물(40 g)을 순차적으로 헥산(20 g, 1.6 L), 클로로포름(2 g, 1.6 L), 에틸아세테이트(lg, 1.6 L), 그리고 물(17 g, 1.6 L)로 분획하였다. 이들 유기 용매 층들을 35℃ 수조에서 진공 회전 농축기를 이용해서 농축하였으며, 물증은 45℃에서 메탄올을 소량 가하면서 농축하였다,
- 상기의 방법으로 준비한 페트리디쉬에 활력이 우수한 닭진드기 성충 15~30개체를 그 물질이 처리된 여지 위에 방사하여 이들이 물질과 직접 접촉할 수 있도록 하였다. 살비활성결과는 24시간 후 해부현미경(><20)하에서 페트리디쉬의 뚜껑을 열고 직접 미세한 붓으로 부속지들을 자극하여 움직임이 전혀 없는 개체들만을 사충으로 간주하였고, 모든 검정은 3~5 반복으로 실시하였다.
- 5x1 cm로절단한 탈지면에 50叫 증류수를 미리 처리하여 적절한 상대습도를 유지할 수 있도록 하였다. 상기의 방법으로 준비한 페트리디쉬에 활력이 우수한 닭진드기 성충 15~30개체를 그 물질이 처리된 여지 위에 방사하여 이들이 물질과 직접 접촉할 수 있도록 하였다. 살비활성결과는 24시간 후 해부현미경(><20)하에서 페트리디쉬의 뚜껑을 열고 직접 미세한 붓으로 부속지들을 자극하여 움직임이 전혀 없는 개체들만을 사충으로 간주하였고, 모든 검정은 3~5 반복으로 실시하였다.
- 여지접촉법(filter paper contact bioassay)을 이용흐卜여닭진드기에 대한 대회향 추출물 및 그 유래물들의 살 비활성을 조사하였다. 이들 시료 각각의 적정량을 에탄올 5。滅에 녹이고 마이크로피펫으로 여지(Whatman No.
- 본 연구는 닭진드기 성충에 대한 대회향 열매 메탄올 추출물의 살비력을 실내시험에서 검정하고 그 살 비활 성 물질을 분리하여 동정하였으며, 그 활성 물질과 살비 력을 나타내는 합성 화학제들인 다이아지논•디클로르 보스.카바릴의 살비력을 실내에서 비교하였다
- MS library (The Wiley Registiy of Mass Sprctra Data, 7th ed)에서 얻은 정보에 기초해 추정된 표준품을 시그마에서 구입하였다. 표준품과 정제 물의 동일성을 검증하기 위해 HP-5 칼럼(30 m, 0.32 mm 1. d., 0.25 ㎛ film; J & W Scientific, Folsom, CA, USA) 이 장착된 GC (HP6890)를 이용했다 상기의 조건에 따라 split mode (50:1)에서 400 ppm으로 준비한 3개 시료(표준품, 정제물, 이들 혼합물)를 L成씩 주입하였다.
대상 데이터
- 이온 소스 온도는 25(TC 로 하였고, 운반기체로 사용한 헬륨은 분당 2 ml로 흘렸으며 이온화 에너지는 70 eV였다. MS library (The Wiley Registiy of Mass Sprctra Data, 7th ed)에서 얻은 정보에 기초해 추정된 표준품을 시그마에서 구입하였다. 표준품과 정제 물의 동일성을 검증하기 위해 HP-5 칼럼(30 m, 0.
- 이소멘솔 [(+)-isomenthol] . 네오멘솔 [(+)-or-Oneomenthol] , 멘솔 [(+)-or-(-)-mentho 1] , 캠페(土)-camphor, (15)-(-)-or-( 17?)-(+)-camphor] 등은 시그마-알드리치(한국)에서 구입하였고 0멘솔과 이소보르네올[(士)-isobomeol]은 동경 화성공업 주식회사(일본)에서 구입하였으며, 그리고 멘 쇤(+)-or-(-)-menthone)]과 엔도 보르네올[*e(nldo-(-)-bomeol] 은 (주)화광순약공업주식회사(Wako pure chemical industries, Ltd.)에서 구입하여 사용하였다 기타 다른 물질들은 실험용 또는 상업적으로 활용 가능한 것들을 이용했다.
- 닭진드기는 전주(전북) 소재한 양계장에서 2007년 5~8월 경에 채집한 것들을 사용했다. 채집한 개체들은 뚜껑 중앙에 구멍(직경 2 cm)을 내어 200-메시 철망을 씌운 플라스틱 용기(직경 4.
- 대회향 열매(L2kg)를 경동시장(서울)에서 구입하여, 마쇄기로 곱게 갈아 실온에서 메탄올(6 L)에 침지하여 2회 추출 후 여과했다. 여과액을 35℃ 수조에서 진공 회전 농축기로 농축하여 메탄올 추출물 62.
