서리를 받은 ‘갑주백목’ 감의 피해 양상과 엽 피해율(0%, 11-30%, 31-60%, 61-90%, 91-100%)에 따른 과실의 피해 정도와 생리적 특성을 분석하였다. 서리를 받은 ‘갑주백목’ 감의 외관은 기부의 꽃받침 주위가 흑갈색으로 변색되는 증상을 보였다. 피해 증상은 과피보다 과육에서 더 잘 관찰되었는데 피해가 심한 과실은 과피에는 피해가 관찰되지 않는 적도부와 정부 가까이의 과육 조직에서도 갈변이 나타났다. 엽 피해율 30% 이하에서는 피해 과실이 관찰되지 않았으며, 엽 피해율 31-60%에서는 18.2%, 61-90%에서는 37.4%, 91-100%에서는 83.6%의 과실 피해가 발생되었다. 엽 피해가 심할수록 과실의 호흡속도는 증가하는 경향을 보였다. 호흡속도는 피해가 나타나지 않은 과실 보다는 피해가 나타난 과실에서 그리고 피해가 나타나지 않은 과육 조직 보다는 피해가 나타난 과육 조직에서 더 높았다. 이에 반해 전해질 용출율은 일관된 경향을 보이지 않았는데 이는 타닌이 전해질과 결합하거나 세포막의 투과성에 영향을 미친 특이한 결과로 생각된다. 경도와 Hunter L 값은 과실의 피해 정도가 심할수록 감소하는 경향을 보였다. 서리 받을 당시에는 피해가 나타나지 않았던 과실을 -1.3±0.5℃에서 110일간 저장했을 때 피해가 발생되었으며, 엽 피해가 심할수록 저장 중 피해과 발생도 높았다.

Pretilachlor (PRE)는 전 세계적으로 사용되는 아세트아닐리드계 제초제이며 수생 광영양생물에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구에서 해양 와편모 조류 P. minimum를 대상으로 PRE의 생리적, 분자적 독성 영향을 평가하였다. 그 결과, PRE는 P. minimum의 성장률, 색소, 광합성 지표를 유의하게 감소시켰다. 또한, 광합성 관련 유전자 PmpsbA, PmpsaA 및 항산화 단백질 PmGST의 상대적 유전자 발현율과 세포 내 ROS 증가가 유의하였다. 이는 PRE가 P. minimum의 광합성 효율 저하 및 광계 손상을 야기하며, GST가 세포 내 산화 스트레스 및 PRE의 무독화에 관여함을 보여준다. 본 연구 결과는 PRE를 비롯한 아세트아닐라이드계 제초제가 해양 와편모조류의 세포 독성을 야기하며, 광합성 저해가 스트레스의 주요 원인임을 제시한다. 다른 아세트아닐라이드계 제초제가 비표적 광영양 생물에게 미치는 독성 영향은 아직 연구가 부족하므로, 향후 연구에서 다양한 생물종을 대상으로 추가 연구가 필요하다.

한약재로 사용되는 더덕과 도라지에 표고의 유용성분을 함유한 소재를 개발하고자 더덕표고균사발효물(FCLM)과 더덕도라지균사발효물(FPLM)을 제조하였다. 두 가지 발효 물의 일반성분, 유리당, 유기산, β-glucan, ergothioneine, ergosterol, vitamin D2 함량 및 3T3-L1 지방전구세포의 분화에 미치는 영향을 연구하였다. 일반성분 분석결과, FCLM에서 조섬유와 조지방함량이 FPLM에 비하여 높게 나타났으며, FPLM은 조단백질과 가용성무질소물의 함량이 FCLM에 비하여 높게 나타났다. 유리당은 FCLM과 FPLM 모두 arabinose, glucose, sucrose 3종이 검출되었 으며, 총 유리당 함량은 FPLM에서 높게 나타났다. 유기산 함량은 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 발효 후 FCLM과 FPLM에서 낮게 나타났다. β-Glucan 함량은 FCLM과 FPLM 두 발효물에서 대조구로 사용한 표고보다 높은 함량을 보였다. 항산화 물질로 알려진 ergothioneine의 함량은 FCLM이 FPLM보다 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 대조구로 사용한 표고에서 가장 높게 나타났으며, 발효물들은 비슷한 함량을 나타내었다. Vitamin D2는 발효물들에서만 검출되었으며, FPLM (0.58±0.01 mg%)가 FCLM (0.47±0.01 mg%)보다 높은 함량을 보였다. 더덕과 도라지 표고균사발효물인 FCLM과 FPLM는 3T3-L1 지 방전구세포에 대하여 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준의 세포 생존율을 나타내었다. 또한 FCLM과 FPLM은 3T3-L1 지방전구세포 분화를 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준으로 억제하여, 비만 억제 효과가 있는 것으로 기대된다.

