톱풀 Achillea sibirica Ledeb. (Compositae: 국화과)은 국내 산지의 초원에 널리 분포하는 흰색꽃이 피는 다년생 초본으로 민간에서 봄의 어린 순을 나물로 먹고 전초와 종자를 말린 것(신초;神草) 을 , 건위(健胃), 강장(彈壯), 해열(解熱), 진경(鎭湮), 진통(鎭痛), 정기증진 (精氣增進), 출혈이 심한 치질에 사용해 왔다. 천연물로부터의 우수한 항산화제의 개발의 일환으로 이 식물의 전초의 MeOH extract와 그것의 Hexane fraction., Methyene Chloride fraction., Ethyl Acetate fraction, Butanol fration 에 대해 DPPH radical 소거 효과에 의한 검색을 실시한 결과 EtOAc 분획에서 우수한 항산화 활성을 나타내어 그 EtOAc 용매분획층을 column chromatography 하여 2종의 flavonoid glycoside (E-1,2) 를 분리하였으며, hexane분획에서의 1종의 sterol 화합물 (H-1)과 더불어 각종 이화학적 성상과 spectral data로부터 구조를 동정한 결과 각각 sterol mixture (H-1), kaempferol-3-O-glucoside(E-1), luteolin-7-O- neohesperidoside(E-2)로 확정하였고, 그 중 화합 H-1은 campesterol, stigmasterol, β-sitosterol이 혼합되어 있음을 확인하였다. 화합물 E-1, 2에 대해 항산화 활성 검색을 실시하여, DPPH radical 소거 효과에 의한 검색에서 각각 12.5μg/ml과 15.4μg/ml에서 EC50을 나타내어 항산화 효과를 보였고, TBA에 의한 비색정량법에 의한 항산화 활성 검색에도 항산화 효과를 보였다.
생물 반응기를 이용한 현삼 종묘의 생산에 있어 적정 탄소원과 질소원의 종류 및 농도와 , 생물 반응기 형태에 대한실험의 결과는 다음과 같다. 탄소원으로서 과당을 사용하였을 때 자당 사용의 경우보다 다신초의 형성은 좋았으나, 비정상적인 개체가 많아 종묘 생산용으로는 부적합하였다. 질소원으로 질산태 질소의 효과적 이었으며, 암모니아태 질소 413 mg/L 에 절산태 질소 1,900 mg/L 로 조합하는 것이 신초형성에 가장 적합하였는데, 500 ml 플라스크 배양에서 전 질소 함량은 3 주째 까지는 83% 에서 75% 로 완만하게 감소하다 이후 46% 로 급격히 감소하였다. 이러한 현상은 신초가 급속히 증가하는 시기와 일치하였고 생물 반응기에서는 일정한 속도로 감소되었으며, 배양 종료시인 6주 째에는 500ml 플라스크에서나 생물 반응기 배양액 내의 질소함량은 거의 남아 있지 않았다. 생물반응기의 배지내 자당은 2주째에 완전히 고갈되었으며 500ml 플라스크 배양에서 자당은 3주째에 완전히 고갈되었고, 자당에서 전환된 과당과 포도당은 절편체의 생체중이 급격히 증가되는 4주와 5 주 사이에 감소되었다. 현삼의 배양에 적합한 생물 반응기 형태는 inner loop 가없는 air lift형 sphere type이었다.
인삼조직배양에서 배양환경 조절방법의 필요성을 검토코자 생장조절물질 IBA, BA, GA 각 3mg/ l 첨가한 MS 배지에 CO2(2500ppm)를 강제 통기방식에 의해 기내에 처리하여 기관분화 유형별로 특성을 조사하였던 바 결과를 요약하면 다음과 같다. 저장종자의 분화능은 저온처리 60일 종자에서 적출한 배에 비하여 80일정도 저온처리한 성숙된 배의 자엽조직이 양호하였다. 기관발생 유형에서 CO2처리 효과는 부정아 형성보다 shoot primordium 의 생장과 발달에 현저한 효과가 있었고 1개의 배로부터 shoot primordium 을 통해 수백 개의 신초분화가 가능하였다. 배발생 유형에서 CO2처리는 무처리에 비해 indirect somatic embryo 분화 모두에 효과가 있었다. Indirect somatic embryo는 대체로 유관속 중심주와 상배축이 미분화된 관계로 신초가 분화 생장하지 못하였다. 그리고 direct somatic embryo는 자엽 이변의 하단부에서 분화 발달하였고 지상부와 지하부 그리고 잠아를 갖는 완전한 식물체로 생장하였다.
