• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권3호
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• pp.214-217
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• 2011

바나나, 오렌지 및 파인애플을 대상으로 시안화수소 처리후 잔류 특성을 평가하여 과실류에 대한 메틸브로마이드 대체 훈증제 개발 가능성을 조사하였다. 메틸브로마이드 훈증소독시 3일차에서 잔류량이 오렌지와 바나나에서는 1 mg/kg 미만 수준으로 나타났고, 파인애플의 경우에도 1 mg/kg을 조금 상회하는 수준으로 잔류허용 기준치 50 mg/kg을 훨씬 하회하고 있어 메틸브로마이드 잔류로 인한 독성문제는 우려할 수준이 아닌 것으로 평가되었다. 시안화수소 훈증소독의 경우 3일차에서 오렌지 50-60%, 바나나 70-80% 그리고 파인애플 50% 정도 분해 소실된 것으로 나타나, 잔류허용 기준치 5 mg/kg을 하회하는 1 mg/kg 미만 수준으로 나타났다. 이는 향후 메틸브로마이드 대체 훈증제로서 시안화수소의 사용이 가능함을 뒷받침하는 유용한 결과로 판단된다.

• 환경생물
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• 제41권3호
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• pp.193-203
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• 2023

에틸포메이트(Ethyl formate)는 자연상에서 발생되는 천연살충제로서 훈증방식으로 검역단계에서 해외로부터 유입되는 해충의 방제를 위하여 사용되고 있다. 특히, 메틸브로마이드의 대체제로서 주로 사용되며 인축에 독성이 약하고 식물에 대한 약해가 적다. 이러한 에틸포메이트를 농업해충방제를 훈증제로 사용하기 전에 유용생물체에 대한 독성과 수박, 애호박, 참외에 대한 식물독성 및 발생한 식물독성의 저감화 방안을 강구하고자 본 연구를 수행하였다. 에틸포메이트 2시간 훈증처리 후 지렁이, 꿀벌, 누에에 대한 LC₅₀ 값은 각각 39.9, 7.09, 17.9 g m^-3였다. EF에 대한 감수성 정도는 LC₅₀ 값 기준 지렁이, 누에, 꿀벌 순으로 낮게 나타났으며 에틸포메이트 훈증처리는 꿀벌에 대하여 강한 독성을 유발하였다. 식물독성은 7.5 g m^-3 농도로 처리된 수박 잎에서 관찰되었으며 10.0 g m^-3 농도로 처리 시 수박 잎의 가장자리는 까맣게 타들어 가는 산에 의한 약해가 발생함을 확인하였다. 다른 박과 식물인 애호박 및 참외에는 10 g m^-3 농도처리 시 잎에 강한 약해를 보였고 이를 저감하기 위하여 사용된 sodium silicate는 10% 및 20% 처리 시 약해의 저감을 확인할 수 있었다. 이와 같이 에틸포메이트 훈증처리 시 비표적생물에 대한 급성독성연구와 대상작물의 약해발생을 저감하는 연구는 에틸포메이트의 효율적인 농업해충 방제를 위한 중요한 결과를 도출했다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권4호
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• pp.395-402
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• 2017

유기합성 농약의 과다사용은 환경오염, 살충제 저항성 발달, 비표적 생물에 대한 영향 등 부작용의 원인이 되고 있다. 유기합성 농약의 대체약제로 포유동물에 저독성인 식물기원 물질이 각광을 받게 되었다. 이란 서양가새풀(Achillea millefolium L.) 정유성분의 훈증독성은 국제적 저장작물 해충인 머리대장가는납작벌레(Oryzaephilus surinamensis L.)의 방제제로 연구된 바 있다. 이 식물 정유의 화학적 성분을 가스크로마트 그래피(MS)를 이용하여 분석하였다. 살충실험 결과 처리농도에 따라 유의한 살충률을 나타냈다. 처리농도와 살충률 간 양의 상관관계가 있었다. 반치사 농도(LC50)는 $17.977{\mu}l/L$ 이었다. 주요 성분은 1,8-Cineole (13.17%), nerolidol (12.87%), ${\alpha}$-cubebene (12.35%), artemisia ketone (6.69%), ${\alpha}$-terpineol (5.27%), alloaromadendrene oxide (4.71%) 및 borneol (3.99%) 이었다. 전체 동정된 화합물의 96.35%는 Terpenic 화합물로 monoterpene hydrocarbons (8.19%), monoterpenoids (44.23%), sesquiterpene hydrocarbons (21.69%) 및 sesquiterpenoids (22.24%)를 포함하고 있었다. 본 결과는 terpene이 풍부한 서양가새풀 정유가 머리대장가는납작벌레의 안전한 생물농약으로 고려될 수 있음을 보여주었다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제58권4호
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• pp.341-345
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• 2019

