• 한국환경농학회지
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• 제33권2호
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• pp.86-102
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• 2014

밭경작지는 인간의 간섭에 따라 강한 생활력과 번식능력을 가진 다양한 식물이 생육하며, 최근 기후변화는 식물의 지리적 분포 및 생물계절을 변화시키고 있다. 따라서 밭경작지에서 생육하는 식물종의 현재 출현양상과 생태적 특성에 대한 이해가 필요하다. 생태식물상 비교에는 전라도 8개 지역에서 조사된 식물자료를 통하여 라운키에르의 생활형, 번식전략, 귀화율, 도시화지수가 이용되었다. 식물상 조사는 2013년 5월부터 9월에 걸쳐 수행되었으며, 밭경작지의 서식처 유형은 3가지(밭내부, 밭둑, 경사면)로 구분되었다. 조사지역의 관속식물상은 68과 203속 244종 43변종 9품종을 포함하여 총 296분류군이 확인되었다. 서식처 유형별로는 밭내부 174분류군, 밭둑 249분류군, 경사면 196분류군이 조사되었다. 과별로는 벼과(16.2%), 국화과(14.2%), 콩과(9.1%), 마디풀과(5.4%), 십자화과(4.1%)순이었다. 출현식물종의 기여도에 따르며, 밭내부는 쌍자엽식물, 밭둑은 $C_4$식물, 경사면은 국화과식물로 특징지어졌다. 생활형 분석결과, 1년생식물은 밭내부(67.6%), 밭둑(51.9%), 경사면(54.3%) 순이었다. 귀화율은 밭내부 30.9%, 밭둑 22.9%, 경사면 20.8%이었고, 도시화지수는 밭내부 13.1%, 밭둑 15.0%, 경사면 11.2%이었다. 1년생식물의 구성비, 번신전략, 귀화율, 도시화지수를 모두 고려했을 때, 인간간섭도가 가장 높은 곳은 밭내부로 확인되었다. 따라서 본 연구에서는 생태계의 기반이 되는 식물상의 생태적 특성을 통해 밭경작지의 서식처 유형에 대한 환경지표가 발굴되었으며 이러한 지표는 농업환경의 변동성을 파악하거나 기후변화에 따른 식물상 변화를 평가하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권4호
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• pp.373-380
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• 2020

본 연구는 온도 상승에 따른 복숭아 '미홍'의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 전주시 평년 온도를 대조구로 하여 평년 대비 +3.4℃(21C 중반기), +5.7℃(21C 후반기) 상승시켜 자연광온실에서 4월 25일부터 7월 5일까지 처리하였다. 수체 생육은 신초 수와 길이가 온도 상승에 따라 증가하였고, 엽면적은 통계적 유의차는 없었다. 수확기는 대조구, +3.4℃ 처리구, +5.7℃ 처리구에서 각각 7월 1일, 6월 24일, 21일로 온도가 높을수록 빨라졌다. 과중은 평년보다 3.4℃ 상승하였을 때 증가하였지만 5.7℃까지 상승할 경우 오히려 평년보다 감소하여, 주당 수량은 +3.4℃ 처리구(2,898g), 대조구(2,746g), +5.7℃ 처리구(2,404g) 순으로 많았다. 이는 과실 생육기인 5월부터 6월 초까지의 평균 최대광합성률이 +3.4℃ 처리구에서 14.93 μmol·CO₂·m^-2·s^-1으로 대조구 13.79 μmol·CO₂·m^-2·s^-1와 +5.7℃ 처리구의 13.20 μmol·CO₂·m^-2·s^-1에 비해 높았고, 기공의 밀도 또한 +3.4℃ 처리구에서 229 ea/㎟로 대조구 181 ea/㎟에 비해 높았던 결과와도 관련이 있는 것으로 판단된다. 다음해 수량에 영향을 미치는 화아분화율은 +5.7℃ 처리구에서 59.8%로 대조구 63.8%, +3.4℃ 처리구 65.8%보다 감소하였다. 이상의 결과를 종합해보면 3.4℃ 까지의 온도 상승은 복숭아 '미홍'의 수량과 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면 5.7℃ 이상의 온도 상승은 부정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.265-275
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• 2002

