토양 방선균 Actinomycetes G-0299의 바랭이에 대한 선택적 살초특성

최정섭,김영숙,김재덕,김혜진,고영관,박기웅,문석식,Choi, Jung-Sup,Kim, Young Sook,Kim, Jae Deok,Kim, Hye Jin,Ko, Young-Kwan,Park, Kee Woong,Moon, Surk-Sik 한국잡초학회한국잔디학회 2017 Weed & Turfgrass Science Vol.6 No.3

방선균 G-0299의 살초특성을 확인하여 천연 제초제 후보소재로서의 가능성을 검토하고자 수행하였다. 선발된 방선균 G-0299는 바랭이에서만 살초력이 발휘되었을 뿐만 아니라 경엽처리 효과, 엽록소 함량 등의 생리 생화학적인 반응에서 광조건에서만 발현되는 독특한 살초특성을 보였다. 방선균 G-0299 배양 여액 농축 시료를 처리했을 때 속효성이며, 고사 또는 백화현상이 발현되는 등의 특징으로부터 광합성 저해 또는 protox 저해 제초제와 비슷한 작용기전을 갖고 있을 가능성을 유추해 볼 수 있겠으나 오직 바랭이에서만 살초력이 발휘되는 특이한 현상을 고려하면 상관성을 설명하기는 곤란하였다. 따라서 천연 제초활성 후보소재 방선균 G-0299의 보다 상세한 살초기 전에 관해서는 추가 연구를 통해 구명되어야 할 것이다. An actinomycetes isolate G-0299 obtained from a forest soil showed strong phytotoxic activity to Digitaria ciliaris. For the foliar application study, the culture filtrate of the isolate G-0299 showed strong herbicidal activity only to D. ciliaris among the 12 monocot and 5 dicot weed species. And herbicidal activity at a concentration of 500, 250, 125 and $62.5{\mu}gmL^{-1}$ of culture filtrate was 100%, 98%, 70% and 40%, respectively. Phytotoxic symptoms of the culture filtrate by foliar application were desiccation and burn-down or bleaching of leaves and finally plant death. And then the herbicidal activity was exhibited only under the light condition. Also, chlorophyll loss of D. ciliaris leaf tissues in the light condition was much higher than in the dark condition and then chlorophyll content decreased 82%, 5%, respectively. In conclusion, our results suggest that soil bacteria, isolate G-0299 could be a good candidate for new bio-herbicide and provide a new lead molecule for a more unique herbicide.

토양처리용 천연물제초제 개발을 위한 생물검정법 개선

김재덕(Jae Deong Kim),황현진(Hyun Jin Hwang),서보람(Bo Ram Seo),최정섭(Jung Sup Choi),김진석(Jin Seog Kim) 韓國雜草學會 2011 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.3

본 연구는 토양처리용 천연물 제초제의 개발을 보다 신속하게 효율적으로 진행하기 위한 방안으로서 실용적인 입장에서 보다 개선된 검정법을 확립하기 위해 수행되었다. 검정하고자 하는 화합물의 량이 50㎎ 이상 충분할 경우, 잡초 4초종(피, 바랭이, 자귀풀, 어저귀)이 파종된 50㎠ 토양 표면적을 가진 폿트에서 온실검정을 함으로서 기존의 방법(토양 표면적이 350㎠인 폿트 이용)에 비해 약제 소요량을 78배 줄일 수 있었다. 이때 검정초기 처리농도는 10,000㎍ mL<;SUP>;-1<;/SUP>; 내외로 하는 것이 적당하였다. 한편 검정용 시료의 량이 10㎎ 이하로서 미량일 경우는 6 well plate를 이용하되 각 well에 밭토양을 담고 4가지 초종을 파종한 다음 실내에서 제초활성을 검정하는 방법이 추천될 수 있었다. 이는 기존의 방법(토양 표면적이 350㎠인 폿트 이용)에 비해 약제 소요량 및 처리용액 부피를 14배 가까이 줄일 수 있었고 실제에 가까운 데이터를 확보할 수 있어 보다 빠른 속도로 천연물 제초제를 개발하는데 도움이 될 것으로 판단되었다. This study was carried out to establish an improved bioassay system on the side of practicality, pre-emergence bioassay which is more effective in developing soil application natural herbicides. A miniaturized method which have a 50 cm² of soil surface area and was efficient by 7 times compared to the existing soil application assay (350 cm² of soil surface area) was established, in which four weed species (Echinochloa crus-galli, Digitaria sanguinalis, Aeschynomene indica, and Abutilon theophrasti) were planted and grown in greenhouse. This would be applicable when the amount of screening compound is much more than 50 mg. The initial application rate was desirable at 10,000 μg mL-1. On the other hand, the 6 well plate assay which has 4 weed species in each well containing upland soil and could be conducted in growth chamber, was established. This assay was resulted in minimizing in level of 1/14 test volume and 1/14 amounts of test compound to the conventional method that has been used for screening of synthetic compounds in KRICT, and applicable for the small amount of test compound (less than 10 mg). Therefore, the improved bioassays established in this study would be helpful for a rapid and efficient development of soil application natural herbicides.

