소나무 진딧물(Eulachnus thunbergii Wilson) 생물방제에서 Bacillus velezensis CE 100의 외골격 분해 효소에 의한 곤충병원성 잠재력

초록: 소나무 진딧물은 전 세계 소나무의 수액을 빨아먹어 심각한 피해를 주는 해충이다. 본 연구에서는 곤충 해충의 외골격 구조를 분해하는 외골격 분해 효소를 통해 Bacillus velezensis CE 100의 생물방제 효능을 조사하였다. 성장 중 CE 100은 각각 최대 17 units/mL, 83 units/mL, 27.5 units/mL의 프로테아제, 키틴에이스, 리파아제 활성을 생산하였다. 진딧물 약충에 세균 배양 액과 CE 100의 세균 조효소 분획을 처리한 결과, 실험실 조건에서 각각 최대 92%와 93%의 치사율을 30시간 후에 나타냈다. 세균 배양 액과 조효소 분획의 약충에 대한 중앙 치사 시간(ET50)은 각각 10시간 36분과 5시간 16분이었다. 처리군의 진딧물은 외골격의 심각한 균열 및 분해를 보여 내부 조직이 노출되고, 체모의 상당한 손실이 관찰되었다. 외골격 분해 효소에 의한 왁스층, 키틴 및 글리코단백 중합체의 분해는 높은 진딧물 치사율을 야기하여, CE 100이 진딧물 개체수 조절에 효과적일 수 있으며 소나무 숲의 통합 해충 관리 전략 구성 요소로서 추가 연구가 필요함을 시사한다.