• 농약과학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.54-64
• /
• 2010

13종의 식물 정유(anise oil, clove oil, marigold, mustard oil, neem oil, quassia, quilaja, rosemary oil, rotenone, tea tree extract, thyme oil, wintergreen oil, and yucca)와 caffeine이 산업곤충인 누에(Bombyx mori)와 생물적 방제 인자의 하나인 곤충병원성 선충 Steinernema carpocapsae GSN-1 계통(Sc)과 Heterorhabditis sp. Gyeongsan 계통(Hg)에 미치는 영향을 실내 검정하였다. 1,000 ppm 농도의 식물체 추출물들 중 neem oil이 누에에 대한 살충활성이 가장 높았다. Neem oil을 처리한 뽕잎을 공급하였을 때, 급상 5일과 10일 후 누에의 치사율은 각각 55.3%와 100%였다. 그리고 neem oil이 처리된 뽕잎을 섭식한 누에는 번데기와 고치를 형성하지 못하였다. Rotenone을 처리한 뽕잎을 공급받은 누에의 고치와 번데기 무게는 각각 0.27 g과 1.01 g으로 가장 적었다. Mustard oil은 곤충병원성선충에 대하여 살선충 활성이 높았다. X-plate에서는 mustard oil 20 ppm 처리 시 곤충병원성선충 Sc와 Hg의 치사율이 처리 3일 후 각각 69.0%와 100%였으며 5 ppm 농도에서도 4%와 36%의 치사율을 보였다. Sand barrier에서 Sc를 100 ppm 농도의 mustard oil과 혼합 처리 시 꿀벌부채명나방(Galleria mellonella) 노숙 유충의 치사율은 무처리구와 차이가 없었으나 Hg의 경우는 무처리구에 비하여 30% 낮은 꿀벌부채명나방 치사율을 보였다. 꿀벌부채명나방 유충의 체내에 정착한 선충 수는 Hg가 Sc에 비하여 적었다. Sand barrier내 생존 Sc 선충 수는 200 ppm 이하 농도에서는 무처리구와 차이가 없었다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.247-266
• /
• 2017

동충하초(Cordyceps)는 B.C. 2,000년 이후로부터 지금까지 중국, 한국, 일본 등 아시아 국가에서 잘 알려진 전통적인 불로장생의 비약으로 사용되어져 왔다. 곤충기생 곰팡이균으로서 원조 동충하초로 불리는 Cordyceps속에 속하는 Cordyceps sinensis는 우리나라 한반도에서는 발견되지 않고 있다. 그 이유는 해당 곰팡이균에 특정적인 기주곤충인 박쥐나방(Hepialus armonicanus)이 우리나라에는 존재하지 않기 때문으로 보인다. 따라서 차선책으로서 한국형의 동충하초, 즉 Paecilomyces tenuipes 동충하초균에 대한 곤충생체배지로서 누에(Silkworm, Bombyx mori)를 기주곤충으로 사용하는 누에동충하초의 인공적인 생산방법을 세계 최초로 개발하게 된 것이다. 따라서 본 총설은 누에동충하초를 개발하게 된 역사적 배경과 생산방법 및 약리학적 효능과, 비곤충유래 동충하초인 인공배지 배양동충하초(밀리타리스동충하초: Cordyceps militaris, 붉은자루동충하초: Cordyceps pruinosa 등)의 배양조건과 동충하초 품종육성, 배지배양조건, 동충하초의 식품에의 응용 가능성, 화학적 구성성분 및 약리적 효능 등에 대해 고찰하였다. 곤충유래의 누에동충하초 및 비곤충유래동충하초균사체 및 자실체동충하초의 주요 약리작용은 항종양, 면역증강, 항피로, 항스트레스, 항산화, 항노화, 항당뇨, 항염증, 항혈전, 항지질 및 해충방제 효능으로 요약된다. 동충하초의 주요 생리활성물질들은 단백다당체(헥소스, 헥소사민), 코디세핀, 만니톨, 산성다당체 등이다. 단백다당체와 부타놀 추출물은 매우 강한 항종양 효과를 보이나 세포독성은 나타내지 않았다. 만니톨은 종양유발쥐의 수명을 유의성 있게 연장하였다. 에르고스테롤은 항종양 활성은 보이지 않았으나 왕성한 식세포활성을 보였다. 따라서 우리가 높은 관심을 가지고 있는 누에동충하초의 항종양 활성은 세포독성효과보다는 면역력증강효과에 기인하는 것으로 사료된다[164].

