우리나라에서 토양 내 식물기생선충은 점차 밀도가 증가하고 있으며, 주로 과채 류에 기생하여 경제적으로 많은 손실을 주고 있다. 또한 식물기생선충은 주로 화학 적 방제를 이용하고 있어 친환경적인 대체 방제제로 식물추출물을 이용한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구는 고삼추출물을 주성분으로 하는 시제품을 사용하였고, 토마토를 이용한 실내 포트실험을 통하여 대조약제(fosthiazate 30%)와 비교했을 때 선충을 방제하는데 가장 효과적인 희석배수를 조사하였으며, 충남 논산시 연산 면에 위치한 멜론 재배지에서 그 효과를 확인하였다. 포트실험의 경우, Meloidogyne spp.는 1,000배와 2,000배에서 100%, Pratylenchus spp.는 2,000배에서만 100%의 살선충효과를 보였고, 기타 식물기생선충에서도 2,000배에서 높은 살충효과를 확 인하였다. 멜론 포장에 고삼추출물 약제의 희석배수를 2,000배로 처리했을 때, 약 제를 처리하지 않은 포장은 식물기생선충의 수가 늘어나는 반면, 약제를 처리한 포 장에서는 평균밀도가 감소하는 것을 확인하였다. Meloidogyne spp.를 대상으로 난 낭형성 억제효과를 조사한 결과, 유충과는 달리 희석배수를 1,000배로 했을 때 가 장 적은 수의 난낭을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

곤충병원성곰팡이를 이용한 해충방제는 환경 친화적인 방제수단으로 농생태계 에 지속적으로 해충밀도 억제효과를 발휘할 수 있으며, 외국에서는 범국가적 차원 에서 많은 연구가 수행 중에 있다. 국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 244 종의 작물충해관리용 자재 중 미생물로 등록되어 있는 자재는 51종으로 약 21%, 식물성 추출물이 원료 로 등록되어 있는 자재는 141종으로 약 57 % 이상을 차지하고 있다. 본 연구에서는 미생물과 식물추출물이 가지는 각각의 효과를 상호 보완하여 곤 충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화 연구와 더불어 혼합농도 구배에 따 른 살충 효과를 검정한 결과, 산업화 적용 시 경제성을 검토하였을 경우 곤충병원성 곰팡이 1x107 cfu/ml , 고삼추출물 1,000 ppm의 혼합농도에서 각각의 단독 처리구 보다 높은 살충률을 보였으며 경시변화에 따른 약효 저하현상 없이 지속됨을 알 수 있었다. 곤충병원성곰팡이와 식물추출물 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성 이 낮은 것으로 판단되어, 이를 보완하기 위해 식물추출물에 곤충병원성 곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 제형화 연구를 진행 중에 있다.

국내 농업은 인구의 노령화와 농업인구 감소로 인한 노동력 절감 및 효율적인 작 물보호제 살포가 오래전부터 대두되어왔다. 그리고 최근 7~8년간 친환경 작물보 호제가 급격하게 증가 발전되었다. 그러나 친환경 작물보호제의 개발이 작물보호 제(농약)대비 다양성이 부족하다. 이에 본 연구는 곤충병원성 공생균의 배양액 추 출물과 살충살균 효과가 뛰어난 식물추출물을 혼합하여 살충 살균 효과에 복합적 으로 작용하는 친환경 복합작물보호제를 개발하여 살포 농도별, 살포 횟수별 그리 고 경시변화에 따른 살충효과를 확인해 보았다. 살포농도는 500배, 1000배, 2000 배 농도로 살포하여 7일후의 방제가를 확인한 결과 500배농도 3회 살포 처리구에 서 배추좀나방은 96.3%, 복숭아혹진물은 87.9%, 점박이응애는 86.8%의 살충효과 를 보여 미소해충 및 나방류 해충에 85%이상의 살충효과를 보였다. 살균효과는 잿 빛곰팡이와 역병에 대한 방제실험을 방울토마토와 고추포장에서 수행한 결과 500배 3회 처리구에서 잿빛곰팡이는 83.5%, 역병은 75.6%의 방제가를 보였다. 54℃ 2주, 4주, 6주 경시변화 후의 살균‧살충율 조사결과 6주후에 91.4%의 살충율 과 89.7%의 살균 감소효과를 보여 경시변화에서도 뛰어난 살균살충효과를 보였 다. 이러한 결과는 곤충병원성선충 공생균 추출액과 식물추출물을 이용한 복합작 물보호제 개발의 가능성을 제시하고 있다.

