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천연물질 제초제 개발의 이론적 배경

전문가 제언: ○ 세계 농약 사용량의 약 11%는 천연물질 혹은 생물활성 천연물질에서 발견된 화합물이다. 그러나 천연물질에 기초한 제초제의 발견은 가장 적게 성공하였고, 그 예는 소수에 그친다. 아직 미생물, 식물추출물 등을 소재로 한 천연물 제초제의 상용화는 적은 실정이다.

○ 한편, 제초제저항성 잡초는 계속하여 증가함에 따라 제초제저항성 발현에 대처하기 위하여 새로운 작용기구와 새로운 분자작용점을 가진 제초제 계열을 도입해야할 필요성이 절실한 실정이다. 천연물질의 화학적 구성과 구조적 특성이 간접적이고 중요한 장점의 하나는 이들 화합물은 대부분 자연환경에서 쉽게 분해된다.

○ Bialaphos는 방선균 Streptomyces hygroscopis의 발효로부터 얻으며, 식물에 의하여 phosphinothricin으로 활성화되어 제초효과를 나타낸다. Phosphinothricin의 합성 형태인 glufosinate는 화학합성에 의하여 제초제로 생산된다. 천연물질 leptospermone은 식물조직을 백화시키는 작용을 하며, triketone 골격을 최적화하여 제초제 sulcotrione을 개발하였다. Endothall은 곤충으로부터 생성된 독소인 cantharidin의 구조적 유사화합물이다. Cinmethylin은 천연물질 1,8-cineole의 구조적 변형으로 개발된 제초제이다. 이외에 thaxtomin, cyperin, actinoin, benzoxanine, 지방산 pelargonic acid 등이 특허를 냈으며, 일부는 상용화되었다.

○ 우리나라에서도 농산물 안정성에 대한 수요가 커지면서 친환경 천연물 농약에 대한 관심이 매우 높아지고, 한국과학기술평가원에서도 2012년도 10대 미래유망기술 중의 하나라 제시되었다. 그리고 친환경농업법에의하여 친환경농업에서 합성제초제는 사용할 수 없기 때문에 농민들은 인력이나 기계적인 방법으로 제초하고 있는 안타가운 실정이다.

○ 천연물질은 생물활성이 충분하지 못하고, 잔효성이 낮으며, 일관된 품질유지가 보장될 수 없다. 따라서 앞으로 천연물질을 소재로 한 제초제의 개발에 대한 연구를 집중하여 친환경 유기농재배에 사용될 수 있는 천연물 제초제의 개발을 기대한다.

저자: F. Dayan, D. Owen, and S. Duke
자료유형: 학술정보