KR100479254B1 - 꿀벌봉군의감염을억제하는방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벌통에 유효량의 정유를 서방성 제형으로 적용함으로써 벌통 속의 각종 질병을 억제하는 방법에 관한 것이며, 여기서 용어 "정유"는, 제한되지는 않으나, 식물로부터 추출할 수 있는 오일 또는 이의 필수 성분 예를 들어 멘톨, 게라니올, 티몰, 미르센, 시트랄, 리모넨, 카렌, 캄포르, 유게놀, 또는 시네올(유칼리프톨)과 같은 모노테르펜, 예를 들어 레몬 오일, 유칼립투스 오일, 님 오일(neem oil)과 같은 천연 오일, 예를 들어 포름산, 아세트산 또는 옥살산과 같은 유기산을 포함한다. 보다 바람직하게는 티몰 또는 멘톨과 같은 모노테르펜이다. 가장 바람직하게는 티몰이다.
Description
본 발명은 꿀벌 봉군(honeybee colony)의 진드기, 인시류(鱗翅類), 진균류 및 박테리아의 감염(infestation)을 억제하는 방법 및 당해 목적에 적당한 감염 억제 조성물에 관한 것이다.
바로아시스(Varroasis)는 아카리시드(acaricide) 목에 속하는 외부기생성 진드기(Varroa jacobsoni)에 의한 유럽 꿀벌 봉군(아피스 멜리페라(Apis melliferra))의 감염증이다.
아시아산 바로아(Varroa) 진드기는 에이. 멜리페라(A. melliferra) 양봉을 실시하고 있는 거의 모든 나라에 만연하고 있다.
또한, 다른 진드기 감염원, 예를 들어 아카라피스 우디(Acarapis woodii)(기관지 진드기(Tracheal mite)) 및 트로필라엘랩스 클라리애(Tropilaelaps clareae); 인시류 감염원, 예를 들어 그레이터 및 레써 왁스 나방(the Greater and Lesser wax moth), 갈레리아 멜로넬라(Galleria mellonella) 및 아크로이아 그리셀라(Achroia grisella) 각각; 쌍시류 감염원, 예를 들어 브라울라 카에카(Braula caeca); 진균류 감염원, 예를 들어 초크 브루드(Chalk Brood), 아스코스파에라 아피스(Ascosphaera apis); 및 박테리아 감염원, 예를 들어 미국 및 유럽의 파울브루드(Foulbrood), 바실러스 라배(Bacillus larvae) 및 멜리소코쿠스 플루톤(Melissococcus pluton) 각각이 꿀벌 봉군의 건강에 상당한 위해를 가할 수 있다.
바로아 진드기는 유충 및 성충 꿀벌의 헤모림프(haemolymph)를 섭식하며 이로써 꿀벌의 발육 부진, 꿀벌 봉군의 감염 및 치사를 야기할 수 있다. 실제로 바로아 감염원은 오늘날 전세계 양봉 농가에 있어서 가장 심각한 위협 요소이다.
이러한 질병의 억제를 위한 각종 처리법이 사용되고 있다. 그러나, 남부 유럽과 같은 특정 지역의 바로아 진드기는 이러한 각종 처리를 위한 일부 활성 성분, 특히 피레트로이드 플루메트린, 플루발리네이트 및 아크리나트린계 제품뿐만 아니라 쿠마포스, 아미트라즈, 말라티온, 시미아졸 하이드로클로라이드, 클로로펜빈포스, 브로모프로필레이트, 펜피록시메이트 및 관련 분자에 대한 내성이 증가하고 있다.
벌통 속의 각종 질병은 벌통에 유효량의 정유(精油; essential oil)를 서방성 제형으로 적용함으로써 효과적으로 억제할 수 있는 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 꿀벌 봉군이 있는 장소에 유효량의 정유를 서방성 제형으로 적용함을 포함하는, 꿀벌 봉군에서 진드기, 인시류, 진균류 및 박테리아의 감염을 억제하는 방법을 제공한다.