아토피성 피부염은 만성 재발성 염증성 피부질환으로 피부장벽기능의 이상과 환경유발인자에 대한 피부과민성과 연관되어 있다. 이전의 연구에서는 아토피성피부염에 효과적인 약용식물 추출물을 발굴하기 위하여 노회, 자회지정, 석류, 석곡 추출물들의 세포독성, 항산화, 항염, 항알레르기 효과를 검토하였다. 본 연구에서는 지질다당류로 활성화시킨 대식세포 RAW26.7 에 대한 약용식물 추출물들의 항염작용을 보다 상세하게 검토하여 항염작용의 근본적인 분자기전을 확인하고자 하였다. 역전사중합효소연쇄반응분석(reverse transcription polymerase chain reaction analysis) 결과, 석류, 석곡, 노회는 염증성 사이토카인인 IL-6 와 IL-1β 유전자발현을 현저하게 억제시켰으며 자화지정은 영향이 없었다. 형질주입과 발광효소분석(transfection and luciferase analysis) 결과, 약용식물 모두가 전사 핵인자 카파비(NF-kB)의 활성화를 억제시켰다. 웨스턴 블럿 분석(western blot analysis) 결과, 노회는 JNK MAP 인산화효소의 활성화를 차단하였지만 p38 MAP 인산화효소의 활성화는 차단하지 못하였다. 반면에 자화지정, 석류, 석곡은 JNK MAP 인산화효소뿐만 아니라 p38 MAP 인산화효소의 활성화도 차단하였다. 이들 실험결과들은 노회, 자화지정, 석류, 석곡은 항염효능을 가지고 있으며 따라서 아토피성 피부염의 증상을 경감 또는 완화시키는 잠재력이 있음을 보여 준다.

본 연구는 항산화활성을 나타내는 식물추출물을 이용하여 가축용 사료첨가제를 개발하기 위한 목 적으로 수행되었다. 총 10가지의 식물들(익모초, 뽕나무 잎, 두충, 민들레, 엄나무, 삼백초, 꾸지뽕나 무, 감나무 잎, 헛개나무 및 가시오갈피)을 열수추출 방법을 이용하여 추출물을 준비하였고, 식물추 출물들의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량을 조사하였으며, 항산화활성을 측정하였다. 항산화활성 의 측정 후, 모든 추출물들이 혼합된 상태에서 항산화활성 향상에 효과를 나타내는 추출물들을 부분 요인실험설계법의 일종인 Plackett-Burman 실험설계법을 이용하여 선별하였으며 우수한 항산화활 성을 보이는 식물추출물들을 통계적인 방법인 혼합물실험설계법을 이용하여 조합하였고 이 조합들에 서 얻어진 반응들은 root mean square prediction error측정법을 적용하여 계산하였다. 유의적으로 긍정적효과를 나타낸 식물추출물들로는 뽕나무 잎, 감나무 잎 및 가시오갈피로 나타났다. 이 세 가지 식물추출물들의 최적 혼합비율을 도출하기 위하여 통계적인 방법을 적용한 결과로 뽕나무 잎 추출물, 감나무 잎 추출물 및 가시오갈피 추출물의 혼합비율이 0.44 : 0.28 : 0.28에서 가장 우수한 항산화활성 이 나타났다. 본 연구의 결과에 의하면 통계적인 방법을 이용하여 항산화활성이 우수한 식물추출물의 조 합을 용이하게 도출할 수 있고 이를 기초로 추가적인 연구에 응용할 수 있을 것으로 사료된다.

