양질의 기능성 농산물 생산을 위하여 게르마늄의 농업적 이용에 대한 기초 자료를 제공하고자 경남지역의 토양을 중심으로 지역, 지형, 토양유형 및 토성별 게르마늄 함량과 자연상태에서 재배한 농작물별 게르마늄 함량을 조사하여 그 분포특성을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양중 게르마늄 함량을 분석한 결과 경남지역 논 토양 평균 함량은 0.24 mg/kg 이었고, 마산시, 진주시 및 하동군 지역이 0.30 mg/kg 이상으로 높았다. 지형별로는 홍적대지가 0.26 mg/kg으로 약간 높았으나 지형에 따른 큰 차이는 없었다. 토양유형별 게르마늄 함량은 보통답이 0.27 mg/kg으로 사질답과 습답에 비하여 높았으며, 토성별로는 미사질양토가 0.27 mg/kg으로 비교적 높았다. 일반농작물중 게르마늄 함량은 곡류>채소류>과일류 순으로 높았고, 쌀과 보리는 각각 약 68 및 $48{\mu}g/kg$의 게르마늄을 함유하고 있었으며, 단감과 배는 각각 약 11 및 $23{\mu}g/kg$으로 전반적으로 낮은 수준이었다. 채소류중 게르마늄 함량은 엽채류>근채류>과채류 순으로 높았으며 특히 상추와 열무중 게르마늄 함량이 각각 약 62 및 $65{\mu}g/kg$으로서 높았다. 약용작물중 게르마늄 함량은 신선초(Angelica keiskei), 토천궁(Ligusticum chuanxiong), 인삼(Panax ginseng), 삽주(Atractylodes macrocephala), 백지(Angelica dahurica), 맥문동(Liriope platyphylla) 및 도라지(Platycodon grandiflorum)에서 $100{\mu}g/kg$ 이상으로 게르마늄 함량이 높았으며, 선학초(Agrimonia pilosa) 및 일당귀(Angelica acutiloba)의 함량은 각각 37 및 $30{\mu}g/kg$으로 낮았다.
황색종연초(黃色種煙草) 재배(栽培)에 있어서 잎담배의 생산성(生産性) 및 품질(品質)에 미치는 3요소(要素)의 시비반응(施肥反應)을 검토(檢討)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 황색종연초(黃色種煙草)의 생육(生育) 및 잎담배 수량(收量)은 비옥지(肥沃地) 척박지(瘠薄地) 모두 질소증비(窒素增肥)의 효과(效果)는 현저(顯著)하였으나, 인산(燐酸) 및 가리(加里)의 증비(增肥)에 의한 생산성(生産性)은 뚜렷하지 않았다. 잎담배 품질(品質)은 질소(窒素)의 증비(增肥)와 부(負)의 관계(關係)를 나타냈으며 인산(燐酸) 및 가리(加里)는 시비량(施肥量)에 따른 변이(變異)가 작았다. 2. 잎담배 수량(收量), 품질(品質) 및 내용성분(內容成分) 조성(組成)으로 본 3요소(要素)의 적정(適正) 시비비율(施肥比率)은 N:P:K=2:1:4 이었다. 3. 잎담배의 수량(收量) 및 품질(品質)에 미치는 3요소(要素)의 단독효과(單獨效果)(완전구(完全區)-무비구(無肥區))는 질소질비료(窒素質肥料)가 거의 절대적(絶對的)으로 작용(作用)하며, N, P, K 상호간(相互間)의 공력효과(共力效果) (결제구(缺除區)-무비구(無肥區))에 있어서도 인산(燐酸) 및 가리(加里)는 크게 기여(奇與)하지 못하였다.
