서 언
산업활동 유형의 새로운 변화, 안전성 및 환경보호에 대한 인식의 제고에 따라 이에 적합한 화합물 개발도 새롭게 요구되고 있다. 예를 들면, 식물공장 및 지능형 스마트팜을 통한 안전한 먹거리의 년중생산이 확대되고 있고, 도시에서의 녹지확보 뿐만아니라 가정 및 사무공간에서의 식물재배(도시농업)도 보다 활성화 되고 있다. 그런데 이와 같은 장소에서는 영양분이 집중적으로 사용되고 있기 때문에 햇빛 하에서 미세조류 또는 이끼가 의도치 않게 많이 발생하여 상추 수경재배에서의 작물생산성 저하(Schwarz and Gross, 2004)와 같은 여러 가지 문제를 일으킬 수 있다. 특히 이러한 장소는 사람의 주거 및 생활공간에 인접해 있기 때문에 기존에 사용되고있는 화학물질들 보다 안전하면서 효율적으로 문제 생물들을 제어할 수 있어야 할 것이다.
1,2,4-triazole 구조를 기본골격으로 가지는 loreclezole (Lore)은 진정제 및 항경련제 효과를 나타내는 물질로(Fernandez et al., 2012; Green et al., 1996; Wingrove et al., 1994) 임상 2단계까지 연구가 진행되었는 바(Lee et al., 2019), 이는 allosteric modulator로서 GABA (γ-aminobutyric acid) 수용체와 결합하여 수용체 단백질의 Cl- 흐름을 조절하는 역할을 한다고 알려져 있다. 이와 더불어 Lore 및 이의 유도체는 곤충 유충호르몬의 agonist 또는 antagonist로 작용하여 곤충성장조절제(insect growth regulator)로서의 약리기전을 가지는 살충제 조성물 특히 흰줄 숲모기(Aedes albopictus) 방제에 효과적인 물질로도 보고되었다(Ko et al., 2018; Lee et al., 2020). 그리고 Lore은 여러 가지 미세조류에 대한 살조활성(algicidal activity)이 있어 수생태계에서 살조제로서의 사용가능 잠재력이 있으며(Kim et al., 2021), 효과적인 사용을 위해서는 살조활성의 증진과 더불어 여러 가지 식물에 대한 약해 저감 등의 개선이 요구된다고 하였다. 따라서 본 연구에서는 Lore를 기본 골격으로 하는 여러 가지 유도체를 새롭게 합성한 다음, Scenedesmus spp. (Sce)에 대한 살조활성이 증진되면서 상대적으로 좀개구리밥(Lemna paucicostata, LEMPA)에 대한 약해가 저감된 화합물을 탐색하여 최종적으로 K31565과 K31567을 선발하게 되었다. 그리고 이들 화합물들을 대상으로 살조활성 및 스펙트럼, 기타 여러 식물에 대한 약해 여부를 조사함으로써 새로운 살조제로서의 개발 잠재력을 평가하기 위하여 실내 및 온실 실험을 수행하였다.
재료 및 방법
시험생물
공시된 생물종은 총 20종으로서 고등식물 13종, 하등식물 1종, 녹조류 5종, 남조류 1종이었다(Table 1). 고등식물의 경우 구매 종자 또는 자체 수집하여 휴면타파된 종자를 사용하였으며, 좀개구리밥은 일정 조건의 생육실(온도 25℃, 광주기 14시간, 광도 20-40 μmol m-2 s-1 조건)에서 1x mDM 배지에(Kim and Kim, 2020) 계대배양중인 것을, 미세조류는 동일 생육실에서 BG11 배지(pH 7.1)을 사용하여 계대배양중인 것을 사용하였다.
시험화합물
자체합성한 Lore(1-[(Z)-2-Chloro-2-(2,4-dichlorophenyl)ethenyl]-1,2,4-triazole) 및 이의 유도체를(순도 99%) 사용하였다(Table 2).
