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미생물이야기 세균류를 이용한 해충방제
2013-08-13 17:25:25
이엠생명과학연구원

세균류를 이용한 해충방제

  1) 바실러스 포필리에(Bacillus popilliae) 잔디밭 등에서 뿌리에 피해를 주는 딱정 벌레 유충에 밀키병(milky disase)을 유발시켜 방제한다. 국내 개발된 제품은 없으며 외국에는 골프장 잔디를 대상으로 한 제품이 수종 유통되고 있다. 최근 엽채류에 큰 피해를 주고 있는 무잎벌레 또는 오리나무잎벌레의 성충과 유충을 대상으로 금년에 국내 최초로 시험 적용할 예정이다.
  2) 비티(BT, Bacillus thuringiensis) 나비목 애벌레, 모기 유충, 딱정벌레 성충 및 파리 유충 등의 방제에 이용되고 있다. 살충력에서 화학살충제와 비슷하며, 사용되는 미생물 균주가 용도별로 수 종 있다. 제품에 일반적으로 포함되어 있는 BT포자나 내분비 독소는 해당 해충에게만 선택적으로 작용하며 사람을 비롯한 포유동물에는 무해하기 때문에 많은 연구가 이루어져서 선진국에서는 널리 사용되고 있다. BT에 의한 해충 방제 기작은 BT 균주에 의해 생성되는 내분비 독소*를 나비목 애벌레나 파리 유충 등의 해충이 먹게되면, 이 독소는 이들 해충의 소화기(중장)에서 특이적으로 생성되는 효소에 의해서 활성화되어서 강한 독성을 가지게 되며, 이들에 의해 소화기가 파괴되고 결국 해충이 죽게 되는 것이다. 그래서, 번데기 전 단계의 노숙한 애벌레는 BT 약제를 고농도로 살포하여도 방제가 되기 어려우므로 유의하여야 한다. 즉, BT 살포후 해충이 이를 섭식하여야만 방제가 이루어 질 수 있으며 몸에 묻는다든지 하는 접촉에 의한 효과는 거의 기대하기 어렵다는 것을 알아야 하겠다. BT에 의한 살충효과는 해충의 섭식후 즉시 일어나는 경우도 있지만 대체로 수 일 가량 소요된다(통상 1 - 3 일). 그러나 일단 BT를 섭식하게 되면 더 이상 섭식활동을 하지 않으므로 작물에 피해를 주지 못하게 된다. 섭식 후 죽은 해충은 건조되어 진한 갈색 또는 검은 색이 되어 서식처 또는 작물 표면에 붙어 있거나 90도 각도로 땅을 향해 매달린 채 발견되기도 한다. BT 세균은 죽은 해충의 몸 안에서 번식하게 되지만 이동하지 못하고 해충을 죽일 수 있는 독소단백질과 포자를 생성할 수 없어서 새로운 해충에 대한 감염원으로 작용하기 어렵다. 따라서 효과적인 해충 방제를 위하여는 주기적으로 BT를 살포하여야 한다. 또한 옥외에 살포된 BT는 자외선에 의해 독소단백질이 파괴되어 통상 살포후 2 - 3 일이 지나면 약 50% 가량의 활성이 감소하므로 해충별로 섭식하는 시간대와 살포시의 날씨 등의 조건을 고려하여 살포하여야 효과적이 될 수 있다(주로 이른 아침, 저녁 해거름 무렵). 이러한 BT 제품의 형태는 수화제, 액상, 농축 유화제 등이며 진한 오렌지색 또는 갈색이며 특유의 고린내 비슷한 냄새가 있다. 안전성으로는 쥐를 대상으로 급성독성 경구 투여 시험시 50% 치사율인 LD50 가 쥐의 몸무게 Kg 당 8.1 g 이므로 거의 독성이 없으며 미국 FDA에서도 식량용 작물에 사용을 허가하고 있으며 미국 환경청인 EPA에서도 시험자료를 제시하면 생물농약으로 인정해 주고 있다.
  그 외에 고려할 점은 다음과 같다. - 생균제제이므로 제품의 보관은 실온 이하로 하여야 2 - 3년 활성이 유지되며 4C 보관이 가장 좋다. - 희석 사용시 알칼리성 물 또는 액비는 독소단백질을 파괴하므로 pH 8 이하로 사용하여야 한다. - 해충이 섭식하여야 효과를 내므로 작물의 표면에 살포한 BT가 잘 묻어있어야 하며, 따라서 적절한 전착제를 함께 사용하여야 효과적이다. - 희석후에는 12 - 72 시간만에 활성이 감소하므로 희석 즉시 살포하도록 한다. - 마그네슘 제제 및 에탄올(주정)을 함께 사용하면 더욱 효과적이다.
  한편, 국내 유통중인 Bt 관련 제품은 다음과 같다. - 슈리사이드(생물농약 등록, 수입품, Bt kurstaki 균주 사용) - 센타리(생물농약 등록, 수입품, Bt aizawai 균주 사용)

- 솔빛8호(토양미생물제제 등록, 미생물농약 등록중, 국내 개발품, Bt aizawai 균주 사용)

 


 

세포 내에서 생성되는 독소를 내분비 독소라 하고, 세포막이나 세포벽에서 생성되는 독소를 외분비 독소라고 한다. BT 균주 중에는 위에서 언급한 내분비 독소 외에도 외분비 독소를 생성하는 균주 들이 있다.

BT 균주들에 의해 생성된 외분비 독소는 열에 매우 안정하고 물에 잘 녹으며 해충에 대한 강한 독성을 가지는 좋은 특성이 있지만 사람 등 포유독물에도 독성을 나타낼 수 있기 때문에 대부분의 시판되고 있는 BT제들은 내분비 독소만을 형성하는 균주들을 사용하여 제조되어서 시판된다.




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