[스크랩] 식물추출물의 주요 농작물 해충에 대한 살충효과

식물추출물의 주요 농작물 해충에 대한 살충효과

전남농업기술원 김도익

Ⅰ. 식물추출물을 이용한 해충방제제 개발

작물보호 기술은 제 2차 세계대전 이후 화학공업의 발달에 따른 유기합성 농약의 개발로 급진전을 이루어 병충해에 의한 식량 손실을 최소화시킴으로써 식량증산에 기여하여 왔으며, 우리나라에서도 과거 30년간 주로 유기합성농약을 사용하여 식량증산을 위한 해충의 방제수단으로 사영하여 왔다. 해충방제를 위한 유기합성 농약의 광범위한 사용과 연용은 약제 저항성해충의 출현을 야기하였으며, 이에 대응하여 갈수록 약효가 강하고 지속적인 새로운 유기합성 농약이 개발되어 왔으나 인축에 대한 독성, 식품에 대한 잔류 독성, 유용동식물의 파괴, 잠재해충의 발생 등의 부작용은 사회적인 문제로 대두되었을 뿐만 아니라, 농약의 잔류독성으로 인한 토양 및 수질 등의 환경오염의 심각성도 날로 가속화되고 있는 실정이다. 그러나, 식량 생산에 있어서 농약의 사용은 필요악으로서 해충으로부터 작물을 보호하기 위해서는 농약의 사용은 불가피하므로 인간과 생물 생태계에 심각한 부작용을 일으키는 유기합성 농약을 대체할 수 있는 새로운 농약의 개발이 필요하다. 농림부는 촤근 화학비료와 농약사용량을 오는 2004년까지 30%, 2010년까지 50% 줄여나갈 계획이라고 밝혔다. 농림부는 친환경농업의 핵심기술로 지력(地力) 강화를 통해 농작물 생육을 높이고 해충발생을 억제하는 종합관리 시스템(INM.IPM)을 활용, 99년 현재 각각 84만2천t과 2만2천t에 달하는 화학비료, 농약 사용량을 2004년까지 61만4천t, 1만5천t 규모로 줄여나갈 계획을 발표한 바 있다. 더구나 Green Round 협약에 따른 환경 오염의 방지와 자연 생태계의 보호에 적극 동참하는 차원에서도 유기합성 농약이 초래하는 부작용을 해소할 수 있는 무공해천연 생물 병충해 방제 시스템의 구축이 절실히 요구되고 있다. 이러한 유기합성 농약을 대체할 수 있는 새로운 농약의 개발이 필요한 시점에 등장한 것이 저공해성 천연물 농약, 즉 식물추출물이다. 세계 농약의 20%를 생물농약으로 대체하자는 “리우환경회의 협약” 이후 세계적으로 새로운 천연생물농약을 개발하여 생물자원 이용성을 확대하자는 움직임이 뚜렸해지고 있는 것이다. 식물체로부터 유래하는 유용물질은 해충에 대한 살충효과, 기피효과 및, 효소저해 활성 물질들로서 부작용이 없고 막대한 시간과 비용이 투자되어야 하는 화학합성농약의 개발에 비해 저투입개발이 가능하다는 장점을 지니고 있다. 국내 농약시장은 1997년에 7,700억원이며 그 중 생물농약은 13억원에 불과하다. 그러나 2004년에는 유기합성농약을 50% 줄여야 하며 이런 추세라면 2010년에는 생물농약시장은 천2백억원대의 시장이 형성될 것으로 보인다. 현재 국내에 등록된 생물농약은 190여개이며 살충제가 75%, 살균제, 제초제 순으로 살충제의 시장이 단연 앞서고 있다. 식물에서 유래된 살충제를 보면 피레스린은 제충국 꽃의 살충성분으로서 합성하여 시판되고 있으며 neem나무 성분인 아자디락틴(azadirachtin)은 200여종의 해충에 대하여 섭식저해, 불임, 생육저해 및 살충활성 등 광범위한 생리활성을 나타내고 있다. 콩과작물인 Physostigma venenosum 종자의 독성분인 physostigmine의 살충효과가 발견, 이 화합물의 화학 구조중 N-methyl carbamoyl.기를 모핵화합물로 하여 많은 카바마이트계 살충제를 개발하였다. Piper betle (후추과), Ocimum sanctum , Nyctanthes arbor-tristis , Citrus limon (운향과)의 잎 추출물들은 식물병원균의 균총 생장을 억제, 생체 내에서 벼의 병원균들의 생장을 억제하는 효과 등이 있는 것으로 알려져있다. 이와 같이 세계적으로 제3세대농약으로 인식되고 있는 식물체나 천연물질에서 새로운 살충효과를 탐색하는 연구들이 광범위하게 이루어지고 있고 국내 또한 새로운 천연물질 탐색이나 기술개발이 이루어지고 있다. 본 장에서는 대표적인 식물추출물들을 소개하고 해충에서의 적용과 그 성분에 대해 소개하고자 한다.

Ⅱ. 식물추출물의 종류와 이용

1. Neem ( Azadirachta indica J.)

인도, 네팔, 미얀마가 원산지이며 아주 먼 옛날부터 인도에서는 neem나무 열매에서 추출한 물질이 해충방제에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 왔다. 인도와 네팔 국민들에게 수천 년간 조상대대로 무공해 농약, 식품, 화장품으로 이용되어온 국민수인데 세계적으로 미국, 캐나다에서 연구가 많이 진척되었고 그 외 아프리카, 중동, 동남아 국가들도 많은 연구에 착수하였다. 1990년경 연구 학자들은 테스트를 통해 님나무 추출물이 기존의 살충제에 면역이 되어있는 진드기, 선충류, 진균류, 박테리아, 약간의 바이러스는 물론 약 200여종의 곤충에 영향을 미친다는 것을 알았다. 그 테스트는 또한 수 십개의 농장과 농가의 해충, 예를들어 멕시코 투구풍뎅이, 콜로라도 감자 투구풍뎅이, 메뚜기, 방아깨비, 담배 싹 벌레, 6종의 진의도 포함하고 있다. 우리나라에서는 1986년 농촌진흥청 식물유전자원수집단이 네팔에 출장을 하여 한국대사관과 위 자원수집단을 보조하면서 수집하였고 벼멸구약을 개발하였으며 미국에서는 인도의 고유 방법에 현대적인 개발 공법을 가미하여 세계 75개국에 특허출원을 하였다.

님나무 혼합물은 해충을 쫓아버리거나 갉아먹는 것을 멈추게 하거나 성장을 방해하는 등 해충을 무력화시키는 광범위한 살충제라고 말할 수 있다. 특히 메뚜기목, 매미목, 노린재목, 나비목에 섭식기피제와 살충제로서 활성이 있다. 메뚜기나 매미같은 직시류 곤충에 있어서 식욕억제 효과는 특히 중요한 듯하다. 직시류의 많은 곤충들은 님 처리된 식물을 여러 날 때때로 몇 주 동안 먹지 않는다. 잔디, 멸구, 진딧물, 흰나방, 깍지진디와 같은 동시류 해충은 이 추출물에 더 민감하다. 예를들어 멸구의 번데기는 상당한 정도의 식욕억제 및 성장억제 효과를 보여준다. 하지만 진디는 거의 영향을 받지 않는다. 님 파생물은 또한 동시류곤충이 어떤 종류의 바이러스를 전염시키는 능력에도 영향을 준다. 예를 들어 적은 양으로도 멸구가 Tungro 바이러스를 전염시키지 않게끔 한다. 원인은 밝혀지지 않았으나 부분적으로는 님이 곤충을 죽이거나 식성을 바꾸도록 하는데 있는 듯하다. 인도, 이스라엘, 미국의 면화나 담배 해충, 토고, 도미니카 공화국, 모리셔스의 양배추 해충, 필리핀의 담배 해충, 케냐의 커피 해충에 성공적이라고 보고되었다. 매우 복잡하고 통제된 실험과 야외 시험에서 님 제품은 저장된 옥수수, 사탕수수, 콩, 기타 식량을 해충으로부터 약 10개월동안 보호했다. 미 농무성의 연구원들은 1972년부터 님을 연구해왔다. 실험을 통해 그들은 님의 성분이 미국의 가장 게걸스러운 정원 벌레조차 물리친다는 것을 알았다. 예를 들어 한 실험에서 콩잎의 절반만 님 추출물을 뿌려서 컨테이너에 일본 풍뎅이와 함께 넣어두었다. 그 결과 님이 뿌려진 반은 섭식되지 않은 상태로 있었고 나머지 반은 48시간만에 먹혀져서 목질의 엽맥만 남았다. 님나무는 흑에서 나오는 삽주벌레 애벌레에 매우 효과적이다. 하지만 삽주벌레가 일단 식물에 자리를 잡게 되면 님 추출물에는 덜 민감하다. 모든 투구 풍뎅이의 애벌레 또한 님 제품에 민감하여 님이 처리된 식물은 먹지 않고 성장이 지체되며 어떤 연질 피부의 애벌레는 접촉 시 죽기도 한다. 대부분의 인시류 해충의 애벌레는 님에 무척 민감하다. 실제로 거염벌레, 과일좀, 옥수수좀 같은 해충의 가까운 미래에 님 제품의 주요 목표가 될 것이다. 님이 그것들의 식욕을 억제하기 때문이다. 많은 쌍시류 곤충(집파리, 과일파리 등)과 모기, 잎벌레 애벌레 등도 향후 님 제품의 목표가 될 것인데 이런 곤충류에 있어서 님의 식욕억제 및 성장 억제 효능은 중요한 요소이다.