• KSBB Journal
• /
• 제20권5호
• /
• pp.376-382
• /
• 2005

AVM $B_{1a}$는 Streptomyces avermitilis가 생합성하는 이차대사산물로, 강력한 구충효과를 갖는 polyketide 계열의 물질이다. AVM $B_{1a}$ 생합성의 전구체로 isoleucine이 사용되고 AVM의 생합성 경로가 지방산 합성과 유사하므로, 전구체를 과량생합성하고 polyketide 생합성 경로로 진행되는 탄소원의 흐름이 증가된 변이주를 선별하기 위하여 isoleucine의 아미노산 유사체 (O-methyl threonine)와 지방산 합성 저해물질 (p-fluoro phenoxy acetic acid)에 대한 저항성 변이주를 선별하고자 하였다. 모균주의 AVM $B_{1a}$ 생산성은 약 100 units/L로 매우 낮은 반면, 100 ppm의 pFAC에 대한 저항성 변이주인 PFA-1는 약 4,200 units/1의 AVM $B_{1a}$를 생산하는 것으로 관찰되었다. 이 균주를 모균주로 하여 OMT에 대한 저항성을 지속적으로 증가시킬 경우 AVM $B_{1a}$ 생산성이 2배 더 증가한 약 9,000 units/1의 생합성 능력을 보이는 고생산성 변이주를 개발할 수 있었다. 또한 주목할 만하게도 지방산 저해물질인 PFAC에 대한 변이주의 저항성을 지속적으로 증가시킴으로써 AVM $B_{1a}$ 생산성이 11,000 units/L에 이르는 고역가 변이주를 선별할 수 있었다. 한편 상기의 OMT와 pFAC를 이용한 rational screening 전략을 통해 지속적으로 선별한 변이주들에 대한 AVM $B_{1a}$의 생산성 분포를 histogram을 통해 분석해 본 결과, 초반부에 선별된 돌연변이주들은 AVM $B_{1a}$의 생합성 능력에 있어서 거의 모두가 ($95\%$ 이상) 4,000 units/1 이하의 비교적 낮은 범위에 분포하는 반면, OMT와 pFAC의 농도를 높여가며 유도된 저항성 돌연변이주들의 경우에는 이들 중에 고생산성 균주의 비율이 뚜렷하게 증가 (OMT 에서 $5,000\~7,000$ unit/l 범위에 $71\%$; pFAC에서 $6,000\~7,000$ unit/L 범위에 $47\%$) 하는 것으로 확인되었다. 이로부터 polyketide 생합성 경로와 AVM $B_{1a}$의 생합성 경로의 이해를 통해 수행된 rational screening 전략이 AVM $B_{1a}$ 고생산성 뿐만 아니라 고 안정성의 특성을 갖는 균주를 선별하는데 매우 효율적임을 알 수 있었다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
• /
• 제32권2호
• /
• pp.137-150
• /
• 2007