가중나무로부터 식물생장억제물질 glycine betaine의 분리

윤미선(Misun Yun),최정섭(Jung Sup Choi),조남규(NamKyu Cho),한상섭(Sang-sub Han),김성문(Songmun Kim) 한국잡초학회 2021 Weed & Turfgrass Science Vol.10 No.4

가중나무를 2013년 전라북도 전주 인근 야산에서 수집하여 음건한 후 methanol(MeOH)로 추출하고, 감압농축건조한 추출물을 유채(Brassica napus L.)를 대상으로 in vitro에서 seed bioassay를 수행한 결과 식물생장을 50% 억제하는 식물생장억제값(GR50)은 739 μg g<SUP>-1</SUP>이었다. 식물생장을 억제하는 생리활성물질을 분리하기 위하여 MeOH 추출물을 hexane, CH₂Cl₂, EtOAc, butanol, H₂O로 순차분획하고 GR50을 조사한 결과 EtOAc 분획물의 억제효과가 가장 컸으며(561 μg g<SUP>-1</SUP>), EtOAc 분획물을 thin layer chromatography와 column chromatography로 5개의 분리물로 분리하고, 식물생장억제효과를 검정한 결과 EAC 분획물이 가장 높은 억제효과를 나타냈다(GR50 50 μg g<SUP>-1</SUP>). EAC 분리물을 gas chromatograph mass spectrometry로 분석한 결과 molecular ion (M+)이 m/z 117이고 fragmentaion은 m/z 116, 100, 72, 58이었다. EAC 분리물의 ¹H-NMR(nuclear magnetic resonance)분석결과 δ (ppm)에서 3.30 (9H, d, H-2, 3, 4), 3.85 (2H, s, H-1)에서 proteon signal을 확인하였으며, <SUP>13</SUP>C-NMR 분석결과 δ (ppm)은 52.39 (C-3, 3", 3""), 65.86 (C-2), 167.32 (C-1)에서 carbon signal을 확인하였다. GCMS, ¹H-NMR, <SUP>13</SUP>C-NMR의 분석결과 가중나무 EAC 분리물의 화학명은 1-carboxy-N,N,N-trimethyl이고, 일반명은 glycine betaine으로 확인되었다. Glycien betaie 화합물을 구입하여 유채(Brassica napus L.)를 대상으로 in vitro에서 seed bioassay를 수행한 결과 GR50값은 91 μg g<SUP>-1</SUP>으로 EAC 분리물의 GR50값과 유사하였다. Objective of this study is to discover new herbicide parent mother compound(s) from native plants in Korea. The leaves of Ailanthus altissima Swingle were collected in Jeonju, Jeollabukdo in 1995. The shade dried and powdered plant samples were extracted with methanol (MeOH). The methanol extract of A. altissima was subjected to in vitro seed bioassay on rapeseed (Brassica napus L.). The results indicated that the methanol extract significantly inhibited the germination of rapeseed with the GR50 (growth retardation 50%) value of 739 μg g<SUP>-1</SUP>. In order to isolate the bioactive substances that inhibit plant growth, the MeOH extract was sequentially fractionated with hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol, and H₂O. Among them, the EtOAc fraction showed the lowest GR50 value (561 μg g<SUP>-1</SUP>) than other fractions. The EtOAc fraction was further fractionated on column chromatography, which showed 5 fractions (EAA-EAE) with good plant growth inhibitory effect. In these, the EAC fraction showed the highest inhibitory effect (GR50 at 50 μg g<SUP>-1</SUP>). The gas chromatography and mass spectrometry analysis of EAC fraction revealed that molecular ion (M<SUP>+</SUP>) was m/z 117 and fragment ions were m/z 116, 100, 72, and 58. Based on the results obtained from GC-MS, ¹H-NMR, and <SUP>13</SUP>C-NMR analyses, the EAC fraction was identified as 1-carboxy-N,N,N-trimethyl, and its common name was glycine betaine. The seed bioassay of glycine betain results revealed that the GR50 value was 91 μg g<SUP>-1</SUP>, which was comparable with the GR50 value of the EAC fraction of A. altissima.

