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온도상승에 따른 논 제초제의 약효 및 약해 변동 (Change of Efficacy and Phytotoxicity of Paddy Herbicide under Temperature Rise)

  • 박태선;황재복;배희수;박홍규;이건휘
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제6권3호
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    • pp.203-211
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    • 2017
  • 본 연구는 기후변화로 인한 온도가 상승할 경우 현재 국내에서 널리 사용되어 지고 있는 되어 지고 있는 HPPD 저해 제초제에 대한 주요 벼 품종들의 약해와 논 잡초들의 약효 변동정도를 구명하기 위하여 실시하였다. 온도가 높을수록 벼의 약해정도는 높게 나타났으며, 줄기보다 뿌리에서 약해정도가 더 심하게 나타났다. 대기온도 보다 약 $3^{\circ}C$ 높은 비닐하우스 조건에서 일반계 밥쌀용 자포니카 벼 품종들은 회복할 정도로 약해 경미하게 발생하였다. 그러나 찰벼, 초다수성벼, 통일벼 품종들은 수량이 감소될 정도로 약해가 발생하였다. 인공기상실 조건에서 일반계 밥쌀용 자포니카 벼 품종의 약해는 품종에 따라 차이가 있으나 고온조건인 $27.5^{\circ}C$에서 4-8로 생육이 심하게 억제되었거나 고사하였다. 그러나 찰벼와 통일벼 품종들은 $25^{\circ}C$ 이상에서 약해가 심각하게 발생하였으며, 통일계 품종인 남천은 $27.5^{\circ}C$에서 완전히 고사하였다. 논에서 이앙시기별 벼 약해실험에서 밥쌀용 자포니카 품종인 신동진벼는 6월5일(평균온도 $22.1^{\circ}C$) 및 6월15일(평균온도 $22.5^{\circ}C$)에 이앙한 논에서 약해는 경미하게 발생하였다. 그러나 6월30일 이앙(평균온도 $25.2^{\circ}C$)한 논에서는 약해가 3이상이었고, 고온인 7월15일에 이앙(평균온도 $27.9^{\circ}C$)한 논에서는 벼가 뚜렷한 억제현상을 보였다. 온도조건을 달리한 인공기상실에서 benzobicyclon+mefenacet+phenoxsulam액상수화제에 대한 물달개비, 올챙이고랭이, 올방개의 방제효과는 약제 처리 후 25일에 90% 이상의 높은 효과를 보였다. 그러나 강피의 방제효과는 $25^{\circ}C$까지는 95% 이상의 방제효과를 보였으나 고온조건인 $27.5^{\circ}C$에서는 40%의 낮은 방제효과를 보였다. 이앙시기가 서로 다른 논에서는 잡초발생량은 6월 30일 이후 이앙 논에서는 현저히 감소하였다. 일년생 잡초들인 물달개비, 올챙이고랭이, 여뀌바늘은 이앙시기에 관계없이 90% 이상의 높은 방제효과를 보였다. 그러나 강피는 7월15일 이앙(평균온도 $27.9^{\circ}C$)한 논에서 방제효과가 다른 이앙시기에 비하여 상대적으로 낮은 73% 방제효과를 보였다. 다년생 잡초 올방개는 온도가 상승함에 따라 약효가 감소하는 것으로 나타나 인공기상실에서 조사된 결과와는 차이가 있었다. 따라서 기후변화로 인한 대기의 온도가 상승할 경우 제초제에 대한 벼의 약해가 발생할 가능성이 높다. 논에서는 우점잡초 변화가 예상되고, 일년생 잡초들 중에서 물달개비 및 올챙이고랭는 온도상승으로 제초제 약효에 크게 영향을 받지 않으나 강피는 약 $27^{\circ}C$에서 방제효과가 저조하게 나타났다.

