We evaluated the larvicidal activity of 12 Apiaceae plant essential oils and their components against the Asian tiger mosquito, Aedes albopictus, and the inhibition of acetylcholine esterase with their components. Of the 12 plant essential oils tested, ajowan (Trachyspermum ammi), caraway seed (Carum carvi), carrot seed (Daucus carota), celery (Apium graveolens), cumin (Cuminum cyminum), dill (Anethum graveolens), and parsley (Petroselinum sativum) resulted in >90% larval mortality when used at 0.1 mg/mL. Of the compounds identified, α-phellandrene, α-terpinene, p-cymene, (-)-limonene, (+)-limonene, γ-terpinene, cuminaldehyde, neral, (S)-+-carvone, trans-anethole, thymol, carvacrol, myristicin, apiol, and carotol resulted in >80% larval mortality when used at 0.1 mg/mL.

We evaluated insecticidal and acetylcholine esterase inhibition activity of 11 Apiaceae plant essential oils and their constituents against male and female adults of Blattella germanica. Of 11 Apiaceae plant essential oils tested, dill (Anethum graveolens), carvi (Carum carvi), and cumin (Cuminum cyminum) essential oils demonstrated > 90 % fumigant toxicity against male adults of German cockroach at 5 mg/filter paper. In contact toxicity test, dill (Anethum graveolens), carvi (Carum carvi), cumin (Cuminum cyminum), and ajowan (Trachyspermum ammi) essential oils produced strong insecticidal activity against male and female adults of German cockroach. Among test compounds, carvone, 1,8-cineole, trans-dihydrocarvone, cuminaldehyde, trans-anethole, p-cymene, and γ-terpinene demonstrated strong fumigant toxicity against male and female adults of B. germanica. In a contact toxicity test, carveol, cuminaldehyde, (S)-(+)-carvone, trans-anethole, thymol, and p-cymene showed the strong contact toxicity against B. germanica male and female adults. IC50 values of α-pinene, carvacrol, and dihydrocarvone against female acetylcholine esterase were 0.28, 0.17, and 0.78 mg/mL, respectively. The toxicity of blends of constituents identified in 4 active oils indicated that carvone, cuminaldehyde, and thymol were major contributors to the fumigant or contact toxicity of the artificial blend.

아세틸콜린 분해효소(acetylcholine esterase, AChE) 억제제는 아세틸콜린 함량을 높여 콜린성 neuron 을 활성화함으로써 기억 능력의 개선 및 치매 개선을 가져와 현재 다양한 AChE 억제제들이 개발되어 사용되고 있다. 본 연구에서는 AChE에 대한 억제 활성을 갖는 천연물을 다양한 식물추출물 및 에센스오일로부터 탐색하였으며, 탐색한 추출물의 scopolamine으로 기억손상을 유발한 쥐의 기억력 개선 활성을 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizil과 비교 분석하였다. 그 결과 자몽(Citrus paradisi) 유래의 에센스 오일이 AChE 억제 활성이 가장 높아 20 ug/ml의 농도로 처리하였을 때 90% 이상의 효소 억제 활성을 나타내었다. 수동회피 실험 결과, 자몽 유래의 에센스오일(100 mg/kg, p.o.)을 투여한 쥐는 치매 치료제로 사용하고 있는 donepizile (0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 또한, 수중미로 시험 결과, 자몽 유래 에센스오일(100 mg/Kg, p.o.)을 투여한 쥐는 donepizile(0.5 mg/kg)을 투여한 쥐와 유사한 latency time을 나타내어 인지기능이 개선되었다. 이상의 결과로부터 자몽 유래 에센스오일은 매우 효과적으로 기억력을 개선하여 인지기능을 개선해 줄 수 있는 안전하고 효과적인 후보물질이라고 사료된다.

바퀴에 대한 dichlorvos(DDVP) 약제로 11세대 누대 도태한 계통에 대한 저항성 유발정도, 교차저항성 및 효소활성을 조사한 결과는 반수치사농도 비교시 감수성에 비하여 8.58배 증가하였고 교차정항성은 chlorpyrifos, propowur, fenvalerate 와 permethrin 약제에서 각각 3.35, 4.09, 2.83 및 2.00배의 저항성을 보였으며 효소활성은 filter paper testdptjrka수성 대비 33%가 증가하였고 전기영동시험에서는 4개의 band인 esterase-1,2,4 및 7 band 가 확인되었다.

