본 연구에서는 참외 추출물의 항암활성에 대해 알아보기 위해 참외를 부위별로 나누어 quinone reductase 유도활성과 다양한 간암세포에서의 증식 억제활성을 조사하였다. 참외 꼭지와 참외 줄기 잎 부위에서 농도의존적으로 QR 유도활성이 증가하였고, 200μg/mL 농도에서는 각각 3.9, 1.5배의 유도활성을 나타내었다. 암세포 사멸 활성 측정법을 통한 항암활성 평가 실험에서 마우스 유래의 간암세포인 Hepa1c1c7 세포에 대해서 조사한 결과 꼭지와 줄기 잎 부위에서 높은 암세포 독성을 보였다. 이러한 결과를 기초로 인체유래의 암세포에 대한 항암활성을 평가하기 위해 인체유래 간암 세포주인 HepG2에 대한 세포 증식 억제활성을 농도별로 조사하였다. 꼭지와 줄기 잎 부위 모두 인체유래 간암 세포에 대해 증식 억제효과를 보여주었지만, 특히 꼭지 부위는 최고농도에서 60.3%의 높은 증식 억제효과를 보였다. 그러나 마우스 유래의 간암세포에 대한 활성보다 인체유래 간암세포에 대한 활성이 낮게 나타났다. 참외의 꼭지 추출물에서 QR 유도활성과 항암활성을 확인함으로써 향후 참외 비가식 부위의 기능성 소재로의 이용화에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

참외의 기능성을 규명하기 위해 참외의 부위별 추출물의 라디칼 소거활성 및 항산화 물질 함량을 측정하였다. 참외의 DPPH 라디칼 소거능은 2mg/mL 농도에서 껍질 부위가 74.7%로 가장 높게 나타났고, ABTS 라디칼 소거능에서도 DPPH 라디칼 소거능과 마찬가지로 껍질 부위에서 가장 높은 활성을 보였다. 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량은 껍질 부위에서 생체 중 100g 당 각각 134.5mg, 159.1mg으로 가장 높은 함량을 나타냈고, 다음은 태좌, 과육 순이었다. 비타민 C 함량의 경우 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량과는 다르게 태좌 부위에서 40.7mg으로 가장 높게 나타났다. 라디칼 소거활성과 항산화 물질 간의 상관관계를 조사해 본 결과 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량과 항산화 활성 간에 고도의 상관관계가 나타났고, 비타민 C의 함량과는 다소 낮은 상관관계를 보였다. 이러한 결과들을 종합하면 참외껍질 부위에서 라디칼 소거활성과 항산화 성분함량이 가장 높게 나타났고, 참외의 항산화 활성을 나타내는 주요성분은 페놀성물질일 것으로 생각된다. 향후 라디칼 소거활성과 항산화 성분 함량에서 가장 높게 나타난 껍질 부위의 활성성분 규명 등에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.

참외를 껍질째 먹기 위하여 착과 5일후부터 과실에 배, 사과, 포도봉지를 씌워 재배한 결과, 봉지내의 온도는 외기온에 비하여 주간에는 낮고 야간에는 높았으며 습도는 주간에는 높고 야간에는 낮았다. 무처리구에 비하여 봉지재배로 과장은 짧고 과폭은 좁고 과육두께는 얇고 과중은 가벼운 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 과육 및 태좌부의 당도는 봉지재배 처리구에서 낮은 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 그러나 과실의 당도는 봉지제거 직후 보다는 봉지제거 5일후 조사에서 높아지는 것을 알 수 있었다. 봉지재배로 과피의 경도 및 색도가 낮았다. 이와 같이 봉지재배로 과피의 경도가 낮아 껍질째 먹기는 쉬워졌으나 과피의 색도 및 당도가 낮아 금후 보완이 필요한 것으로 생각된다.