님의 주요 화학적 특성은 3개 혹은 4개의 관련 복합물의 결합이며 아울러 20개 정도의 다른 물질들로 구성되는데 대체로 트리터펜스(Triterpenses)라 불리며 좀더 정확하게는 리모노이드(Limonoids)라는 자연물군에 속한다. 지금까지 적어도 8～9개의 님 리모노이드가 농작물이나 인체에 해로운 해충의 성장을 억제하는 것으로 밝혀졌는데 그중 아자디락틴(Azadirachtin), 살라닌(Salannin), 멜란트리올(Meliantriol)과 님빈(Nimbin)이 가장 잘 알려져 있다. 지난 20여년간의 연구 결과에 따르면 아자락틴은 지금까지 합성된 가장 강력한 성장 억제물로서 실제로 소량의 아자디락틴으로도 해충의 나무 접촉을 방지할 정도로 강력하다. 구조적으로 Ecdysones라 불리는 곤충호르몬과 유사한데 이것은 곤충이 애벌레에서 번데기, 성충으로 바뀌는 변태과정을 조절하여 생명 싸이클을 파괴한다. 살라닌은 강력한 해충식욕 억제물이지만 해충의 변태에는 영향을 주지 않는다. 또 다른 식욕 억제물은 멜란트리올인데 매우 낮은 농도에서도 해충의 식욕을 중지시킬 수 있으며 메뚜기가 작물을 갉아먹는 것을 예방하는 억제효과가 대표적인 사례이다. 그 외 새로이 발견된 리모노이드중 대표적인 것은 디아세틸아자디락티놀으로 담배 모충에 대해 효과적이다. 님 추출물은 스프레이, 분말, 적심, 관개용수에 희석 등 여러 가지 방법으로 사용될 수 있는데 식물에 주사하거나 국부적인 사용도 가능하며 곤충을 유인하는 먹이에 첨가할 수도 있고 태워서도 사용한다.

2. 멀구슬( Melia azedarach L.)

멀구슬나무는 동남아시아의 열대 혹은 아열대 지역에 서식하는 낙엽활엽교목으로 우리나라에서는 흑산도, 월출산, 백양산, 해남, 신안, 목포, 무안, 나주, 완도, 진도 등 주로 해안지방에서만 자생하고 전남지방에서는 ‘구조목’이라 부르기도 한다. 멀구슬의 잎, 수피, 가지, 과실, 종자추출물과, 인분말 등 광범위한 저장해충들과 포장의 토양 생태계에 기피, 섭식저해, 살충, 성장저해 등의 영향을 보이는 것으로 보고되었다.

멀구슬나무가 자생하고 있는 채소밭과 자생하지 않은 채소밭으로 조사해봤을 때 전자에서는 극소수의 해충이 서식하고 있으나 후자에서는 해충의 발생량이 많이 피해가 심각한 것으로 나타났다. 멀구슬나무가 자생하지 않는 곳의 채소밭의 전작물은 해충에 의해 신엽이 백변 한 후 낙엽되며 어린잎은 갈변고사 하였고 연중 발생하여 피해 정도가 심한 배추좀나방류가 채소 재배시 가장 많은 피해를 주었다. 또한 한 실험에서 응애류나 배추좀나방은 종자를 분쇄한 시료를 묻혀 둔 강낭콩 엽에서 시료를 묻혀두지 않은 엽으로 서서히 이동하다가 5～6시간대에서 가장 많은 기피반응을 보였고, 9시간이 경과하면 응애나 배추좀나방은 모두 시료를 묻혀두지 않은 엽쪽으로 기피 반응을 보였다. 줄기껍질을 이용한 분말 시료에서는 4～6시간대에서, 뿌리껍질 분말 시료에서는 3～4시간대에서 빠르게 시료를 묻혀 두지 않은 엽으로 이동하여 기피하는 반응을 보였으며 9시간 이후에는 모두 기피한다. 멀구슬나무의 종자＋줄기껍질＋뿌리껍질＋잎을 각 부위별로 건조 후 양봉용 훈연기를 사용하여 시료100ｇ을 통속에 넣고 작물에서 50㎝ 떨어진 곳에 대고 응애가 대량 발생한 강낭콩 엽에 훈증하였을 때 응애가 배추좀나방 유충은 아주 빠르게 기피반응을 보이며 2～3분이 경과하면 강낭콩 엽에서 이동하여 바닥으로 떨어져 기어다닌다. 거세미 나방은 인공 사육 먹이 쪽으로는 접근하여 수시로 먹이를 섭식하나 멀구슬나무 분쇄시료를 첨가해 제조한 먹이는 처음엔 몇마리 접근하다가 시간이 경과해도 전혀 섭식한 흔적을 발견할 수 없고 접근하지 않으며 시료에서 멀어졌고 행동이 둔화된다. 그 외에도 멀구슬 분말을 밀과 함께 저장 시 보리나방, 가루좀벌레, 쌀바구미, 밀바구미, 구라나리아바구미, 별수시렁이 등의 저장해충의 섭식이 저해되고 멀구슬의 과실과 종자분말은 곡물과 혼합하여 보관 시 저장해충의 만연을 방지하는 것으로 나타났다.

멀구슬의 잎에서 추출된 활성성분은 파라이신(paraisin)의 파생물 중 하나로 이 성분은 37℃에서도 파괴되지 않으며 또한 포유류에 역효과도 없는 것으로 알려졌다. 1946년 이후, 멀구슬 잎에서 다른 활성인자인 멜리안틴(meliantin)과 멜리안트리올-I(meliantriol-I)이 분리되었는데 이것 또한 생물학적 활성을 지니는 것으로 나타났다. 잎과 과실에서는 아자디락틴(azardirachtin)이 분리되었는데 이 성분으로 인해 메뚜기는 섭식저해를 일으킨다고 한다. 또한 아자디락틴은 목화다래나방의 탈피를 저해한다. 멀구슬 종자의 인에서 분리해낸 활성성분인 1-cinnamoyl-3-feruloyl-11-hydroxy meliacarpin은 등을 분리해 냈는데 이것은 일반적으로 약충의 발육을 저해하고 약충이 전흉이나 촉각의 기형을 유도한다. 이러한 성분들을 지니는 멀구슬나무를 각 부분별 개방 침지 및 밀봉침지를 6주간 했을 때 줄기껍질→ 뿌리껍질→ 생잎 등의 순으로 살충효과가 있는데, 전체종자, 뿌리, 줄기, 잎을 침지시켜 밀봉침지하였을 때 살충효과가 증가한다. 추출물을 획득하는 대표적인 방법으로는 압력농축, 에탄올 중탕, 핵산을 사용하는 방법이 있다.

활성	추출부위	시 험 해 충
살충제	열매 추출	누에나방
살충제	잎	양배추가루진딧물
섭식저해	잎	바즈라와 수박의 메뚜기
기피제	잎	Medicago arborea
기피제	열매추출 찌꺼기	흰개미
살충제	열매 추출	큰흰나비 유충
살충제	열매 추출	큰흰나비 유충과 오이잎벌레
기피제	열매 추출	Chrotogonus trachypterus
섭식저해	열매 조추출	메뚜기
섭식저해	잎	회색담배나방유충,담배거세미나방
섭식저해	열매	Chrotogonus trachypterus
섭식저해	껍질,잎,종자	배추흰나비
기피제	껍질,잎,종자	담배거세미나방,귤굴나방,Diaphornia citri
섭식저해	잎,종자	Spodoptera frugiperda ,담배나방
섭식저해,살충제	종자 오일(0.04%)	노란 이화명나방,흰등멸구 ,벼멸구
섭식저해	잎과 종자	노란 이화명나방
섭식저해	종자 낟알에서의 석유에테르 추출	벼멸구 약충
섭식저해	잎과 종자 추출	밀의 메뚜기
섭식저해	잎과 종자 추출	복숭아혹진딧물
섭식저해	잎과 종자 추출	목화다래나방
살충제	잎 추출	쌀명나방
살충제	잎,과일 추출	배추흰나비

표 . 멀구슬 추출물의 해충에 대한 활성

응애나 배추좀나방 등의 채소해충을 대상으로 한 실험에서 압력농축으로 얻은 추출액은 시간이 경과함에 따라 방제효과가 커지고, 에탄올 중탕에서 얻은 추출액은 48시간이 경과함에 따라 효과가 커지며 핵산을 사용한 추출액에서는 100％ 방제효과가 있다. 이렇게 추출 방법에 따라 방제 시간별 기피 및 살충수가 차이가 있는데 멀구슬 종자를 분쇄하여 얻은 시료에 핵산을 사용하여 엳은 중탕 추출액에 산화 전위수를 100배 희석하여 살포했을 때 가장 효과적으로 해충을 방제할 수 있으며 멀구슬 추출액은 밀폐된 장소에 보관해야 효과가 있다.

