KR20040039140A - 바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 인삼 병원균 방제용미생물 제제 - Google Patents

바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 인삼 병원균 방제용미생물 제제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인삼병원균 방제용 미생물 제제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인삼뿌리썩음병원균에 대하여 길항능력을 갖는 바실러스 서브틸리스 균주(Bacillus subtilis) B-4228 또는 상기 미생물 배양액을 유효성분으로 함유하는 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물제제 및 상기 미생물제제를 이용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 미생물제제는 식물병원성 곰팡이에 대하여 길항능력을 가진 환경친화적인 미생물 농약으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

바실러스 서브틸리스 균주를 포함하는 인삼 병원균 방제용 미생물 제제{Microbial agent for the prevention of disease of ginseng containing Bacillus subtilis strain}
본 발명은 인삼병원균 방제용 미생물 제제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인삼뿌리썩음병원균에 대하여 길항능력을 갖는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 균주 B-4228 또는 미생물 배양액을 유효성분으로 함유하는 미생물제제에 관한 것이다.
고려인삼은 우리나라 고유의 중요한 천연자원으로서, 수 천년 전부터 영약 또는 선약으로 동양의학적으로는 물론 인류의 보건을 위해 오늘날까지 널리 사용되고 있는 한국의 대표적인 생약이다. 합성의약품의 부작용과 난치성 질병의 극복에 서양의학이 한계를 보임에 따라, 인삼을 비롯한 생약재 및 천연물에 대한 가치가 새롭게 부각되고 있다. 인삼은 암을 예방하고, 노화를 억제하며, 간장을 보호하고, 피로회복과 뇌기능을 강화하며, 최근에는 환경호르몬의 피해를 막아준다는 보고도 있다. 모든 생약재 중에서 으뜸인 인삼은 극히 제한된 환경에서 자라는 식물로서 다른 작물에 비하여 생육기간이 길고 재배방법 또한 특수하고 까다로워 지금까지 세계의 몇몇 나라에서만 생산되고 있다.
한국은 기후풍토가 인삼의 자생과 재배지로 알맞아 약효가 탁월한 고려인삼을 생산하는 인삼 종주국이다. 그러나 인삼이 건강식품 또는 보건의약품으로서 갖추고 있는 이상적인 조건에 대하여 많은 국가들의 관심이 높아지고, 기존의 인삼생산국 뿐만 아니라 비생산국도 경쟁적으로 인삼의 연구와 생산을 장려하는 정책을 적극 펼쳐 나가고 있는 추세이다. 인삼을 재배하는 나라는 한국을 비롯한 중국, 일본, 미국, 유럽 일부 지역이며, 인삼을 소비하는 나라는 과거에는 그 대부분이 유교 문화권으로 한국, 중국, 일본, 대만 및 동남아 등이었으나 세계 각국에 인삼소비층이 확대되고 있다. 전 세계의 인삼생산 및 소비시장 규모는 각국의 인삼유통 구조의 특성, 제품형태의 다양성 및 최근자료의 보안조치 등으로 통계자료를 정확하게 수집하기는 어려우나 세계 인삼판매시장의 중심지인 홍콩의 수출입량을 중심으로 각 국의 인삼생산 통계자료를 참고하여 보면 80년대 후반까지 전 세계 인삼생산량의 46%를 유지하던 한국은 90년대에 39%내외로 점유율이 감소하여, 세계 평균 생산증가율에 미치지 못하는 0.5%의 생산증가율을 나타낸 반면, 80년대에 전 세계 생산량의 43% 정도를 점유하고 있던 중국은 90년대에는 50% 이상으로 증가하여 연평균 7.2% 이상의 높은 생산 증가율을 나타내어 인삼종주국인 한국을 추격하고 있다. 이렇듯, 고려인삼은 가격면에서 국제경쟁력이 약화되고 있는 실정이며, 국제경쟁력을 강화하기 위해서는 원료삼인 수삼품질 향상을 위한 재배기술 개발 연구가 필요하다. 특히 최근 인삼재배시 가장 시급한 문제점은 적정예정지의 절대부족, 산지토양 조건 악화로 인한 높은 발병율, 이에 따른 농약 사용량의 증가로 인한 잔류 농약으로 인해 수출하지 못하는 예가 많으므로 무농약 원료삼의 안전한 다수확 생산방법에 관한 집중연구가 시급히 요구되고 있다.
