본 연구는 셀레늄 함유 녹두 생산을 위해 셀레늄의 효과적인 처리방법과 이행특성 등을 구명하고자 수행하였다. 1. 셀레늄 3.5, 7, 14, $28mg/{\ell}$ 를 개화기에 엽면살포구 1, 2차 수확 종실의 셀레늄 함량은 각각 $0.41{\sim}3.96mg/kg$, $0.27{\sim}2.38mg/kg$로 엽면살포 농도에 비례하여 많았으나 1차 수확 종실이 2차 수확 종실에 비해 $52{\sim}71%$ 많았다. 반면에 무처리구 1, 2차 수확 종실의 셀레늄 함량은 모두 0.02mg/kg로 같아 함량이 매우 적었다. 2. 셀레늄($7mg/{\ell}$) 2회나 3회 엽면살포구 $1{\sim}3$차 수확 종실의 셀레늄 함량은 균일한 반면 1회 엽면살포구는 1차 수확 종실의 셀레늄 함량이 2, 3차 수확종실에 비해 각각 56, 67%많았다. 3. 셀레늄 2.05mg/kg이 함유된 녹두 종실에서 자엽의 셀레늄 함량은 2.99mg/kg으로 종피보다 단위 중량당 38% 많고, 녹두나 물을 생산하였을 경우 셀레늄 함량은 5.51mg/kg인 반면 나물 부산물인 종피는 0.78mg/kg 이었다. 4. 본 연구에 이용된 셀레늄의 엽면살포 농도 및 횟수에 따른 녹두 생육과 수량은 유의차가 없었다.
본 연구는 새싹 인삼의 수확 전에 UV-A, UV-B LED의 추가 조사에 따른 ginsenoside 함량 변화를 알아보기 위해 수행되었다. 실험 재료는 1년근 묘삼을 사용하였고, 인삼 전용 상토를 채운 삽목상자에 100개체를 정식하였다. 그 후, 묘삼을 온도 20℃, 습도 70%, 평균 광도 80µmol·m-2·s-1(광주기; 24h)로 유지되는 컨테이너형 식물 공장에서 37일 동안 재배하였다. 37일 동안 재배한 새싹 인삼을 UV-A(370nm; 12.90W·m-2) 및 UV-B(300nm; 0.31W·m-2) LED가 장착된 맞춤형 챔버로 옮겨 3일 동안 처리하였다. 생육조사 및 ginsenoside 함량 분석은 UV 처리 0일(대조구), 1일, 2일 및 3일에 각각 수확하여 수행하였다. 그 결과, 생육은 대조구와 UV 파장 및 일수에 따른 통계적 차이를 보이지 않았다. 반면에 UV-A 처리 3일 만에 지상부의 ginsenoside 함량이 대조구에 비해 186% 향상되었다. 뿌리의 ginsenoside 함량은 UV-A 1일 처리 및 UV-B 3일 처리에서 대조구에 비해 각각 171% 및 160% 더 증가하였다. 본 실험의 결과, 식물공장에서 수확 전 UV LED 조사를 통해 ginsenoside 함량이 높은 새싹 인삼을 생산할 수 있는 것으로 사료된다.
고구마 용도 다양화와 지상부의 채소적 가치를 구명키 위하여, 괴근에서 자라난 싹 중 부드러운 잎과 잎자루를 포함한 줄기끝 10 cm의 끝순을 수확하여, 끝순 추출물의 페놀화합물 함량, 식중독균인 Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium에 대한 항균 활성, 식품안전성과 관련된 돌연변이원성 및 항돌연변이원성 등을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 고구마 끝순에는 6종의 페놀화합물이 함유되어 있었으며, 그 중 chlorogenic acid와 caffeic acid의 함량이 총페놀함량의 $89{\sim}93%$로 대부분을 차지하였다. 또한 용매분획별 페놀화합물 함량은 ethyl acetate 및 buthyl alcohol 추출물이 다른 용매추출물에 비하여 월등히 높았다. 2. 고구마 끝순의 80% ethanol 조추출물의 수율은 12.5 g이었고, 용매분획별로는 water 분획물이 8.9 g으로 가장 많았으며, 다음은 chloroform 분획물이 1.6 g이었고, 나머지 용매 분획물은 $0.7{\sim}1.1g$의 수율을 나타내었다. 3. 고구마 끝순에는 6종의 페놀화합물이 함유되어 있었으며, 그 중 chlorogenic acid와 caffeic acid의 함량이 총페놀 함량의 $89{\sim}93%$로 대부분을 차지하였다. 또한 용매분획별 페놀화합물 함량은 ethyl acetate 및 buthyl alcohol 추출물이 다른 용매추출물에 비하여 월등히 높았다. 4. Listeria monocytogenes에 ethyl acetate 및 buthyl alcohol 추출물을 첨가한 결과 16시간까지는 3 log 이상 균의 성장을 억제하였으며 특히 20 mg/ml butanol 추출물은 균의 성장을 억제시키다 12시간 이후에는 완전히 균을 사멸시키는 것으로 나타났다. Salmonella Typhimurium에 대해서도 고구마 끝순 추출물은 $0.5{\sim}1$ log 정도의 감소를 나타내었다. 5. 고구마 끝숱 추출물의 Salmonella Typhimurium TA98 및 TA100에 대한 돌연변이 활성을 조사한 결과 TA98은 $29{\sim}33$ CFU/plate이었고, TA100은 $159{\sim}188$ CFU/plate로 돌연변이 활성이 없었다. 6. 직접 돌연변이원 물질인 2-NF와 MMS를 처리하여 복귀돌연변이수를 측정한 결과 ethyl acetate 및 buthyl alcohol에서 돌연변이로 인한 복귀변이원성 집락수가 낮게 나타남으로써 고구마 끝순 추출물이 항돌연변이 활성이 있는 것으로 나타났다.
