Within their natural habitat, crops are often subjected to drought and heat stress, which suppress crop growth and decrease crop production. Causing overaccumulation of glycinebetaine (GB) has been used to enhance the crop yield under stress. Here, we investigated the response of wheat (Triticum aestivum L.) photosynthesis to drought, heat stress and their combination with a transgenic wheat line (T6) overaccumulating GB and its wild-type (WT) Shi4185. Drought stress (DS) was imposed by controlling irrigation until the relative water content (RWC) of the flag leaves decreased to between 78 and 82%. Heat stress (HS) was applied by exposing wheat plants to $40^{\circ}C$ for 4 h. A combination of drought and heat stress was applied by subjecting the drought-stressed plants to a heat stress as above. The results indicated that all stresses decreased photosynthesis, but the combination of drought and heat stress exacerbated the negative effects on photosynthesis more than exposure to drought or heat stress alone. Drought stress decreased the transpiration rate (Tr), stomatal conductance (Gs) and intercellular $CO_2$ concentration (Ci), while heat stress increased all of these; the deprivation of water was greater under drought stress than heat stress, but heat stress decreased the antioxidant enzyme activity to a greater extent. Overaccumulated GB could alleviate the decrease of photosynthesis caused by all stresses tested. These suggest that GB induces an increase of osmotic adjustments for drought tolerance, while its improvement of the antioxidative defense system including antioxidative enzymes and antioxidants may be more important for heat tolerance.
건조 및 염 환경에 우점종으로 분포하고 있는 명아주과 식물의 염 및 무기 영양 농도에 다른 생리적 적응특성을 비교하기 위해 염습지에 널리 분포하는 칠면초(Suaeda japonica), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 및 채소로 재배되는 근대(Beta vulgaris var. 챠침)를 재료로 하여 염 농도 (0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl) 및 무기 영양염 농도(Hoagland 용액의 1/1, 1/5, 1/10배액)를 달리하여 식물의 엽생장과 질소, 무기 이온, 전기 전도도 및 삼투조절물질의 변화를 정량적으로 분석하였다. 3종 명아주과 식물은 무기영양 및 염의 농도변화에 대해 식물체에 상당량의 염을 축적하였으며, 높은 내염성 기구를 통해 400 mM NaCl 처리에서도 현저히 생장을 촉진하는 호염성의 퉁퉁마디와 200 mM NaCl 처리까지 약간의 생장 촉진을 보이는 근대 및 높은 내염성을 가지면서 50 mM NaCl 이상 처리구에서 약간의 생장 저해를 보이는 칠면초의 세가지 염내성의 종 특성을 보였다. 무기이온의 동태에 있어서 3종 식물은 무기 영양 및 염 농도와 무관하게 체내에 소량의 수용성 Ca을 함유하였고(<10μM/g plant water), K이온은 염 농도가 증가함에 다라 다소 감소하였으며, Na+과 Cl-은 배지의 무기 영양과는 무관하게 염 농도가 증가함에 따라 현저히 증가하였다. 총 질소 함량은 무기 영양 및 염의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 전기 전도도와 삼투몰농도는 무기영양보다 염의 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. Glycinebetaine과 proline의 함량은 각각 0.2∼2.5 μM/g plant water와 0.1 ∼ 0.6 ㎛M/g plant water였고, 50mM NaCl 처리구에서 최대치를 보였다.
In order to investigate the composition of extractive nitrogenous components in the diploid and the triploid oysters, Crassostrea gigas, cultured at the south coast of Korea, the whole edible part (whole body) was analyzed into extractive nitrogen, free amino acids, oligopeptides, ATP and its related compounds, quaternary ammonium bases, and guanidino compounds using specimens collected from April to May of 1992. The major free amino acids in the diploid and the triploid were taurine, proline, alanine, glycine, glutamic acid hypotaurine, glutamine, arginine, aspartic acid, and $\beta-alanine$. There was no conspicuous difference in the constituents of free amino acids between the diploid and the triploid. A lot of hypotaurine was detected in the diploid and the triploid of oyster and the contents of them were 107 mg and 123 mg/100g, respectively. The compounds, glycinebetaine, homarine and trigonelline were found in both the diploid and the triploid. Among them, glycinebetaine was the most prominent in all the samples. The amount of protein, glycogen, extractive nitrogen, oligopeptides, ATP and its related compounds, and free amino acids in the triploid was higher than that of the diploid (p<0.10)
패류건제품의 가공 및 저장중의 flavor의 형성에 관련되는 각종 질소화합물의 함량변화를 조사하였다. 홍합, 바지락 및 굴의 생시료에서는 ATP, ADP 및 AMP의 함량은 낮았고 IMP와 inosine의 함량은 높게 나타났다. TMAO함량은 생시료에서는 높았으나 배건시료에는 크게 감소하였고, TMA함량은 TMAO의 경우와 상반된 경향을 나타내었으며 열풍건조시료의 저장중에는 TMAO의 감소 및 TMA의 증가량은 적었다. 생시료중의 glycinebetaine의 함량은 참치, 고등어 등의 어류에 비하여 월등히 높은 값을 나타내었고, 자숙 및 배소에 의한 감소는 적었으며 hormalin과 trigonelline의 함량은 자숙 및 배소에 의하여 크게 감소하였다. 홍합, 바지락 및 굴에서는 각각 29종의 유리 아미노산 및 아미노산 유도체가 분석되었는데 주요 아미노산은 glycine, alanine, arginine, glutamic acid 및 lysine등이었으며 자숙후와 건조후에는 대부분의 아미노산의 함량이 크게 감소하였다.
