보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 Seoul National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2002-12 |
주관부처 |
농림부 Ministry of Agriculture and Forestry |
과제관리전문기관 |
농림수산식품기술기획평가원 Korea Institute of Planning and Evalution for Technology of Food, Agriculture, Forestry and Fisherie |
등록번호 |
TRKO201400024045 |
DB 구축일자 |
2014-11-10
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초록
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Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발 결과
가. 저장물해충에 대한 살충활성물질 동정 및 작용기작 구명 42종의 한방식물체를 선별하여 메탄올 추출물과 정유를 얻었으며, 각 식물체의 수율을 조사하였다. 이 42종의 한방식물체를 5종의 주요 경제적인 저장물해충에 대해 살충활성 검정을 실시하였다. 권연벌레 성충에 대해서는 회향(F.vulgare), 계피(C. cassia), 대회향(I. verum), 겨자유(B. juncea, mustard oil), 양고추냉이유(C. aroracia, horseradish o
Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발 결과
가. 저장물해충에 대한 살충활성물질 동정 및 작용기작 구명 42종의 한방식물체를 선별하여 메탄올 추출물과 정유를 얻었으며, 각 식물체의 수율을 조사하였다. 이 42종의 한방식물체를 5종의 주요 경제적인 저장물해충에 대해 살충활성 검정을 실시하였다. 권연벌레 성충에 대해서는 회향(F.vulgare), 계피(C. cassia), 대회향(I. verum), 겨자유(B. juncea, mustard oil), 양고추냉이유(C. aroracia, horseradish oil), 석창포(A. gramineus)가 높은 살충활성을 보였으며, 쌀바구미 성충에 대해서는 계피, 계심유, 겨자유, 양고추냉이유, 육계(C. sieboldii), 창포(A. calamus var. angustatus), 석창포, 백초향(A. rugosa), 회향 등이 높은 살충활성을 보였다. 팥바구미 성충에 대해서 계피, 육계, 대회향, 정향(E. caryophyllata), 후추(P. nigrum), 회향, 겨자유, 양고추냉이유, 석창포 등이 높은 활성을 보였다. 하지만 화랑곡나방 유충에 대해서는 겨자유와 양고추냉이 정유만이 높은 살충활성을 나타냈다. 애수시렁이 유충은 본 연구에서 이용한 방향성 식물체들에 대해 가장 강한 저항성을 보였는데, 겨자유와 양고추냉이 정유만이 비교적 높은 살충활성을 보였고, 다른 식물체에서는 특이할만한 살충활성을 보이지 않았다. 저장물 뿐 만아니라 문화재에 피해를 입히는 중요한 종인 애수시렁이 유충에 대해서는 살충활성 보다는 행동제어 특성을 보이는 식물체를 탐색하기 위해 연구를 수행하였는데, 천궁(C. officinale), 편뇌(G. barbata), 자단향(T. amurensis), 촉초(Z. piperitum), 정향(E. aromatica), 영릉향(L.foenum-gaecum), 삼내자(V . unijuga) 등이 비교적 높은 섭식저해 활성을 보였다.
이상의 스크리닝 결과를 바탕으로 공시충들에 대해 높은 살충활성을 보인 식물체인 겨자유(Brassica juncea (L.) Czern. et Coss), 회향(Foeniculum vulgare Miller), 석창포(Acorus gramineus Soland.)의 살충활성 물질을 분리, 정제하였다.
겨자유로부터 살충활성물질을 분리하여 구조를 동정한 결과, 뷰틸이소시오시 아네이트(butyl isothiocyanate)와 알릴이소시오시아네이트(allyl isothiocyanate)로 확인되었고, 회향의 살충활성물질은 fenchone, estragole, anethole로 동정되었으며, 석창포는 α-asarone과 β-asarone이 살충활성 물질임을 알 수 있었다. 식물체로부터 분리한 위의 물질들에 대해 작용기작을 알아보는 실험을 통해, 이 물질들은 접촉보다는 훈증에 의해 살충활성을 나타낸다는 것을 확인하였다.
또한 식물체로부터 분리한 살충활성물질에 대하여 물벼룩 독성실험을 수행한 결과, 저장물해충에 대해서는 높은 살충활성을 보였음에 반해 물벼룩에 대해서는 기존의 살충제보다 비교적 낮은 독성을 보였으므로 앞으로 대체제로 이용하는데 있어서 저독성 살충제로 개발이 가능할 것으로 생각된다.
나. 저장한약재관련 해충분류체계
150여종의 저장한약재를 통하여 관련 해충을 조사하였다. 광물이 한약재로 이용되는 경우를 제외하고는 대부분 해충이 조사되었다. 저장한약재 해충은 딱정벌레목 9과 18종, 나비목 1과 4종, 다듬이벌레목 1과 1종, 거미목 1과 1종으로 4목 12과 24종이 조사되었으며, 다양성에 있어서는 일반 저장곡물해충보다는 단순하였다. 저장한약재의 해충은 권연벌레가 우점종으로 조사되었다. 식물이 한약재로 이용되는 부위별에 따른 피해는 뿌리부위의 피해가 가장 심한 편이며, 전초부위는 피해가 가장 적게 나타났다. 한약재의 피해 양상은 한약재에 구멍이 많이 나 있거나 양에 있어서 많이 감소하였고, 한약재의 표피는 긁힌 것 같이 얇게 갉아 먹은 흔적이 있으며, 분진이 일어 날 정도로 가루가 많이 발생하였고, 그리고 한약재의 원 형태적 특징이 파괴되었다. 이를 기초로 하여 저장한약재관련 해충들의 분류체계와 저장한약재관련 곤충과 한약재의 피해양상을 도감화하는데 기초자료를 얻었다.