피톤치드란 '산림향' 이라고 부르는, 나무가 갖는 특유의 향을 발산하는 휘발성 화학물질로서, 우리 몸을 쾌적하게 해 줄 뿐만 아니라 항균, 방충, 소취 등 다양한 기능을 가지고 있다. 치주질환과 구취를 유발시키는 중요한 원인균인 P. gingivalis에 대한 피톤치드의 항균효과와 항균작용을 연구하기 위하여, 편백 피톤치드와 함께 P. gingivalis 2561을 배양한 후 P. gingivalis 2561의 성장정도, 생존력 및 형태적, 분자생물학적 변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 피톤치드는 P. gingivalis에 매우 강한 항균력을 보였고, 이 항균력은 살균작용에 의한 것으로 나타났다. P. gingivalis에 대한 피톤치드의 최소억제농도는 0.008%, 최소살균농도는 0.01%로 결정되었다. 2. 피톤치드와 함께 배양된 P. gingivalis는 ampicillin, cefatoxime, penicillin, tetracycline에 대한 감수성이 변하지 않았으나 amoxicillin에 대한 감수성은 증가하였다. 3. 피톤치드와 같이 배양된 P. gingivalis를 투과전자현미경으로 관찰한 결과, 핵이 뚜렷해지고 전자밀도가 높은 과립이 증가하였고 리보솜이 세포질 가장 자리로 분포하였으며, 피톤치드 양이 증가할 수록 유령세포, 특히 소포가 특징적으로 크게 증가하였다. 4. RT-PCR 분석 결과, 피톤치드는 P. gingivalis의 superoxide dismutase의 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 5. SDS-PAGE와 immunoblot 분석 결과, 피톤치드는 P. gingivalis의 단백질 발현에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 피톤치드는 P. gingivalis에 대해 강한 항균효과를 갖고 있으며 이것은 살균작용에 의한 것으로 판단된다. 즉, 피톤치드는 단백질 발현에는 영향을 미치지 못하지만 P. gingivalis의 항산화물질 생산능력을 감소시키거나 아직 밝혀지지 않은 기전을 통해 스트레스 상황을 유도하여 생존능력을 억제하여 결과적으로 세균세포의 구조적 형태 변화와 함께 사멸을 유도하는 것으로 사료된다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제54권3호
• /
• pp.151-158
• /
• 2015

이산화염소($ClO_2$) 훈증제는 살충효과를 나타낸다. 그러나 일부 곤충은 이산화염소에 대해 회피행동을 보여, 이 훈증제에 대한 방제효율을 크게 떨어뜨리고 있다. 본 연구는 이를 해결하기 위해 이산화염소 처리에 열처리를 추가하여 곤충의 이산화염소에 대한 회피행동을 줄여 살충효과를 극대화하는 전략을 세웠다. 이산화염소 훈증 처리는 거짓쌀도둑거저리(Tribolium castaneum)에 대해 살충효과를 주었으며, 시험 곤충이 노출된 조건에서 12 시간 처리할 때 유충에 대해서 383.67 ppm (153.63 - 955.78 ppm: 95% 신뢰구간), 성충에 대해서 397.75 ppm (354.46 - 446.13 ppm: 95% 신뢰구간)의 반수치사농도를 나타냈다. 그러나 먹이인 밀가루를 충분히 제공한 상태에서 이산화염소를 처리하면, 처리 약제에 반응하여 시험 곤충이 먹이 속으로 들어가는 회피행동을 보이면서 방제효과는 크게 낮아졌다. Y 튜브를 이용한 이 곤충의 먹이 선호성 행동을 분석한 결과 거짓쌀도둑거저리 성충은 이산화염소가 처리된 먹이를 회피하는 행동을 보였다. 그러나 촉각을 제거한 경우 이러한 회피행동은 둔화 되었다. 거짓쌀도둑거저리에 6 시간 동안 $46^{\circ}C$ 열처리를 하면 살충효과는 10% 이하로 낮지만, 처리된 성충들이 먹이 밖으로 나와 있는 것을 관찰하였다. 반면 400 ppm의 이산화염소를 단독으로 6 시간 처리한 결과 회피행동에 따라 전혀 살충효과를 보이지 않았다. 그러나 $46^{\circ}C$ 열처리와 400 ppm의 이산화염소를 병행하여 6 시간 처리한 결과 살충효과는 95%로 크게 증가하였다. 따라서 열처리는 거짓쌀도둑거저리의 이산화염소에 대한 회피행동을 억제하여 살충효과를 증가시켰다.

