한국은 오랫동안 벼 도열병 방제 연구를 진행해왔고 다양한 방제 체계를 구축하고 있으나 벼 도열병은 지속적으로 변이가 이뤄지기 때문에 항상 벼 도열병에 대한 예찰과 방제를 위한 연구가 필요하다. 북한은 남한으로의 벼 도열병 원인균이 유입될 수 있는 주요 경로 중 하나임으로 북한에서 발생하는 벼 도열병의 균주 분포와 다양성 연구는 한국에서 발생할 수 있는 벼 도열병 방제 연구에 중요한 자료일 수밖에 없다. 2018년도 철원과 수원에서 분리한 균주는 KI와 KJ의 점유율이 유사한 수준이었으나 이후 진행된 연구 결과에서는 레이스 분포에 변화가 나타났다. 수원은 2018년 KI/KJ 레이스의 점유율이 유사했으나 2019년 2020년으로 갈수록 KJ레이스의 점유율이 높아졌고 전주의 경우 2019년 KJ/KI 레이스 점유율이 역전된 후 2020년까지 KJ 레이스의 점유율은 높게 유지되었다. 철원의 경우 2018년부터 2019년까지 KJ/KI 레이스 비율이 유사하였는데 2020년에는 거의 KJ 레이스만 분포하는 것을 발견하였다. 반면 고위도 지역인 중국 내 북한 접경지역인 단둥과 연길에서 분리한 도열병균의 레이스 분포를 비교 분석하면, 국내의 도열병 레이스 변화와 달리 2021년부터 2022년까지 중국의 북한 접경지역인 단둥과 연길에서는 KI 레이스가 우점이었다. 단인자 계통 저항성 검정 실험에서는 IRBL9-W, IRBLIR-24 계통이 국내와 고위도 북한 접경지역 모두 공통의 저항성원으로 분류되었다. 비록 남한 및 중국 내 북한 접경지역에서의 벼도열병균의 레이스 분석 연도의 차이가 있어 직접적인 비교는 어려우나 중국의 접경지역과 남한의 벼도열병균 레이스의 지역간 비교는 도열병 방제 체계 구축에 중요한 자료로 판단된다.
Park, Kyeong-Hun;Yun, Hye-Jeong;Kim, Won-Il;Kang, Jun-Won;Millner, Patricia D.;Micallef, Shirley A.;Kim, Byeong-Seok
한국토양비료학회지
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제46권6호
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pp.615-622
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2013
배단계와 유통단계에서 멜론의 미생물 위해요소를 조사하기 위하여 전북 익산과 충남 논산에 위치한 멜론 재배지에서 토양과 관개수, 식물체를 채집하였다. 수원시에 위치한 대형마트, 농산물시장, 재래시장으로부터 유통되는 멜론과 시판종자를 채집하여 위생지표세균 3종 (총호기성균, Coliform, E. coli)과 병원성 미생물 4종 (B. cereus, L. monocytogenes, Salmonella spp., S. aureus)을 분석하였다. 멜론 재배과정 중 총호기성균과 대장균군은 각각 0.43~6.65, 0.67~2.91 log CFU $g^{-1}$ 수준으로 검출되었다. Bacillus cereus는 익산지역의 토양과 멜론 잎에서 각각 2.95, 0.73 log CFU $g^{-1}$으로 검출되었고, 논산지역의 토양에서 3.16 log CFU $g^{-1}$로 검출되었다. 농산물시장, 대형마트, 전통시장에서 멜론의 총호기성균은 각각 4.82, 3.94와 3.99 log CFU $g^{-1}$로 확인되었다. 유통중인 멜론에서 대장균군은 0.09~0.49 log CFU $g^{-1}$ 범위였으며, 판매장소에 따라 총호기성균과 대장균군 수준에 유의적인 차이가 나지 않았다. 모든 시료에서 Listeria monocytognes, Salmonells spp., Staphylococcus aureus는 검출되지 않았다. 멜론 종자의 총호기성균은 0.33~3.34 log CFU $g^{-1}$ 수준이었다. 관개수, 토양, 가축분뇨와 수확후 처리를 포함한 다양한 농업 활동이 미생물오염의 잠재적인 원인이기 때문에 토양, 물과 농자재에 대한 위생관리와 모니터링이 안전한 멜론 생산을 위하여 수행되어야 할 것으로 생각된다.
