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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.30 No.2 pp.125-133
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2018.30.2.125

Inhibiting Anthracnose Pathogen Growth and Disease Occurrence by Crude Extracts from Medicinal Plants in Jujube (Zizyphus jujuba Miller)

Su Jun Kim*,**, Eun Su Kim**, Seung Heui Kim***, Hae Keun Yun**†
*Gyeongsan Agricultural Technology Center, Gyeongsan 38549, Korea
**Department of Horticulture and Life Science, Yeungnam University, Gyeongsan 38541, Korea
***Department of Fruits, Korea National College of Agriculture and Fisheries, Jeonju 54874, Korea
Corresponding author (Phone) +82-53-810-2942 (E-mail) haekeun@ynu.ac.kr
March 6, 2018 June 25, 2018 June 26, 2018

Abstract


Anthracnose is one of the serious diseases in jujube leaves and fruits resulting in reduced production and fruit quality in jujube production. The application of synthetic fungicide to control anthracnose induces various side effects to require for the development of new safe biofungicide for sustainable fruit production. In this study, antifungal activities against Colletotrichum gloeosporioides and inhibition effect of anthracnose development by ethyl acetate extracts of several medicinal plants were screened to select novel candidates applicable for control of anthracnose in jujube. Among medicinal plants, crude extracts from sweet wormwood and resin of peach trees showed inhibition of mycelial growth against C. gloeosporioides with inhibition zone of 15 mm and 17.7 mm in diameter in in vitro antimicrobial activity test, respectively. There was inhibition in development of anthracnose lesion by 58.3% by sweet wormwood, 64.2% by cockscomb, and 60.1% by resin of peach tree and asian plantain in jujube fruits. There was more effective inhibition activity in development of anthracnose by medicinal plant extracts in young fruits than ripening ones. Extracts of tested medicinal plants showing antifungal activities against pathogen and inhibitory effects on anthracnose development could be used as environment- friendly biofungicides in management of anthracnose in jujube production.



약용식물 추출물의 대추나무 탄저병균 균사 생장 및 발병 억제 효과

김 수준*,**, 김 은수**, 김 승희***, 윤 해근**†
*경산시농업기술센터
**영남대학교 원예생명과학과
***한국농수산대학 과수과

초록


    서 언

    작물의 생산량을 증가시키기 위하여 식물 병원균, 병해충, 잡초 등을 방제하기 위한 화학농약이 많이 사용되고 있으며 (Choi et al., 2006), 국내 화학농약 사용량은 2016년을 기준으 로 연간 19,100톤이 이용되고 있다(MAFRA, 2017). 화학농약 의 사용은 농업의 생산성 향상에 크게 기여한 반면, 환경오염 과 농약의 잔류독성 등 농업생태계에 미치는 부정적 영향도 크 게 우려되고 있다(Lee et al., 2009). 또한, 기존의 합성농약에 대한 높은 저항성을 가진 약제 내성균이 나타나고 있다(Kim, 2000; Rye et al., 2001). 이러한 문제점으로 인해 자연에서 유 래한 천연물질을 소재로 이용하려는 개발이 확대되고 있다 (Alzoreky & Nakahara, 2003).

    식물 추출물은 농작물 병해충 방제에 새로운 대안으로 제시 될 수 있다. 뽕나무와 고삼추출물이 딸기의 잿빛곰팡이병균을 억제(Park et al., 2017)하고, 당귀의 밀 붉은녹병 발병을 억제 하는 것으로 보고(Yoon et al., 2011)되는 등 식물 추출물의 식물병원균에 대한 다양한 항균능력이 보고되고 있다(Kim et al., 2011; Kwon et al., 2010; Park et al., 2006). 또한, 식 물 추출물은 병 발생 억제효과 뿐만 아니라 기존의 화학농약 에 준하는 병해충 방제효과가 보고되고 있으며(Schilder et al., 2002; Schmitt et al., 2002), 화학농약과의 혼용으로 농약 사 용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라(Bardin et al., 2008; Jeandet et al., 2000), 화학농약에 내성을 지닌 병해충 방제에 도 효과적이라고 보고되고 있다(Isman, 2006; Jacometti et al., 2010; Schmitt & Seddon, 2005).

