Strawberry is a stand-out cultivating fruit in Korea. The optimum production of strawberry is highly dependent on growing environment. Smart farm technology, and automatic monitoring and control system maintain a favorable environment for strawberry growth in greenhouses, as well as play an important role to improve production. Moreover, physiological parameters of strawberry plant and it is surrounding environment may allow to give an idea on production of strawberry. Therefore, this study intends to build a machine learning model to predict strawberry’s yield, cultivated in greenhouse. The environmental parameter like as temperature, humidity and CO2 and physiological parameters such as length of leaves, number of flowers and fruits and chlorophyll content of ‘Seolhyang’ (widely growing strawberry cultivar in Korea) were collected from three strawberry greenhouses located in Sacheon of Gyeongsangnam-do during the period of 2019-2020. A predictive model, Lasso regression was designed and validated through 5-fold cross-validation. The current study found that performance of the Lasso regression model is good to predict the number of flowers and fruits, when the MAPE value are 0.511 and 0.488, respectively during the model validation. Overall, the present study demonstrates that using AI based regression model may be convenient for farms and agricultural companies to predict yield of crops with fewer input attributes.

Root extract of Lythrum salicaria reported a hepato-protective effect on CCl4-induced liver toxicity of rat was prepared into fractions such as n-hexane up layer (HA), n-hexane down layer (HB), diethyl ether (E), ethylacetate (EA), n-butanol (B) and water (W). Fractions prepared were tested their activities in vitro and in vivo condition. All of the fractions showed effective antioxidant asctivities on DPPH radical and CuSO4-induced oxidation of human low density lipoprotein and E fraction showed the highest inhibitory effect (98.1% at 50 μg/ml) on linoleic acid autoxidation at 40℃, which was more effective than α-tocopherol (82.4%). Five fractions (H = HA plus HB, E, EA, B, and W, 150 mg/kg/day) were fed into Sprague Dawley, male rats for 4 days, which were intoxicated with intra-peritoneal injection of carbon tetrachloride (1 ml/kg in corn oil) at the 4th day and were sacrificed in 24 hrs. Serum tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), a proinflammatory cytokine, elevated with CCl4-intoxication in negative control group (83 pg/ml) was significantly decreased in E fraction-supplemented group (18 pg/ml). Cu, Zn-superoxide dismutase (SOD) activity increased in negative control group (0.12 U/mg protein) was decreased in E fraction (0.07 U/mg protein). From the results, it is suggested that ether fraction from root extract of L. salicaria would be a potent antioxidant candidate for ameliorating liver injury induced by chemical intoxicant.

Fifty percent ethanol extract of Lythrum salicaria Linne root (LSR) was tested in vitro on antioxidant activity, and furthermore was investigated on antioxidative and fibrosis protecting activities in CCL4-induced liver fibrosis rat model. Ratio of hepatic GSH/GSSG (reduced glutathione/oxidized glutathione) as bio-parameter of antioxidant level in CCL4 plus LSR-treated rats for 6 weeks significantly increased from 2.8- to 5.7-fold than that of CCL4-treated rats at p 〈 0.05. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) contents in CCL4 plus LSR-treated rats ranged from 1.57- to 2.19-fold of normal rats and were lower than those in CCL4 plus silymarin-treated rats (1.78~2.46-fold of normal rats) (p 〈 0.05). Amounts of hydroxyproline of liver tissue showing the content of total collagen, a parameter of fibrosis, in CCL4 plus LSR-administrated rat livers were 4.9~8.8μg/mg (-47~-71%, compared with that in CCL4-treated rat livers (16.6μg/mg tissue), which were significantly lower than those in CCL4 plus silymarin-administrated rats being 8.4~11.7μg/mg (-30~-50%). This collagen reducing effect of liver tissue in CCL4 plus LSR-treated rats was supported by histological observation using microscopy assay. From the results, we conclude that the root of L. salicaria have efficient antioxidant potential and effective antifibrotic activities.

본 연구는 429점의 식물자원의 항산화활성을 검색하고 새로운 잠재적인 항산화후보물질을 발굴하기 위해 수행하였다. 본 연구에서는 DPPH 라디칼에 대한 소거능과 리놀렌산 산화에 대한 저해활성에 대한 실험이 이루어졌다. 실험결과 Sanguisorba officinalis (flower), Sedum kamtschaticum (flower, root) 그리고 Rumex obtusifolius (flower)가 특히 우수한 활성을 나타내었는데, 이들 식물은 각각 8.12, 9.4, 9.9, 11μg/ml의 DPPH 라디칼에 대한 소거활성 (SC50)과 80.4, 80.1, 84.5, 88.0%의 리놀렌산 산화에 대한 저해활성을 나타내었다. 또한, 1차 선발된 식물 10점에 대한 추가 실험에서, Sedum middendorffianum (root)이 superoxide 라디칼에 대한 소거능 (SC50, 39.4μg/ml)과 CuSO4로 유도된 저밀도지단백질(LDL)의 산화에 대해 우수한 활성 (53.8%)을 나타내었으며, Gleditsia japonica (thorn)는 LDL 산화에 대한 저해활성이 우수 (71.4%)하고 총페놀 함량 (958.5%)이 높은 것으로 확인되었다.

