멸강나방의 발육과 생식에 먹이(옥수수잎, 벼잎, 배추잎,양배추잎, 콩잎 그리고 누에인공사료)가 미치는 영향을 조사하였다. 알과 번데기기간은 먹이간에 유의성이 없었으나, 유충기간은 유의성이 있었다. 총발육기간(알에서 성충까지)은 옥수수잎에서 32.5일로 가장 짧았고 콩잎에서 46.6일로 가장 길었다. 부화 후 16일째의 유충 무게는 벼잎과 누에인공사료에서 무거웠던 반면, 고구마잎과 양배추잎에서는 가벼웠고 용화하지 못했다. 번데기 무게는 벼잎에서 가장 무거웠다. 부화유충에서 성충까지의 생존율은 옥수수잎에서 70.6%로 가장 높았고, 콩잎에서 39.8%로 가장 낮았다. 암컷 성충의 수명은 먹이간에 큰차이는 없었다. 암컷 한 마리당 평균 총산란수는 벼잎, 옥수수및, 누에인공사료에서 사육한 경우가 배추및, 콩잎보다 많았다. 1세대 순증가율(R$_{0}$)은 누에인공사료에서 1218.5로 가장 높았으며, 내적자연증가율(R$_{0}$)의 범위는 0.115-0.175로 옥수수잎에서 가장 높았다.
분얼하는 옥수수 교잡종 (IK//1R1/B68)의 잎이 분얼하지 않는 옥수수(진주옥)의 잎과 길이나, 폭 또는 면적에 있어서 차이가 있는지의 여부를 알기위해 주경 또는 분얼경의 지엽으로 부터 아래로 9개 잎을 수확기에 취하여 엽장, 엽폭, 엽면적을 측정하였다. 1. 개체당 주경의 평균 엽장은 IK형 (IK//IRI/B68)이나 진주옥이 거의 같았으나 평균 엽폭은 IK형이 진주옥보다 약 2cm 좁았다. 평균 엽면적 역시 IK형이 적었는데 그 이유는 엽폭이 좁았기 때문이었다. 2. IK형 옥수수에서 주경과 분엽경간의 잎특성(장, 폭. 면적)은 서로 비슷하였다. 3. IK형 옥수수는 착수절 바로 아래 절의 잎이 가장 길었고 착수절 바로 위의 잎이 가장 넓었다. 4. IK형 옥수수 잎의 절입별 병이계수를 비교한 결과 착수절을 포함한 착수절 근처 잎이 변이계수가 가장 낮았고, 착수절에서 멀리 떨어진 잎일수록 변이계수의 값이 컸다. 특히 정엽의 변이계수는 다른 잎들보다 훨씬 컸다. 이같은 경향은 주경과 분얼경의 잎이 모두 같았다. 5. 기존의 공식(장$\times$폭$\times$0.75)에 의해 추정한 엽면적보다는 직접 측정한 엽면적이 컸다. 따라서 IK형 옥수수의 엽장과 엽폭에 의한 엽면적 추정은 기존의 0.75 대신에 0.80을 이용하는 것이 보다 타당할 것으로 생각된다.
여러 파장의 광선(백색, 적색, 녹색 그리고 청색광)과 NAA, $GA_3$, BA 등의 식물호르몬을 옥수수와 녹두 유식물의 잎에 처리하여 환원당 축적과 invertase isozymes 활성에 미치는 효과를 조사하였다. NAA는 옥수수와 녹두 잎의 환원당과 invertase isozymes 활성의 증가를 촉진하였으나, $GA_3$는 환원당 축적과 효소의 활성증가에 효과적이지 못하였다. 한편 BA는 녹두 잎의 imvertase isozmes의 활성증가를 유도하는 반면, 옥수수 잎에 있어서는 큰 영향을 미치니 못하였다. 환원당의 축적에 있어서 적색광은 백색광에 비하여 효과적이였으나, invertase isozymes의 활성증가에 있어서는 여러 파장의 광선 모두가 촉진효과를 보여주지 않았다. 식물호르몬과 광선의 동시처리에 있어서 NAA와 백색광 동시처리는 녹두 잎의 환원당 축척 및 invertase isozymes의 활성증가에 매우 효과적이였으며 NAA와 청색광 동시처리는 옥수수 잎의 환원당 축척과 invertase isozymes의 활성증가에 매우 효과적이었다. 이상의 결과로 보아 옥수수와 녹두 잎의 환원다 축척 및 inverses isozymes의 활성증가에 있엇 식물호르몬, 큭히 NAA는 여러 파장의 광선보다 더 중요한 요인인 것으로 사료된다.