Tobacco (Nicotiana tabacum cvs.Xanthi-nc and NC 82) plants infected with Tobacco mosaic virus (TMV) were examined ultrastructurally. Local lesions produced by TMV were sunken and withered. The plants were subjected to temperature shift (TS), a method to produce programmed cell death (PCD), by placing the infected plants initially at high temperature (35$^{\circ}C$) for 2 days and then shifting them to greenhouse temperature (22-27$^{\circ}C$). As a result, expanded lesions around the original necrotic lesions were produced. The expanded area initially had no symptoms, but it withered and became necrotic 15 h after TS. No ultrastructural changes related to PCD were noted at 0 h after TS in Xanthi-nc tobacco tissues as well as in healthy and susceptible tobacco tissues infected with TMV, At 6 h after TS, chloroplasts were convoluted and cytoplasm began to be depleted; however no necrotic cells were found. At 17 h after TS, ground cytoplasm of affected cells was completely depleted and chloroplasts were stacked together with bent cell wall or dispersed in the intracellular space. Necrotic cells were also observed, containing virus particles in the necrotic cytoplasm. There were initially two types of symptoms in the expanded lesions: chlorosis and non-chlorosis (green). Abundant TMV particles and X-bodies were only found in the chlorotic tissue areas. These results suggest that PCD by TMV infection may start with the wilting of cells and tissues before necrotic lesion formation.
1980년도부터 우리나라 Burley 종 잎담배산지에서 엽맥에 녹대병상 또는 괴저증상을 나타내는 새로운 병징이 관찰되기 시작하였다. 기주범위조사, 항혈청반응, 물리적성질조사, 복숭아혹진딧물에 의한 전염여부 및 바이러스 입자 관찰을 통해 이들은 서로 병징을 달리하는 PYY의 두가지 계통으로 밝혀졌다. 이 계통들은 잎담배포장에서 자연감염에 의해 나타난 주요병징에 따라 엽맥연대계통 (PVY-VB)과 엽맥괴저계통 (PVY-VN) 으로 명명하였다. PVY 항혈청과 이 계통들의 이병즙액을 반응시킨 결과 양성반응을 나타냈으며 그 반응에서는 두계통간의 차가 없었다. 이들과 병징이 유사한 tobacco etch virus 및 tobacco vein mottling virus 항혈청과의 반응에서는 음성반응을 나타냈다. 전자현미경에 의해 약 730 nm의 사상형 바이러스 입자가 관찰되었으며 그 형태와 크기에는 두 계통간 차가 없었다.
고구마는 주로 식용으로 이용되고 있지만, 당면 제빵 제과와 같은 식품가공용이나 에탄올 등 공업원료용 그리고 지상부의 특성을 이용한 관상용으로도 이용이 가능하다. 본 연구는 고구마의 잎색이나 잎모양, 개화성 등 지상부의 다양한 특성을 이용한 관상용 고구마를 선발하여 고구마의 이용도를 높이고자 하였다. 식용으로 재배되는 고구마는 극심한 한발이나 저온과 같은 주위 환경의 영향으로 드물게 꽃이 피는 경우도 있지만 일반적으로 꽃이 피지 않는다. 그러나 개화성 고구마 '모닝퍼플'은 일장에 무관하게 줄기가 자라면서 액아에서 화총이 형성되어 계속적으로 개화하는 특성이 있다. '모닝퍼플'은 화기특성으로 화색은 담자색이고, 꽃잎크기는 4.5 cm, 꽃부리통은 0.9 cm, 꽃길이는 4 cm, 화판 모양은 8각형이다. 지상부 특성으로 줄기길이는 186 cm, 줄기색은 녹색, 잎모양은 단결각, 잎자루색은 녹색을 띠고 있다. 개화특성으로 개화 기간은 90일, 주당화수는 108개, 꽃자루수는 95개, 꽃자루길이는 5~1 cm, 꽃받침은 5개이다. 모닝퍼플은 실내 및 도로변 화분에 식재하여 관상용으로 이용이 가능하다.