Abstract
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Ⅳ. Results and suggestions of application of research and development
1. Results of Study
a. Identification of insecticidal components against stored products insect pests and theird mode of action
The extracts from Foeniculum vulgare fruit, Cinnamomum cassia bark, Iillicium verum fruit, Br
Ⅳ. Results and suggestions of application of research and development
1. Results of Study
a. Identification of insecticidal components against stored products insect pests and theird mode of action
The extracts from Foeniculum vulgare fruit, Cinnamomum cassia bark, Iillicium verum fruit, Brassica juncea oil, Cocholeria aroracia oil, Acorus gramineus rhizome, Cinnamomum sieboldii bark, Acorus calamus var. angustatus rhizome, Agastachea rugosa bud, Eugenia caryophyllata bud and Piper nigrum fruit showed potent insecticidal activity. Especially, high insecticidal activity against cigarette beetle (Lasioderma serricorne) adults was observed in F. vulgare fruit, C. cassia bark, I. verum fruit, B. juncea oil, C. aroracia oil, A. gramineus rhizome. C. cassia bark, B. juncea oil, C. aroracia oil, C. sieboldii bark, A. calamus var. angustatus rhizome, A. rugosa bud, E. caryophyllata bud and F. vulgare fruit showed strong insecticidal activity against rice weevil (Sitophilus oryzae) adults. Also high insecticidal activity against adzuki bean weevil adults was observed in C. cassia bark, I. verum fruit, E. caryophyllata bud, F. vulagre fruit, B. juncea oil, C. aroracia oil, C. sieboldii bark, and A. gramineus rhizome. However, in carpet beetle larvae and lepidopteran larvae, only B. juncea oil and C. aroracia oil showed potent insecticidal activity and the other plants did not show a significant activity.
In antifeeding test against A. unicolor japonicus larvae, Cnidium officinale root, Gentianopsis barbata whole plant, Tilia amurensis bark, Zantoxylum piperitum fruit, Eugenia caryophyllata bud, Lysimachia davurica whole plant, and Vincia unijuga seed showed high antifeedant activity.
Among plants having high activity, an active constituents of F. vulgare fruit, B. juncea oil, and A. gramineus rhizome showing relatively broad spectrum was isolated and classified, and their mode of action was eluminated. Fenchone, estragole, and anethole were identified from F. vulgare fruit and btyl isothiocyanate and allyl isothiocyanate were identified form B. juncea essential oil. In addition, α-asarone and β-asarone were identified from A. gramineus rhizome. These active compounds are likely to produce their insecticial activity against stored products insects by means of fumigant action. Therefore they are adequate to be applied to a close space such as green house, storage house or food stack etc. Especially β-asarone from A. gramineus rhizome did not produce a toxicity to D. magna at 10 ppm.
b. Systemic classification of insect pests occurring on stored medicinal plants
Stored medicinal plants of 150 species distributed domestically were searched and insect pests related with them were also studied. Most medicinal plants except for minerals among herbs used for traditionally pharmacological remedy were damaged by insect pests. The occurring arthrophodal pests were 18 species of 9 Family belonging to Coleoptera, 4 species of 1 Family belonging to Lepidoptera, 1 species of 1 Family to Psocoptera and 1 species of Arachnida. The species diversity was more simple than insect pests observed in stored products such as serials. Especially major insect pest was the cigarett beetle, Lasioderma serricorne.
Damage was serious in root than the other ones with respect to the used plant parts. Based on these study, basic data to illustrate damaged aspects of medicinal plants and stored products insect pests were obtained.
2. Suggestions of application
a. Black carpet beetle, A. unicolor japonicus is considered as a general invader damaging a variety of dead animals, animal products such as wool, silk, leather, fur, pet hair and feathers and silkworm cocoons. Their economic importance as insect pests is that they primarily occur on fabrics in the valuable articles in museum. Therefore, a repellent effect against the pests can be achieved by adding a plant extract to a box or container containing the historical articles.
b. F. vulgare fruit, B. juncea oil, and A. gramineus rhizome showed high insecticidal activity against stored products insect pests. So, their active constituents were isolated and identified and also their mode of action was evaluated. The active compounds all showed fumigant action. An appropriate formulation able to completely respect characteristics of the active compounds must be further studied. Also the candidate formulation should be applied to field conditions.
c. A product resulted from this research can play an important role in quarantining stored products insects occurring in oriental medicinal plants when they were traded.]
d. When medicinal plants are imported, stored or traded, these results will be used for manage insect pests occurring in them. Especially dried medicinal herb stores will be used for treating the medicinal plants.
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