건조 및 염 환경에 우점종으로 분포하고 있는 명아주과 식물의 염 및 무기 영양 농도에 따른 생리적 적응특성을 비교하기 위해 염습지에 널리 분포하는 칠면초(Suaeda japonica), 퉁퉁마디(Salicornia herbacea) 및 채소로 재배되는 근대(Beta vulgaris var. cicla)를 재료로 하여 염 농도(0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl) 및 무기영양염 농도(Hoagland 용액의 1/1, 1/5, 1/10배액)를 달리하여 식물의 엽생장과, 질소, 무기 이온, 전기 전도도 및 삼투조절물질의 변화를 정량적으로 분석하였다. 3종 명아주과 식물은 무기영양 및 염의 농도변화에 대해 식물체에 상당량의 염을 축적하였으며, 높은 내염성 기구를 통해 400 mM NaCl 처리에서도 현저히 생장을 촉진하는 호염성의 퉁퉁마디와 200 mM NaCl 처리까지 약간의 생장 촉진을 보이는 근대 및 높은 내염성을 가지면서 50 mM NaCl 이상 처리구에서 약간의 생장 저해를 보이는 칠면초의 세가지 염내성의 종 특성을 보였다. 무기이온의 동태에 있어서 3종 식물은 무기 영양 및 염 농도와 무관하게 체내에 소량의 수용성 Ca을 함유하였고($<10{\mu}M/g$ plant water), K이온은 염 농도가 증가함에 따라 다소 감소하였으며, $Na^+$과 $Cl^-$은 배지의 무기 영양과는 무관하게 염 농도가 증가함에 따라 현저히 증가하였다. 총 질소 함량은 무기 영양 및 염의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 전기 전도도와 삼투몰농도는 무기영양보다 염의 농도가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보였다. Glycinebetaine과 proline의 함량은 각각 $0.2{\sim}2.5{\mu}M/g$ plant water와 $0.1{\sim}0.6{\mu}M/g$ plant water였고, 50 mM NaCl 처리구에서 최대치를 보였다.
본 연구는 시판되고 있는 새우젓의 맛과 밀접한 관계를 가지고 있는 함질소 엑스성분을 분석하여 품질상태를 파악하는 한편 품질개선과 품질지표에 관한 자료를 얻고자 하였다. 시료는 4개 회사 제품을 1994년 7월과 8월, 그리고 1995년 1월과 11월에 구입하여 고형물과 액즙으로 구분한 다음 엑스분을 추출하여 엑스분질소, 유리아미노산, oligopeptide류. 핵산관련물질, betaine류, 4급암모늄염기 및 구아니디노 화합물을 분석하였다. 새우젓의 수분함량은 고형물보다 액즙에서 6.1% 높고, 단백질은 고형물에서 4.1% 높았다. 염분은 $21.7{\sim}25.3%$(평균 24.1%)로서 매우 높았으며, 저염화가 요망된다. 엑스분 질소는 $430{\sim}528{\;}mg$(평균 458 mg)으로서 젓새우와 같은 수준이었고, 멸치액젓의 53.3% 수준이었다. 새우젓에서는 32종의 유리아미노산이 검출되었고, 총량은 $1,509{\sim}2,131\;mg$(평균 1,803 mg) 범위로서 멸치액젓의 42.0%수준이었다. 함량이 많은 유리아미노산으로는 lysine, glutamic acid, leucine, arginine, glycine, histidine, glutamine의 순이었다. 핵산관련물질은 $1.38{\sim}7.41\;{\mu}mol$ (평균 $3.46\;{\mu}mol) 범위로서 시판 멸치액젓과 비슷한 수준이었고, 제품에 따른 차이가 많았다. Betaine류는 homarine, trigonelline, ${\beta}-alaninebetaine$, glycinebetaine이 검출되었으며, homarine이 $97{\sim}224\;mg$ (평균 163 mg)으로 대부분을 차지하였고, 그 외에는 미량이었다. 새우젓의 TMAO는 $13{\sim}80{\;}mg$(평균 43 mg), TMA는 $12{\sim}280{\;}mg$ (평균 155 mg) 범위였고, 원료에 비해 TMAO는 낮았고, TMA는 높았다. Creatine과 creatinine는 6 mg과 1 mg 이하로서 미량이었다. 새우젓에서 함질소 엑스성분 조성은 유리아미노산이 평균 63.4%로서 가장 많았으며, 다음은 oligopeptide 11.8%, TMAO와 TMA 9.7% 핵산관련물질 4.4%, betaine류 3.8%, creatine과 creatinine 0.3%의 순으로서 질소의 회수율은 평균 93.4%였다.
