• Journal of Ginseng Research
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• 제41권1호
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• pp.23-30
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• 2017

Background: Ginsenoside Rg1 is a class of steroid glycoside and triterpene saponin in Panax ginseng. Many studies suggest that Rg1 suppresses adipocyte differentiation in 3T3-L1. However, the detail molecular mechanism of Rg1 on adipogenesis in 3T3-L1 is still not fully understood. Methods: 3T3-L1 preadipocyte was used to evaluate the effect of Rg1 on adipocyte development in the differentiation in a stage-dependent manner in vitro. Oil Red O staining and Nile red staining were conducted to measure intracellular lipid accumulation and superoxide production, respectively. We analyzed the protein expression using Western blot in vitro. The zebrafish model was used to investigate whether Rg1 suppresses the early stage of fat accumulation in vivo. Results: Rg1 decreased lipid accumulation in early-stage differentiation of 3T3-L1 compared with intermediate and later stages of adipocyte differentiation. Rg1 dramatically increased CAAT/enhancer binding protein (C/EBP) homologous protein-10 (CHOP10) and subsequently reduced the $C/EBP{\beta}$ transcriptional activity that prohibited the initiation of adipogenic marker expression as well as triglyceride synthase. Rg1 decreased the expression of extracellular signal-regulated kinase 1/2 and glycogen synthase kinase $3{\beta}$, which are also essential for stimulating the expression of $CEBP{\beta}$. Rg1 also reduced reactive oxygen species production because of the downregulated protein level of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate hydrogen (NADPH) oxidase 4 (NOX4). While Rg1 increased the endogenous antioxidant enzymes, it also dramatically decreased the accumulation of lipid and triglyceride in high fat diet-induced obese zebrafish. Conclusion: We demonstrated that Rg1 suppresses early-stage differentiation via the activation of CHOP10 and attenuates fat accumulation in vivo. These results indicate that Rg1 might have the potential to reduce body fat accumulation in the early stage of obesity.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권2호
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• pp.255-265
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• 2022

Background: Ginsenoside Rb1, a bioactive component isolated from the Panax ginseng, acts as a remedy to prevent myocardial injury. However, it is obscure whether the cardioprotective functions of Rb1 are related to the regulation of endogenous metabolites, and its potential molecular mechanism still needs further clarification, especially from a comprehensive metabolomics profiling perspective. Methods: The mice model of acute myocardial ischemia (AMI) and oxygen glucose deprivation (OGD)-induced cardiomyocytes injury were applied to explore the protective effect and mechanism of Rb1. Meanwhile, the comprehensive metabolomics profiling was conducted by high-performance liquid chromatography and quadrupole time-of-flight mass spectrometry (HPLC-Q/TOF-MS) and a tandem liquid chromatography and mass spectrometry (LC-MS). Results: Rb1 treatment profoundly reduced the infarct size and attenuated myocardial injury. The metabolic network map of 65 differential endogenous metabolites was constructed and provided a new inspiration for the treatment of AMI by Rb1, which was mainly associated with mitophagy. In vivo and in vitro experiments, Rb1 was found to improve mitochondrial morphology, mitochondrial function and promote mitophagy. Interestingly, the mitophagy inhibitor partly attenuated the cardioprotective effect of Rb1. Additionally, Rb1 markedly facilitated the phosphorylation of AMP-activated protein kinase α (AMPKα), and AMPK inhibition partially weakened the role of Rb1 in promoting mitophagy. Conclusions: Ginsenoside Rb1 protects acute myocardial ischemia injury through promoting mitophagy via AMPKα phosphorylation, which might lay the foundation for the further application of Rb1 in cardiovascular diseases.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.337-346
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• 2023