3. 담배 ( Nicotiana tabacum L.)

열대와 건조 지역에서 발견되는 일년생 식물로 중앙아메리카가 원산지이며 지금은 인도의 여러 지역을 비롯하여 유럽, 호주 등의 세계 각지에서 볼 수 있다. 미대륙 인디언들이 종교의식으로 또는 질병의 치료를 위해 사용했었다고 하는 담배는 1492년 스페인의 콜럼버스가 미대륙을 탐험하고 담배를 선물로 받아 귀국한 후 만병통치약으로 소개한 것을 계기로 유럽 전역에 주로 상류층을 대상으로 널리 퍼지게 되었다. 1560년 존 니콧이 프랑스 왕에게 종자를 보냄으로서 의학적인 가치가 큰 식물로서 묘사되었다. 약 1560년에 유럽에 살충제로서 소개된 담배에 대해 미국의 식물학자 피터 콜린슨은 1764년 물을 이용하여 추출한 담배잎 추출물을 진딧물이나 다른 연화된 충체를 가진 곤충에 사용해보라고 영국에 충고하기도 하였다. 우리나라는 100년 후인 1590년 임진왜란 때 일본군에 의해 담배가 처음 소개되었으며 그 이후 1602년경 광해군 초에 담배씨를 일본에서 도입 재배하기 시작함으로서 퍼지기 시작한 것으로 알려지고 있다.

70년대 초 담배잎 분말을 곡물과 혼합하여 저장하였을 때 저장해충의 공격으로부터 밀이 보호된다는 보고가 있었으며 건조시킨 잎을 쌀과 혼합하여 보관 시에는 보리나방의 가해를 받지 않는다. 이 식물체의 전체, 잎, 가지, 그리고 뿌리의 추출물은 아카시아진딧물, 복숭아혹진딧물, 귤굴나방 등에 대해 살충성과 기피성을 나타내게 하는 것으로 보고되었다. 또한 담배에서 분리된 활성성분은 목화진딧물로부터 전작물을 보호한다. 유사하게 담배잎은 왕담배나방, 담배거세미나방, 복숭아혹진딧물에 대해서도 독성을 지닌다고 한다. 담배의 성분인 니코틴은 인시목의 해충에게 독성을 보이는데 니코틴 입자는 1917년에 캘리포니아에서 과수해충 방제용으로 최초로 사용되었으며 진딧물을 효과적으로 죽이는 것으로 알려졌다

담배의 주성분인 니코틴이라고 불리는 알카로이드계 독소의 활성인자는 1828년에 최초로 기록되었다. 농약시장에서는 이미 'Black-leaf-40'라는 이름으로 니코틴이 판매되고 있으며 인도에서 등록되어 상업적으로 이용되거나 수출되고 있다. 훈증제로 사용되는 nicotine은 휘발성이며 곤충의 외피를 직접적으로 관통한다. 오일과 혼합한 니코틴이나 니코틴 역할을 하는 계면활성제를 분무하는 사용법이 일반적으로 사용된다 니코틴은 광범위한 작물에서 진딧물에 비영속형 접촉살충제로 작용한다. 그러나 이것의 담배추출물의 사용은 찬 기후에서는 유효성이 결핍된다는 점 등의 단점으로 인하여 그 소비가 빠르게 감소하였으며 포유류에 높은 독성을 나타내는 합성살충제로 대체되었다.

4. 마늘( Allium sativum L.)

마늘의 재배는 고대 이집트․그리스 시대부터이며, 근동방면으로부터 인도․중국․한국․아프리카의 각지에 전파되었다. 유럽에서는 지중해 연안에 주로 분포하는데, 중국에 전파된 것은 BC 2세기경으로 지금의 이란으로부터 도입되었다고 한다. 한국에 도입된 것은 명확하지는 않으나 《삼국유사》에 나올 뿐만 아니라 《삼국사기》에도 기록되어 있는 것으로 보아 재배 역사가 매우 오래 된 듯하다. 현재 마늘은 이탈리아를 비롯한 남유럽, 미국의 루이지애나․텍사스 및 캘리포니아, 아시아의 한국․중국․일본․인도, 서부 아시아 및 열대 아시아 전역, 그리고 아프리카와 오스트레일리아 등지에서 많이 재배되고 있다. 오늘날에 와서는 이와 비슷하게 마늘의 구근 추출물과 오일은 광범위한 농업해충 종류에 대하여 살충, 기피, 살선충과 살균의 특성을 지니는 것으로 알려져 있다. 이 식물은 저장 곡물뿐만 아니라 포장에서 농작물에 침입하는 해충에 대해 생물학적으로 저항의 한 방법으로 연구되었다.

마늘의 구근에서 추출한 물질은 콩과작물을 가해하는 팥바구에 대해, 마늘오일은 별수시렁이에 살충성이 있다. 마늘의 분말가루와 추출물을 혼합 처리시 밀에 만연했던 가루좀벌레에 대해 독성을 나타내면서 작물 자체의 생육에는 영향이 없었으며 마늘 오일과 분획물은 쌀바구미 방제에도 효과적이다. 또한 보리나방과 가루좀벌레에 대해 효과적인 보호제 역할을 하는 것도 발견되었는데 곤충이 만연하는 자연조건하의 농장에서 마늘 추출물에 의해 가루좀벌레, 쌀바구미, 보리나방에 의해 야기되는 저장중인 쌀의 손실을 최소화 할 수 있었다. 특히, 마늘 분말을 소의 먹이로 주로 이용되는 동부종자와 혼합하여 사용하였더니 팥바구미가 유효한 치사율을 보였다. 마늘은 또한 단송하늘소에게서는 기피를 유발하는데 약충의 밀도를 제한하는 효과도 있다. 아세톤으로 추출한 마늘구근의 추출물은 면화를 가해하는 해충에게서 살충과 기피를 유발한다. 분쇄한 구근을 증기추출해서 얻은 오일 분획물과 메탄올을 사용한 천연추출물은 담배거세미나방의 3령충에 독성을 나타내며 강한 섭식저해를 보이는데 유충과 용 기간동안에는 변태에도 영향을 준다. 용-유충의 중간단계에서 이 물질을 유충에 섭식 시켰을 때 기형이 유발되는 것이다.

마늘의 대표적인 활성물질로 쌀바구미의 살충제로서 분리된 1-3,diphenyl thioure와 알리틴(allitin)이 있다. 이것은 곤충의 효소 활성을 저해하며 곡물과 함께 저장 시 해충으로부터 저장곡물을 보호하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 알리틴은 annmet 보다 담배거세미나방의 2령충에 약 2.8배의 독성을 나타낸다. 그러나 마늘 특유의 불쾌한 냄새와 낮은 지속성으로 인해 현재에는 보편적인 살충제로서는 사용되지 않는다.

5. 창포( Acorus calamus L.)

