• 제목, 요약, 키워드: Benzylideneacetone

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곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila) 유래물질의 톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus) 장내세균 증식억제 및 살충효과 (Antibiotic and Insecticidal Activities of Metabolites Derived From an Entomopathogenic Bacterium, Xenorhabdus nematophila, Against The Bean Bug, Riptortus clavatus)

  • 서삼열;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.49 no.3
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    • pp.251-259
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    • 2010
  • 톱다리개미허리노린재(Riptortus clavatus)의 장내세균이 분리되었다. 형태학적 분석과 생화학적 분석을 통하여 세균이 Staphylococcus succinus와 가장 유사한 것으로 동정되었다. 16S rRNA 유전자의 염기서열은 이러한 동정 결과를 뒷받침했다. 페니실린G를 톱다리개미허리노린재 성충에게 경구투여 하였을 때 장내세균 밀도 감소와 치사 효과를 유발하였다. 동일한 방법으로 곤충병원세균(Xenorhabdus nematophila)의 세 가지 대사물질(benzylideneacetone, proline-tyrosine, and acetylated phenylalanine-glycine-valine)을 처리하였을 때, 톱다리개미허리노린재 장내세균의 밀도감소와 치사효과를 확인하였다. 이러한 결과는 톱다리개미허리노린재의 장내세균이 Staphylococcus sp.이며, 곤충병원세균 대사물질의 항균 활성이 장내세균과 궁극적으로 톱다리개미허리노린재의 생존에 영향을 미친다는 것을 제시하였다.

Xenorhabdus nematophilla 유래물질 벤질리덴아세톤의 고추 병해 방제 효과 (Control Effects of Benzylideneacetone Isolated from Xenorabdus nematophilla K1 on the Diseases of Redpepper Plants)

  • 박수진;전미현;천원수;서지애;이영근;김용균
    • 식물병연구
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    • v.16 no.2
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    • pp.170-175
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    • 2010
  • 벤질리덴아세톤은 모노테르펜 화합물로 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophilla K1의 대사물질이다. 본 연구는 벤질리덴아세톤을 이용하여 고추의 두 가지 주요 병해에 대한 방제 가능성이 조사되었다. 벤질리덴아세톤은 역병균 Phytophthora capsici와 탄저병균 Colletotrichum acutatum에 대해 강력한 억제능력을 가지고 있었다. 이러한 벤질리덴아세톤의 항균력은 태양이 비치는 자연조건에서 60일 이상 유지되었으며, 토양수 내에서도 상실되지 않았다. 벤질리덴아세톤을 혼합한 토양에 심겨진 고추 근권토양에 Phytophthora capsici 현탁액을 관주하였을 때, 역병 발생이 크게 감소되었다. 또한 Colletotrichum acutatum에 오염된 고추 열매 표면에 벤질리덴아세톤 용액을 살포하여 탄저병 발생을 억제할 수 있었다. 이러한 결과는 벤질리덴아세톤을 고추 역병과 탄저병 방제용 농약으로 개발할 수 있음을 제시하고 있다.

Xenorhabuds nematophila 세균 배양액 유래 미확인 생리활성 물질의 비티플러스 살충력 상승효과 (Enhancement of Bt-Plus Toxicity by Unidentified Biological Response Modifiers Derived from the Bacterial Culture Broth of Xenornabdus nematiphila)

  • 박영진;김민우;김건우;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.54 no.2
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    • pp.55-62
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    • 2015
  • 비티 포자와 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액을 혼합하여 비티플러스가 개발되었다. 높은 살충력에도 불구하고 비티플러스는 다양한 해충에 대한 넓은 살충범위를 보이지 않는 한계가 있다. 본 연구에서는 Xn 대사물질 첨가를 통한 파밤나방과 같은 비감수성 해충에 대한 비티플러스의 살충력 향상에 초점을 맞추었다. Xn의 주요 대사물질인 oxindole (OI)과 benzylideneacetone (BZA)는 비티의 살충력을 향상시킨다고 보고되었다. 본 연구에서 OI 또는 BZA의 첨가는 비티플러스의 살충력을 향상시켰다. 그러나 동결건조된 Xn 배양액의 첨가는 보다 낮은 농도의 OI 또는 BZA로도 충분히 비피플러스의 살충력을 상승시켰다. HPLC 분석에서 Xn 배양액에 최소 12개의 대사물질이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 OI와 BZA 외에도 Xn 대사물질에 생리활성물질이 존재하는 것을 제시한다.