체내 안정형 HSV1-tk (Herpes Simplex Virus Type-1 Thymidine Kinase) 영상용 IVDU 유도체의 합성 (The Synthesis of the Stable IVDU Derivative for Imaging HSV-1 TK Expression)

  • 김은정;최태현;안순혁;김병수;박현;천기정;이학준;안광일
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.478-486
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    • 2009
  • 목적: 화합물이 가지는 항바이러스 및 항암 작용으로 인하여 5-iododeoxyuridine 유도체들에 관한 연구는 매우 광범위하게 이루어져왔다. 방사 요오드가 치환된 이들 화합물에 대한 연구의 주요 목표는 체내 및 체외 평가 시 효과적 일뿐만 아니라, 보다 안정한 화합물을 개발하는 것이다. 본 연구를 통해, 다양한 방사성의약품의 중간체로도 이용되어질 수 있는 carbocyclic radioiododeoxyuridineanalogue (ddIVDU)를 합성하여 생물학적 평가를 수행하고자 하였다. 대상 및 방법: 목표 화합물의 합성은 Pd(0)-촉매 결합 반응, LAH 환원반응, hetero Diels-Alder 반응을 주요 반응으로 하여 수행하였다$(Sch\;3)^{10-12}$. 합성된 화합물의 생물학적 평가를 위해 MCA와 MCA-tk 세포에 다양한 농도의 GCV와 carbocyclic ddIVDV를 처리하여 MTS 법을 이용해 세포독성을 보았고, [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU를 이용해 MCA와 MCA-tk 세포에서 HSV1-tk에 의한 선택적 섭취를 비교 평가 하였다. 결과: Carbocyclic ddIVDU 및 요오드 도입을 위한 전구물질의 합성을 cyclopentadiene을 출발 물질로 하여 높은 수율에 의해 수행하였다. 방사요오드를 이용한 동위원소 도입 반응은 각각, 80% 이상의 방사표지 수율 및 95 % 이상의 방사 화학적 순도를 나타내었다. 세포독성 결과 MCA-tk 세포에서 carbodyclic ddIVDU는 GCV에 비해 세포독성이 작았고, MCA에서는 유사한 세포 독성을 보였다. [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU는 MCA-tk 세포에서 uptake는 8시간째까지 계속 증가하는 양상을 보였으며, MCA세포에서 uptake는 4시간째까지 일정하게 유지되다가 8시간째 급격히 증가하였다. [$^{125}I$]carbocyclic ddIVDU의 uptake는 MCA보다 MCA-tk에서 약 2-5배 정도 높은 결과를 보였다. 결론: 진행되어진 생물학적 결과로부터 이 유도체는 체내 평가 시 매우 안정할 뿐만 아니라, GCV에 비해 독성이 덜하고, HSV1-tk cell에 선택적임을 보여준다. 따라서 신규 화합물인 carbocyclic ddIVDU는 HSV1-tk를 영상화하는데 유용하게 이용되어질 수 있을 것이다.

아가리쿠스로부터 분리한 $\beta$-glucan과 그 올리고당류의 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성에 관한 연구 (Study on the Anti-HT-29 Human Colon Cancer Activity of $\beta$-Glucans and Their Enzymatically Hydrolyzed Oligosaccharides from Agalicus blazei Murill)

  • 이미영;김기훈;김예운;장헌길;이동석
    • 미생물학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.319-325
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    • 2006
  • 칡을 첨가하여 배양한 아가리쿠스버섯(Agaricus blaxei Murill)으로 부터 열수추출, gel filtration chromatography, DEAE ion exchange chromatography를 통하여 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)을 추출하였다. 추출한 아가리쿠스 $\beta$-glucan에 Bacillus megaterium 유래의 endo-$\beta$-(1$\rightarrow$6)-glucanase를 처리하여 올리고당류(AO)를 얻었다. 이렇게 얻은 AG와 AO를 이용하여 HT-29 인체 대장암 세포에 대한 항암 활성을 조사한 결과, 암세포의 성장 억제 효과는 시료의 처리 농도에 의존적으로 증가하였으며, apoptosis assay에서 암세포의 apoptosis 유발이 농도에 의존적으로 증가되었다. 또한, 암세포의 세포 주기를 분석한 결과, apoptosis 발생을 뜻하는 G0 (sub-G1)기와 G1기의 비율이 증가한 반면 S기와 G2/M기는 대조군에 비해 감소되었다. 이러한 결과를 바탕으로 암세포의 apoptosis 증가에 대한 AO의 작용이 어떤 유전자와 연관이 있는지를 알아보기 위하여 cDNA microarray를 통해 유전자의 발현율을 검색한 결과, apoptosis의 내부 외부 경로에 영향을 주는 유전자(TNESE9, TNFRSF9, FADD, CASP8, BAD, CRADD, CASP9 등)의 발현이 증가되었고 세포 분열 주기의 진행과 관련된 유전자(CCND2와 CDK2)의 발현이 감소되었으며, 세포 분열 주기를 지체시키는 유전자 (CDKN2A)의 발현은 증가되었다. 또한, 사이토카인을 암호하는 유전자 (IL6, IL18, IL6R 등)와 tumor suppressor와 관련된 유전자 (CEACAM1, TP53BP2, IRF1및 PHB)의 발현이 2배 이상 증가된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 HT-29 인체 대장암세포에 대한 AO의 성장 억제 작용은 G0/Gl기를 지체시켜 암세포 증식을 억제하고 apoptosis에 의해 암세포를 사멸시키는 항암 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 특허 AO가 AG보다 현저한 활성을 보였다. 더 나아가 아가리쿠스 $\beta$-glucan (AG)과 올리고당류 (AO)는 항암 활성을 가진 대체 의약 소재로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

