뽕나무는 옛날 가정에서 질긴 쇠고기를 조리할 때 사용하였다고 하였는데, 실제로 육류 조리에의 이용 가능성을 모색하기 위하여 우선 뽕나무 줄기의 속껍질에서 추출한 단백질 분해효소의 활성 및 특성을 알아 본 결과는 다음과 같다. 시료 2,800 g으로부터 조효소 분말 2.25 g을 회수하였는데, 회수율은 0.08% (wet basis)이었다. 뽕나무에서 추출한 단백질 분해효소 활성은 2,358 unit/g을 나타내었다. 효소의 특성 중 기질 특이성은 다른 단백질 기질에 대한 뽕나무에서 추출한 조효소의 효소활성을 조사해 본 결과 casein 100에 대하여 hemoglobin 44, collagen 34, egg white 20, gelatin 13의 비율로 가수분해하는 것으로 나타났다. 이 결과 뽕나무에서 추출한 조효소의 기질 특이성은 육류에 주로 함유된 단백질인 hemoglobin과 collagen을 비교적 잘 가수분해하는 것으로 나타났다. 뽕나무에서 추출한 조효소의 활성 온도는 30~6$0^{\circ}C$였고, 최적온도는 5$0^{\circ}C$로 나타났으며, 7$0^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 그 활성이 급격히 감소하였다. 또한 pH를 달리한 역가 실험은 pH 5.0~7.0에서 안정하였고, 최적 pH는 6.0으로 관찰되어졌으며 8.0이상의 pH에서는 그 활성이 급격히 떨어졌다. 또한 뽕나무에서 추출한 조효소의 단백질 함량은 7.2%였고, specific activity는 32.75 unit/mg이었다.
꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata)는 뽕나무과(Moraceae)에 속하는 낙엽활엽 소교목이다. 우리나라와 중국, 일본과 같은 동아시아에 주로 분포하며 척박한 땅에서도 잘자라고 병충해에 강하다고 알려져 있다. 예로부터 꾸지뽕나무는 항암, 간보호, 눈을 밝게하는 작용이 있다고 동의보감과 신농본초경에 기록되어 있다. 우리나라는 오랫동안 된장 등 발효식품을 자주 접하고 섭취하여 왔다는 점을 고려하여 본 연구를 수행하였다. 발효균을 접종하면 항암활성, 면역체계 개선 등 다양한 생리활성 물질이 증가한다고 알려져 있다. 본 연구는 가시가 없고 잎이 커 작업성이 용이한 대품 품종을 2018년 9월에 전남 신안군에서 채취하여 분석 시료로 사용하였다. 항산화활성 측정은 프리라디칼(DPPH, ABTS) 소거능을 측정하여 농도(EC50)별 측정결과 $100{\mu}g/mL$ ext. 이하로 항산화 활성이 열매보다 잎이 높다는 것을 확인하였다. 황국균(Aspergillus oryae)을 꾸지뽕나무 잎과 열매에 접종시켜 페놀성화합물을 스크리닝 한 결과 기존에 발견되지 않은 Salicylic acid, Naringenin, Vanilic acid, Oxyresveratrol 등 기능성 물질이 발견되었고, 잎의 경우 36시간 발효물(355mg/g)은 무처리군(179mg/g)에 비해 2배정도 상승하였다. 열매의 경우 48시간 발효시켰을 경우(472mg/g)으로 무처리군(156mg/g)보다 3배정도 상승하였다. 발효를 통해 꾸지뽕나무 잎과 열매의 최적의 추출조건을 확립하고 생리활성 물질 분석을 이용한 효능탐색 등을 진행하였다. 향후 꾸지뽕나무를 활용한 식품 소재개발 등 사업화에 기초적인 자료를 제공하여 임업인의 새로운 소득품목 육성에 기어코자 한다.
몇 년전 TV에서 강원도 고성군에서 꾸지뽕나무를 농경지에 집단으로 재배하여 그 잎에서 즙을 내여 칼국수를 만드는 것을 보았는데, 또 다른 매체에서는 이 나무를 골목으로 상황버섯을 종균을 접종시켜 재배하면 일반 골목 재배보다 항암 효과가 높은 버섯을 생산한다고 하고, 이 잎을 먹인 누에를 성인병 예방이나 치료약으로 사용하기 위해 최근들어 여기저기서 소득 작목으로 대량재배가 이루어지고 있다. 최근들어 꾸지뽕나무가 치료가 어려운 질병의 치료약으로 혹은 건강식품으로 찾는 이들이 많아졌다.
2017년도에서 2018년도까지 오디 생산용 뽕나무에 발생하는 주요 병해충 발생양상을 조사하였다. 병은 균핵병 등 5종, 해충은 뽕나무이 등 4종이 수확 전에 피해를 주는 것으로 조사되었다. 본 연구에서는 가장 큰 문제를 일으키는 균핵병과 뽕나무이에 의한 피해를 예방하기 위해 약제 체계별 방제효과를 조사하였다. 균핵병과 뽕나무이를 동시에 방제하기 위한 체계처리 결과는 관행방제구의 방제효과가 66.7%이었던 반면 종합방제구는 89.3%로 방제효과가 우수하였다. 실험 결과를 바탕으로 균핵병 예방을 위해 2월부터 순차적으로 약제를 처리하면서 4월 중하순에 균핵병과 뽕나무이를 동시방제하는 것이 방제에 필요한 노동력도 경감하고 병해충 발생생태에 맞춘 방제방법으로 오디 생산 현장에서 활용도가 높을 것으로 생각된다.