벤질리덴아세톤 화학구조 변이에 따른 생리활성 변화 분석 및 식물 병해충 방제 효과 (Structure-activity Analysis of Benzylideneacetone for Effective Control of Plant Pests)

  • 서삼열;전미현;천원수;이성홍;서지애;이영근;홍용표;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.50 no.2
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    • pp.107-113
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    • 2011
  • 벤질리덴아세톤은 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila의 배양액에서 유래된 물질이다. 벤질리덴아세톤은 아이코사노이드 생합성을 억제하여 곤충의 면역을 저하시키는 것으로 알려져 있으며, 이 물질을 미생물농약에 첨가하면 병원성의 제고 효과를 기대할 수 있다. 본 연구는 벤질리덴아세톤의 면역억제 능력을 제고시킬 목적으로 이 물질의 소수성을 낮추는 유도체를 화학 합성하였다. 수산기를 첨가한 두 가지 벤질리덴아세톤 유도체와 설탕이 부착된 벤질리덴아세톤 유도체가 각각 합성되었다. 이 유도체들은 모두 배추좀나방(Plutella xylostella)의 phospholipase $A_2$ ($PLA_2$)와 phenoloxidase (PO) 활성을 모두 억제하였으며, 이 가운데 벤질리덴아세톤이 가장 억제력이 높았다. 이러한 벤질리덴아세톤 유도체들을 각각 Bacillus thuringiensis (Bt) 생물농약과 혼합하면 미생물의 병원성을 증가시켰다. 벤질리덴아세톤은 또한 네 가지 식물병원성 진균의 성장을 억제시켰다. 그러나 이 물질의 유도체들(특히 설탕 중합체)의 병원균 성장 억제 능력은 일부 감소했다. 이러한 결과는 벤질리덴아세톤과 벤질리덴아세톤 유도체는 면역작용에 관여하는 $PLA_2$와 PO의 두 가지 효소 활성을 억제하며, 배추좀나방에 대한 Bt 병원성을 제고시켰으며, 식물병원성 진균에 대한 항균제로서의 개발 가능성을 제시하고 있다.

아이코사노이드 생합성 저해제인 벤질리덴아세톤의 점박이응애(Tetranychus urticae)와 세균성풋마름병 세균(Ralstonia solanacearum)에 대한 억제효과 (Inhibitory Effects of an Eicosanoid Biosynthesis Inhibitor, Benzylideneacetone, Against Two Spotted Spider Mite, Tetranychus urticae, and a Bacterial Wilt-causing Pathogen, Ralstonia solanacearum)

  • 박예슬;김민제;이건형;천원수;이영근;김용균
    • 농약과학회지
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    • v.13 no.3
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    • pp.185-189
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    • 2009
  • 모노터핀의 일종인 벤질리덴아세톤은 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila의 대사산물이다. 이 물질의 주요 생물활성은 인지질 분해효소인 phospholipase $A_2$를 억제하는 것이다. 이 효소는 아이코사노이드 생합성 반응의 최초 결정단계를 촉매하는 것으로 이 아이코사노이드는 곤충의 면역 반응을 중개하는데 중요하다. 본 연구는 벤질리덴아세톤을 점박이응애(Tetranychus urticae)에 처리하였고, 이 물질의 농도 증가에 따라 응애의 치사율이 높아지는 실내 생물검정 결과를 얻었다. 이에 따라 야외 사과원에 피해를 주는 점박이응애 집단에 처리한 결과 현재 상용화하고 있는 살비제와 비교하여 같은 수준의 살비효과를 나타냈다. 벤질리덴아세톤은 또한 3종의 식물병원세균 배양액에 첨가한 경우 이들 세균의 성장을 억제하였다. 특히 세균성풋마름병을 일으키는 Ralstonia solanacearum에 대해서 현격한 억제효과가 나타났다. 이 세균 균주는 어린 감자묘에 병원성을 나타냈으며, 벤질리덴아세톤은 이 병 발생을 억제시켰다. 이 연구결과는 벤질리덴아세톤이 응애와 식물병 세균을 방제하는 데 새로운 작물보호제로서 개발될 수 있다고 제시한다.

벤질리덴아세톤 유도 화합물들의 곤충면역반응 억제와 살균력 비교 분석 (Comparative Analysis of Benzylideneacetone-derived Compounds on Insect Immunosuppressive and Antimicrobial Activities)

  • 서삼열;천원수;홍용표;이영근;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.51 no.3
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    • pp.245-253
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    • 2012
  • 벤질리덴아세톤(benzylinedeneacetone: BZA)은 두 곤충병원세균인 Xenorhabdus nematophila와 Photorhabdus temperata subsp. temperata에서 유래된 대사산물의 일종이다. 이 물질은 곤충의 세포성 및 체액성 면역반응을 억제하며 또한 다양한 세균이나 곰팡이에 대해 항생효과를 갖고 있다. 그러나 이 물질이 갖는 비교적 높은 약해와 낮은 식물체 침투력은 효과적 농약으로 개발하는 데 어려움을 주고 있다. 본 연구에서는 다섯 개의 서로 다른 BZA 유사체를 스크리닝하여 면역억제 및 항균활성을 유지하면서 비교적 용해도가 높고 약해가 낮은 물질을 선발하였다. BZA의 벤젠 고리에 수산기가 붙은 유도체는 면역억제 및 항균활성이 뚜렷이 낮아졌다. 또한 BZA의 케톤기를 카르복실기로 변형하면 면역억제와 항균활성을 잃게 되었다. 그러나 BZA의 탄화수소 사슬을 짧게 하여 형성된 아세테이트 유도체인 4-hydroxyphenylacetic acid (HPA)는 면역억제와 항균활성을 잃지 않았다. 또한 HPA는 BZA 보다 고추(Capsicum annuum)에 대해 약해가 낮은 것으로 나타났다. 이 연구는 낮은 약해를 유발하면서 높은 곤충면역억제와 식물병원균에 대해 높은 항균활성을 보이는 BZA 유도체를 선발하였다.