참외 재배시설에서 시설 내부 필름 표면에 결로현상으로 부착된 수적량과 시설 외부 필름 표면에 부착된 분진 부착량이 적었던 PO-2에서 투광률이 71.2%로 가장 높았다. 겨울철 시설 터널에서 온도가 가장 낮은 새벽 시간의 기온은 노지보다 11.8~14.5℃ 정도 높게 나타났으며, 피복자재에 따라서는 최고 2.7℃차이가 났는데 PO-2에서 가장 높았다. 지온은 터널이 노지보다 13.0~15.3℃ 정도 높았으며, PO-2에서 가장 높아 PE보다 2.3℃ 높았다. 참외 과실 전체에서 엽산을 분석한 결과 엽산함량은 품종에 따라 68.9~113.4μg/100g 정도로 나타났다. 저온기에 참외 과육에서 45~53μg/100g 정도로 나타났으며, 보온성과 광환경이 우수한 PO-2에서 PE보다 17% 정도 높은 수준을 보였다. 그러나 외기 온도가 15℃ 이상 확보된 시기에는 55.2~75.2μg/100g 정도로 나타났으며, PO-2에서 PE보다 과육에서 36% 높은 수준을 보였다.

참외 재배시설의 광 환경 개선을 위하여 필름두께, 자외선 차단율, 적외선 흡수율이 다른 polyolefin계 필름 3종(J-1, J-2, J-3), polyethylene계 필름(K-1, K-2 농가에서 관행으로 사용하는 폴리에틸렌 필름(K-3)을 대조구로 시험한 결과, 보온성은 K-3처리구에 비하여 J-2 처리구에서 가장 높았고 J-3, J-1 순이었다. 초기생육, 암꽃 개화 및 수확소요일수는 재배지역과 품종에 따라 다소 차이는 있으나 K-3 처리구에 비하여 J-1, J-2, J-3 처리구에서 초기생육이 촉진되었고 첫 수확소요 일수도 10일 이상 단축되었다. 10a당 상품수량은 K-3 처리구의 991kg에 비하여 J-1, J-2, J-3, K-1 및 K-2 처리구에서 각각 21%, 37%, 24%, 13%, 4%증가하였다. 특히 J-1, J-2, J-3 및 K-1 처리구는 초기, 중기, 후기의 수량 비율이 각각 50%, 40%, 10%로 초기 및 중기의 수량이 많았다. 이상의 결과로 볼 때 보온성이 강화된 polyolefin계 필름은 저온기 참외 시설재배 시 생육을 촉진시켜 수확소요 일수를 단축시키고 조기수량을 증가시키는 것으로 생각된다.

토양수분 조건 및 송풍처리가 참외 발효과 발생에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양수분이 과다한 조건(-10kPa)에서 뿌리로부터 수분흡수는 많고 저온다습의 기상조건으로 증산이 억제될 때 흡수된 수분이 삼투압이 낮은 과실부위 특히 당 농도가 높은 태좌부로 이동하여 물찬 참외가 발생하는 것으로 생각된다. 참외 발효과는 신토좌, 엘리트 등 세력이 강한 대목에서 많이 발생하고 세력이 약한 홍토좌 대목에서는 적게 발생하고 자근묘에서는 발생하지 않았다. 과실부위 송풍처리로 신토좌, 엘리트, 홍토좌, 자근묘 등 대목의 종류와 관계없이 발효과가 발생하지 않았다. 과육 및 태좌부의 칼슘함량은 무처리구에 비하여 송풍처리구에서 유의하게 높았으며 acetaldehyde, ethanol, ethylacetate 등 발효산물의 함량도 적었다.

참외 발효과 발생에 영향을 미치는 증산과 관련된 몇 가지 요인을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외의 증산율은 지온이 높고 토양수분 함량이 많을수록 높았으며, 광도가 약하여 온도가 낮을 경우 증산율과 기공 전도도가 낮아졌고, 저온 다습한 기상조건에 의한 증산의 억제는 식물체와 대기사이의 증기압기울기가 낮아지는 것으로 생각된다. 발효과 발생은 과실의 비대가 느린 착색기 이후에 토양수분이 -10 kPa로 많고, 저온 다습하여 참외와 대기 사이에 증기압기울기가 낮게 형성되어 증산이 억제될 때 발생하였다. 따라서 참외의 발효과 발생은 착색기 이후 참외의 과실 비대가 지연되는 반면 지온이 높아 뿌리로부터 지상부로 수분의 공급이 원활하고, 저온 다습한 기상조건하에 수분의 증산이 억제되어 수분이 태좌부로 유입되면 발효과가 발생되는 것으로 생각된다.