여러 파장의 광선(백색, 적색, 녹색 그리고 청색광)과 NAA, $GA_3$, BA 등의 식물호르몬을 옥수수와 녹두 유식물의 잎에 처리하여 환원당 축적과 invertase isozymes 활성에 미치는 효과를 조사하였다. NAA는 옥수수와 녹두 잎의 환원당과 invertase isozymes 활성의 증가를 촉진하였으나, $GA_3$는 환원당 축적과 효소의 활성증가에 효과적이지 못하였다. 한편 BA는 녹두 잎의 imvertase isozmes의 활성증가를 유도하는 반면, 옥수수 잎에 있어서는 큰 영향을 미치니 못하였다. 환원당의 축적에 있어서 적색광은 백색광에 비하여 효과적이였으나, invertase isozymes의 활성증가에 있어서는 여러 파장의 광선 모두가 촉진효과를 보여주지 않았다. 식물호르몬과 광선의 동시처리에 있어서 NAA와 백색광 동시처리는 녹두 잎의 환원당 축척 및 invertase isozymes의 활성증가에 매우 효과적이였으며 NAA와 청색광 동시처리는 옥수수 잎의 환원당 축척과 invertase isozymes의 활성증가에 매우 효과적이었다. 이상의 결과로 보아 옥수수와 녹두 잎의 환원다 축척 및 inverses isozymes의 활성증가에 있엇 식물호르몬, 큭히 NAA는 여러 파장의 광선보다 더 중요한 요인인 것으로 사료된다.
본 연구는 자색 옥수수 부산물인 옥수수 줄기와 잎을 이용하여 염액을 추출하여 여러 가지 염색 조건에서 염색정도를 관찰하고 자색옥수수 부산물의 염료로서의 가능성을 타진하여 이용성 증진을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 1. 자색 옥수수 추출시 pH에 따른 흡광도의 변화가 없으므로 자색 옥수수 색소 함량을 측정하기 위하여 UV 흡광도를 측정할 때 520~560 nm를 이용하는 것이 효율적일 것으로 생각된다. 2. 자색 옥수수 잎 추출물로 염색한 silk와 cotton은 pH가 높아질수록 직물의 밝기와 적색도가 낮아졌다. 줄기 추출물의 경우에는 뚜렷한 경향을 나타내지는 않았지만 pH 값이 높아질수록 밝기와 적색도가 높아지는 경향을 나타내었다. 3. 농도에 따른 직물의 염색 정도는 silk와 cotton 모두 농도가 높아질수록 밝기는 낮아지고 적색도는 증가하는 경향을 나타내었다. 4. Silk와 cotton은 일반적으로 염색시간이 길어질수록 명도가 증가하고, 적색도는 감소하는 경향을 나타내었다.
국내에서 재배되는 옥수수의 수확 후 버려지는 잎을 수거하여 음건하고 분쇄 한 후 실험에 사용하였다. 두 가지 용매로 추출 후 DPPH, ABTS, 총 플라보노이드 함량, 총 폴리페놀 함량을 측정하여 항산화 활성을 분석하고, Paper disc diffusion method 로 clear zone의 직경을 측정 하였다. 그 결과 에탄올 추출물이 모든 항산화활성과 항균활성에서 다소 높은 결과를 나타내었다. Gallic acid를 표준물질로 하여 총 polyphenol 함량을 측정한 결과 CE는 $31.2{\pm}5.2mg\;GAE/g$로 높은 활성을 보였고, DPPH radical 소거능 측정 결과 CE는 1, 10, 100, 1,000 (${\mu}g/mL$) 농도에서 각각 $4.6{\pm}0.9%$, $6.4{\pm}0.5%$, $22.9{\pm}0.6%$, $83.2{\pm}0.2%$로 나타나 농도 의존적 경향을 보였으며 1,000 (${\mu}g/mL$)에서는 매우 높은 활성을 보였다. 지금까지 옥수수와 옥수수 수염에 대한 연구는 많지만 페기 되는 잎에 대한 연구는 없어 본 연구가 새로운 천연 항산화, 항균 효능을 가진 원료개발의 기초 자료가 될 것으로 판단된다.
옥수수를 재배할 때 가장 문제가 되는 해충은 조명나방(Ostrinia furnacalis)이다. 조명나방은 나비목 포충나방과에 속하는 곤충으로 유럽과 아메리카, 아프리카 대륙을 제외한 여러 지역에 분포하는데, 국내에서는 1924년 처음 기록되었다. 먹이로는 외떡잎식물인 옥수수, 수수, 조, 율무뿐만 아니라 피망과 같은 쌍떡잎식물도 있어 기주식물 범위가 넓은 해충으로 알려져 있다. 애벌레가 먹이식물의 줄기와 열매 속으로 파고 들어가 안에서 먹는데, 옥수수에는 잎, 줄기, 수꽃과 암술, 열매의 겉과 속에 구멍을 내어 피해를 준다. 외부에 노출되지 않고 식물의 안쪽에서 생활하는 곤충으로 관리하기에 어려운 점이 많다. 따라서 조명나방에 대한 이해를 돕고자 조명나방의 생태와 예찰방법을 소개한다.
