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.

Aphids are well-known insect pests that, due to their feeding habits, affect various crops' productivity and marketability. Additionally, they cause significant damage worldwide as vectors of viruses. Chemical pesticides are widely used to control these agricultural pests. However, due to resistance to various chemical pesticides, pest control is becoming difficult in agricultural environments. Entomopathogenic fungi such as the genus Metarhizium and Beauveria are being extensively researched as alternatives to these chemical pesticides. In this study, the mycological properties of isolated from soil Metarhizium pemphigi IPBL-H and the insecticidal activity of this strain against Myzus persicae and Aphis gossypii were evaluated for potential of development as a biopesticide.

Xenorhabdus와 Photorhabdus 속은 각각 곤충병원성 선충인 Steinernema와 Heterorhabditis에 공생하는 공생세 균이다. 감염성 선충의 유충은 공생세균을 표적 곤충의 혈강에 전달하고, 여기서 세균이 증식하여 숙주 선충의 발달을 돕는다. 이러한 선충과 세균 복합체의 성공적 공생관계는 세균의 이차대사산물을 통한 숙주의 면역억제 에 달려져 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 서로 다른 살충력을 보이는 6종의 Xenorhabdus를 확보하고 이러한 차이가 세균의 성장속도와 NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되는 세균의 이차대사산물 발현에 서 기원한다는 것을 확인하였다. 서로 다른 균주들은 콩명나방 (Tenebrio molitor)에 대한 살충력에 차이를 가지고 있었다. 이러한 세균들은 TSB 배지에서는 세균 성장 속도에 차이가 존재하지 않았지만 콩명나방 혈강 내에서는 세균의 성장 속도에 차이가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 각 세균의 이차대사산물 추출물을 통한 곤충의 면역 억제 실험 결과 PLA2 활성 억제, 세포독성 능력들이 살충력과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이러한 이차대 사산물의 경우 많은 물질이NRPS (Non ribosomal peptide synthease)에 의해 생성되므로 각 세균 별 NRPS의 유전자 발현을 보았을 때 흥미롭게도 살충력이 더 높은 스트레인의 세균이 일부 NRPS 유전자의 발현이 더 높은 것으로 나타났다. NRPS에 의해 합성되는 물질을 포함한 세균의 이차대사산물의 차이를 서로 비교하기 위하여 이차대사 산물 추출액을 GC-MS/MS를 이용하여 분석하였다. 본 연구를 통해 곤충병원세균에 살충력의 기원이 NRPS를 통해 합성되는 이차대사산물에 있다는 것을 확인하였으며 이를 이용한 다양한 NRPS 유래 물질 연구는 신규 살충 물질 개발에 들어가는 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

Yellow flower thrips (WFT), Frankliniella occidentalis is mainly controlled using chemical control methods. But the continuous use of chemical pesticides in greenhouse may contribute to development of insecticide resistance. Therefore, in this study, we evaluated the insecticidal activity of eleven insecticides against the WFT occurring in greenhouse pepper cultivation in the Gyeonggi province. The results showed no resistance in treatments with emamectin benzoate, fluxametamide, and flometoquin while high levels of resistance were recorded in treatments with acrinathrin, acetamiprid, and dinotefuran. The Anseong and Yeoju population was more resistant against spinetoram and chlorfluazuron, respectively, than populations from other regions.

Bemisia tabaci Gennadius, one of the most invasive insect pests, has spread quickly nationwide since it was introduced to South Korea in 2008. The use of insecticides is the main management strategy for this pest, but the control efficiency has been decreased due to insecticide resistance. We collected 12 local B. tabaci populations to investigate the regional differences in efficiency and observed the mortality from 14 commercial insecticides applied at recommended concentrations (RC) and dilutions (0.1 RC and 0.01 RC) using the leaf dipping bioassay. Except for etofenprox (46-64%), thiamethoxam (37-60%), pyriproxyfen (21-61%), and pyridaben (61-65%), the other insecticides showed excellent insecticidal efficacy of 70% to 100% at their RC. In particular, flupyradifurone, emamectin benzoate, and cyantraniliprole showed high insecticidal efficacy of over 90% in all of the tested populations. Some insecticides that rapidly decreased in activity (less than 30%) at diluted concentrations or showed high resistance levels in nearby regions were classified for cautious use due to the possibility or potential to develop resistance. The results provide selected insecticides for B. tabaci control by region and could contribute to reducing insecticide abuse and increasing insecticidal efficiency in farming fields.