본원에서, "꿀벌 봉군이 있는 장소"라 함은 제한되지는 않으나, 통상적으로 벌통 또는 꿀벌 봉군이 번식하고 식량을 저장하는 유사한 용기, 예를 들어 벌집을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
"정유"란 식물로부터 추출할 수 있는 오일, 또는 때로는 고화되는 이의 필수 성분, 및 유기산을 포함하는 것으로 이해된다. 정유의 예는 멘톨, 게라니올, 티몰, 미르센, 시트랄, 리모넨, 카렌, 캄포르, 유게놀, 또는 시네올(유칼리프톨)과 같은 모노테르펜; 레몬 오일, 유칼립투스 오일 또는 님 오일(neem oil)과 같은 천연 오일; 또는 포름산, 아세트산 또는 옥살산과 같은 유기산을 포함한다. 보다 바람직하게는 티몰 또는 멘톨과 같은 모노테르펜이다. 가장 바람직하게는 티몰이다.
본원에서 "서방성 제형"이란 특히 원료 활성 물질과 비교하여 주어진 기간 동안에 활성 물질의 보다 조절된 투여에 의해 특징지워지는, 정의된 조건하에서 특정한 방식으로 작용하도록 특정하게 개발된 제형을 의미하는 것으로 이해된다. 특히 휘발성 정유와 관련하여 상기 제형은 꿀벌 서식지, 즉 벌통의 봉합부의 대기 중의 정유를 일정한 증기 농도로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제안된 서방성 제형은 선택된 기간 동안, 예를 들어 4 내지 6주의 기간 [당해 기간은 바로아 진드기의 적어도 1회의 생식 주기를 구성한다] 동안 벌통 속으로 정유를 일정한 속도의 조절된 용량으로, 바람직하게는 규정된 양으로 방출시킬 수 있다.
활성 성분(정유 또는 유기산)은 제형으로부터 증기상을 통해 표적 해충 위로 운반된다. 실제로, 정유는 제형으로부터 조절된 농도로 꿀벌 환경(벌통)의 대기 속으로 증발하거나 승화하여 4 내지 6주 이상의 처리 기간 동안 예비 선택된 농도를 유지한다. 꿀벌 환경의 대기가 밀봉되지 않은 경우에도 이러한 환경에 존재하는 다양한 해충들이 서방성 제형으로부터의 정유의 방출에 의해 효과적으로 억제될 수 있다. 이는 또한 산란실 내의 꿀벌 유충에 유해한 해충에도 적용할 수 있으며 이로써 유충을 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명에 따르는 바로아 감염의 억제 방법은 피레트로이드 내성체에 대해 효과적일뿐만 아니라 벌통 속의 바로아 진드기 무리에 대해서도 민감하다.
바로아 감염을 억제하기 위한 시도로서 티몰을 비-서방성 제형으로 사용하는 것은 문헌에 공지되어 있다. 또한 꿀벌 기관지 진드기 아카라피스 우디(Acarapis woodii)에 대한 억제제로서의 티몰의 용도 또한 제안되어 있다. 그러나, 원료 물질로 벌통을 처리함으로써 성취되는 억제 수준은 낮으며 양호한 경우에도 일정하지 않다. 원료 물질을 사용하는 경우 결정, 분말 또는 액체 제형으로부터의 자연 증발 속도는 주위 온도에 크게 의존한다. 즉, 벌통에 투여되는 용량이 원료 생성물 형태로는 적절히 조절될 수 없다. 예를 들어 바로아에 대해 티몰로 꿀벌 봉군을 처리하는 경우 다수 적용이나 고용량 적용이 요구되며 이러한 두 가지 방법은 꿀벌들이 그 벌통을 거부하게끔 한다. 고용량은 또한 민감한 꿀벌 유충에 대해 독성이기도 하다.