에틸포메이트는 살충 효과가 빠르고 환경에 무해하며 특히 인축독성이 낮아 검역용 훈증제로 등록되어 있다. 이러한 에틸포메이트를 이용하여 훈증 챔버 (0.275 ㎥) 내에서 4종의 농업 해충 (오이총채벌레, 담배가루이, 복숭아혹진딧물, 점박이응애)과 4종의 작물 (참외, 오이, 토마토, 고추) 유묘기를 대상으로 12시간 훈증 처리하여 약효와 약해를 평가하였다. 에틸포메이트 1.5 g/㎥의 약량으로 12시간 훈증 했을 때 담배가루이와 복숭아혹진딧물은 93.3% 이상의 높은 살충력를 나타내었으나, 점박이응애는 2.0 g/㎥ 약량에서도 20% 미만의 낮은 살충력을 나타내었다. 그리고 에틸포메이트의 CT값(농도×시간)이 훈증 처리 온도 20 ± 1.5℃에서 8.9 g·h/㎥ 이상일 때 점박이응애를 제외한 나머지 3종의 해충에 대해서 90% 이상의 살충 효과를 얻을 수 있었다. 에틸포메이트 1.5 g/㎥의 약량으로 상기 4작물을 12시간 훈증했을 때 약해 증상은 나타나지 않았다. 따라서 에틸포메이트 훈증기술은 시설 내 해충방제를 위한 새로운 방식이 될 수 있으며 관행적인 살충제의 사용을 줄일 수 있을 것으로 생각된다. 그러나 해충의 충태별, 작물의 생육 시기별 에틸포메이트 약효 및 약해에 대한 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.

• 농약과학회지
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• 제20권4호
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• pp.355-360
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• 2016

화랑곡나방과 거짓쌀도둑거저리 유충 및 성충에 대한 Artemisia vulgaris, Achillea millefolium, Anethum graveolens, Cimicifuga heracleifolia, Citrus paradisi, Chrysanthemum indicum, Eucalyptus dives, Neroli bigard, Nigella sativa, Ruta graveolens 식물체 정유의 살충활성을 비교하였다. 그 결과 화랑곡나방 및 거짓쌀도둑거저리 유충에서는 N. bigard 및 A. graveolens 정유가 각각 139.11 및 $52.87{\mu}g\;cm^{-3}$의 접촉독성으로 가장 우수한 살충활성을 나타냈으며, 화랑곡나방 및 거짓쌀도둑거저리 성충의 경우 A. millefolium 및 A. graveolens 정유에서 각각 0.12 및 $93.14{\mu}g\;cm^{-3}$으로 훈증독성이 가장 우수한 살충활성을 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 N. bigard, A. graveolens A. millefolium 및 A. graveolens 정유가 화랑곡나방과 거짓쌀도둑거저리 유충 및 성충을 방제하기 위한 친환경 방제 법으로 적용 가능성을 보여주었다.

• 환경위생공학
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• 제16권3호
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• pp.1-13
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• 2001

트리클로로에틸렌 (trichloroethylene, TCE)는 오랜 시간동안 자연환경에서 잔류할 뿐만 아니라 TCE보다 더욱 더 독성이 강한 중간 생성물들을 만들기 때문에 미국과 대부분의 전세계 국가들로부터 주요 1차 환경오염물질로 분류되었다. 그러한 독성물질들은 혐기성 상태에서는 다이클로로 에틸렌(dichloroethylene, DCE)과 바이닐 클로라이드 (vinyl chloride, VC)와 같은 독성물질들이 생성되고 호기성 상태에서는 TCE epoxide계통의 물질들이 생성된다. 또한 훈증제인 메틸 브로마이드 (methyl bromide)는 대기의 오존층을 파괴하는 것으로 알려져 있고, 2001년경에 미국환경보호청 (USEPA)에 의해 사용이 금지될 것이다. TCE는 혐기성 조건하에서 연속적으로 탈염소화되고, 이어서 호기성 조건하에서 완전 산화될 수 있다. 그리하여 연속적인 혐기성 및 호기성 조건하에서 궁극적으로 TCE의 완전분해를 이루게된다. 메틸브로마이드는 화학적으로 가수분해되어 메틸 알콜 (methyl alcohol)로 되거나 유기물에 강하게 결합 (bound)된다. 또한 그것은 생물학적으로 포름알데하이드 (formaldehyde)로 산화되거나 메틸알콜로 가수분해된다. 수많은 연구자들에 의해 행해진 연구들은 TCE와 MeBr은 메탄 혹은 암모니아 산화 세균에 의한 공동대사과정 (cometabolism)을 통해 분해가 증진될 수 있다는 것을 보여주었다. 두 부류의 세균들이 두 화합물들을 분해시킬 수 있는 monooxygenase를 생산한다는 것은 잘 알려져 있다. 이 연구 논문에서 TCE와 MeBr의 생분해와 관련된 가장 최근의 연구논문들로부터 나온 핵심 연구결과들이 요약 검토된다. TCE와 MeBr로 오염된 현장을 정화하기 위해 이러한 기초연구결과들을 토대로 더욱 더 많은 연구가 필요 할 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제56권3호
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• pp.253-259
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• 2017

