자생허브 및 도입허브를 6종 선발하여 정유함량 분포비를 측정하였다. 또한 재배농가와 산업체에 고품질 정유생산을 위한 허브의 품질 및 등급판정 기준설정을 제시하고자 허브의 재배방법 및 수확, 건조방법에 관한 연구를 수행하였다. 대상허브는 꿀풀과 4종, 국화과 2종으로 생활형은 다년초로서 삽목이나 실생이 가능하며, 약용, 관상용, 향료 및 차 등으로 이용하였다. 허브종류별 정유함량으로 백리향 2.62%, 감국 2.0%, 라벤더 3.46%, 로즈마리 2.89% 등에서 높았다. 생육시기별 정유함량은 개화 전보다는 개화기인 7월경에 가장 높았으며, 재배유형별로는 노지재배보다 비가림재배에서 정유함량이 높았다. 또한 재배지역별로는 평야부보다 준고냉지에서의 정유함량이 높았다. 추출방법별로는 SDE(증류추출법)보다는 SFE(초임계추출법)의 정유함량이 2배 이상 높았으며, 추출부위별로는 꽃, 잎, 줄기 순으로 정유함량이 높았다. 수확 후 건조방법별 정유함량은 생체, 동결, 음건, 열풍건조 순으로 정유추출 함량이 높은 결과를 얻어 재배농가 및 가공업체에 허브 재배, 수확 및 건조방법에 대한 기준을 제시하였다.
수목에 스트레스를 가하여 정유를 증수할 목적으로 화학적 스트레스 자극제 5종과 생물적 스트레스 자극제 4종을 선발하여 실험을 실시하였다. 우선 정상적인 수목의 정유함량은 편백 2% 전후, 화백 1.6%, 소나무 0.4%, 잣나무 0.7%였으며, 상기 수종들은 모두 7월에 최대의 정유함량을 기록하였다. 또한 9종의 스트레스 자극제 처리 6개월 후 잎의 정유함량을 측정한 결과, 스트레스 자극제 처리에 의해 대체로 정류함량은 높아지는 경향을 보이고 있으나 자극제의 종류에 따라 변화가 없거나 또는 감소하는 경우도 있었다. 정유 증수효과에 영향을 미치는 수종별 최적 스트레스 자극제로 소나무는 치마버섯(SCC), 잣나무는 과산화수소수, 편백은 치마버섯(SCC), 화백은 ${\beta}-pyridone$이 선발되었으며, 특히 과산화수소와 ${\beta}-pyridone$은 공시한 4수종에 광범위하게 효과를 나타내는 스트레스 자극제였다. 그러나 뽕나무버섯(ARM)과 소나무잔나비버섯(FOP)의 잣나무 처리군 및 치마버섯(SCC)의 화백 처리군에서는 오히려 정유함량을 감소시켰다.
충북, 경남, 전남으로부터 배향초 종자를 수집하여 수원에서 재배하면서 수집종간 정유와 estragol 생산량을 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 지상부 건물중을 기준으로 생육정도를 비교한 결과, 가령산종과 순천종은 초기 생육이 좋았으며 목포종과 진도종은 개화 후 생육이 좋았다. 반면 담양종은 수집종 중에서 건물중이 가장 가벼웠다. 2. 대체적으로 estragol 함량은 각각 잎 $82.3{\sim}89.1%$, 화기 $81.1{\sim}89.2%$, 줄기 $72.0{\sim}45.6%$였으며, 수집종간에 큰 차이는 없었고, 개화성기에 가장 높은 함량을 보였다. 3. 정유함량은 개화성기에 1.0% (잎 1.0%, 화기 2.1%, 줄기 0.5%)로 수확시기 중 가장 높았으며, 특히 개화성기에 수확한 목포종의 화기는 3.3%의 정유함량을 보여 가장 많은 함량을 보였다. 4. 건물중과 정유함량이 좋았던 개화성기에 가장 많은 정유와 estragol이 생성되었으며, 수집종중에서는 목포종과 진도종에서 가장 많이 생성되었다.
길경의 화색에 따른 생육특성과 수량 및 품질에 차이가 나타나는지 그리고 재배년차에 따른 길경의 뿌리생육과 수량 및 사포닌과 정유함량 등에 차이가 있는지를 알아보고자 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 백화길경이 자화길경에 비해 줄기수, 꼬투리수, 초장, 종자수량과 같은 지상부 생육과 생근중, 건근중, 근장 및 근직경 등과 같은 뿌리 형질에서 다소 높은 경향을 보였으나 유의차는 없었다. 또한 사포닌 함량이나 정유 함량에도 차이가 없었다. 2. 2년생과 3년생에서 초장은 차이가 없었으나 개체당 줄기수와 꼬투리수는 3년생에서 많았다. 생근중, 근장 및 근직경은 3년생에서 높았다. 사포닌 함량과 정유함량은 2년생과 3년생간에 큰 차이를 보이지 않았다. 사포닌 함량은 2년생, 3년생 모두에서 5월에 채취한 것이 가장 높았고 9월에 채취한 것이 가장 낮았다. 정유함량은 8월에 채취한 것이 가장 높은 함량을 보였고 4월에 채취한 것이 가장 낮았다.