국내 친환경 유기농자재 목록공시에 등재되어 있는 249 종의 작물충해관리용 자재 중 식물성 추출물이 원료로 등록되어 있는 자재는 109 종으로 약 43 % 이상을 차지한다. 곤충병원성곰팡이는 가장 대표적인 Beauveria spp, Lecanicillium spp, Metarhizium spp, Paecilomyces spp 등 800여종이 보고되어 있으며 수년간 꾸준히 연구되고 있으나, 상업적 이용이 활발하지 않은 실정이다. 본 연구에서는 식물추출물과 미생물이 가지는 장단점을 상호보완하기 위하여 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화 연구와 더불어 살충 효과를 검정한 결과, 식물추출물 또는 곤충병원성곰팡이 단독 처리구 보다 합제의 처리구에서 높은 살충률을 보였으며 약효도 오랫동안 지속됨을 알 수 있었다. 식물추출물과 곤충병원성곰팡이 합제의 제형화는 장기간 미생물 밀도 안정성이 낮은 것으로 판단되어 식물추출물과 곤충병원성곰팡이가 생산하는 2차 대사산물을 합제하는 연구를 진행 중에 있다.

인도, 베트남, 칠레, 중국, 필리핀, 케냐, 탄자니아, 페루, 인도네시아, 코스타리카, 그리고 라오스 외 총 23개국의 서로 다른 5000종 식물의 에탄올과 메탄올 추출물을 이용해서 뎅기, 뎅기열, 황열병의 주 매개체인 Aedes aegypti 에 대해 살충 활성을 검정 하였다. 유충의 사충률은 처리 후 24시간 후에 확인 하였다. 500ppm에서 사충률 > 90% 이상 되는 식물체는 49 종의 식물체로 확인 되었다. 49종의 식물체 추출물의 처리 농도를 희석 과정을 거쳐서 확인 후 최종적으로 3종의 식물체를 선별 하였다. 3종의 식물체는 인도에서 채집한 Araceae과의 Scindapsus officinalis (Roxb.) Schott, 케냐에서 채집한 Commelinaceae과의 Commelina africana L., 그리고 탄자니아에서 채집한 Fabaceae과의 Millettia oblata Dunn 이다. 이 3종의 식물체를 유기용매 4가지를 이용 하여 분획 과정을 거친 후 살충 활성 검정 후 높은 활성을 보이는 분획물의 LC50 값을 확인하였다. Scindapsus officinalis (Roxb.) Schott 는 클로로포름 분획물 (LC50-13.93), 부탄올 분획물 (LC50-15.65)에서 높은 활성을 보였고, Commelina africana L 는 헥산 분획물(LC50-1.85), 에틸아세테이트 (LC50-5.5)에서 높은 활성을 보였고, Millettia oblata Dunn는 헥산 분획물(LC50-8.77), 에틸아세테이트(LC50-9.73)에서 높은 활성을 보였다. 이 세 가지 식물은 Aedes aegypti 유충 방제를 위한 좋은 원료가 될 것으로 예상한다.

점박이응애(Tetranychus urticae)에 대한 살비활성을 가지는 물질을 알아보기 위하여 약용식물 25과 35 종의 메탄올 또는 헥산 추출물을 이용하여 잎 침지법과 살포법으로 실내와 pot, 야외에서 실험을 수행하였 다. 살비활성은 약용식물 종류별로 차이를 보였다. 강남콩(Phaseolus vulgaris var. humilis) 잎을 1,000 ppm 농도의 추출물에 1분간 침지한 후 점박이응애에 대한 치사율을 조사한 결과, 비자나무(Torreya nucifera) 열매 추출물과 팥꽃나무(Daphne genkwa)와 도꼬마리(Xanthium strumarium), 나팔꽃 (Pharbitis nil) 씨앗 추출물이 각각 56.8%와 47.8, 47.7, 47.7%의 살비활성을 나타내었다. 잎 침지시간을 30초로 단축시켜 점박이응애에 대한 살비효과검정 시는 1분 침지에 비하여 효과가 감소하였고, 나팔꽃과 도꼬마리의 살비 활성이 가장 높았다. 도꼬마리와 나팔꽃 씨앗 헥산 추출물의 반수치사농도는 각각 1,824 ppm과 1,899 ppm이었다. 두 식물의 1,000 ppm 온수 및 냉수 추출물은 점박이응애에 대한 살비효과가 20% 이하로 낮았다. Pot의 강낭콩에 점박이응애를 접종한 후 분무법으로 추출물을 1,000 ppm 농도로 살포한 결과 도꼬마리와 나팔꽃 씨앗 헥산추출물은 각각 76.3과 71.3%의 높은 살비활성을 나타내었다. 그리고 온실에서 국화의 점박이응애를 대상으로 나팔꽃 씨앗 헥산 추출물을 2,000 ppm과 1,000 ppm으로 처리 시에 는 50.8%와 35.1%의 방제가를 보였다.

