콩 검음뿌리썩음병의 방제를 위한 살균제 선발을 위하여 실내 및 온실 검정을 실시하였다. 한천희석법과 96-well microtiter plate법을 이용하여 총 25종의 살균제의 병원균에 대한 생육 억제 효과를 검정하였다. 보호용 살균제 중에서 iminoctadine을 제외한 dithianon, dichlofluanid, mancozeb, captan 등은 한천희석법에서 조사한 병원균의 생육을 억제하는 $EC_{50}$값은 $500{\mu}g\;mL^{-1}$ 이상으로 효과가 매우 낮았지만, 96-well microtiter plate법에서는 4.65, 0.61, 4.64, $0.29{\mu}g\;mL^{-1}$로, 병원균의 포자 발아에 대하여 매우 높은 활성을 보였다. 그러나 ergosterol 생합성을 저해하는 살균제 (EBI) 그룹은 물질에 따라 매우 다른 살균활성을 보였다. Difenconazole의 경우에는 균사생육보다는 포자발아 억제활성이 높았고, prochloraz의 경우에는 균사 생육활성과 포자 발아억제활성이 서로 유사하였다. 이에 비하여 다른 EBI 살균제들은 포자발아보다는 균사생육저해활성이 큰 것으로 나타났다. Carbendazim과 diethofencarb의 혼합제와 dazomet만이 두 가지의 실내 검정법 모두에서 우수한 효과를 보였다. Carbendazim과 diethofencarb의 혼합제를 비롯한 8종의 살균제를 선발하여 온실검정을 실시한 결과, carbendazim과 diethofencarb의 혼합제만이 병원균을 접종하기 2일 전과 후에 토양에 처리하였을 때, 75와 76.7%의 효과를 보였고, tebuconazole은 병원균을 접종하고 2일 후에 관주처리 하였을 때, 83.3%의 효과를 보였다.
무안지역의 양파 농가에서 육묘 재배가 시작된 2013년 9월 중 하순경부터 본밭에 정식이 이루어진 11월 하순까지의 온도 및 상대습도 조건이 양파 노균병 발병에 적합한 환경에 해당하였다. 그래서 육묘 단계에서 발생하는 양파 노균병의 방제를 위해 살균제를 이용하여 연구를 수행한 결과, 양파 육묘상에 서로 다른 살균제들이 처리된 각각의 처리구에 비해서 무처리구에서는 51.1%의 이병주율을 보여 살균제 효과를 평가하기에 충분하였다. 다양한 작용기작을 가지고 있고 포자발아 억제 효과가 우수하여 보호살균제로 많이 사용되고 있는 mancozeb을 세 차례 살포한 MAN 처리구의 이병주율이 4.4%로 나타나 방제가가 91.4%로 조사되어 가장 우수한 방제 효과를 보였고, 작용기작이 각각 다른 살균제인 amectotradin+dimethomorph, fluopicolide+propamocarb HCl, dimethomorph+pyraclostrobin을 순서대로 살포한 MIX 처리구는 10.0%의 이병주율을 보여 방제가가 80.4%로 나타났다. 그리고 amectotradin+dimethomorph만을 세 차례 살포한 AME+DIM 처리구는 12.2%의 이병주율을 보여 방제가가 76.1%로 나타나 방제 효과가 다른 두 처리구에 비해 다소 낮게 나타났으나 살균제가 처리된 모든 처리구에서 무처리구에 비해서 통계적으로 유의한 차이를 나타내었다. 따라서 양파 육묘 재배 시기가 노균병발병에 적합한 환경에 해당되므로 살균제 등을 사용하여 육묘 단계부터 양파 노균병 방제에 대한 적극적인 노력이 필요하다고 생각한다.