Background: Ginsenoside Rb2, a major active component of Panax ginseng, has various physiological activities, including anticancer and anti-inflammatory effects. However, the mechanisms underlying the rejuvenation effect of Rb2 in human skin cells have not been elucidated. Methods: We performed a senescence-associated β-galactosidase staining assay to confirm cellular senescence in human dermal fibroblasts (HDFs). The regulatory effects of Rb2 on autophagy were evaluated by analyzing the expression of autophagy marker proteins, such as microtubule-associated protein 1A/1B-light chain (LC) 3 and p62, using immunoblotting. Autophagosome and autolysosome formation was monitored using transmission electron microscopy. Autophagic flux was analyzed using tandem-labeled GFP-RFP-LC3, and lysosomal function was assessed with Lysotracker. We performed RNA sequencing to identify potential target genes related to HDF rejuvenation mediated by Rb2. To verify the functions of the target genes, we silenced them using shRNAs. Results: Rb2 decreased β-galactosidase activity and altered the expression of cell cycle regulatory proteins in senescent HDFs. Rb2 markedly induced the conversion of LC3-I to LC3-II and LC3 puncta. Moreover, Rb2 increased lysosomal function and red puncta in tandem-labeled GFP-RFP-LC3, which indicate that Rb2 promoted autophagic flux. RNA sequencing data showed that the expression of DNA damage-regulated autophagy modulator 2 (DRAM2) was induced by Rb2. In autophagy signaling, Rb2 activated the AMPK-ULK1 pathway and inactivated mTOR. DRAM2 knockdown inhibited autophagy and Rb2-restored cellular senescence. Conclusion: Rb2 reverses cellular senescence by activating autophagy via the AMPK-mTOR pathway and induction of DRAM2, suggesting that Rb2 might have potential value as an antiaging agent.

• 한국작물학회지
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• 제29권1호
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• pp.89-97
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• 1984

본 연구는 저연생 고려인삼의 재배위치에 따르는 광합성능력과 암호흡에 관련된 몇 가지 생태 및 생리적 특징의 계절적 변이를 구명하기 위하여 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 묘삼 및 2연근 인삼에서 엽면적은 후열에서 넓은 경향을 보였고, 엽중은 9월에 현저히 증가하였다. 엽록소 함량은 6월에 비해 9월에 현저히 감소하였고, 전열에 비해 후열에서 높은 경향이 뚜렷하였다. 2. 2연근의 경우 광보상점은 6월에는 전후열간 차이가 없었으나 9월에는 초삼 및 2연근에서 후열의 광보상점이 현저히 낮았고, 6월 및 9월에서 광포화점의 열간 및 계절간 차이는 인정되지 않았다. 다만 2연근의 $15^{\circ}C$에서의 광포화점은 6월이, 그리고 $20^{\circ}C$의 광포화점은 9월이 높은 경향이 뚜렷하였다. 3. 2연근에서 6월은 $15^{\circ}C$에서 전후열 모두 최대광합함량이 가장 높았으나 9월에는 $20^{\circ}C$에서 최고를 보였으며, 6월은 전후열간의 차이가 없었는데 반해 9월은 묘삼 및 2연근에서 모두 후열에서 오히려 최대 광합함량의 현저한 증가를 나타내었다. 4. 최대광합성에 적합한 온도는 2연근의 경우 6월은 1$14.0^{\circ}C$~$14.5^{\circ}C$였으나 9월에는, $19.5^{\circ}C$~$20.5^{\circ}C$였고, 묘요에서는 9월의 경우 21.$2^{\circ}C$~21.6$^{\circ}C$로서 전후열간 차이는 거의 없었다. 5. 2연근에 비해 묘삼의 호흡량이 현저히 많았으며, 또한 묘삼은 9월의 경우 전열에 비해 후열에서 호흡량이 적었는데, 2연근에서는 5월에 비해 9월의 호흡량이 증가되었고, 전열에 비해 후열의 호흡량이 약간 많은 경향이었다. 온도 상승에 따르는 호흡량의 증가율은 묘삼이 2연근에 비해 현저히 높았다. 6. 9월에 있어서 묘삼에 비해 2연근의 $Q_{10}$ 현저히 낮았으며, 2연근의 경우 6월에는 $15^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 상승시의 $Q_{10}$이, 그리고 9월에는 $20^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 상승시의 Q$_{10}$이 각각 현저히 낮았다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권3호
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• pp.442-452
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• 2020

Backgroud: Sleep deprivation (SD) impairs learning and memory by inhibiting hippocampal functioning at molecular and cellular levels. Abnormal autophagy and apoptosis are closely associated with neurodegeneration in the central nervous system. This study is aimed to explore the alleviative effect and the underlying molecular mechanism of stem-leaf saponins of Panax notoginseng (SLSP) on the abnormal neuronal autophagy and apoptosis in hippocampus of mice with impaired learning and memory induced by SD. Methods: Mouse spatial learning and memory were assessed by Morris water maze test. Neuronal morphological changes were observed by Nissl staining. Autophagosome formation was examined by transmission electron microscopy, immunofluorescent staining, acridine orange staining, and transient transfection of the tf-LC3 plasmid. Apoptotic event was analyzed by flow cytometry after PI/annexin V staining. The expression or activation of autophagy and apoptosis-related proteins were detected by Western blotting assay. Results: SLSP was shown to improve the spatial learning and memory of mice after SD for 48 h, accomanied with restrained excessive autophage and apoptosis, whereas enhanced activation of phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B/mammalian target of rapamycin signaling pathway in hippocampal neurons. Meanwhile, it improved the aberrant autophagy and apoptosis induced by rapamycin and re-activated phosphoinositide 3-kinase/Akt/mammalian target of rapamycin signaling transduction in HT-22 cells, a hippocampal neuronal cell line. Conclusion: SLSP could alleviate cognitive impairment induced by SD, which was achieved probably through suppressing the abnormal autophagy and apoptosis of hippocampal neurons. The findings may contribute to the clinical application of SLSP in the prevention or therapy of neurological disorders associated with SD.