살조활성(algicidal activity) 평가
기본적으로 살조활성 평가는 부피 60 mL 유리관병(직경 3.5 cm, 높이 7.0 cm)에 20-25 mL의 배양액을 가지고 3반복으로 실시하였으며 시험기간 동안 시험용액을 교체해주지 않는 지수식(static)으로 실험하였다. 사전 준비한 BG11 멸균배지(pH 7.0-8.0)에 계대배양중인 미세조류를 접종하고 여러 농도의 시험화합물을 처리한 다음 생육실에 5-10일 동안 배양하였다. 배양이 종료되었을 때 생육억제정도는 UV/VIS spectrophotometer (DU800, Beckman Coulter, Brea, USA)를 이용하여 in vivo chlorophyll 흡광도(A680-A780 nm) 측정을 통해 조사하였다. 각 화합물의 미세조류에 대한 생육억제 활성은 무처리구에 대한 억제정도(inhibition %)로 환산하여 나타내었으며, 처리 화합물의 50% 생육억제활성농도(IC50) 또는 90% 생육억제활성농도(IC90)는 통계프로그램인 PRISM (GraphPad Software, GraphPad, San Diego, USA)을 사용하여 구하였다. 이와 관련한 살조활성 평가의 상세한 방법과 조건은 이전 연구(Kim et al., 2021)에서와 같았다.
LEMPA에 대한 약해(생육억제활성) 평가
기본 배양액(1x mDM)에 여러 농도의 시험용액을 조제한 다음, 90 mL 투명플라스틱컵(직경: 상 52 mm-하 36 mm, 높이 60 mm, Sangjicup, Cheongju, Korea)에 30 mL 씩 분주하였다. 그 후 계대배양중인 LEMPA 5개체를 골라 각각의 시험용액에 접종한 후 생육실(25℃ 항온, 14 hr 명조건, 형광등 45-55 μmol m-2 s-1)에 옮겨 5-6일간 배양하였다. 공시 화합물의 생육억제활성은 기본적으로 생체중을 측정한 후 무처리구에 대한 상대 비율(%)로 나타내었으며, 처리 화합물의 50% 생육억제활성농도(IC50) 또는 90% 생육억제활성농도(IC90)는 통계프로그램인 PRISM (GraphPad Software, GraphPad, San Diego, USA)을 사용하여 구하였다. 이와 관련한 살조활성 평가의 상세한 방법과 조건은 사전 보고(Kim et al., 2021)에서와 같았다.
온실조건에서의 녹조발생 억제효과 조사
수돗물을 이용하여 조제한 비멸균 상태의 2x mDM 배지를(Kim and Kim, 2020) 본 온실실험에 기본적으로 사용하였고, 여기에 녹조발생의 유도와 생장촉진을 위해 아래와 같이 조제한 원예용 상토 추출물과 온실에서 자연발생하여 번무중인 녹조용액을 배지 1 L당 각각 20, 1.0 mL씩 추가적으로 첨가하였다. 원예용 상토 추출물은 원예용 상토 2 L를 폿트에 담고 수돗물 1 L로 2-3회 흘러내려 받은 용액을 4겹의 거즈로 여과하여 조제한 후 냉장고에 보관한 것을 사용하였다. 그 후 600 mL 원형플라스틱 용기(직경 11 cm, 높이 8 cm) (Phytohealth, SPL Life Science Co., Ltd., Pocheon, Korea)에 상토추출물과 녹조가 첨가된 2x mDM 배지 300 mL를 주입한 다음, 0.5% Tween 20 함유의 acetone으로 용해시킨 시험화합물 K31565와 K31567을 각각 0.32, 0.63, 1.25, 2.5, 5.0, 10.0 ppm 농도가 되도록 희석하여 시험용액을 조제하였다. 이 때 acetone과 Tween 20의 최종농도는 각각 0.05%, 25 ppm 이었으며 녹조생장에 어떠한 영향을 미치지 않았다. 처리가 완료된 용기는 물이 약간 채워진 가온베드에 놓고 온실조건에서(26-27℃, 10 h 광주기, 자연광도) 10일간 배양하였으며, 증발된 물은 수돗물로 보충해 주었다. 미세조류의 생장정도는 상기에서와 같이 UV/VIS spectrophotometer (DU800, Beckman Coulter, Brea, USA)를 이용하여 in vivo chlorophyll 흡광도(A680-A780 nm)를 주기적으로 측정하여 조사하였으며, 화합물의 살조효과는 무처리 대비 상대적인 억제활성으로 나타내었다. 발생조류의 형태는 광학현미경(OPTICA Dm-20, Ponteranica, Italy) 으로 400배 배율에서 관찰하였다.