주요 농작물에서 건강-방어용 flavonoids 생성, phytoalexin (isoflavonoid, flavanol, proanthocyanidin)의 생성 및 소절을 통한 식물의 저항력 증대, 색소 (flavonol, anthocyanin)의 합성에 의한 자외선 방어, nod 유전자 inducer (flavones, isoflavones)의 대량 발현에 의한 혹 형성 (nodulation) 효율증대 등은 대사공학 적으로 향상 가능한 부분들이다. 파란 꽃을 개화하는 품종이 카네이션, 국화, 장미 등 중요 장식용 화훼작물들에는 결핍되어 있는데,이는 F3'5'H 유전자가 없어서 파란색 delphinidin 색소를 생산할 수 없기 때문으로 추정된다. 따라서 F3'5'H 유전자를 형질전환 하여 이러한 제한을 극복하고 delphinidin 유도체 생산이 가능하게 되면 파란색 꽃의 생산 가능성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 영양학적인 측면에서 이미 중요한 생리적 기능이 밝혀진 catechin을 비롯한 proanthocyanidin 과 anthocyanin은 의약품 및 식품첨가제 등 다양한 분야에서 크게 시장성을 넓히고 있어 상업적 측면에서 대사공학의 유망한 목표가 되고 있다. 최근의 대사공학 분야에서의 많은 성공에도 불구하고, flavonoid에 대한 고도의 대사공학 조절을 이용하여 원하는 flavonoid 화합물을 생성하거나, 원치 않는 flavonoid 화합물을 억제하도록 하는 데는 여전히 기술적 문제점들이 남아있다. 예를 들면 IFS와 FLS 등의 유전자 분리 그리고 조직 및 시기 특이적인 promoter 개발 등이 동시에 이루어져야 하며, co-pigmentation 및 액포 pH와 관련된 메카니즘에 대한 이해, 화훼작물들의 형질전환 기술 개발 등이 이루어져야 원하는 꽃의 착색 조절이 가능하게 될 것이다. 최근 나팔꽃에서 액포의 $Na^{＋}$H$^{＋}$ exchanger를 파괴하여 화색을 변경시킨 mutants 연구를 통하여 조만간 액포 pH의 조절을 이용한 식물 대사공학이 가능할 것으로 기대되고 있다 (Yamaguchi et al. 2001). 아직 자연계에서 기본적인 골격의 변경만으로 수천 종류의 flavonoid가 생성 가능한가는 여전히 의문점으로 남아 있으나, 분명한 것은 다양한 식물 체계에서의 노력으로 농업, 원예, 그리고 영양분 증대를 위한 flavonoid 대사를 어떻게 조절할 것인가에 대한 정보를 얻을 수 있고, 또한 flavonoid 생합성 연구로부터 얻어진 정보들을 통하여 세포질 대사와 기본적인 생물학적 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있게 될 것이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제43권3호
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• pp.359-366
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• 2016

자주달개비는 닭의장풀과의 다년생 식물로, 자주달개비의 수술털은 이온화 방사선에 노출될 경우 분홍색 또는 흰색으로 체세포 돌연변이가 쉽게 일어나 방사선 지표식물로 생물학적인 반응 연구 등에 효과적으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 자주달개비 BNL 4430을 대상으로 50, 250, 500, 1000 mGy에 해당하는 감마선($^{60}Co$)을 조사한 후 13일차에 있는 샘플을 대상으로 만개한 꽃을 채취하여 RNA를 추출하였다. 추출한 RNA를 바탕으로 Illumina Hi-seq를 이용하여 각 선량에 해당하는 전사체 및 특이발현유전자(Differentially expressed genes, DEGs)를 분석하였다. 전사체는 총 77,326개로, 방사선 비처리구에 비해 2배 이상 상향 발현된 유전자는 50 mGy에서 116개, 250 mGy에서 222개, 500 mGy에서 246개, 1000 mGy에서 308개로 밝혀졌으며, 이 중 각 선량별 특이적으로 반응하는 유전자인 heat shock protein 70 famaily protein, IQ-domain 6, KAR-UP oxidoreductase, zinc transporter 1 precursor를 선발하여 13일차의 RNA 샘플을 대상으로 RT-PCR 및 qRT-PCR을 이용하여 저선량 방사선에 반응하는 유전자를 검정하였다. 검정 결과 DEGs data와 매우 유사한 양상을 보였으며, 선량별로 2.3배에서 최대 96.59배의 높은 발현을 확인하였다. 선발한 유전자는 대부분 세포 내 방어기작과 관련이 되어있는 유전자였으며, 이중 KAR-UP oxidoreductase의 경우 A. thaliana에서 발아와 관련이 있는 유전자로 알려져 있었는데, 이번 연구를 통해 저선량 방사선에 의해서 반응하는 유전자로도 확인이 되었다. 저선량 방사선에 노출된 자주달개비의 유전자 정보를 바탕으로, 저선량의 방사선이 식물체에 미치는 영향과 발현 기작을 연구하는 데에 분자적 수준의 정보를 제공할 수 있게 되었으며, 저선량 방사선의 생물학적 안정성 확보를 위한 감시 보조수단으로 자주달개비가 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제28권3호
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• pp.131-143
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• 2010