우리 나라 남해안에서 어획되고 있는 생 멸치의 함질소 엑스성분 조성을 밝히기 위하여 1991년 6월부터 1992년 6월까지 경남 남해군 이동면 근해와 양산군 기장면 대변리 근해어장에서 어획된 생 멸치를 계절별로 각각 4회 수집하여 맛과 밀접한 관계가 있는 함질소 엑스성분 조성을 분석하여 비교하였다. 생 멸치의 엑스분 질소 함량 범위는 $444{\~}773\;mg/100\;g$으로서 높은 때는 낮은 때의 1.7배 이상의 차이가 있었다. 유리아미노산 총량은 $1,049{\~}2,079\;mg/100\;g$이었고, 함량에 있어서 histidine, taurine, alanine, leucine, glutamic acid가 많았다. Oligopeptide류 유래의 아미노산은 $517{\~}l,650\;mg/100\;g$에 달하였고, 유리아미노산 총량의 평균$67.6{\%}$를 차지하였다. ATP 관련 화합물 총량은 평균 $5.02 {\mu}mol/g$이었으며, 그 중 IMP가 대부분을 차지하였다. Betaine류는 glycinebetaine, ${\beta}-alaninebetaine,\;{\gamma}-butyrobetaine$, 및 homarine 이 검출되었으나, 미량에 불과하였다. TMAO와 TMA는 평균 $164mg 과 16mg/100g$ 검출되었고, creatine과 creatinine은 평균 229 mg과 7 mg/100g 검출되었다. 엑스분 중의 질소분포는 지역이나 계절별로 유사한 조성을 나타내었으며, 질소의 회수율은 평균 $93.7{\%}$이었다. 멸치의 함질소 엑스성분에 대한 지역차를 보면 남해산은 기장산 보다 엑스분 질소, 유리아미노산, oligopeptide류, betaine류 및 creatine함량이 높았으나, ATP 관련화합물과 TMAO는 낮았다. 봄멸치는 가을멸치보다 엑스분 질소, 유리아미노산, oligopeptide류, ATP관련물질 및 betaine류가 높았으며, TMAO와 creatinine 함량은 낮았다.
굴, 키조개, 새조개, 진주담치 등을 가공할때에 부산되는 자숙액을 조미료 자원으로 이용 가능성을 검토하기 위한 일환으로 정미성분을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 가공과정에서 생산되는 자숙액은 굴 21,790톤, 키조개 604톤, 진주담치 1,395톤이었다. 2. 일반성분은 수분이 $95.2{\sim}97.4\%$로 높고 단백질이 $1.0{\sim}l.5\%$로 낮았다. 3. 유리아미노산 가운데 taurine이 $40{\sim}56\%$로 가장 많고 glycine이 $10.4{\sim}36\%$, alanine이 $4.8{\sim}8.6\%$, glutamic acid가 $3.1{\sim}5.3\%$로 많았다. 4. 핵산관련물질은 ADP, AMP가 높았다. 5. glycinebetaine은 굴이 139.3mg/100g이었으나 키조개, 진주담치, 새조개는 각각 45.2, 52.1, 66.9mg/100g로 적었다. 6. Total creatinine과 trimethylamine oxide는$30.4{\sim}59.1mg/100g,\;0.8{\sim}47.2mg/100g$로 적었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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