동물용의약품은 가축질병의 예방 및 치료의 목적으로 이용되어 그동안 우리나라 가축의 질병방제와 사료효율의 증진으로 양축농가의 소득증대와 아울러 축산이 대규모로 발전할 수 있게 하는데 기여한 바가 크다. 그러나 특히 항생제나 합성 항균제의 오남용에 따른 가축의 장내 세균과 병원성 세균의 항생항균제에 대한 내성획득으로 질병치료 효과의 저하, 축산식품을 통하여 이들 제제의 잔류물질이 인체내로 들어가 부작용을 일으키거나 세균의 내성인자가 사람 병원체에 전달되어 사람의 질병치료에 장애요인이 될 수 있는 문제점이 제기되고 있다. 그리고 공중위생전인 측면에서 항생항균제, 호르몬제, 생물학적제제(백신 등), 마취제, 마약류, 등의 요주의동물용의약품을 체계적으로 관리할 필요성이 제기되고 있다. 본 주제에서는 동물용의약품 중 현재 가장 많은 량이 이용되고 있는 항생제를 중심으로 사용실태와 오남용 사례를 살펴보고자 한다.
천연생물자원으로부터 적변억제 효과가 우수한 ICPE-P$_{107}$R와 ICPE-C$_{105}$R을 선발하였고 실험 포장에서 1년생 묘삼을 식재하여 2년간에 걸친 인삼의 적변현상 억제 효과를 검증하였다. 그 결과 방제물질과 보조제를 조합한 방제물질 처리구에서 인삼의 생장이 우수하였는데 특히 ICPE-P$_{107}$R와 ICPE-C$_{105}$R에서는 건물중이 대조구의 1.15g dry wt. x ginsen$^{-1}$보다 더 많은 1.99g dry wt. 와 1.47g dry wt. 로 생장 증가를 나타내었다. 또한 적변 억제 효과에서 방제물질 ICPE-P$_{107}$R 와 ICPE-C$_{105}$W가 각각 20%, 13.3%로 대조구 58%에 비해 놀라울 정도로 높은 방제 효과를 나타냈으며 ICPE-C$_{105}$R, ICPE-C$_{105}$P에서도 16.7% 18.2%로 비교적 양호한 효과를 나타내었다. 총 ginenoside의 함량과 각 ginsenoside의 함량역시 모든 방제제 처리구에서 대조구보다 공히 더 높은 함량을 나타내었다. 특히 ICPE-C$_{105}$R, ICPE-P$_{107}$R 처리구에서는 대조구보다 조사한 ginsenoside의 종류와 총 함량에 있어서 모두 월등하게 더 높았다.
수도작(水稻作)에 있어 주요한 병해(病害)의 하나인 문고병(紋枯病)을 조기(早期)에 생력적(省力的)으로 방제할 수 있는 신농약제형(新農藥劑型)의 개발가능성을 검토(檢討)하기 위하여 pencycuron과 flutolanil을 유효성분으로 하고 식물성유지(植物性油脂)와 계면활성제(界面活性劑)를 각각 부유제(浮遊劑) 및 확전제(擴展劑)로 사용하여 4%의 수면부유제(水面浮遊劑) 시제품(試製品)을 제조(製造), 그의 이화학성(理化學性)과 생물효과를 조사(調査)한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 시제품(試製品)의 수면확전성(水面擴展性)은 $35cm^2/mg$ 이상으로 우수하였으며 담수중(湛水中) 유효성분의 분포(分布)는 pencycuron 시제품(試製品)이 수표면(水表面)에 존재한 반면 flutolanil은 담수중(湛水中)으로의 확산(擴散)이 용이하였다. 시제품(試製品)은 사용(使用)한 부제(副劑)의 종류(種類)에 관계없이 모두 주성분(主成分)의 경시분해(經時分解)가 완만하여 화학적(化學的)으로 안정(安定)하였다. 실험실하(實驗室下)에서 pencycuron 시제품(試製品)의 균핵발아저지력(菌核發芽沮止力)은 30일 이상 지속하였다. 친유성(親油性) 계면활성제(界面活性劑)를 사용하여 제조한 pencycuron 시제품(試製品)은 수도유묘이앙(水稻幼苗移秧) 1일(日) 전(前)에 유효성분으로 20g/10a을 수면살포(水面撒布)하였을 매 수화제(水和劑)와 동등한 방제효과가 있었다. 약제처리후(藥劑處理後) 5일 이내의 담수범람(湛水汎濫)은 방제효과를 현저히 저하시켰다.