여러 가지 잡초종에 대한 경엽처리 제초활성 조사
공시 잡초종자로서 광엽 5종(까마중, 자귀풀, 어저귀, 도꼬마리, 메꽃)과 화본과 5종(미국개기장, 바랭이, 수수, 돌피, 블랙그래스)을 혼합배양상토가 담긴 350 cm2의 사각포트에 파종하고 15일간 온실에서 키운 다음, 한국화학연구원에서 수행하는 제초활성검정 온실시험방법(Choi et al., 2017; Kim et al., 2005)에 따라 약제를 조제하고 이를 경엽에 살포한 후, 처리 4일째에 제초활성정도를 평가하였다.
몇 가지 작물에 대한 생육저해활성(작물안전성) 조사
Seed germination pouch 실험
K31565와 K31567가 고추, 벼, 토마토의 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수돗물로 조제한 2x mDM 배지에 K31565과 K31567 화합물을 처리하여 10, 20, 40 ppm 농도로 녹인 다음, 이를 14 cm×12.5 cm 크기의 seed germination pouch (Catalog number: CYG-19LB, PhytoAB, San Jose, CA, USA)에 15 mL씩 3반복으로 분주하였다. 벼의 경우 최아된 추청벼를 7개, 고추(품종: 향촌, 한농)와 토마토(품종: 서광, 흥농/팜한농)는 종자 10립씩 각각 치상히였다. 작물종자가 치상된 pouch는 반투명 사각플라스틱 용기(Fresh Plus 10 L handy type, Mirae chemical, Buan, Korea)에 넣어 증발이 최소화되도록 한 다음, 생육실(26-27℃, 14 h 광주기, 100 µmol m-2 s-1 광도)에서 12-13일간 배양하였다. 그 후 지상부 신초와 뿌리를 각각 나누어 신장정도와 건물중을 측정하였으며, 건물중은 90℃ dry oven에 2일 건조시킨 다음 조사하였다.
온실 유묘침지(수경재배) 실험
유묘침지(수경재배) 조건에서 K31565와 K31567가 고추(품종: 향촌, 한농) 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 90 mL 투명플라스틱 컵(직경: 상 52 mm-하 36 mm, 높이 60 mm, Sangjicup, Cheongju, Korea)을 이용하여 실험하였다. 수돗물을 이용하여 조제한 2x mDM 배지에 K31565과 K31567 화합물을 녹여 10, 20, 40 ppm 농도의 시험용액을 준비한 다음, 이를 플라스틱 컵에 50 mL씩 3반복으로 분주하였다. 시험용액이 담긴 용기에 미리 키워놓은 비슷한 크기의 고추 유묘를 수돗물로 세척하고 약제별로 반복당 2개체씩 치상하여(K31567의 경우 K31565보다 약간 작은 개체를 치상하였음) 2일간 생육실에 두었다가 물이 약간 채워진 온실 가온베드(26-27℃, 10 h 광주기, 자연광도)로 이동시켜 12-13일간 배양하였다. 생육도중(초기 약제투입 후 7일째)에 동일 농도의 약제용액 30 mL를 추가 공급하였다. 배양중 수분증발량은 수돗물 또는 2x mDM로 보정해 주었다. 배양 종료 후에는 지상부 신초와 지하부 뿌리의 신장정도와 건물중을 조사하였는데, 건물중은 90℃ dry oven에 2일 건조시킨 다음 측정하였다.
결과
Lore를 기본 골격으로 하는 여러 가지 유도체를 새롭게 합성한 다음, Sce에 대한 살조활성이 증진되면서 상대적으로 LEMPA에 대한 약해가 저감된 화합물을 탐색한 결과 최종적으로 K31565과 K31567을 선발하였다(데이터 제시 생략).