총채벌레는 우리나라에 60여 종이 알려져 있으며 다양한 시설작물에서 직접적인 섭식 피해 이외에 토마토반점위조바이러스(TSWV)를 매 개하는 간접적인 피해도 유발한다. 그동안 총채벌레 방제는 살충제에 의존해 왔는데, 이는 농업환경에 많은 부작용을 유발하고 해충의 저항성을 유발시켜 더욱 방제를 어렵게 하고 있다. 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 내성 회피를 위한 물질을 탐색하였다. 실내검정으로 약용작물 67종의 추출물을 꽃노랑총채벌레 성충에 처리하여 가장 효과가 우수한 목단피를 선발하였다. 목단피 추출물을 처리 후 1일차에 100%의 살충효 과를 보였다. 또한, 목화진딧물은 3일차 83%, 복숭아혹진딧물 3일차 97%, 점박이응애 1일차 100%의 살충효과를 보였다. 고추 포트 검정에서 꽃노랑총채벌레 방제가는 1일차 77.6%, 2일차 40%의 효과가 나타났다. 현재 추가적으로 효과를 증대시킬 수 있는 물질을 탐색하고 있으며, 총 채벌레 방제에 본 추출물을 활용한다면 효과적일 것으로 기대된다.

열대거세미나방이 2019년 국내에 첫 비래한 이후 매년 비래하고 있으며 옥수수 등에서 피해를 주고 있음에 따라 전북지역 주요 옥수수 재배지역에서의 열대거세미나방 발생양상과 약제방제 효과를 조사하였다. 2022년 도에 성페로몬트랩을 이용하여 성충유인량을 조사한 결과 7월 1일 첫 채집되었으며 8월 중순이후 채집량이 증가 하여 9월 중순과 10월 중순에 발생최성기를 보였으며 11월 상순까지 유인되었다. 2022년과 2023년에 식용 옥수 수 재배지역에서 열대거세미나방 유충 피해 조사 결과 6월 수확하는 옥수수에서는 열매피해가 없었으나 9월에 수확하는 옥수수에서는 피해열매율이 30% 이상인 포장들이 관찰되어 재배시기에 따라 피해 정도 차이가 매우 큰 경향이었다. 옥수수 포장에서 열대거세미나방 유충 방제를 위해 2~3령기에 인독사카브 액상수화제를 7일 간격으로 2회 살포한 결과 처리 7일 후 방제효과는 91.7%로 높았다.

2022년 국내 노지 마늘, 대파, 양파, 부추 작물재배지에서 채집한 파총채벌레 지역집단들에 대하여 살충제 저항성을 조사하였다. 제조사 추천약량에서의 살충력은 acrinathrin SC를 제외한 6종 약제들이 안성 등 8개 집단 에서 모두 90%이상을 보였으며, Spinetoram SC와 fluxametamide EC는 추천농도의 100배 희석농도에서도 전 지역 집단에 걸쳐 높은 살충력을 보여주었다. 미리 저항성 진단농도로 코팅한 바이알을 이용한 지역집단의 저항성 검정을 실시한 결과, emamectin benzoate의 저항성이 신안 등 9개 지역집단에서 매우 높았으며, chrantraniliprole은 부산 등 4개 , spinetoram은 의성 등 3개, actamiprid와 chlorfenapyr는 각각 1개의 지역집단에서 저항성이 높게 발달 하고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 지역별로는 주요 대파 및 양파 재배지인 안성, 서산, 진도, 신안 지역의 저항성 이 모든 약제에 대하여 전반적으로 높게 나타났다.

