신규 제초제 후보물질 MRC-04 (Methiozolin 유도체)의 토양대사 및 토양광분해 특성 연구
저자
임종수(Jong-Soo Lim) ; 황기환(Ki-Hwan Hwang) ; 김성헌(Sung-Hun Kim) ; 남준호(Jun-Ho Nam) ; 조남규(Nam-Gyu Cho) ; 구석진(Suk-Jin Koo)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
KDC
523
자료형태
학술저널
수록면
3-3(1쪽)
제공처
MRC-04 (5-(((2,6-difluorobenzyl)oxy)methyl)-5-methyl-3-(o-tolyl)-4,5-dihydroisoxazole)는 잔디 제초제인 methiozolin의 유도체로 다양한 논잡초에 활성을 보이며, 특히 ALS 저항성 피를 방제할 수 있는 제초제 후보물질이다. 본 연구는 MRC-04의 토양대사 및 광분해 반감기를 산출하고, 생성되는 대사체를 구조 동정하여 환경 중 동태를 예측하기 위해 수행하였다. 토양대사와 광분해 연구를 위해 <sup>14</sup>C로 표지된 MRC-04가 이용되었고, 토양대사 실험은 호기, 호기담수 및 혐기조건에서 진행되었으며, 모든 조건에서 mass balance는 90.2%-103.3%였다. 호기조건과 호기 담수조건에서 MRC-04는 시간이 경과함에 따라 점차 감소하여 최종 120일, 60일에 각각 처리량 대비 23.6%, 11.7%가 검출되었으며, 반감기는 63.0일과 17.9일로 산출되었다. 반면 혐기조건에서는 처리 후 120일에 MRC-04의 분해율이 7.4%로 매우 낮아 반감기를 산출할 수 없었다. MRC-04가 완전히 분해되어 생성되는 <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>는 시간이 경과함에 따라 점차 증가하여 호기, 호기담수와 혐기조건에서 최종 120일, 60일, 120일에 각각 처리량 대비 24.1 %, 30.9%, 13.7%가 검출되었다. 비추출성 잔류물은 시간이 경과함에 따라 점차 증가하여 호기, 호기담수 및 혐기조건에서 최종 120일, 60일, 120일에 각각 처리량 대비 35.9%, 11.6%, 15.3%가 검출되었다 그러나 모든 조건에서 <sup>14</sup>C-휘발성 물질은 검출되지 않았다 주요 대사체는 호기담수 조건에서만 3개가 검출되었는데, 각각의 화학구조는 2,6-difluorobenzoic acid, 4-((2,6-di-fluorobenz.yl)oxy)-3-hydroxy-3-methyl-1-(o-tolyl)butan-1-one과 1-((2,6-difluorobenzyl)oxy)propan-2-o|이었다 토양 광분해는 2종의 토양(양토, 사양토)을 이용하여 광조건과 암조건에서 각각 진행되었으며, 모든 조건에서 mass balance는 94.7-107.7%였다 광조건에서 MRC-04는 시간이 경과함에 따라 서서히 감소하여 최종 16일에 양토, 사양토에서 각각 처리량 대비 91.2, 93.8%이었으며, 반감기는 각각 140.2일, 91.8일로 산출되었다. 주요 대사체는 모든 토양에서 생성되지 않았다. <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>는 최종 16일에 양토, 사양토에서 각각 처리량 대비 0.4, 1.2%가 생성되었으며, <sup>14</sup>C-휘발성 물질은 검출되지 않았다. 이상의 결과를 위도 별 여름철 자연광에 의한 예상 반감기를 산출한 결과 양토, 사양토에서 각각 271.0-286.2일, 177.4-187.4일이었다. 암조건에서는 MRC-04가 최종 16일까지도 분해되지 않았고, <sup>14</sup>CO<sub>2</sub>는 처리량 대비 0.1 % 미만이 생성되었으며, 주요 대사체와 <sup>14</sup>C-휘발성 물질은 검출되지 않았다. 연구 결과를 종합해 보면, MRC-04는 토양 중 호기성 미생물과 광에 의해 빠르게 분해되는데, 일반 호기조건에서의 미생물과 광에 의해서는 주요 대사체와 휘발성 물질이 생성되지 않고 최종 분해산물인 이산화탄소로 완전 분해되는 반면, 호기담수 조건에서만 미생물에 의해 주요 대사체가 생성되는 특징을 갖는다. 이러한 특성으로 볼 때, MRC-04는 토양 환경에 노출되어도 빠르게 분해되어 잔류에 의한 환경 영향은 낮을 것이라 사료된다.
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