- 닭진드기를 채집하여 보관한 플라스틱 용기는 물을 함유한 탈지면이 바닥에 깔려 있는 다른 용기 중앙에 보관하면서, 매 실험마다 활력이 우수한 개체들을 붓으로 조심스럽게 선별하여 사용하였다. 모든 실험에서 사용된 닭진드기는 채집 후 5일 이내의 것들을 사용하였다.
- 이 연구에서 사용한 다이아지논(diazinon, 96%), 디클로르 보스(dichlorvos, 98%) 그리고 카바릴(carbaryl, 99%) 은농진청 국립농업과학원에서 제공받았다. (旧卜 아네톨 (anethole) .
- 8 cm, 길이 45 cm)에 주입하고 헥산-에틸아세테이트를 95:5 (v/v)로 고정하여 일정하게 흘려주고 나머지 흡칙물은 메탄올 100%를 공급하여 25 ml씩 용출물을 받았다. 총 11개의 용출물을 얻었고 TLC로 분석(헥산-에틸아세테이트 95:5, v/v)하여 활성을 띠면서 단일 spot (Rf value, 0.51)을 보이는 H22층 (800 mg)을 수득했다.
데이터처리
- Mortalities were transformed to arcsine square-root before ANOVA. Means (± SE) of untransformed data are reported.
- 이용하였다(SAS Institute, 2004). 또한 시험 물질들의 반수치사량인 LDw값들은 SAS 프로그램 내의 프로빗 분석(probit analysis)을 이용하여 산출하였다(SAS Institute, 2004).
- 시험 물질들에서 얻어진 살 비율은 arcsine:으로 전환하여 분산분석(analysis of variance)을 실시하였고, 각 실험군들의 평균간 비교는 본페로니 법(Boiiferroni's test) 을 이용하였다(SAS Institute, 2004). 또한 시험 물질들의 반수치사량인 LDw값들은 SAS 프로그램 내의 프로빗 분석(probit analysis)을 이용하여 산출하였다(SAS Institute, 2004).
성능/효과
- 대회향(7〃心"m verum) 열매 메탄올 추출물과 이것을 순차 분획하여 얻은 4종 유기용매 추춤불든은 닭진드기 (D. gallinae) 성충을 대상으로 여지에 0.14, 0.07, 0.04, 0.02 그리고 0.008 mg/cm2S] 농도로 처리한 결과, 메탄울 주즌믈은 비롯한 헥산층과 클로로포름층이 강한 살비력을 나타냈다(Table 1). 많은 식물 추출물들이 다양한 절지동물들에 대해 살란, 기피, 섭식 저해 그리고 살충 활성들을 보임이 알려져 있다(Jacobson, 1989; Isman, 2001).
- 이들 중 H22 가 강한 살비력을 나타냄을 알 수 있었고(Table 2), 이것은 단일의 정제 물로 얻어졌는데 상온에서는 액상을 유지하다 냉장고에 보관하면 1~2시간 이내에 흰색 고체로 변하는 특성을 보였다. 강한 살비력을 나타낸 이 정제 물을 GC-MS로 동정한 결과, 페닐프로파노이계에속하는 ㈤-아네톨(anethole)임을 알 수 있었다(Table 3). 많은 식물체 추출물들과 식물 오일들의 휘발성 물질들은 알*알칸데하.
- , 2008). 본 연구에서도 멘솔 및 캠퍼 계열에 속하는 화합물들 12종을 선별하여 닭진드기에 대한 살비력을 조사하였는데, (+)-이소멘솔을 제외한 나머지 화합물들은 살충제인 다이아지논에 필적하거나 더 우수한 활성을 보였고, 카바릴보다는 더 우수한 살비력을 보였다(Table 3). 반수치사농도(LC50)를기준으로 하여 보면, 아네톨을 비롯한 이들 12종 화합물들은 0.
- 비교 화합물로 이용한 디 클로르보스의 반수치사농도는 0.0002 mg/cn?을 보여 시험한 모든 화합물들 중에서 가장 강력한 살비력을 보였다.
- 분획하여 4개의 분획물들을 얻었다. 이들 중 H22 가 강한 살비력을 나타냄을 알 수 있었고(Table 2), 이것은 단일의 정제 물로 얻어졌는데 상온에서는 액상을 유지하다 냉장고에 보관하면 1~2시간 이내에 흰색 고체로 변하는 특성을 보였다. 강한 살비력을 나타낸 이 정제 물을 GC-MS로 동정한 결과, 페닐프로파노이계에속하는 ㈤-아네톨(anethole)임을 알 수 있었다(Table 3).
- 메탄올 추출물.클로로포름층 순이었고, 에틸아세테이트층과 물층은 거의 효과가 없거나 약한 활성을 보였다. 이와 같은 분획 층들의 활성 강도의 차이는 각 추출물 내에 함유된 활성성분의 함량 차이에서 기인된 것으로 생각된다.
후속연구
- 하겠다. 향후, 산란계에서 가장 중요한 해충인 닭진드기를 방제하기 위한 화학합성 살 비제들의 대체 원으로 활용하기 위해서는 적절한 제형 선발 및 야외적용시험 등의 후속 연구가 더 이뤄져야 할 것이다.
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