    예로부터 약용식물 유래 추출물은 식품이나 의학 분야에서 널리 이용되어 왔고, 최근에는 식물 병원균에 대한 항균 활성 이 인정되어 천연생물제제로의 활용이 점차 확대되고 있다 (Borde et al., 2013; Menziani et al., 2015). 악성 병해충으 로부터 안전 농산물을 생산할 수 있는 친환경 방제방법으로 식물성 추출물을 이용한 병해충 방제에 관한 많은 연구들이 보고되어 있다(Copping & Menn, 2000; Kim et al., 2011; Song et al., 2012; Yoon et al., 2011).

    대추는 전세계적으로 재배되고 있으며, 국내에서는 2015년 을 기준으로 재배면적이 2,744 ha, 생산량은 14,119톤이었다 (KFS, 2016). 대추는 약용 및 건강보조 식품용으로 많이 소비 되고 있으며, 그중 건대추는 주로 약재나 건강식품, 삼계탕 등 의 보조 재료로 이용되고, 최근에는 건강과 식생활 개선의 일 환으로 생대추의 소비도 증가하고 있는 추세이다. 가공대추의 연간 구입액도 점차 증가하는 추세를 보이고 있을 뿐만 아니 라(RDA, 2016), 이와 더불어 대추의 생산량도 점차 증가될 것으로 전망되고 있다(KREI, 2018; PFF, 2018).

    대추나무도 다른 작물과 마찬가지로 재배규모가 커짐에 따 라 병해충 발생이 늘어나는 추세인데, 대추에 주로 발생하는 병으로는 빗자루병, 탄저병, 녹병, 잎마름병, 역병 등이 보고되 어 있다(Fan et al., 2017; RDA, 2009). 대추의 수확량은 진 균류, 파이토플라즈마 등으로 인한 다양한 병원체에 크게 영 향을 받는다(Mirzaee, 2014). 대추 탄저병은 Colletotrichum gloeosporioides에 의해 발병되는데(Kim et al., 2004), 대추 잎과 과실에 주로 발생하며, 발병 초기에는 과실 표면에 적갈 색의 작은 반점이 발생하고 점차 중앙이 함몰되며, 심하면 과 실 전체가 미이라 모양으로 오그라들어 대추 생산에 큰 피해 를 준다(RDA, 2009).

    국내에서 대추 탄저병의 발생에 관한 많은 연구가 보고되었 지만(Chang et al., 2011; Han et al., 2009), 구체적인 방제 법에 관한 연구가 미미할 뿐만 아니라(Gao et al., 2012; Yuan et al., 2002), 화학적 방제에 관한 연구들이 대부분으로 친환경 방제 물질 선발 등을 통한 친환경 방제법에 대한 필요 성이 대두되었다(Chung et al., 2010).

    따라서 본 연구는 동양의학에서 많이 사용되고 있고, 이미 진균류에 대하여 항균활성이 보고된 개똥쑥(Kim et al., 2001), 맨드라미(Kim et al., 2012), 복숭아나무(Lee & An, 2010), 질경이(Jeon et al., 1998) 등의 약용식물 유래 추출물 이 대추나무 탄저병균 C. gloeosporioides의 균사생육에 미치 는 항균 활성과 병 발생 억제효과를 검정하여 대추나무 탄저 병 친환경 방제를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.

    재료 및 방법

    공시 약용식물

    실험에 사용된 개똥쑥(Artemisia annua L.), 맨드라미 (Celosia cristata L.), 질경이(Plantago major var. japonica M)는 2015년 4월 대구 약령시에 있는 약재상에서 종자를 구 입하여, 영남대학교 부속농장 온실에서 재배하여 생육시기별 로 잎 최성기와 개화기로 구분하여 필요한 부위를 직접 채취 하여 사용하였다. 복숭아나무(Prunus persica Batsch) 수지는 2015년 2월 경상북도 경산시 평산동에 소재한 12년생 복숭아 재배포장에서 고형물 형태로 채취하였다.

