이 약제의 주요 작용 기작은 '트레할레이스(Trehalase) 효소의 활성 저해'로 요약할 수 있습니다. 자세한 메커니즘은 다음과 같습니다.
1. 핵심 기작: 트레할레이스(Trehalase) 효소 저해
- 트레할로스(Trehalose)의 역할: 곰팡이(균류)의 체내에서 트레할로스는 에너지 저장원, 탄소 운반체, 그리고 스트레스로부터 세포를 보호하는 중요한 당류(이당류)입니다. 곰팡이가 성장을 위해 이 에너지를 쓰려면 '트레할레이스'라는 효소를 이용해 트레할로스를 두 개의 포도당(Glucose) 분자로 분해해야 합니다.
- 저해 원리: 바리다마이신은 이 트레할로스와 구조적으로 매우 유사합니다. 따라서 효소(트레할레이스)가 진짜 트레할로스 대신 바리다마이신과 결합하게 되어, 효소의 활성이 차단됩니다(경쟁적 저해).
2. 곰팡이에 미치는 영향
바리다마이신에 의해 효소 활성이 억제되면 곰팡이 내부에서는 다음과 같은 연쇄 반응이 일어납니다.
- 에너지 공급 차단: 트레할로스가 포도당으로 분해되지 못하므로 균사가 성장하는 데 필요한 에너지와 탄소원이 부족해집니다.
- 세포벽 합성 저해: 포도당은 곰팡이 세포벽의 주성분인 키틴(Chitin) 등을 합성하는 기초 재료입니다. 포도당 공급이 끊기면서 세포벽 합성이 정상적으로 이루어지지 않습니다.
- 균사의 비정상적 생장: 균사 끝부분의 생장이 멈추고, 균사가 비정상적으로 짧아지거나 분지(가지치기)가 과도하게 일어나는 등 기형적인 형태로 변하며 결국 사멸하게 됩니다.
3. 주요 특징 및 장점
- 선택적 독성: 트레할레이스 효소는 식물이나 동물에게는 생존에 필수적인 경로가 아니거나 구조가 다르기 때문에, 사람이나 가축, 식물에는 독성이 매우 낮고 대상 곰팡이(특히 리조토니아균)에만 강력하게 작용합니다.
- 침투이행성: 식물체 내로 흡수되어 이동하는 능력이 있어, 약제가 직접 닿지 않은 부분의 병원균 증식도 억제하는 효과가 있습니다.
- 치료 효과 중심: 균의 포자 형성을 억제하기보다는 이미 발생한 균사의 생장을 직접적으로 저해하므로 치료적 효과가 뛰어납니다.
4. 작용 기작 분류 (FRAC 코드)
- FRAC 코드: Group 19 (Glucopyranosyl antibiotic)
- 한국 농약 분류: 가4 (항생제 계열)
요약
바리다마이신은 곰팡이의 당 분해 효소인 트레할레이스를 방해하여, 곰팡이가 에너지를 얻지 못하게 하고 세포벽을 만들지 못하게 함으로써 병원균을 죽이는 살균제입니다. 주로 벼 문고병, 채소류의 모잘록병 등을 일으키는 리조토니아(Rhizoctonia)균에 특효를 보입니다.