• 한국작물학회지
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• 제54권4호
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• pp.458-463
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• 2009

본 연구는 백삼 추출액의 사포닌 함량을 높이고 품질과 관련된 특성을 증진 시킬수 있는 최적 추출 시간 및 온도를 밝히기 위하여 실시되었다. 백삼의 물 추출액의 총 ginsenosides 함량은 $75^{\circ}C$에서 18시간 추출액 8.32 mg/10ml, $85^{\circ}C$에서 6시간 추출액 5.93 mg/10 ml, $95^{\circ}C$에서 6시간 추출액 4.92 mg/10 ml으로 최고의 함량을 나타냈다. 항당뇨 작용을 나타내는 ginsenoside $Rb_2$와 Re을 합한 최고 함량은 $75^{\circ}C$에서 18시간 추출액 1.76 mg/10 ml, $85^{\circ}C$ 6시간 추출액 1.34 mg/10 ml, $95^{\circ}C$ 6시간 추출액 0.56 mg/10 ml이었으며, 항암 작용을 나타내는 $Rg_3$의 함량은 $75^{\circ}C$에서 36시간 추출액 1.67 mg/10 ml, $85^{\circ}C$에서 36시간 추출액 3.13 mg/10 ml, $95^{\circ}C$에서 24시간 추출액이 3.56 mg/10 ml이었다. 추출온도와 시간에 따른 이화학성의 변화는 추출온도가 높을수록, 추출시간이 길어질수록 pH는 낮아 졌으나 환원당, 탁도, 당도는 증가하였다. 따라서 백삼추출액을 제조할때 1차 추출에서는 사포닌 최고 함량 추출 온도와 시간으로 추출한 다음 다시 온도를 높게 2차 추출 하여 맛을 증진시켜 혼합하는 방법이 좋을 것으로 생각된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권1호
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• pp.10-16
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• 2004

밭재배와 논재배처럼 토양환경이 상이한 조건에서 재배된 인삼의 지상부 생육의 경시적 변화 및 근부특성과 성분함량 차이를 비교하기 위해 금산지방의 직파재배 4년근 밭재배 및 논재배 농가포장을 선정하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 논토양의 미사와 점토함량 그리고 토양수분과 공극율은 밭토양보다 뚜렸히 높았는데, 재배기간 동안의 토양수분함량 범위는 논재매 $17.5{\sim}19.5%$로 적당하였으나 밭재배는 $7.0{\sim}12.8%$로 낮은 수분함량을 보였으며, 논토양은 밭토양보다 인산과 칼슘함량이 적으나 염류농도와 유기물, 질산태질소, 칼륨, 마그네슘 함량이 높아 비교적 양호한 토양조건을 보인 관계로 초장, 생체근중 및 주당건물중 등 지상부와 지하부 생육은 논재배가 밭재배보다 양호한 생육을 보였다. 2. 논 밭재배간 순동화율 (NAR)과 작물생장율 (CGR) 직이 치밀하지 못했다는 Mog et al. (1981)의 보고와 비슷한 결과를 보였다. 표 5와 같이 생체근중의 분포비율은 직파 4년 재배에서 논 밭재배 모두 100 g 이상의 인삼은 생산되지 않았는데, 60 g 이상인 것의 비율이 논재배 5.3%로 밭재배 0.9%에 비해 많았으며 40 g 이상인 것의 비율도 논재배가 밭재배보다 높았다. 은 5월과 9월에 가장 뚜렸한 차이를 보였으며, 논재배시 근중은 9월 수확기에 가장 큰 증가를 보였으나 밭재배는 9 월에 조기낙엽 증가로 인하여 근중비대가 정지되어 뚜렸한 차이를 보였다. 3. 수삼수량은 논재배가 밭재배보다 약간 많으나 유의적인 차이는 없었으며, 적변 발생율도 논 밭재배간 유의적인 차이가 없었다. 4. 논 밭재배간 동체직경과 동체장, 뿌리의 수분함량 및 조사포닌과 50% 에탄올 추출 엑스함량은 유의적인 차이를 보였는데, 조사포닌과 엑스함량은 밭재배가 높았다. 5. 동체의 경도는 $5{\sim}8$월까지 논 밭재배 간에 서로 비슷하였으나 9월에 밭재배는 급격히 감소하여 뚜렸한 차이를 보였다.