그동안 많은 연구자들이 인삼생산기반의 조기구축을 비롯하여 인삼의 종자개량 및 관리와 농업구조 개선, 재배방법의 개선과 기계화 촉진 등 과학적인 인삼재배기술의 개발에 주력하여 왔다. 특히 인삼은 다른 작물과 달리 해 가림 구조하에서 재배하므로, 재식 위치, 강우량, 온도, 바람의 강도, 토양의 비옥도, 수분함량, 통기성 및 산도 등의 환경적 요인에 따라 품질과 생산량의 변이가 커서 다른 주요 농작물에 비하여 재배 기술 및 안전성이 뒤떨어져 있는 실정이다.
한편, 인삼재배에 있어서 중요하게 여기는 인삼뿌리썩음 증상(인삼 근부 증상)은 연작지뿐만 아니라 초작지에서도 관찰이 되고 있으며 근부 증상은 묘삼 식부 후 고년근으로 재배되면서 출아 및 잔존율을 떨어뜨리게 하는 원인중의 하나일 것으로 생각된다. 실제로 농가에서 식부한 묘삼은 5년 후 수확시에는 약 50% 이하의 잔존율을 나타내는 것이 보통이다. 그 이유는 초작재배중 인삼 뿌리를 썩히는 부위에서 근부병원균들이 서식하고 있기 때문이다. 이와 같이 초작지에서 근부병원균에 의해 인삼이 피해를 받은 후 연작으로 인삼을 재배할 때 토양내에서 잔존 근부병원균의 후막포자 등이 예정지 관리시 7-10회 기경 및 로타리 작업으로 토양에 균일하게 분포되면 더욱 인삼에 피해를 일으킬 것으로 판단된다. 실제로 뿌리썩음의 원인으로는 실린드로카폰 디스트럭턴스(Cylindrocarpon destructans), 푸사리움 소라니(Fusarium solani), 피시윰(Pythiumsp.), 파이토프토라 캑토럼(Phytophthora cactorum), 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)등에 의한 병해가 단독으로 또는 복합적으로 크게 관여한다고 보고되어 있다(인삼재배, 표준영농교본 p 103, 농촌진흥청, 2000). 또한, 인삼의 지상부병의 원인으로는 유묘의 지상부에 발병하는 모잘록병의 원인인 라이족토니아 소라니(Rhizoctonia solani) 및 피시윰(Pythiumsp.) 및 점무늬병의 원인인 알터나리아 파낙스(Alternaria panax) 등에 의해 피해를 받기 때문에 문제시되고 있다. 이러한 병해의 방제법으로는 토양내 병원균의 밀도를 감소시키거나 발병을 억제시키기 위한 유기물 사용 등을 통한 예정지 관리와 토양훈증제를 이용한 화학적방제가 시도중이며, 답전 윤환의 논삼 재배법 등에 의한 경종적 방제가 실시되고 있다. 그러나 이상의 방제법으로는 뚜렷한 효과를 거두기 어렵고 인삼뿌리썩음병 등과 같은 토양전염성 병원균들은 토양중에 후막포자를 형성하면서 병을 일으키므로 방제가 거의 불가능하다. 토양훈증제의 사용은 토양 생태계의 파괴로 5년간에 병원균이 우점할 위험성도 있다. 특히 인삼의 주요 토양병들은 다양한 온도범위에서 감염이 성립되므로 한번 감염되면 비록 병의 진전은 느리지만 연중 피해를 받게 된다. 따라서 효과적인 토양병 방제를 위해서는 인삼재배 특성상 병방제 효과가 지속적이고 환경에 안정적인 인삼병의 방제 대책으로 생물학적 방제가 가장 적합하리라 생각되며 이에 관해 국내에서 인삼뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)에 길항력을 나타내는 스트렙토마이세스 종들(Streptomycesspecies)의 동정과 길항작용에 관해 보고된 바 있다(제 2차 세계인삼심포지움 논문집, 정후섭, 김충희, p 67-74, 1978, 고려인삼연구소).