참외 재배시설의 광 환경 개선을 위하여 필름두께, 자외선 차단율, 적외선 흡수율이 다른 PO계 필름 3종(J-1, J-2, J-3), PE 필름(K-1, K-2, K-3)을 비교하여 참외를 재배한 결과는 다음과 같다. 재배지역과 품종에 따라 다소의 차이는 있으나 오복꿀참외의 경우, K-3의 당도는 14.3˚Brix이고 J-3, J-2에서는 이보다 각각 1.3˚Brix, 0.8˚Brix 정도 높은 경향이었다. 과피의 색도(a 값)는 K-3의 0.5에 비하여 J-3, J-1, J-2에서 각각 3.3, 2.3, 1.9 정도 더 높았다. 또한 J-1, J-2, J-3 처리구에서 발효과율 및 기형과율이 감소하였고 상품과 율은 증가하였다. 10a당 상품수량은 K-3의 1,622 kg에 비하여 J-1, J-3, J-2에서 각각 31.2%, 23.8%, 18.5%증가하였다. 이상의 결과로 볼 때 J-1, J-2, J-3등의 polyolefin계 필름은 필름두께가 두껍고 적외선 흡수율이 높아 보온효과가 우수하였으며 이로 인하여 과실의 당도가 증가하고 색도가 우수한 것으로 생각된다. 또한 발효과 발생이 감소하고 상품과율이 증가하는 등 품질이 향상되었고 수량도 증가되었다.

참외의 저온기 무가온 시설재배에서 원적외선 흡수율이나 무적성 등의 물리적 특성을 향상시킨 필름 피복이 참외 과실품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 과실 성분을 조사하였다. 일반 PE필름과 기능성이 추가된 5가지의 필름을 5동의 하우스에 피복하여 성주지역 2곳에 각각 설치한 후 재배하였다. 하우스 내부 온도는 높은 적외선 흡수를 보였던 필름인 J-1과 J-2에서 K-3에 비해 약 2~5℃정도 높았다. 과실의 β-carotene 함량과 당함량은 기능성 필름과 일반필름에서 유의성 있는 차이를 보여 J-1, J-2, J-3 및 K-1에서 높게 나타났는데 이것은 필름의 특성에 따른 보온효과 때문인 것으로 생각된다. 성숙 후 단맛을 좌우하는 sucrose 함량도 기능성 필름에서 높았는데 이로 인해 당도도 향상되는 결과를 보였다. Ascorbic acid 함량은 투광량과 보온성이 낮은 K-2에서 더 높은 경향을 보였고 무기원소 함량은 처리간에 차이가 없었다. 이상의 결과는 참외의 저온기 단동 하우스재배에서 보온성과 투광성을 향상시킨 필름을 피복함으로써 참외 과실의 품질을 일부 개선할 수 있음을 시사하였다.

대목의 종류가 참외의 생장, 비대 및 품질에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외 지상부의 생육은 자근묘에 비하여 접목묘에서 생육이 빨랐으며, 접목묘 중에서는 홍토좌 보다는 엘리트, 신토좌에서 우수하였으며, 초장, 엽수 등 생육은 정식 30일 후부터 급격한 신장을 보였다. 과장과 과폭의 비대속도는 대목종류간에는 큰 차이가 없었다. 과실의 품질을 조사한 결과 자근묘에 비하여 세력이 강한 엘리트, 신토좌접목묘에서 과중은 무거웠으나, 당토는 엘리트 접목묘 12.5˚Brix에 비하여 자근묘에서 1.4˚Brix 더 높았다.

참외의 대목종류가 뿌리의 발달과 활력에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 자근묘에 비해 접목묘의 뿌리 생장이 우수하였으며 접목묘 중에서는 세력이 강한 품종으로 알려진 '신토좌', '엘리트호박'의 생장이 좋았다. 뿌리의 활력과 관련된 일비액의 분비는 자근묘보다 접목묘에서 우수하였고 뿌리의 발달과 일비속도의 증가는 지온변화와 높은 상관관계를 나타내어 지온이 상승할수록 뿌리 발달이 촉진되고 근 활력이 우수하였다. 과실의 수량은 접목묘에서 무거웠으나 품질은 자근묘에서 높았다.