미세조작조건이 소 핵이식배의 발달에 미치는 영향 (Effects of Manipulation Conditions on Development of Nuclear Transplant Bovine Embryos Derived from In Vitro Matured Oocytes)

  • 최상용;노규진;공일근;송상현;조성근;박준규;이효종;박충생
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.293-302
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    • 1997
  • Follicular oocytes of Grade I and II were collected from 2~6 mm ovarian follicles and matured in vitro (IVM) for 24 hrs in TCM-199 su, pp.emented with 35$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 10$\mu\textrm{g}$/ml LH, and 1$\mu\textrm{g}$/ml estradiol-17$\beta$ at 39$^{\circ}C$ under 5% CO2 in air. They were fretilized in vitro (IVF) by epididymal spermatozoa capacitated with heparin for 12 hrs. The zygotes were then co-cultured in vitro with bovine oviducted epithelial cells (BOEC) for 7 to 9 days. The optimal time for IVM, the successful enucleation of IVM oocytes by micromanipulation at different oocyte ages after IVM, and the ideal culture system for IVM for effective IVF and in vitro development of IVM-IVF embryos was examined for in vitro production of nuclear recipient oocytes and nuclear donor embryos. To improve the efficiency of nuclear transplantation (NT) of IVF embryo into IVM follicular oocytes, this study evaluated the optimal electric condition and oocytes age for activation of IVM oocytes and in vitro development of NT embryos. In vitro development of NT embryos with preactivation or non-preactivation in enucleation oocytes, cell number of IVN-IVF embryos, and NT embryos wre also examined. The results obtained were as follows; 1. The most suitable enucleation time was at 24 hpm (83.3%) rather than that of 28 hpm(69.6%) and 32 hpm(50.0%). 2. There was no difference among the fusion rates of NT embryos at the voltages of 0.75, 1.0 and 1.5 kV/cm, but the in vitro development rates to morule and blastocyst were significantly (P<0.05) higher at the voltage of 0.75(12.5%) and 1.0kV/cm (12.6%) compared to 1.5kV/cm(0%). 3. No significant difference in activation rates were seen in NT embryos stimulated for 30, 60 and 120 $\mu$sec (71.7, 85.2 and 71.9%, respectively), but the in vitro development rates to morulae and blastocyst were significantly (P<0.05) higher in the oocytes stimulated for 30 $\mu$sec (11.6%) and 60 $\mu$sec(10.7%) than 120 $\mu$sec(0.0%). 4. The fusion rates (71.0 and 87.3%) and the in vitro development rates (9.1 and 12.7%) to morula and blastocyst were seen in the NT embryos stimulated at 28 and 32 hpm under the condition of 1.0 kV/ml, 60 $\mu$sec. However, at 24 hpm the fusion rates were 64.8% and the in vitro development to morula and blastocyst were not seen. 5. The fusion rates between the 8~12, 13~17 and 18~22-cell stage of IVM-IVF embryos were not significantly different. The in vitro development rates of the fused embryos to morula and blastocyst which were received from a blastomere of 8~12, 13~17 and 18~22-cell stages of IVM-IVF embryos were 14.9, 8.3 and 6.5%, respectively. 6. The in vitro development rate of the enucleated recipient oocytes with preactivation (24.2%) to morula and blastocyst was significantly (P<0.05) higher than that of non-preactivation (12.8%). 7. The cell numbers of NT blastocyst and IVM-IVF blastocyst cultured during 7~9 days were 63$\pm$11 and 119$\pm$23, and then their the mean cell cycle number were 5.98 and 6.89, respectively.