46종 식물의 에탄올 추출물을 대상으로 기주식물상의 주요 식물병 6종에 대하여 방제효과를 온실실험으로 조사하였다. 46종의 시험식물 추출물을 pot당 5, 10 mg씩 처리하였을 때 해바라기꽃과 옥수수잎 추출물이 벼도열병에 80% 이상의 방제효과를 나타내었다. 5 mg의 농도에서 해바라기 잎과 꽃, 쑥갓 호박씨, 토마토 옥수수와 옥수수익의 추출물이 잿빛곰팡이병에 80% 이상의 방제효과를 나타내었고, 밀녹병에 대해서는 피망, 호박씨, 해바라기씨, 토마토 및 아욱의 추출물이 80% 이상의 방제효과를 나타내었다. 보리흰가루병에 대해서는 오이, 해바라기씨, 감자 및 옥수수와 잎의 추출물이 10 mg의 농도에서 80% 이상의 방제효과를 나타내었다. 그러나 토마토역병과 벼잎집무늬마름병에 대해서는 모든 시료가 활성을 나타내지 않았다. 살균치 carbendazim, diethofencarb, procymidone 저항성 균주에 대해서는 해바라기잎과 꽃의 추출물이 모든 균주에 높은 방제효과를 나타내었고, 쑥갓과 해바라기씨의 추출물은 SSR(carbendazim 감수성, diethofencarb 감수성, procymidone 저항성 균주) 및 RSR(carbendazim 저항성, diethofencarb 감수성, procymidone 저항성 균주)에 90% 이상의 방제효과를, 옥수수와 잎은 SSR(carbendazim 감수성, diethofencarb 감수성, procymidone 저항성 균주)에 강한 방제효과를 보였다. 그러나 RROS(carbendazim 저항성, diethofencarb 저항성, procymidone 감수성 균주)에 대해서는 사용된 시료 중 토마토 추출물만이 방제효과를 보였다.
GABA는 glutamic acid decarboxylase에 의해서 L-glutamic acid가 탈탄산화되어 생합성된 비단백질 아미노산이다. GABA는 식물에서 스트레스에 대항한 대응반응으로 생성된다. 사람의 중추신경계에서는 주요 억제성 신경전달물질 중 하나로 항고혈압, 항당뇨 효능이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 우리는 보리 잎과 옥수수 수염을 유산균과 함께 발효함으로써 GABA 생성을 증진시키고자 하였다. 보리 잎과 옥수수 수염을 다양한 무게 비율로 조합하여 혼합하였고, $30^{\circ}C$에서 48시간 동안 배양기 안에서 L. plantarium과 함께 발효시켰다. 발효된 혼합물을 열수 추출한 후, thin layer chromatography와 GABase assay를 이용하여 GABA의 생산을 분석하였다. 우리는 9:1 혼합발효추출물이 다른 비율의 추출물 보다 GABA 함량이 높은 것을 확인하였는데 이것은 혼합과 발효기술이 보리 잎과 옥수수 수염 내 GABA 양 증진에 효과가 있음을 의미한다. 또한 몇 가지 생리활성을 분석한 결과 혼합발효추출물의 항산화 효능이 비발효 추출물에 비하여 증진되었고 세포독성은 나타나지 않음을 확인하였다. 이러한 결과는 보리 잎과 옥수수 수염의 조합과 이것을 유산균과 함께 발효시키는 방법이 고함량의 GABA와 증진된 생리 활성을 지닌 기능성 식품으로서의 개발 가능성이 있음을 의미한다.
풀무치[Locusta migratoria (메뚜기목: 메뚜기과)]를 사육할 때 보조먹이로서 전지분유, 밀기울, 옥수수잎 가루, 설탕을 주성분으로 한 혼합 인공사료를 제조하였다. 갓부화 약충에 인공사료만을 제공하여 성충 사망 때까지 사육하였을 때, 다음 세대 집단을 얻지 못했다. 인공사료를 매일 제공하면서 옥수수 잎을 하루걸러 제공하였을 때도 다음 세대 개체를 얻지 못했다. 그러나 인공사료와 옥수수 잎을 하루걸러 번갈아 제공하였을 때는 이후 4세대까지 사육이 가능하였다. 성충의 생식력도 옥수수 잎과 인공사료를 매일 같이 제공한 경우보다, 두 먹이를 하루걸러 번갈아 제공한 경우가 더 높았다. 이상의 결과로 본 연구에서 개발된 인공사료를 주먹이인 식물체의 보조먹이로 삼아 일정기간 풀무치 집단 유지에 이용할 수 있을 것으로 추정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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