적심 및 분지(分枝) 유도를 위한 신규 생장조절제로서의 mevalocidin 활용

김진석(Jin-Seog Kim),연규환(Gyu Hwan Yon),김보관(Bo Gwan Kim),최정섭(Jung-Sup Choi),김은애(Eun Ae Kim),고영관(Young Kwan Ko),이일영(Ill Young Lee) 한국잡초학회·한국잔디학회 2020 Weed & Turfgrass Science Vol.9 No.1

현재 적심 및 분지조절제로서 여러 가지 약제가 개발되어 사용되고 있지만 화합물마다 약해, 효능 부족, 심한 잔류성, 좁은 사용범위, 기타 부작용 등의 단점이 있기 때문에 이를 보완할 수 있는 보다 안전하고 새로운 유형의 물질 탐색과 개발은 매우 필요한 상황이다. 본 연구에서는 미생물 유래의 천연물인 mevalocidin에 대해 적심제 및 분지생장조절제로서의 사용 가능성을 검토하였다. 토마토, 고추, 콩, 고구마, 들깨 유묘를 대상으로 여러 농도의 mevalocidin을 처리해 본 결과, 흡수된 mevalocidin은 정단부로 빠르게 이동하여 생장점을 고사시키는 특징을 보이며 상대적으로 체내 대사가 빠르게 진행되는 것 같았다. 작물에 따라 적정농도가 다르지만 전반적으로 2-4 kg ha<SUP>-1</SUP> 처리범위에서 양호한 적심효과가 나타났고, 1-3 kg ha<SUP>-1</SUP> 처리 범위에서는 정단 생장억제와 함께 분지가 유도되면서 유도된 분지의 양호한 생장이 진행되었다. 따라서 미생물 유래의 천연물인 mevalocidin은 원예작물, 식량작물, 일부 수목에 적심 및 분지(分枝) 유도를 위한 친환경적 신규 생장조절제로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. Modulating shoot architecture in many agricultural, horticultural, and ornamental industries, is important in increasing the yield and quality of their products. This study was conducted to investigate the possibility to use mevalocidin as a new plant growth regulator for thinning and lateral shoot induction. Mevalocidin which was discovered from static cultures of two fungal isolates by Dow Agrosciences, were sprayed with various rates at the seedlings of five crops (tomato, pepper, soybean, sweet potato, and perilla) and investigated several cultural traits such as shoot growth, lateral shoot induction and length. As a results, mevalocidin was seemed to rapidly move into shoot tip and selectively killed an apical meristem part or inhibit its growth at a proper dosage. Then the induced-lateral shoots were grown rapidly, showing that the chemical was easily metabolized in plant. Generally mevalocidin at 2-4 kg ha<SUP>-1</SUP> (500- 1,000 ppm) led effectively to kill the apical part although the proper rate was different to crop species. On the other hand, The lower rate of mevalocidin (1-3 kg ha<SUP>-1</SUP>, 250-750 ppm) were effective for height control and lateral branching through the break of apical dominance. Therefore, it seemed that mevalocidin, natural phytotoxin from microorganism metabolites, could be used as a new eco-friendly plant growth regulator for thinning and lateral shoot induction for agricultural, horticultural, and ornamental industries.