K31565와 K31567 입체이성질체간의 생육억제활성 비교
K31565와 K31567의 입체이성질체(E-form, Z-from)간 생물활성차이를 파악하기 위해 Sce, Microcystis aeruginosa (Ma), LEMPA를 대상으로 활성비교 실험을 수행하였다. 화합물별 Sce에 대한 생육억제활성 정도는 K31565>K31566>Lore>K31567>K31568 순으로 높은 경향이었다. 특히 K31565 (E-form)는 0.1 µM에서도 90% 이상의 방제활성을 나타내었다(Fig. 1A). 한편 Ma에 대한 생육억제활성 정도는 K31565>K31567, K31566>K31568>Lore 순으로 높은 경향이었다. 특히 K31565 (E-form)는 0.25 µM에서도 90% 이상의 방제활성을 나타내었다(Fig. 1B). 그리고 LEMPA에 대한 생육억제활성의 경우는 비교약제인 Lore가 5 µM에서 52.8%의 생육억제활성을 나타내었지만, 다른 시험화합물 모두에서는 생육저해활성이 매우 낮거나(K31567) 거의 나타나지 않았고, 일부 약제에서는 고농도 처리에서 오히려 생육이 촉진되는 결과를 나타내었다(Fig. 1C).
이들 실험결과를 종합해 볼 때, Sce와 Ma에 대한 살조활성은 E-form (K31565, K31567)이 Z-form (K31566, K31568)보다 더 우수한 경향을 나타내었고, 공시화합물중 K31565가 가장 높은 활성을 나타내었으며 특히 Ma에 대한 살조활성은 Lore보다 현저히 우수하였다. 반면에 LEMPA에 대한 경우, 상당한 생육억제활성을 보였던 Lore에 비하여 다른 공시화합물들은 시험농도범위에서 거의 약해(생육억제활성)를 유발시키지 않는 흥미로운 결과를 보여주었다.
K31565와 K31567의 미세조류와 LEMPA에 대한 생육억제활성
선발된 두 약제를 가지고 6종의 미세조류와 1종의 하등식물에 대한 생물활성을 조사하여 50% 생육억제활성농도(IC50)와 90% 생육억제활성농도(IC90)를 구하여 본 결과는 Table 3과 같았다.
LEMPA에 대한 활성의 경우는 본 연구의 실험 농도 20 µM처리까지 생장억제가 거의 일어나지 않았다. 그런데 다른 실험에서 K31567이 개구리밥(Spirodela polyrhiza)에 대하여 160 µM까지는 약해를 유발시키지 않았던 것으로 보아(데이타 미제시) 본 화합물들도 160 µM 까지도 LEMPA에 안전할 것으로 추정된다. 녹조류 5종에 대한 활성의 경우 전반적으로 두 약제 모두 Sce>Rs>Cs>Cv (KCTC)>Cv (FBCC) 순으로 민감성을 나타내었는데 그 활성차이는 매우 큰 경향을 보여 Cv (FBCC)와 Sce간에 약 100배 이상의 IC50 차이를 보였다. 그런데 두 화합물의 각각의 녹조류에 대한 반응은 조류종마다 약간 다른 경향을 보였다. 즉 Sce와 Rs는 K31565가 K31567에 비해 높은 활성을 나타내었지만 Cs, Cv (KCTC), Cv (FBCC)에서는 특히 10-20 µM 이상에서 K31565보다 K31567이 더 높은 활성을 나타내었다. 한편 남조류 Ma에 대한 활성은 두 약제 공히 매우 저농도(0.3 µM 미만) 에서도 90% 이상의 양호한 저해효과를 발휘하였으며 K31565가 K31567에 비하여 상대적으로 높은 활성을 나타내었다(Table 3). 전반적으로 약제처리 직후에는 활성발현이 잘 관찰되지 않았지만 4일 이후에는 살조활성이 대부분 발현되었고 8-10일 째에는 억제활성이 유지되거나 오히려 약간씩 증가된 활성을 나타내었다.
