지중점적 관수(subsurface drip irrigation, SDI)는 작물의 뿌리가 수분을 가장 쉽고 효과적으로 이용할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 지중관수는 지표면 관수와 달리 수분의 공급 상태를 육안으로 확인하기 어려운 단점이 있다. 특히 작물의 뿌리가 수분을 흡수할 수 있는 유효수분 량은 토양에 따라 달라지고 동시에 수분을 보유하는 장력(potential energy)에도 영향을 미치게 된다. 지중관수는 지중에서 수분이 확산되는 위치 와 뿌리의 위치까지 도달될 때 효과가 발생한다. 그러나 실제로 토양 내부에서 수분이 이동하고 확산하는 것을 예측하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 토양의 조건을 일정하게 하고 토층을 파괴시키지 않기 위해 토양조를 이용하였다. 그리고 수분을 지중에 공급한 이후에 토양을 절개하고 토양의 내부 위치별 토양수분을 측정하였다. 이때 토양 내부의 수분함량이 동일한 분포선을 찾아 유효 수분영역을 구하고 공급한 지중관 수량과 비교하였다. 아울러 토양내부의 습윤 확산 형태와 수분량으로 부터 토성에 따른 수분 확산이론을 예측하였다. 여기서 얻어진 수분확산 예측선도와 콩의 생육 시기별 뿌리의 생장위치를 중첩하여 최종적으로 지중관수량을 구하였다. 콩의 뿌리 생육은 파종이후 일일 평균 10 mm 성장한 것으로 나타나 생육 초기에 10일 간격으로 지중관수 공급량을 설계하였다. 주요 결과는 미사질양토에서 유효수분량을 25-35%로 유지하기 위해, 생육초기인 파종후 10일에는 8000 mL, 파종후 20일에는 7000 mL, 파종후 30일에는 6500 mL를 공급해야 할 것으로 판단되었다. 사질토 에서는 유효수분량을 20-30%로 유지하려면 파종후 10일에는 7500 mL, 파종후 20일에는 6500 mL, 파종후 30일에는 6000 mL를 공급하는 것이 타당한 것으로 판단되었다. 또한 생육 30일 이후에는 미사질양토나 사질토 모두 6000 mL를 공급하는 것이 적절할 것으로 보여 진다.

This study was performed to investigate the quality characteristics and antioxidant activity of black soybean Sunsik product with functional food ingredients and functional labeling system. We prepared black soybean Sunsik (BS) containing black beans, cereals, and vegetables. Black soybean Sunsik with nondigestible maltodextrin and calcium lactate (BSN) was prepared by adding non-digestible maltodextrin and calcium lactate to the base recipe to apply a functional labeling system. The particle size in BS was 118.00 μm, whereas BSN was 127.00 μm. The respective L, a, and b color values of BS were 73.25, 2.36, and 14.21. The respective L, a, and b values of BSN were 73.21, 2.36, and 14.31. The respective water retention capacities of BS and BSN were 241.67% and 216.33%. No significant difference was observed between BS and BSN in the three physicochemical properties described above. However, the pH of BSN was 5.45, which was significantly lower than that of BS. The total respective phenolic contents of BS and BSN were 1.75 mg GAE/g and 1.61 mg GAE/g, and total respective flavonoid contents of BS and BSN were 6.36 mg RE/g and 5.95 mg RE/g. The antioxidant capacities of BS and BSN were compared via assays of DPPH and ABTS radical scavenging activities, FRAP, and reducing power. The antioxidant activities of BS and BSN increased in a dose-dependant manner. No significant difference between BS and BSN was observed in any measure of antioxidant capacity. These results suggested that the addition of functional food ingredients (non-digestible maltodextrin and calcium lactate) did not affect the quality characteristics and antioxidant activity of black soybean Sunsik.