    공시 균주

    본 실험에 사용한 공시균주는 대추 주산지인 경상북도 경산 지역의 자인면, 진량읍 및 압량면에 소재하는 대추재배포장에 서 탄저병에 이병된 대추나무(공시품종: 복조) 가지를 채취한 후 병원균을 분리하여 사용하였다. 채취한 가지는 70%의 에 탄올과 1%의 차아염소산나트륨(NaOCl) 수용액에 20초 동안 표면 살균 후, 살균수로 3회 세척한 것을 감자한천배지(Potato dextrose agar, PDA)에 치상하고 25°C에서 3일간 배양하여 병원균(C. gloeosporioides)을 분리하였으며, 4°C에 보관하며 사용하였다.

    추출물의 제조

    본 실험에 사용된 약용식물들을 Table 1에서와 같이 잎, 줄 기, 꽃 등의 부위별로 구분하여 채취한 후, 물 세척하여 blender로 분쇄하였다. 분쇄된 식물체는 부위별로 구분하여 에 틸아세테이트를 이용하여 상온에서 진탕 추출하였으며, 추출 액을 회전감압농축기(Tokyo Rikakikai Co., Ltd)로 농축하여 4°C에 보관하며 사용하였다. 복숭아나무 수지는 Gupta et al.(2010)의 추출방법에 따라 건조 후 교반기를 이용하여 시료 의 10배량의 에틸아세테이트로 24시간 동안 추출하였으며, 농 축 후 10배액이 되도록 조정하여 4°C에 보관하면서 사용하였 다. 멸균증류수로 10배 희석한 공시 추출물을 분획깔때기에 넣 어 톨루엔과 에틸아세테이트로 분획하고, 칼럼 크로마토그래 피(Column chromatography)와 실리카겔 박층 크로마토그래피 (Thin-layer chromatography)를 이용하여 항균물질을 분리하였 으며, 전개에 사용된 용매로는 에틸아세테이트와 헥산(8:2, v/ v)을 사용하였다.

    추출물의 균사 생육억제 검정

    C. gloeosporioides를 감자한천배지(PDA)에서 배양한 후 액체배지(Potato dextrose broth, PDB)에서 5일간 진탕배 양(140 rpm)하고, 배양된 균사 가장자리를 cork borer (diameter 5 mm)를 이용하여 동일한 크기로 절단하여 인위 접종원으로 사용하였다. 균질기로 마쇄하여 PDA 배지 분주 전 혼합하였다. 에틸아세테이트 추출물을 멸균된 paper disc(Whatman No.1 φ 8 mm)에 50 μL씩 처리하고 멸균벤 치에서 건조하고, 대조구로 50 μL의 에틸아세테이트를 사 용하였다. 건조된 디스크를 병원균 배지에 치상하여 25°C 항온기에서 배양하고 24, 48, 72, 96시간이 경과한 다음 균사생장 억제 효과를 조사하였다.

    출물 실내검정

    기내(in vitro)에서 대추나무 잎과 과실을 이용하여 약용식물 추출물이 탄저병 발생을 억제하는 효과를 조사하였다. 대추나 무에서 채취한 잎과 과실에 공시 추출물을 살포한 후 24시간 이 경과한 후 C. gloeosporioides의 형태에 따른 식물조직에서 감염 용이성을 확인하기 위해 잎과 과실을 대상으로 상처와 무상처 접종으로 나누어 포자와 균총을 접종하였다.

    포자접종의 경우 병원균의 포자현탁액(포자농도 : 106 spores/mL)을 잎에 처리하였으며, 상처접종의 경우엔 공시약제 를 처리하기 전에 잎에 상처를 내고, 상처 당 10 μL 점적접 종하였다. 균총접종은 포자접종의 경우와 같이 잎은 무상처접 종과 상처접종으로, 과실은 유과기와 변색기로 나누어 처리하 였으며, cork borer를 사용하여 균총 부분이 대추 잎과 과실에 접촉하도록 접종하였다. 접종 후 5일이 지난 후 균사생장 직 경을 3회씩 3반복으로 병반의 장경과 단경을 측정하여 평균치 를 결과값으로 사용하고, 병 발생 억제율는 다음과 같은 식으 로 산출하였다.

