This study was conducted to investigate the effect of aquatic plant as a botanical air purification on the indoor air pollution by formaldehyde. Three aquatic plants such as Eichhornia crassipes, Cyperus alternifolius, Echinodorus cordifolius, were selected for this study and they were placed in the artificially contaminated chamber under laboratory condition. The results showed that all three plants could remove the formaldehyde from the contaminated air system effectively. Reduction in the formaldehyde levels by Eichhornia crassipes, which is the floating plant, might be associated with the factors of plant and water. Reduction in the formaldehyde levels by Cyperus helferi and Echinodorus cordifolius, which were emergent plant, was due to the complex effect of plant, soil medium and water. In aquatic plant system, dissolution, microbial degradation in rhizosphere, uptake through root and shoot, sorption to soil and shoot, hydrolysis are known as the main mechanisms of water soluble pollutants in the given system. The advantages of indoor air quality control system using aquatic plants can be; 1) various purifying mechanisms than foliage plants, 2) effective for decontamination of water soluble pollutants; 3) easy for maintenance; 4) diverse application potential. Therefore it was suggested from the results that indoor air control system of aquatic plants should be more effective for reduction of indoor air pollutants.
본 시험은 2010년 경상북도 농업기술원 벼 시험재배 포장에서 잡초발생 예찰 시스템 구축의 일환으로 최근 담수 직파답이 늘어나면서 벼 재배시 문제잡초인 피와 너도방동사니를 대상으로 잡초 밀도별 벼와의 경합력을 구명하고 Rectangular hyperbola 모델을 기초로 잡초의 밀도에 따른 쌀 수량 감소를 예측하고 경제적인 방제 필요수준을 구명하고자 본 시험을 실시하게 되었다. 피와 벼와의 밀도 경합에 따른 쌀수량 예측식은 y=507kg/(1+0.001734x), $R^2$=0.867이고, 너도방동사니는 y=560kg/(1+0.001883x), $R^2$=0.933으로 나타났다. 표 6은 재료 및 방법에 제시한 바와 같이 Cousens(1987)에 의해 개발된 계산식(2)을 이용하여 벼와 잡초와의 경합에 있어서 당해연도 경제적 한계 허용밀도를 산출하여 나타내었다. 그 결과, 제초제 구입비용은 ha당 150,280원(2010년)이었고, 제초제를 살포하는데 소요되는 인건비 등은 ha당 99,360원, 쌀의 kg당 가격은 1,605원, 제초제의 방제가는 95%로 적용하였을 때 경제적 한계 허용 밀도는 잡초 완전 방제시 쌀 수량이 5.07톤이고 1본당 수량 감수 정도가 0.001734인 피는 평방미터당 2.3본, 잡초 완전 방제시 쌀 수량이 5.60톤이고 1본당 수량 감수 정도가 0.001883인 너도방동사니는 평방미터당 15.5본이었다. 이와 같은 결과로 볼때 잡초의 벼에 대한 경합력이 높을수록 경제적 한계 허용 밀도의 본수는 줄어들었고, 경합력이 낮았던 잡초는 경제적 한계 허용 밀도의 본수가 증가되는 경향이었다.
추출방법에 따른 몇 가지 약초의 항산화 활성 변화를 연구하였다. 총 5가지 약초(우슬, 목통, 두충, 시호, 향부자)에 대해 비가열 초음파추출, 환류추출 및 열처리 초음파추출을 실시하였다. 총 폴리페놀 함량은 환류추출과 열처리 초음파 추출이 비가열 초음파추출보다 높았으며, 두충과 향부자를 제외한 세 시료가 열처리 초음파추출이 환류추출보다 높았다. 총 플라보노이드 함량은 향부자를 제외한 네 시료가 열처리 초음파추출과 환류추출이 비가열 초음파추출보다 더 많았으며, 우슬과 목통을 제외한 세 시료에서 환류추출이 열처리 초음파추출보다 더 많았다. ABTS 라디칼 소거능은 환류추출과 열처리 초음파추출이 비가열 초음파추출보다 작았으며, DPPH 라디칼 소거능은 우슬과 목통을 제외한 세 시료는 환류추출에서 더 높은 활성을 나타내었다. 환원력은 우슬이 가열처리 시 많은 증가를 나타내었으며, 다른 네 시료는 추출방법에 따른 차이가 작았다. 본 실험 결과에 따르면, 약초의 종류에 따라 적합한 추출방법과 전처리를 적용함으로써 높은 항산화 활성을 가진 추출물을 얻는 것이 가능할 것이라 판단된다.