본 연구는 영국 내셔널 트러스트에 대한 개요와 함께 중요한 보전 대상의 하나로 관리되고 있는 역사정원에 대한 보전 정책과 관리현황에 대한 조사와 이를 통하여 한국 역사정원 보전을 위한 시사점을 도출하고자 한다. 연구의 방법은 크게 3단계로 나누어 진행하였다. 첫 번째 단계는 본 연구의 기본 개념인 내셔널 트러스트 및 영국의 역사정원 보전을 이해하는 단계로써, 문헌고찰을 통하여 이루어졌다. 두 번째 단계로 1996년 만들어진 정책서에 담겨진 내용을 분석하여 정책을 8개 부분으로 분류하여 각 부분에 대한 주요 정책을 요약하고, 내셔널 트러스트 소유의 정원 216개소의 성격을 문헌을 통하여 분석하였다. 또한, 관리 시스템 및 현황은 216개 정원의 관리 책임자와 이메일 인터뷰를 통해서 분석하였다. 마지막으로 두 단계의 결과들을 종합하여 영국 내셔널 트러스트 의 역사정원 보전 정책을 파악하고, 현황을 종합 분석하여 시사점을 도출하였다. 영국 내셔널 트러스트의 역사정원 보전에 대한 중요 특징으로는 취득을 기본으로 직접관리, 유지, 감독으로 이루어지는 일련의 보전 시스템을 구축하여 그 효과를 극대화 하고 있다는 점이다. 또한, 이에 대한 보전 원리가 간결하며 이해하기 쉽게 정립이 되었다는 점을 들 수 있다. 이에 따른 내셔널 트러스트의 활동에 대한 본 연구의 결과는 조직적 관리를 통한 역사정원에 대한 중요성 인식 및 책임, 취득하여 관리를 통한 자연과 문화적 요소의 통합, 변화에 대한 관리, 정원공개와 시민의 참여, 그리고 정원사 양성과 관련분야와의 연계로 나타났다. 이러한 내셔널 트러스트의 보전 활동의 결과를 통하여 역사정원의 보전 목적과 정원의 의미가 어느 국가에서나 크게 다르지 않는 전제조건을 반영한 시사점은 다음과 같다. 우선 변화에 대한 유연한 접근이 관리되고 있다는 점이다. 필연적이거나 요구되는 변화에 대응하여 첨가되거나 변형되는 어떠한 것도 가능한 많은 부분을 미래세대를 위해 기록하고 있다. 따라서 모든 것이 반드시 기록되고 관리되는 것이 보전을 위한 중요한 사항이다. 다음으로 국민을 위하여 지속가능한 공개가 이루어지고 있다는 점이다. 정원 보전의 목적은 사람을 위한 것이며, 다음 세대에게 전승하기 전 현세대가 다만 잠시 빌려 쓰는 것이다. 교육적, 심미적, 신체적으로 현세대가 정원을 향유하고 미래세대인 어린이들이 지속적으로 관심을 가지도록 교육하는 것은 우리에게 좋은 시사점이다. 마지막으로 도제식 정원사를 양성하고 지속적인 현 직원에 대한 연수 등을 통하여 훈련시키고 있다는 점이다. 이는 아직도 직접적인 관리는 거의 일용직 근로를 쓰고 있는 국내의 전통정원과는 대조적인 부분이다. 실제로 역사정원의 유지 관리는 단순한 과정이 아니다. 정원사는 과거를 이해하고 현재를 담으며, 미래를 준비하는 세대간 문화를 전달하는 사람이라고 할 수 있다.