현재까지 인삼뿌리썩음병을 방제하기 위한 방안으로 길항미생물을 이용한 생물학적 방제법과 특히 연작지의 경우 사이론, 밧사미드 등 토양훈증제를 이용한 화학적 방제법 및 답전 윤환의 논삼재배법등 경종적 방법이 사용되고 있으나, 현재까지 그 방법이 체계화되어 있지 않은 실정이다. 특히 인삼 토양병에 대한 지금까지의 생물학적 방제연구는 길항미생물 선발과 포장처리 효과검정등에 대해 주로 수행되어 왔지만 다양한 근권토양 환경에 대한 이해부족, 대상병원균에 대한 선발균주의 항균력이 높지 않거나 균제제 방법 또는 처리방법의 미비로 토양이나 종묘에서의 균 정착능력이 떨어지는 등 인삼뿌리썩음병에 대한 방제 효과가 뛰어난 길항 미생물이 발견되지 않고 있다.
한편, 바실러스 서브틸리스 B-4228 균주가 인삼 적변의 원인균인 페니실린 퍼퓨로제넘(Penicillium purpurogenum) 및 트리코더마 비리디(Trichoderma viride)의 생육을 억제하는 효과가 있다고 보고된 바 있다(대한민국 특허등록 제 312731호).
본 발명자들은 인삼뿌리썩음병에 대한 방제 효과가 있는 미생물 제제에 관해 연구를 계속하던 중, 상기 바실러스 서브틸리스 균주가 인삼뿌리썩음병에도 길항작용이 있음을 밝힘으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제 및 상기 미생물제제를 이용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)균주 B-4228(가운데)을 인삼의 병원균인 라이족토니아 소라니(상), 실린드로카폰 디스트럭턴스(하), 알터나리아 파낙스(좌), 보트리티스 시네리아(우)에 대하여 대치배양한 결과를 나타낸 사진이고,
도 2는 본 발명의 바실러스 서브틸리스 B-4228(좌)이 인삼의 병원균인 파이토프토라 캑토럼(우)에 대하여 생육저해 작용을 일으키는 것을 대치배양한 결과를 나타낸 사진이고,
도 3은 본 발명의 바실러스 서브틸리스 B-4228을 처리한 묘삼을 실린드로카폰 디스트럭턴스에 오염된 토양에서 자라게 하였을 때 아무 처리도 하지 않은 묘삼(대조구)과 비교 조사한 사진이고,
도 4는 본 발명의 바실러스 서브틸리스 B-4228을 처리하였을 때와 무처리시의 건전근율과 이병율을 나타내는 그래프이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 미생물제제를 이용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제를 제공한다.
본 발명의 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제는 인삼뿌리썩음병원균에 대해 길항능력을 가진 균주 또는 이의 배양액을 함유한다.
본 발명에서는 인삼뿌리썩음병원균 특히, 인삼의 근부병원균 및 지상부병원균에 대해 길항능력이 있는 균주를 선별하던중 기존 특허(대한민국 특허등록 제 10-0312731호)에서 인삼 적변 원인 균의 적색색소 생산을 저해하고 생육을 저해한다고 보고된 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) B-4228(수탁번호; KCTC 0657BP) 및 이의 배양액이 인삼뿌리썩음병원균에 대해서도 길항작용을 나타냄을 확인하였다(도 1및도 2참조).
본 발명의 균주가 길항작용을 나타내는 인삼뿌리썩음병원균에는 알터나리아 파낙스(Alternaria panax), 파이토프토라 캑토럼(Phytophthora cactorum), 라이족토니아 소라니(Rhizoctonia solani), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea) 및실린드로카폰 디스트럭턴스(Cylindrocarpon destructans)등이 있다.
