Enhancement of Antifungal Activity of Anthracnose in Pepper by Nanopaticles of Thiamine Di-lauryl Sulfate

(1)

비타민 B1 유도체(Thiamine Di-lauryl Sulfate:TDS)의 나노입자화를 통한 고추탄저병균의 항진균 활성 증진

서용창*·조정섭***·정해윤***·임태빈***·조경숙***·이태우***·정명훈***

이강형***·김성일****·윤원병*****·이현용**^†

*의료바이오신소재융복합연구센터 강원대학교 생물소재공학과, **강원대학교 생물소재공학과, ***두산에코비즈넷,

****강원도 농업기술원, *****강원대학교 식품생명공학과

Enhancement of Antifungal Activity of Anthracnose in Pepper by Nanopaticles of Thiamine Di-lauryl Sulfate

Yong Chang Seo

^*

, Jeong Sub Cho

^***

, Hae Yoon Jeong

^***

, Tae Bin Yim

^***

, Kyoung Sook Cho

^***

, Tae Woo Lee

^***

, Myoung Hoon Jeong

^***

, Gang Hyeong Lee

^***

, Sung Il Kim

^****

,

Won Byung Yoon

^*****

and Hyeon Yong Lee

^**^†

*

Medical & Bio-Material Research Center and Department of Biomaterials Engineering, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea.

**

Department of Biomaterials Engineering, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea.

***

DooSan EcoBizNet, Chuncheon 200-160, Korea.

****

Gangwon Agricultural Research & Extension Services, Chuncheon 200-150, Korea.

*****

Department of Food Science and Biotechnology, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Korea.

ABSTRACT : This study was performed to enhance antifungal activity of anthracnose in chili pepper by nanopaticles of thi- amine di-lauryl sulfate (TDS) through high pressure homogenization process. Yield of TDS was 79.14% by reaction of thia- mine hydrochloride and sodium lauryl sulfate. TDS nanopaticle solution was manufactured through high pressure homogenization process. The turbidity of nanoparticles solution was increased with increasing the concentration of TDS, and nanoparticles solution of 100 ppm was showed the highest turbidity with absorbance of 3.212. The size of nanoparticles solution was measured as average 258.6

^㎚

by DLS. Nanoparticles solution of 100 ppm showed growth inhibition activity with higher than about 80% compared to the control group against Colletotrichum gloeosporioides . Finally, nanoparticles solution was increased effectively the penetration of the TDS nanopaticles on attached cell membrane of hyphae and started to destruct the cells under microscope observation. Consequently, we suggested that the TDS nanoparticle solution by high pressure homogenization process might be suitable biochemical pesticides for improving the antifungal activities against anthracnose in pepper.

Key Words : Thiamine Di-lauryl Sulfate, Nanopaticle Solution, High Pressure Homogenization, Antifungal Activity

서 언

비타민

B1 (Thiamine)

은 타 비타민들과달리 항균력을보

유하고있으며

,

특히세균

,

효모

,

곰팡이

,

유산균등넓은항균 스펙트럼을가지고 있어식품에첨가시식품보존등여러면 에서유용한효과를볼수있다

.

또한

,

비타민

B1

은면류에서 가장 널리사용되는살균제의첨가물이다

(Lee et al., 2010).

소독제와살균제에서비타민

B1

^의 ^처리는 ^쌀에서^대장균^감

소에효과가있는 것이최근밝혀졌다

.

^또한

Escherichia coli

와

Staphylococcus aureus

등의 식중독 미생물에 대한 항균효 능도 보고된 바 있다

(Lee et al., 2008; Kim et al., 2005).

그러나 비타민

B1

^의^경우 ^{농약으로서} ^{사용하기에는} ^낮은 ^열

안정성에문제가있어열처리공정에서손실될가능성이높으 며

,

수용액상에서 안정성이 낮은 단점이 있다

(Lee, 2002;

Choi et al., 1982).

