참외 육묘 시설 내에서 우수한 품질의 모종을 생산하기 위한 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위해 접목 활착 후 20일 동안 광원과 광도를 달리하여 묘소질과 정식 후 생육을 비교하였다. 광원은 청색광(B), 적청색 혼합광원(RB3, RB7)을 이용하였고, 광도(PPFD)는 50, 100, 200μmol·m-2·s-1로 처리하였다. 조명시간은 일출 (7:30) 전 2시간과 일몰(17:30) 후 2시간씩 하루에 총 4 시간을 처리하는 일장연장법을 이용하였다. 참외 지상부 의 생장지표인 접수 길이와 줄기직경은 청색광의 비율이 높을수록 길어지고 굵어지는 경향을 나타내었다. 적청색 혼합광원(RB3)이 다른 광원들에 비해 건물률과 조직의 충실도가 높은 경향이었다. 광합성률은 적색광의 비율이 높을수록 증가하였으며, RB7 200μmol·m-2·s-1처리구에서 5.44μmolCO2·m-2·s-1로 가장 높았다. 정식 후 RB3 200μmol·m-2·s-1 처리구의 초장이 132.3cm로 가장 길었고, 마디수가 22.7개로 가장 많았으며 개화율도 75%로 가장 높았다. 청색광(B) 단독으로 처리한 것보다는 적청색 혼합광원(RB3)으로 처리한 것이 묘소질을 양호하게 하였고, 광도를 200μmol·m-2·s-1로 높이는 것이 우량묘 생산에 유리할 것으로 판단되었다.

딸기의 전조재배에 적합한 인공광원을 모색하기 위해 적색과 청색의 LED를 이용하여 설치조건을 검토하였다. 시험에 사용된 인공광원은 LED PAR(PPFD 2~4μmol·m-2·s-1), LED BAR(PPFD 100~120μmol·m-2·s-1), 백열등(PPFD 2~4μmol·m-2·s-1)이고 전조시기는 정화방이 개화하는 시점에 22시~01시까지 3시간동안 연속조명하였다. 무처리보다는 전조처리구가 초장과 엽병장이 길었으며, 그 중 백열등이 가장 많이 생장하였다. 전조처리구에서 지상부의 생체중과 건물중은 LED PAR 처리구에서 생장량 대비 가장 무거웠다. 지상부의 엽면적 생장량에서는 무처리 보다는 전조처리구가 엽면적이 증대하는 경향이었고, LED PAR 처리가 엽면적이 넓었다. 엽록소 함량은 전조 후 60일 경에는 LED PAR를 제외하고는 모두 감소하는 경향이었다. 광원별로 광 환경을 시뮬레이션한 결과, 100W 백열등 배광곡선이 원형에 가까워 전조재배시 하우스 위쪽으로 많이 발광되는 것을 볼 수 있다. LED PAR 타입을 설치했을 때는 직진성이 강한 LED의 특성상 조명의 중심이 40lux 이상이며 좁은 지향각과 낮은 설치 위치로 인해 좁은 지역에 집광되는 현상이 나타나고 조명과 조명사이에 기준조도 이하의 음영지역이 발생 하였다. 따라서 설치 높이는 2m, 설치 간격은 3.75m로 조절하였고, 배치형태는 W타입으로 변경하여 전체 식물에 1.2μmol·m-2·s-1 이상이 조사될 수 있도록 기준 조도와 균제도를 맞추어 최적화하였다.

Background : Lycium ruthenicum Murr. was known as black wolfberry. It belongs to Solanaceae. In order to elucidate biological activities and functional substances of Lycium ruthenicum Murr., the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. harvested from Qaidam Besin. area was prepared and was studied. Methods and Results : Antioxidant, anticancer, anti-inflammatory and antidiabetic activities of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. were examined using diverse in vitro bioassays and functional substances were analyzed by HPLC and LC-MS/MS. The methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. showed strong DPPH and ABTS radical scavenging activities and also showed strong SOD-like activity. To examine the effects of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. for the expression of antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), RT-PCR was performed. SOD expression was strongly increased by the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. CAT expression was also increased with dose-dependent manner. The methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. showed inhibitory effects against α-glucosidase and α-amylase, and also inhibited NO production. Anticancer effects of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. assay were examined with five human cancer cell lines. The potent anticancer activity exhibited in HepG2 hepatoma cells. As a result of main component analysis by HPLC, chlorogenic acid and rutin were identified as the major flavonoids of Lycium ruthenicum Murr.. In addition, by LC-MS/MS, petunidine-3-O-rutinoside (trans-p-coumaroyl)-5-O-glucoside was determined as a major anthocyanin of Lycium ruthenicum Murr.. Conclusion : Lycium ruthenicum Murr. showed various biological activities and could be used as a food and a functional material to enhance human health. Further study to identify an unknown flavonoids of Lycium ruthenicum Murr. would be needed.