(Prevention and Control of Fungal Growth)

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1 (Prevention and Control of Fungal Growth)
제 17 장 균류의 생장을 제어하는 원리와 실제 (Prevention and Control of Fungal Growth)

2 환경 및 생물적 요소들의 제어를 통한 균류의 관리
진균(Fungi)의 생장에 관한 환경조건을 이용하여 균류의 관리를 할 수 있으며, 경제적이고 안전하기 때문에 가장 우선적으로 고려할 사항이다. 환경 및 생물적 방법을 통한 식품부패의 방지 : 수분함량의 조절, 저온저장, CA저장(controlled atmosphere storage: 저온과 고농도의 탄산가스)등을 통하여 과일이나 채소 등을 저장. 바나나의 병(Phytophthora spp.)을 방제하는데 살진균제를 껍질에 살포. 사과의 부패병(Botrytis cinerea, Penicillium)의 생물적 방제에는 효모가 적당하다.(Pichia guillermondii ; ß-1,3-glucanase생산, Candida spp. ) 위생, 검역 그리고 기타 전략들 : 윤작은 작물의 잔재물에 생존하고있는 토양 식물병원균을 방제하는 가장 효과적인 방법이다. 예; 윤작하면 밀 목마름병균(Gaeumannomyces graminis) 의 피해를 막을 수 있다. 토양에 석회를 시용하는 방법(십자화과 작물의 무사마귀병 방제) 토양에 인의 수준을 적정하게 유지하여 Phytium 의 피해를 줄인다. 작물품종의 다계 품종을 육종한다. 검역은 병원균의 확산을 막기위한 수단이지만 국제여행과 수송이 증가하여 점차 유지하기 어려워짐.

3 생물적 및 종합적 방제 생물적 방제(Biological control)는 다른 미생물의 활동을 이용해서 유해한 미생물을 방제하는 방법이나 과정. 1) 다른 미생물을 방제하기 위해서 인위적인 미생물의 도입. 예: 소나무 뿌리썩음병을 방제하기 위하여 Phlebiopsis gigantea를 이용, 밤나무 줄기마름병을 방제하기 위하여 저병원성균을 이용, 진균의 기생균을 유모의 보호제로 이용하고, 비병원성의 Fusarium strain을 접종해서 Fusarium 시들음병을 방제한다. 2) 자연적으로 존재하는 생물적 방제 시스템의 인위적인 이용과 관리. 예: 목화의 Phytium병을 자연적으로 억제하는 토양의 이용, 균근균의 자연적 보호제 역할과 Phialophora가 관련된 잔디의 마름병 관리. 3) 환경요인을 인위적으로 변화시켜 자연에 존재하는 생물적 방제 미생물의 활동을 증진시킨다. 예: 몇 가지 환경 요인을 변화시켜서 자연에 존재하는 생물적 방제 미생물의 활동을 증진시킨다. Pithomyces chartarum을 방제하기위한 진균제의 사용.

4 균류의 화학적 방제 일반적인 독성물질 : 독성이 적은 화학물질 : 알코올 , p-히드록시벤조익산(paraben)의 에스테르 등
목재방부제 : 크레오소트(coal-tar creosote), 펜타클로로페놀(petachlorophenol)과 크롬산구리비산염 같은 무기 비소화합물(inorganic arsenicals) 인간과 작물의 병원균의 방제 : 선택적 독성의 원리 : 살아있는 세포조직 내의 균류를 방제하기 위해서 사용되는 호합물은 반드시 선택독성(selective toxicity) 을 나타내야 한다. 아졸계 살균제 (azole fungicides), griseofulvin 등

5 화학적 방제

6 항진균제의 주요 세포표적 1) 세포막 균류는 특이하게 ergosterol을 세포막의 스테롤로 갖고있다.
2) 미세소관, 미세소관과 결합된 단백질 : griseofulvin 과 benzimidazole 항진균제에 의해 기능이 저하됨. 2) 미토콘드리아 호흡 : 4) 균류의 세포벽 : 특히 ß-1-3 glucan 을 표적으로 개발 echinocandins 5) 여러 관점에서의 일반적인 대사.

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8 1) 무기살균제(Inorganic fungicides) : 유황(1846년) - 흰가루병의 방제, 배합살균제,
식물병의 방제에 사용되는 살균제 1) 무기살균제(Inorganic fungicides) : 유황(1846년) - 흰가루병의 방제, 배합살균제, 엽면살포제로 사용. 구리(1882년) – 포도의 노병균(Plasmopara viticola) 유산동과 석회의 복합체, 수산화동, copper oxychloride 에 기초함. 수은(1920년) – 포유동물에 대한 급성독성 때문에 사용이 제한됨. 2) 유기 접촉 살진균제(Organic contact fungicides) 식물의 표면을 보호하고, 이미 감염이 일어난 것을 방제하기 위해서 뿌린 근처에만 작용하는 경우 이용함. 보호살균제(protectant) 접촉살균제(contact fungicide) : maneb, thiram, dithiocarbamates.