천연물 유래 5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone의 살초특성과 작용기구

최정섭(Jung-Sup Choi),김지연(Ji-Yeon Kim),서보람(Bo-Ram Seo),고영관(Young-Kwan Ko),차미란(Mi-Ran Cha),김영섭(Young-Sup Kim),류시용(Shi-Yong Ryu),황인택(In-Taek Hwang) 韓國雜草學會 2011 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.3

본 실험은 식물에서 유래한 천연 naphthoquinone 계 5,8-dihydroxy-1,4-naphthoquinone(DHNQ)의 온실조건에서의 제초활성 정도를 평가하고 효소활성 저해를 포함한 생리·생화학적인 규명을 통해 살초특성을 알아보고자 수행하였다. 온실조건에서 바랭이(digitaria sanquinalis)에 대한 경엽처리에서 DHNQ 125, 250, 500 및 1,000㎍ mL-1 농도에서의 활성정도는 각각 60, 70, 95 및 100% 이었다. 돌피를 포함한 화본과 잡초 3종과 까마중을 포함한 5종의 광엽 잡초에 대한 살초활성 평가에서 2,000 및 1000㎍ mL-1농도에서는 완전방제되었고, 500㎍ mL-1수준에서는 70~100%이었다. 주요 증상은 화염상(burndown)이었고, 약제 처리 24시간 이내에 활성이 나타나 속효성이지만 완전하게 방제되지 않은 개체에서는 처리 5일 이후에 재생되었다. DHNQ를 처리했을 때 KAPAS를 농도의존으로 저해하였으며, 50% 저해농도는 4.4 μM이었다. 엽절편으로부터의 전해물질 누출은 광·암 조건에 관계없이 농도 의존적으로 증가되었으나 누출된 총량은 상대적으로 적었다. DHNQ은 광·암 조건에 관계없이 엽록소 함량 감소는 거의 일어나지 않았다. 한편, DHNQ에 의해 억제되었던 애기장대 종자 발아율은 biotin을 공급해 줌으로서 크게 증가되었다. 이상의 실험의 결과에 의하면 천연 naphthoquinone 계 DHNQ 는 식물체 내로의 흡수 또는 침투성을 증가시킬 수 있는 제형개발을 통해 살초력을 증가시킬 수 있는 방안이 강구된다면 신규 제초제 작용점으로 발굴한 KAPAS를 효과적으로 저해하는 친환경적인 천연물 유래 제초제로서의 가능성을 확인하였다. This study was conducted to assess the possibility of 5,8-dihydroxy-1,4- naphthoquinone (DHNQ) as a environmental friendly herbicide candidate. Foliar application of DHNQ showed excellent herbicidal effect to the 3 grasses and 5 broad-leaved weeds. Among them, Digitaria sanguinalis and Solanum nigrum were completely controlled by 250 μg mL-1 of DHNQ with main symptoms of desiccation or burndown within 24 hours. Aeschynomene indica was also sensitive to DHNQ treatment. All of the eight weed species were controlled by 90∼100% at a concentration of 1,000 μg mL-1. However, soil application of DHNQ to Digitaria sanguinalis did not show any herbicidal symptoms. DHNQ strongly inhibited KAPAS activities in vitro and the IC50 was 4.4 μM. Cellular leakage from cucumber leaf squares treated with DHNQ increased depending on the concentrations increased from 6.25 to 100 μM after 24 hours incubation with or without light. However, chlorophyll loss in cucumber leaf squares was negligible. Biotin supplements significantly rescued the inhibition of germination rate of Arabidopsis thaliana seeds previously inhibited by the DHNQ. According to above results, DHNQ is a good natural herbicide candidate having a new target KAPAS, which is involved in biotin biosynthesis pathway, with environmental friendly.