• 한국균학회지
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• 제24권1호통권76호
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• pp.38-48
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• 1996

유용 미생물로 선발한 Pseudomonas cepacia, Bacillus cereus 및 균근균을 인삼(Panax ginseng)근권에 처리한 후 이들 미생물들의 근권내 정착 및 근부병의 발생억제에 미치는 영향을 폿트 배양으로 실험하였다. P. cepacia의 단독 처리에서 처리 10일후에 근권에서 조사된 세균수는 6.26 (log cfu/g.soil)이나 B. cereus 등과 혼합 처리한 경우 $5.25{\sim}6.19(log\;cfu/g.soil)$으로 분포수가 적었고 처리기간이 270일 후에는 3.01 (log cfu/g. soil)으로 크게 감소하였다. Fusarium spp.의 근권내 분포수는 처리 $10{\sim}60$일 후에는 $3.33{\sim}3.67(log\;cfu/g.soil)$이었으나 처리 270일 경과 후에는 $3.33{\sim}1.02(log\;cfu/g.soil)$으로 크게 감소되었다. 근부병발생율에 있어서 대조가 4.3의 이병지수를 나타내나 P. cepacia 처리는 1.2로 발생이 크게 억제되었다. P. cepacia와 B. cereus의 혼합처리는 $1.8{\sim}2.3$의 이병지수로 대조 4.3보다는 병발생율이 낮아졌다. 균근균으로 Glomus albidum과 Acaulospora longular 처리는 병발생율 $1.2{\sim}1.6$으로 대조 4.3보다 감소하였다. 세균으로 P.cepacia와 균근균으로 G. albidum 처리는 근부율을 각각 1.2로 낮추는 발병억제 효과가 있다.

• Journal of Plant Biology
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• 제39권1호
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• pp.63-69
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• 1996

인삼의 모상근 HRB-15 clone을 3L 용량의 생물반응기에서 배양하여 ginsenoside 생산량을 증진시킬 수 있는 방법을 찾고자 본 연구를 수행하였다. 모상근을 광배양하면 암배양에 비해 생장이 30% 정도 억제되지만 ginsenoside 함량(ginsenoside-Rb1, -Rb2, -Rc, -Rd, -Re, -Rg1)은 크게 증가되어 암배양시보다 2배 높은 1.10%로 나타났으며, 이때에는 ginsenoside-Re의 함량이 매우 높은 반면 다른 ginsenoside들의 함량은 암배양시 보다 다소 감소하는 경향이었다. 또한 초기 10일간 암배양한 후 20일간 광배양하는 방법을 기준으로 sodium acetate를 농도별로 처리하여 본 결과, sodium acetate의 농도가 증가할수록 모상근의 생장이 억제되고 ginsenoside 함량도 감소하였으며, 배양배지내 인산의 농도를 변화시켜 본 결과, 1.25 mM $KH_2PO_4$ 처리가 모상근의 생장과 ginsenoside 함량 모두에서 가장 높게 나타났다. 한편 모상근의 생장과 ginsenoside 함량을 증가시키기 위해 yeast elicitation과 ammonium nitrate를 이용한 2단계 배양방법(two-step culture process)을 개발하였다. Elicitor로서 $50\;\mu\textrm{g}/g$ yeast extract를 배양 20일째(광배양 10일째)에 첨가하여 본 결과, 총 ginsenoside 생산 모두에서 상승된 효과를 보여주었다. 따라서 2단계 배양방법은 인삼 모상근의 대량배양을 통해 이차대사산물인 ginsenoside 생산량을 증가시킬수 있는 하나의 좋은 방법으로 생각된다.

