비센바이오, 양파 쿼세틴 성분으로 친환경 응애방제약 개발

꿀벌응애 피해 사진

대전광역시 소재 바이오업체 비센 바이오 주식회사는 농축산물에 막대한 피해를 주는 응애류 해충을 친환경적으로 방제할 수 있는 물질을 연구·개발하여 지난 5월 특허등록을 완료했다고 4일 밝혔다. 양파에 풍부하게 함유된 성분인 쿼세틴을 이용해 친환경 방제약 개발에 성공했다는 것이다.

해당 약품은 양봉업자들에게 특히 유용할 것으로 보인다.
양봉은 세균, 바이러스, 곰팡이, 기생충 등으로부터 꿀벌을 보호하는 것이 중요하다. 그중 꿀벌응애(진드기)로 인한 피해가 30~40%로 가장 크다.

전문가들의 설명에 의하면 꿀벌응애는 원래 동남아 지역에서 동양종 꿀벌의 외부 기생충 이었으나, 인간의 활동에 의한 봉군의 이동으로 인해 서양종 꿀벌 지역으로 옮겨졌고, 전 세계로 분포, 확산했다. 꿀벌응애가 어떤 지역에 유입돼 몇 년에 걸쳐 정착을 한다면 완전히 없애는 것이 거의 불가능하다는 게 경험적으로 밝혀졌다. 따라서 꿀벌응애의 밀도를 낮춤으로써 경제손실을 최소화하는 방제법이 필요하다.

꿀벌응애의 암컷은 꿀벌의 유충, 번데기 및 성충에 기생하여 림프 혈을 흡입하여 소위 진드기 병을 유발한다. 감염된 꿀벌 성충의 무게는 정상적인 것보다 7.1~ 30.4% 감소하며, 기생이 심한 경우에는 불구 벌이 되거나 발육이 정지되기도 한다. 꿀벌 번데기의 경우에도 꿀벌응애의 기생(또는 감염)이 심한 경우 10%의 체중감소를 보이며, 심한 경우 다리의 불구 또는 죽는 경우도 많다고 한다.

양봉인들에게 실질적인 피해를 주는 것은 봉세의 약화이다. 즉, 꿀벌응애로 인해 체력이 떨어진 꿀벌들의 채밀 성적이 크게 떨어져 채밀량이 30~46% 가량 감소하는 결과를 나타낸다. 진드기 피해를 입는 양봉농가는 평균 2만 여 곳에 이르며 추산 피해액도 수백억에 이르는 등 해마다 피해 규모가 증가하고 있다. 농촌진흥청에 따르면 국내는 이미 전국적으로 만연한 상태로 보고 되었고, 상당수 농가가 꿀벌응애로 인해 30% 수준의 직접피해를 보고 있다고 토로한다.

또한, 응애류 피해는 꿀벌, 소, 돼지, 닭 등 가축류 뿐만 아니라 각종 채소 및 과일 등 작물 생육에도 막대한 피해를 주고 있는 실정이다.

작물의 응애 피해 사진

농축산 농가에서는 응애류와 이와 유사해충인 진드기류의 방제를 위해 그동안 피레쓰, 유기인계 등 합성살충제들을 사용해왔는데, 농약잔류로 인한 인체건강 위험이 지적돼 왔다. 더구나 응애류는 화학약제에 대한 매우 강한 내성을 보이고 있어 허용량을 넘는 무분별한 살충제 오남용에 대한 우려의 목소리가 높다. 현재 꿀벌응애 피해는 전국에서 지속적으로 발생하고 있으나 효율적인 방제효과를 얻지 못하고 있다.

이에 내성발현이 강한 응애류를 효과적으로 방제 할 수 있는 친환경 약제 출현에 대한 기대가 높은 상황이다.

비센 바이오 연구소의 박진규 연구소장은 “주로 식품첨가물로 이용되고 있는 쿼세틴이 꿀벌응애에 대하여 강력한 살충 효과가 있음을 확인하여, 이번 연구를 진행하게 되었다”며 “쿼세틴은 물에 잘 녹지 않는 성질이라 분무방식의 액상제형화하는 것에 문제점이 있었고, 이를 극복하기 위해 자가미세유화 약물전달시스템(SMEDDS; Self-microemulsifying drug delivery system)을 응용하여 개발을 완성하게 되었다”고 설명 했다.

박 소장에 따르면 ‘자가미세유화 약물전달시스템’의 기본원리는, 상기 시스템이 물과 접촉시, 이는 완만한 기계적인 교반하에서 수중유 미세유화물을 자동적으로 형성하는 것이다. 비센 바이오 연구소 측이 방제용으로 연구개발한 친환경물질 쿼세틴은 난용성이 개선되고 해충에 대한 침투력 증가를 위한 ‘자가유화 약물전달시스템’을 용해제, 계면활성제를 혼합하여 제제를 구성하고, 물과 혼합하여 희석시 자가유화 되어 쿼세틴이 수용액상에서 나노에멀전 상태로 존재하게 되고, 약물의 입자가 최소화되므로 가용화가 크게 향상되어 결과적으로 친환경 물질 쿼세틴이 꿀벌응애에 대한 침투율 및 살충력이 크게 증대되는 것이 핵심이다.

쿼세틴 꿀벌응애약 공동 개발자인 안창기 대표는 “자체 연구개발한 친환경물질 쿼세틴은 물과 혼합시 자가 유화함으로써 나노에멀전을 형성하여 수용해성과 안정성이 우수하며, 경제적으로 대량생산도 가능하고 벌이나 가축, 작물에 독성이 적어 안전할 뿐만 아니라 특히 꿀벌응애를 포함하여 내성이 발달이 빠른 진드기류 방제에 우수한 효과를 가질 것” 이라고 짚었다.

안 대표는 이번에 특허등록 된 쿼세틴 꿀벌응애 약이 일반 꿀벌응애의 방제 외에, 진드기 류 피해를 입는 일반 소, 돼지, 닭 등의 가축 진드기 구제용으로도 충분히 사용이 확장될 수 있다고 밝혔다. 또한 진드기, 응애 피해가 심각한 채소, 과일 등의 작물류에도 친환경적으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 보고 연구 개발을 확대할 것이라고 전했다.

박해식 동아닷컴 기자 pistols@donga.com