The purpose of this study was to select some superior soybean varieties adaptable to growth in the northern parts of the Korean peninsula, and to identify the suitable growing regions of soybean in North Korea. Soybean varieties from South Korea were evaluated with the Chinese locally cultivated varieties as check varieties at two locations, Donggang City of Lianing Province, and at Longjing City of Jilin Province, 2017-2019. A total of 100 soybean varieties from South Korea and three Chinese check varieties were evaluated based on ecological adaptability, and a total of 18 varieties including ‘Suwon 212’ from the Longjing test site as well as a total of 59 genotypes the Donggang test site, were selected for further evaluation in the first experiment year. A total of 12 promising soybean varieties at Longjing and 15 varieties at Donggang that were selected from the previous year, were evaluated at the same sites for ecological adaptability as well as productivity in the second experiment year. A total of nine promising soybean varieties were selected at the test sites, respectively. The nine varieties at each site that were selected from the previous year for the production capacity including flowering date, degree of lodging, yield potential, and disease resistance, were reviewed to evaluate at both sites in the last experiment year. Finally, a total of eight superior varieties, including four at the Longjing site (‘Seonnogkong’, ‘Dajinputkong’, ‘Danweonkong’ and ‘Sinpaldalkong 2’) and the other four at the Donggang site (‘Iksan 13’, ‘Seonnogkong’, ‘Gangil’ and ‘Yeonpung’) were selected. The yield potential of four outstanding soybean varieties selected at the Longjin site was 1.5-2.6t/ha, and that of the other four at the Donggang site was 2.1-2.7t/ha.

Soybeans are used for various purposes as a major source of protein, carbohydrates, and fat. This study was conducted to investigate the component changes in protein, amino acid, and antioxidant substances with different sowing periods by soybean varieties, as climate warming accelerates in recent years. The content of isoflavone according to early sowing did not differ by sowing period. However, it was confirmed that the content of isoflavone was higher in functional soybean cultivars such as Cheongja-5 having blue color at seed inside, Pungsan and Sowon used soybean sprouts, and Jinyang without fishy smell. There was no significant difference in the changes in protein and amino acid content according to the sowing time by soybean cultivars. The protein and amino acid content by early sowing tended to be lower than that of timely sowing. In most varieties except for some varieties, the content of proline was the highest by early sowing, confirming the presence of stress due to early sowing.

본 연구는 기능성 건강식품으로 각광받고 있는 콩의 자급률을 올리기 위함이다. 콩의 함수율에 따른 극한강도를 측정하여 콩의 깨짐(파단) 부분을 파악하고 함수율에 따른 극한강도를 찾는 것을 목표로 한다. 현재 수확 과정중 발생하는 손실은 자연적 손실, 탈곡 과정 손실, 분류 과정 손실, 예취 과정 손실로 크게 4가지로 분류되며, 이중 탈곡 손실은 두류(콩)의 파손 및 손실율에 직접적인 요인으로 판단되여 다른 요인들에 비해 중요하다 판단되고 있다. 본 실험에서는 앞선 실험에서 부족했던 두류(콩)의 함수율 세부적인 단계로 나누어 실험하고, 생물체의 깨짐이 발생하는 하중을 직접적으로 측정하는 것을 목표로한다. 가수기간이 가장 긴 두류(콩)의 극한강도값이 3.9N으로 가장 낮게 측정되었으며, 가수기간을 거치지않 은 두류(콩)의 극한강도값이 5.244N으로 가장 높게 측정되었다.

This study aimed to optimize the fermentation condition of black bean using probiotic lactic acid bacteria (LAB) and to evaluate characteristics and antioxidant activity of LAB fermented and heat-treated black bean. Two LAB strains were selected by analysis of acid resistance, bile resistance, antimicrobial activity, and antioxidant activity, and identified as Lactiplantibacillus plantarum CH9 and Lactiplantibacillus plantarum SU18 by 16S rRNA sequencing. Both strains showed similar or higher acid resistance, bile resistance and antimicrobial activity, compared to Lacticaseibacillus rhamnosus GG, a commercial probiotic strain. The heat-killed cells of CH9 and SU18 strains showed significantly (p<0.05) higher DPPH and ABTS radical scavenging activities than live cells. Fermentation of black bean (30%) treated with Alcalase using the two selected strains was found to be optimal condition, increasing viable cell count of LAB up to 10.8 Log CFU/g. During the fermentation, the titratable acidity of Alcalase-treated black bean was notably increased with concomitant decrease in the pH. LAB fermentation significantly (p<0.05) increased antioxidant activity based on DPPH and ABTS radical scavenging activities as well as total phenol content. In addition, total phenol content and antioxidant activity were significantly (p<0.05) enhanced by heat processing (121C, 15 min) of the fermented products. These findings are expected to be useful for the development of various LAB-fermented foods containing heat-killed probiotics.