도시하수 1차슬러지의 가수분해와 산발효특성 향상을 위해 슬러지상 형태를 가진 새로운 회분식 및 반연속시 발효시스템의 운전특성을 운전 온도와 pH를 함수로 평가하였다. 본 공정에서 적용한 산세정 슬러리 반응조는 pH 9와 고온($55^{\circ}C$)의 운전조건하에서 비교적 짧은 체류시간내 유출수내 다량의 유기산을 생산하는 우수한 운전특성을 가지고 있다. 가수분해 특성은 대상기질인 슬러지의 특성에 미치는 계절적 특성에 상당한 영향을 받았으나, 반면에 산형성특성은 거의 영향을 받지 않았다. 우기계절을 기준으로 할 때 최적 운전조건하에서의 휘발성 유기산의 생성과 회수율은 $0.18\;g\;VFA_{COD}\;g^{-1}\;VSS_{COD}$과 63.3%이었으며, 발효부산물로써 질소와 인의 용출율은 각각 $0.006\;g\;N\;g^{-1}\;VSS_{COD}$ 및 0.003 g $P\;g^{-1}\;VSS_{COD}$이었다. 실규모 처리장($Q=158,880\;$m^3\;day^{-1}$)에서의 물질수지 결과 우기계절동안의 휘발성 유기산과 비휘발성 유기산의 생산량은 약 $3,110\;kg\;VFA_{COD}\;day^{-1}$ 및 $1,800\;kg\;COD\;day^{-1}$이었는데, 이는 유입 하수기준으로 약 $31\;mg\;COD\;L^{-1}$, $20\;mg\;VFA_{COD}\;L^{-1}$, $0.7\;mg\;N\;L^{-1}$ 및 $0.3\;mg\;P\;L^{-1}$의 수질향상을 가져올 것으로 평가되었다. 이 공정의 적용에 따라 유입하수 $1,000\;m^3$ 당 약 $67 (에너지 비용 제외시)의 경제적 이득이 있으며, 건기계절시에는 이보다 더 높은 경제성을 가질 것으로 기대된다. 또한 본 연구결과 고성능 발효조는 병원성균이 없는 안정화된 고형물 생산, 우수한 고형물 분리특성 및 경제성 등 다양한 장점이 있는 것으로 나타났다.
이상적인 구강항균제로는 구강환경 내에서 정상 세균총보다는 치아우식증의 원인균주 및 치주염이나 구취 유발세균에 대한 선택적인 항균력이 우수하면서도 인체 및 환경독성이 낮은 물질이 요구된다. 이러한 요구사항을 충족시킬 수 있는 천연항균제 개발을 위해 천연물질인 Hamamelis virginiana의 추출물을 이용한 연구를 하였다. 최근 식물 추출물이나 정유(essential oil)의 항균 효과를 관찰하는 연구가 활발히 이루어지면서 치아우식증이나 구취 및 치주질환을 예방하거나 진행을 억제하는 목적으로 사용할 수 있는 천연 항균제 후보 물질들이 속속 보고 되고 있으며, Hamamelis virginiana가 여기에 속한다. Hamamelis virginiana는 치주질환을 야기하는 세균을 포함하는 여러 세균 종, 즉 Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Capnocytophaga gingivalis, Veilonella parvula, Eikenella corrodens, Peprostreptococcus micros, Actinomyces odontolyticus 등에 대해 항균 효과가 있는 것으로 보고 되었고, 이 실험에서는 구강감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae에 대한 항균 효과를 연구함으로써 이러한 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 이용하여 구강위생용품 등 치과영역 임상에 이용할 수 있는지에 대한 연구를 하였다. 본 실험에서는 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 보기 위해서 Hamamelis virginiana 알콜 추출액을 처리하여 종이 원판 항생제 감수성 검사, 최소발육저지농도 그리고 최소살균농도를 결정하는 연구를 한 결과, 모든 실험 병원균주에 대해 항균성을 나타내었다. 본 연구 결과로 미루어 볼 때, Hamamelis virginiana의 항균력은 구강 감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae 모두에게 유효하게 작용하며, Hamamelis virginiana의 직접적인 살균작용까지도 확인되었다. 따라서 천연물질인 Hamamelis virginiana를 이용하여 구강질환을 일으키는 병원균에 대한 직접적인 항균작용을 기대할 수 있는 항균제 개발이 가능할 것으로 보인다.