Clostridium perfringens (C. perfringens)와 Mycobacterium fortuitum (M. fortuitum)은 동물과 사람에서 심각한 질병과 관련이 있는 세균들로 알려져 있다. 본 연구에서는, povidone-iodine을 주성분으로 하는 소독제의 살균효과를 C. perfringes와 M. fortuitum을 대상으로 평가하였다. 소독제의 살균효과는 배지희석법을 이용하여, 대상 세균들을 $4^{\circ}C$에서 소독제에 30분 동안 노출시킨 다음, 가장 낮은 소독제의 살균 희석배수를 결정하였다. 소독제는 경수와 유기물로 희석하였으며, 경수 조건에서, C. perfringes와 M. fortuitum에 대해 효과적인 소독제 희석배수는 각각 50과 80배이었다. 유기물 조건에서는, C. perfringes와 M. fortuitum에 대해 효과적인 소독제 희석배수는 모두 15배로 나타났다. 이상의 결과로 부터, povidone-iodine을 주성분으로 하는 소독제는 C. perfringes와 M. fortuitum에 대해 살균효과를 갖는 것으로 확인되었으며, C. perfringes와 M. fortuitum에 의한 질병의 확산을 방지하기 위해 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
각종 살균제를 다년간 사용한 사과원과 전연 사용하지 않았는 사과원에서 채취한 반점낙엽병 이병엽 원반에 각살균제를 처리한 후 Alternaria mali의 분생포자 형성을 측정한 결과는 다음과 같다. 살균제 사용여부와는 관계없이 양사과원의 이병엽원반상에서 공히 Rovral은 그 권장농도 $0.5{\mu}g/ml$ 및 보다 저농도와 고농도에서 가장 높은 포자형성억제효과를 보였다. Antracol, Dithane M-45, 및 Dikar는 각각 그 권장농도 $0.7{\mu}g,\;0.75{\mu}g$, 및 $0.7{\mu}g/ml$ 그리고 보다 고농도에서 양사과원의 이병엽원반상의 포자형성을 완전히 억제하였으나, 보다 저농도에서는 $10,000\~25,000/ml$의 포자를 형성시켰다. 각종 살균제를 사용한 사과원의 이병엽원반상에서 Polyoxin 및 Difolatan은 태자형성억제효과가 낮아서 대조구의 $30,000/ml$에 비하여 $20,000/ml$의 포자를 형성시했으나, 살균제를 사용하지 않았는 사과원의 이병엽원반상에서는 비교적 높은 포자형성억제효과를 보였다. Captan, Dakonil, 및 Spat의 포자형성억제효과는 상기한 살균제보다 낮았으며, Bayleton은 사과반점낙엽병균의 포자형성억제효과가 거의 없었고, Benlate는 오히려 그 포자형성을 촉진시켰다.
살균기능에 박리와 탈리기능 추가된 비유독물인 친환경살균제를 역삼투(RO)막 부착된 유기물 등 오염물질 제거를 위하여 현장 적용시 역삼투막 차압증가 도달시간을 기준 적용시 평균 93.0%의 개선효율을 보였다, 또한 친환경살균제를 사용한 역삼투막을 Autopsy한 결과, 무기 및 유기오염의 비율이 기존살균제에 비하여 친환경살균제를 사용한 역삼투막이 유기오염의 비율이 적은 것으로 조사됨에 따라 친환경살균제의 바이오필름 제거(분산, 박리) 및 살균력이 기존 약품보다 우수한 것으로 확인되었다.
본 연구는 인삼점무늬병과 탄저병에 대한 친환경자재로 만들어진 친환경 살균제의 억제효과를 알아보기 위해서 수행을 했다. 인삼 점무늬병과 인삼 탄저병들은 인삼뿌리가 비대하기 시작하기 전에 낙엽을 시켜서 수확량을 크게 감소하는 주요한 병들이다. 천연칼슘, 녹차추출물, 홍삼박 술등은 A. panax에 의해서 유발된 인삼 점무늬병에 대해서 상당한 억제효과를 보였고 게 껍질 발효액과 익모초자연즙액은 C. gloeosporioides에 의해서 유발된 인삼탄저병에 대해서 큰 억제효과를 나타내었다. 이들 친환경 살균제는 치료효능보다 대체적으로 예방효능이 더 우수 하였다. 그러므로 이들 친환경 자재들은 인삼 유기재배포장에서 사용할 수 없는 화학농약을 대체하는 살균제로써 이용할 수 있고 그들의 억제효과를 극대화하기 위해 발병 전에 처리를 해야 한다.