이러한 문제점을 해결하기 위하여 보다 높은 안정성을확보한 안정적인형태의비타민

B1

유도체를 제조하여 농약으로사용하기위한 개발이필요하다

.

^또한 ^비

타민

B1

^유도체는^수용액^상에서^낮은^안정성이^있기^때문에

†

Corresponding author: (Phone) +82-33-250-6455, (E-mail) [email protected]

Received 2011 May 1 / 1st Revised 2011 June 13 / 2nd Revised 2011 June 15 / Accepted 2011 June 23

(2)

이를해결하기위한새로운공정을적용할필요가있다

.

한편

,

현재까지 농가에서많이 사용되어 왔던

,

화학농약의 연용은약제저항성을 유발시켜농약효율성을떨어뜨리게되 어

,

생산자들에게는수확및 저장손실을

,

소비자들에게는잔 류농약의유해성염려로인한농약사용 과채류의배척을야 기하게되었다

.

^이러한^문제를 ^해결하기^위해

,

^최근에는^내성

식물체 개발

(Lee et al., 2002),

길항 미생물 제제의 개발

(Lee et al., 2004, 2007),

계면활성제처리

,

탄산수소나트륨과

polyoxyethylene sorbitanmonalaurate

혼용처리

,

규산질비료와 농약의 혼용처리

(Nam et al., 2003; Ruy et al., 2003)

등 다양한생화학적방제법으로기존의화학농약을보완

,

대치하 고자많은연구가이루어지고있다

.

이와관련하여우리나라농가에서많이발병되고있는식물 병으로는시들음병

,

균핵병

,

탄저병등이있는데그중고추탄 저병은고추역병과더불어우리나라고추생산에커다란저해요 인중하나로자낭균류인

Colletotrichum

속에속하는

5

종의탄 저병균주가잎

,

줄기

,

과실에병을일으키는데주로성숙한과 일에 발생하는 과일탄저병에의한 피해가

95%

이상으로 가장 피해가 심하다

.

그 중에서도

Colletotrichum gloeosporioides

가 고추탄저병을유발하는강력한병원균으로보고된바있다

.

^고

추탄저병은 해마다발생정도에 차이를나타내지만온도가높 고

,

비가 많은 해에 발생이 심한 것으로 알려져 있다

.

특히 최근

5

년간한국과중국에서고추탄저병에대한피해액을조 사한 결과 각각 총 생산량의

13%

와

18%

에 달하는 막대한 손실을주고있는것으로확인되어적극적인방제대책이절실 히요구되고있다

(Shin et al., 1999; Yoon and Park, 2001).

이처럼현재농가에서발생하고있는다양한작물병으로인 해 많은 피해가 발생하고 있으며

,

^이의 ^방제를 ^위해 ^사용된

기존농약의역효과등으로인해

2

차적인피해까지발생하고 있다

.

이러한 문제점을해결하기위해 생물학적인농약의개 발및 연구가필요한실정이다

.

이에 본 연구에서는앞에서 설명한것처럼 항균효능

(Kim et al., 2005)

^이 ^보고된 ^비타민

B1

^의 ^유도체

(Thiamine Di- lauryl Sulfate : TDS)

^를 ^제조하여^새로운^{생화학농약으로서의}

개발가능성을검토하기위해

TDS

분말을고압균질기를통

해 나노입자크기로수용액속에분산시킨

solution

을 제조하여 고추탄저병에대한항균활성을 연구하였다

.

재료 및 방법

1. 비타민 B1 유도체의 제조

본 실험에 사용한 비타민

B1

유도체의 제조방법은 먼저

Thiamine hydrochloride (SIGMA, USA) 70 g

을

100

㎖의증 류수에 넣고

,

상온에서 용해시킨 후

5

㎛ 의

filter paper

(MACHEREY-NAGEL, GERMANY)

로 여과시킨다

.

그리고

Sodium lauryl sulfate (SIGMA, USA)

의 경우

70 g

에 증류수

100

㎖ 에 넣고

, 70

℃의

water bath

에서 용해시킨 후

7

㎛

filter paper (MACHEREY- NAGEL, GERMANY)

로 여과 시킨다

.