본 연구는 2018, 2019, 2020년 논에서의 배수 깊이에 따른 식용(일미찰), 사료용 옥수수(광평옥) 그리고 장류콩(대원콩) 및 나물콩(해품콩)에 대한 생육 특성과 수량 구성요소를 비교 검토하고자 수행하였다. 논의 배수로 폭은 80cm로 고정하고 깊이를 20cm과 40cm로 각각 달리하였다. 연차간에 있어서 일미찰은 간장, 착수고, 이삭무게 이삭착립장 및 이삭 수량이 고도의 유의성이 나타났으며, 광평옥도 일미찰과 유사한 반응을 보였다. 배수로 깊이에서는 40cm가 20cm보다 수량이 고도로 유의하게 높았다. 한편, 연차간 해품콩은 간장, 분지, 꼬투리 수, 미 성숙 종자률, 100립 중 및 종실 수량에 고도의 유의한 차이를 보였다. 반면, 대원콩은 간장, 100립중, 수량간에 고도로 유의하였다. 배수로 깊이 간에는 해품콩과 대원콩의 수량은 통계적 유의한 차이는 나지 않았지만 20cm보다 40cm에서 수량이 약간 높았다. 본 연구 결과 옥수수의 수량은 배수로 깊이에서 따라 통계적인 고도 유한 차이를 보였으나 콩은 통계적인 차이는 나타나지 않았으나 40cm이 20cm보다는 높았다. 한편 콩은 미성숙 종자률은 배수로 깊이에 효과적으로 차이를 보였다. 따라서 논에서 옥수수 또는 콩을 재배시 가장자리에 20cm 배수로 보다는 40cm 배수로 설치를 권장한다.

콩 [Glycine max (L.) Merr.]은 단백질, 지방, 탄수화물의 3대 영양소와 다양한 기능성 성분의 주요 공급원이다. 녹색종피와 자엽을 가진 콩 품종은 눈건강에 유익한 루테인 성분을 많이 함유하고 있지만, 항영양성분으로 알려진 쿠니츠트립신인히비터 단백질, 렉틴 단백질 및 P34 단백질을 가지고 있어 품질과 기능성을 저하시킨다. 이러한 성분이 유전적으로 제거된 품종의 육성이 필요하다. 녹색종피와 자엽을 가지고 있지만, 쿠니츠트립 신인히비터, 렉틴, P34의 3가지 단백질이 모두 없는 triple null 유전자형을 가진 콩 계통을 육성하기 위하여 본 연구가 진행되었다. 4개의 유전자원 (Gaechuck#2, PI548392, PI567476, Seonyack)을 이용하여 창성된 두 모본의 교배로 육종집단이 창성되었다. Western blot 기술을 이용하여 쿠니츠트립신인히비터, 렉틴 및 P34 단백질의 존재여부를 확인하였다. 녹색종피 및 자엽과 쿠니츠트립신인히비터, 렉틴, P34의 3가지 단백질이 모두 없는 triple null 유전자형 (titilelep34p34)을 가진 6개의 F2 종자가 선발되었다. F2 식물체 세대와 농업형질 평가를 통하여 한 개의 계통이 선발되었으며 F4 종자에서 3가지 단백질에 대한 유전적 고정을 확인하였다. 선발 계통의 경장은 73 cm 정도였으며 백립중은 19.5 g으로 중립에 속하였고 종피색은 녹색이고 제색은 검정색이며 성숙 자엽색은 녹색이었다. 본 연구를 통하여 선발된 계통은 성숙 콩 종실에서 품질과 기능성을 저하시키는 쿠니츠트립신인히비터, 렉틴, P34의 3가지 단백질이 모두 없으며 녹색종피와 자엽을 가진 유색콩 품종 육성을 위한 재료로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.

나방류의 페로몬 생합성은 식도아래 신경절에서 생산된 페로몬 생합성 촉진 신경펩타이드(pheromone biosynthesis activating neuropeptide, PBAN)의 분비로부터 시작된다. 분비된 PBAN은 페로몬샘의 상피세포막에 있는 PBAN 수용체와 결합하고, 신호전달과정을 거쳐 페 로몬 생합성과정이 활성화되어, 페로몬이 외부로 방출된다. 본 종설은 콩명나방(Maruca vitrata)의 성페로몬, PBAN과 수용체, 성페로몬 생합성 경로를 소개한다.

고품질의 아가콩 음료개발을 위해 반응표면분석법에 의한 추출조건을 최적화 하였다. 아가콩 의 최적 볶음조건은 250 ℃, 30분으로 설정하였다. 추출시간, 추출온도에 따른 아가콩의 품질지표인 pH, 색도 및 이소플라본 함량은 1% 이내에서의 유의적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 추출온도와 추출시간이 길어질수록 이소플라본 함량은 높은 것으로 나타났다. 반응표면분석의 이소플라본 추출 공정 최적화 결과 추출온도는 99.5 ℃, 추출시간은 1.7 h으로 나타났으며, 이 조건에서 이소플라본의 최적 수 율은 10.63 μg/mL로 예측되었다.

