일반기술

식물체추출물 및 산내에서 분리한 활설성분을 포함하는 살선충제

소나무재선충은 소나무(Pinus densiflora), 해송(P. thunbergii), 마미송(P. massoniana), 유구송(P. luchuensis), 대만이엽송(P. taiwanensis) 등에 병징을 일으켜 소나무를 죽게 한다. 우리나라에서는 부산광역시 동래구 온천2동 금정산 일원의 소나무와 해송에서 1988년 10월에 처음으로 이 선충에 의한 피해 발생이 확인된 이래, 피해가 계속 확산되고 있으며 현재는 울산, 포항, 경주 등 전국 47개 시군구에 발생하여 큰 피해를 주고 있다. 소나무재선충에 감염된 소나무와 해송은 대부분 감염된 지 불과 3개월 이내에 완전히 고사되는데, 매개충인 솔수염하늘소는 고사목이나 쇠약목에 산란을 하고, 부화한 유충이 고사목 내에서 발육, 월동한 후에 이듬해 5월부터 성충으로 우화한다. 현재 우리나라의 소나무재선충병 방제는 주로 감염된 소나무를 벌채한 후, 메탐소디움액제로 훈증처리하거나, 소나무재선충을 매개하는 솔수염하늘소 성충의 후식을 방지하기 위하여 메프유제를 항공 살포하고 있다. 유기합성농약의 효과는 우수했지만 계속적인 사용과 무분별한 남용으로 인해 해충 천적의 감소, 저항성 발달, 잠재해충의 대발생 그리고 사람과 가축에 대한 독성을 유발하는 문제점이 발생하고 있다. 따라서 새로운 친환경적인 방제방법이 매우 필요하며, 특히 식물체로부터 살선충활성을 지닌 물질에 바탕을 두고 살선충제를 개발하기 위한 전략이 다른 어느 분야보다도 폭넓게 연구되고 있다. 광범위한 생리활성물질을 가지고 있는 자원으로서의 식물체는 선충방제제로 사용되어 현재 부작용 때문에 많은 사회문제를 야기하고 있는 유기합성 살선충제를 대체할 수 있을 대안으로 여겨지고 있어 이들을 이용한 상업적인 선충방제제의 잠재적인 자원 또는 선도화합물로써 식물체에서 유래한 물질들에 관심을 가지고 많은 연구가 이루어지고 있다. 산내, 세신, 팔각회향 그리고 석창포 등 실험에 사용된 식물체추출물들은 향신료 혹은 의약용으로도 사용되고 있는 만큼 사람과 가축에는 안전한 식물로써 살선충제 개발을 위한 좋은 식물체 후보군에 속한다.본 발명에서 산내, 팔각회향, 세신 및 석창포를 메탄올 추출에 의해 유효성분을 추출하여 소나무재선충에 대한 살선충활성 검정에 사용하였다. 본 발명에 사용된 소나무재선충은 소나무에 기생하는 소나무재선충으로 길이 1㎜ 내외로 소나무재선충을 지니고 있는 솔수염하늘소가 소나무 신초를 가해할 때 나무 조직내부로 침입하여 번식하면서 소나무를 고사시킨다. 소나무재선충에 대한 산내, 세신, 팔각회향 그리고 석창포 메탄올추출물과 산내에서 분리한 화합물인, 에틸트랜스신나메이트와 에틸파라메톡시신나메이트의 살선충활성을 검정하기 위해 웰 마다 100㎕의 증류수로 채워진 있는 96 마이크로웰플레이트의 각 웰 마다 300마리씩의 암컷, 수컷, 유선충이 혼합된 소나무재선충을 넣었다. 살선충에 사용된 메탄추출물 및 산내에서 분리한 성분들은 에탄올에 각 농도별로 녹인 후 마이크로피펫으로 각 웰 마다 처리하였다. 처리 4시간 후 실체현미경하에서 암컷, 수컷 그리고 유선충의 살선충율을 조사하였다. 상기 식물들의 메탄올추출물은 소나무재선충 수컷, 암컷 그리고 유선충에 대해 강한 살선충 활성을 나타내며, 특히 산내 메탄올추출물이 가장 강한 살선충 활성을 나타낸다. 또한, 상기에서 살선충활성이 가장 우수한 산내 메탄올추출물로부터 살선충제의 유효성분으로 사용되는 산내의 성분은 다음과 같이 분리하였다. 산내 메탄올 조추출물의 수율은 5.7%였고, 이것을 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올, 물 층으로 분획한 후 소나무재선충에 대한 살선충활성을 확인하여 살선충 활성을 가지는 헥센(hexane)층을 분리하였다. 헥센층을 칼럼을 건 후, 3개 층을(SHA1~SHA3) 얻었다. 이들 분리층 중 활성을 보인 SHA1층은 총 5개의 층(SHA1-1~SHA1-5)으로 분리되었다. 이들 층중에서 살선충활성을 보인 SHA1-1층으로부터 에틸트랜스신나메이트(600㎎)가 분리되었고 SHA1-5로부터 에틸파라메톡시신나메이트(9.7g)가 분리되었다. 수득한 화합물 2 종은 각각 1H-NMR, 13C-NMR, EI-MS 등의 분석기기를 이용하여 구조를 동정하였다. 본 발명에서 산내, 세신, 팔각회향 그리고 석창포 메탄올추출물과 산내에서 분리한 두 가지 화합물인, 에틸트랜스신나메이트와 에틸파라메톡시신나메이트는 소나무재선충에 대해 우수한 살선충 활성을 가지고 있음을 알 수 있다.