여과 시킨 각각의 용액을 섞은 후

15

℃의 온도에서

냉각 반응을 진행 후

1000 rpm, 15

^℃로 ^설정 ^된 ^{초고속원심}

분리기

(CP100MX, Hitachi, Japan)

^에서^{원심분리를} ^진행한다

.

원심분리가 끝난시료를

1

시간동안

30

℃에서수분을제거하 여 파우더상태의

TDS

를제조하였다

.

2. 비타민 B1 유도체 분말의 습식 나노 분쇄 및 안정성 측정

비타민

B1

유도체 분말의습식 나노시료는

TDS

건조체

100 g

을 증류수

1

ℓ에넣은 후

30

분간 교반 시킨 후 고압 균질기

(PICOMAX High Pressure Processor, Picomax Co.

Korea)

를사용하여

30,000 psi

의압력으로

5 cycle

을진행하여

나노입자크기로 분산된

TDS

용액을얻었다

.

고압균질공정

을 통해제조한

TDS

나노입자용액 속에안정하게분산되어

있는

TDS

분말의함유량을확인하기위해안정성을측정하여

보았다

.

대조군으로는일반 증류수를사용하였으며

,

실험군으

로는 고압균질공정을통해

TDS

나노입자용액의분말농도

를

6.25, 12.5, 25, 50, 100

^㎎

/

^㎖로^{제조하였고}

,

^공정을^처리

하지 않고 증류수에

TDS

^분말을 ^같은 ^농도별로 ^넣은

TDS

crude

를제조하여 사용하였다

. 96 well plate

에 각각의

sample

을

200

㎕씩첨가하여

230

㎚에서

ELISA reader

를이용하여

흡광도를 측정하여

TDS

나노입자용액 속에 분산되어 있는

TDS

분말의함유량을

TDS crude

와비교하였다

.

3. 비타민 B1 유도체 나노입자 용액의 입자크기와 형태 관찰

TDS

^용액의^입자^크기와^균일성

,

^크기별^분포^측정을^위해

Dynamic Light Scattering (DLS, Brookhaven Instrument Co)

을이용하였다

.

그리고제조된

TDS

용액속입자의 형태 학적 관찰을위해 저진공주사현미경

(Low Vacuum-Scanning Electron, × 400)

으로 관찰하였다

.

일본의

Hitachi Science systems

^의

S-3500N

^으로 ^촬영한

Scanning Electron Microscope

(SEM)

^은 ^{주사전자현미경으로}^{전자현미경의} ^{전자총에서}^나오

는 전자선이충돌하여 방출되는 것으로 화상을 얻기 때문에 금속성물질과는달리생물 시료를그대로관찰할수는없고 반드시 금

,

백금

,

금합금

,

백금합금 등 작은 크기의 입자를

3~4

㎜ 정도얇게증착하여전도성을획득하고

2

차전자방출

유도와 전자선으로부터시료를보호하여야하는 전처리과정

을 거쳐야 한다

(Chae, 1996).

^전처리 ^과정을 ^통해 ^이온 ^코

팅된 시료는 진공관 안에서 전자를 주사하여 선명한 이미지 를 관찰하는데이용된다

.

고압균질공정을 통해제조한 비타 민

B1

유도체나노입자용액의입자형태를

SEM

을통해 관 찰하였다

.

(3)

4. 항진균 활성 측정

실험에 사용한 식물병원균인 고추탄저병균

( Colletotrichum gloeosporioides , KACC 40690, Korea)

은강원도농업 기술원 으로부터 분양받은균주를 사용하였다

.

배지는 감자한천배지

(Potato Dextrose Agar, PDA)

^를 ^{사용하였고} ^{배양조건을}

27,

℃ 암조건에서배양하여실험에 사용하였다

.