• 화훼연구
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• 제18권4호
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• pp.238-243
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• 2010

본 연구는 직삽 양액재배에 의한 '백마' 품종의 줄기공동화를 경감하고 절화품질 향상시키고자 양액 pH조정 비료종류와 에세폰 살포 효과를 알아보고자 실시하였다. 양액 pH조정 비료종류에 따른 pH 경시적 변화는 수산화칼륨 처리에서 pH 5.65에서 시작하여 큰 변화 없이 안정적으로 유지되었다. 화아분화기 이후 양액 pH조정 비료종류에 따른 절화장, 엽수, 절화중, 및 꽃잎수는 수산화칼륨 처리가 가장 좋았다. 중탄산칼륨처리는 경경이 두껍고 내벽이 두꺼워 동공의 크기와 면적이 가장 적었으나, 생육과 절화품질이 가장 좋은 수산화칼륨 처리구에서는 동공이 다소 큰 경향이었다. 화아분화기 이후 양액 pH조정에 따른 양분 흡수변화는 중탄산칼륨 처리는 전질소, 인산, 칼륨 및 칼슘의 흡수가 가장 적게 일어나 순환식 양액탱크내 잔류량이 가장 많은 반면 수산화칼륨의 경우 전질소, 인산, 칼륨 및 칼슘의 순환식 양액탱크내 잔류량이 적어 식물체내로 일정하게 흡수되도록 하여 생육 및 절화품질을 향상시킨 것으로 생각되었다. 에세폰 엽면 살포의 농도와 시기에 따른 생육은 관행(무처리)에 비해 500배 처리에서는 생육억제가, 1,000배와 2,000배 처리에서는 생육촉진 효과가 나타났다. 꽃잎수는 관행 302매에 비해 1,000배 개화 45일전 처리가 331개/송이로 가장 많게 나타났다. 에세폰 처리에 따른 줄기동공은 관행에 비해 2,000배 개화 30일전 처리가 크기 1.0 mm, 면적이 7% 정도 더 적은 것으로 나타났다. 따라서 국화 '백마' 양액 재배시 화아분화기 이후 수산화칼륨을 이용하여 양액 pH를 안정화시키고 에세폰 2,000배액을 개화 30일전 처리하여 줄기동공 크기를 감소시킴으로써 생육 및 절화품질향상을 도모할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 화훼연구
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• 제19권2호
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• pp.89-95
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• 2011

본 연구는 daminozide의 엽면살포를 이용하여 국내 육성 스프레이 국화 '챠밍아이(Charming Eye)'와 '핑크프라이드(Pink Pride)' 온실 내 고온에 의한 꽃목의 과도한 신장을 억제함으로써 품질을 향상시키기 위해 수행하였다. 처리 시기는 화뢰 발달 과정별로 2단계 (stage I, II)로 나누고 daminozide의 처리농도는 0, 500, 1000, $2000mg{\cdot}L^{-1}$로 구분하여 처리하였다. '챠밍아이'의 경우, 절화장, 꽃목 직경, 줄기직경, 화뢰 직경, 화뢰 수에 있어서 무처리구와 처리구간의 차이가 없었다. 그러나 꽃목 신장의 억제효과, 정단부 화서배열 각도의 증가 및 화뢰 수의 증가는 daminozide 농도에 관계없이 stage I의 처리구가 stage II의 처리구보다 우수하였다. '핑크프라이드'의 경우는 절화장, 꽃목 직경, 줄기 직경에 있어서 무처리구와 처리구간의 차이가 없었으나, 정단부 화서배열 각도는 stage II의 $2,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구를 제외하고는 stage I과 stage II의 모든 daminozide 처리구가 무처리구에 비해 증가하였다. 화뢰 수와 화뢰 직경은 stage I의 $1,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 가장 큰 증가를 나타내었고, stage II의 $2,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 가장 적은 값을 보여주었다. 꽃목 길이는 daminozide 농도가 증가함에 점차적으로 감소하였으나, daminozide를 엽면 살포한 꽃 목의 신장은 Stage I에 처리시 stage II 처리보다 억제효과가 크게 나타났다. 평행한 화뢰 수의 증가는 stage I의 $2,000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 가장 우수하였다. 결론적으로 '챠밍아이'는 stage I 시기에 $500{\sim}1,000mg{\cdot}L^{-1}$ daminozide를 엽면 살포하고 '핑크프라이드'는 stage I 시기에 $1,000{\sim}2,000mg{\cdot}L^{-1}$ daminozide를 엽면 살포하여 절화 상품성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.178-184
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• 2019