1. 너도방동산이 (괴경), 올미 (괴경), 가래 (인경)을 공시해서 영양번식기관의 사멸온도 및 수분조건을 밝힘과 동시 사멸에 관여하는 양요인의 상호관계에 대하여 검토했다. 2. 저온처리에 의한 영양번식기관의 사멸양상은 초종간 차이가 보일뿐 아니라 토양건습에 의해 현저히 달라서 침수토양의 경우 영양번식기관의 저온치사한계는 너도방동산이가 -5^\circ C, 올마-7^\circ C 가래 -6^\circ C로 추정되었다. 이중 내동성은 올미가 가장 강하였다. 한편 건토에서는 초종의 내건성차이를 보여 0^\circ C 또는 -5^\circC가 되어도 너도방동산이와 올미의 괴경은 사멸하나 가래의 인경은 사멸되지 않았다. 3. 침수토, 건토 공히 괴경(인경)을 토양 표면과 상중2.5cm 깊이로 묻은 결과 침수토양에서는 양치상조건에서 사멸의 차이는 거의 없고 건토에서는 각 초종 모두 처리온도에 약간 차이가 있었다. 4. 괴경 (인경)의 고온치사한계에 있어서는 너도방동산이가 50^\circ C에서 2시간, 올미는 45^\circ C에서 24시간, 가래는 45^\circ C에서 1시간으로 사멸하는 것을 보여 고위도에 분포가 많은 가래가 고온에서 가장 약하였다. 5. 영양번식기관의 내건성에 있어서는 너도방동산이와 올미는 괴경수분이 40~50%에서 발아가 현저히 낮아지나 가래는 인경수분이 45%에서도 대부분 발아가 되어 건조에 강한 성질을 가지고 있었다. 6. 일광하에서 토양수분별 괴경치상위치와 발아와의 관계를 보면 가래는 토양수분이 3.5~4.5%인 건토(A Plot)에서 표면에 있거나 묻혀있는 경우 발아율이 낮아 고사하지만 토양성분이 17%이상인 경우에는 양치상 조건에서 고사되지 않았다. 그러나 너도방동산이, 올미는 토양수분17%에서 묻을 경우는 발아되지만 표면에 둘 경우는 토양수분25%에서도 2~3일 두면 발아능력을 상실하여 점차 고사하였다. 7 이상의 결과로서 경기에 의해 노출된 괴경의 사멸은 토양건습과 밀접한 관계가 있는 것으로 보이며 일반적으로 노출된 괴경은 동계 저온에 의한 것보다는 건조에 의한 사멸을 촉진하는 요인이 큰 것으로 보여 진다.
새로 도입된 기름골의 적정 질소 시비량, 재식거리 및 파종기를 규명함과 동시에 수확 후 농업부산물인 경엽의 사료가치를 요약하면 아래와 같다. 기름골의 질소시비에 대한 반응이 둔감하여 질소 시용량이 많을수록 생괴경의 수량이 감소되었으며, 질소의 적정시비량은 10kg/10a 정도이며, 적정 재식거리는 휴폭 50cm, 주간거리 15∼20cm로 하여, 1본 2립씩 파종하는 것이 생괴경 수량성이 높곤 파종기는 파종전 5일간 침종한 후 5월 10일경에 파종할 경우 초장이 길고, 주당 괴경수도 많았다. 또한, 기름골 수집종의 사료 가치 평가에서 초장은 평균 126cm, $\m^2$당 경수는 671개, 도복은 중 정도이었으며, 괴경 수확 후 잎의 10a당 생초수량은 2,135kg, 건물수량은 590kg 정도이었으며, 사료가치는, 경엽의 조단백질 함량은 볏짚보다 약 2배 정도 높고 조지방도 다소 높으며 가축의 기호성은 볏짚과 비슷하였다. 그리고, 사일리지 품질특성 중 ADF 값은 볏짚보다 낮으며, NDF 및 가소화 양분 총량은 거의 같았고, 소화율은 11% 정도 높으므로서, 기름골 부산물인 경엽은 조사료로서의 이용이 충분히 가능하다고 인정된다.