이에, 본 발명에서는 인삼뿌리썩음병원균에 대해 길항능력을 갖는 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228 또는 상기 미생물의 배양액을 함유하는 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물제제를 제공한다. 본 발명의 미생물 제제는 미생물의 안정적인 제제화를 목적으로 수화제, 입제 또는 캡슐화의 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 미생물 제제에 있어서, 상기 미생물 또는 배양액을 인삼뿌리썩음병원균 방제용 조성물에 포함된 채로 공급될 수도 있고, 장기간 보존을 위해 별도로 보관하였다가 사용 직전에 혼합하여 사용할 수도 있다. 상기 미생물을 장기간 보존하기 위해 별도로 공급되는 경우에는 글리세롤 저장용액에 -70℃ 이하로 보존하거나 -20 ~ -80℃에서 동결건조 보존하여 사용할 수 있다.
본 발명의 수화제는 미생물을 접종한 고체배지를 건조시켜 분쇄한 후 계면활성제 및 증량제/영양제를 첨가하여 혼합하여 제조된다. 상기에서 계면활성제로는 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬 설포석시네이트, 소듐 알킬 아릴 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘이상을 사용하며, 증량제 및 영양제로는 콩가루, 쌀, 밀, 황토, 규조토, 덱스트린(dextrin), 포도당 및 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용한다.
또한, 본 발명의 입제는 미생물을 접종한 고체배지를 건조시켜 분쇄한 후 계면활성제, 증량제/영양제 및 붕해제를 첨가하여 제조된다. 상기에서 계면활성제로는 폴리카복실레이트, 소듐 리그노설포네이트, 칼슘 리그노설포네이트, 소듐 다이알킬 설포석시네이트, 소듐 알킬 아릴 설포네이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 소듐 트리폴리포스페이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 포스포릭 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 폴리머, 폴리옥시알킬온 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르, 소듐 설포네이트 나프탈렌 포름알데히드, 트리톤 100 및 트윈 80으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용하며, 증량제 및 영양제로는 콩가루, 쌀, 밀, 황토, 규조토, 덱스트린, 포도당 및 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용하며, 붕해제로는 벤토나이트(bentonite), 탈크(talc), 다이아라이트(dialite), 카올린(kaolin) 및 칼슘 카보네이트(calcium carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상을 사용한다.
또한, 본 발명의 입제는 미생물에 표면 활성제, 비활성 담체, 보존제, 습윤제, 공급촉진제, 유인제, 캡슐화제, 결합제, 유화제, 염료, UV 보호제, 완충제 및 흐름제로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 것을 추가로 첨가하여 제조될 수 있다.
본 발명의 미생물제제의 적용은 인삼의 뿌리나 이에 근접한 토양에 바실러스 서브틸리스 B-4228을 집중하여 살포하고, 미생물의 유효량은 경작지 면적(㎡) 당 미생물의 수가 1×107마리 이상으로 살포하는 것이 바람직하다.
또한, 미생물제제의 적용은 미리리터(㎖) 당 1×106∼1×109마리의 미생물 농도로 희석한 용액을 인삼의 뿌리에 직접 살포하거나, 미리리터당 1×106∼1×109마리의 미생물 농도로 희석한 용액에 인삼을 1∼2시간 동안 침지시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228을 배양 후 묘삼(1년근)을 침지시켰으며 1아아르(A) 당 0.5리터(L)씩 사용하였다. 공인된 극심한 뿌리썩음병을 유발하는 실린드로카폰 디스트럭턴스와 푸자리움 속이 발견된 곳에서 채취한 토양에 본 발명의 미생물제제를 처리하였다. 그 결과 본 발명의 미생물제제를 처리한 토양은 82% 이상의 건전근율(병에 걸리지 않은 뿌리수의 비율)을 보였으며 처리하지 않은 토양은 20%의 건전근율을 보였고 이병율(개체별 뿌리썩음 이병정도의 총합비율)은 미생물제제를 처리한 토양은 6.0%이며 처리하지 않은 토양은 50.4%였다(도 4참조). 본 발명의 미생물제제를 이용해 방제효과를 얻을수 있는 인삼뿌리썩음병원균으로는 인삼의 근부병원균 또는 지상부병원균인 알터나리아 파낙스(Alternaria panax), 파이토프토라 캑토럼(Phytophthora cactorum), 라이족토니아 소라니(Rhizoctonia solani), 보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea) 및실린드로카폰 디스트럭턴스(Cylindrocarpon destructans)등이 있다.