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한우 노산암소에 대한 발정억제제 및 항산화제의 급여가 증체와 도체성적에 미치는 영향 (Effects of Melengesterol Acetate, Selenium and Vitamin E Supplemental Feeding on Growth, Carcass and Longissimus Dorsi Muscle Traits in Hanwoo Cull Cows)

  • 정준;이성수;박노형;성낙일;장윤호;최성호;송만강;서형기;이명일
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.255-268
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    • 2006
  • 한우 암소에 있어서 번식기간을 연장하고 효율성 있는 암소 사양관리를 위하여 실시된 본 연구는 한우 노산암소의 단기비육을 돕는 첨가제로서 Vit. E, Se 및 MGA를 첨가 급여하여 암소의 발육성적을 검토하고, 도살 후 도체품질의 변화 및 도체의 특성을 규명하고자 평균산차 6.5산의 노산암소 24두를 대상으로 실시하였다. 본 연구에서 240일간의 증체성적은 투여구의 일당 증체량이 23.4% 증가하였고, 사료요구율도 대조구의 19.5에 비하여 투여구에서 16.3으로 개선되었다(P<0.05). 비육종료 후의 도체성적에서 육량은 투여구의 배최장근 단면적이 증가하고 등지방 두께가 감소하여 육량지수가 대조구의 63.95에 비하여 투여구에서 66.60으로 증가하였다(P<0.05). 도체의 육질에서 근내지방도는 증가하는 경향을 나타내었으며, 육색도 대조구보다 투여구에서 개선되었다(P<0.05). 등심조직 중의 육색과 일반화학성분, 물리적 특성 및 근섬유 특성은 처리구간의 차이가 없었으나, 체내 항산화 역할과 면역기능 향상에 영향하는 셀레늄 침착량은 유의하게 증가하였고(P<0.05), α-Tocoperol의 함량은 증가하는 경향을 나타내어 육색 안전성에 기여하였음을 시사하였다. 등심조직에 대한 산패도 측정을 위한 TBARS의 농도는 도살 직후부터 2주차의 시험과정동안 유의한 저장성 개선효과가 나타나(P<0.05) 14일째에는 대조구와 투여구가 각각 3.99 및 1.35mg/kg 이었다. 등심조직에 대한 지방산의 조성에서 대조구와 처리구간의 포화지방산, 단일 및 다중 불포화 지방산의 함량의 차이는 인정되지 않았으나 C18:1을 비롯한 불포화 지방산의 함량이 투여구에서 전반적으로 증가하는 현상을 나타내었다. 따라서 노산암소를 단기비육할 때 발정 억제제와 항산화제를 급여하면 증체량 및 육질 개선의 효과가 있는 것으로 사료된다.

국내에서 비육한 수입 생우의 도체등급 특성에 관한 연구 (Carcass Grading Properties of Imported Beef Cattles Fed in Korea)

  • 박범영;조수현;김진형;이왕식;김용곤;안종남;이종문;윤상기
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.151-156
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    • 2003
  • 국내에 생우로 수입된 호주산 육우 Hereford, Angus, Murray Grey, Hereford${\times}$Angus 각각 10두의 도체등급 특성을 비교 분석하여 수입생우의 국내 비육에 대한 기초자료를 제시하고자 실시하였다. 육량등급요인 중 등지방 두께는 Hereford종이 13.7mm로 가장 얇았으며, Angus, Murray Grey, Hereford${\times}$Angus은 각각 18.20, 18.90, 17.30mm로 나타났다(p<0.05). 배최장근 단면적에서는 품종간 유의적인 차이가 나타나지 않았으며(p>0.05), 육량지수는 Hereford종이 64.63으로 가장 높았고, Murray Grey종이 62.43으로 가장 낮았다(p<0.05). 육질등급요인 중 육색은 다른 품종들에 비하여 Hereford종이 낮았으며, 지방색은 Angus종이 가장 높았다(p<0.05). 성숙도는 다른 품종에 비하여 Angus종이 가장 낮았으며(p<0.05), 근내지방도, 조직감에서는 품종간에 차이가 없었다. 품종별 근내지방도 등급 출현율은 Angus종이 근내지방도 1++등급 이상이 50%를 차지하여 가장 높았으며, Hereford종이 전두수 1++등급 미만으로 가장 낮게 나타났다. 품종별 최종 도체등급 출현율에 있어서 육질등급에서는 Angus종이 육질 2등급 출현율이 20%로 가장 좋았으며, Hereford종과 교잡종(Hereford$\times$Angus)은 100% 육질 3등급으로 가장 저조한 성적을 보였다. 육량등급 출현율에 있어서는 Hereford종이 육량 B등급 출현율 30 %로 가장 좋은 성적을 보였으나, Angus종과교잡종(Hereford${\times}$Angus)은 100% 육량 C등급으로 가장 저조한 성적을 보였다. 전체적으로 볼 때 교잡종은 전 두수 육질 3등급, 육량 C등급을 보여 육질 및 육량 면에서 가장 저조하였다. 본 연구결과 수입생우(거세우)는 한우거세우에 비하여 육량, 육질 모든 면에서 저조한 결과를 보였다. 그러나 비육시험에서 한우와 동일하게 시험을 하지 못한 면에서는 아쉬운 점이 있었으며, 한우거세우와 정확한 비교를 위해서는 동일조건에서 한우와 수입생우의 비교시험이 필요하다고 사료된다.