열대, 온대, 지중해연안 지역에서 발견되는 다년생 식물이다. 연못가나 도랑가에서 자라는 창포는 높이가 30cm 내외이며 뿌리줄기는 옆으로 길게 자라며 육질이고 마디가 많으며 흰색이거나 연한 홍색이며 지상에 있는 줄기와 더불어 독특한 향기가 난다. 창포는 농업상 중요한 해충과 관련하여 그 생물학적 활성이 집중적으로 연구되었고, 생태계나 저장상태의 해충에 대비한 살충제, 기피제, 섭식저해, 유인제, 불임화제가 연구되었다

창포의 뿌리/지하경 분말과 추출물은 저장중의 쌀을 가해하는 가루좀벌레와 쌀바구미, 단송하늘소에 대해 효과적인 보호제이며 뿌리분말과 물 등의 용매를 사용하여 추출한 물질은 쌀바구미와 단송하늘소는 물론 쌀거저리를 살충한다. 뿌리분말을 건조시킨 후 벼와 함께 보관 시에는 보리나방의 침입이 극소화되어 곡물 보호가 보장된다. 알콜을 사용하여 스팀증류한 지하경추출물은 팥바구미에 살충성을 지니며 이를 삼베자루에 넣어 벼와 함께 보관하였을 때 섭식저해가 유발된다. 창포 오일의 증기는 저장곡물을 가해하는 딱정벌레의 불임을 유도하는데 그 효과는 별수시렁이와 팥바구미에서 주목할 만하다. 즉 지하경 추출물과 오일은 팥바구미에 대해 공인된 특성을 지닌다. 포장 해충에 대한 살충제로서 이 식물체의 생물학적 활성은 일찍이 1939에 알려졌는데 후에 창포의 살충제로서의 잠재적 가치를 발견했고, 조직적인 개발이 이루어졌다. 에테르와 알콜을 이용한 창포의 지하경 추출물은 흰개미에 살충성을 지니는 것이 발견되었으며 지중해의 과실파리 등의 암수는 모두 이 추출물에 대해서 섭식저해, 기피, 등의 특이한 행동을 보인다고 한다. 아세톤을 이용하여 창포의 지하경 추출도 가능한데 이 경우 담배거세미 3령유충에 살충성이 있으며 두점끝동매매충의 생활환과 벼의 퉁그로바이러스의 전염을 감소시킨다. 이 추출물은 큰이십팔점박이무당벌레에 대해 유의적인 독성을 지닌다고 보고된바 있는데 이 약제로 훈증을 하였을 때 큰이십팍점박이무당벌레는 탈피한지 6일 이내에 식욕이 감퇴하여 섭식저해를 보인다.

창포의 뿌리/지하경의 oil에서는 해충에 대해 생물학적 활성을 지니는 것으로 보이는 4가지 물질이 분리되었다. Methyl eugenol (3,4-dimethoxyallylbenzene)는 Dacus dorsalis 의 암컷에 대한 강력한 유인제이며 β-asarone[(Z)-2,4,5-trimethoxypropenyl benzene]는 진딧물과 큰이십팔점박이무당벌레의 훈증제와 살충제의 주성분으로 이용되고 있다. 암컷 멜론파리의 유인제로 Acoragermacrone[(E,E)-10 - isopropyl-3,7- dimethyl-2,6- cyclodecadien-1-one]가 있으며 Asaryl aldehyde, [2,4,5-trimethoxybenzaldehyde]는 D. dorsalis 와 C. capitata 의 암수 유인제로 알려져있다.

6. 매리골드( Tagetes erecta L.)

열대와 아열대 지역에서 발견되는 일년생의 관상식물로서 재배된다. 국화과 식물인 매리골드는 한국, 유럽 등 세계 곳곳에 분포하고 있고, 크기는 약 60cm가량 되는데 4월에서 7월경에 씨를 뿌리며, 개화기에는 4～5개월간 꽃을 볼 수 있다. 일명 '성모마리아의 황금빛 꽃' 이라는 성스러운 이름으로 불리기도 하는데 본래 멕시코원산으로 아프리카를 거쳐 유럽에 퍼졌는데, 우리 나라 산야에서도 종종 눈에 띄는 꽃이다.

매리골드를 간작한 토마토, 밀은 매리골드를 간작하지 않은 경우보다 뿌리혹선충과 뿌리선충의 개체발생이 현저히 감소한 것으로 나타났다. 이것은 또한 뿌리혹선충의 우화를 저해한다. 물과 에테르를 사용하여 추출한 뿌리 추출물질은 실험실내의 시험에서 뿌리혹선충에 높은 독성이 있는 것이 발견 된 후 잎을 이용한 추출물 또한 살선충성을 갖는 것으로 알려졌다. 이 식물의 잎과 줄기의 수성 추출물이 Tylenchulus semipenetrans 와 Anguina tritici 의 2령유충에 75-100%의 치사율을 나타낸다고 보고된바 있다. 이 절개된 잎을 감염된 토양에 혼합 시 파파야에 발생하는 뿌리혹선충을 줄일 수 있다고 하였다. 포장조건에서 선충에 대비하여 대비하여 매리골드와 뽕나무의 간작이 연구되었는데 약 15cm의 간격으로 매리골드와 뽕나무를 간작 시 뿌리혹이 감소하였으며, 잎의 수확도 증가하였다. 이 식물의 뿌리추출물에서 Anguina tritici , Heterodera rostochinensis 와 Pratylenchus penetrans, Ditylenchus dipsaci 에 대해 살선충성을 갖는 2가지 활성성분을 보고되었다. 이 성분들은 (i) α-terthienyl와 (ii)5-(3-butens-1- ynyl)- 2,2'-bithienyl이다.

7. 좀목형 ( Vitex negundo L.)

마편초과에 속하는 다년생 관목으로 열대, 아열대 지역에서 자생하며, 이 관목은 일반적으로 인도, 스리랑카, 중국, 필리핀, 말레이시아에서 볼 수 있다. 산기슭이나 바위위에 서식하는 좀목형은 약용으로도 쓰이는데 해수, 천식, 일사병, 백대하, 감기, 설사, 이질, 복통에 사용된다. 물과 알콜로 추출한 가지, 잎, 종자, 종자 오일은 광범위한 저장해충과 포장생태계의 인시목 해충에 대해 살충, 기피, 유약호르몬 의태(juvenile hormone mimetic), 섭식저해를 일으킨다고 보고된바 있다.

이 식물체의 잎 추출물이 일반적인 저장해충에 섭식 저해를 일으킨다고 하였는데 건조시킨 잎을 밀과 함께 보관 시 쌀바구미의 피해가 줄어들었다고 한다. 좀목형 줄기의 휘발성 성분이 보리나방의 기피에 유효하며 잎을 콩과 함께 보관시 Latheticus sativus 의 침입을 막아주었다. 좀목형의 잎을 건조시킨 후 분말을 만들어 작물과 보관시 S. cerealella 의 침입도 감소하였다. 건조시킨 잎 분말을 물과 알콜을 이용하여 추출한 후 실험실과 포장상태의 2가지 경우로 처리하였을 때 딱정벌레목의 해충인 팥바구미, 가루좀벌레, 쌀바구미, 어리쌀바구미와 쌀거저리는 기피를 보였다. 이 관목의 잎과 가지 추출물은 또한 포장에서는 벼를 가해하는 해충에 기피를 유발하는 것으로 보고되었는데 면의 잎을 섭식하는 거염벌레와 담배거세미나방에게 섭식저해를 일으킨다고 한다. 좀목형에서 분리된 Viticosterone-E, iridoides, ecdysones은 해충에 대해 약-의태 활성을 보인다. 잎에서 분리되고 동정된 활성인자인 '2-heptatriacontanone'(C ₃₅ H ₇₄ O)는 특히 가루좀벌레와 쌀바구미같은 저장곡물을 가해하는 천공충의 산란을 저해한다.

8. 제충국

영문명으로 Phrethrum flower라고도 한다. 뿌리는 곧은 뿌리가 매우 깊이 자라며, 줄기는 곧게 서며 높이 60cm 정도이다. 잎은 진한 녹색으로 5∼6장이 달리며 뒷면에는 잔털이 밀생한다. 아랫부분의 잎은 선상으로서 깊이 갈라진 깃 모양을 이루고, 윗부분의 잎은 작으며 턱잎 모양을 이룬다. 제충국은 식물체, 특히 꽃부분에 피레트린이라는 담적황색의 기름과 같은 물질이 있다. 피레트린은 유기용매에 용해된다. 이것은 냉혈동물, 특히 곤충에 대하여 독성이 강하여 운동신경을 마비시키지만, 온혈동물에는 독성이 없으므로 가정용 고급 구충제로 적당하다. 한국은 남부지방이 재배의 적지이며 브라질·콩고·케냐 등지에 재배한다.