^항진균 ^활성^측

정은 고 등

(Ko et al., 2009)

의 방법을 변형하여 하였으며

,

실험군으로는수용액상태가아닌

TDS

분말과고압균질기를 통해

50, 100

㎎

/

ℓ 의 농도로 제조한

TDS

나노입자 용액을 사용하였으며

,

각각의

sample

들은

PDA

배지 제조 시 함께 첨가하여주었다

.

실험에사용한균주는

5

일동안

27

℃

,

암조 건에서 배양한

Colletotrichum gloeosporioides

를 직경

0.5

㎝ 의 크기로

colony

^를 ^잘라 ^{사용하였으며}

,

^농도별

TDS

^가 ^함유

된 각각의배지한가운데에 접종한후 하루단위로

colony

의

직경을측정하여

TDS

나노입자용액이

colony

의성장을억제

하는지비교하였으며각 처리군당

3

회의반복실험을실시하 여관찰하였으며

,

아래공식에의하여균사생장억제율을측 정하였다

.

5. TDS 나노입자 용액의 병원균 사멸 작용

TDS

^나노입자 ^용액이

Colletotrichum gloeosporioides

균사

의사멸을유도하는기작을확인하기위해서균사와

TDS

나

노입자 용액과 동시에 배양한 배양액을 현미경

(ZEISS

AXIOSKOP MICROSCOPE, GERMANY)

을 통하여 관찰하

였다

. TDS

나노입자 용액의 작용기작을 비교하기 위해서

TDS

나노입자용액을첨가하지않은일반적인

Colletotrichum gloeosporioides

의 균사와

TDS

나노입자 용액을첨가하여동 시에 배양한

Colletotrichum gloeosporioides

^균사를^관찰하여

비교하였다

.

6. 통계처리

본 연구에서 실험값의 통계는

SPSS package program

의

paired t -test

로 검정하였으며 모든 실험값은평균 ± 표준오차

(Mean

^±

standard error)

^로^{나타내었다}

. 결과 및 고찰

1. 제조된 비타민 B1 유도체의 제조 수율 측정

강원도지역및 국내에서재배·생상량이 높은 시설작물에 서 빈도수가 높게 발생하는 식물병 방제를 위한 비타민

B1

유도체의항진균

test

^를^통해 ^{생화학농약}^개발 ^가능성을^검토

하기 위하여

thiamine hydrochloride

^와

sodium lauryl sulfate

의반응을통하여비타민

B1

유도체를제조하였다

.

제조수율

은 획득한

TDS

분말을 제조하는 데 사용된

thiamine

hydrochloride 70 g, sodium lauryl sulfate 70 g

의 총 무게인

140 g

으로 나누고

100

을 곱하여

%

로 나타내었다

.

획득한

TDS

분말은

110.8 g

으로

79.14%

의높은 제조수율을나타내 었다

.

^또한

,

^제조된

TDS

^분말은

sodium lauryl sulfate

^에서

발생하는특이적인자극취가발생하지않았다

.

^이는

TDS

^제

조 평가에서매우중요한항목으로비타민

B1

유도체제조를 통해

sodium lauryl sulfate

와

thiamine hydrochloride

의 반응 이 매우잘이루어진결과라사료된다

.

제조된

TDS

분말

10 g

을

60% (v/v)

주정

100

㎖ 에 녹인 후

,

이

TDS solution 1

㎖를

499

㎖의증류수에넣어석출되 는 물질이 없는지관찰하였다

. Magnetic bar

를 이용하여

800 rpm

^의^{교반속도로}

1

^시간^교반을^{진행하였다}

.

^진행결과^용액이

매우 투명하게 제조되었으며 이는

thiamine hydrochloride

와

sodium lauryl sulfate

가 완벽히 반응이 이루어져 잔존하는

thiamine hydrochloride

나

sodium lauryl sulfate

가 없어 석출 이 되지않는것으로사료되는바

,

상기의자극취가 발생하지 않은 결과와 함께

, thiamine hydrochloride

와

sodium lauryl

sulfate

의 비타민

B1

유도체반응이성공적으로이루어졌음을

나타내는것으로사료된다

.