원활한 제초제실험(除草劑實險)을 수행(遂行)하기 위해서는 실험재료(實驗材料)로서의 잡초종자(雜草種子)가 년중(年中) 계속 공급(供給)될 수 있어야 된다. 본(本) 실험(實驗)에서는 25종(種)의 잡초종자(雜草種子)에 대하여 건조저온상태(乾燥低溫狀態)에서의 발아율(發芽率) 변화(變化)를 조사하고 몇 가지 종자(種子)의 간단한 발아유기방법(發芽誘起方法)을 검토(檢討)하였다. 1. 콩다닥냉이, 참소리쟁이, 엉겅퀴, 자귀풀, 여뀌바늘은 휴면(休眠)이 없거나 그 정도가 얕아 어떠한 처리 없이도 사용이 가능할 것으로 보이나 강아지풀 외(外 )기타종(其他種)에 대해선 발아촉진(發芽促進)을 위해 어떠한 처리가 요구되었다. 2. 농황산처리의 경우 당년에 채종(採種)되어 건조저온저장중(乾燥低溫貯藏中)인 바랭이, 쇠비름, 참비름, 피, 봄여뀌, 참방동산이, 자귀풀 종자(種子)를 각각 20분, 2분, 2분, 50분, 40분, 3분, 5분 처리함으로써 발아(發芽)를 유기(誘起)시킬 수 있었다. 3. 담수 및 습윤처리의 경우 피와 봄여뀌 종자는 각각 50일, 25일 담수처리에서, 알방동산이와 사마귀풀 종자는 각각 21일, 14일 습윤처리에서 발아(發芽)가 촉진(促進)되었다. 4. 농황산, 침종(浸種) 및 온도(溫度)의 혼합처리의 경우 바랭이는 그 효과가 적었으나 참방동산이는 농황산 3분 처리 후 0.2% $KNO_3$ 용액에 침종(浸種)하여 변온조건(變溫條件)에 두었을 때 가장 발아율(發芽率)이 높았다.
본 연구에서는 향부자를 이용하여 에틸아세테이트로 분획물을 제조하고, 지표물질 α-cyperone의 함량을 확인하였다. 또한, 향부자 에틸아세테이트 분획물(EAFC) 및 α-cyperone의 항염증 및 가려움증 완화 효능평가를 통하여 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다. EAFC 내의 α-cyperone의 함량을 확인하기 위해 HPLC 분석을 실시한 결과, α-cyperone의 함량이 5.243%임을 확인하였다. EAFC 및 지표성분인 α-cyperone의 염증 완화 효과를 검증하기 위해 lipopolysaccharide (LPS)로 염증반응을 유도시킨 RAW 264.7 대식세포에서의 nitric oxide (NO) 생성 저해능을 확인한 결과, 농도의존적으로 NO 생성을 저해하였다. 추가적인 염증염증 유발 인자인 IL-1β, IL-6, TNF-α, COX-2 및 iNOS의 mRNA 발현 역시 농도의존적으로 저해하였다. EAFC를 함유한 간단한 화장품 제형을 이용하여 임상시험을 실시한 결과, sodium lauryl sulfate (SLS)로 유발된 피부 자극이 진정되는 효과 및 가려움증이 완화되는 효과를 확인하였다. 이를 통하여 향부자는 염증 저해 및 가려움증 완화 효과를 가지는 천연 화장품 원료로 사용 가능할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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