오갈피류 근피를 증류수 , 에탄올, 50% ethanol 용액 (증류수 : 에탄올, 1 : 1 v/v)로 추출하여 생리 활성을 검색하였다 . 암세포 생육 억제 효과는 검색된 모든 암세포(Hep3B, A549, MCF7)에서 높은 억제 활성을 나타내었고, 특히 간암세포에 대해서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물(1.0g/L)이 94%의 가장 높은 억제 활성을 나타내었다. 돌연변이 유발억제 실험에서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물에서 가장 높은 억제효과를 나타내었으며 면역증진 실험에서도 가시오갈피근피가 가장 높은 효과를 나타내었다. 가시오갈피 근피는 또한 수행된 간기능 보호능과 항산화실험에서도 가장 높은 효과를 나타내었다. 따라서 모든 활성 실험에서 50% ethanol 용매 추출물이 에탄올과 증류수 추출물에 비해 좋은 것으로 나타났다. 이는 증류수나 에탄올 단일의 용매에 의한 추출보다 혼합 용매에 의한 추출이 유용생리활성 물질 추출에 유리함을 보여 준다.
신선초(神仙草)의 시설(施設) 양파재배시(養波載培時) 적정(適定) 고형배지(固形培地)를 구명(究明)하기 위하여 생육(生育), 수량(收量) 및 품질(品質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 지상부(地上部) 생육(生育)은 펄라이트와 버미큐라이트가 양호하였으며, 수량은 버미큐라이트가 4,428kg/l0a로서 노지재배 (1,904kg/l0a) 보다 133% 증수 하였다. 2. 엽록소함량(葉綠素含量)은 노지재배가 3.60mg/100cm2으로 가장 높았으며, 혼합배지+피트모스 40%가 2.51mg/100cm2 으로 가장 낮은 함량을 나타냈다. 3. 처리별 물 및 50% 에탄올 엑스수솔(收率)은 뚜렷한 차이가 없이 대체로 유사하였으며, 노지재배와 시설양액재배 간에도 별 차이가 없었다. 4. Na, K, Mg, Ca, P, Fe, Zn 등의 무기성분함량(無機成分含量)은 각 처리별 함량이 유사하였으며, 노지재배와 시설양액재배간에도 별 차이가 없었다. 5. 유기성함량(有機醒含量)은 malic acid와 citric acid가 주된 유기산성분으로 정량 되었으며, 시설양액재배와 노지재배가 대체로 유사한 경향이었다. 6. 조지방질함량(組脂防質含量)은 4.46%~6.49%로서 처리별로 유사한 함량을 나타냈으며, 총부관화방성(總不館和方醒) 조성비율이 77.9%~80.2%로 높은 편이었고, 특히 필수(必須) 부포화간조성(不胞和間助醒)인 linenic acid 와 linoleic acid의 함량이 높았으며, 시설양액재배와 노지재배간 지방산조성은 별 차이가 없었다. 7. 배지(培地)의 게르마늄含量은 0.17ppm~0.24ppm으로 별 차이가 없었으며, 식물체(植物體)의 게르마늄함량은 혼합배지+피트모스 40% 가 0.52ppm으로 가장 높았고, 혼합배지+피트모스 60% 가 0.48ppm으로 비교적 높았으며, 노지재배는 0.25ppm이었다.