    병 발생 억제율=(무처리구 균사생장직경-처리구 균사생장직 경)/처리구 균사생장직경 × 100 (%)

    추출물 포트재배 검정

    대추나무 수체에서 약용식물 추출물의 탄저병 방제효과를 검정하기 위하여 2015년 7월 영남대학교 부속농장 온실에 있 는 포트 재배한 4년생 대추나무 수체의 잎에 공시 추출물을 살포하고, 24시간이 경과한 후 탄저병균 포자현탁액(106 spores/mL)을 분무접종하였다. 병 발생 억제율은 접종 후 5일 이 경과한 후 병반의 직경(㎜)을 3회씩 3번 반복하여 측정하 여 실내검정과 같이 산출하였다.

    통계처리

    모든 data는 3회씩 3반복으로 측정하였으며, 통계분석프로그 램 SAS(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 각 실험 결과에 대한 평균과 표준오차 등을 통계 분석하였다.

    결과 및 고찰

    약용식물 추출물이 탄저병균 균사 생장에 미치는 영향

    공시 약용식물인 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아 나무 수지, 질경이 꽃의 비극성용매 에틸아세테이트 추출물이 탄저병균의 균사 생육에 미치는 효과는 Table 2와 같다. 개똥 쑥 지상부 추출물 500배액에서 직경 15 mm, 복숭아나무 수지 추출물 500배액에서는 직경 17.7 mm의 균사생장억제존을 보 였다(Fig. 1). 한편, 맨드라미 꽃과 잎, 질경이 꽃 추출물 500 배액에서는 균사생장억제존이 나타나지 않아 이들 물질이 대 추 탄저병균의 균사생장에 직접적인 항균활성을 나타내지 않 는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 처리 후 96시간이 경과하여 도 개똥쑥은 11.3 mm, 복숭아나무 수지 추출물은 15 mm의 균사생장억제존을 보여, 대조구와 유사한 활성을 유지하는 것 으로 나타났으며, 이들은 시간이 지나도 대추 탄저병균에 대 한 항균활성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다.

    본 실험에서 개똥쑥 지상부와 복숭아나무 수지 추출물은 대 추 탄저병균 C. gloeosporioides 균사생장을 직접적으로 억제 하였다. 포도나무 줄기혹병과 탄저병에서도 개똥쑥과 복숭아 나무 수지 추출물은 64.8~78% 병 발생을 억제하는 것을 보고 되어 있어(Kim et al., 2017; Kim & Yun, 2016), 대추 탄 저병 친환경 방제 소재로 활용할 수 있을 것이라 여겨진다.

    약용식물 추출물이 탄저병 발생에 미치는 영향

    1) 잎에서 탄저병 발생 억제효과

    대추나무 잎에 탄저병균(C. gloeosporioides)의 포자현탁액을 접종한 후 약용식물 추출물의 방제효과를 검정하였다(Table 3, Fig. 2). 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃, 맨드라미 잎, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃을 에틸아세테이트로 추출한 후, 대추나무에서 채취한 잎에 각각의 추출물을 500배와 1,000배로 처리하였다. 이들 식물 추출물을 살포한 후 24시간이 지난 다음 탄저병 포 자현탁액(포자밀도: 106 spores/mL)을 무상처와 상처 접종으로 나누어 접종한 후, 5일이 경과한 후에 탄저병 병반의 직경 (mm)을 측정하였다.

    대부분의 약용식물 추출물을 처리한 잎에서 병원균이 쉽게 침입할 수 있는 상처 접종에 비하여 무상처 접종이 모든 처리 에서 병 발생을 높게 억제하는 것으로 나타났으며, 1,000배액 처리에 비하여 500배액 처리에서 방제효과가 높은 것으로 나 타났다. 특히, 무상처 접종 처리에서는 개똥쑥 지상부 500배 액과 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아나무 수지 추출물의 처리에서 100%로 병 발생을 높게 억제하여, 이들 물질의 대추 탄저병 에 대한 탁월한 방제효과를 확인할 수 있었다. 또한, 상처접종 에 있어서도 개똥쑥 500배액, 맨드라미꽃과 잎 500배액, 복숭 아나무 수지 처리에서 병 발생을 100% 억제하였다.