사전에 보고한(Kim et al., 2021) Lore와 본 연구의 두 화합물 간의 활성특징을 비교해 볼 때, K31565와 K31567가 Lore에 비해 Sce에 대해서는 미약한 활성증진, Ma에 대해서는 매우 높은 활성 증진을 나타내었지만 Cs, Cv (KCTC), Cv (FBCC)에서는 오히려 활성이 낮아지는 살조스펙트럼의 변화가 일어났다. 한편 LEMPA에 대한 약해(생육억제활성)는 K31565와 K31567가 Lore에 비해 현저히 저감되는 특징을 보였다.
이상의 결과를 보아 K31565와 K31567는 LEMPA에는 매우 안전하면서 하천 및 토양에서 자주 문제를 일으키는 일부의 녹조 및 남조류를 효율적으로 방제할 잠재력이 있는 것으로 여겨진다.
K31565와 K31567의 온실조건에서의 녹조발생 억제효과
작물생육에 많이 사용되는 배양토 유래의 녹조류를 인위적으로 유도한 온실조건에서 K31565와 K31567의 녹조발생억제효과를 조사해 보았다. 배양개시 5일째 무처리구의 경우, 치상 3일 이후부터 미세조류 생장이 급격히 증가하기 시작하였다. 현미경 관찰결과, 모양이 다른 소수의 미세조류가 혼합되어 생장하고 있었는데 Chlorella 및 Scenedesmus가 주종을 이루는 것 같았다. 이 때 K31565 처리에서는 미세조류 생장이 0.32 ppm에서 약 44% 정도 억제되었고, 2.5 ppm 이상에서는 거의 100% 가까이 억제되는 효과를 보였다(Fig. 2A and Fig. 3). K31567 처리의 경우에는 0.32 ppm에서 약 50% 정도, 5.0 ppm 이상에서는 거의 100% 가까이 억제되어 전반적으로 K31565와 비슷한 효과를 보였다(Fig. 2A and Fig. 3). 화합물 처리후 10일째에는 K31565의 경우, 5일째보다 상당히 회복되어 0.32, 0.63, 1.25, 2.5 ppm에서 각각 8.8, 21.7, 33.6, 64.6% 억제효과를 보였으며 5-10 ppm 처리에서는 82-88% 생육억제를 나타내었다. 현미경 관찰 결과, Chlorella와 이의 유사종만 우점하고 있었으며 이는 본 약제에 상대적으로 내성을 가진 종이 남아서 급격히 생장되었기 때문으로 보여진다(Fig. 2B and Fig. 4). K31567 처리에서도 5일째보다 상당히 회복되어 0.32, 0.63, 1.25, 2.5 ppm에서 각각 14, 35, 40.7, 52.5% 억제효과를 보였으며 5-10 ppm 처리에서도 82-87% 발생억제를 나타내었고, 현미경 관찰결과에서도 K31565와 비슷한 경향을 나타내었다(Fig. 2B and Fig. 4).
이상의 실험 결과, 선발된 두 약제는 모두 온실에서의 살조활성이 잘 발현되었는데, 민감한 조류종을 선택적으로 방제하는데 활용할 경우 3-5 ppm 농도범위의 처리가 바람직할 것으로 여겨졌다. 그러나 상대적으로 본 화합물에 내성을 가지는 Chlorella를 포함한 모든 조류를 비선택적으로 제어하기 위해서는 내성을 나타낸 조류종의 방제가 가능한 다른 화합물과의 혼합처리가 추가로 필요할 것으로 여겨졌다.
K31565와 K31567의 여러 가지 잡초종에 대한 경엽처리 제초활성
K31565와 K31567을 대상으로 여러 잡초들에 대한 온실조건에서의 경엽처리효과를 조사해 보았을 때 전혀 제초활성을 나타내지 않았다(Table 4). 이전의 연구(Kim et al., 2021)에서 Lore는 어저귀, 까마중, 메꽃에 대해 90% 이상, 블랙그래스와 도꼬마리는 10% 미만, 기타는 40-60%의 제초활성을 보였었다. 따라서 이는 구조변화를 통해서 식물에 대한 약해를 저감시킨 사례의 하나가 될 수 있겠다.