The development of biochemical pesticides to replace existing chemical pesticides and the search for new substances with potential insecticidal ability are continuously required. The purpose of this study is to control myzus persicae with pyrethrum biochemical pesticide containing of high concentration of pyrethrin as an active ingredient. Pyrethrum dried powder was extracted with 95% ethanol for different periods of time and it was confirmed that the pyrethrin content increased as the extraction period increased and the extraction conditions for 20 days had the highest yield with 0.2% pyrethrin. We produced a prototype containing 0.13% pyrethrin content (pyrethrin II: 0.06%, pyrethrin I: 0.06%). and in 200 fold dilute spray condition. It showed a 77.2% corrected mortality against myzus persicae which is comparable to chemical pesticide. We are continuously researching to reduce the decomposition of active ingredients and look for additives to increase the insecticidal activity.

배에 피해를 주는 해충 중 하나인 주경배나무이는 2~3월 경 배나무의 거친껍질 밑에서 겨울을 난 후 나무 위로 올라가 산란하는데, 이 때를 월동 후 방제적기로 한다. 월동 후 방제에는 주로 기계유유제를 사용하고 있으나 저온피해가 자주 발생하거나 나무의 세력이 약한 농가는 방제 후에 언피해 발생을 우려하여 살충제를 살포하거 나 방제를 하지 않는다. 월동 후 발생밀도를 조절하지 못할 경우 생육기에 피해가 커지기 때문에 기계유유제를 대체할 수 있는 약제를 확인하고자 하였다. 또한 2023년 2월 EU 수출 대상 농가에는 아바멕틴 성분의 살충제 사용을 제한하는 규제가 발표되어 생육기에 발생하는 주경배나무이 여름형 성충에도 아바멕틴 성분을 대신하 여 적용 가능한 약제를 선정하고자 하였다. 주경배나무이 대상 등록 약제 중 아바멕틴, 아세타미프리드, 이미다 클로프리드, 설폭사플로르를 시험약제로 선정하였으며, 약제검정 결과 겨울형 성충에는 아세타미프리드 > 아 바멕틴 > 이미다클로프리드 > 설폭사플로르, 여름형 성충에는 아바멕틴 > 설폭사플로르 > 이미다클로프리드 > 아세타미프리드 순으로 살충률이 확인되었다. 살충력 추가 검정 및 여름형과 겨울형 성충의 충체 특성을 비교 한 후 기계유유제 및 아바멕틴 성분 대신 사용이 가능한 약제 성분을 권장할 수 있을 것으로 사료 된다.

The beet armyworm, Spodoptera exigua, is one of the worldwide distributed agricultural pest insects and has been known to show high resistance to conventional chemical insecticides. Since it has been reported that secondary metabolites from actinomycetes show insecticidal activities against various insect pests, actinomycetes could be a potential source of insecticidal compounds. In this study, culture extracts of Streptomyces strains were tested for their insecticidal activity against Spodoptera exigua. Among them, culture extracts of IMBL-0003 strain which was identified as Streptomyces celluloflavus showed a high insecticidal activity (more than 90% mortality). These results suggested that secondary metabolites of this isolate could have potentials to be a efficient eco-friendly pesticide for controling Spodoptera exigua.

Due to the growing concern on the adverse effects on human and environment, more attention in the non-chemical pest control methods is gaining. One of the so-called ‘sustainable’ control practice is to physically freeze the insect and arthropod pests. Aerosol formulation uses propellant gas which is liquefied by pressure, and it lowers the temperature when sprayed by the volume expansion. Using this phenomenon, several ‘freeze spray’ products in South Korea and Japan are commercialized. Nonetheless, unlike other traditional aerosol insecticides, the lack of insecticidal substances in these freeze products allowed them to circumvent legal inspection and registration, no efficacy test result is required in commercialization. In the present study, we examined the insecticidal activity of the freeze spray products against German cockroaches and the housefly in the laboratory condition as well as semi-field tests. The temperature of discharged center mass was –40-45℃, but it had relatively small active range (about 3 cm) which required pinpoint application of the product. Moreover, at least 30 sec and 12 sec of direct contact at 30 cm was required to exhibit >90% of mortality in the cockroaches and houseflies in the lab-based tests, respectively. Semi-field tests indicated an average of 15.8 g and 22.0 g were required to spray to knock down the freely-moving cockroaches and houseflies, respectively. Further utility of the freezing products is discussed.