여름철 고온기 재배에 적합한 참외 품종을 선발하기 위하여 참외 주산지 성주지역에서 2기작으로 재배되고 있는 주요 품종별 생육과 과실특성 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시험을 수행하였다. 정식 20일 후 참외 생육조사에서 '슈퍼금싸라기', '금황은천' 참외가 초기생육이 다소 빠른 경향이었고,, 엽록소 함량은 '금지게은천', '금노다지은천', '007꿀', '금보따리' 등에서 우수한 경향이었다. 정식후 첫 수확까지의 소요일수는 '금보따리'가 51일로 다소 빠른 경향이었고, '금동이은천' 52일,'007꿀' 및 '금괴은천' 53일, '금보라' '슈퍼금싸라기' 및 금싸라기은천' 55일, 금노다지은천', '금미은천' 및 '금황은천' 56일, '다이아몬드' 60일 순이었다. 과중은 적금싸라기', '금지게은천' 참외에서 무거운 경향이었고 과육두께도 '금지게은천'이 다소 두꺼운 경향이었고 경도는 '금지게은천', '금노다지은천', '금괴은천' 등에서 다소 높은 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 과실의 과피 색도조사에서 L, a, b 및 Y.I. 모두 처리간 차이는 없었으나 a값은 '금지게은천', '금괴은천', '금보라'등의 품종에서 Y,I.값은 '금지게 은천'에서 다소 높은 경향이었다. ha당 수량은 '금싸라기은천' 참외에 비하여 '금괴은천이' 및 '금지게은천'이 각각 8%, 2% 증가하였다. 따라서 본 실험결과, '금지게은천', 금동이은천', '금노다지은천', '금괴은천' 품종이 고온기 재배에서 적합한 품종으로 생각된다.

하우스와 하우스 사이에 비닐 멀칭이 참외의 생육 및 품질에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양수분은 무처리구의 26.0%에 비하여 흑색부직포 및 흑색필름 처리구에서 각각 1.2%, 2.9%정도 적었으나, 지온은 무처리구 2.4℃에 비하여 흑색부직포 및 흑색필름 처리구에서 각각 0.8℃, 1.8℃ 더 높았다. 무처리구에 비하여 흑색필름 처리구에서 초장, 엽수, 엽록소 함량, 엽면적 및 일비액량 등 초기생육이 우수하였으며, 개화도 빠르고 성숙 소요일수도 단축되었다. 과중, 당도 등 과실의 품질도 흑색필름 처리구에서 우수하였고 발효과율 및 기형과율이 감소하여 상품과율이 증가하여 10a당 상품과수량은 무처리구의 1,864kg에 비하여 흑색필름 처리구에서 28%증가하였다. 이와 같이 흑색필름 처리구에서 참외의 과중이 무겁고, 당도가 높고 발효과 발생이 감소하고 상품수량이 증가한 것은 하우스 동간 멀칭으로 수분 유입이 차단되어 지온이 상승하여 뿌리의 활착이 빨라 생육이 촉진됨에 따라 과실의 품질이 향상된 것으로 생각된다.

저장전 고온처리(38˚, 48시간)는 참외의 당도, 산도, 비타민 C의 함량과 α-tocopherol 활성을 높였으며, 3℃의 MA저장중 생체중 감소 이산화탄소, 에틸렌그리고 아세트알데히드 발생량을 낮게 유지시켰다. 또한 저장후 외관상 품질, 경도, 당도, 산도, 비타민 C, α-tocopherol 활성 등 내적품질이 고온처리한 참외에서 높은 수준을 유지하였는데 특히 저온장해정도를 알 수 있는 이온용 출량이 고온처리구에서 낮아 수확후 고온처리로 저온장해가 완화되었음을 알 수 있었다. 고온처리를 하지 않은 대조구는 저장 25일부터 Alternaria rot이 발견되었으나 고온처리구는 저장 종료일인 39일까지 부패가 발견되지 않았으며 외관상 품질에 대한 저장일수로 세운 회귀식에 의하면 저장수명이 고온처리구에서 8일 이상 연장되었다. 참외의 경우 저장전 38℃의 낮은 고온에서 장시간 열처리를 함으로써 살균효과 저온장해 완화효과와 더불어 수명연장까지 얻을 수 있었다.