　제충국제의 유효성분은 피레트린(pyrethrin)Ⅰ,Ⅱ 및 시네린(cinerin)Ⅰ,Ⅱ이다. 피레트린은 황색의 점질유상(粘質油狀) 물질로서 물에는 녹지 않으나 석유 ·등유(燈油) 등 석유계 용매와 에테르 ·벤젠 ·알코올 등과 같은 대부분의 유기용매에는 잘 녹는다. 또한 피레트린과 시네린은 불안정한 화합물로서 분자 내에 불포화탄소가 있으므로 빛이나 공기 중의 산소에 의하여 산화 분해되기 쉽고 또한 에스테르 화합물이므로 수분과 알칼리에 의해 쉽게 가수분해된다. 따라서 제충국제는 주로 실내 위생해충의 방제약제제로 사용되어 왔으나 최근 이들 구조를 변경시켜 빛이나 산소에 대하여 안정한 합성 제충국제의 개발로 야외 농장의 살충제로 이용되고 있다. 피레트린은 곤충의 기문(氣門) 또는 피부를 통하여 침입되며, 침입 즉시 신경을 마비시켜 죽게 한다. 그러나 사용한 양이 부족하면 일시적인 마비에서 다시 소생하게 된다. 제충국제는 온혈동물인 사람이나 가축에는 무해하며 곤충에만 유효하고 또한 식물에 대한 약해작용도 전혀 볼 수 없으므로 매우 안전한 농약이다. 제충국은 제주, 남부지방은 10월 상,중순(정식 11월 상,중순),중부 3,4월이며 포트육묘가 좋으며 정식후에는 숙근초라서 계속자고 재식거리는 20～30cm × 20～30cm, 개화기간은 5월 중순～6월 중순 2004. 4. ~ 12월이다. 북제주도 농업 기술센타에서 보도한 자료에 따르면 제충국 살충제 조제방법은 ① 꽃이 활짝핀 제충국을 예취 → 전초(全草)를 적당한 길이로 잘라서 반드시 그늘에서 건조 → 검은색 비닐봉지 담음 → 보관. ② 에틸알콜(에탄올 95%이상) ＋ 같은 용량(2kg정도)의 건조 제충국 전초(全草) → 24시간 담금. ③ 가는체로 걸러내어 진한 녹색의 액체만 취함 천연살충제(제충국 살충제)가 만들어짐. ④ 불투명한 용기(알콜통, 기계유유제통)에 담아서 냉암소에 보관하고 사용방법은 전초(全草)로 추출한 경우 500배액(40㏄/20ℓ)으로 살포하며 제충국 꽃만으로 추출한 경우 1,000배액(20cc/20ℓ)으로 살포하는 것으로 되어있다.

9. 고삼

콩과의 여러해살이풀로서 줄기는 둥글고 곧게 자라며 한 곳에서 몇 포기씩 무리를 이루어서 나는 때가 많은데 어긋나며 홀수깃꼴겹잎이다. 높이는 80～150㎝로 녹색이지만 어릴 때는 검은 빛이 돈다. 잎은 날개모양으로 호생하며 가늘고 긴 계란모양 또는 타원형으로 끝은 가늘어진다. 한방에서는 뿌리를 말린 것을 고삼이라 하는데 맛이 쓰고 인삼의 효능이 있어 뿌리를 꽃과 함께 소화불량, 신경통, 간염, 황달, 치질, 진통, 살충, 학질, 이뇨, 건위, 피부병, 설사, 해열, 구충제 등에 처방한다. 회충이나 요충에도 이 뿌리를 1회에 2～3g 달여서 마신다. 또한 쓴맛이 강하기 때문에 고미건위제로도 사용하며 달인 액체를 머리 감는 데 사용하기도 한다. 뿌리를 달여서 농작물의 해충구제에 사용하기도 한다. 옻이나 옴 등의 피부병에 뿌리를 넣어 달인 물로 씻으면 좋다. 최근 국내의 식물추출물 친환경 자재에 이 뿌리나 종자를 이용하여 제품을 출시하는 경우가 많아지고 있다. 고삼 뿌리, 가지와 잎을 물로 추출하여 진딧물과 남부옥수수뿌리진딧물의 방제에 효과가 있다.

10. 협죽도

협죽도는 햇볕이 잘 쬐고 습기가 많은 사질토에서 잘 자라지만 아무데서나 자라며 공해에 대해서도 매우 강하다. 협죽도의 독성으로 사망하거나 중독되어 심한 고통을 받았다는 사례가 과거에는 국내에서도 심심치 않게 발생했다. 협죽도의 줄기와 종자가 강력한 독성을 갖고 있기 때문인데 이런 특성을 이용하여 중국에서는 천연살충제로 수도의 이화명나방등 나방류의 방제에 이용하고 있다. 제충국의 경우 포유동물에게는 거의 해가 없다는 사실때문에 안전한 천연살충제로서 관심을 받는데 반해 협죽도는 사람에게까지 맹독성을 보이기 때문에 취급에 상당한 주위를 요한다. 협죽도에 중독이 되는 경우 활성탄(숯)을 이용하여 중독을 완화시킨다.

협죽도의 말린 잎분말로 밀 저장해충 거짓쌀도둑거저리 발생을 억제시키며, 전초나 뿌리, 가지, 잎, 꽃을 물, 에테르, 알코올에 추출하여 제주흑점초파리와 쌀바구미에 독성이 있으며 팥바구미에도 효과가 있다는 보고가 있다.

11. 미국자리공

북아메리카원산으로 흔히 장녹이라고도 불리우며 약초자원으로 들어와서 지금은 어느 들판에서나 볼 수 있다. 이 뿌리는 응애류, 진딧물유 방제 에 효과가 좋은데 다른 식물추출물과 달리 효과가 느린편이다. 농가에서는 뿌리 하나로 1,000리터 정도의 살충제를 충분히 만들 수 있다고 하니 많은 양의 뿌리가 필요한 것은 아니다. 현미식초나 목초액 20리터를 기준으로 자리공 뿌리는 2000그램, 마늘 10통, 고추 20개를 갈아서 담궈 3개월정도 숙성을 시킨 다음 이 액을 800배 정도 희석하여 살포한다.

12. 기타 식물

수도 해충인 벼멸구에 효과가 있는 식물추출물은 창포, 곽향, 나비나물, 후추열매, 초피 겁질, 편백 잎, 참가시나무 잎 등이며 진딧물에는 창포, 나비나물, 팔각향, 후추열매, 천궁, 등이며 배추좀나방은 팔각향, 후추, 천궁 강황, 굴피나무, 나도밤나무, 회화나무, 초피, 해송 등이 있다. 담배거세미나방은 초피나무와 회화나무가 있고 점박이응애 방제에는 치자, 무화과, 소사나무, 벽오동, 피마자, 보리밥나무, 층층나무, 편백잎 등이 있다. 비파나무 꽃을 물로 추출한 경우 생강 파리에 효과가 있다.

13. 식물추출유래 생물농약들의 특성

□ 4-allyl-2-methoxyphenol 월계수 나무 추출

-대상해충 : 진딧물, 거염벌레, 딱정벌레, 뿌리 잘라먹는 벌레, 메뚜기, 자벌레, 응애, 바구미

-대상작물 : 과일과 야채

-생물적활성 : 벌레 방지

□ azadirachtin 님나무 추출

-대상해충 :삽주벌레, leafminer, 가루이, 모충, 진디,j assids, 샌호제깍지벌레, 딱정벌레, 벚나무깍지벌레. Neemix4.5 효과 좋음

-대상작물 :토마토, 배추, 감자, 목화, 차, 담배, 커피 등

-생물적활성 : 몇몇 초식성 곤충에 효과, ecdyson이 탈피를 막음. 곤충에 형태적 변화를 가져와 유충 기간이 길어지고 섭식을 방해함. 그리고 교미와 생식률의 감소로 이어짐.

□ canola oil 유채, Brassica campetris 의 씨

-대상해충 : 거의 모든 해충

-대상작물 : 귤, 옥수수, 과일과 넛, 사탕무, 콩, 토마토, 야채, 무화과, 메론, 올리브, 부드러운 과일, 알팔파, 화단용 화초 등

-생물적활성 : 잎 표면층을 변화시키거나 곤충을 자극하여 기피하게 함

□ capsaicin( 매운맛의 근원) , Armorex(capsaicin과 겨자의 조합물) 가지과 고추, 마늘, 양파, 겨자, 각종 허브류

-대상해충 : 응애류. Armorex를 흙속에 젖게 뿌리면 곰팡이류, 연체동물, 선충류, 잡초 Nemastroy는 선충과 초식성 곤충 방제. Valoram은 초식 곤충과 응애 방제

-대상작물 : Nemastroy는 골프장에 추천. Valoram은 잔디, 과일과 야채에 효과

-생물적활성 : 곤충 대사와 곤충 신경 시스템의 붕괴를 가져온다. 후추 추출물은 곤충 세포막에 상처나 구멍을 나게 한다. 겨자 추출물은 신경독효과로 곤충을 죽인다.

□ citronella Cymbopogon nardus (시트로넬라) 추출

-대상해충 : 모기

-생물적활성 : 대표적 곤충 기피 물질. 곤충 기피제로 초에 녹여 사용하거나, 머리의 이나 벼룩 방제.

□ fatty acids(oleic acid) 식물이나 동물로부터 추출

-대상해충 : 진디, 총채벌레 등

-대상작물 : 야채, 과일, 관상용 작물

-생물적활성 : 세포막의 구성을 방해하여, 셀을 죽인다

□ garlic extract 마늘에서 추출, 수세기 동안 곤충의 기피제로 알려져 왔으나, 원예작물에 냄새가 남는 문제가 있다.