    본 시험에서 사용한 약용식물 추출물들은 의학을 포함한 식품, 식물 등 다양한 분야에서 항산화 및 항균활성을 나타 내고 있으며, 본 실험에서도 병원균 접종에 의한 대추 잎 탄저병 방제효과 검정에서도 처리한 식물추출물의 농도에 관계없이 높은 병 발생 억제율을 보여, 탄저병균을 효과적 으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실험에 사용된 이들 추출물 처리는 대조약제로 사용된 화학농약 mancozeb 처리에 비하여 탁월한 방제효과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 대추나무에 발생하는 탄저병 방제에 있어서, 약용식물인 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃 추출물을 친환경 제제로 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

    추출물 중 맨드라미와 질경이 추출물은 배지상에서 직접 적인 균사생장 억제 효과를 나타내지는 않았으나, 병원균 접 종 실험에서는 탄저병 발생을 억제하는 것으로 나타났다. 이 는 처리한 추출물이 방어반응을 활성화하여 병원균의 침입 력 또는 발병력 억제를 유도한 것으로 사료된다. 식물은 병 원체의 침입에 대하여 다양한 방어반응을 활성화시키며 (Baker et al., 1997), 병원균의 감염뿐만 아니라 병원균의 세포벽 추출물, 2차대사산물을 처리한 경우도 병저항성이 유 도된다(Cools & Ishii, 2002; Ryals et al., 1996). 방어반 응에는 병 저항성과 관련된 방어반응 신호전달물질이 관여 하고(Ahn et al., 2013), 신호전달물질 처리에 의해서도 식 물체는 방어기작을 발현하여 병원균의 침입을 억제한다. (Ryals et al., 1996; Sunwoo et al., 1996; Xu et al., 1994). 본 실험에서도 약용식물 추출물 처리에 의해 다양한 방어반응 기작 중의 일부가 활성화되었을 것으로 여겨지며, 향후 방어반응에 관련된 유전자 발현 분석을 통한 기작구명 의 연구가 수행되어야 할 것이다.

    2) 과실에서 탄저병 발생 억제효과

    대추 과실을 수확하여 유과기와 변색기로 나누고, 개똥쑥 지 상부 추출물, 맨드라미 꽃, 맨드라미 잎, 복숭아나무 수지, 질 경이 꽃 추출물을 500배로 희석하여 처리한 다음, 대추 탄저 병 C. gloeosporioides의 균총을 접종하였다. 접종 5일 후, 유 과기 과실과 변색기 과실에서 병반의 수와 직경을 조사하여 약용식물 추출물의 대추 과실 탄저병에 대한 방제효과를 조사 하였다(Table 4).

    유과기 처리에서 개똥쑥 추출물은 58.3%의 대추 탄저병 억제효과를 보였으며, 맨드라미 꽃은 64.2%와 잎에서는 66.7%의 방제효과를 보였으며, 복숭아나무 수지와 질경이 꽃 처리에서는 각각 60.1% 병 발생 억제를 보여, 이들 약 용식물 추출물이 대추 과실 탄저병을 효과적으로 방제하는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 성숙한 변색기 과실이 유과 기에 비하여 방제효과가 현저하게 낮은 경향을 보여, 성숙 이 진행된 변색기 보다 유과기에 탄저병 방제를 하는 것이 효과적이라 판단된다.

    대추 과실에 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃 추출물을 500배와 1,000배액으로 나누어 처 리한 다음, 탄저병균의 균총을 접종하고, 5일 후 처리구의 대 추 탄저병 발생 억제효과를 측정하였다(Fig. 3). 이들 식물 추 출물들은 500배액 처리가 1,000배액 처리보다 방제효과가 높 게 나타나는 경향을 보였으나, 처리에 따라서 다소 상이한 방 제효과를 보이고 있다. 이러한 차이의 원인을 구명하고, 약용 식물 추물물의 대추 탄저병 방제효과와 친환경 제제로서의 활 용성을 높이기 위해서는 이들 추출물의 적정 처리농도와 처리 시기에 관한 추가 연구가 필요하다고 생각된다.