염소, 요오드, 담수처리에 의한 바이러스 병원성 약화 시험결과, 염소 5 ppm이상에서, 담수 50% 이상에서 살균효과를 나타내었으나 요오드는 효과가 없었다. Peptidoglycan, schzophyllan의 면역증강 효과를 시험한 결과, 각각 7일간 격 투여구와 2일간격 투여구에서 생존율이 대조군에 비해 높게 나타났다. 화학적, 효소적, 생물활균제를 투여하여 수질 및 저질 개선시험결과 화학적 개선제, Mg(OH)$_2$의 효과가 수질, pH, 강열감량 부분에서 효과가 가장 컸으며, 특이하게 효소적 개선제는 총 황화물의 농도를 약간 높이는 것으로 나타났다.
기후변화에 따른 해충개체군 증감모형은 해충방제를 위한 초발생예찰과 연속적 해충변동 양상의 파악에 매우 중요하다. 이러한 예측은 농약사용의 효율성을 높이고, 환경에 적은 영향을 줄 수 있으므로, 현대 해충방제전략의 화두로 볼 수 있다. 본 연구는 온도변화에 따른 해충의 농약효과에 따른 사충률의 변화를 개체군 모형과 결합시켜 모의했다. 감수성 점박이응애를 강낭콩을 기주로 20, 25, 30, $35^{\circ}C$에서 Acrinathrin-Spiromesifen 혼합제와 Azocyclotin 유기주석계 농약에 노출시켰다. 생물검정 결과 점박이응애의 사충률은 온도와 농약의 종류에 따라 유의한 차이가 발생했다. 점박이응애의 개체군 밀도변동 모의는 DYMEX를 이용했으며, 모의결과 농약의 종류별로 기후변화에 따른 초기방제 시기와 방제횟수에 차이가 나타날 것으로 예측됐다. 본 연구결과는 미래의 기후변화에 대응한 해충방제 전략과 농약 선발에 있어 중요한 시사점을 제공할 것으로 사료된다.
곤충은 장내에 서식하고 있는 미생물과 상호작용을 통해 공생하는 것으로 알려져 있으며, 이러한 공생자는 공진화를 통하여 극한 환경에서도 서식을 가능하게 한다. 이러한 관점에서 토양 속에서 부엽토와 식물 잔재를 먹고 사는 장수풍뎅이 유충의 장내에 존재하는 공생자는 식물병원균을 방제하는 데 유용한 미생물이 존재할 것으로 생각된다. 따라서, 식물병원균에 대해 활성을 갖는 유용 미생물 10종을 장수풍뎅이 유충의 소화기관 전장, 중장, 후장으로부터 분리하였다. 분리된 10종의 유용 미생물은 유묘 검정을 통하여 토마토 잿빛곰팡이병, 배추 뿌리혹병, 고추 탄저병, 고추 역병에 대하여 강력한 항균 활성을 확인하였다. 10종의 항균활성 미생물은 형태적 특성과 16s rRNA gene 분석으로 Bacillus속 4종, Paenibacillus속 3종 및 Streptomyces속 3종으로 동정되었다. 유용 미생물은 인산 가용화, indole-3-acetic acid, siderophore 생성 활성이 우수하며 진균외막가수분해 효소인 β-1,3-glucanase, pretease 활성을 보였다. 10종의 유용 미생물 중, DM152 균주는 토마토와 고추 식물체의 모든 기관에서 생장을 촉진시켰다. 따라서, 장수풍뎅이 유충의 소화기관으로부터 분리된 10종의 장내 미생물은 생물학적 방제제 및 생물비료의 활용 가능성을 나타내었다.
고랭지배추 재배지에 발생하는 나방류 해충의 종합적 관리를 위해 생물적방제와 화학적방제의 조화로운 사용에 의한, 배추 재배 시 사용되는 약제 중, 배추좀나방의 천적인 큰밤고치벌(Microplites mediator)에 대해 저독성을 보이는 약제를 선발하였다. 큰밤고치벌에 대한 저독성 약제 선발 방법으로 분무법(Spraying method), 잎침지처리법(Leaf dipping method) 및 충체침지처리법(Body dipping method)을 확립하였다. 배추에 등록되어 있는 주요 살충제 31종을 추천농도로 희석한 후 큰밤고치벌 성충을 충체침지처리한 결과 16종이 저독성 약제로 선발되었으며, 배추에 등록된 살균제 및 제초제 15종은 큰밤고치벌(Microplites mediator) 성충에 모두 독성이 낮았다.
