Ethyl formate (EF) is a naturally occurring insecticidal compound and is used to control pests introduced from abroad, in quarantine, by a fumigation method. In particular, it is mainly used as a substitute for methyl bromide and is less toxic to humans and less harmful to plants. This study aimed to investigate the possible acute toxicity of EF to useful organisms, and how to reduce phytotoxicity in watermelon, zucchini, and oriental melon. After fumigation with EF for 2 h, the LC50 values for earthworms, honey bees, and silkworms were 39.9, 7.09, and 17.9 g m-3, respectively. The degree of susceptibility to EF was in the order of earthworms, silkworms, and honey bees based on the LC50 value, and EF fumigation induced stronger acute toxicity to honey bees. Phytotoxicity was observed in watermelon leaves treated with a concentration of 7.5 g m-3 EF, and when treated with a concentration of 10.0 g m-3, it was confirmed that the edges of watermelon leaves were charred and seemed to be damaged by acids. Zucchini and melon, and other cucurbits, showed strong damage to the leaves when treated with a concentration of 10 g m-3, and sodium silicate, at concentrations of 10% and 20%, was used to reduce phytotoxicity. Therefore, acute toxicity towards nontarget organisms and phytotoxicity during the fumigation of EF should be reduced for efficient agricultural pest control.

Ethyl formate (EF) is a potent fumigant replacing methyl bromide. The use of EF is limited to a quarantine process. Appling EF to agricultural field as a safe insecticide in greenhouse give us valuable benefits including less residual concern. In this regard, residual pattern after EF fumigation in greenhouse should be undertaken. In the previous study, we have established agricultural control concentration of EF to control pests in a greenhouse. EF was fumigated at 5 g m-3 level for 2 h. The concentration of EF inside a greenhouse was analyzed to be 4.1-4.3 g m-3 at 30 min after fumigation. To prepare an analytical method for residues in cucumber crops and soil in the greenhouse, the limit of detection (LOD) of the method was 100 ng g-1 and the limit of quantitation (LOQ) of this method was 300 ng g-1. R2 values of calibration curves for crops and soil were 0.991-0.997. In samples collected immediately after ventilation, EF concentration was determined to be below LOQ level. In addition, EF level was below LOQ in samples collected at 3 h after ventilation except that leaf samples of melon during the flowering period showed a level of 1,068.9 ng g-1. Taken together, these results indicate that EF used in quarantine can be applied to agricultural fields without residual issue as an effective fumigant for insect pest control.

본 연구는 식물검역 분야에서 주요하게 사용되고 있는 메틸브로마이드 훈증제로 인해 발생하는 약해를 저감하기 위한 물질을 모델식물인 애기장대를 이용하여 스크리닝하였다. 사전연구를 통하여 메틸브로마이드 훈증제의 식물 독성 메커니즘으로 활성산소발생와 식물 성장 호르몬인 옥신의 식물체 내 분배억제효과가 발생하는 것을 바탕으로 하여, 약해 저감물질후보군으로 활성산소를 제거하는 역할을 하는 ROS scavenger 2종 (NAC, GSH)과 옥신을 훈증제 처리 전 애기장대에 처리한 후 약해의 저감 정도를 육안평가와 더불어 관련 유전자의 발현을 확인하였다. 연구 결과 메틸브로마이드에 의해 유도된 약해는 옥신보다는 활성산소를 저감시키는 물질후보군들에서 약해 저감효과가 나타났다. 이 중 GSH을 이용하여 농도구배하여 전처리하였을 때, 5 mM GSH 전처리 후 메틸브로마이드 훈증 시 약해 저감효과가 두드러졌다. GSH 전처리 시 식물체 내에 MBF1c와 HSP70 유전자 발현이 증가하는 것을 확인하였으며, 이는 메틸브로마이드 훈증으로 유도되는 약해를 방어하는 역할을 담당하였을 것이라고 평가된다. 따라서, 식물검역 훈증제 메틸브로마이드에 의해 발생하는 약해를 저감하는 데 GSH의 사용가능성을 평가하였으며, 이를 기반으로 다양한 식물체에 적용하여 수출입 시 약해로 인한 경제적 손실을 감소시킬 수 있기를 기대한다.