    탄저병 발생억제 포장 포트 검정

    대추나무에서 약용식물 추출물의 탄저병 방제효과를 검정하 기 위하여 포트에서 재배한 대추나무 잎에 공시 추출물을 처 리한 후 탄저병균을 포자 접종하여 상처접종과 무상처 접종으 로 나누어 병 발생 억제율을 조사하였다(Table 5). 맨드라미 잎 추출물에서 64%의 병 발생 억제효과를 보인 것에 비하여 꽃 추출물에서는 병 발생을 87%로 억제하며 높은 효과를 보 였다. 또한, 개똥쑥 지상부, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃은 상 처접종에서도 91.1%로 병 발생을 높게 억제하였으며, 특히 무 상처 접종에서는 100%의 병 발생 억제율을 보여 대추 잎 탄 저병 발생을 효과적으로 억제하는 것을 확인할 수 있었다.

    본 연구에서 공시 약용식물 추출물이 기내에서 대추 탄저병 균의 생장을 억제하고, 대추나무의 잎과 과실에서도 탄저병 발 생을 억제하는 것을 확인하여, 이들 약용식물 추출물은 대추 탄저병 친환경 방제하기 위한 친환경 방제약제로서의 가능성 을 확인할 수 있었다.

    특히, 복숭아나무 수지는 대추 탄저병 발병 억제 효과가 공 시 추출물 중 가장 높게 나타났으며, 대추 탄저병 친환경 방 제에 천연유래 친환경 약제로서의 활용할 수 있을 것으로 사 료된다. 복숭아나무의 수지는 주로 개화기부터 관찰되기 시작 하며, 재배과정에서 발생하는 일종의 부산물로 일반적으로 상 업적으로 이용되고 있지 않다. 대추 탄저병 발병 억제 효과뿐 만 아니라 복숭아 재배에서 파생된 부산물을 재활용하는 측면 에서 본다면, 경제적 활용을 기대하지 못했던 복숭아나무 수 지를 식물 병 방제에 사용하게 되면, 새로운 부가가치 창출도 기대할 수 있을 것이라 생각된다. 따라서 본 연구에서는 복숭 아 재배과정에서 발생하는 부산물인 복숭아나무 수지를 활용 하여 대추나무 탄저병 방제의 새로운 친환경 소재로서의 적합 성을 확인할 수 있었다.

    본 실험에서는 약용식물인 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃, 맨 드라미 잎, 복숭아나무 수지, 질경이 꽃 추출물이 대추에 탄저 병을 발생시키는 C. gloeosporioides에 대하여 항균활성을 나 타내는 것을 확인할 수 있었다.

    공시한 약용식물은 병원균에 대한 항균활성을 비롯한 다양 한 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있다. 개똥쑥(A. annua L.)은 국화과에 속하는 일년생 초본으로, 지상부를 한 방에서는 ‘청호’라 칭하며, 다양한 페놀 화합물과 생리활성물 질을 함유하고 있어(Brisibe et al., 2009; Zheng et al., 2001), Bacillus subtilis와 Escherichia coli 등 병원균에 대한 다양한 항균활성(Byeon et al., 2014; Kim et al., 2001)과 항바이러스 작용(Romero et al., 2006)을 하는 것으로 알려져 있다. 맨드라미(C. cristata L.)는 비름과(Amaranthaceae)에 속 하는 일년생 초본식물로, 한방에서는 ‘계관화’라고 부르며, kaempferitrin를 가지고 있어 강한 항균활성을 있으며(Jorge et al., 2004), 맨드라미 잎에는 항바이러스 작용을 강하게 하는 당단백질인 CCP-25와 CCP-27가 있는 것으로 보고되어 있다 (Sasaki et al., 2005). 복숭아나무(P. persica Batsch) 수지는 복숭아나무의 가지나 주간에서 발생하는 나무진(resin)으로 한 방에서는 ‘도교’라 불린다. 질경이(P. major var. japonica M) 는 질경이과(Plantagoginaceae)에 속하는 다년생 초본식물로 6~8월에 백색 꽃이 피며, B. subtillis에 높은 항균활성이 있는 것으로 보고되어 있다(Kim et al., 1999).