「중국어: 그 고대성, 광범한 사용, 그리고 방언들. 그 성격과 가치. 유럽인들이 중국어에 보낸 주목. 그리고 현재 중국어 연구시(時)의 참고서와 유인(誘因)」 역주(譯註)

崔正燮(Jung-Sup Choi) 중국어문논역학회 2015 中國語文論譯叢刊 Vol.0 No.37

『중국총보』는 초기 서구 개신교 선교사들이 1832년부터 1851년까지 20년간 중국에서 발행한 최초의 영문 월간지이다. 여기에는 『중국총보』 제작자들의 필요에 의해 중국어론들이 연재되었는데, 당시까지의 서양의 중국어연구성과들을 계승한 위에서, 중국어성서번역 및 사전 편찬의 실제적 과정들과 결합하여, 19세기 서양의 중국인식 가운데 중국 언어에 대한 인식의 과정을 살펴볼 수 있게 해 주는 글들이다. 여기서는 그중 브리지먼이 쓴 총론적 글을 역주하였다. 브리지먼은 먼저 중국어가 매우 고대에 생긴 언어이면서도 처음 생겨나던 당시의 모습을 변함없이 간직하고 있다는 것을 이야기하고, 한자의 특징에 대해서도 설명한다. 그 다음에는 예수회 선교사들의 업적을 중심으로 중국어에 대한 서양의 연구를 소개한다. 그리고 브리지먼과 동시대의 저자들에 의해 이루어진 중국어 문법서 및 사전 편찬의 작업들을 이야기한 후, 왜 서양인들이 중국어를 연구하여야 하는지를 국민 국가체계 속에서 중국의 위치설정과 서양과의 무역 및 기독교 선교의 유용성이라는 입장에서 역설한다. The Chinese Repository is the first monthly magazine published by early Western christian missionaries in English, from 1832 to 1851. In this magazine, about 30 articles on the Chinese language were published serially. Through these articles, we can find out what ideas the editors and publishers of that magazine have on the character of the Chinese Language. The fact that they are also the translators of the Bible into Chinese, and the writers of many important Chinese dictionaries is the reason why I translate and annotate Bridgman’s first article on the Chinese language here. First, Bridgman says that the Chinese Language is an ancient language, but originality is a striking characteristic of that language. Second, he explains the Chinese characters. Third, he introduces the various works of the Jesuit missionaries, for example, their grammars and dictionaries. Lastly, he emphasizes that Westerners have to study Chinese, and explains the reason why they learn Chinese.

페놀로사, 『詩의 매체로서의 漢字』 譯註

崔正燮(Choi, Jung-sup) 중국어문학연구회 2015 중국어문학논집 Vol.0 No.92

Ernest Fenollosa"s essay "The Chinese Written Character as a Medium for Poetry" has exerted influece on the study of Chinese Literature almost a century long. Many scholars and poets praise this essay, but others, especially philological sinologists, criticize it. In Korea, there has been no discussion about this essay, but just rumors about it, because there is no Korean translation of it. Here is the first Korean translation of the essay, annotation added. From this translation, scholars of Chinese literature in Korea may get some helps in studying the western views on China and her literature.

친환경 농약/비료 LOHAS 생화학 작물보호제 개발

최정섭 ( Jung Sup Choi ),류충민 ( Choong Min Ryu ),한병수 ( Byung Soo Han ),이동희 ( Dong Hee Lee ),황인택 ( In Taek Hwang ) 한국공업화학회 2011 공업화학전망 Vol.14 No.4

