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Evaluation of Insecticidal Ingredients and Efficacy of Extracts from Pyrethrum Flowers Cultivated in South Korea KCI 등재

한국에서 재배한 제충국 꽃 추출물의 살충성분 및 효능 평가

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/436473
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한국응용곤충학회지 (Korean Journal of Applied Entomology)
한국응용곤충학회 (Korean Society Of Applied Entomology)
초록

세계적으로 친환경 해충 방제를 위해 식물 추출물을 사용하는 연구가 화학농약에 대한 의존도를 줄이기 위해 진행되고 있다. 제충국 식물은 살충제용 피레트린의 원료로 널리 알려져 있지만, 한국에서 재배된 식물의 추출물과 효능에 대한 연구는 제한적이다. 본 연구는 한국에서 재배된 본 연구는 한국에서 재배된 두 가지 제충국 품종에서 피레트린을 추출하는 방법을 비교하였다. 또한, 분리된 피레트린 함유 추출물의 주요 식물 해충 에 대한 효능을 조사하였다. 피레트린 함량은 프랑스에서 수입한 '계통' 품종에 비해 '달마시안' 품종에서 통계적으로 유의하게 높았다. 따라서, 달마 시안 품종의 피레트린 추출물을 이용하여 본 연구에 사용하였다. 추출된 피레트린의 양은 추출에 사용된 에탄올 농도가 증가함에 따라 증가하였으 며, 95% 에탄올을 사용했을 때 가장 높은 수준(6,064 ppm/100 g 꽃 건물중)이었다. 총 피레트린 함량과 피레트린 I/II 비율은 만개기에 수확한 꽃 에서 가장 높았다. 추출물의 in vitro 생물검정에서 복숭아혹진딧물의 LC50 값은 34 ppm, 배추좀나방 유충은 69 ppm, 뿌리혹선충 유충은 0.1 ppm이었다. 이러한 결과는 한국에서 재배된 달마시안 꽃의 에탄올 추출물이 식물 해충 방제를 위한 천연 살충제 개발에 유용할 수 있음을 나타냈 다. 본 연구는 한국에서 재배된 T. cinerariifolium var. 달마시안 꽃 추출물이 국내에서 식물 해충을 효과적이고 친환경적으로 방제하는 데 잠재력이 있음을 보였다.

Research on using plant extracts for eco-friendly pest control is being conducted worldwide to reduce reliance on chemical products. While pyrethrum plants are widely recognized as a source of pyrethrin for insecticides, studies focusing on the extraction and efficacy of products from Korean-grown plants remain limited. This study compared methods to extract pyrethrins from two pyrethrum varieties grown in Korea. Furthermore, it examined the efficacy of the isolated pyrethrin-containing extracts against three plant pests. Pyrethrin contents were significantly higher in pyrethrin preparations from Tanacetum cinerariifolium var. Dalmatian compared to a French-imported cultivar, Gyetong. Therefore, pyrethrin extracts from the Dalmatian variety were used for further studies. The amount of pyrethrins extracted increased with the ethanol concentration used for extraction, reaching the highest level (6,064 ppm/100 g dry flower mass) with 95% ethanol. Total pyrethrin content and the pyrethrin I/II ratio were highest in flowers harvested at full bloom. In vitro bioassays of the extract showed LC50 values of 34 ppm for green peach aphids, 69 ppm for cabbage diamondback moth larvae, and notably, 0.1 ppm for juveniles of the root-knot nematode. These findings indicate that the ethanol extract from Dalmatian flowers grown in Korea could serve as a valuable alternative for developing botanical pesticides. These results suggest the potential of extracts from Korean-grown T. cinerariifolium var. Dalmatian flowers in providing effective and eco-friendly control of plant pests in local agriculture.

목차
Materials and Methods
    Pyrethrum plants and cultivation
    Plant transplantation and field cultivation
    Extraction and comparison of pyrethrin contents ofdried flowers
    Liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS) analysis
    Insect bioassay
    Data analysis
Results and Discussion
    Pyrethrin contents in the two Korean-grown pyrethrumvarieties
    Pyrethrin contents in extracts of different flowermaturity stages
    Pyrethrin extraction efficiency using different ethanolconcentrations
    Lethal effects of Korean pyrethrum extracts on insectsand nematodes
Acknowledgments
Statements for Authorship Position & Contribution
Literature Cited
저자
  • Ka Hee Cho(Department of Applied Biology, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea) | 조가희 (전남대학교 농업생명과학대학 응용생물학과)
  • Hyo Jeong Kim(Environment-Friendly Agriculture Research Institute, Jeollanamdo Agricultural Research & Extension Services, Naju 58213, Korea) | 김효정 (전라남도 농업기술원)
  • Jang Hoon Lee(Agricultural Solutions, BASF Korea Ltd., Seoul 04518, Korea) | 이장훈 (한국 바스프 농업솔루션 사업부)
  • Young Cheol Kim(Department of Applied Biology, Chonnam National University, Gwangju 61186, Korea) | 김영철 (전남대학교 농업생명과학대학 응용생물학과) Corresponding author