 ,  , The nematicidal and egg haching inhibitory effects of extracts from 30 herbal plants (total 32 samples) against Meloidogyne hapla J2 juveniles and eggs was tested using the dipping method. At 1,000 ppm, extracts of Daphne genkwa flower buds, Eugenia caryophyllata flowers, Quisqualis indica fruits, and Zingiber officinale rhizomes produced >, 80% mortality in J2 juveniles. At 125 ppm, extracts of D. genkwa and Q. indica produced 91 and 99% mortality, respectively. The toxicity of 5 selected plant extracts to M. hapla differed depending on the solvent used (i.e. hexane, methanol, hot water, or cold water). Hot water extracts of Z. officinale and Q. indica produced nematicidal efficacies of99 and 99%, compared to 36 and 98%, respectively, with cold water extraction. Q. indica extract was highly active against M. hapla regardless of extraction method. The inhibitory effects of Areca catechu, D. genkwa, Desmodium caudatum, Pharbitis nil, Q. indica, and Z. officinale extracts on egg hatching of M. hapla was evaluated. At 1,000 ppm, D. genkwa, P. nil, and Q. indica extracts significantly reduced hatching at 7, 14 and 21 days after treatment. Numbers of juveniles in soil treated with the methanol extract

Atopic dermatitis is a chronic inflammatory skin disease associated with cutaneous hyper-reactivity to environmental triggers. In order to develop effective therapeutic herbal extracts for atopic dermatitis, cytotoxicity, antioxidant, anti-inflammatory and anti-allergic activities were investigated for various herbal extracts. Among candidate extracts, we selected Aloe vera L. (AV), Viola mandshurica W. Becker (VM), Punica granatum L. (PG), Dendrobium nobile L. (DN) and mixture of the above extracts (MX) for further investigations. All of them did not show cytotoxic activities to macrophage RAW264.7 cells below the concentration of 100 ppm. All showed antioxidant, anti-inflammatory and anti-allergic effects, although to various extents. In antioxidant effects, AV showed the highest effect, followed by PG and VM, while DN did the lowest. In evaluation for anti-inflammatory activities in macrophage RAW264.7 cells, AV and DN inhibited almost completely the LPS-induced production of nitric oxide, while AV, DN and VM showed strong inhibitory activities on the LPS-induced production of TNF-α. In anti-allergy effect in mast cell HMC-1, DN showed the highest effect, followed by AV and PG, while VM did the lowest. In the topical allergy reaction induced by compound 48/80 in Sprague-Dawley rat, DN exhibited significant anti-allergic effect, while PG, VM and AV did slight effect. These results suggest that AV, VM, PG and DN have antioxidant, anti-inflammatory and anti-allergic activities, and thus have the potential to reduce and alleviate the symptoms of atopic dermatitis.

국내에서는 허브식물이라 하면 주로 향기를 가진 식물을 지칭하는 경향이 강하다. 그러나, 향기 외에도 생활속에서 다양한 용도로 활용이 가능한 기능성식물로, 최근에는 항균, 방충 등에 관련된 기능성에 대한 관심도 높아지고 있다. 전라북도 남원지역은 농가소득에 주안점을 두고 다양한 허브식물을 경관이 아닌 재배를 통한 소득작물로 다루고 있으며, 남원시 운봉읍 일대의 30.5ha 부지에 허브가공공장, 자생식물환경공원, 경관지구로 형성된 지리산 허브특구단지가가 구성되어 있다. 이에 우리 연구소에서는 해발 500m인 남원 운봉지역에서 재배가 가능한 허브식물 중 방충성이 보고된 식물을 중심으로 허브식물 생육 및 해충발생 특성과 허브식물 추출물에 대한 복숭아혹진딧물의 살충특성을 조사하였다. 조사된 8종의 허브식물에 대하여 해충발생정도를 조사한 결과, 노지재배에서는 라벤더, 탄지, 할미꽃, 숍워트에서 해충발생이 관찰되지 않았다. 로즈마리는 들깨잎말이나방, 허하운드, 웜우드는 매미충류 2종, 루에서는 온실가루이의 피해를 확인할 수 있었다. 고추를 흡즙하는 복숭아혹진딧물에 대하여 에탄올 감압농축후 500배로 희석한 추출물을 살포하였을때, 처리후 1일째와 3일째에 있어 로즈마리에서 47.6%, 40.5%, 할미꽃에서 55.4%, 49.4%의 살충율을 보였으며, 다른 허브식물추출물에서는 보다 낮은 살충율을 나타내었다. 우리는 이러한 자료를 기반으로 허브식물의 살충 및 방충특성을 지속적으로 검정하고자 한다.