앞으로 글로벌 시장에 진입할 수 있는 작물보호 신물질 개발을 위해서는 기술 난이도가 크면서 파급성 및 경제성을 갖는 친환경 신규작용점 탐색과 독창적 Scaffold를 갖는 후보물질 또는 천연물소재 발굴에 주력해야 하며, 이를 지원하는 HTS, 화합물은행 및 천연물은행 활용 분자설계 및 최적화 합성기술 등 후보물질 발굴 핵심 기술개발에 국가적인 지원이 지속적이고 장기간에 걸쳐 이루어져야 한다. 고품질의 식량생산 관리기술은 물론 석유대체 에너지 확보를 위한 농작물 바이오매스(작물, 사료, 바이오연료 등) 생산관리기술로서, 그린바이오기반(Target 효소, 천연물소재탐색응용) 저탄소 녹색성장을 실현시키기 위한 친환경적인 생화학 작물보호제 개발이 필요하다. 또한 인구 증가와 유가상승 등 전 세계적인 경제위기 극복과 이산화탄소 증가에 따른 온난화 등 지구환경보존의 중요성이 크게 증가되면서 안전한 먹거리 생산과 환경오염을 최소화하는 지속적 생산체제를 갖추기 위하여 LOHAS (Lifestyle Of Health And Sustainability) 트랜드가 최근 농업의 화두로 떠오르고 있다. 이를 만족시키기 위하여 OECD를 중심으로 하는 선진 국가들은 기존 작물보호제의 사용을 5년 이내에 현재 사용량의 절반 이하로 감소시키고자 하고 있는데, 특히 지속적 재배와 국민건강 보호를 위한 LOHAS 농작물의 생산이 매년 50~100억불로 성장하고 있다. 이러한 추세는 2017년까지 그 성장세가 계속 지속될 것으로 예상되고 있어 미생물/생화학 중심의 바이오작물보호제의 개발은 LOHAS 트랜드를 충족시킬 수 있는 유력한 수단으로 인식되고 있다.

천연물질 Chrysophanic Acid의 포장조건 제초 활성

최정섭(Jung Sup Choi),장현우(Hyun Woo Jang),서보람(Bo-Ram Seo),황현진(Hyun Jin Hwang),김재덕(Jae Deog Kim),김진석(Jin-Seog Kim),전채철(Jae Chul Chun),김성문(Songmun Kim) 韓國雜草學會 2010 Weed&Turfgrass Science Vol.30 No.4

온실조건에서 제초활성물질로서의 가능성을 확인한 천연물 chrysophanic acid의 간이 포장조건에서의 잡초 방제력과 살초특성을 평가하여 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. Chrysophanic acid 2,000 ㎍ mL-1 처리에서 토끼풀 방제효과는 생육시기에 관계없이 매우 우수하였으나, 약제처리 2주 후에는 재생되었다. Chrysophanic acid의 쑥에 대한 방제력은 다소 미흡하였으며, 마디풀은 2,000 ㎍ mL-1 이상의 농도에서 효과적으로 방제되었으나 동시에 잔디에 대한 약해도 발생하였다. 자연발생된 다양한 잡초에 대한 방제력이 매우 우수하였는데 특히 강피, 강아지풀, 바랭이 등에 대해서는 6,000 ㎍ mL-1 처리에서 100% 살초력을 보였고, 4,000 ㎍ mL-1 처리에서도 80% 이상의 방제효과가 나타났다. Herbicidal activity and characteristics of chrysophanic acid were investigated in semi-field condition. At early and middle post-emergence, Trifolium repens appeared to be very susceptible to chrysophanic acid of 2,000 ㎍ mL-1. However, herbicidal activity of chrysophanic acid of 2,000 ㎍ mL-1 estimated by visual injury to Artemisia princeps was not caused considerable phytotoxicity. Also by foliar application, the concentration of crysophanic acid for effectively control to Polygonum aviculare was much higher than 2,000 ㎍ mL-1. Herbicidal activity of chrysophanic acid to Echinochloa crus-galli, Cypres difformis, Setaria viridis, Digitaria sangguinalis, Bidens tripartita by foliar application was more effective at concentration ranges from 4,000 to 6,000 ㎍ mL-1. These results suggest that chrysophanic acid demanded for higher than 2,000 ㎍ mL-1 to successful weed control in the field condition.

Mode of Action of Several Surfactants on Paraquat Efficacy

Jung-Sup Choi(최정섭),In-Taek Hwang(황인택),Jin-Seok Kim(김진석),Tae-Joon Kim(김태준),Kwang-Yun Cho(조광연) 한국농약과학회 2002 농약과학회지 Vol.6 No.3