-대상해충 : 식식성 곤충

-대상작물 : 원예작물

-생물적활성 : 황을 포함한 이차 대사물이 기피에 영향

□ jojoba oil jojoba seed 추출물

-대상해충 : 온실가루이

-대상작물 : 멜론, 야채, 목화, 관상작물 등

-생물적활성 : 자세히 밝혀지지 않음

□ p-menthane-3, 8-diol 레몬유칼립투스 나무 추출

-대상해충 : 모기, biting fly

-대상작물 : 인간의 곤충 기피용

□ lilsana knotweed plant 추출

대상병해 : 잿빛 곰팡이병, 노균병

□ nicotin 담배추출

-대상해충 : 진디, 총채벌레, 온실가루이

-대상작물 : 관상작물, 과수원 과일, 포도, 야채 등

-생물적활성 : 곤충의 신경 세포에 침투하진 않고 cholinergic acetylcholine nicotinic receptor가 달라붙게 만든다. 주된 활동 상태는 기체이며, 이것이 붙는다.

□ pyrethrins(pyrethrum, chrysanthemates, pyrethrates) 제충국 추출

-대상해충 : 대부분의 곤충과 응애

-대상작물 : 과일, 야채, 관상작물, 온실작물, 저장물, 가축 등

-생물적활성 : Pyrethrin이 곤충의 나트륨 channel에 붙어서, 열려있게 하여 세포 사멸.

□ rotenone 콩과식물인 Derris, Lonchocarpus, Tephrosia 등의 뿌리를 마쇄한 분상 제제

-대상해충 : 돼지에 고독성. 어독성도 매우 강하나 꿀벌독성은 없음. 채소, 과수류의 진딧물, 응애, 나방류, 깍지벌레, 개미, 모기류 등에 접촉형 살충효과가 있음, 주로 남아메리카에서 생산되며 물고기 잡는 데에 사용되는 물질.

-대상작물 : 과일, 야채 경작, 동물 사육

-생물적활성 : 전자전달계 방해작용을 하고, 독성이 강한 편이고, 특히 지효성이며 처리후 1주일 이내에 효과가 떨어지며 알카리성 농약과 혼용을 피해야 함.

□ ryania extracts, Ryania( Ryania speciosa )줄기에서 추출한 분상 물질

-대상해충 : 나방류, 총채벌레 등

-대상작물 : 옥수수, 사과, 복숭아, 감귤

-생물적활성 : 최초의 천연살충물질로서 칼슘이온의 방출을 방해하는 근육독성 성분. 살충효과가 속효적으로 발현하지만, 식물체내 이행성은 없음. 독성은 낮으나 어독성이 강하다.

□ sabadilla 사바딜라 백합( Schoenocaulon officinale )의 씨에서 추출

-대상해충 : 총채벌레, 나방애벌레, 메뚜기, 노린재

-대상작물 : 감귤, avocados

-생물적활성 : 활성성분은 cevadine과 veratrine이 2:1로 혼합된 것. 미국에 등록된 식물성농약 5종(pyrethrum, rotenone, ryania, sabadilla, neem)에 포함. 사바딜라 분말은 눈에 심하게 염증을 일으키며 흡입하여 들여 마시면 재채기를 유발한다. 살포뒤에 햇빛에 의해 빠르게 분해되므로 잔류되지는 않는다. 사바딜라는 접촉독과, 소화독으로 작용.

□ soft soap 모든 식물에 있는 fatty acid. 이것은 pstassium salt로 판매

-대상해충 : 진디, 딱정벌레, 집게벌레, 벼룩, lace bugs, 삽주벌레, 응애, 멸구, 잎벌 등

-대상작물 : 대부분 작물에 널리 쓰임

-생물적활성 : 독성 성분을 포함하고 있어, 곤충 큐티클을 파괴하여 탈수시켜 결국 죽게 만든다.

Ⅲ. 식물추출물의 살충효과

해충	용매 추출물	아세톤			아세톤니트릴			메탄올			에칠아세테이트
		10%	40%	70%	10%	40%	70%	10%	40%	70%	10%	40%	70%
점박이응애	멀구슬	57.9	44.4	21.1	21.1	55.0	10.5	89.5	57.9	16.7	70.0	80.0	63.2
	피마자	95.0	40.0	20.0	82.4	78.9	15.0	30.0	85.0	36.8	100	65.0	90.0
	우슬	70.0	95.0	100	85.0	94.7	63.2	40.0	31.6	94.7	89.5	47.4	85.0
배추좀나방	멀구슬	70.0	9.1	33.3	0	0	33.3	65.0	34.8	50.0	70.0	9.1	33.3
	피마자	0	15.0	15.0	11.1	0	6.3	6.3	13.3	0	13.3	0	0
	우슬	11.8	5.3	41.2	40.0	23.1	44.4	20.0	20.0	0	0	10.3	30.0
담배거세미나방	멀구슬	0	0	0	0	0	0	0	0	30.3	0	0	0
	피마자	0	33.3	0	10.0	0	0	0	0	0	10.0	0	0
	우슬	0	0	0	0	0	0	0	0	30.0	0	0	16.7
파밤나방	멀구슬	0	0	0	6.7	0	12.5	0	0	13.5	0	0	18.4
	피마자	0	23.9	0	10.0	0	20.2	0	38.5	0	10.0	0	0
	우슬	0	10.8	12.6	11.2	0	0	0	0	32.3	0	0	19.7
벼 멸 구	멀구슬	20.0	33.3	20.0	20.0	26.7	60.0	66.7	66.7	60.0	6.7	26.7	66.7
	피마자	40.0	26.7	33.3	60.0	26.7	33.3	20.0	66.7	60.0	33.3	40.0	93.3
	우슬	13.3	13.3	20.0	46.7	13.3	20.0	26.7	4.0	40.0	33.3	26.7	60.0

표 주요 해충에 대한 식물추출물의 살충효과
천연물질의 해충 방제 효과는 님과 님+산화전위수를 살포하여 배추좀나방에 대해서 각각 100%의 살충율을 얻었으며, 담배거세미나방과 파밤나방은 키토산과 산화전위수 혼합 살포시 각각 80%와 73.3%의 살충율을 얻었다. 점박이응애 방제를 위해서는 피마자를 아세톤 10%, 우슬을 아세톤 70%, 피마자를 에칠아세테이트 10%로 추출하여 살포하였을때 95% 이상의 방제 효과를 얻을 수 있었다. 배추좀나방은 멀구슬을 아세톤과 에칠아세테이트 10%로 추출하여 70%의 살충효과가 나타났다. 담배거세미나방과 파밤나방은 멀구슬, 피마자, 우슬 추출물의 방제 효과가 거의 없었다. 벼멸구는 피마자를 에칠아세테이트 70%로 추출시 효과가 93.3%로 높았다.

해충종류 추출물	살 충 율(%)
	점박이응애	복숭아혹진딧물	목화진딧물	담배거세미나방	파밤나방
오동잎	90.0	56.1	35.5	0.0	3.3
무화과잎	40.5	65.4	53.0	6.7	3.3
천선과잎	98.9	82.1	80.1	0.0	0.0
산국뿌리	54.4	18.6	28.6	0.0	0.0
고삼뿌리	94.4	96.6	49.7	19.4	3.3
마늘	80.6	12.0	73.1	12.3	6.7
치자열매	67.1	56.4	58.7	0.0	6.7
비파열매	40.1	29.1	23.2	0.0	0.0
아왜나무열매	41.7	10.5	20.9	6.7	6.7
동백열매	91.4	26.4	8.2	6.7	3.3
메밀종자	40.6	30.6	21.4	0.0	0.0
해바라기종자	61.1	51.0	46.2	0.0	3.3
차종자	98.9	77.5	58.9	3.3	6.7
백산차오일	23.9	32.3	30.1	0.0	3.3

표 주요 해충에 대한 식물추출물의 살충효과

노지포장에서 점박이응애 방제를 위해 멀구슬종자, 피마자종자, 우슬뿌리, 동백열매, 천선과잎, 오동잎, 고삼뿌리를 열수 추출, 메탄올 추출, 물 추출 했을때 메탄올 추출한 경우의 살비율이 80% 내외로 다른 방법보다 높은 편이었다. 또한 우슬뿌리에 원예용 오일을 혼합하면 90% 정도의 높은 살비율을 얻을 수 있었다.

