본 실험은 마이크로웨이브 처리가 상추 유묘의 생육 변화와 이차대사산물 함량의 변화를 알아보고자 수행되었다. 파종 후 3주째 상추 유묘에 2.45GHz 주파수와 200W의 마이크로 웨이브를 0, 4, 8 및 12초 동안 처리하고, 4주간 식물공장에서 재배한 후 생육 및 성분 분석을 수행하였다. 지하부와 지상부 의 생체중과 건물중, 엽면적, 엽장 및 엽수는 마이크로웨이브 처리시간이 증가할수록 감소하였다. 4초 처리구와 비교하여 12초 처리구에서 chlorophyll a, chlorophyll b 및 총 carotenoids 의 함량이 증가되었으며 총 페놀 함량은 감소하였다. 무처리 구와 비교하여 8초 처리구에서 총 플라보노이드 함량이 감소 하였다. 이러한 결과들은 산화적 스트레스에 의해 이차대사 산물 함량이 변화된 것으로 사료된다. 총 플라보노이드 함량 을 제외한 이차대사산물 함량은 각 처리구에서 무처리구와 비 교하여 유의한 차이가 없었지만, 각 처리구 사이의 유의한 차 이는 200W와 2.45GHz의 마이크로웨이브 처리가 4주 후 상 추의 이차대사산물 함량에 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다.

식물의 이차 대사산물은 다양한 생물활성을 가지며 자외선은 이차 대사산물의 생성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 뽕나무는 다양한 종류의 유용 성분을 함유하여 활용가치가 높은 식물 중의 하나이다. 본 연구에서는, UV 조사에 따른 뽕나무 잎의 이차 대사산물의 변화를 조사하기 위하여, 뽕나무 잎을 LC-MS를 이용하여 무표적 분석법으로 분석하였으며, 무표적 분석으로 얻은 scan data를 bioinformatics 프로그램인 R의 XCMS package를 이용하여 profiling 한 결과, 적어도 35종 이상의 화합물에서 UV-C 조사에 따른 양적인 변화가 발견되었다. 이들 중 14종의 화합물은 분리 및 NMR spectrum 비교 또는 표적 분석을 통하여 종류를 확인하였으며, 종류가 확인된 성분에 대해 정량분석을 수행한 결과, morin(464배), oxyresveratrol(256배), 2,3-trans-dihydromorin(170배), 2",4",2,4-tetrahydroxychalcone(120배), catechin(84배), 4"-prenyloxyresveratrol(43배), moracin M(35배) 등의 함량이 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 또한 UV-C를 조사한 뽕나무 잎은 대조구에 비하여 항산화 활성이 2.1-2.4배, tyrosinase 억제 활성이 2.3배 증가한 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 자외선의 조사가 뽕나무 잎의 기능성을 향상시켜 기능성 식품, 약용 또는 화장품 소재로서의 활용 가치를 향상시키는 유용한 수단이 될 수 있음을 보인다.

Background : Pachyrhizus erosus (Leguminosae), locally called as “Yam bean” is a traditional medical plant that grows in the tropical and subtropical region. The root of P. erosus is used by the local people to treat insomania, treatment of osteoporosis and extracts of this plant have shown antioxidant activity, immunomodulatory activity, tyrosinase inhibitionby, antitumour properties and cardiovascular benefit. Methods and Results : Free radical scavenging activity was evaluated using α-tocopherol and butylated hydroxy toluene (BHT) as standard antioxidants. The radical scavenging activity was measured using the stable radical 1,1-diphenyl–2-picrylhydrazyl (DPPH) and ABTS assay. Total phenolic content was determined by following Folin-Ciocalteau colorimetric method and Total flavonoids were determined using aluminium chloride calorimetric methods. Phenolic compound concentration and compositions were determined by HPLC-MS/MS system. Seedlings grown under the flourescent light (Fl) exhibited the highest DPPH radical scavenging activity when compared to the plants treated with light emitting diodes (LEDs) and light emitting plasma (LEP). LED-Blue showed the higher DPPH radical scavenging activity and ABTS concentration of PE compared to other LEDs. The accumulation of phenolic compounds increased under different white-LEDs conditions as compared to LEP and FL light conditions. Conclusion : In this study, antioxidant activity and phenolic compound composition of P. erosus was improved by the application of LED and LEP.

콜라비의 저장기간 동안 품질이 유지되는 적정 유통기간 설정을 위해, 2차대사산물 및 생리적 변화를 조사하였다. 그 결과, 콜라비를 상온에 저장할 경우, 저장 2주후부터 부패가 발생하기 시작함과 더불어 총 페놀 및 플라보노이드 함량 또한 급격한 감소를 보였다. 반면에 저온저장의 경우, 저장 2개월간 품질의 변화가 거의 없고 기능성 성분도 초기값을 유지하거나 높은 값을 유지하였다. 콜라비의 총 페놀 함량과 플라보노이드 함량은 저온저장으로 증가하였고, 상온저장 기간 동안 감소하였다. 또한 포장처리에 관하여, 콜라비의 페놀함량은 저장기간동안 포장처리 유무에 따른 유의적인 차이가 없었으나, 플라보노이드 함량은 0.05 mm PE 필름 밀봉시 이들 성분의 변화가 적은 것으로 나타나, 콜라비를 포장하여 저장하는 것이 플라보이드 함량 보존에 유효한 것으로 나타났다. 항암 성분으로 알려진 glucosinolate는 저장 기간 동안 유의적인 차이가 없는 것으로 나타나, 콜라비가 장기 저온저장동안 이들 유용한 성분을 유지하는 것으로 보인다. 본 연구에서 콜라비의 저장기간 동안 2차대사산물과 외관 품질변화는 밀접한 상관관계가 나타났다. 이러한 결과로부터, 페놀화합물과 같은 2차대사물질이 콜라비의 저장수명 구명을 위한 품질 지표로서 검토될 수 있을 것으로 제시한다.