2. 비타민 B1 유도체 분말의 건식 나노 분쇄 및 안정성 측정

Fig. 1

은고압균질공정을통해제조한

TDS

나노입자용액

을 공정을처리하지않고

TDS

분말을증류수에넣어제조한

TDS crude

와 비교하여안정성을측정한그림이다

. TDS

용액

은 특정 파장인

230

^{㎚ 에서} ^흡광도를 ^{나타내었으며}

,

^일반

TDS

^용액의^흡광도는^농도별로^큰^차이 ^없이^거의^일정하였

으며 최고 농도인

100 ppm

^에서

3.212

^로 ^대조군인 ^증류수의

흡광도인

3.195

와비교하여차이가거의없었다

.

따라서공정

을 처리하지않은

TDS crude

용액속에는

TDS

분말이분산 되어 있지않고모두가라앉아수용액상에함유되어있지 않

은 것으로사료된다

.

고압균질공정을통해제조한

TDS

나노

입자용액은

TDS

^분말의^농도가^{증가할수록}^흡광도가^증가하

균사 생장 억제율(%) = (1 −살균제 배지에서의 균총의 직경 ) × 100 무배지 배지에서의 균총의 직경

Fig. 1. Turbidity of TDS nanoparticle solution with different

concentrations. G: general TDS crude, D.W: distilled

water, Nano: supernatant of TDS nanoparticle solution.

(4)

는 경향을 나타내었다

.

최고 농도인

100 ppm

의 흡광도는

3.870

로대조군과일반

TDS

용액과 비교하여증가한것으로

나타났다

.

이러한결과는

TDS crrude

와비교하여고압균질공

정을 통해 제조된

TDS

^나노입자 ^용액 ^속에는

TDS

^분말의

함유량이 높은 것을 알 수 있으며

,

^고압균질 ^공정을 ^통하여

TDS

^분말이^안정한^상태로^수용액^속에^분산되어^있는 ^것으

로사료된다

.

3. 비타민 B1 유도체 나노입자 용액의 입자 크기 측정 및 형태 관찰

Fig. 2

^의

A

^는 ^고압균질^공정을^적용한

TDS

^나노입자^용액

의

DLS

를측정한그림이다

. DLS

의원리는입자가센서를통

과할때용액중에들어있는입자들에의해광원

(laser)

에서

조사하는 빛이차단되어 광량변화가 발생하고

,

이러한 변화 는

detector

^에 ^의해^측정되어^전기적인^신호인^펄스

(pulse)

^로

표시되고측정된펄스의크기와개수를이용하여입자의크기

와 개수를산출하는원리이다

. DLS

^측정^결과^고압균질^공정

을 거친

TDS

나노입자용액의 평균적인 입자 크기는

258.6

크기로 나타났다

.

이러한 결과는 고압균질기 공정을 통해

30,000 psi

의높은압력으로인해발생하는에너지가

TDS

분 말에 전달되어나노크기로균질화 시킨 것으로사료된다

.

이

처럼

TDS

^나노입자 ^용액속의

TDS

^분말 ^입자가 ^{나노크기로}

Fig. 2. Distribution of TDS nanoparticle solution using dynamic light scattering (DLS) and Surface of TDS particles by scanning

electron microphotographs (SEM). A : Distribution of supernatant of TDS nanoparticle solution, B : Surface of TDS particles.

(5)

제조되어분산된형태를나타내면용액속의안정성및분산성 이 향상되어생화학농약으로의활용성이증가할것으로 기대 된다

.

이러한기술은살충제

,

비료및농업용 화학제의효율적 인 전달이가능하여농업용화학제의전달기술로많이 활용 되고있다

(Kim et al., 2007).

Fig. 2

의

B

는

TDS

용액의입자를

SEM

촬영을통하여관 찰한그림이다

. TDS

입자가고압균질기의

30,000 psi

의 높은 압력으로인해발생하는에너지를받아 겉표면이나노크기로 구멍이 난 것을 볼 수 있다

.