Stilbene-based fluorescent brighteners (FB) have been shown to enhance insecticidal activities of entomopathogenic viruses but little is known its effect on entomopathogenic bacteria. We investigated the effect of two FBs (FB 28 and FB 71) on the insecticidal activity of B. thuringiensis var. kurstaki (Btk) as well as the Lymantria dispar multiple nuclear polyhedrosis virus (LdMNPV) in Lymantria dispar asiatica. FB 28 increased the mortality at the combination with low concentration (1.6×102 IU/ml) of Btk, but FB 71 slightly reduced the mortality with middle and high concentrations (1.6×103 and 1.6×104 IU/ml) of Btk in comparison to Btk alone. Both FB 28 and FB 71 increased mortality in combination with LdMNPV at all concentrations (3×102, 3×104, and 3×106 POBs/ml) compared to LdMNPV alone. Our findings suggest that FBs enhanced pathogenic activities but depend on chemical nature of FBs.

본 연구에서는 MnSO4이 B. thuringiensis의 곤충독소 형 성에 미치는 영향을 분석하여 신속 검출배지 개발의 기초 자료를 제안하고자 하였다. 본 실험에 사용한 균주는 순 천대학교 식품위생안전실험실에 보관되어 있던 B. thuringiensis reference 1주(KCTC 1511)와 식품에서 분리 된 wild type strain 9주를 사용하였다. B. thuriengiensis의 곤충독소 생성 확인은 식품의약품안전처의 곤충독소 확인 시험법에 따라 실험하였다. 0.005%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar는 배양 48시간에 3개 평판 중 2개 평판 (66.6%)에서 곤충독소가 관찰되었고, 120시간에 3개 평판 (100%) 모두에서 곤충독소가 관찰되었다. AK agar는 48 시간 배양 후 3개 평판 중 1개 평판(33.3%)에서 곤충독소 가 관찰되었으며, 배양 120시간에 3개 평판(100%) 모두에 서 곤충독소가 관찰되었다. 이러한 결과는 포자형성에 사 용되는 AK agar보다 식품공전에서 제시하고 있는 포자형 성 배지인 0.005%-MnSO4 Nutrient agar가 B. thuringiensis 의 곤충독소를 신속하게 생성시키는 것으로 나타났다. B. thuringiensis 10개 균주를 24시간 배양하여 관찰한 결과, 0.000%-MnSO4 배지에서 10개 평판 중 1개 평판(10%), 0.001%-MnSO4이 첨가된 배지의 10개 평판 중 2개 평판 (20%)에서 곤충독소가 관찰되었다. 0.002%-MnSO4이 첨가 된 배지는 10개 평판 중 3개 평판(30%)에서 곤충독소가 관찰되었다. 0.003%-0.009%-MnSO4이 첨가된 배지에서는 곤충독소가 관찰되지 않았다. 이러한 결과로 보아 24시간 배양 시까지는 0.002%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar가 B. thuringiensis의 곤충독소를 가장 신속하게 생성시키는 것으로 나타났다. B. thuringiensis의 곤충독소는 포자형성 과 동시에 생성된다는 보고와 MnSO4이 포자형성에 기여 한다는 보고를 종합하여 보면, MnSO4이 B. thuringiensis 의 포자형성을 가속화하고 이로 인해 곤충독소도 신속하 게 생성된 것으로 판단된다. 따라서 B. thuringiensis의 곤 충독소를 신속하게 생성하기 위해 기존 식품공전에서 제 시하고 있는 Nutrient agar보다 0.002%-MnSO4이 첨가된 Nutrient agar를 사용하는 것이 효율적일 것으로 판단된다. 그러나 Nutrient agar와 0.002%-MnSO4 Nutrient agar의 24 시간 배양 후 곤충독소 생성율의 차이는 작게 나타나 다 수의 wild type B. thuringiensis를 대상으로 추가적인 연구 가 필요할 것으로 판단된다.