In this study, soybean pods of 45 soybean landraces (or varieties) were classified as yellow (19 samples), black (23 samples), or black in green (3 samples) based on soybean seed coat color. Total polyphenol and flavonoid contents were measured, and antioxidant, anti-inflammatory, anti-obesity, and estrogen-like activities were assessed. Total polyphenol and flavonoid content ranges were 24.13-108.03 mg GAE/g and 3.31-72.02 mg CE/g, respectively, and were highest in the black group followed by the yellow group and were least in the black in green group, while ABTS and DPPH activities followed the order black in green > black > yellow. Estrogen-like and estrogen receptor-α activity ranges were 29.06-35.58 pg/mL and 7.05-10.13 pg/mL and were followed the order yellow > black > black in green and black in green > yellow > black, respectively. Nitric oxide (NO) inhibitory and UCP-1 activities followed the same order as estrogen receptor-α activities. Our findings suggest that soybean pods are excellent sources of antioxidants and high-quality functional materials.

선행연구를 통해 침수에 대해 저항성과 감수성을 나타내는 야생콩계통을 선발하고 난 뒤 이들 자원들간 지상부 및 지하부 특성을 분석하였고, 유전자의 발현량도 비교 분석하였다. 1. 연구결과, 침수에 대해 저항성을 나타낸 ‘CW11598’과 감수성을 나타낸 ‘CW11948’는 알코올 발효를 촉매하는 PDC와 ADH효소의 활성을 조절하는 mRNA 발현량에서 차이를 보였다. 감수성계통에서 PDC와 ADH 활성을 조절하는 유전자 모두 침수처리에서 무처리보다 유전자 발현량이 감소하였고, 저항성계통해서는 침수처리에서 오히려 무처리보다 이들 유전자의 발현량이 증가하였다. 이런 침수스트레스 대체 경로의 차이는 감수성계통에서 침수처리 무처리보다 줄어든 LSA, TRL 및 RSA로 나타났다. 2. 식생지수 NDVI와 PRI 모두 감수성계통이 침수처리에서 무처리 대비 크게 감소하였다. 하지만 저항성계통에는 LSA는 침수처리와 무처리간 차이가 없었고, 식생지수 NDVI와 PRI도 침수처리와 무처리간 차이를 보이지 않았다. 하지만 TRL와 RSA는 침수처리에서 무처리보다 감소한 것으로 조사되었다.

본 연구는 평야지 논토양에서 찰옥수수/콩을 활용한 2모작 재배방법을 개발하기 위한 기초자료로 활용하기 위하여, 2년간 (2019~2020년) 파종시기별 경운방법 및 재식방법에 따른 찰옥수수와 콩의 생육 및 수량 특성을 알아본 결과는 다음과 같다. 1. 찰옥수수와 콩의 생육기간 중 토양 수분함량 변화에서 과잉수 정체기간은 쟁기+로터리 처리와 이랑너비가 좁을수록 짧게 조사되어, 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 가장 짧았다. 2. 모든 시기의 생육특성 조사에서 찰옥수수는 2차파종 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 초장과 경태가 가장 길었고, 엽수도 가장 많았으며, 엽색도도 가장 높았으며, 콩은 1차파종 에서 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 모두 초장, 경태, 엽수 및 엽색도의 조사값이 가장 높았다. 3. 찰옥수수 수량에서는 2차파종 쟁기+로터리60 cm 처리구가 연차간 모두 1,245, 1,262 kg/10a 로 가장 많았고, 콩은 1차 파종 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 223, 220 kg/10a 로 가장 많았으며, 다음으로 1차파종 쟁기+로터리120 cm · 로터 리60 cm 처리구 및 2차파종에서 쟁기+로터리60 cm 처리구에서 186~210 kg/10a 로 많았다. 4. 생육조사 및 수량평가에서 파종시기와 이랑너비에서 뚜렷한 차이를 보였으며, 평야지 논에서 찰옥수수와 콩 2모작 재 배시 쟁기+로터리하여 60 cm의 고휴에 1열로 찰옥수수는 4월 초에 파종, 콩은 찰옥수수의 수확시기에 맞춘 7월 중순 파종 하여 재배하는 것이 유리할 것으로 생각된다.