인삼 개갑종자의 초저온동결보존을 위한 최적 건조조건과 수분함량 (Optimal Desiccation Condition and Moisture Content of Dehisced Seeds of Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) for Cryopreservation)

  • 윤주원;김행훈;이장호;최진국;이성식;최유미;김태산
    • 한국작물학회지
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    • 제50권6호
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    • pp.406-410
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    • 2005
  • 본 실험은 개갑된 인삼종자를 안전하게 장기보존하고, 또한 이를 효율적으로 발아시키기 위하여 인삼종자의 건조 저항성 및 동결보존을 위한 적정 수분함량을 분석하고, 배 발육과 발아에 관여하는 온도와 호르몬의 상호작용 효과에 대하여 조사하였으며, 이에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 30일 후의 초기 발아율은 $GA_3$와 BA 등 생장조절제 처리 후 $5^{\circ}C$$10^{\circ}C$에서 발아시킬 경우에만 $50\%$ 이상으로 높아졌다. 70일 후의 발아율은 생장조절제의 처리와 상관없이 $5^{\circ}C$$10^{\circ}C$에서 모두 $90\%$ 이상으로 높게 나타났고, $15^{\circ}C$에서도 생장조절제 처리구에서는 일부 발아하였다. 2. 개갑 인삼 종자를 무균상 송풍구와 종자건조실에서 건조시킬 경우 각각 12시간(종실 수분함량 $10.6\%$) 및 3일($6.1\%$) 까지는 내과피와 종실간에 수분함량에 차이를 보이면서 급속히 건조되다가 이후 서서히 건조되었다. 3. 무균상에서 0${\~}$l8시간 동안 건조된 종자(수분함량 $57.9{\~}8.7\%$)는 $95\%$ 이상이 발아하였으나, 30시간 건조된 종자($7.2\%$)는 발아율이 $85\%$로 감소하였다. 건조된 인삼종자를 액체질소에 저장 후 발아율을 조사한 바, 12${\~}$30시간 건조($10.6{\~}7.2\%$)된 종자는 $90\%$ 이상이 발아하였다. 4. 건조실에서 건조된 인삼종자는 0${\~}$2일 동안 건조($57.9{\~}9.0\%$)하였을 때 $90\%$이상이 발아하였으나, 6일 건조($3.8\%$)된 종자는 발아율이 $30\%$ 이하로 대폭 감소하였다. 동결보존 후의 발아율은 2일 건조 종자($9.0\%$)만이 $90.5\%$의 높은 발아율을 보였다. 5. 최적수분함량에서 두 건조방법간에 동결보존 전후의 발아율에 유의한 차이가 없었으며, 건조 장해를 받지 않으면서도 동시에 동결장해를 회피할 수 있는 적정 수분함량범위는 $8{\~}l0\%$였다.