• 한국균학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2006

수집, 동정된 새로운 동충하초의 간에 관한 기전연구 및 기능향상을 확인하고자 본 연구를 수행하였다. 번데기 동충하초를 버섯채집회 등을 통해서 수집하고, 염기서열 분석을 실시하였다. 분석된 염기서열을 유전자은행에 등록된 번데기 동충하초와 계통발생학적인 비교를 통해 동일종으로 확인하였다. 추출조건 및 방법을 다양화시켜 열수 및 유기용매 추출법으로부터 얻어진 분획중에서 간관련 효소활성 시험을 통해 효능이 있는 추출물 분획을 찾아내고, 이 추출물을 이용하여 간의 대사효소인 ADH, ALDH의 활성증가가 시판되고 있는 의약품, 천연차, 혼합음료, 드링크 등의 6종류의 제품과 비교 실험하여 $500\;{\mu}g/m{\ell}$의 동충하초 추출물이 월등한 활성증가를 확인하였다. 또한 생체에 투여하여 동충하초 추출물에 의해 혈중 알코올과 아세트알데히드의 분해 및 대사가 촉진되고 정상상태로 빠르게 회복됨을 관찰하였다. 그리고 설치류 단회독성시험 및 유전독성시험을 통하여 시험물질의 무독성을 확인하였고, 간을 손상물질인 사염화탄소를 투여하여 급성손상에 대한 혈액생화학변화(GOT, GPT) 및 조직에서 동충하초 추출물에 의한 보호 및 회복작용을 확인하였다. 본 연구에서는 번데기 동충하초의 추출물이 독성물질에 대한 급성적인 반응을 보였지만, 저독성의 오랜기간 노출로 인한 만성간장해와 이로 인해 발생하는 지방간 등에 대한 효과에 대해서는 앞으로 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제22권2호
• /
• pp.123-134
• /
• 1979

Bacillus thuringiensis Berliner를 이용한 미생물 살충제의 개발을 위하여 연구를 행한바 다음과 같은 결과를 얻었다. (1) 제사공장에서 폐기되는 자견수의 냉동 건조물 중에는 조단백질 함량이 51.825%가 함유되어 있으며 기타 무기염류도 다량 함유되어 있어 자견수는 본 세균 배양의 좋은 영양원이 될 수 있다. (2) 현수성으로 보아 가장 양호한 제제는 F-5로서 그 조성은 Cell-Spore-Crystal 혼합을 0.2 g, 200-mesh Kaolin 25 g, New Kalgen NX-150, 2.59 그리고 glycerine 2.5 g을 증류수 8ml의 비율로 혼합하여 80 mesh 입제로 한 것이다. (3) F-5, F-6, 및 F-7의 조성중 다른 것은 전부 같고 다만 Cell-Spore-Crystal 혼합들의 함량이 F-5에서는 0.2 g, F-6에서는 0.4 g, F-7에서는 0.6 g인 점이 다르므로 이들 제제의 물리성은 거의 동일하다. (4) F-5, F-6 및 F-7은 5% 농도에서 무궁화잎 밤나방, 송충, 회양목 명나방 유충 등에 우수한 살충효과를 보였다. (5) 제제의 일 성분으로 $NaHCO_3$를 첨가한 F-8과 F-9는 무궁화잎 밤나방과 송충에 대한 독성 실험에서 $NaHCO_3$를 함유하지 않은 F-6 보다 현저한 독성의 감소를 보여주었다. (6) $(NH_4)_2SO_4$ 0.2%와 glucose 0.8%를 자견수에 용해하여 pH를 7.05로 조정한 배지인 M-3을 사용하여 aeration 시키면서 96시간 배양하였을때 포자수는 최고 $2.97{\times}10^9/ml$에 도달하였다. (7) F-6은 제제후 70일 동안 실온에서 저장시 무궁화잎 밤나방과 송충에 대한 독성이 약간 감소하는 경향이 있었으므로 냉암소에 저장함이 바람직하다. (8) F-6은 야외 살포로 대추나무의 노랑쐐기나방 회양목 명나방유충, 장미의 찔레수염 진딧물 등의 방제에 좋은 효과를 보였다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제22권2호
• /
• pp.109-122
• /
• 1979