뽕나무의 계통별, 품종별 질소비료의 시비량, 그리고 생장조절 물질 등을 처리하고 휴면기간 및 그 강도를 조사하였다. 한편 휴면과 관계가 깊은 단백질, RNA 함량을 경시적으로 분석하여 뽕나무 휴면상황과 단백질 및 핵산과의 관계를 구명코자 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 수원지방에서의 휴면은 9월 하순부터 11월 상순까지 깊은 휴면에 들어가는데 이중 10월 하순부터 10월 상순까지 최심휴면을 유지하였으며 11월 상순 이후부터는 각성되기 시장하겨 11월 하순에 점차 휴면이 타파되었다. 2. 표준 시비를 한 뽕나무에 비하여 질소질을 배가한 뽕나무의 발아율이 증가하여 휴면 발현이 지연되었으며, 각성초기인 11월 상순경부터 발아율이 다시 증가하였다. 3. 뽕나무 지조에 GA3 10ppm, NAA 0.02%, ABA 100ppm을 처리한 결과 GA3 처리는 발아율의 증가되어 휴면의 억제에 영향을 주었다고 보며 NAA는 별 차이가 없었다. 4. 뽕나무 지조 피부와 단백질 함량은 휴면초기부터 휴면이 타파될 때까지 계속 증가하는 추세이며, 품종간에 있어서는 용천뽕이 가장 많았으며, 대륙뽕은 가장 적었다. 5. 피부의 RNA함량의 변화는 단백질 함량과 같은 경향을 보였으며, 품종간에 있어서는 용천뽕의 RNA 함량이 가장 많았다. 반면 DNA 함량은 RNA에 비하여 훨씬 적었으며 품종간에 차이를 보이지 않았다.
천마와 뽕나무버섯균 균사속과의 공생관계 규명을 위한 광학 및 전자현미경을 이용한 조직학적 연구를 수행한 결과 천마에 의해서 유도된 뽕나무버섯균의 균사속이 천마와 접촉하면 뽕나무버섯균 균사속의 침입에 의해 천마의 표피층은 심한 손상을 받게되며, 뽕나무버섯균의 균사속이 cortex층에 침입하여 내생균근을 형성하였다. 천마의 cortex층에 존재하는 내생균근으로부터 균사들이 각 피층세포에 침투해 들어간 균사속은 시간이 경과할 수록 균사결속이 상당히 와해되어지며, 균사속으로 부터 피층세포에 세포벽을 뚫고 세포 안으로 들어온 균사들은 천마에 의해 용해 분해 소화되어 뽕나무버섯 균사는 결국 천마의 영양원이 됨을 확인하였다. 또한 뽕나무버섯균의 침식을 받은 cortical cell에서 세포 및 핵이 비감염 부위보다 $1.5{\sim}2$배 가량 커짐을 확인 할 수 있다.
꾸지뽕나무의 수요 증가에 따라 자생지 파괴가 심각한 반면 꾸지뽕나무에 대한 연구는 미비하기 때문에 자생지 복원과 새로운 농가 소득원으로 이용하기 위하여 국내에 자생하는 꾸지뽕나무 16개 집단을 대상으로 엽과 열매의 형태적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 조사된 꾸지뽕나무 집단에서 엽의 형태적 특성에 대한 유집분석 결과 4개의 그룹으로 구분되었다. 열매의 형태적 특성을 분석하기 위해 꾸지뽕나무 15개 집단의 열매길이, 폭, 무게 등 3가지 형질을 분산 분석한 결과, 유의확률이 p=0.05로 각각의 형질에 따라 집단 간에 차이가 있는 것으로 나타났으며 열매의 3가지 형질별 특성을 이용하여 군집분석을 실시한 결과 세 집단으로 구분되었다. 본 연구결과에 따르면 꾸지뽕나무 엽과 열매의 형태학적 특징은 각 집단 간 차이가 있었으며, 엽의 형태적 특징과 열매의 특징이 일치하지는 않았다.
본 연구는 국내의 뽕나무 재배면적 및 오디 생산량의 변화 추이를 파악하고, 전라북도 부안군 산림을 대상으로 뽕나무의 효과적 재배를 위한 적지를 과학적으로 탐색하고자 수행하였다. 최근 3년간의 국내 뽕나무 재배면적은 꾸준히 증가하였으며, 국내의 오디 최대 산지는 전라북도인 것으로 조사되었다. 특히 부안군은 가장 넓은 뽕나무 재배면적을 차지하고 있었다. 한편, 부안군 산림을 대상으로 해발고, 향, 경사, 토성 그리고 유기물 함량의 5개 재배적지 인자와 GIS를 이용하여 뽕나무 재배적지를 탐색한 결과, 부안군 전체 산림면적 16,608ha 중 663ha가 뽕나무 재배적지인 것으로 탐색되었다. 특히 변산면, 상서면 그리고 진서면의 산림은 많은 재배적지를 포함하고 있어 재배면적 확대에 유리한 지역인 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 향후 부안군의 산림을 대상으로 한 뽕나무 재배면적 확대계획 수립 시 효용성 높은 자료로 활용될 것으로 기대된다.
뽕나무에 VA mycorrhizae의 1종인 Glomus mosseae, Mosse and frappe를 접종하여 소독을 하지 않은 토양에 심어 6월간 재배한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. VA mycorrhizae 접종 뽕나무는 전체 조장은 15%, 조경은 19%, 뽕잎량은 30%가 더 많았다. 나. VA mycorrhizae접종 뽕나무의 뽕잎 성분은 질소는 12%, 인산은 10%, CaO는 10%가 더 많았고 $K_2$O는 차이가 없었으며 MgO는 20%가 더 많았다. 다. VA mycorrhizae접종 뽕나무 뿌리는 질소는 20%가 더 적었고 인산은 21%가 더 많았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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