본 연구는 소나무재선충과 솔수염하늘소의 방제를 위한 효과적인 친환경제제 개발을 위해 17종의 식물 추출물을 이용하여 실험을 수행하였다. 각 식물추출물 1,000 ppm을 살포한 소나무 신초를 플라스틱 사육통에 개별 사육되는 솔수염하늘소 성충에 먹이로 공급하여 살충효과를 검증하였다. 17종의 추출물들 중 편축과 된장풀, neem 메탄올 추출물이 각각 75%, 100%, 100%의 살충효과를 나타내었다. 국내 자생식물인 된장풀을 이용하여 용매분획별 살충활성을 검정한 결과 물층에서만 5,000 ppm에서만 75%의 사충율을 보였다. 솔수염하늘소에 살충활성을 보였던 된장풀의 용매분획별 살선충 활성을 조사한 결과 에탄올과 부탄올 물 및 핵산 추출물 500 ppm 처리에서는 처리 3일째까지 낮은 살선충 활성을 보였다. 그러나 물층분리한 된장풀 추출물을 50 ppm과 100, 500, 1000, 5000 ppm의 농도로 X-plate 상에서 소나무재선충에 처리한 결과 5일째에 5,000ppm에서 97%의 살선충 효과를 나타내었다.

친환경 농자재로 많이 사용 중인 식물추출물을 사용하여 벼의 중요한 흡즙성 해충인 벼멸구 성충에 대한 살충시험(분무법)을 실시하였다. 실험곤충(해충)인 벼멸구는 고려바이오(주) 부설농업생명과학기술연구소 곤충사육실(25±1℃, 50±10%)에서 누대 사육한 우화 후 3일 경과한 암컷성충과 7일~8일된 건강한 암컷성충을 사용하였으며, 기주로 사용된 벼는 추청벼를 사용하였다. 식물추출물은 고삼추출물, 데리스추출물(rotenone), 님(종자)추출물(azadirachtin), 유카추출물을 이용하였으며, 처리농도(희석배수)는 4,000배, 6,000배, 8,000배, 10,000배, 20,000배로 하여 처리 24시간, 48시간 후 살충률을 조사하였다. 벼멸구의 우화 일수(3일, 7일) 및 추출물의 종류에 따른 결과와 각각의 추출물을 일정한 비율로 혼합하여 처리한 살충률은 다양한 결과를 보였다. 데리스추출물이 벼멸구에 대하여 가장 높은 살충 활성을 보였으며, 우화 3일 경과 성충에 20,000배 처리 48시간 후 91.8%, 우화 7일 경과 성충에 84.0%의 높은 살충효과를 보인반면, 고삼추출믈은 20,000배 처리시각 44.3%와 32.0%로 다른 추출물보다 낮은 살충효과를 보였다. 전처리구에 유카추출물을 4,000배 혼용하여 진행하였으며, 단용으로 처리한 벼별구에 대한 효과는 10%내외로 다른 추출물에 비해 매우 낮은 효과를 보였지만, 다른 추출물과 혼용시 약효상승효과를 확인할 수 있었다.