추출물	24시간후	48시간후	추출물	24시간후	48시간후
피라칸사	42.2	91.4	황칠나무	11.9	49.5
협죽도	50.7	62.5	어성초뿌리	15.9	9.0
털머위	68.8	24.2	고삼뿌리	48.7	80.1
광나무	86.7	48.8	천선과잎	62.1	92.9
왕자귀나무줄기	85.7	94.8	천선과줄기	28.7	21.4
왕자귀나무잎	55.8	38.6	치자열매	40.8	31.3
팔손이	31.3	43.8	치자색소	34.9	66.8
멀구슬	56.3	25.1	치자나무	47.0	57.0
인동초	31.6	37.0	동백껍질	17.7	55.9
산수유잎	21.3	41.2	피마자	32.9	71.3
후박나무잎	33.9	58.8	미나리아재비	47.2	79.4
어성초	68.7	72.9	꿩의비름	33.0	32.7

표 점박이응애에 대한 식물추출물의 살비효과

식 물 이 름	추 출 부 위 와 조 성 물	응 애 활 성 작 용
아주카 레모타	잎의 즙액과 조추출물	점박이응애 독성
마편초과 Aloysia triphylla	잎과 종자의 기름	점박이응애 독성
마늘	델타메트린과 구근의 아세톤 추출	점박이응애 살비성 증가
향쑥속 Artemisia sp.	다북쑥속 파우더(60gm)	벌 군집에 대한 기문응애의 피해 감소
국화과 Artemisia saissanica	싹,잎,가지에서의 클로르포름 추출	기피
명아주과 Anabasis aphylla	가지와 잎 물 추출	독성
님나무	열매추출	점박이응애붙이 기피
님나무	씨앗 메탄올, 에탄올, 아세톤추출	점박이응애붙이에 독성
님나무	잎추출(1.0%), 종자추출(5%)	가지의 점박이응애붙이 방제
감람과 Boswellia dalzielli	껍질에서 물추출	독성
십자화과 B. oleracea var. rapifera	뿌리에서 물추출	독성
십자화과 Cardaria draba	잎과 뿌리 물추출	독성
측백나무과 Chamaecyparis pisifera	잎과 뿌리 물추출	Tetranychus pisifera 생장조절
국화과	피레스린　추출물, Piperonyl butoxide 에어로졸	점박이응애 독성
야등덩굴	물에서 잎과 열매 추출	점박이응애 독성
콘솔리다 레갈리스	물에서 뿌리ㅡ줄기 잎 추출	점박이응애 독성
고수	오일 이멀젼(2%) 분사	응애 죽임
대극과 Croton klotzsclianus	물에서 잎 추출	점박이응애 독성
생강과 Crucuma longa	물에서 터메릭 파우더 추출	점박이응애 독성
레몬그라스	물에서 잎 추출	점박이응애 독성
우산잔디	물에서 잎 추출	점박이응애 독성
서향	뿌리와 껍질	점박이응애 독성
미나리아재비과 Delphinium staphysagria	가지,종자,잎	점박이응애 독성
꿀풀과 Hyptis savelolens	물에서 잎	식 물 이 름 추 출 부 위 와 조 성 물 응 애 활 성 작 용 미륵냉이 물에서 잎 잎응애 독성 박하 꿀풀과 물에서 잎 잎응애 독성 멀구슬나무 물에서 기름과 종자 추출 귤응애 독성 멀구슬나무과 M. toosandan 종자와 기름 응애독성 담배 잎과 식물전체 응애독성 스위트바질 잎에서 물추출 점박이응애 독성 후추 아세톤과 다이에틸에스테르에서 종자 점박이응애 독성 Celasteraceae 물에서 식물전체 응애독성 Trichilia cuneata 잎과 과일의 즙 추출 응애독성 Trichilia trifolia 종자 단편의 에탄올 추출 긴다리뿌리진드기 독성 호로파 종자의 deltamethrin에서 다이에틸에테르 추출 점박이응애 독성활성증가 Tetranychus necoldonicus 독성

표 응애류에 살충활성을 보이는 식물추출물(Botanical pesticide, 1997)

추출물	24시간 후	48시간 후	72시간 후	추출물	24시간 후	48시간 후	72시간 후
피라칸사	91.1	73.3	57.8	황칠나무	77.8	45.1	60.0
협죽도	46.7	34.4	43.3	어성초뿌리	97.8	86.7	84.4
털머위	91.1	73.3	80.0	고삼뿌리	55.5	17.8	57.8
광나무	97.8	73.3	68.9	천선과잎	91.1	71.1	64.5
왕자귀나무줄기	95.5	88.9	84.4	천선과줄기	51.1	51.1	57.8
왕자귀나무잎	88.9	84.5	80.0	치자열매	97.8	97.8	93.3
팔손이	84.5	84.4	60.0	치자색소	86.7	82.2	97.8
멀구슬	84.5	80.0	91.1	치자나무	68.9	77.8	86.7
인동초	91.1	80.0	55.6	동백껍질	31.1	4.5	35.6
산수유잎	55.6	60.0	44.4	피마자	51.1	71.1	86.7
후박나무잎	95.3	66.7	53.3	미나리아재비	57.8	33.3	40.0
어성초	68.9	71.7	64.4	꿩의비름	2.2	15.6	4.5

표 점박이응애에 대한 식물추출물의 기피효과

추출물	살비율(%)		추출물	살비율(%)
	1일	5일		1일	5일
고삼	51.7	88.4	꿩의비름	82.6	89.9
치자	73.5	88.5	비파	81.6	84.6
협죽도	57.3	74.0	팔손이	50.6	88.4
무화과	95.6	80.2	피라칸사	35.7	92.0
은행	38.4	87.4	황칠나무	76.2	95.5
멀구슬	69.9	85.4	털머위	94.2	95.4

표 점박이응애의 식물추출물에 대한 살비효과; 포장검정

점박이응애에 대한 식물추출물의 살비효과는 오동잎, 천선과 잎, 고삼뿌리, 차종자, 동백열매, 피라칸사, 왕자귀나무 줄기, 천선과 잎에서 90% 이상의 살비율을 보였으며 복숭아혹진딧물은 고삼뿌리에서 96.6%, 목화진딧물은 천선과잎에서 80.1%의 살충율을 나타냈으며 담배거세미나방과 파밤나방은 살충효과를 볼 수 없었다. 은행잎을 착즙, 열수추출, 메탄올 추출하였을때 점박이응애에 대해서는 90% 이상의 효과를 보았으나 복숭아혹진딧물, 배추좀나방, 담배거세미나방에 대해서는 효과가 나타나지 않았다. 점박이응애는 식물추출물 처리 24시간 후 털머위 91.1%, 왕자귀나무줄기 95.5%, 잎 88.9%, 멀구슬 84.5%, 치자 97.8%로 높은 기피효과를 나타내었다. 식물추출물에 대한 점박이 응애의 살비효과를 포장검정한 결과 고삼, 치자, 은행, 꿩의 비름, 팔손이 등이 85% 이상의 높은 살비효과를 나타내었으며 특히 피라칸사가 92.0%, 황칠나무 95.5%, 털머위 95.4%로 높은 살비율을 나타내었다.

귤응애는 털머위, 왕자귀나무줄기․잎, 동백열매, 팔손이, 멀구슬, 어성초뿌리, 치자나무, 피마자, 미나리아재등의 추출물이 밀도억제효과가 우수하였다.

목화진딧물에는 팔손이, 황칠나무, 무화과, 털머위, 치자추출물의 효과가 우수하였으며 복숭아혹진딧물은 황칠나무, 무화과, 천선과, 협죽도 잎이었다.

온실가루이는 무화과, 차응애는 황칠나무, 돈나무, 비파잎, 천선과, 무화과, 파밤나방은 협죽도, 무화과잎, 천선과잎의 살충율이 높았다.

국화과 잡초 잎 추출물을 점박이응애의 성충에 살포한 결과 살포 후 1일, 2일 및 3일째 전 추출물의 평균 살충율은 각각 평균 66, 81, 및 88%로 증가하는 경향을 나타내어 경시적으로 살충효과가 증대되며, 3일째에 95%이상의 살충율을 보인 추출물은 고들빼기, 떡쑥, 쑥, 미국가막살이, 돼지감자, 씀바귀 및 한련초였다. 귤응애에 대해 고들빼기, 미국가막살이, 한련초 및 더위지기 가 90%이상의 방제율을 보였으며, 돼지감자 추출물은 목화진딧물에 대해 93% 이상의 살충효과를 보였다.