본 연구는 제주도 해변의 벌판에서 드물게 자라는 산유자(Xylosma congesta) 잎 에탄올 추출물의 화장품 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위하여 cell culture model 및 in vitro assay system을 이용하여 미백, 주름개선, 항염증 및 항산화 활성을 분석하였다. 그 결과 산유자 잎 에탄올 추출물은 B16F10 세포에 세포독성 없이 효과적으로 ${\alpha}$-MSH에 의해 유도된 melanin 합성을 억제함으로써 높은 미백 활성을 가지는 것이 관찰되었다. CCD-986SK 세포를 이용하여 산유자 잎 에탄올 추출물의 주름개선 활성 능력을 procollagen 합성시험을 통해 분석한 결과, 양성 대조군으로 사용한 TGF-${\beta}$ 만큼은 아니지만 농도별로 각각 120, 122%의 procollagen 합성을 증가시키는 것을 통하여 산유자 잎 에탄올 추출물의 주름개선 활성을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 murine macrophage를 이용하여 NO 생성 억제능을 분석함으로써 산유자 잎 에탄올 추출물의 항염증 활성 정도를 측정한 결과, LPS에 의해 유도된 NO 생성이 산유자 잎 에탄올 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. DPPH 법, ABTS 법, ORAC 법을 이용하여 항산화 활성을 분석한 결과, $50{\mu}g/mL$의 농도에서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능이 각각 75.2, 99.1% 증가하는 것이 확인 되었다. ORAC activity assay kit를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과 산유자 잎 에탄올 추출물의 농도에 따라 높은 항산화 활성이 관찰 되었고, DPPH와ABTS 라디칼 소거능 결과와 유사하게 $50{\mu}g$/mL의 농도에서 가장 높은 항산화 활성($573.74{\pm}0.79{\mu}M$ TE/g)을 나타내었다. 이러한 결과를 통하여 산유자 잎 에탄올 추출물이 높은 미백과 주름개선, 항염증 및 항산화 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었으며, 기능성 화장품 소재로서의 활용가능성을 제시 할 수 있었다.
본 연구에서는 계피 정유 3종의 구성성분을 분석하였고, 미국선녀벌레에 대한 살충활성을 검정하였다. (E)-Cinnamaldehyde을 포함한 9종의 계피 정유 구성성분과 21종의 유사 물질을 미국선녀벌레 약충에 대해 살충활성을 검정한 결과, hydro-cinnamic acid가 반수치사농도 $1.55mg/cm^2$로 가장 좋은 살충활성을 보였으며, geranic acid도 $1.59mg/cm^2$로 높은 살충 활성을 보였다. Cinnamaldehyde를 포함한 hydro-cinnamaldehyde, (E)-cinnamaldehyde, cinnamdyl alcohol, cinnamyl acetate, dibutyl phtalate, anethole, a-cyano cinnamic acid, (s)-perillyl alcohol, methyl cinnamaldehyde, bonyl acetate 12종이 중간정도의 활성($1.60-4.94mg/cm^2$)을 보였으며, 다른 물질들은 살충활성이 낮거나 없었다. 미국선녀벌레 성충에 대해서는 eugenol 이 반수치사 농도 10.81 mg로 가장 높은 살충활성을 보였으며, geranic acid (30.68 mg)도 높은 살충력을 보였다. Cinnamaldehyde 등 9종이 반수 치사 농도 105.44~255.76 mg의 살충활성을 보였다. 다른 18종의 물질은 활성이 낮거나 없었다. 실제 포장인 인삼포장에 발생하는 미국선녀벌레에 대한 적용시험에서 cinnamon bark 정유와 cinnamon green leaf 정유가 각각 82.3%와 82.9%의 높은 살충활성을 보였다. 농업환경에서 고독성 합성살충제의 사용을 줄일 수 있는 방안으로 본 논문에서 선발한 계피정유가 미국선녀벌레의 약충 및 성충 방제에 유용한 수단으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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