전술한 단점들은 본 발명에 따라 제안된 방법에 의해 극복될 수 있다. 당해 신규 방법은 바로아에 대해 효과적일뿐만 아니라 기타 전술한 모든 다른 꿀벌 질병 유기체를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르는 서방성 제형의 예는 전술한 정유 또는 유기산을 혼입한, 단독 또는 꿀벌에 허용가능한 지지체 상의 겔 제형; 함침된 물질; 또는 중합체 매트릭스이다. 감염된 꿀벌 봉군의 처리는 바람직하게는 겔, 또는 겔 스트립, 겔 펠릿, 겔 정제형으로 수행되거나 심지어는 상기 형의 어느 것으로 충전시킨 분배기 트레이(dispenser tray) 또는 다른 임의 형태의 서방성 분배 시스템으로 수행된다.
서방성 매트릭스 제형은 임의 형태의 분배 시스템, 예를 들어 플라스틱 또는 알루미늄 밀봉 마개와 같은 밀폐용 밀봉 마개를 장착시킨 얕은 플라스틱 트레이로 제시될 수 있다. 본 발명에 따르는 방법에 사용되는 서방성 제형은 당업자에게 자체 공지된 방법에 따라 제조된다. 그러나, 본 발명에 따르는 서방성 제형은 바람직하게는 순수한 형태 또는 액체 제형으로서 정유 또는 유기산, 겔 형성 양의 증점제 성분 및 꿀벌에게 허용가능한 담체 물질을 포함하는 매트릭스 형성 겔이다. 이러한 제형 형태는 고체 또는 액체 정유 둘 다에 적합하다.
증점제 성분으로는 아크릴산의 중합체가 특히 적당하다. 당해 목적에 적합한 시제품으로는 카복시폴리메틸렌, 카복시비닐 중합체 또는 카보머(carbomer)[예: CARBOPOLR(제조원: B. F. Goodrich Corp., Cleveland, Ohio)]가 있다. 기타 적당한 증점제 성분은 예를 들어 카복시메틸셀룰로즈, 폴리비닐 아세테이트 알콜[예: MOWIOLR(제조원: HOECHST AG, Frankfurt, Germany)], 장쇄 암모늄 염[예: BENTONER(제조원: RHEOX GmbH, Leverkusen, Germany)], 친수성 폴리사카라이드[예: RHODOPOLR(제조원: RHONE POULENC, Paris) 또는 KELZANR(제조원: KELCO COMP. San Diego)] 또는 셀룰로즈 유도체[예: TYLOSE(제조원: HOECHST AG, Frankfurt, Germany)]이다.
본 발명에 따르는 서방성 제형의 바람직한 양태는 활성 물질(정유 또는 유기산), 가교결합제를 갖는 증점제 및 물을 포함하지만 임의의 추가적인 세제의 존재는 요구되지 않는다.
서방성 제형에 있어서 전형적인 증점제 농도는, 조성물의 총량을 기준으로 하여, 0.1 내지 0.5%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0%, 예를 들어 0.3%, 0.4% 또는 0.5%이다. 그러나, 실제 농도는 꿀벌 환경 및 환경의 규모에서 정유의 목적하는 농도에 따라 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
총 조성물 중의 정유의 농도는 제한되지는 않으나, 합리적으로는 조성물 총 중량을 기준으로하여 5 내지 50%, 바람직하게는 10 내지 40%, 예를 들어 20%, 25% 또는 30%이다.
정유 대 증점제의 혼합비는 주로 정유 또는 유기산 및 담체 혼합물을 겔로 전환시키는데 요구되는 증점제의 양에 의존한다. 성분들의 주어진 범위에서 혼합비는 3:1 내지 5000:1, 바람직하게는 30:1 내지 90:1, 예를 들어 40:1, 50:1, 60:1 또는 70:1이다.
상기 서방성 제형의 전형적인 제조에 있어서, 액체 또는 고체 정유를 증점제 분산액, 예를 들어 물 속의 폴리아크릴산(예: CARBOPOLR EZ1)에 부가되고, 이어서 적당한 양의 3급 또는 2급 아민, 예를 들어 0.01% 내지 2%의 트리에탄올아민을 가하여 가교결합시킨다.
폴리아크릴산과 다작용성 아민과의 가교결합은 수득된 겔에 매트릭스형 구조를 제공한다.