M. viridis와 M. piperita의 흰쥐에서의 생리활성을 확인하기 위해 수행한 실험 결과는 다음과 같다. 1. ADH 활성은 M. viridis ext. 1g/kg body weight of rat/day 투여군 (이하 M. viridis ex. 1 g 투여군)과 M. piperita ext. 0.2g/kg body weight of rat/day 투여군 (이하 M. piperita ext. 0.2g 투여군)이 음성대조군에 비해 각각 147% 및 144% 증가하여 양성대조물질인 Silymarin 투여군 (95%)보다 매우 효과적으로 알콜의 빠른 분해에 기여하는 것으로 확인되었다. 2. ALDH활성은 M. viridis ext. 1g 투여군과 M. piperita ext. 0.2g 투여군이 음성대조군에 비해 각각 154%, 158%의 활성증가를 나타냈으며 이는 Silymarin 투여군 (153%)보다 높은 활성으로 2종의 박하가 모두 효과적으로 알콜을 분해할 것으로 생각되었다. 3. CAT 활성은 M. viridis ext. 투여군이 M. piperita ext. 투여군보다 유의적으로 높았으며 특히, M. viridis ext. 투여군은 정상군이나 음성대조군 및 Silymarin 투여군보다도 활성이 높아 M. viridis ext. 투여군이 CAT에 의한 알콜분해에 있어서 M. piperita ext. 투여군보다 우수한 것으로 확인되었다. 4. Mn-SOD 활성은 M. viridis ext. 0.2g 및 1g 투여군은 음성대조군에 비해 각각 69% 및 75%를, M. piperita ext. 0.2g 및 1g 투여군은 각각 94% 및 86%를 나타내어 M. viridis ext. 투여군이 M. piperita ext. 투여군보다도 알콜투여에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 방어하는 것을 알 수 있었으며 특히, M. viridis ext. 투여군은 SiIymarin 투여군(84%)보다도 MN-SOD의 활성 회복에 효과적이었다. 5. GSH-px의 활성은 음성대조군에 비해 M. viridis ext. 0.2g 및 1g 투여군이 각각 81% 및 88%를, M. piperia ext. 0.2g 및 1g 투여군이 88% 및 67%를 나타내 알콜에 의해 유도된 GSH-px의 활성증가를 2종의 박하 모두 효과적으로 회복시켜주었다. 6. 혈청 GPT의 활성은 음성대조군에서 정상군에 비해 유의적으로 증가 (126%)하였으나 M. viridis와 M. piperita 투여군은 음성대조군이 나타낸 활성에 대해 69%~72%의 활성을 나타내 우수한 GPT활성 회복력을 가졌으며 이는 Silymarin(93%) 보다도 우수하였다. 2종의 박하 추출물 투여군들 사이에는 혈청 GPT 활성에 대한 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 7.과산화물질 (TBARS)의 함량은 정상군에 비해 음성대조군에서 약간의 함량 증가가 관찰되었으나 유의적인 수준은 아니었으며 대부분의 박하 추출물 투여군과 Silymarin 투여군에서 과산화지질이 비슷한 수준으로 증가하여 박하는 알콜에 의한 과간화지질생성에 대한 저해효과가 낮은 것으로 확인되었다. 8. 상대간장중량은 각 실험군별로 상대간장중량에서의 차이는 다소 있었으나 유의성은 없었다.

새로운 기능성 소재를 발굴하기 위한 목적으로 2종의 박하(M. viridis (spicata), M. piperita)를 대상으로 수행된 몇 가지 in vitro 항산화계에서의 활성, 총페놀 함량 및 수율을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. Superoxide 라디칼에 대한 박하의 소거능은 M. viridis가 M. piperita 보다 우수하였으며 특히 물 추출물은 대조물질인 ascorbic acid보다 우수하였다. 2. DPPH 라디칼에 대한 소거능은 메탄올 추출물 및 물 추출물 모두에서 M. viridis가 M. piperita보다 우수하였으며 특히 M. viridis의 메탄올 추출물은 롤α-tocopherol과 비슷한 수준이었다. 3. 사람의 저밀도지단백질의 산화에 대한 박하의 저해활성을 분석한 결과는 M. viridis가 M.piperita 보다 우수하였으며 M. viridis의 모든 추출물 (65.88%~77.59%, 37.69%~87.21%)은 α-tocopherol (28.37%~66.54%)보다 월등하게 우수하였다. 4. Linoleic acid의 산화에 대한 저해효과는 M. viridis가 M. piperita보다 높았으며 α-tocopherol의 활성에 근접하는 수준이었다. 5. 총페놀 함량은 M. viridis (17.95% & 10.18%)가 M. piperita (15.44% & 9.19%)보다 높은 값을 나타내었으며 메탄올 추출물이 물 추출물보다 그 함량이 높았다. 6. 추출물의 수율은 메탄을 추출물 및 물 추출물 모두에서 M. piperita (14.1% & 14.6%)가 M. viridis (13.3% & 13.5%)보다 높게 나타나 항산화활성 및 총페놀 함량과는 상반되는 결과를 나타내었다. 이상의 실험결과를 종합할 때, 실험된 박하 중에서 M. viridis가 M. piperita보다 우수한 산업화 후보 자원이라고 사료된다.