With the aim of developing region specialized crops, this study was conducted to clarify effects of variant and cultivation region on antioxidative activities in various black soybean (Glycine max L.) seed tissues. Three black soybean varieties (SCEL-1, Wonheug, and Cheongja 3) were each cultivated in 4 different regions (Jeonju, Pyeongchang, Paju, and Cheonan). Harvested seeds were used to assess DPPH and ABTS radical scavenging activity, and total polyphenol, flavonoid and anthocyanin content. SCEL-1 soybean hull contained higher DPPH and ABTS radical scavenging activity (61% and 85% respectively) compared to Wonheug (40% and 50% respectively). SCEL-1 cultivated in Pyeongchang displayed the highest total polyphenol and flavonoid content (1,189 mg GAE/ 100g sample and 951 mg CTE/ 100g sample, respectively). Total anthocyanin content was ranked in the following order: SCEL-1>Wonheug>Cheongja 3. All black soybeans showed much higher antioxidant activity in the soybean hull than in the dehulled soybean. The antioxidant activity of black soybeans cultivated at high latitudes was high. These results suggest that the best black soybean variant for high beneficial biological activities is the SCEL-1 variant. For a complete understanding of the potential of black soybean as functional foods, we plan to further analyze their antioxidant activities in future studies.

In order to understand the vegetative role of Glycine soja, we studied the basic physiological characteristics between Glycine soja and Glycine max. For this study, the light intensity (μmol m-2 s-1) on leaf surface, leaf temperature (℃), transpiration rate (mmol m-2 s-1), photosynthetic rate (μmol m-2 s-1), substomatal CO2 partial pressure (vpm) of Glycine soja and Glycine max were measured, and the quantum yield, photosynthesis rate per substomatal CO2 partial pressure were calculated. In the results of simple regression analysis, the increasing quantum yield decreases leaf temperature both of Glycine soja and Glycine max and the increasing leaf temperature decreases transpiration rate in case of Glycine soja. However, in case of Glycine max, the increasing leaf temperature decreases substomatal CO2 partial pressure, photosynthetic rate, and photosynthetic rate per substomatal CO2 partial pressure as well as transpiration rate. Also, increasing transpiration rate increases substomatal CO2 partial pressure while decreases photosynthetic rate per substomatal CO2 partial pressure. Thus, Glycine soja is relatively more easily adaptable to severe environments with low soil nutrients and high light levels. Compared to Glycine max susceptible to water loss due to a water-poor terrestrial habitat, the physiological traits of Glycine soja has a high average transpiration rate and are less susceptible to water loss will act as a factor that limits the habitat according to soil moisture.

성숙 콩 종실에는 단백질, 지방, 탄수화물의 3대 영양소와 아이소플라본, 안토시아닌, 레시틴, 사포닌, 루테인, 플라보노이드와 같은 기능성 성분 뿐만 아니라 리폭시지나아제, 쿠니츠트립신인히비터, 렉틴, 7S αʹ-subunit 단백질과 같은 항영양 성분들도 포함하고 있어 콩을 가공하고 섭취하는 데 제약과 어려움이 발생하며 품질과 기능성을 저하시킨다. 본 연구는 성숙 콩 종실에서 항영양 성분인 lipoxygenase, Kunitz Trypsin Inhibitor (KTI), lectin 및 7S αʹ-subunit의 4가지 단백질을 암호하는 유전자들이 tetra null 유전자형(lox1lox2lox3tilecgy1)으로 이들 항영양성 단백질이 축적되지 않고, 갈색 종피인 계통을 육성하기 위하여 진행되었다. 4개의 모본(Jinpumkong#2, Gaechuck#2, PI506876, PI548392)을 이용한 육종집 단이 창성되었다. SDS 전기영동과 western blot 기술로 4가지 단백질(lipoxygenase, KTI, lectin, 7S αʹ-subunit)의 존재 여부를 결정하는 유전자가 모두 열성인 tetra null 유전자형과 갈색 종피를 가진 F2 개체가 선발되었다. 선발개체는 세대진전을 통하여 초형, 성숙기, 탈립, 백립중 및 종자상태와 같은 농업형질을 평가하였고, F5 세대에서 4가지 단백질과 갈색 종피에 대한 유전적 고정을 확인하였다. 선발 계통의 경장은 68cm 정도였으며, 백립중은 29.2g으로 대립에 속하였고, 종피색은 갈색이고 제색은 하얀색이며 성숙 자엽색은 노란색이었다. 본 연구를 통하여 선발된 계통은 성숙 콩 종실에서 품질과 기능성을 저하시키는 lipoxygenase, KTI, lectin 및 7S αʹ-subunit 단백질이 모두 검출되지 않는 유색콩 품종 육성을 위한 중간모본으로 이용될 수 있을 것으로 사료되었다.