본 연구는 식미가 우수한 쌀 품종 개발을 위한 기초 연구로써 경상북도 지역에서 시판되고 있는 브랜드 쌀 33종을 품종별로 분류하여 이화학적 특성, 외관적 품위 특성, 취반 후 물성 및 식미치 분석을 통하여 식미 관련 요인들을 비교 검토하였다. 1. 시판 브랜드 쌀 33종의 아밀로오스 함량은 17.04-17.98% 이었다. 품종별로 보면, 남평벼의 아밀로오스 함량이 가장 낮았으며 새추청벼가 가장 많은 아밀로오스를 함유하고 있었다. 33종 브랜드 쌀의 단백질 함량은 6.72-7.55%로, 일품벼, 히토메보레, 추청벼 및 새추청벼의 단백질 함량은 유의적 차이가 없었으며, 남평벼의 단백질 함량이 가장 높았다. 33종 브랜드 쌀의 수분 함량은 13.08-14.83%의 범위에 있었으며, 5 품종 중에서 새추청벼, 남평벼의 수분 함량이 가장 낮았으며, 히토메보레와 추청벼의 수분 함량이 높았다. 2. 시판 브랜드 쌀의 완전미 비율은 추청벼, 새추청벼 및 일품벼가 90% 이상으로 양호한 편이었다. 이 중 추청벼가 92.42%로 가장 높아 외관상 품질이 가장 좋은 것으로 나타났으나, 밥맛이 좋다고 알려진 일본쌀에 비해서는 수치가 낮아 쌀 재배부터 수확 후 저장까지 통합적이고 지속적인 관리 방안이 필요하다. 3. 시판 브랜드 쌀 33종 중에서 추청벼와 남평벼의 경도가 낮았으며, 히토메보레, 새추청벼 및 일품벼의 경도가 높았다. 부착성은 히토메보레와 남평벼가 낮았으며, 추청벼가 가장 높은 수치를 보였다. 4. 시판 브랜드 쌀 33종의 기계적 식미치는 일품벼, 남평벼와 새추청벼에서 낮게 나타났으며, 추청벼가 가장높은 식미치를 보였다. 이를 앞서 분석한 이화학적 성분, 취반 물성 특성 및 외관 품질 특성 결과와 종합해보면, 단백질 함량은 높고, 수분 함량은 낮은 새추청벼과 남평벼 품종이 식미치가 낮은 반면, 단백질 함량과 경도가 낮으며, 수분 함량과 부착성 및 완전미 비율이 높았던 추청벼 품종의 식미치가 높게 나타났다. 5. 브랜드 쌀의 이화학적 성분, 외관상 품위, 취반 물성 및 식미치 간의 상관관계를 분석한 결과, 기계적 식미치는 조직감, 수분 함량 및 완전미 비율과는 정의관계를, 단백질 함량과는 부의 상관관계를 보여 쌀에 함유된 단백질 함량이 낮으며 수분 함량과 완전미의 비율이 높을수록 식미치가 높아지는 특성을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용한 시판 브랜드 쌀 33종 중에서는 추청벼 품종이 대표적인 식미 우수품종으로 나타났다.

Nerve injury can lead to neuropathic pain, which is often resistant to current analgesics and interventional therapeutic methods. Extracellular signal-regulated kinase (ERK) plays important role in the induction of neuropathic pain. We explored the antinociceptive effect of curcumin and its effect on ERK in the spinal cord in the neuropathic pain model of rats induced by chronic constriction injury (CCI) of the sciatic nerve. In injured rats, mechanical allodynia, which is one of characteristics of neuropathic pain developed and the activation of ERK in spinal cord significantly increased compared with control group. However, administration of curcumin (50 mg/kg/day p.o) for 7 days started from one day before the injury prevented the development of mechanical allodynia and increase of ERK phosphorylation. These results indicate that curcumin can be a new therapeutic agent in the treatment of neuropathic pain.