본 연구는 적무 새싹 재배시 LED와 QD-LED(Quantum Dot) 광조사가 종자 발아율, 항산화능, 그리고 미생물에 미치는 영향에 대해 알아보고자 수행되었다. 조사한 광은 청색(Blue), 적색(Red), 청색+적색(Blue+Red) 그리고 청색+적색+원적색 혼합광(QD-LED)광이며, 대조구로 명조건(형광등-FL)과 암조건(Dark)을 두었다. 발아율은 암조건에서 가장 높았다. 암조건에서 7일간 재배한 후 1일간 광처리한 적무 새싹의 초장과 생체중은 모든 처리구에서 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 광조사후 자엽의 녹색은 청색+적색, 배축의 적색은 청색과 QD-LED의 색발현이 우수하였다. DPPH와 페놀은 암조건과 청색+적색, 안토시아닌은 청색과 QD-LED가 높은 수치를 나타내었다. 총 세균은 모든 처리구 유사하며 살균 효과는 나타나지 않았다. 대장균은 QD-LED의 수치가 가장 낮았으며, 총 곰팡이 수는 형광등에서 가장 낮았다. 위의 결과를 종합해보면, 적무새싹 생산를 위해 암조건에서 발아시켜 7일간 새싹으로 재배한 후, 수확전 24시간 동안 청색광 또는 QD-LED광을 조사하는 것이 색발현에 적합하며 안토시아닌 함량을 증가시키며 대장균 살균에 적합하다고 판단된다.
우리나라에 있어서 과학적(科學的)인 식물보호연구(植物保護硏究)가 시작된 1900년대초기(年代初期)부터 1975년(年)까지 약(約)70여년간(餘年間)에 이루어진 4,300여건(餘件)의 연구(硏究)를 정리분석(整理分析)하여 식물보호학(植物保護學)의 발달과정(發達過程)을 역사적(歷史的)으로 고찰(考察)하고 장래(將來) 어떠한 방향(方向)으로 발전(發展)해 나아갈 것인가를 예측(豫測)하기 위하여 이 연구(硏究)에 착수(着手)하였다. 이 연구(硏究)를 위하여 수집(蒐集)한 문헌(文獻)의 약(約)80%가 농림업관계(農林業關係) 연구전담기관(硏究專擔機關)인 농촌진흥청(農村振興廳), 각도농촌진흥원(各道農村振興院), 산림청임업시험장(山林廳林業試驗場) 등의 간행물(刊行物)에 수록(收錄)되어 있고 그 다음으로 전후(戰後)에 간행(刊行)되고 있는 한국식물보호학회지(韓國植物保護學會誌)에 상당히 많이 수록(收錄)되어 있으며 이 밖에 국내외(國內外)의 농림관계학술지(農林關係學術誌)나 대학논문집(大學論文集)에도 소수(少數)이기는 하나 수록(收錄)되어 있다. 우리나라 식물보호연구기관(植物保護硏究機關)으로는 농림업관계연구전담기관(農林業關係硏究專擔機關)(농촌진흥청(農村振興廳), 산림청(山林廳), 각도농촌진흥원(各道農村振興院) 등)과 대학(大學)으로 크게 나눌 수 있는데 그 동안의 연구건수(硏究件數)에서 보면 전자(前者)의 기여도(寄與度)는 약(約)80%이고 대학(大學)의 기여도(寄與度)는 약(約)20%로서 대학(大學)의 기여도(寄與度)가 훨씬 낮다. 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)를 시대별(時代別)로 보면 1900년대초기(年代初期)부터 1940년(年)까지 약(約) 40년간(年間)의 현대식물보호학(現代植物保護學)의 도입(導入), 정초기(定礎期)에 이어 1941년(年)부터 1960년(年)까지 약(約)20년간(年間)의 수난기(受難期)를 거쳐 1962년이후(年以後)의 발전기(發展期)에 들어서 있다. 오랜 수난기(受難期)를 거쳤지만 전후(戰後)의 연구(硏究)는 전전(戰前)의 약(約) 2배(倍)나 되며 분야별(分野別)로는 식물병(植物病)에 관한 것 약(約)2.5배(倍), 해충(害蟲)에 관한 것 약(約)1.2배(倍), 잡초(雜草)에 관한 것 약(約)43.8배(倍), 농약(農藥)에 관한 것 약(約)1.5배(倍)로 늘어나 있다. 