이산화염소 훈증 처리는 저곡해충에 대한 방제 가능성을 가지고 있다. 특히 체내로 독성 가스의 침투력을 높이기 위해 기문의 개방화를 유도하면 이 훈증 가스 처리 효과를 증가시킬 수 있다. 이 가설을 증명하기 위해 본 연구는 이산화염소 훈증 처리에 감수성을 보이는 화랑곡나방(Plodia interpunctella)을 대상으로 기문 개방 활동을 분석하였다. 화랑곡나방 유충의 기문은 모두 9쌍으로 앞가슴에 1쌍 그리고 복부에 8쌍을 각각 지니고 있다. 이들은 몸 내부에 가로 및 세로기관지와 연결된 구조를 지녔다. 기문 개방 유무는 염색액 침투 방법으로 판정하였으며 이를 토대로 분석한 결과 주변 온도 증가에 따라 기문 개방화는 약 60% 까지 증가하였다. 특히 이산화탄소에 노출되면 기문개방화는 약 95%까지 증가하였다. 반면에 이산화염소에 노출되면 화랑곡나방 유충의 기문은 대부분 닫혀 기문개방율이 약 25%로 줄었다. 이산화염소 처리에 이산화탄소를 추가한 결과 기문개방율은 이산화탄소 단독 처리만큼 크게 증가하였다. 이를 토대로 두 혼합 가스를 처리하여 살충효과를 분석한 결과 이산화염소 단독 처리에 비해 혼합처리가 현격하게 높은 살충력을 나타냈다.

• 환경생물
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• 제39권3호
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• pp.354-361
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• 2021

본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종(NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권7호
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• pp.1243-1252
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• 2000

휘발성 훈증제인 cis-와 trans-1,3-D의 각각에 대한 분해력 향상은 몇몇 연구자들에 의해 이루어져왔다. 본 연구는 cis-와 trans-1,3-D에 대해 서로 다른 속도에서 각각의 분해력 증진과 미생물과의 관련성을 조사한 것으로, 미생물이 휘발성을 갖는 독성 유기화합물의 분해를 향상시키는 데 관여하고 있음이 관찰되었다. 1,3-D로 야외(field)처리되어 적응되어 왔던 토양으로부터, 1,3-D의 분해가 확인된 토양시료를 채취하여 1,3-D를 분해할 수 있는 혼합 배양세균을 분리하였다. 이렇게 분리된 혼합 배양세균은 cis-1,3-D보다는 trans-1,3-D를 더 빨리 분해 시켰으나, 미생물 성장을 위한 탄소원으로 cis-와 trans-1,3-D만이 제공되었을 때는 분해가 일어나지 않는 반면, 적절한 2차 탄소원들이 존재할 때에는 cis-와 trans-1,3-D를 분해시켰다. 따라서, cis-와 trans-1,3-D의 분해는 공동대사과정(cometabolism)인 것으로 판단된다. 두 이성질체는, 토양여과액(soil leachate), tryptone, tryptophan, alanine이 포함된 시료가 2차 탄소원으로 제공되었을 때에는 분해가 이루어졌으나, 고온고압하에서 멸균시킨 토양추출액(soil extract), glucose, yeast extract 및 indole이 포함된 시료가 2차 탄소원으로 제공되었을 때는 두 이성질체 모두를 분해시키지 못했다. 상업용 훈증제로 이용되는 cis-와 trans-1,3-D를 다른 속도로 개별적으로 분해하는 혼합 미생물군은 형태학적인 구별방법에 의해 4개의 독립된 순수 colony로 구성되어 있는 것으로 관찰되었다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제21권4호
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• pp.365-373
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• 2006

Emission of methyl bromide (MeBr) from soil was implicated in stratospheric ozone depletion. To determine multi analysis of alternatives fumigants for MeBr, this paper describes the methods of analysis in water and soil. The MeBr, methyl iodide (Mel), propargyl bromide (PBr), cis 1,3-dichloropropene (cis 1,3-D), trans 1,3-dichloropropene (trans 1,3-D) and chloropicrin(CP) are separated on the base line on GC-ECD at three column of AT+DB+DB (90m) with temperature programing of $35^{\circ}C{\rightarrow}110^{\circ}C$ on GC-ECD. The relative retention time for MeBr, Mel, PBr, cis 1,3-D, trans 1,3-D and CP is 1.0, 1.4, 2.3, 3.2, 3.6 and 3.7, respertively. The detection limit for MeBr, Mel, PBr, cis 1,3-D, trans 1,3-D and CP is 469 pg, 5 pg, 21 pg, 79 pg, 101 PE and 5pg, respectively. Recovery of MeBr Mel, PBr, cis 1,3-D, trans 1,3-D and CP in water added 150 ppm fumigants were 81%, 96%, 95%, 97%, 98% and 99%, respectively. Recovery of MeBr, MeI, PBr, cis 1, 3-D, trans 1,3-D and CP in soil added 150ppm fumigants were 56%, 84%), 85%, 81%, 87% and 88%, respectively.