본 실험에서는 microtiter plate를 이용하는 실내 검정법을 이용하여 고추 탄저병균의 기주체 침입 초기에 볼 수 있는 형태 변화인 포자 발아 및 부착과 균사 생장에 미치는 다양한 화합물의 활성을 대량으로 검정할 수 있는 방법을 확립하였고, 기존의 몇 가지 살균제가 가지는 고추 탄저병균의 초기 형태 분화 에 대한 억제 효과를 조사하였다. 본 실내 검정법을 표준화하기 위하여 MTT와 propanol 처리, 접종하는 포자의 농도, 배양 시간들이 병원균의 흡광도에 미치는 영향을 조사하였다. MTT를 12 시간, propanol을 1 시간 처리하였을 때, 그리고 JC24 의 포자를 $1\times10^5$개/mL의 농도로 접종하고 36 시간 배양하였을 때, 병원균의 흡광도가 일관성 있고 높게 나타났다. 살균제의 작용 특성을 알아보기 위해서 6종의 보호용 살균제, 6종의 스테롤 생합성 저해 살균제, 1종의 호흡저해제를 선발하여 microtiter plate 대량 검정 방법에서 효과를 조사하였다. 보호용 살균제 중에서 mancozeb, chlorothalonil, dithianone 등은 $6.25{\mu}g/mL$ 처리구에서도 포자의 발아, 부착과 균사의 생장을 모두 80% 이상 억제하였으나, propineb, iminoctadine, fluazinam 등은 $100{\mu}g/mL$의 처리를 2 시간만에 세척하였을 때 흡광도가 감소하는 것으로 보아 포자 부착 억제 효과는 적었다. 6종의 스테롤 생합성 저해제 중에서 hexaconazole, tebuconazole, myclobutanil 등은 포자의 발아와 균사 생육을 억제하고, 세척할 경우 JC24의 생육 억제 효과가 떨어지는 것을 보아 부착 억제 효과는 기대할 수 없었다. Nuarimol 은 $100{\mu}g/mL$로 처리한 고농도에서만 부착에 대한 억제 효과가 54.7%로 다른 억제 효과보다 우수하였으나, $6.25{\mu}g/mL$의 저농도로 처리하였을 때는 부착 억제 효과가 나타나지 않았다. Kresoxim-methyl은 6.25와 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 포자 부착에 대한 억제율이 27.3%와 54.4%로 나타났는데, 처리하는 농도가 높아짐에 따라서 효과도 증가하였다. 이상의 결과와 같이 때 microtiter plate를 사용하여 병원균이 식물체를 침입하는 초기에 나타나는 포자 발아와 부착, 그리고 균사 생장을 검정할 수 있었으며, 본 실험 방법을 통하여 Kresoxim-methyl은 탄저병균의 포자 부착을 특이적으로 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다.