이러한 결과는 큰 크기의

TDS

입자가높은압력의고압균질공정을통해표면이나노크기로 깨져나온것으로이렇게떨어져나간나노크기의

TDS

나노 입자들이수용액에서분산된형태로존재하는것으로사료된다

.

4. 식물 발생 병원균에 대한 항진균 활성

농업생산성증대를위한유기합성농약의사용으로생산성은 증대되었으나 천적

,

유용미생물등의 감소와인축에 의한독 성

,

토양이나식품등의잔류독성및환경오염과같은부작용 을 초래하여왔다

(Staub and Sozzi, 1984).

최근에는이러한 문제점을해결하기위하여친환경적인 저항성품종개발

,

생물 학적방제및생물농약개발등에관한연구가활발히진행되

고 있다

. 2001

^년 ^현재^전 ^세계^{농약시장에서}^전체 ^농약^시장

규모의 성장이정체양상을보이는데반하여생물농약이차지 하는 비중은약

5%

로아직은미약하지만최근

5

년간평균치

로는 연 평균 약

20%

이상의 성장을 보이고 있다

(Ko et

al., 2009).

이와같은시대의 흐름과일맥상통하여항균효능이

보고된 비타민

B1

의유도체를 제조하여작물병발생 병원균 에 대한항진균효능을측정해보았다

.

고추탄저병의

Colletotrichum gloeosporioides

^에^대한^항진균

활성을관찰한 결과를

Fig. 3

에나타내었다

.

그림에서보는것

과 같이

TDS

나노입자 용액의농도를

50, 100 ppm

으로제조 하여 사용하였고

,

대조군과 비교하여모든 농도에서균사 생 장을억제하는효과를나타낸것을볼수있었으며농도가 증 가함에따라생장억제효과도증가하는경향을나타내었다

.

그 러나 일반

TDS powder

^의^{최고농도인}

100

^{㎎ 의}^억제^효과는

더낮은농도인

50 ppm

^의

TDS

^나노입자^용액의^억제효과^보

다 낮게 나타내었다

.

^이와 ^비교하여

TDS

^나노입자^용액에서

는 최고 농도인

100 ppm

에서 균사 생장을 가장 효과적으로

억제하는 것으로관찰되었다

.

보다 자세한 생장억제율을 알

아보기위하여측정한균사생장억제율을

Fig. 4

에 나타내었

다

.

측정 결과 대조군과 비교하여 일반

TDS powder

에서는

Fig. 3. Antifungal activity of TDS nanoparticle solution with different concentrations from Colletotrichum gloeosporioides.

A : negative control, no treated, B : TDS powder 50

^㎎

, C : TDS powder 100

^㎎

, D : TDS nanoparticle 50 ppm (

^㎎

/

^ℓ

),

E : TDS nanoparticle 100 ppm (

^㎎

/

^ℓ

).

(6)

50 ppm

에서가장낮은억제율인

36.9%

로측정되었으며

,

가장

높은 억제율은

82.9%

의 억제율을 나타낸

100 ppm

농도의

TDS

나노입자 용액으로 측정되었다

.

또한 최고 농도인

100 ppm

인 일반

TDS powder

보다 더 낮은 농도인

50 ppm

농도

의

TDS

^나노입자 ^용액의 ^억제율이

17%

^이상 ^높은 ^결과를

나타냈으며

,

^농도가 ^{증가되었을} ^때 ^억제율이 ^일반

TDS powder

에서는

12%

증가하였으나

TDS

나노입자용액은

17%

증가한것으로보아일반

TDS powder

를사용하는것보다수

용액상의

TDS

나노입자용액을사용할경우

Colletotrichum gloeosporioides

에작용하는 표면적이증가하여더 효율적으로 작용했으며 적은 농도의 함유량으로도

Colletotrichum gloeosporioides

의생장을효과적으로억제한것으로사료된다

.