친환경 선충 방제제 개발을 위해 경북 성주군 선남면 및 충남 공주군 우성면의 시설원예 재배지 토양으로 부터 선충 포식성이 뛰어난 곰팡이 Arthrobotrys thaumasia Nema-1과 선충 표피성분인 collagen과 알집 주성분인 gelatin 분해능이 뛰어난 Bacillus subtilis C-9를 분리 하였다. 이들 분리균을 대상으로 포트실험을 통해 선충치사 효과의 지표인 난낭수 감소를 검토한 결과, 균밀도가 $7.0{\times}10^3cfu\;g^{-1}$인 A. thaumasia Nema-1 곰팡이 제제 $5,000mg\;kg^{-1}$을 처리 시 뿌리혹 선충의 난낭수가 무처리 대비 35% 감소하였다. 포식성 곰팡이 Nema-1 제제와 균밀도가 $8.5{\times}10^5cfu\;g^{-1}$인 B. subtilis C-9 세균 제제 각각 $5,000mg\;kg^{-1}$ 혼합 처리구에서는 난낭수가 무처리 대비 67% 감소하였다. 또한 선충치사효과를 증진시키기 위하여 살선충 활성이 있다고 보고 된 계피추출물 제제 $10mg\;kg^{-1}$을 $5,000mg\;kg^-$의 Nema-1과 C-9 제제와 혼합하여 처리 하였을 때 난낭수가 무처리 대비 84%이상 감소하였으며, 대표적 살선충제인 선충탄(Fosthiazate) $24mg\;kg^{-1}$은 난낭수가 26% 감소한 결과와 비교해 볼 때 훨씬 높은 수준이었다. 이상의 결과는 생물학적 선충방제제는 미생물 또는 식물체 추출물 단제 보다는 혼합물 형태로 사용하는 것이 더 효과적이라는 결과를 제시하였다.
흰가루병은 시설 재배 박과류 작물에 광범위하게 발생하여 큰 경제적 피해를 유발하는 병으로서 흰가루병에 의한 피해를 예방하기 위해 실제 현장에서 사용할 수 있는 효과적인 방제체계의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 시설오이 재배지의 흰가루병에 대해 오이흰가루병에 등록된 서로 다른 계통의 4개 약제와 2종의 유기농 자재의 약제 교호살포체계별 방제효과를 조사하였다. Pyraclostrobin EC (Pyr, a.i. 22.9%), Hexaconazole SC (Hex, a.i. 2%), Flutianil EC (Flu, a.i. 5%), Penthiopyrad EC (Pen, a.i. 20%) 등 4종의 화학약제를 단일약제 반복처리 및 조합처리 방식으로 총 3회 처리한 결과 $Pyr{\rightarrow}Flu{\rightarrow}Pen$ 처리구는 87%의 높은 방제가를 나타낸 반면, Pyr 연속 3회 처리구는 32.5%의 낮은 방제가를 나타내어 해당 약제에 대한 저항성이 있음을 확인하였다. $Pyr{\rightarrow}Flu{\rightarrow}Pen$ 처리구와 보호용 살균제인 Iminoctadine-tris-albesilate SC (Imi)를 처리한 구 그리고 유기농 자재 2종의 교호살포 처리구의 방제가를 조사한 결과 $Imi{\rightarrow}Flu{\rightarrow}Pen$ 처리구의 방제가는 89%로 가장 높게 나타났으며, 유기농자재 교차살포 처리구의 방제가는 66.3%로 나타났다. 시험 결과를 바탕으로 $Pyr{\rightarrow}Flu{\rightarrow}Pen$, $Imi{\rightarrow}Flu{\rightarrow}Pen$ 처리구는 시설 오이 재배지 내 발생하는 흰가루병 피해를 최소화할 수 있는 효과적인 약제교호살포체계로 생각된다.
담배가루이 방제는 대부분 화학적 방제에 의존하므로 약제저항성 증가가 야기되므로, 트랩식물을 이용한 대체방제법 개발을 위해 허브식물들에 대한 담배가루이의 기주 선호성을 조사하였다. 완주군에 있는 국립원예특작과학원 내 토마토온실에서 실험을 진행하였으며, 허브 식물로 레몬밤, 초코민트, 로즈제라늄, 애플제라늄을 지면으로 부터 50 cm와 작물 상단부의 30 cm 위치에 각각 설치하여 담배가루이 밀도를 조사하였다. 허브식물의 설치 위치별 담배가루이 밀도를 각각 조사한 결과 레몬밤이 설치된 곳에서 높았으며 로즈제라늄과 애플제라늄은 오히려 기피하는 것으로 나타났다. 이 결과는 유인제, 기피제 및 트랩식물을 포함한 허브 식물을 사용하는 담배가루이의 대체방제법 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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