추출물	처리전		5일후		10일후
	생충수	생충율	생충수	생충율	생충수	생충율
피라칸사스	108.7	100.0	38.3	35.3	69.0	63.5
협죽도	118.7	100.0	76.7	64.6	17.7	14.9
털머위	142.0	100.0	23.3	16.4	11.3	8.0
광나무	93.7	100.0	27.7	29.5	19.0	20.3
왕자귀나무줄기	104.3	100.0	2.0	1.9	0.0	0.0
왕자귀나무잎	11.3	100.0	2.3	2.1	2.3	2.1
동백열매	105.3	100.0	14.3	13.6	1.0	0.9
팔손이	106.0	100.0	17.3	16.4	5.0	4.7
멀구슬	94.7	100.0	23.3	24.6	6.3	6.7
인동초	120.0	100.0	50.0	41.7	36.3	30.3
산수유잎	94.7	100.0	54.0	57.0	24.7	26.1
후박나무잎	103.7	100.0	45.3	43.7	16.0	15.4
어성초	119.0	100.0	19.7	16.5	32.0	26.9
황칠나무	97.3	100.0	24.7	25.3	20.0	20.5
어성초뿌리	120.3	100.0	11.0	9.1	11.3	9.4
고삼뿌리	112.7	100.0	19.3	17.2	18.3	16.3
천선과잎	112.3	100.0	27.3	24.3	15.3	13.6
천선과줄기	107.7	100.0	42.0	39.0	22.0	20.4
치자열매	101.7	100.0	32.3	31.8	18.7	18.4
치자색소	100.0	100.0	12.3	12.3	3.0	3.0
치자나무	99.0	100.0	0.0	0.0	0.0	0.0
동백껍질	103.3	100.0	64.0	61.9	21.3	20.6
피마자	98.7	100.0	0.0	0.0	0.0	0.0
미나리아제비	106.3	100.0	3.0	2.8	5.7	5.3
꿩의비름	106.7	100.0	71.0	66.6	41.0	38.4

표 포장에서의 식물추출물의 귤응애 밀도억제효과

수도 재배시 벼물바구미는 멀구슬을 추출하여 살포하여도 충분히 방제가 될것으로 보이지만 최소 2회 정도는 살포하여야 할 것 같다.

처리 자재	처리전 피해율(%)	피해율(%)			방제가(%)
		3일 후	7일 후	15일 후
멀구슬 500X	35.6	0.3	1.2	5.8	80.2
제충국 500X	38.0	0.9	1.7	10.5	64.2
고삼+멀구슬 500X	33.7	0.6	1.6	7.7	73.7
제충국+멀구슬 500X	36.2	1.0	1.8	8.5	71.0
무처리	36.9	19.0	24.4	29.3	-

표 식물추출물 처리에 의한 벼물바구미 피해엽율

처리자재		처리전마리수	살 충 율(%)
			1DAT	3DAT	5DAT
현미식초	계피	140.3	4.4	24.1	30.2
	베트남산고추	150.0	14.4	27.2	48.3
	태국산고추	222.3	23.3	31.1	40.5
	멀구슬	144.7	26.5	30.6	30.6
	제충국	154.7	16.9	25.0	25.6
	울금	206.0	16.9	24.2	26.3
주정	제충국	200.0	21.0	30.6	31.1
	멀구슬	229.7	20.8	27.0	28.4
	울금	202.0	45.0	63.0	64.8
	계피	213.7	18.0	39.3	45.9
물	베트남산고추	250.3	18.4	20.0	21.7
	태국산고추	190.3	27.8	29.9	31.1
	계피	302.7	26.0	28.6	29.3
	멀구슬	203.0	12.8	15.4	15.4
	울금	165.7	26.4	36.0	36.2
	제충국꽃300g	157.0	22.8	33.3	46.1
	제충국꽃(생초)400g	258.0	29.2	32.5	42.2

표 농가 제조 방식에 따른 식물추출물의 점박이응애 살비효과

추출방법	처리전마리수	살충율(%)
		1DAT	3DAT	5DAT
물	165.7	26.4	36.0	36.2
현미식초	206.0	16.9	24.2	26.3
주정	202.0	45.0	63.0	64.8
주정(농축)	128.7	58.1	76.7	89.3
에탄올	136.7	43.2	68.0	71.1
에탄올(농축)	133.6	58.1	74.5	88.2

표 울금 추출 방법에 따른 점박이응애의 살충효과

추출방법	처리전마리수	살충율(%)
		1DAT	3DAT	5DAT
물	80.0	12.1	-	-
현미식초	108.3	15.7	-	-
주정	95.7	38.0	21.6	15.0
주정(농축)	78.7	8.1	66.5	67.8
에탄올	76.7	10.0	-	-
에탄올(농축)	73.3	28.2	56.8	82.3

표 울금 추출 방법에 따른 복숭아혹진딧물의 살충효과

제충국 종자나 꽃 200g를 가을에 채취하여 파라핀오일 1ℓ에 48시간 동안 담가둔 후 체(체눈크기 212㎛)로 걸러 400배액으로 희석하여 살포한다.

그림 제충국 종자와 꽃의 추출 방법에 따른 해충의 살충효과

처 리 조 합		살 충 률(%)
	처리전	1DAT	3DAT	5DAT
(생)제충국3:흑설탕1kg+담배잎	337	98.3	98.3	91.8
(건조)제충국1:소주2.8L+담배잎	128	97.9	99.6	97.0
(건조)제충국1:소주7.2L+담배잎	93	94.8	97.4	91.4
(건조)제충국꽃:에탄올1+담배잎	214	99.1	94.8	93.1
(건조)제충국200:주정200ml+담배잎	99	97.0	98.3	90.6
(건조)제충국2:주정1+담배잎	74	97.0	98.7	97.0
무처리	139	-34.9	-63.2	-121.7

표 목화진딧물에 대한 제충국과 담배잎 혼합 살충효과

Ⅳ. 최근의 연구결과(시제품 중심)

점박이응애 방제용 식물 추출물 시제품을 만들기 위해 치자추출물에 4종의 시판 보존제를 첨가하여 상승효과를 검정한 결과 White carbon 첨가시 상대적으로 높은 상승효과를 나타내었다. 치자추출물의 점박이응애에 대한 살충효과를 향상시키기 위하여 치자추출물 25중량%와 마늘추출물 25중량%로 혼합한 후 자리공뿌리 추출물을 20중량%로 첨가하고 White carbon을 보조제로 첨가시 98.9%의 높은 살충효과를 얻을 수 있다.

치자를 이용한 식물추출물 시제품을 4차에 걸쳐 시험한 결과 치자와 첨가제 및 보조제 혼합 처리시 7개의 조합군에서 점박이응애에 효과가 우수하여 이를 근거로 제품을 만들었는데 제품명은 응애지기라 한다.

또한 친환경 유화제를 사용하여 기존의 식물추출물에 더함으로써 살충효과를 상승시키는 연구를 진행중이며 이는 곧 시중에 시판될것으로 기대한다.

처 리	살 비 율(%)
	24hr	48hr	72hr
치자+첨가제A+보조제A	56.7	85.6	85.6
치자+첨가제A+보조제B	65.6	82.2	82.2
치자+첨가제A+보조제A“	66.7	82.2	82.2
치자+첨가제A+첨가제 B“	35.6	68.9	68.9
치자+첨가제A-1+보조제A“	96.7	97.8	97.8
치자+첨가제A-1+보조제B“	74.4	77.8	77.8
치자+첨가제A-1	24.4	81.1	81.1
치자+첨가제A-1+첨가제 B‘	88.9	93.3	93.3
첨가제A+보조제A	84.4	91.1	92.2
첨가제A+보조제B	73.3	86.7	87.8
치자+첨가제A‘+보조제B	98.9	100.0	100.0
치자+첨가제A-1+보조제B	95.6	95.6	95.6
치자+첨가제A‘+보조제B1	98.9	98.9	98.9
치자+첨가제A-1+보조제B1	96.7	96.7	96.7

표 치자 시제품의 점박이응애 살비율

Ⅳ. 맺는말

국내에서 식물성 농약의 개발은 멀구슬을 비롯하여 50여종이 알려져 있으며 친환경재배 농가에서는 산야초를 중심으로 개별적으로 사용하고 있다. 식물추출물을 이용한 해충방제제의 생산업체, 제품수, 출하량 등에 대해서는 정확한 집계가 어렵다. 천연추출물은 합성농약에 비하여 개발기간이 짧고 개발 비용도 적게 소요되고 독성이 낮고, 생태계 영향이 거의 없다는 장점이 있지만 방제효과가 낮고 유효기간이 짧으며 적용범위가 제한적이라는 문제점으로 인해 그 다수의 사용자에 의한 일반화는 되어있지 않다. 우리나라는 경지면적이 협소하여 동일 작물의 단지를 중심으로 연작이 이루어지고 있으므로 해가 갈수록 해충의 문제가 심각해지고 있어 앞으로는 작물에 대한 새로운 기술 개발과 다양한 작물의 보급 및 생산환경의 급격한 변화에 맞추어 해충의 발생 양상은 크게 달라져 더욱 복잡해 질 것으로 전망되며, 따라서 환경친화형 식물성 물질을 이용한 병해충 방제 체계 정립에 대한 연구와 현장에서의 적용이 지속적으로 시도되어야 한다고 본다. 환경 친화형 농업으로 전환 하기 위한 식물체중의 천연활성 물질 탐색으로 친환경 농약을 개발해 활용하는 생물학적 방제 방법이 모색되어 농업생산력 증대 및 국제 경쟁력 제고를 기대한다.

출처 : [우수카페]곧은터 사람들

글쓴이 : 앤러브 원글보기

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