Oxathiapiprolin은 병원균의 포자형성과 효모성장을 저해하여 노균병을 방제하는 piperidinyl thiazole isoxazoline 계열 살균제로 2015년 국내 사용등록이 요청된 신규약제이다. 본 연구에서는 oxathiapiprolin의 신규등록과 관련해 안전관리를 위한 공정시험법 마련이 요구되어 농산물 중 잔류분석법을 개발하였다. 농산물 중 oxathiapiprolin은 acetonitrile로 추출한 뒤 분배효율 향상을 위해 1 N sodium hydroxide (NaOH)를 이용해 염기성으로 조절하여 비해리 상태로 만든 뒤 dichloromethane으로 액액분배하였으며 분배추출액은 silica SPE 카트리지로 정제한 뒤 HPLC-UVD로 분석하였다. 개발된 분석법의 검출한계(LOD) 및 정량한계(LOQ)는 각각 0.003, 0.01 mg/kg이었고, 대표농산물 5종(고추, 감귤, 감자, 대두, 현미) 중 oxathiapiprolin의 평균 회수율은 86.7-112.7%(상대표준편차, $RSD{\leq}10%$)으로 나타났다. 이는 잔류물 분석에 관한 CODEX 가이드라인(CAC/GL 40)을 만족하는 것으로 확인되었다. 따라서 개발된 분석법은 국내외 유통 농산물 중 oxathiapiprolin의 안전평가를 위한 잔류량 적부 판정에 있어 공정시험법으로 사용되기에 적합할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 고추재배 지역의 오염지 토양으로부터 탄저병원균인 Colletotrichum gloeosporioides에 대하여 항진균 활성이 우수한 균주를 분리하였다. 분리 균주의 생화학적 특성을 조사한 결과 내생포자를 형성하는 Gram-positive이며, 세포크기는 $2.5{\sim}3.0{\times}1.5{\mu}m$으로 짧은 간균으로 siderophore, cellulase와 IAA (Indole-3-acetic acid)을 생산하였다. 16S rRNA 유전자염기서열 분석 결과 Bacillus sp.와 99%의 상동성을 나타내어 Bacillus sp. CS-52로 명명하였다. Bacillus sp. CS-52의 항진균 활성 물질을 생산하기 위한 배양 최적 조건은 0.5% glucose, 0.7% $K_2HPO_4$, 0.2% $K_2HPO_4$, 0.3% $NH_4NO_3$, 0.01% $MnSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.15% yeast extract, pH 7과 $30^{\circ}C$로 조사되었으며, 최적화된 배양조건에서 36시간에 최대 성장을 보이며, 고추 탄저병원균에 대하여 60시간 배양조건에서 가장 높은 13.3 mm의 항진균 활성을 보였다. 포자발아억제력은 48시간에 가장 높은 억제력이 보였고, siderophore는 최종배양시간 72시간까지 생성됨을 확인하였다. 식물생장조절물질 IAA와 활성효소인 cellulase의 경우 배양시간 24시간에 최대 생성됨을 확인하였으며, C. gloeosporioides에 대한 실내에서의 항진균활성 검증결과 화학농약 보다 더 높은 70%의 방제가를 나타내었다. 향후 Bacillus sp. CS-52 균주와 배양액을 이용하여 생물학적 친환경방제제로의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.
본 연구는 최근 증가하고 있는 시설 내 수출 파프리카 재배에서 급증하는 외래해충과 병해충의 방제를 위해 사용되고 있는 농약의 안전사용과 잔류 저감을 위한 연구의 일환으로 실시했다. 침투성 살균제인 boscalid와 pyraclostrobin의 주성분 함량이 각각 47%와 18.8% 인 단제와 두 약제의 주성분 농도가 13.6%와 6.8%가 혼합된 합제를 기준량 및 배량이 되게 살포하여 계절별(3월과 6월)로 수확 전 18일부터 1일전까지 생산단계 농약 잔류분석을 통해 생물학적 반감기를 구하고, 열매와 잎에서의 살포 후 농약의 분포 비를 구하였다. Boscalid와 pyraclostrobin의 3월과 6월 살포한 농약의 반감기는 정량 처리 시 합제에서 boscalid의 경우 5.0일과 17.3일, 단제 처리구에서는 19.8일과 16.3일로 나타났고, pyraclostrobin은 합제 처리구에서 13.9일과 13.1일 이었고, 단제 처리구에서는 14.4일과 20.1일 이었다. 6월 처리구는 3월에 비해서 전체적으로 잔류량 검출이 합제의 경우 다소 낮았지만 단제 처리구의 경우 3월의 반 정도로 낮게 검출되었다. 배량 처리구간에서는 농약의 잔류는 두 농약 공통으로 안전사용기간 내 MRL을 초과하여 검출되는 경우가 많았고 특히 3월 처리구간이 6월에 비해 전 처리 기간 내 잔류량 감소가 거의 없거나, 더욱 높게 검출되었다. 열매와 잎에서의 농약의 분배 비율을 조사한 결과 두 농약이 적게는 20배에서 높게는 200배 정도 잎에서 생산단계 전 기간 동안 10-40 ${\mu}g\;g^{-1}$ 수준으로 유지되었다. 이 같이 합제는 주성분 함량과 최종살포 농도가 단제에 비해 낮으므로 열매에서의 잔류 저감을 도모할 수 있었고, 잎에서의 두 살균제의 잔류 수준과 지속기간이 병 발생을 억제할 수 있을 것으로 예상된다.