Development of a High Efficient "Dual Bt-Plus" Insecticide Using a Primary Form of an Entomopathogenic Bacterium, Xenorhabdus nematophila

  • Eom, Seonghyeon;Park, Youngjin;Kim, Hyeonghwan;Kim, Yonggyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • v.24 no.4
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    • pp.507-521
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    • 2014
  • A phase variation has been reported in an entomopathogenic bacterium, Xenorhabdus nematophila. Compared with a wild-type primary form, a secondary form usually loses several physiological and biochemical characters. This study showed that the phase variation of X. nematophila caused a significant alteration in its immunosuppressive activity and subsequent entomopathogenicity. A secondary form of X. nematophila was detected in laboratory colonies and exhibited significant differences in dye absorption and entomopathogenicity. In addition, the secondary form was different in its production of eicosanoid-biosynthesis inhibitors (EBIs) compared with the primary form of X. nematophila. Production of oxindole and p-hydroxypropionic acid was significantly reduced in the culture broth of the secondary form of X. nematophila. The reduced EBI production resulted in significant suppression in the inhibitory effects on cellular nodule formation and phenoloxidase activity. Culture broth of the primary form of X. nematophila enhanced the pathogenicity of Bacillus thuringiensis ( Bt) significantly more than the culture broth of the secondary form. Furthermore, this study developed a highly efficient "Dual Bt-Plus: to control both lepidopteran insect pests Plutella xylostella and Spodoptera exigua, by mixing two effective Bt strains along with the addition of potent bacterial metabolites or 100-fold concentrated X. nematophila culture broth.

기생성 및 포식성 천적에 대한 작물보호제 '비티플러스'의 독성 평가 (Toxicity Evaluation of 'Bt-Plus' on Parasitoid and Predatory Natural Enemies)

  • 서삼열;고이구라 스리칸스;권기면;장신애;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • v.51 no.1
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    • pp.47-58
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    • 2012
  • 신작물보호제로 개발된 '비티플러스'의 천적에 대한 영향평가가 이뤄졌다. 분석된 천적은 두 종의 기생성 천적인 콜레마니진디벌($Aphidius$ $colemani$) 및 황온좀벌($Eretmocerus$ $eremicus$)과 네 종의 포식성 천적인 무당벌레($Harmonia$ $axyridis$), 애꽃노린재($Orius$ $laevigatus$), 지중해이리 응애($Amblyseius$ $swirskii$) 및 칠레이리응애($Phytoseiulus$ $persimilis$)를 포함했다. '비티플러스'는 세 가지 곤충병원세균($Xenorhabdus$ $nematophila$(Xn), $Photorhabdus$ $temperata$ subsp. $temperata$(Ptt), $Bacillus$ $thuringiensis$(Bt))과 세균 대사물질(BM)을 조합하여 개발되었다. 배추좀나방($Plutella$ $xylostella$) 4령충에 대해서 세 종류의 '비티플러스'('Xn+Bt', 'Ptt+Bt' 그리고 'BM+Bt') 모두는 Bt 단독에 비해 높은 살충력을 나타냈다. '비티플러스'의 천적에 대한 영향에서 세균배양액 혼합체('Xn+Bt' 또는 'Ptt+Bt')는 접촉독성 및 섭식독성 분석에서 모두 독성이 낮은 것으로 나타났다. 그러나 'BM+Bt'는 일부 독성을 보였으며, 특별히 지중해이리응애와 칠레이리응애에 대해서 높은 독성을 나타냈다. 이들 세균대사물질의 살비효과를 점박이응애($Tetranychus$ $urticae$)를 대상으로 분석하였다. 각 대사물질별로 상이한 살비력을 보인 가운데, '비티플러스'에 이용된 대사물질 복합체는 반수치사약량이 218.7 ppm(95% 신뢰구간: 163.2 - 262.3)으로 비교적 높은 살비효과를 나타냈다. 이들 물질의 독성은 Sf9 세포주에 대한 세포독성 분석을 통해 나타났다. 특별히 'BM+Bt' 제조에 사용된 주성분인 벤질리덴아세톤은 낮은 농도에서도 높은 세포독성을 보였다.