따라서, 본 발명의 미생물제제는 인삼뿌리썩음병원균에 대하여 우수한 길항능력을 갖고 있으며 환경공해와 인체독성이 없어 환경 친화적인 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물제제로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 미생물 제제를 사용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는 방법을 제공한다.
본 발명은 인삼뿌리썩음병원균 방제 효과가 있는 바실러스 서브틸리스 B-4228 또는 이의 배양액을 인삼 또는 그 주위의 토양에 적용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는데, 이때 상기 바실러스 서브틸리스 B-4228을 뿌리나 토양에 직접 적용하거나 상기에서 제조한 미생물제제의 형태로 적용할 수 있다.
본 발명의 미생물제제의 적용은 인삼의 뿌리나 이에 근접한 토양에 바실러스 서브틸리스 B-4228을 희석한 용액을 집중하여 살포하거나, 인삼을 1∼2시간 동안 미생물 제제에 침지시킬수 있다.
미생물을 직접 살포할때나 미생물 제제의 형태로 적용시킬 때 미생물의 유효량은 경작지 면적(㎡) 당 미생물의 수가 1×107마리 이상으로 살포하는 것이 바람직하며, 미생물제제에 적용되는 미생물의 수는 미리리터(㎖) 당 1×106∼1×109마리의 농도로 희석하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 인삼뿌리썩음병원균의 동정
본 발명자들은 뿌리썩음 증상을 보이는 인삼의 이병부위와 건전부위의 경계부위를 3 ㎜ 정도 크기로 절단 후 차아염소산 나트륨에 약 30초간 침지하고 멸균수로 씻어낸 후 필터페이퍼에 물기를 제거한 후 한천배지 평판에 올려놓고, 이것을 24℃에서 3일간 배양하여 현미경상에서 형태적 특징을 토대로 동정하였다.
상기 재배과정의 인삼으로부터 뿌리썩음병 즉, 근부병 및 지상부병의 원인이 되는 균주를 분리한 결과, 상기 미생물들은 알터나리아 파낙스, 파이토프토라 캑토럼, 라이족토니아 소라니, 보트리티스 시네리 및 실린드로카폰 디스트럭턴스 균주임을 확인하였다.
<실시예 2> 바실러스 서브틸리스 균주의 인삼뿌리썩음병원균에 대한 길항능력 조사
본 발명자들은 기존특허(대한민국 특허등록 제 312731호)에서 인삼 적변의 원인균에 길항작용을 한다고 보고된 바 있는 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228(수탁번호; KCTC 0657BP)가 상기 실시예 1에서 분리한 인삼뿌리썩음병원균의 생육에미치는 영향을 조사하기 위해 대치배양을 하였다. 구체적으로, 대치배양실험을 위한 배지로 PDK배지(포테이토 덱스트로스 브로스(Potato Dextrose Broth) 10g, 펩톤(Peptone) 5g, 아가(Agar) 15g, 증류수 1ℓ, DIFCO)를 사용하였다. 멸균된 직경 8mm의 페이퍼 디스크에 바실러스 균주 B-4228 현탁액 70㎕를 접종 후 페트리디쉬에 분주하여 준비된 PDK배지의 평판위에 치상하였다. 대치배양을 위해 상기 실시예 1에서 분리한 인삼뿌리썩음병원균들을 각각 PDA(포테이토 덱스트로스 아가(Potato Dextrose Agar) 39g, 아가(Agar) 5g, 증류수 1ℓ, DIFCO) 배지에서 7일간 배양한 후 직경 6mm의 살균된 콜크보러를 이용하여 균사가 자란 배지를 떼어낸 다음 PDK배지 평판위에 바실러스 균주와 대치하여 치상하였다. 바실러스 균주와 인삼뿌리썩음병원균을 치상하여 28℃의 항온기에서 7일간 배양한 후 병원균의 생육저해정도를 조사하였다.