품종의 쌀을 시료로 하여 전분분자의 미세구조 및 전분입자 막 조성 탄수화물의 특성과 식미치와의 상관을 분석함으로써 밥맛에 영향을 미치는 탄수화물 성분 특성에 대해서 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 본 연구에 사용한 8품종 가운데 식미치는 고품벼가 가장 높았다. 2. 아밀로그램상의 호화특성에도 유의미한 차이가 있었는데, 최고 점도(Peak viscosity)와 강하 점도(breakdown)는 히토메보레가 가장 높았고, 미향벼가 가장 낮았다. 그러나 이들 아밀로그램상의 호화특성과 식미치와는 아무런 상관이 없었다. 3. 전분분자 중의 아밀로오스 함량은 품종 간에 유의미한 차이가 있었고, 토요식미기에 의해서 분석된 아밀로오스 함량과도 차이가 있었다. 그러나 아밀로오스 분자의 구조적인 특성과 식미치 간에는 상관이 없었다. 4. 아밀로펙틴의 미세구조 중 B/A의 값이 가장 큰 품종은 새추청벼였고, 가장 작은 품종은 팔공벼였다. 그러나 이들 수치와 식미치와는 상관이 인정되지 않았다. 5. DSC에 의한 전분입자의 호화특성도 품종 간에 차이가 있었으며, 특히 호화엔탈피는 품종 간 차이가 크게 나타났다. 그러나 호화엔탈피 역시 식미치와는 상관이 없었다. 6. 쌀 배유전분분획의 헤미셀룰로오스성 다당을 구성하고 있는 단당류는 rhamnose, fucose, ribose, arabinose, xylose 등이었으며, 총 단당류 함량은 새추청벼가 가장 높았고, 팔공벼가 가장 낮았다. 그러나 팔공벼를 제외한 양질미에서는 식미치와 상관이 없는 것을 알 수 있었다.

식미 선발지표 개발을 위한 기초적인 자료를 제공하고자 밥 맛이 아주 좋다고 알려진 쌀과 밥 맛이 나쁘다고 알려진 쌀들의 이화학적 성분 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 식미검정계를 통하여 단백질, 아밀로오스, 수분 함량들로부터 산출한 식미치는 고품벼가 84.4로서 높은 수치를 나타내어 팔공벼(61.6)와 큰 차이를 보였다. 2. 두 품종 모두에서 전체 지방산의 73%이상을 차지하는 oleic acid, linoleic acid가 고품이 팔공보다 높은 비율을 나타내었다. 3. 비전분 다당류는 rhamnose, fucose, ribose, arabinose, xylose, allose 순으로 분리되었으며 infernal standard인 allose를 기준으로 볼 때 두품종간 조성에 차이를 나타내었다. 4. 구성아미노산 조성비는 aspartic acid, glutamic acid 등이 높게 나타났으며 무기성분의 조성에는 차이가 없었다. 5. 신속점도계를 이용한 호화 특성에서 호화개시온도는 고품(69.8℃ )이 팔공(72.8℃ )보다 낮았다. 6. SEM을 이용하여 관찰한 전분입자는 다각형이었으며 고품이 팔공보다 형태가 더 선명하고 균질함을 보였으며 X-선 회절도에 의한 전분 결정강도의 차이는 크지 않음을 알 수 있었다.

경북지역에서 브랜드 쌀로써 시판되는 쌀 21종류의 품질 특성과 미질과의 관계를 분석한 결과 단백질 함량이 낮을수록 식미치는 높았고, 수분함량이 낮은 품종의 쌀로 취반 하는 경우 밥의 덩어리진 정도에 대한 기호도가 높았다. 그리고 취반 밥의 색상에 대한 기호도는 완전립의 비율이 높을수록 좋았다. 단백질의 함량이 높은 쌀로 취반하는 경우 구수한 냄새에 대한 기호도가 높았으며, 수분함량이 높은 쌀로 취반하는 경우 씹힘성에 대한 기호도는 좋았다. 그리고 아밀로오스 함량이 낮은 품종의 쌀로 취반하는 경우 씹힘성에 대한 기호도는 좋았다.