K31565와 K31567의 몇 가지 작물에 대한 생육저해 활성(작물안전성)
작물뿌리에 약제가 직접적으로 접촉할 수 있는 조건하에서 K31565와 K31567가 생장에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 seed germination pouch 실험과 온실 유묘침지(수경재배) 실험을 수행하였다.
Seed germination pouch 실험
K31565와 K31567 시험용액이 40 ppm (각각 110.9, 126.5 µM)까지 처리된 seed germination pouch에 고추(CAPAN), 벼(ORYSA), 토마토(SOLLY) 종자를 치상하고 지상부 신초와 지하부 뿌리 신장정도를 조사해 보았을 때, 두 약제 모두에서 무처리구와 비슷한 생장정도를 나타내었고 어떠한 생육 이상 증상도 관찰되지 않았다(Table 5; Fig. 5).
온실 유묘침지(수경재배) 실험
고추 유묘를 K31565와 K31567 시험용액 40 ppm (각각 110.9, 126.5 µM)까지 공급된 용기에 근부를 침지시키고 온실에서 12-13일 키운 다음 지상부 신초와 지하부 뿌리 신장정도를 조사해 보았을 때, 두 약제 모두에서 무처리구와 비슷한 생장정도를 나타내었고 어떠한 생육 이상 증상도 관찰되지 않았다(Table 6; Fig. 6).
고찰
이전 연구(Kim et al., 2021)에서 Lore는 미세조류에 대한 활성이 종마다 약간씩 다르지만 2-35 μM 범위에서 비교적 광범위한 살조활성을 나타내었는데, 공시 녹조류들은 Sce>Rs>Cs>Cv (KCTC)>Cv (FBCC) 순으로 민감한 반응을, 남조류(시아노박테리아)의 경우엔 Ma가 Dolichospermum circinale (구 Anabaena) 보다 민감한 반응을 보였다. 아울러 개구리밥과 식물의 경우에도 미세조류보다는 약하지만 생육저해활성을 나타내었다. 이러한 Lore 구조에서 2,4-dichlorophenyl 환을 4-bromo-1,1’-biphenyl 또는 4-chloro-1,1’-biphenyl기로 변환시킨 K31565, K31567은 현저한 생물활성 변화를 나타냈다. 즉 K31565와 K31567가 Lore에 비해 Sce에 대해서는 미약한 활성증진, Ma에 대해서는 매우 높은 활성 증진을 나타내었지만 Cs, Cv (KCTC), Cv (FBCC)에서는 오히려 활성이 낮아져 미세조류간 활성차이가 커지는 특성을 보였다. 한편 이들은 Lore에 비해 LEMPA를 비롯한 잡초 및 작물의 약해가 현저히 경감되어 고도의 선택성을 가지는 화합물로 전환되었다. K31565을 예로 들면, Ma에 대한 90% 방제활성이 0.14 µM이지만 LEMPA와 CAPAN에서는 각각 20 µM, 40 ppm (110.9 µM)에서도 생장에 별다른 영향을 미치지 않았다(Table 2, 5, and 6). 즉 K31565와 K31567 화합물은 개구리밥과 식물 및 작물에 대해서는 매우 안전하면서 여러 가지 녹조 및 남조류 일부에 대해서는 매우 양호한 방제활성을 보유하였다. 따라서 스마트 농장, 도시농업, 수족관, 생태 전시관 등에서 보다 안전하게 녹조발생문제를 해결하는데 활용될 수 있는 신규 선택성 약제로서 개발가능성이 높을 것으로 생각된다. 왜냐하면 스마트 농장 또는 도시농업, 생태전시관, 수족관 등의 생활환경에 적합한 살조제로 활용되려면 우선적으로 해당 작물 또는 식물 등에 약해가 없어야 하며 아울러 독성이 매우 낮아 보다 안전하게 사용될 수 있는 화합물이어야 할 것이기 때문이다. 따라서 향후 본 화합물에 대해 인축 및 생태독성실험을 수행하여 안전성 여부를 확인할 필요성이 있다고 여겨진다.