그 결과, 인삼 병원균들의 균사생육이 저지되어 바실러스균주와 대치하고 있는 방향으로 자라지 못하고 바실러스균주와 대치한 반대방향으로만 균사가 자라나거나 전체적으로 생육이 억제되었다. 따라서, 상기 바실러스 균주는 인삼 적변 원인균 뿐만 아니라 인삼뿌리썩음병원균 특히 상기에서 분리한 알터나리아 파낙스, 파이토프토라 캑토럼, 라이족토니아 소라니, 보트리티스 시네리아 및 실린드로카폰 디스트럭턴스에 대해 생육저해 작용을 나타냄을 확인하였다(도 1및도 2).
상기 결과로부터, 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228은 인삼뿌리썩음병원균에 대해 생육저해 활성을 가지는 미생물임을 알 수 있었다.
<실시예 3> 배양액의 인삼뿌리썩음병 방제효과에 대한 실험
본 발명자들은 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228이 묘삼에 직접적으로 인삼뿌리썩음병 방제효과를 나타내는지 여부를 확인하였다. 구체적으로, 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228의 배양액 1.2 ×109CFU/㎖에 묘삼을 침지한 후, 인삼근부병원균(Cylindrocarpon destructant)으로 폐포된 토양의 흙을 채취하여 신선한 원야토와 50:50으로 섞어서 2개월 동안 화분당 10주씩 재배하였다. 상기의 인삼근부병원균은 초기에는 적었던 포장(圃場)이라도 인삼재배기간 동안 서서히 증가하고 4년 후에는 특히 급격히 증가하여 인삼의 뿌리를 급격히 썩히게 하는 것으로 알려져 있는 병원균이다. 상기 재배 후 병에 걸리지 않은 인삼의 뿌리수를 세어 건전근율을 측정하고, 뿌리썩음 정도를 측정하여 근부병 이병률을 분석하였다.
그 결과, 균을 처리하였을 때가 아무것도 처리하지 않은 대조군에 비하여 인삼생존률이 현저히 높은 것을 알 수 있었다. 화분별 생존율의 경우, 건전근율(병에 걸리지 않은 뿌리수의 비율)은 무처리구의 경우 20%이나 균처리구는 82%로 월등히 높았고, 이병율(개체별 뿌리썩음 이병정도의 총합비율)은 무처리의 경우 50.4%이나 균처리구는 6.0%로 낮아 균처리구의 발병억제효과가 높음을 알 수 있었다(표 1, 도 3및도 4). 상기 실험의 통계처리결과는 1% 수준 이상의 유의성을 보였는데, 다시 말해 에프검정에서 기준(reference)이 21.20이며 이것이 1% 수준 이상의 유의성을 보여 건전근율 증대효과는 71.18로 더 높은 유의성을 가지고(표 2), 근부병 이병률 저하효과는 303으로 더 높은 유의성을 가짐을 확인하였다(표 3).
바실러스 균주의 발병억제 효과
반복 1 2 3 4 5 평 균
건전근율(%) 무처리 10 30 20 20 20 20
B-4228 80 80 60 90 100 82
이병율*(%) 무처리 44 54 52.5 51 50.5 50.4
B-4228 4 11 14 0.5 0 6.0
* 뿌리썩음 정도
건전근율 증대 효과의 분산 분석
평방의 합 자유도 평방의 평균 에프검정
전체 10690 9 -
반복 540 4 -
처리 9610 1 9610 **71.18(21.20)
오차 540 4 135
**: 1% 수준 이상의 유의성
근부병 이병율 저하 효과의 분산 분석
평방의 합 자유도 평방의 평균 에프검정
전체 5167 9 -
반복 152 4 -
처리 4950 1 4950 **303(21.20)
오차 65 4 16.3
**: 1% 수준 이상의 유의성
따라서, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228 또는 이의 배양액은 인삼근부병원균으로 폐포된 포장에서 생존율을 높게 하여 병원균을 억제하는 높은 길항력을 보유하고 있으며, 이로부터 일반 포장에서 서서히 증가하는 인삼뿌리썩음병원균들을 충분히 억제시킬 수 있음을 확인하였다.