뽕잎의 품종별.시기별 resveratrol 함량 변이 (Quantitative Analysis of Resveratrol in Mulberry Leaves)

  • 김현복;김정봉;김선림;고성혁;석영식;김용순;성규병;강필돈
    • 한국작물학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.23-28
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    • 2011
  • 뽕 품종의 육종 효율을 높이는 동시에 뽕잎의 기능성 및 이용성을 증대시키기 위해 품종별 채취시기별로 뽕잎을 채취하여 기능성물질인 레스베라트롤 함량을 분석하였다. 그 결과, 오디에 비해 상당히 낮은 함량을 나타냈으나 레스베라트롤의 주요 공급원으로 알려진 포도 품종과 비교했을 때에는 추기의 뽕잎은 오히려 평균 함량이 4배 높았다. 채취시기별 뽕잎의 평균 레스베라트롤 함량에 있어서는 추기의 뽕잎이 춘기보다 함량이 높았으며, 춘기의 뽕잎은 어린잎보다 성숙잎의 레스베라트롤 함량이 높았다. 즉 춘기 5개엽기 어린잎의 평균 레스베라트롤 함량은 $102{\mu}g/100g$이었으며 뽕잎의 성숙시기가 경과함에 따라 165, 209, $359{\mu}g/100g$으로 증가하였다. 하벌 후 새로 자란 뽕잎을 8윌 중순에 채취한 것은 $466{\mu}g/100g$이었으며, 10월 중순의 뽕잎은 $483{\mu}g/100g$ 이었다. 특히 10월 중순에 채취한 뽕잎은 엽질이 매우 거칠기 때문에 직접 식용으로의 이용 가능성은 매우 적으나 '개량뽕', '수계뽕' 및 '청일뽕' 품종의 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 각각 $838{\mu}g/100g$, $803{\mu}g/100g$, $800{\mu}g/100g$으로 매우 높으므로 기능성 화장품 등에 첨가하여 사용하기 위한 레스베라트롤 추출물 등을 위한 시료로서 이용한다면 그 활용 가능성은 매우 클 것으로 판단하였다. 또한 '신일뽕', '수성뽕' 및 '상일뽕'의 레스베라트롤 함량도 각각 $794{\mu}g/100g$, $606{\mu}g/100g$, $583{\mu}g/100g$으로 높았다. '청일뽕' 품종의 뽕잎에 대한 수확 후 관리방법에 따른 레스베라트롤의 함량을 분석한 결과 뽕잎 채취 후 $-70^{\circ}C$에서 냉동, 동결건조하는 방법보다는 수세 후 바로 실온에서 음건하는 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 높았다.

볍씨의 규산코팅방법에 따른 이용특성과 육묘효과 (Methods of Application and Beneficial Effects of Silicate-Coating Rice Seeds)

  • 강양순;김완중;황덕상;김희규
    • 한국작물학회지
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    • 제65권1호
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    • pp.30-39
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    • 2020
  • 벼 직파재배나 육묘에서 종자소독, 병충해방제, 시비 등에 요구되는 생산비절감기술로 개발된 기존 규산코팅볍씨(규산/Zeolite)의 단점 보완으로 신규 규산코팅기술이 개발되었다. 신규 규산코팅볍씨의 제조 및 이용특성과 육묘상자에서 건묘육성 및 벼 키다리병 경감효과를 명확하게 하기 위하여 벼 키다리병 이병성 감염종자를 소독 없이 마른 상태로 코팅한 볍씨와 중도저항성 소독된 보급종자를 마른 상태로 코팅한 볍씨를 토경조건과 수경조건에서 시험이 수행되었다. 1. 신규 규산코팅볍씨는 종자 100 g에 코팅 바인더 점액성 수용성규산 18 ml을 충분히 묻히고 거기에 Dolomite 80 g/철 5 g의 혼합분말을 고루 뿌려서 코팅되었다. 2. 신규 규산코팅볍씨의 특성은 종자무게의 1.84배이었고 중량, 코팅강도와 코팅색택 등이 기존 규산코팅볍씨보다 훨씬 개선되었다. 3. 신규 규산코팅볍씨의 묘는 무코팅볍씨에서 자란 묘의 연한 엽색과 늘어지는 초형에 비하여 짙은 엽색(SPAD치)으로 직립되었고 엽신의 규질화가 현저히 높았으며 묘소질(w/cm)은 유의하게 증가되었다. 특히 생육량과 엽색도는 토경조건에서 보다 영양이 결제된 수경조건에서 뚜렷하였다. 4. 47일간 육묘 중 벼 키다리병 발생은 파종 후 38일에 peak를 보였고 무코팅볍씨 발병률 54.2%에 비하여 신규 규산코팅에서는 68.8~70.7%의 방제가를 나타내었다. 이상을 종합하여 보면 벼농사에서 가장 많이 요구되는 규산질 비료를 Dolomite와 철분으로 종피에 코팅시켜서 만든 신규 규산코팅볍씨로 종자소독, 건묘육성 및 벼 키다리병 경감 효과 등은 친환경 저비용과 안전 쌀 생산에 크게 기여되리라 본다. 또한 장기 영양결제에도 육묘 중 뿌리 활력이나 엽의 노화 없이 정상생육이 지속되어 육묘시비량 절감 가능성도 보였고 금후 묘의 노화경감을 위한 최소 영양공급 연구가 요구되었다.