9 3) 침투성 살균제(systemic fungicide)
식물에 의하여 흡수되고, 살포한 곳으로부터 멀리 떨어진 곳까지 내부적으로 퍼지기 때문에 식물의 보호에 큰 역할을 하게 됨. 벤지미다졸(Benzimidazoles) : thiabendazole(1964), benomyl(1967), carbendazim(1970), thiophanate-methyl 등 ; 이들은 식물에 흡수되면 benzimidazole-2yl-carbamate(MBC)로 전환되고 방추체 미세소관과 결합하여 유사분열을 방해한다. 또한 세포 미세소관에 영향을 미쳐 진균의 정단생장을 방해한다. 스테롤 합성 저해제 : 에르고스테롤(Ergosterol)-균류의 주된 스테롤, Cholesterol(동물의 주된 스테롤), phytosterol(식물과 난균류의 스테롤). 균류의 ergosterol 을 생합성하는 과정에서 동물이나 식물과 차이가 있는 스테롤 전구체 탈메칠화효소(C-14 demethylase)에 작용하여 균류에 선택적인 독성을 나타낸다. 균류에 대하여 넓은 작용범위를 갖으며, 흰가루병균에 특효적이다. 4) 기타 침투성 살진균제 Carboxin,Carboxamide계 살진균제 : 담자균류의 에너지생산에 간섭하여 작용. 2-amino-pyrimidine : 퓨린 대사에 관여하는 효소(adenosine deaminase)를 저해하여 흰가루병에 특효적이다. Acylalanine(예 metalaxyl) : RNA중합효소를 저해하며, 난균류에 특효적이다. Fosethyl-aluminium : 난균류에 특효적이다. Phytophthora spp. 방제에 이용.

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12 식물병의 방제에 사용되는 항생제 Polyoxin 과 nikkomycin : polyoxin D는 키틴의 합성을 특이적으로 저해한다. Chitin sythase의 활성부위에 결합. 벼 잎집마름병(Rhizoctonia solani)과 배 검은무늬병(Alternaria) 을 방제하는데 사용됨. Blasticidin, kasugamycin, validamycin A : Blsaticidin-S 는 세균의 70S와 진균의 80S 리보좀 subunit에 결합하여 단백질합성을 저해한다. Validamycin 는 유묘의 병, 감자 검은썩음병, 벼 잎집마름병 등 Rhizoctonia solani에 의해 발생하는 병의 방제에 사용. 생물적 방제에 있어서 항생제의 관련성 : GlioGard(Trichoderma virens를 알긴산 겔에 고정하여 판매)는 gliotoxin이 생성되어 효과를 나타낸다. Bacillus substilis는 목화와 콩에 모잘록병을 일으키는 병원균을 방제하기 위한 종자처리제로 판매되고 있다. Pseudomonas spp.는 곡류의 마름병(Gaeumannomyces graminis)을 억제하는데 사용된다.

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15 인체 진균증의 치료 Griseofulvin : Penicillium griseofulvum 에서 생산된다. 케라틴화된 조직에 특이적으로 침착히기 때문에 사상균에 심하게 감염된 피부, 손톱, 머리털의 치료에 경구투여한다. Polyene Macrolide 항생제 : Streptomyces spp.에 의하여 생산된다. 세포막의 인지질과 유사한 구조를 하며, polyene은 스테롤과 결합하여 세포막에 삽입되고 스테롤 재배열의 원인이 된다. Amphotericin B, nystatin, pimaricin등은 에르고스테롤에 친화력을 보인다. Candida감염증의 방제에 연고제나 무좀을 방제하기 위하여 가루제제로 사용된다. Amphotericin B는 사람의 전신진균성 병의 치료를 위하여 정맥주사제로 사용할 수 있다. Azole계 항진균제 : Ergosterol 합성저해제와 유사하며 사람의 전신진균증의 치료를 위하여 특이하게 만들어졌다. Ketoconazole, fluconazole등이 있다. 5-Fluorocytosine(5-FC) : 항종양제로 개발되었으나 전신성 Candida와 Cryptococcus의 치료를 위한 항 진균제로 부수적인 효과를 갖고 있다.

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