관수량 조절을 통하여 수분 스트레스를 주어 외관상의 생육과 품질, 정유의 생산성과의 관계를 구명하고자 하였다. 수분 스트레스는 관수량에 따라 처리하였는데 코코넛파이버와 펄라이트를 1:1로 혼합한 배지가 충진된 와그너 포트(1/20000a, ${\phi}24cm$)에 정식하여 처음 2주 동안은 주당 25mL, 다음 3주 동안은 30mL을 관수한 구를 D1이라 하고, 각각 75mL, 90mL(D2), 225mL, 270mL(D3), 675mL, 810mL(D4)을 관수한 네 처리구와 수분 스트레스를 주지 않은 구로 DFT구를 설정하였다. 생체중과 엽면적은 D3과 D4에서 가장 좋았다. 이 두 처리구가 근활력에서도 D1 처리구의 2배 이상으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 그러나 생체중 100g당 정유함량과 유선은 가장 관수량이 적은 D1 처리구에서 0.33%로 가장 높았다. D1 처리구가 proline과 peroxidase activity이 가장 높았고, 광합성, 기공저항, 기공전도도 등이 가장 낮아서 수분 스트레스를 가장 많이 받았음을 알 수 있었다. 주당 정유함량과 생산량의 측면에서 볼 때 생장과 정유함량 두 요소 모두 적절하였던 D3 처리구가 47.37mg으로 20mg 이하의 나머지 처리구에 비해 월등히 높았다. 외관 생육, 정유함량 및 생산량의 측면에서 볼 때 1-2주에는 225mL, 3-5주는 270mL을 관수한 D3 처리구가 최적의 관수량이었다. 따라서 최대의 정유 생산을 위해서는 최대의 생장을 유지시킨 후 수확 직전에 수분 스트레스를 준다면 정유합성을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.
당귀의 정유물을 Nickerson 동시 중류 추출법으로 추출하여, 저장온도와 기간에 따른 정유량의 변화를 비교하였고, 저장 60일째의 각 시료의 휘발성 성분을 GC 및 GC-MS법으로 분석, 동정하였다. 당귀의 정유함량을 비교한 결과 저장 10일째는 저온저장$(1{\sim}5^{\circ}C)$과 상온저장한 당귀는 저장직전에 분석한 당귀의 정유량과 거의 차이가 없었으나 20일 이후에는 저온저장한 당귀 시료의 정유량이 상온저장한 당귀의 정유량보다 함량이 많았다. 상온저장한 시료는 저장기간이 길어짐에 따라 정유량의 중가가 완만하다가 60일에는 정유량이 증가하였다. 저온 저장한 시료는 저장기간 20일째는 정유량의 현저한 중가추세를 보였으나 60일까지는 유지 혹은 완만한 중가추세를 보였다. 당귀의 휘발성 성분을 분석한 결과 당귀의 주요 향기성분으로 극성 컬럼에서는 ${\beta}-elemene$ 등의 terpene hydrocarbon류, eudesmol 등의 terpene alcohol류, (-)-trans-myrtanyl acetate ester 등이 둥정되었다. 비극성 컬럼에서는 camphene 등의 terpene hydrocarbon류, ${\alpha}-eudesmol$ 둥의 terpene alcohol류, butylidene phthalide 등이 동정되었다. 특히 eudesmol류는 상온저장에서 전체 정유량의 45%, 저온저장에서 48%를 차지했다. 당귀의 휘발성 성분으로 극성과 비극성 컬럼에서 함량이 많은 eudesmol과 terpene alcohol류 등은 독특하고 상쾌한 당귀의 향에 기여하리라고 생각된다. 저장 방법 면에서 상온저장한 시료와 저온 저장한 시료를 비교해보면 당귀의 대부분의 향기성분의 함량은 저온저장한 시료에서 많았다. 그리고 eudesmol은 전체적으로 상온저장 시료와 저온저장 시료 양쪽에서 많았으나 저온저장한 시료 쪽의 함량이 더 많았다.