• 농업과학연구
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• 제30권1호
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• pp.31-40
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• 2003

충남 금산군에 위치하고 있는 고려인삼포장에 대하여 구성 모암별로 각각 흑운모화강암지역 및 천매암지역으로 분류하여 모암에 함유되어 있는 전이원소의 특성과 해당 모암별 풍화토양 및 인삼 묘포토양의 물리적 및 화학적 특성을 분석하였다. 본 고려인삼재배지에서 흑운모화강암지역의 토양은 풍화토양 및 묘포토양 공히 사질식토(Sandy clay)로 구성되어 있었으며, 천매암토양은 중식토(Heavy clay) 내지 미사질식토(Silty clay)로 구성되어 있었다. 흑운모화강암 풍화토양의 용적비중은 $1.21{\sim}1.32g/cm^3$이었고, 천매암 풍화토양은 $1.26{\sim}1.38g/cm^3$이었고, 인삼 묘포토양은 흑운모화강암토양은 $1.02{\sim}1.10g/cm^3$이었으며, 천매암 묘포토양은 $0.98{\sim}1.17g/cm^3$로 전체적으로 풍화토양보다 낮았는데, 이는 경작을 위한 토층의 경운 때문으로 사료된다. 흑운모화강암 풍화토양의 pH는 4.80이었고, 천매암 풍화토양은 5.34로 산성암인 화강암에서 더 낮게 나타났다. 흑운모화강암 묘포토양 pH는 2년 생지역이 4.39, 4년생지역이 4.40이었고, 천매암묘 포토양은 2년생지역이 5.24, 4년생지역이 5.34로 나타났으며, 이는 풍화토양의 pH 변화가 묘포토양의 pH 변화와 일치하였다. 유기물함량은 흑운모화강암 풍화토양(0.24%)보다 천매암 풍화토양(1.02%)이 높았으며, 흑운모화강암 묘포토양은 2년생지역이 0.87%, 4년생지역이 1.52%이었고, 천매암토양은 2년생지역이 2.06%, 4년생지역이 2.96%으로 천매암토양의 유기물함량이 더 높게 나타났다. 전질소 함량은 흑운모화강암 풍화토양은 259.43ppm이었고, 천매암 풍화토양은 657.22ppm이었으며, 묘포 토양은 흑운모화강암지역은 2년생지역이 588.04ppm, 4년생지역이 657.22ppm이었고, 천매암 지역은 2년생지역이 1037.72ppm, 4년생지역이 1227.96ppm이었다. 또한 질산태질소 및 암모니아 태질소의 함량은 흑운모화강암 풍화토양에서 미량 및 5.98ppm이었고, 천매암 풍화토양은 6.73ppm 및 9.94ppm이었다. 묘포토양의 경우 흑운모화강암토양은 각각 2년생지역이 223.09ppm, 26.96ppm이었고, 4년생지역이 19.46ppm, 8.23ppm이었으며, 천매암토양의 2년생지역이 각각 14.22ppm, 16.84ppm이었고, 4년생지역이 306.93ppm, 34.21ppm이었다. 이는 비료의 종류에 따라 차이가 생기지만 암모니아 태질소의 산화로 인한 질산태 질소 성분이 더 많이 축적된 것으로 나타났다. 인산함량은 흑운모화강암 및 천매암 풍화토양에서 14.41ppm 및 38.60ppm이었으며, 묘포토양은 흑운모화강암지역은 2년생지역이 46.89ppm, 4년생지역이 102.44ppm이었고, 천매암지역은 2년생지역이 147.04ppm, 4년생지역이 342.97ppm이었다. 토양 중 양이온치환용량은 흑운모화강암 풍화토양이 12.34me/100g이었고, 천매암 풍화토양이 15.40me/100g이었다. 흑운모화강암 묘포토양은 2년생지역이 15.80me/100g, 4년생지역이 7.70me/100g이었고, 천매암지역은 2년생지역이 12.14me/100g, 4년생지역이 12.83me/100g이었다. 치환성양이온($K^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$)은 모두 풍화토양내 함량보다 묘포토양의 함량이 더 높았다. $SO_4{^2-}$ 함량은 모암별 풍화토양의 함량(화강암: 5.98ppm, 천매암: 9.94ppm)이 묘포토양(흑운모화강암 2년: 26.96ppm, 4년: 8.23ppm, 천매암 2년: 16.84ppm, 4년: 64.21ppm)에 비해 모두 낮았다.$Cl^-$ 은 풍화토양내에는 두 모암지역 모두 미량으로 존재하였으며, 묘포토양(흑운모화강암 2년: 39.06ppm, 4년: 273.43ppm, 천매암 2년: 66.41ppm, 4년: 406.24ppm)은 비료성분의 투입으로 풍화토양보다 함량이 높아진 것으로 사료된다.