이러한나노입자제조를통하여병원균의세포벽에침착하는 표면적을증가시키고세포벽에침투하여균을 사멸시키는기

작이 보고되었으며

(Seo et al., 2010),

본 연구에서 제조한

TDS

나노입자용액도위와같은기작으로균사를사멸시키는 것으로 사료되며 생화학농약으로서 활용하는데 더 효율적일 것으로생각된다

.

5. TDS 나노입자 용액의 병원균 사멸 작용

앞서실행한항진균활성평가로

TDS

나노입자용액의생

장 억제 활성을 알아보았으며 이러한

Colletotrichum

gloeosporioides

균사의사멸 기작을 관찰하기위하여 현미경

을 통하여 촬영하였다

. Fig. 5

는

TDS

나노입자용액에 의해 사멸된

Colletotrichum gloeosporioides

의 균사를 현미경으로 관찰한사진으로

A

는일반적인

Colletotrichum gloeosporioides

의 균사를관찰한사진이고

, B

^는^배지에

TDS

^나노입자^용액

을 함께 첨가하여 배양한

Colletotrichum gloeosporioides

의 균사를 관찰한 사진이다

.

관찰 결과 그림에서 보는 것처럼

TDS

나노입자들이

Colletotrichum gloeosporioides

의 균사의 세포벽에 달라붙어 생장을 저해하고있는 것을 볼 수 있다

.

이와 같은 결과는효과가 거의 없는

TDS powder

와

crude

에

비해

TDS

나노입자용액은나노크기의작은입자로제조되

었기 때문에 넓은 표면적으로균사의 세포벽에 달라붙을 수 있으며

,

^{균사속에서}^오래^머물^수^있는^잔류성이^증가하여 ^세

포벽 안으로침투하는

TDS

의 효율을높여병원균균사의생 장 저해에더높은 효과를나타내는것으로사료되며이러한 작용기작은고추냉이를나노입자화함으로써항균활성을 증 진시킨 연구에보고되어있다

(Seo et al., 2010).

또한이러한

나노입자를이용한병원균의 사멸시

powder

^보다^적은양의

사용으로도효율을 증가시킬수 있으며

powder

^사용으로 ^인

한문제점인손실율도줄일수 있을것으로사료되며본연구

에서실험한

TDS

나노입자용액의농도인

100 ppm

의 농도는

비타민

B1

의 항진균활성을나타낸농도인

250 ppm

의농도보

다훨씬적은농도로도뛰어난 항진균활성을나타낸것을알

Fig. 5. Observation of hyphae of Colletotrichum gloeosporioides under microscope observation. A : Normal hyphae of Colletotrichum gloeosporioides, B : TDS nanopaticles attached to hyphae of Colletotrichum gloeosporioides.

Fig. 4. Inhibitory ratio of Colletotrichum gloeosporioides growth

of TDS nanoparticle solution with different concentra-

tions. A : negative control, no treated, B : TDS powder

50

^㎎

, C : TDS nanoparticle 50 ppm (

^㎎

/

^ℓ

), D : TDS

powder 100

^㎎

, E : TDS nanoparticle 100 ppm (

^㎎

/

^ℓ

).

(7)

수 있었다

(Lee, 2002).

본 연구를통한 고압균질 공정을통 한

TDS

의나노입자용액제조는이전에보고되었던아미노글 리코시드계 항생제를이용한식물병방제제를제조하는연구

(Kim, 2000)

에서

Colletotrichum gloeosporioides

에 대한 항진 균 활성을갖지않는결과와비교하여본연구에서는뛰어난 항진균활성을나타낸 것으로보아고추탄저병에선택적으로 적용시킬수있을것으로사료된다

.

또한

TDS

를용액상태로 제조하기 위하여 유기용매를이용하여 제조한용액

(Kim et

al., 2005)

보다본 연구에서는용매로물을사용하였기때문에

생화학농약으로서 인체에더안전한것으로향후생화학농 약의적용이가능할것으로기대된다

.

감사의 글

본 연구는

2010

지역산업기술개발사업

(

과제번호

:

7001172)

의연구지원으로수행된것으로이에감사를드림니다

.

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