살조제는 용도에 따라 크게 3가지, 1) 일반 농업환경에서 사용되는 살조제(농약, 작물보호제), 2) 하천, 호수 등에 사용되는 조류제거제, 3) 생활환경에 사용되는 살조제로 분류할 수 있다. 그동안 농업에 사용되는 살조제는 꾸준한 개발과 연구가 진행되어 왔는 바, 2021년 작물보호제 사용지침서에 수록된 국내 논조류/이끼/잔디조류 방제제의 경우에는 총 20종이 넘는 품목이 등록되어 있다. 하천‧호수 등에서의 유해조류발생 문제점을 해결하기 위한 조류제거제 개발의 경우도 2022년 국립환경과학원의 “조류제거물질 등록 현황”을 보면 총 10종이 등록되어 있는데 이들 성분특성을 살펴볼 때 제품 대부분이 황토와 무기물로 국한되어 있다. 유해조류 제거제로서 천연물 유래의 저분자 물질 활용연구가 매우 많이 시도되어 왔지만(Balaji‑Prasath et al., 2022; Hwang et al., 2009; Gli et al., 2021; Kim et al., 2006; Kwak et al., 2016; Min et al., 2007; Rastogi et al., 2015; Zhu et al., 2021) 경제성 문제 때문에 이의 실용적 사용은 매우 제한적이다. 또한 naphthoquinone 유도체(Joo et al., 2016; 2017a; 2017b; 2020)를 비롯한 여러 가지 유기합성물질(Cho et al., 2021; Kim et al., 2021; Kurasawa and Kim, 2005; Lee et al., 2018; Wang et al., 2017), 왕겨초액 혼합물(Kim and Kim, 2018)등이 연구되어 왔으며 이들 중 dichlorobenzyl 유도체인 그린티디(GreenTD) 제품이 2022년 국내 조류제거물질로서 처음 등록된 상황이다. 이와 반면에 그동안 생활환경에 주로 활용되어 온 살조제로는 구리, 은 등을 함유한 중금속 제품, 오존, 차아염소산, glutaraldehyde 등과 같이(Balaji‑Prasath et al., 2022; Jančula and Maršálek, 2011; Strohmeyer, 2008) 작물 또는 사용자에게 위해 잠재성이 높은 것들이 대부분이며 가능한 한 빨리 이를 대체할 신규화합물의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 생활환경에 사용되는 살조제는 효능이 우수해야함을 물론 무엇보다 비표적생물에 대한 영향이 상대적으로 낮고(선택성이 높음), 사람에게 보다 더 노출이 잦은 환경에서 사용되기 때문에 농업/하천‧호수 등에서 사용되는 살조제에 비해 동물 및 인체에 대한 독성이 낮은 물질이어야 한다(Kim et al., 2021). 이러한 측면에서 새로운 Lore 유도체인 K31565와 K31567은 식물공장, 도시농업, 생태전시관, 수족관등에서 의도치 않게 발생하는 미세조류 및 이끼 등을 보다 안전하게 방제할 수 있는 잠재력을 가진 성분들로 개발될 수 있을 것이다. 아울러 생활주변의 물관리를 소홀히 하면 다량의 녹조가 함유된 생활하수, 농업용수, 산업 방출수 등이 하천에 유입되어 녹조의 대발생(bloom)을 일으켜 매우 심각한 사회경제적 문제를 일으킬 수 있기 때문에, 이러한 특성의 화합물은 하천녹조 대발생을 경감시키는데에도 효과를 나타낼 수 있을 것이다.
Acknowledgement
This research was supported by a grant from Korea Institute of Toxicology (1711133843) and the Ministry of Environment (1485018889) of the Republic of Korea.
Authors Information
Jin-Seog Kim, https://orcid.org/0000-0002-9939-522X
Bo Gwan Kim, https://orcid.org/0000-0002-0031-9033
Yun Gyeong Hwang, https://orcid.org/0000-0003-1183-1152
Hee Seung Lim, https://orcid.org/0000-0001-9009-5194
Heejin Park, https://orcid.org/0000-0003-0339-2006
Byoung-Seok Lee, https://orcid.org/0000-0003-4215-6495
Ill Young Lee, https://orcid.org/0000-0002-0788-430X