<제제예 1> 미생물제제의 제조
<1-1> 수화제의 제조
본 발명자들은 상기 실시예 3에서 인삼뿌리썩음병원균에 대해 생육저해 활성을 가짐을 확인한 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228 또는 이의 배양액을 이용하여 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물 제제를 제조하기 위해, 안정적인 제제화를 목적으로 분상으로서 물에 희석하였을 때 수화되는 수화제를 제조하였다. 구체적으로, 수화제는 고체배지를 가온, 건조한 후 계면활성제 및 증량제를 첨가하여 분쇄하였다. 즉, 원분을 70℃의 건조기 내에서 2시간 가량 건조하여 분쇄하였다. 그 다음에 조분쇄물, 계면활성제 및 증량제를 골고루 섞어 혼합하였다. 혼합물을 제트-오-밀(Jet-O-mill; Aljet 사 제품)을 통과시켜 분쇄하고 분쇄분은 수화성을 검사한 후 수화제 형태의 미생물제제를 제조하였다.
<1-2> 입제의 제조
본 발명자들은 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228을 이용한 미생물 제제의 안정적인 제제화를 목적으로 입상으로 원상태대로 사용할 수 있는 입제를 제조하였다. 구체적으로, 입제는 원분을 70℃의 건조기 내에서 2시간 가량 건조하여 분쇄하였다. 분쇄분은 제트-O-밀을 통과시켜 분쇄한 다음, 미생물 분쇄분, 계면활성제, 증량제/영양제 및 붕해제를 균주의 포자 50%, 폴리카르복실레이트 3%, 소듐리그노설포네이트 3%, 소듐 다이알킬 설포석시네이트 1%, 전분 10%, 벤토나이트20%, 탈크 13%로 구성으로 혼합하여 혼합분의 전체 분체량의 35% 정도로 가수하고 반죽을 하였다. 반죽이 끝난 후 조립기를 이용하여 입제화(지름 1mm, 길이 1-5mm)하고 70℃의 건조기 내에서 건조하였다. 건조물은 16-30 메쉬(mesh) 체를 통과 시켜 분제를 제거한 후 입제를 제조하였다.
<1-3> 캡슐화 제형의 제조
본 발명자들은 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228을 이용한 미생물 제제의 안정적인 제제화를 목적으로 캡슐화 제형을 제조하고자 하였다. 구체적으로, 콩가루 11%, 녹두 6%, 쌀가루 4%, 감자전분 4%, 호밀가루 4%, 황토흙 3%을 섞어 121℃에서 20분간 가압멸균을 하고 난 다음 식기 전에 다시 완전히 섞어 찬물에서 냉각시켰다. 교반기에서(d=5cm, 200 rpm 이상) 10분 이상 완전히 섞어준 후, 교반이 계속되는 상태에서 첨가제와 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228를 넣고 완전히 섞어 미생물 살균 캡슐화 제형을 제조하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228 또는 그 배양액을 함유하는 미생물제제는 인삼뿌리썩음병원균에 대하여 우수한 길항능력을 갖고 있으며 환경공해와 인체독성이 없어 환경 친화적인 인삼뿌리썩음병 방제용 미생물 농약으로 유용하게 사용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228(수탁번호 : KCTC 0657BP) 또는 그의 배양액을 유효성분으로 함유하는 인삼뿌리썩음병원균 방제용 미생물제제.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 인삼뿌리썩음병원균은 알터나리아 파낙스, 파이토프토라 캑토럼, 라이족토니아 소라니, 보트리티스 시네리아 및 실린드로카폰 디스트럭턴스로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 미생물제제.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 미생물 제제는 입제, 수화제 또는 캡슐제인 것을 특징으로 하는 미생물제제.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 미생물 제제는 바실러스 서브틸리스 균주 B-4228 또는 그의 배양액에 계면활성제, 증량제 및 영양제를 첨가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 미생물제제.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 미생물제제에 포함되는 미생물은 미리리터(㎖) 당 1×106∼1×109마리인 것을 특징으로 하는 미생물제제.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 미생물제제에 포함되는 상기 미생물의 유효량은 경작지 면적(㎡) 당 미생물의 수가 1×107마리 이상 살포되는 것을 특징으로 하는 미생물제제.
  7. 제 1항의 미생물제제를 이용하여 인삼뿌리썩음병원균을 방제하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 미생물 제제는 인삼의 뿌리나 이에 근접한 토양에 집중하여 살포하거나, 침지시키는 것을 특징으로 하는 방법.
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