바퀴(Blattella germanica L.)의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 chlorpyrifos와 permethrin 살충제로 누대선ㅂㄹ하여 얻어진 저항성 바퀴를 대상으로 저항성 기작에 관여하는 esterase 활성변화에 관하여 실험한 결과는 다음과 같다. Filter paper test 방법을 통한 esterase-의 활성은 chlorpyrifos와 permethrin 도태계통에서 각각 2.65배, 1.82배로 감수성계통보다 증가하였다. Spectrophotometer 방법을 통한 esterase의 활성은 감수성계통보다 chlorpyrifos 도태계통에서 - 및 -Naphthyl acetate에 대하여 각각 2.34배, 5.28배, permethrin 도태계통에서는 1.48배, 2.2배 증가하였다. 전기영동 실험을 통한 esterase isozyme pattern은 모두 5개의 band가 분리 검출되었다. Rc와 Rp계통에서는 감수성계통에서 뚜렷하게 검출되지 않은 Est-2와 Est-3 band가 검출되었으며, Rp계통에서는 감수성과 Rc계통에서 검출된 Est-5 band가 검출되지 않았다.

초 록 재래종 밤나무와 저항성 품종 밤나무(축파, 단택)에 기생하는 밤나무 혹벌의 유충에서 유약 호르몬과 유약호르몬 특이에스테라제의 활성도를 Gas liquid chromatohraphy (R ller et al.1965), Galleria cuticle wax 검사 (de Loof & van Loon 1981) 및 Liquid scintilation counter (Hammock & Sparks 1977)로 비교 측정한 결과는 다음과 같다. 유충에서 GLC로 분리한 유약호르몬은 양군 모두에서 유약호르몬 I(JH-I)로 동정되었다. 저항성 품종(축파, 단택)에 기생하는 밤나무 혹벌의 유약호르몬 함량은 35,800 GU/g와 30,900 GU/g이고, 재래종에 기생하는 밤나무 혹벌의 유약호르몬의 함량은 28,600 GU/g으로 나타났다. 유약호르몬 특이 에스테라제 활성도는 저항성 품종(축파, 단택)에 기생하는 밤나무 혹벌은 1.48 n mole/min/ml와 1.63 n mole/min/ml, 그리고 재래종에 기생하는 밤나무 혹벌은 1.89 n mole/min/ml로 측정되었다. 유약호르몬 함량은 재래종 밤나무에 기생하는 밤나무 혹벌보다 저항성 밤나무(축파, 단택)에 기생하는 밤나무 혹벌에서 더 높았으나, 유약호르몬 특이에스테라제 활성도는 저항성 밤나무(축파, 단택)보다 재래종 밤나무에 기생하는 혹벌에서 더 높게 나타나 서로 역비례 경향을 나타냈다.

초 록 벼멸구의 살충제 저항성 기구를 구명하고자 fenobucarb, carbofuran 및 diazinon으로 벼멸구를 14~18세대 누대 도태하여 얻어진 벼멸구를 대상으로 저항성 기구를 조사하였으며, 얻어진 결과중 acetylcholinesterase(AChE)와 esterase의 활성 변화에 대하여 보고하고자 한다. AChE활성은 fenobucarb선발 계통에서 1.6배 증가하였으나 타 계통에서는 차이가 없었고, 세포내 분포도 mitochondrial fraction에서 70% 이상으로 계통간 차이가 없었다. 반면, AChE감수성은 fenobucarb와 carbofuran선발 계통에서 각각의 공시 살충제에 대하여 12.2배, 5.6배 감소하였으나 diazinon선발 계통에서는 diazoxon에 대하여 1.7배 감소에 그쳤다. Esterase활성은 fenobucarb선발계통에서 5.6~6.8배, carbofuran선발계통에서 6.4~7.8배, diazinon선발계통에서 4.0~4.4배 증가하였다. 벼멸구의 저항성 증가에 다른 요인이 관련됨을 배제할 수 없으나, 본 실험 결과 esterase 활성증가와 AChE감수성 저하라는 두 요인이 상승적으로 작용하여 벼멸구 저항성을 유발하였음을 확인하였다.