    본 실험에서도 공시 추출물이 기내에서 대추나무 탄저병균 의 생장을 억제하고, 대추나무에서도 탄저병 발생을 억제하는 것을 확인할 수 있어 대추 탄저병을 방제하기 위한 천연유래 친환경 소재로서 활용될 수 있음을 의미한다. 개똥쑥, 맨드라 미, 복숭아나무 수지, 질경이 등의 약용식물 추출물은 대추나 무 잎 탄저병 방제에 효과적일 뿐만 아니라, 친환경 방제제로 의 활용이 가능하며, 향후 친환경 약제후보로 개발하기 위한 시험 포장 연구 및 적용 확대 등의 추가 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

    적 요

    대추 탄저병 방제에 적합한 친환경 천연물소재를 선발하기 위하여, 약용식물에서 천연물을 추출하였고, 이를 이용하여 탄 저병균에 대한 항균활성과 병 발생에 미치는 영향을 조사하였 다. 기내 항균활성 검정에서 개똥쑥 지상부 추출물과 복숭아 나무 수지 추출물 처리는 각각 15 mm와 17.7 mm의 균사생장 억제존을 나타내 강한 항균활성을 보였으며, 처리 후 96시간 이 경과하여도 항균활성을 유지하였다. 추출물의 실내접종 검 정에서 개똥쑥 지상부, 맨드라미 꽃과 잎, 복숭아나무 수지, 질 경이 꽃 추출물은 잎 탄저병 방제에 효과적이었다. 과실에서 는 개똥쑥 지상부 추출물은 58.3%, 맨드라미 꽃 추출물은 64.2%, 맨드라미 잎 처리는 66.7%의 병발생 억제효과를 보였 고, 복숭아나무 수지와 질경이 꽃 추출물 처리에서는 60.1%의 병발생 억제율을 보여, 약용식물 추출물이 대추 탄저병을 효 과적으로 억제하였고, 유과기 과실이 변색기에 비하여 병 발 생 억제율이 높게 나타났다. 공시 추출물의포트 검정에서, 상 처접종과 무상처접종에서 탄저병 발생 억제율이 높게 나타났 다. 따라서 공시 약용식물 추출물은 대추나무 탄저병 친환경 방제를 위한 약제 개발에 활용될 수 있을 것이라 사료된다.

    Figure

    KSIA-30-125_F1.gif

    Antifungal activities against C. gloeosporioides by extracts of medicinal plants. a: Control, b: Mancozeb, c: Sweet wormwood, d: Peach tree resin.

    KSIA-30-125_F2.gif

    Inhibition against anthracnose development of jujube leaves treated by crude extracts from medicinal plants in 500 dilution after 5 days following agar block inoculation of pathogen. A: Control, B: Sweet wormwood, C: Cockscomb flower, D: Cockscomb leaf, E: Peach tree resin, F: Asian plantain.

    KSIA-30-125_F3.gif

    Inhibition against anthracnose development of jujube fruits treated by crude extracts from medicinal plants in 500 dilution after 5 days following agar block inoculation of pathogen. A: Control, B: Sweet wormwood, C: Cockscomb flower, D: Cockscomb leaf, E: Peach tree resin, F: Asian plantain, YS: Young Stage, RS: Ripening Stage.

    Table

    List of medicinal plants tested for antifungal activities against jujube anthracnose pathogen, C. gloeosporioides.

    In vitro antifungal activities against jujube anthracnose pathogen (C. gloeosporioides) by crude extracts of several medicinal plants.

    Each treatment was diluted 500 fold.
    zHAI: Hours after inoculation
    yResults represent average standard error (n=9).
    xnd: not detected

    Antifungal activities against C. gloeosporioides in detached jujube tree leaves inoculated with spore suspension by crude extracts of several medicinal plants.

    zResults represent average standard error (n=9).
    ynd: not detected

    Antifungal activities against C. gloeosporioides in detached jujube fruits inoculated with agar blocks by crude extracts of several medicinal plants.

    Each treatment was diluted 500 fold.
    zResults represent average standard error (n=9).

    Inhibition of development anthracnose by treating crude extracts of several medicinal plants following spraying spore suspension in jujube tree leaves in greenhouse.

    Each treatment was diluted 500 fold.
    zResults represent average standard error (n=9).
    ynd: not detected

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