큰용담을 대상으로 실시한 체세포배의 형성, 재분화 체계의 확립 및 multiple shoot의 형성 등의 대량증식에 관한 일련의 실험의 결과는 다음 몇 가지로 요약된다. 큰용담의 잎절편을 2, 4-D 2 mg/ l 에 배양한 경우 callus 형성율이 90%, embrogenic callus 형성율이 70% 로 높은 형성율을 나타내었으나 실제 형성되는 체세포배의 발생 숫자를 조사하였을 때 2,4-D 단독처리시 보다 2, 4-D 0.5 mg/ l 와 BAP 0.5 mg/ l이 조합처리 시 잎절편체 당 18.8 개의 높은 체세포배가 형성되었다. 큰용담의 줄기와 마디를 배양한 결과 캘러스의 형성은 단독처리시 20~30%의 캘러스 형성율을 보인 반면 고농도의 2,4-D에 TDZ를 조합처리 하여 줄기마디를 배양한 경우 50% 이상의 우수한 캘러스 형성이 이루어지는 것으로 나타났으며 재분화식물체는 단독처리에서 MS medium 에 BAP 2 mg/ l 처리한 줄기마디 배양에서 7개의 재분화 식물체를 얻음으로 해서 가장 높은 shoot 분화율을 나타내었다. 큰용담에서는 TDZ, BAP를 조합처리한 결과 TDZ 1 mg/ l 와 BAP 1 mg/ l 조합처리하였을 경우 multiple shoot를 형성하였으며 explant 당 70~80개의 식물체가 분화되었다. 식물체의 각 치상조직을 배양한 결과 정아 마디 줄기 순으로 식물체 많이 유도되는 것으로 나타났으며 잎조직에서는 새로운 신초는 유도되지 않았다. 배양기간에서 대한 차이는 배양한지 30일 경과한것 보다 60 일이 경과한것에서 거의 모든 조직에서 2배 이상의 신초형성을 보였다.
오미자 (Schizandra chinensis Bullion)의 건조방법에 따른 휘발성성분의 변화를 알아보고자 생체시료와 건조시료에 대한 SDE (steam distillation & extraction) 추출분석과 Headspace 분석을 하였다. 건조방법별 오미자의 정유함량은 생체시료에서 0.58%, 냉동건조시료에서 0.60%, 열풍건조 (60℃) 시료에서 0.30%를 나타냈다. SDE 추출된 정유의 성분조성을 조사한 결과, 생체시료의 주요 성분은 terpinen-4-ol(9.01%), γ-terpinene(7.02%), β-myrcene(7. 55%), 기타 sesquiterpene류(28.48%) 등으로 나타났다. 냉동 건조시료의 경우도 비슷한 경향을 보였으나, 열풍 건조시료에서는 γ-terpinene(5.40%), β-elemene(8.28%), 기타 sesquiterpene류(50.38%)등을 주로 함유하여 열풍건조에 의해 성분 조성이 달라졌다. Headspace 분석의 경우 SDE 분석과는 다른 성분조성을 보였는데 생체시료는 β-myrcene(22.05%), γ-terpinen(9.47%), α-pinene(8.91%), sabinene (8.48%) 등이 주성분으로 나타났다. 건조시료의 성분조성은 대체적으로 냉동건조, (60℃) 열풍건조, (80℃) 열풍건조 순으로 β-myrcene, α-terpinene 등은 감소하였고, α-ylangene, α-pinene, camphene 등은 증가하는 경향이었다. 건조조건에 따라 정유성분의 함량과 조성 이 SDE 분석과 Headspace 분석 모두에서 변화하였는데, 전반적으로 monoterpene류와 알코올류의 조성은 감소하고 상대적으로 고비점 화합물인 sesquiterpene류의 조성은 증가하는 경향을 나타냈다.
작약 식재후(植載後) 1년생은 일반관리법으로 재배하고 2년생부터 4년생 까지 3년간은 지상부 병해(病害)에 약제(藥劑)를 전혀 살포하지 않고 조기고사된 작약과 1년에 4회씩 3년간 적용약제를 살포하여 정상생육한 작약을 7월 25일부터 10월 25일까지 한 달 간격으로 4회 수확하여 조사한 결과 약제무방제에 따른 조기고사의 경우 건근수량(乾根收量)이 7월 하순경에 일찍 수확한 것은 1,126kg/10a 로 10월 하순 수확 1,177kg/10a에 비해 차이가 없으면서 paeoniflorin 함량이 가장 높았고, 약제방제에 따른 정상생육의 경우 수확 시기를 조정하여 10월 하순에 늦게 수확하는 것이 paeoniflorin 함량은 7, 8월 수확보다 낮았지만 건근수량(乾根收量)은 1,650kg/10a로 7월 수확 1,242kg/10a 에 비해 33% 증수(增收)되었다. 따라서 고품질 다수확을 위해서 는 작약 지상부병해에 약제를 살포하지 않고 일찍 고사시킬 것이 아니라 약제방제를 철저히 하여 지상부 생육을 10월 하순까지 유지하는 것이 필수적이었다.