잔류성(殘留性) 살충제(殺忠劑)인 BHC의 합리적(合理的) 사용방법(使用方法)을 찾기 위하여 용매추출법(溶媒抽出法)에 의한 ${\gamma}$-isomer를 분리(分離) 및 농축(濃縮)하였다. 그리고 불활성(不活性) 이성질체(異性質體)로 부터 1,2,4-trichlorobenzene, 2,4,5-trichloronitrobenzene, 2,4,5-trichloroaniline을 거쳐 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea를 합성(合成)하였으며 몇가지 작물(作物)에 대한 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)를 조사하였다. 실험결과(實驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. methanol-물 용매계(溶媒系)에서 BHC 원제(原劑)를 재결정(再結晶)하였고, ${\gamma}$-이성질체의 회수율(回收率) 95%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 49.5%로 강화(强化)된 BHC 결정(結晶)을 얻었다. 2. BHC 원제(原劑)를 85%의 methanol성(性) 수용액(水溶液)으로 추출(抽出)한 다음, chloroform이 분배(分配)시켜 재결정시켰을 때는 ${\gamma}$-이성질체의 회수율 90.5%에서 ${\gamma}$-이성질체의 조성(組成)이 89.6%로 농축된 BHC 결정을 얻을수 있었다. 3. BHC 원제로 부터 1,2,4-trichlorobenzene의 합성시(合成時), 합성수율(合成收率)은 alkali 농도(溫度)에 크게 좌우되며, 사용(使用)된 alkali의 종류에도 다소 영향을 받는다. 4. BHC 원제의 alkali 가수분해시(加水分解時) 계면활성제(界面活性劑)의 첨가(添加)는 1,2,4-trichlorobenzene의 수율(收率)을 높혔다. 특히 사급(四級)암모늄염은 1,2,4-trichlorobenzene의 수량(收量)을 크게 증가(增加)시켰다. 5. 1,2,4-trichlorobenzene으로 부터 2,4,5-trichloronitrobenzene의 합성시(合成時) nitro 화시약(化試藥)으로서 $HNO_3-H_2SO_4$를 사용하였을때 94.4%라는 높은 수율(收率)을 보였다. 6. 2,4,5-trichloronitrobenzene을 철(鐵)과 염산(鹽酸)으로 환원(還元)시켰을때, 생성(生成)된 2,4,5-trichloroaniline의 수율(收率)은 91.4%이였다. 7. BHC 원제(原劑)를 기준(基準)으로한 3-(2,4,5-trichlorophenyl)-1-methyl urea의 전수율(全收率)은 60.8%이었다. 8. 6종(種)의 작물에 대한 3-(2,4,5-trichlorophenot)-1-methyl urea의 발아(發芽) 및 생육억제효과(生育抑制效果)는 대조(對照)로 사용한 urea계(系) 제초제(除草劑)인 linuron, diuron 보다 강(强)하였으며, 또 본(本) 화합물(化合物)에 대한 감수성(感受性)은 작물의 종류(種類)와 부위(部位)에 따라 차이(差異)가 있었다.