수득된 서방성 제형은 규정된 처리기간 동안 유효량의 정유 또는 유기산을 방출하기 위해 제공된다. 여기서, "유효량"이라 함은 꿀벌 봉군의 현저한 사멸 없이 기생충/병원체 감염 억제율이 80% 이상 되게 하는데 충분한 정유 또는 유기산의 양을 의미한다. 벌통에서 실제 요구되는 바람직한 농도는 통상적인 실험에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
이와같이 제조된 신규 제형은 다음과 같은 유리한 특성을 제공한다:
1) 당해 제형은 규정된 시간동안 10 내지 40℃의 온도 범위에서 벌통내로 활성 물질(정유 또는 유기산)을 조절된 용량으로 방출시킴을 포함한다.
2) 당해 제형은 꿀벌에 있는 기생충인 감수성 바로아 야코브소니 진드기(Varroa jacobsoni mite)뿐 아니라 피레트로이드 내성체 억제에 매우 효과적이다.
3) 당해 제형은 또한 기관지 진드기, 에이. 우디(A. woodii); 그레이터 및 레써 왁스 나방, 갈레리아 멜로넬라 및 아크로이아 그리셀라 각각; 쌍시류 해충 브라울라 카에카; 진균류 감염원, 예를 들어 초크 브루드, 아스코스파에라 아피스; 및 박테리아 감염원, 예를 들어 미국 및 유럽의 파울브루드, 바실러스 라배 및 멜리스소코쿠스 플루톤 각각에 대한 효능을 갖는다.
본 발명의 방법은 바람직하고 이상적으로는 초봄이나 늦여름에, 대부분의 꿀이 유동하기 전후에 꿀벌 집단 또는 꿀벌 환경에 적용되지만 이들 기간에 제한되지는 않는다.
서방성 제형은 벌통안에 도입되어 그 속에서 4주 이상 6주 이하의 규정된 처리 기간동안 유지되어야 하며 그후 벌통으로부터 제형을 제거한다.
적용 지역의 기후에 따라 상이한 재감염 위험으로 인해 동년의 후에 2차 처리를 수행할 필요가 있다.
실시예 1: 티몰 서방성 제형의 제조
CARBOPOLR EZ1 0.38부를 물 73.86부에 교반하면서 서서히 가한다. 티몰 25부를 미세하게 분쇄하여 상기 교반 혼합물에 가한다. 수득된 분산액에 50% 트리에탄올아민 수용액 0.76부를 가하여 가교결합시켜 겔을 형성한다.
겔 혼합물을 50g의 분획으로 나누고 이를 얕은 플라스틱 트레이 분배기에 넣는다. 트레이의 표면을 알루미늄박 또는 플라스틱박 마개로 밀봉시킨다. 또한, 얕은 알루미늄 트레이를 겔로 충전시키고 플라스틱박 마개로 밀봉시킬 수도 있다.
실시예 2: 분산-제형
실시예 1의 방법에 따라 표 1에 기재된 바와 같은 조성을 갖는 고체 정유의 서방성 제형을 제조한다.
[표 1]
실시예 3: 현탁-제형
CARBOPOLR EZ1 0.38부를 물 73.86부에 교반하면서 서서히 가한다. 시네올(유칼리프톨) 25부를 균일한 현탁액이 수득될때까지 고속 교반하여 현탁시킨다. 수득된 현탁액에 50% 트리에탄올아민 수용액 0.76부를 가하여 가교결합시켜 겔을 형성한다.
겔 혼합물을 50g의 분획으로 나누고 이를 얕은 플라스틱 트레이 분배기에 넣는다. 트레이의 표면을 알루미늄박 또는 플라스틱박 마개로 밀봉시킨다. 또한, 얕은 알루미늄 트레이를 겔로 충전시키고 플라스틱박 마개로 밀봉시킬 수도 있다.
유사한 방법으로 표 2의 액체 정유 제형을 제조한다.