병원균의 조기 차단을 목적으로 본 연구에서는 사용이 간편한 chlorine oxide 기포 발생형 살균세정용 타블렛 정제의 살균효과를 검증하였다. 대한민국 식품의약품안전처 고시 2012-10호의 사용기준에 따른 살균력의 검증결과, 본 연구에서 사용한 살균세정제를 20±1℃에서 5분±10초 처리하였을 때 Escherichia coli ATCC 10536 및 Staphylococcus aureus ATCC 6538의 균에 대하여 초기균수(cfu/ml)를 99.999% 이상 감소하였다. 살균세정제를 희석 농도 0.1%의 경수에 1일 사용한 양말과 상하 내의를 1시간 침지한 후 CHROMagar 배지를 사용하여 살균정도를 조사한 결과 살균세정제가 투여된 처리구에서는 균이 전혀 검출되지 않았으나 무 처리 대조군의 경우 Staphylococcus sp. 등을 포함한 총 6.5×104 cfu/ml의 균체가 자랐다. 또한 1.5×108 cfu/ml의 실험용 E. coli BL21 균주에 살균세정제 0.1% (w/v)을 투여한 결과 투여 5분 내에 모든 균이 사멸하였다. 본 연구에서 검증한 기포발생형 살균세정제는 병원균, 실험용 대장균 및 생활용품에 대하여 뛰어난 살균효과가 있는 것으로 판명되었다.
Colletotrichum gloeosporioides에 의해 발생하는 딸기 탄저병에 대한 여러 살균제의 방제효과를 in vitro, 비닐하우스와 노지 육묘포장에서 검정하였다. Benomyl의 $EC_{50}$ 값은 균주 간에 저항성과 감수성 그룹으로 확연히 구별되었다. Iminoctadine tris는 mancozeb나 propineb과 같은 보호살균제보다 낮은 EC50값을 보였으며 mancozeb, propineb, azoxystrobin의 효과는 균주에 따라 다양한 결과를 보였다. 비닐하우스에서, 9종의 살균제를 병원균 접종 전과 후 딸기 '설향' 품종에 처리하였을 때 모든 약제는 무처리에 비해 방제효과가 좋았다. Propineb, mancozeb, azoxystrobin은 병원균 감염 전 처리 시 방제효과가 우수했던 반면 metconazole과 prochloraz-Mn와 같은 ergosterol biosynthesis inhibiting 살균제들은 낮은 탄저병 이병율을 보였다. 2009년과 2010년 노지 육묘포장에서 감소된 살균제 처리 프로그램에 따른 탄저병 방제는 captan 처리 프로그램과 비슷한 방제효과를 보였다. 따라서 prochloraz-Mn 등과 같은 탄저병에 효과적인 살균제를 기반으로 작성된 처리 프로그램은 딸기 농가에 유용하게 사용될 수 있고 탄저병 방제를 위한 더 많은 선택을 제공할 것이다.
작용기작이 다른 6종의 살균제를 선발하여 대추탄저병균에 대한 억제효과와 포장에서 대추 탄저병에 대한 방제효과를 조사하였다. 균사생장과 포자발아에 대한 억제효과가 우수하였던 fluazinam은 포장에서 대추 탄저병에 대한 방제효과도 우수하였다. 병원균의 균사생장에 대한 EC50값이 0.2-0.9 ㎍/ml와 0.4-1.1 ㎍/ml이었던 metconazole과 tebuconazole의 50.0 ㎍/ml에서 포자발아에 대한 억제효과는 7.4%와 11.1%로 매우 저조하였으나, 포장에서 병 방제효과는 80.5%와 77.0%로 나타났다. 배지 상에서 병원균의 균사생장에 대한 억제효과는 낮았지만, 포자발아 효과는 우수했던 보호살균제 mancozeb와 folpet은 포장에서 대추 탄저병에 대한 병 방제 효과가 87.6%와 92.0%로 우수하였다. 포장 분리 대추탄저병균 집단을 가지고 실시한 저항성 모니터링 결과, benzimidazole계에 속하는 carbendazim에 대한 저항성균은 이미 포장에서 발생하고 있으나, 나머지 pyraclostrobin, fluazinam, tebuconazole 등에 대해서는 저항성균의 발생이 없는 것으로 판단되었다. 하지만 pyraclostrobin에 대한 병원균 집단의 resistance factor 값이 160.4로 높은 것을 보면, 집단 내에서 살균제에 대한 반응의 다양성이 높은 것을 알 수 있기 때문에, 저항성 관리에 더 주의하여야 할 것으로 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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