• 환경생물
• /
• 제35권4호
• /
• pp.557-565
• /
• 2017

오이총채벌레의 약제저항성 발달 양상을 조사하기 위하여 엽침지법을 이용한 생물검정을 실시하였다. 국내 7개 재배 시설지역에서 오이총채벌레를 채집하였고 9개 시험 약제를 선정하고 가장 효과적인 약효 판별 시간 및 단일 약량기반 판별 농도를 설정하여 약제반응을 조사하였다. 추천 농도(recommended concentration, RC)에서의 약제별 판별 시간은 emamectin benzoate EC 및 spinetoram SC는 처리 후 24시간, chlorfenapyr EC는 48시간, spinosad SC, cyantraniliprole EC, acetamiprid WP, dinotefuran WG, imidacloprid WP, thiacloprid SC는 72시간으로 설정하였다. 판별 농도(discriminating concetration, DC)는 7개 오이총채벌레 계통의 추천 농도에서 살충력을 조사한 결과 지역별 약제반응의 차이를 관찰할 수 없는 경우에는 처리 약량을 줄이거나 늘려 지역별 차이를 볼 수 있는 농도로 설정하였다. 약제별 판별 농도는 emamectin benzoate EC $0.013mg\;L^{-1}$ (RC, $10.8mg\;L^{-1}$), spinetoram SC는 $0.125mg\;L^{-1}$ (RC, $25.0mg\;L^{-1}$), chlorfenapyr EC는 $0.25mg\;L^{-1}$ (RC, $50.0mg\;L^{-1}$), Spinosad SC는 $0.083mg\;L^{-1}$ (RC, $50.0mg\;L^{-1}$), cyantraniliprole EC는 $5.0mg\;L^{-1}$ (RC, $50.0mg\;L^{-1}$)으로 설정하였고, 네오이코티노이드 계통인 acetamiprid WP (RC, $40.0mg\;L^{-1}$), dinotefuran WG (RC, $20.0mg\;L^{-1}$), imidacloprid WP (RC, $50.0mg\;L^{-1}$), thiacloprid SC(RC, $50.0mg\;L^{-1}$)는 추천 농도를 판별 농도로 설정하였다. 설정된 판별 농도와 판별 시간을 적용하여 생물 검정을 실시한 결과, acetamiprid를 포함한 4종의 네오니코티노이드계 약제에서는 모든 지역에서 저항성이 발달되고 있어 약제저항성 관리가 필요할 것으로 판단되었다. 그밖에 emamectin benzoate 등 5종 약제는 추천 농도에서 살충력이 모든 지역에서 100%를 보여 약제저항성은 아직 발달되지 않았다. 제시된 약제 효율 판별 시간 및 판별 농도 기준 단일 약량 생물검정법을 활용한 지속적인 모니터링을 실시한다면 국내 오이총채벌레의 약제저항성 동태 추적 및 약제저항성 관리에 크게 도움이 될 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

비자나무는 한반도 남부지역과 제주도에 자생하고 있으며 식용으로 이용이 가능하며, 전통적으로 구충 빛 변비 예방의 목적으로 사용되어 왔었다. 그러나 항산화 활성에 대한 연구는 보고되어 왔지만 항당뇨 활성에 대한 연구는 제대로 이루어지지 않고 있다. 새로운 당뇨 치료제로서 천연물은 독성의 염려가 낮고 매우 오랫동안 사용되어 왔기 때문에 약물에 대한 안전성의 장점이 있다. 식용 및 한방 재료로 사용되고 있는 비자나무는 지금까지 살충 및 항균성에 대해 보고되어 왔으나 항당뇨에 관한 연구는 이루어진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 비자나무 추출물의 항당뇨 효과를 조사하고 그 특성을 조사하였다. 먼저, 비자나무의 과육과 종자를 메탄올로 각각 추출한 후, 항당뇨 활성과 관련된 α-glucosidase와 protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B)에 대한 저해활성을 포함한 다양한 생리활성을 조사하였다. 그 결과, 비자나무의 종자 추출물에서 항당뇨활성을 나타내는 α-glucosidase와 PTP1B 효소에 대한 억제 효능이 높게 나타났으며, 특히 과육에 비해 종자 추출물이 각각 14.5배, 4.3배 높은 저해활성을 보였다. 또한 비자나무의 과육 추출물의 pH와 열 안정성 테스트를 수행한 결과로, 활성 물질은 산, 알카리 조건과 고온의 조건에서 안정한 저해활성을 보였다. 비자 과육의 메탄올 추출물을 한외 여과(ultrafiltration)한 결과, 항당뇨 활성물질은 분자량이 300 kDa 이상에 해당하였고 Diaion HP-20 수지에 대한 흡착능을 조사한 결과, 50-100% 메탄올 조건에서 항당뇨 활성물질이 용출되었다. 따라서 비자나무 종자의 메탄올 추출물로부터 buthanol 추출, 한외 여과, Diaion HP-20 컬럼 크로마토그래피를 통해 비자나무의 항당뇨 활성 물질의 분리, 정제를 시도하였다. 따라서 비자나무 종자 추출물의 인슐린 저항성에 대한 개선 효과에 대한 추가 연구를 통해 천연물 유래 당뇨병 예방 및 치료용 조성물로서의 가능성을 보여주었다.