본 실험은 수경재배시 마죠람과 오레가노의 알맞은 배양액 농도를 구명하기 위하여 실시했다. 배양액은 유럽채소연구센터 허브액을 사용했다. 처리농도는 0.5, 1.0, 2.0, 3.0배액 등 4수준이었고 재배기간은 40일이었다. 마죠람은 지상부 생육, 지하부 생육, 비타민 C,총 정유생산량은 0.5배액에서 가정 조았다. 그러나 무기물함량은 20.배액에서, 정유함량은 3배액에서 좋았으며 엽록소 함량은 고농도에서 감소하였다. 오래가노의 생육 0.5배야ㅐㄱ에서 조았으며, 3.0배액에서는 고사하였다. 엽록소 함량은 2.0배액에서 낮았으나 비타민 C는 이온농도에 영향을 받지 않았다. 무기물과 정유함량은 1.0배액에서 높았으나, 정유생산량은 0.5배액에서 높았다. 이사의 결과로 볼 때 마죠람과 오레가노 수경재배시 적절한 배양액 농도는 허브 배야액 0.5배인 것으로 생각된다.
본 실험은 대량생산을 위한 포트 재배시 바실의 생육과 정유함량을 향상시킬 수 있는 최적의 배지와 적정 배양액의 농도를 선발하고자 실시하였다. 배양액농도에 따른 생육은 1, 2배에서 양호하였으며, 3배의 경우 생육이 억제 되었다. 생육이 좋은 양액농도는 펄라이트의 경우 2배, 피트모스. 코코피트 단용배지는 0.5배, 혼용배지의 경우 1배였다. 배지별로는 코코피트를 사용한 경우가 생육이 좋았으며, 펄라이트의 경우도 양호하였으나, 피트모스의 경우 생육이 저조하였다. 내적인 품질은 동일한 경향을 보이지 않았으나, 정유함량의 경우 코코피트와 펄라이트(1:1 v:v)를 혼용한 처리구에서 높은 수치를 보였다. 따라서, 바실 포트 재배의 경우, 코코피트와 펄라이트 1:1(v:v) 혼용배지에 벨기에의 유럽채소연구회에서 개발한 허브 배양액 1배($EC=2.4dS{\cdot}m^{-1}$)를 처리한 것이 외관생육과 정유함량의 두 요소를 고려해 볼 때 가장 적합하였다.
본 실험은 고기능성 채소 생산을 위한 배양액내의 적정 셀레니움 농도를 구명하고자 수행되었다. 벨기에의 채소연구소에서 허브재배를 위해 개발된 양액을 이용하여 각각 $Na_2$SeO$_4$를 0, 2, 4, 6, 8mg/$\ell$농도로 처리하였다. 배양액내 셀레니움의 농도가 국화과 식물인 향쑥의 생육에 미치는 영향을 알아본 결과 저농도의 처리는 생육을 향상시켰으나 6mg/$\ell$이상의 고농도 처리는 생육을 감소시켰다. 엽록소의 함량은 셀레니움 처리에 의해 증가되었는데 배양액 내의 selenate ion 농도가 높을수록 전체 엽록소함량도 증가되었다. 비타민 C의 함량은 좋은 생장을 보였던 4mg/$\ell$처리까지는 증가하였으나 그 이상으로 농도가 증가했을 때 비타민C의 함량은 감소하였다. 저농도의 selenate 이온 농도는 정유의 함량을 증가시켰으나 고농도에서는 정유의 함량이 감소되었다. 식물에 의한 셀레니움의 흡수는 배양액내의 selenate 이온 농도가 증가할수록 촉진되었다.
배초향 국내 수집종의 생육특성 및 수확시기별 로즈마린산과 정유함량을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 수집종들의 개화기는 8월 13일${\sim}$8월25일로 진도 수집종이 가장 늦었고 초장은 $120{\sim}170cm$, 주당 분지수는 $13{\sim}21$개, 화방군(花房群)의 길이는 $10{\sim}15cm$였으며, 화방군(花房群)의 수(數)는 $13{\sim}22$개로 수집종간에 유의성이 없었다. 2. 수집종들의 부위별 건물수량 (kg/10a)은 꽃 $109{\sim}156kg$, 잎 $135{\sim}252kg$, 줄기 $421{\sim}932kg$, 뿌리$172{\sim}394kg$으로 꽃과 뿌리에서는 유의성이 없었으며 건물수량은 개화 중기 (9월 20일)에 수확한 것이 가장 많았다. 3. 수집종들의 로즈마린산 함량은 모든 부위에서 유의성이 인정되었는데 꽃 $0.32{\sim}2.34%$, 잎 $0.97{\sim}1.64%$, 줄기 $0.03{\sim}0.21%$, 뿌리 $0.91{\sim}6.56%$로 뿌리의 함량이 가장 높고 줄기의 함량이 가장 낮았다. 4. 잎의 로즈마린산과 정유함량은 개화전(開花前)이 각각 3.76%, 5.78%로 개화후(開花後)의 1.55%, 2.10%보다 더 높았으며 지상부의 로즈마린산 함량은 개화전에 가장 높았으나 정유 함량은 개화말기에 가장 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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