병원성곰팡이 Beauveria bassiana의 실내 목화진딧물 살충율은 1X108 conidia/ml 농도에서 5일째에 leaf disc는 89.5%, 유묘검정 71.2%이었다. 오이하우스에 B. bassiana 포자는 살포 후부터 생존수가 낮아지기 시작하였고 5일 간격 3회 살포에서 생존수가 가장 높았다. 포장에서 B. bassiana 농도별 처리에 의한 목화진딧물 사충율은 농도가 높을수록 증가하였으며 5일째, 1X109 conidia/ml에서 76.8%로 가장 높았다. 또한 살포 간격에서는 3일 간격 3회에서 가장 높은 사충율을 보여 8일째부터 70% 이상의 살충율을 유지하였으며, 5일 간격에서도 후기에 까지 살충력을 유지하였으나 살충율은 70% 이하로 낮았다. 식물추출물을 백강균(B. bassiana)에 처리하여 발아율을 조사한 결과 울금, 계피 처리에서 발아가 이루어지지 않아 이들 2종은 혼합처리조합으로 부적합하였다. 식물추출물 처리에 의한 목화진딧물에 대한 살충력은 은행, 울금, 당귀, 계피, 편백, 담배잎 추출물에서 50% 이상이었다. B. bassiana 1X108 conidia/ml 농도에 식물추출물 500배액을 혼합하여 살포한 결과 담배잎과 혼합하였을때 7일째에 70%의 살충효과를 보였으며, 담배잎 추출물 100배와 백강균을 혼합한 경우 1X108에서 5일째에 75.6%의 방제가를 나타내었으며 50배에서는 1일째부터 71.1%를 보였다.

KNI3126 which is the eco-friendly material made by plant extracts - neem and matrine - have been evaluated for efficacies against 6 main pests and toxicity on natural enemies. Insecticidal efficacies of KNI3126 against plant hopper were above 95% at 5 days after treatment (DAT), whereas pesticidal effects against the cotton aphid were above 95% at 3 DAT and slightly decreased at 5 DAT. Insecticidal efficacy against the palm thrips resulted in lower control value as 68.1% than that of chemical insecticides. KNI3126 showed more than 95% control value against diamond back moth, suggesting that it could suppress the population of pest hard to control as eco-friendly material. Mortalities against two-spotted spider mite were about 80% at 1 DAT and over 90% at 5 DAT, respectively. For evaluation of the toxicity on natural enemies, effect against predatory natural enemy was classified as moderate selective toxicity based on the criterion of International Organization of Bio-Control (IOBC), whereas against parasitic natural enemies was found to be relatively safe. Repellent effect was weak against plant hopper, but strong against two-spotted spider mite. In the toxicity test for safety, KNI3126 was classified as the lowest level at acute oral, acute dermal and fish toxicity test and did not induce the irritancy at skin irritation test and eye irritation test.

본 연구는 농작물에 대한 달팽이의 접근을 차단할 수 있는 효과적인 기피제를 탐색하기 위해 포트 정식된 배추를 대상으로 대형 곤충사육상자를 이용하여 시험하였다. 국내에서 문제가 되고 있는 몇 종의 달팽이류에 대해 친환경 자재로 이용되고 있는 동식물 추출물과 외국에서 달팽이 기피제로 이용되고 있는 구리제 등을 이용하여 기피효과를 조사하였다. 작은뾰족민달팽이를 대상으로 한 기피시험에서 녹차추출물 달용이는 달팽이 접종 9일 뒤에 95%의 높은 기피율을 보였으나 목초액은 기피효과가 전혀 없었다. 수용성 칼슘을 17% 함유하고 있는 해양 불가사리 추출물은 65%의 기피율을 나타내었고, 외국산 구리테이프는 99%의 매우 높은 기피효과가 있었다. 껍질이 있는 달팽이와 껍질이 없는 민달팽이류 2종을 혼합하여 접종한 시험에서 접종 10일 후 기피율은 식물추출물인 달용이와 팽이자바가 65%내외, 수용성 칼슘이 27%의 기피효과가 있었고, 국산 및 외국산 구리테이프는 98%의 매우 높은 기피효과가 있었으나 알미늄테이프는 기피효과가 없었다. 달팽이류 종류별로 국산 구리테이프에 대한 기피율을 조사한 결과 껍질이 있는 달팽이는 접종 13일 후에 51%의 기피율을 보인 반면 껍질이 없는 작은뾰족민달팽이와 노랑뾰족민달팽이는 85% 내외의 높은 기피율을 나타내에 달팽이보다 민달팽이류에 대한 기피효과가 훨씬 높았다.