딸기는 세계적으로 중요하고 인기있는 과채류이며 '설향'은 국내 시장에서 재배되고 있는 주요 품종 중 하나이다. 딸기의 생장과 화아 유도는 이 작물의 과실에 수량에 직접적으로 영향을 미치는 과정이다. 본 연구에서는 벤질아데닌(BA), 지베렐린 산($GA_3$), 살리실 산(SA)이 '설향' 딸기의 생장과 화아 유도에 미치는 영향을 조사하였다. 21구 트레이에서 번식된 지 3주가 경과한 런너묘를 온도는 $25^{\circ}C/15^{\circ}C$(주간/야간), 상대습도는 70%, 광원은 백색 LED, 광도는 $300{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}\;PPFD$로 유지되는 생장 챔버에서 재배하였다. BA, $GA_3$ 및 SA를 각 0(대조구), 100, $200mg{\cdot}L^{-1}$로 런너묘에 처리하였다. 이러한 생장조절제를 런너묘의 잎에 2주 간격으로 2회 엽면살포하였다. 9주 후의 생육을 비교한 결과, 생장조절제를 엽면살포한 모든 처리에서 대조구에 비해 근장과 엽록소함량(SPAD)이 감소하는 경향을 보였다. $GA_3$ 처리에서 엽록소함량(SPAD)이 가장 낮았다. 하지만 $GA_3\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 엽면적, 잎 생체중, 식물 생체중이 증가하였다. 화아유도율과 화수는 $SA\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 각 85%와 식물체당 4.3개로 가장 높았고 그 다음으로 $SA\;200mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 높았다. 전체적으로 $GA_3$ 처리에서 식물 생장을 향상시켰고, SA 처리에서는 개화를 촉진하였다. 더 나아가 $GA_3$와 SA를 혼합한 처리를 추가한 연구를 수행하여 생장조절제간의 관계를 구명하고 그 결과에서의 분자 메커니즘과 관련된 반응을 조사하는 것이 필요하다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1489-1500
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• 2018

벌꿀은 꽃의 화밀을 꿀벌이 수집하여 벌집에 저장한 것으로, 밀원에 따라 색, 맛, 향기 등에 많은 차이가 나타난다. 본 연구에서는 다양한 지역, 다양한 밀원에서 생산된 국내 120종 벌꿀(밤꿀, 대추꿀, 때죽꿀, 잡화꿀, 밀감꿀, 유채꿀, 사양벌꿀)의 유용성분 분석, 항산화 활성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하고, 분석인자간의 상관관계를 검토하였다. 그 결과, 벌꿀의 성분 및 생리활성은 밀원에 의해 차별화되었으며, 채취농가 및 채취지역에 따른 차이는 인정되지 않았다. 벌꿀의 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 밤꿀이 가장 높은 $77.1{\pm}8.4mg/100g$을 나타내었으며, 총 플라보노이드 함량의 경우 대추꿀($8.73{\pm}7.31mg/100g$)과 밤꿀($8.39{\pm}3.02mg/100g$)에서, 단백질 함량은 밤꿀에서 가장 높은 $25.9{\pm}0.9mg/100g$을 나타내었으며, 아카시아, 유채 및 사양꿀에서는 12~15 mg/100 g의 낮은 함량을 보였다. 400 nm에서의 흡광도는, 밤꿀에서 가장 높은 $0.156{\pm}0.036$를 나타내었고, 대추꿀 > 잡화꿀 > 때죽꿀 > 유채꿀 > 감굴꿀 > 사양벌꿀 및 아카시아꿀로 나타났다. 모든 벌꿀 시료는 1 mg/ml 농도까지 적혈구 용혈활성이 나타나지 않았다. 한편 항산화 활성평가 결과, DPPH 및 ABTS 소거능의 경우 밤꿀 > 대추꿀 > 때죽꿀 > 잡화꿀 > 밀감꿀 > 유채꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 나타난 반면, nitrite 소거능의 경우 밤꿀, 대추꿀, 잡화꿀 > 유채꿀, 밀감꿀, 사양벌꿀 및 아카시아꿀의 순으로 우수하였다. 분석인자간의 상관성을 계산한 결과, 총 폴리페놀 함량과 ABTS 양이온 소거능에서 가장 높은 상관계수(0.879)를 나타났으며, 특이하게 총 폴리페놀 함량과 DPPH 음이온 소거능은 0.441로 상대적으로 낮은 상관계수를 보였다. 또한 400 nm 흡광도는 총 폴리페놀 함량, ABTS 소거능 및 환원력과 각각 0.804, 0.772 및 0.741의 높은 상관계수를 보여, 향후 400 nm 측정으로 벌꿀 간편 품질검사가 가능함을 제시하였다. 이상의 결과는 기능성 벌꿀 개발 및 벌꿀 유용성분을 이용한 식의약품 소재개발의 기초자료로 이용될 것이며, 현재 선정벌꿀로부터 활성물질 분리 및 약용작물 추출물을 이용한 사양벌꿀 개발이 진행 중에 있다.