제강슬래그와 석회석을 이용한 비소오염 농경지 토양 안정화 연구 (Study for the Stabilization of Arsenic in the Farmland Soil by Using Steel Making Slag and Limestone)

  • 이민희;전지혜
    • 자원환경지질
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    • 제43권4호
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    • pp.305-314
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    • 2010
  • 제강슬래그와 석회석을 이용하여 비소로 오염된 농경지 토양으로부터 비소 용출을 안정화 시키는 배치 및 대형 칼럼 실험을 실시하여, 제강슬래그와 석회석이 토양 내 비소안정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다. 토양의 비소 농도가 토양오염우려기준 농도의 약 2배(12.3 mg/kg)인 전남 광양 주변 초남광산 주변에 위치한 밭토양을 대상으로 안정화 실험을 실시하였으며, 안정화제로 사용한 제강슬래그 이화학분석 결과 비소 공침 효과가 높은 Ca, Fe, Al, Mg 산화물 함량이 70% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 안정화제 종류별 비소 용출 저감 효과를 규명하고 최적 안정화제 주입 비율을 선정하기위한 배치실험을 실시하였다. 오염토양 대비 석회석(또는 제강슬래그)의 첨가 비율을 1, 2, 3% 로 설정하여 비소 용출 저감 효율을 규명하는 실험을 실시하였으며, 석회석과 제강슬래그를 다양한 비 율로 혼합한 혼합안정화제도 실험에 사용하였다. 배치실험 결과 오염토양으로부터 용출되는 비소 농도는 1% 와 3% 석회석 첨가에 의해 안정화제를 첨가하지 않은 오염 토양의 비소 용출 농도 대비 각각 51%, 62% 감소하였다. 1%와 3% 제강슬래그를 오염토양에 첨가한 경우 비소 용출 농도는 각각 46%, 52% 감소하였다. 석회석 1%+제강슬래그 1%, 석회석 1%+제강슬래그 2%, 석회석 2%+제강슬래그 1%를 첨가하여 실험한 경우, 비소 용출농도는 각각 63%, 62%, 72% 감소하였다. 비소 용출 농도 및 용출 누적량을 계산하여 안정화공법에 의한 비소 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 실험을 실시하였다. 배수시스템 및 격자형의 하부 스크린이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm 의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 용출시험 결과로부터 비소 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 2%+제강슬래그 1%를 혼합하여 연속 칼럼 실험의 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 칼럼의 경우 인공강우에 의한 비소 용출 농도는 시간이 지남에 따라 약 $50-80\;{\mu}g/L$ 를 유지하였다. 2% 석회석과 1% 제강슬래그를 오염토양과 혼합한 칼럼의 경우 비소 용출 농도는 1년 이내에 80% 이상 감소하였으며, 지하수 생활용수기준치인 $50\;{\mu}g/L$ 보다 낮게 나타나 오염토양으로부터의 비소의 안정화 효과는 매우 높은 것으로 나타났다. 석회석과 제강슬래그의 비소 안정화 기작을 규명하기위해 석회석과 제강슬래그를 3가비소(arsenite) 용액과 혼합하여 반응시 켜 공침된 광물 결정에 대하여 SEM/EDS 분석을 실시한 결과 방해석($CaCO_3$) 이외에 포틀랜다이트(portlandite)와 칼슘-비소 산화물(Ca-As-O 계열)이 추가로 생성된 것으로 나타났으며, 이러한 추가 생성 광물에 의한 비소 포획이 주요 비소 고정 기작인 것으로 나타났다.