[표 2]
실시예 4: 생물학적 시험
서방성 겔을 각각 50g 함유하는 실시예 1로부터 제조된 25% 티몰 매트릭스 서방성 제형의 2개의 트레이를 박 밀봉 마개를 제거하여 열고 벌통 속의 판 구조물 상부에 위치시킨다. 벌통 속에 트레이를 위치시켜 시험을 시작하고 6주동안 계속 진행한다. 벌통 안과 밖의 평균 온도를 기록한다. 벌통 안의 평균 온도는 33 내지 34℃인 반면 밖의 온도는 17 내지 35℃(야/주)의 범위에서 변한다.
4 내지 6주 경과 후, 처리도중 사멸한 진드기 총수를 센 후, 모든 생존 진드기를 사멸시키는 진드기 살충제를 최종 처리한 후 사멸하는 진드기의 수와 상기 사멸한 진드기 총수의 합으로 나누어 꿀벌 봉군의 감염을 미처리 대조용 벌통과 비교 평가한다.
결과는 표 3에 기재되어 있다.
[표 3]
결 론
위에서 시험한 서방성 제형은 대조용(미처리) 봉군에 비해 벌통의 바로아 야코브소니 감염에 대해 매우 유효하다.
Claims (12)
- 꿀벌 봉군(honeybee colony)이 위치하는 장소에, 바로아의 1회 이상의 생식 주기 동안 바로아 질병을 20% 미만으로 억제하는 농도의 정유 또는 유기산을 서방성 제형으로 적용함을 포함하여, 꿀벌 봉군에서 진드기, 인시류(鱗翅類), 진균류 및 박테리아의 감염을 억제하는 방법.
- 제1항에 있어서, 바로아 야코브소니(Varroa jacobsoni), 아카라피스 우디(Acarapis woodii) 및 트로필라엘랩스 클라리아에(Tropilaelaps clareae); 갈레리아 멜로넬라(Galleria mellonella) 및 아크로이아 그리셀라(Achroia grisella); 브라울라 카에카(Braula caeca); 아스코스파에라 아피스(Ascosphaera apis); 바실러스 라배(Bacillus larvae) 및 멜리소코쿠스 플루톤(Melissococcus pluton) 해충을 억제하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 바로아 야코브소니를 억제하는 방법.
- 제1항에 있어서, 꿀벌 봉군의 환경에서 정유 또는 유기산의 농도가 4 내지 6주의 처리 기간 동안 효능이 지속되는 수준으로 유지되는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 정유 또는 유기산이 모노테르펜, 천연 오일 또는 유기산으로부터 선택되는 방법.
- 제5항에 있어서, 정유 또는 유기산이 멘톨, 게라니올, 티몰, 미르센, 시트랄, 리모넨, 카렌, 캄포르, 유게놀, 시네올, 레몬 오일, 유칼립투스 오일, 님 오일(neem oil), 포름산, 아세트산 또는 옥살산으로부터 선택되는 방법.
- 바로아 진드기의 1회 이상의 생식 주기 동안 바로아 질병을 20% 미만으로 억제하는 양으로 공급하기 위해 정유 또는 유기산을 10%(w/w) 이상 포함하는, 꿀벌 봉군에서 진드기, 인시류, 진균류 및 박테리아의 감염을 억제하기 위한 서방성 겔 제형.
- 제7항에 있어서, 겔이 밀폐형 밀봉 마개를 갖는 얕은 트레이 분배기 형태, 겔 스트립(gel strip), 겔 펠릿(gel pellet), 겔 정제 형태이거나 또는 이들 형태로 충전되는 분배기 트레이 형태인 제형.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 정유 또는 유기산이 모노테르펜, 천연 오일 또는 유기산으로부터 선택되는 제형.
- 제3항에 있어서, 정유 또는 유기산이 모노테르펜, 천연 오일 또는 유기산으로부터 선택되는 방법.
- 제4항에 있어서, 정유 또는 유기산이 모노테르펜, 천연 오일 또는 유기산으로부터 선택되는 방법.
- 제6항에 있어서, 정유 또는 유기산이 티몰인 방법.
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