참외 무가온 재배 시 보온부직포 무게별 참외의 생육, 품질 및 수량에 미치는 영향을 검토하기 위하여 신토좌 대목에 금싸라기은천을 접목하여 정식 전부터 6온스, 12온스, 15온스 처리구와 대조구인 9온스를 4월 20일까지 덮어서 재배한 결과는 다음과 같다. 보온력이 높을수록 터널내 야간 기온이 높았는데, 6온스 4.8℃, 9온스 6.0℃, 12온스 7.9℃ 그리고 15온스는 8.0℃로 12온스와 15온스간에는 큰 차이는 없었다. 보온력이 높을수록 초장, 경경, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등 정식 30일 후의 초기생육이 빨랐는데 특히 엽면적은 대조구인 9온스의 370cm2 비하여 12온스에서는 116%, 15온스에서는 129%였다. 정식 30일 후 일비액량은 9온스의 10.1mg에 비하여 12온스는 1.2배, 15온스는 1.9배 많았다. 9온스에서는 정식 47일 후 암꽃이 개화되었으나 15온스 및 12온스에서는 6일 빨랐으나 6온스에서는 3일 늦었고 첫 수확은 12 및 15온스에서 각각 3일, 4일 단축되었으나 6온스에서는 3일 늦었다. 평균과중, 과장, 과폭, 과육두께 및 당도는 15온스에서 가장 좋았고 12온스, 9온스, 6온스의 순이었다. 10a당 총수량은 15온스에서 가장 많았고 12온스, 9온스, 6온스의 순이었고, 발효과는 6온스에서 가장 많았고 9온스, 12온스, 15온스의 순이었고, 상품과 율은 15온스에서 가장 많았고 12온스, 9온스, 6온스의 순이었다.

참외 착과 생력화 및 품질향상을 위하여 사계절꿀참외에 성주토좌호박을 합접하여 꿀벌 및 호박벌 방사구와 착과제 처리구를 비교하였다 꿀벌 및 호박벌 방사구에 비하여 착과제 처리구에서 과중이 무겁고 과육두께가 두꺼운 경향이었으나 당도 및 경도는 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 높은 경향이었다. 2월 하순부터 3월 상순까지의 착과율은 착과제 처리구의 95%에 비하여 꿀벌은 46%, 호박벌은 45%로 착과율이 낮았으나, 3월 중순부터는 꿀벌, 호박벌 방사구 및 착과제 처리구 공히 착과율이 98%이상으로 높아 참외 시설재배시 벌을 이용한 착과 시기는 3월 중순이후가 적당한 것으로 판단되었다. 과실의 색도는 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 우수한 경향이었으며 특히 a값이 높았다. 발효과율은 착과제 처리구의 28.1%에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 95%, 9.1%천 매우 낮았으며, 백립중은 착과제 처리구의 0.08g에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 0.17g, 0.15g으로 무거워 백립중이 무거우면 무거울수록 발효과율이 감소하였다. 기형과율은 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 다소 높았으나 상품과율은 착과제 처리구의 62.5%에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 82% 및 80.3%로 높았다. 과실의 감모율을 조사한 결과, 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 수확한 과실의 감모율이 적었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 꿀벌 및 호박벌의 도입으로 참외 착과 생력화가 가능하고 품질향상이 가능함을 알 수 있었다.

시설참외 32공 플러그트레이 육묘시 접목방법이 따른 묘 소질과 정식 후 생육과 수량에 미치는 영향을 구명코자하였다. 접목방법은 관행의 호접과 편엽합접 및 단근편엽합접을 실시하였다. 접목 후 15일 후 묘소질은 호접이 엽수와 엽면적에서 높았으나 이후 점차 감소되어 접목 후 20일에는 초장, 경경, 엽록소함량이 비슷하였고, 접목 후 25일에는 단근편엽합접에서 초장, 엽수, 엽면적 등 지상부 생육이 가장 높았으며 지하부도 근건중이 높아 T/R율이 가장 낮은 경향을 보여 정식 전 묘 소질이 가장 좋게 나타났다. 본포 생육은 초장, 엽수, 엽면적 그리고 건물중에서 정식 후 30일 단근편엽합접이 가장 높았으며 첫 개화소요일수도 38.4일로 가장 빨랐다. 그러나 과실의 품질은 과중, 당도. 경도, 색도에서 접목방법별 차이가 없었다 따라서 접목방법의 차이가묘 소질과 정식 후 초기생육과 수량에 영향을 미치는 것으로 나타나 접목방법의 전환이 요구되는 것으로 나타났다.