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)를 작물별(作物別)로 보면 수도(水稻)에 관한 것이 약(約)37%로서 가장 많고 그 다음이 과수(果樹)(13.8%), 특용작물(特用作物)(7.9%), 채소(菜蔬)(6.2%), 수목(樹木)(6%) 기타작물(其他作物)의 순(順)으로 줄어들고 있다. 시대별(時代別)로 볼 때 1930년경(年傾)까지는 과수(果樹)나 특용작물(特用作物)의 보호연구(保護硏究)가 수도(水稻)의 그것보다 많은 과수(果樹) 및 특용작물보호연구시대(特用作物保護硏究時代)라고 할 수 있고 그 후 현재(現在)까지는 수도(水稻)의 보호연구(保護硏究)가 과수(果樹)나 특용작물(特用作物)의 그것보다 훨씬 많은 전전(戰前) 및 전후(戰後) 수도보호시대(水稻保護時代)라고 할 수 있다. 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)를 내용별(內容別)로 살펴보면 전전(戰前)에는 기초연구(基礎硏究)가 방제연구(防除硏究)보다 많았으나 전후(戰後)에는 이와 반대(反對)로 방제연구(防除硏究)가 기초연구(基礎硏究)보다 훨씬 많으며 방제연구(防除硏究)중에서도 약제방제(藥劑防除)에 관한 것이 식물병(植物病) 81%, 해충(害蟲) 77%, 잡초(雜草) 89%로서 특히 전후(戰後) 식물보호연구(植物保護硏究)의 주축(主軸)을 이루고 있다. 이 밖에 내병성(耐病性)이나 내충성(耐蟲性)과 관련(關聯)된 연구(硏究)는 전전(戰前)부터 계속되어온 중요연구(重要硏究)이며 병해충(病害蟲)의 발생예찰(發生豫察)이나 병원균(病原菌)의 Race(생태형(生態型))에 관한 연구(硏究)는 전후(戰後)부터 시작된 중요연구(重要硏究)이다. 잡초(雜草)에 관한 연구(硏究)는 전전(戰前)에도 몇가지 있기는 하지만 본격적(本格的)인 연구(硏究)가 시작된 것은 1960년대이후(年代以後)이며 앞서 적은 바와 같이 약제방제(藥劑防除)에 관한 것이 89%를 차지하고 있다. 농약(農藥)에 관한 연구(硏究)는 전전(戰前)부터 계속 부진(不振)을 면(免)하지 못하고 있으며 도입농약(導入農藥)의 약효검정이외(藥效檢定以外)에 특기(特記)할 만한 큰 업적(業績)은 찾아 볼 수 없다. 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)의 시대적변천(時代的變遷)과 발달(發達)의 계기(契機)가 되었다든가 식물보호(植物保護)의 실제(實際)와 관련(關聯)된 큰 의의(意義)를 지닌 병(病)이나 해충(害蟲)을 몇가지 골라서 따로따로 그 연구(硏究)의 내용(內容)을 살피는 한편 그것이 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)에 있어서 어떤 중요(重要)한 의의(意義)를 지니고 있는가를 고찰(考察)해 보았다. 끝으로 미래(未來)의 우리나라 식물보호연구(植物保護硏究)가 종합방제(綜合防除)를 뒷받침해주는 방향(方向)으로 발전(發展)해 나아갈 것이 예측(豫測)되며 연구영역(硏究領域)의 확대(擴大)와 더불어 우수(優秀)한 연구자(硏究者)의 확보(確保)가 가장 시급(時急)한 문제(問題)가 될 것임을 지적(指摘)하고 이런 측면(側面)에서 대학(大學)의 역할(役割)을 강조(强調)해 두었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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