소회향 재배법 확립을 위한 파종기와 파종방법 및 파종량이 생육과 수량에 미치는 영향을 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 3월 17일 이후에 파종한 구에서는 개화기의 지연이 관찰되었고 4월 16일 파종한 구에서는 성숙기의 지연도 관찰되었다. 2월 17일 파종구와 3 월 2일 파종구에서는 도복으로 수량 감소가 조사되었다. 2. 4월 1일 파종을 기준으로 할 때 파종일부터 출현기까지의 15일을 제외한 출현기부터 성숙기까지의 소요 일수는 115일로 나타났다. 3. 파종방법으로 보면 산파보다는 조파가 14% 의 수량 증가를 보였고, 파종량으로 보면 3 l /10a 가 1 l /10a 보다 24%의 수량 증가를 보였다. 4. 파종방법과 파종량을 비교해 보면, 조간 30cm 조파의 2 l /10a 와 3 l /10a 가 각각 22.2kg/10a와 23.2kg/10a 로서 가장 높았다.
맥문동(麥門冬)의 적정질소(適正窒素) 시비량(施肥量)과 분시방법(分施方法)을 찾고자 1996년(年)부터 1997년(年)까지 2년(年)동안 시험을 하였던 바 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 지상부 생육은 질소량을 증시(增施) 함으로써 초장이 길어졌고, 엽수와 분얼수도 다소 많은 것으로 나타났다. 지하부 괴근수량은 질소를 증시함으로써 괴근수도 많았고 건근수량도 높았는데, 질소 22kg시용구(施用區)에서 괴근수(塊根數)(괴근길이 2cm 이상)가 주당(株當) 31개(個)였고, 수량은 444kg/10a으로 가장 높아 무질소(無窒素)에 비하여 37%의 증수효과(增收效果)가 있다. 질소 수준에 따른 괴근수량의 회귀곡선으로 추정한 질소 적정시비량은 26kg/10a로 나타났다. 질소(窒素) 분시(分施)에서는 분시(分施) 회수(回數)가 많을수록 엽수와 분얼수가 증가하였으며, 식물체의 T-N함량(含量)도 증가되었다. 건근수량(乾根收量)은 40% 기비 후에 20%씩 3회(回) 추비(追肥)한 것이 전량 기비 했을 때 299kg/10a 보다 352kg/10a으로 18%의 증수(增收)를 보였다.
본 연구는 율무 주산단지인 경기도 북부의 연천 지역에서 율무에 크게 피해를 주는 조명나방에 대한 발생 생태 조사 및 방제적기에 관한 연구를 수행한 결과는 다음과 같다. 율무 조명나방은 연천지역에서 성충 발생은 년간 2~3 회였고 1, 2, 3 화기 발생최성기는 각각 5월 하순~6월 중순, 7월 하순~8월 상순, 8월 하순이었으며, 율무 조명나방에 의한 줄기 피해는 7~8월부터 시작하여 10월에 가장 심하였다. 조병나방에 대한 방제약제는 할로스린유제가 93.9%로 방제효과가 가장 높았으며, 효과적 방제적기는 할로스린유제를 7 월하순 fb 8 월 상순 , 8월상순 fb 8월 중순 2회 처리시 방제가가 92.4, 93.5% 로 높았으며 10a당 수량은 무처리구 216kg에 비하여 각각 81%, 82% 증수하였다.
본 연구는 율무 주산단지인 연천지역에서 율무 종자전염병인 잎마름병 및 깜부기병에 대한 종자 소독 실태와 종자소독제 처리에 의한 방제효과를 검정한 결과를 요약하면 아래와 같다. 율무의 잎마름병 종자감염율은 연천지역 농가에서 수집한 종자를 검사한 결과 32.7~45.7%였으며, 율무종자 소독기간은 율무 1호가 0~7일, 연천 재래종이 0~20일이었다. 농가별 종자소독기간 분포 비율은 무소독 20%, 1~5일 20%, 6~10일 55% 그리고 11일 이상이 15%였다. 종자소독처리제인 후루디옥소닐종자처리액상수화제의 잎마름병에 대한 종자소독효과는 97%, 깜부기병에 대한 종자 소독효과는 93.4% 로 높은 방제가를 나타냈다.