붉은곰팡이는 곰팡이독소를 생성하는 식물병원균으로 수확된 보리 알곡에 잔존하여 저장 중 적절한 환경이 조성되면 곰팡이독소를 생성할 수 있다. 저장 중 겉보리의 저장온도와 곡물수분함량이 붉은곰팡이와 곰팡이독소 오염에 미치는 영향을 알아보기 위해 전라도에서 수집한 겉보리 시료 3점의 수분함량을 14%와 20%로 조절한 후 온도조절이 되지 않는 상온창고와 $12^{\circ}C$ 이하로 온도를 조절한 저온창고에 각각 저장하였다. 창고의 온도와 습도를 실시간으로 측정하면서 1, 3, 6, 12개월 후 시료의 수분함량, 붉은곰팡이와 곰팡이독소의 오염 정도를 조사하였다. 창고의 온 습도 조사결과 상온창고는 월별 평균온도가 최저 $3^{\circ}C$에서 최고 $29^{\circ}C$였으며, 평균습도는 58~70% 인 반면 저온창고는 평균온도가 $3{\sim}13^{\circ}C$ 였으며, 평균습도는 62~74% 였다. 시료의 수분함량은 상온창고에서 감소하였으나 저온창고에서는 초기수분함량 14% 시료는 수분함량이 증가하였고, 초기수분함량 20% 시료는 감소하였다. 붉은곰팡이 오염립은 상온창고에서 저장기간이 경과할수록 감소하였으나 저온창고에서는 시료의 수분함량이 높아 감소폭이 적었다. 곰팡이독소는 대부분의 시료에서 저장 12개월 후에는 상온창고에서 니발레놀이 더 많이 검출되었으나 1, 3, 6개월에는 뚜렷한 차이가 없었다. 따라서 겉보리의 건조가 덜 된 경우 저온창고에 보관하는 것이 붉은 곰팡이의 오염을 줄이는데 효과적이며, 겉보리를 1년이상 장기 저장할 경우 저온창고에 보관해야 니발레놀의 오염을 줄일 수 있다.
동전마름병은 Sclerotinia homoeocarpa가 원인균으로 주로 한지형 잔디에 발생하는 주요 병이다. 본 연구는 이쑤시개를 이용하여 동전마름병 전염원 검출과 처리물량을 달리하여 약제 살포하였을 때 병원균 검출 특성을 조사하기 위하여 수행하였다. 동전마름병 병원균을 검출한 결과 병반 중심의 잎 부위에서는 100% 검출되었으며, 대취 부분에서는 83.3%가 검출되었으나 토양에서는 전혀 검출되지 않았다(대취층 아래 1, 2와 3 cm). 병반 중심부와 가장자리에서는 100% 검출되었으며 병반으로부터 1.5 cm 떨어진 부분에서는 13% 검출되었으며 병반으로부터 3와 4.5 cm 떨어진 부분에서 병원균의 분리빈도는 각각 3와 0%로 나타났다. 동전마름병 병원균은 병반으로부터 1.5 cm 떨어진 지점의 잎과 대취에서는 73.3%와 20%가 검출되었으며 3 cm 떨어진 부분과 4.5 cm 떨어진 부분에서 각각 46.6%와 13.3% 병원균이 검출되었다. 토양부분에서는 병원균이 검출되지 않았으며 전염원 검출 빈도는 병반으로부터 멀어질수록 낮아지는 경향이었다. 두 가지 약제를 같은 약량으로 2.26와 6.78 L의 물에 희석하여 처리한 결과 병원균 검출빈도는 Chlorothalonil (CH) 처리구보다 Propiconazole (PP) 처리구에서 높게 나타났다. 병반중심부에서 CH의 경우 검출 빈도는 15.5%로 PP의 경우 20.5%로 나타났다. 잎에서는 CH약제 처리구는 각각 15.5%와 2.2%가 검출되었으며 PP 처리구에서 이보다 높은 20.5%와 4.4%가 검출되었다. 대취층에서 전염원은 CH 처리구에서 물 2.26 L와 12.7%로 물 6.78 L가 2.2%로 검출되었다. 가장자리에서는 잎 부분을 검출한 결과 CH의 경우 물 2.26 L 처리구에서는 2.7%로 물 6.78L에서는 검출되지 않았으며 PP의 경우 물 2.26 L에서 9.4%로 물 6.78L에서는 CH 처리구와 같이 검출되지 않은 것으로 나타났다. 이쑤시개 방법은 빠르고 쉽게 동전마름병을 검출하여 전염원의 분포 조사 및 전염원 형성 예측을 할 수 있는 방법으로 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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