To utilize Malus pruniforia Borkh. as a functional material, cold-water (CW), hot-water (HW), and 70% ethanol (EtOH) extracts were prepared, and their antioxidant and anti-inflammatory activities were compared. The antioxidant activity of the HW extract evaluated by ABTS and DPPH radical scavenging and FRAP activity was significantly effective. The total polyphenol content of the HW extract was also higher by 15.5±0.7 mg GAE/g extract compared to other extracts. The EtOH extract showed significantly decreased TNF-α (39.8%), IL-6 (65.5%), and NO (34.9%) levels in RAW 264.7 cells compared to the LPS-induced control group. The levels of IL-6 (21.1%) and IL-8 (19.3%) were significantly decreased by treatment of EtOH extract in HaCaT keratinocytes induced with TNF-α and IFN-γ. The UHPLC-MS results indicated that the EtOH extract might have chlorogenic acid and phlorizin as the major compounds. This was validated using HPLC-DAD, which showed that the EtOH extract had higher levels of chlorogenic acid and phlorizin (1,185±58 and 470±10 μg/g extract, respectively). In conclusion, the present study suggested that the anti-inflammatory activity of the EtOH extract was more effective than the CW and HW extracts, and chlorogenic acid and phlorizin could be used as indicator compounds and functional substances.

본 연구는 병풀(Centella asiatica) 두 품종(‘자이언트 타이 거 케어’, ‘굿병풀’)의 생장 특성과 추출용매에 따른 항산화 활성 및 Triterpenoid 함량을 조사하기 위해 수행되었다. ‘자이언트 타이거 케어’와 ‘굿병풀’의 정식 후 생장 특성은 정식 41일 후 엽과 엽병의 길이 생장에서 ‘굿병풀’이 유의적으로 높았다. 하지만 이후 수확기(정식 104일 후)까지 생장속도는 유사하였다. 정식 후 104일에 수확한 ‘자이언트 타이거 케어’의 식물체 크기와 관련된 생장(엽면적, 엽병두께, 엽병 길이, 생체중)이 ‘굿병풀’보다 유의적으로 높았다. 냉수, 열수, 50% 에탄 올, 70% 에탄올 추출물의 자유라디컬 소거능과 환원능으로 평가된 항산화 활성과 총 페놀 함량은 두 품종에서 모두 70% 에탄올 추출물에서 높았다. 추출 용매별 Triterpenoid 함량을 분석한 결과, 두 품종의 주요 Triterpenoid는 Madecasoside 와 Asiaticoside로 확인되었다. 품종별 총 Triterpenoids 함량은 ‘자이언트 타이거 케어’의 50% 에탄올 추출물과 ‘굿병풀’ 의 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았으며, ‘굿병풀’이 ‘자이언트 타이거 케어’보다 높았다. 하지만 정식 104일 후 수확량 은 ‘자이언트 타이거 케어’가 ‘굿병풀’보다 3배 많아, 동일한 재배 면적(3.3m2 ) 에서 생산 가능한 총 Triterpenoids 함량은 ‘자이언트 타이거 케어’가 2.459mg으로 ‘굿병풀’(1.103mg) 보다 약 2.2배 높았다. 따라서 항산화 활성이 가장 높고 단위면 적당 총 Triterpenoids 생산량이 높은 ‘자이언트 타이거 케어’ 를 재배하는 것이 경제적일 것으로 생각된다.

본 연구는 CO2 상승 처리에 따른 복숭아 ‘미홍’ 품종의 수체 생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. CO2 농도는 기후변화 시나리오 RCP8.5를 기반하여 400 μmol·mol -1 (현재), CO2 상승구 700μmol·mol -1 (21C 중반 기), 940μmol·mol -1 (21C 후반기)으로 4월 22일부터 7월 6일까지 처리하였다. 5월 22일부터 7월 2일까지의 최대광합성률 평균값은 700μmol·mol -1 처리구에서 16.06μmol∙CO2∙m -2 ∙ s -1으로 대조구 14.45μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1와 940μmol·mol -1 처리구의 15.96μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1보다 높았다. 그러나 기공전도도는 대조구보다 700μmol·mol -1 및 940μmol·mol -1 처리구에서 낮았다. 또한 모든 처리구에서 CO2 포화점은 생육 초기 1,200μmol·mol -1에서 생육 후기 600－800μmol·mol -1으로 낮아졌다. 기공 밀도는 CO2가 상승할수록 감소하였다. 수체 생육 중 직경증가량, 엽면적, 신초 수는 통계적 유의차가 없었 지만, 신초 길이는 CO2가 상승할수록 짧아졌다. 과중은 700μmol·mol -1 (152.5g), 940μmol·mol -1 (147.4g), 400μmol· mol -1 (141.8g) 처리구 순으로 높았다. 가용성 고형물 함량은 대조구인 400μmol·mol -1 처리구보다 CO2 상승 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과들을 종합하면 700μmol· mol -1 까지의 CO2 상승은 복숭아 ‘미홍’의 수량과 가용성 고형물 함량 등 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면, 940μmol·mol -1 이상의 CO2 상승은 조기 노화 및 착과 부위 감소 등 복숭아 생산성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단 된다.

This study investigated on the nutritional components and physiological activity of four wild vegetables namely Salvia plebeia R. Br., Angelica acutiloba, Gynura procumbens and Saururus chinensis Baill for the development of representative wild vegetables in Chungbuk. Salvia plebeia possessed the highest radical scavenging activity and beta-carotene, but exhibited the lowest α-glucosidase inhibitory activity compared to the other three vegetables. Angelica acutiloba showed high crude protein content and α-glucosidase inhibitory activity, but contained low total polyphenol content, radical scavenging ability and beta-carotene compared to the other three vegetables. Gynura procumbens showed high mineral content, beta-carotene, vitamin K1 content and α-glucosidase inhibitory activity, but showed the lowest total polyphenol content and radical scavenging ability compared to the other three vegetables. Saururus chinensis showed high crude fiber content and total polyphenol content, but contained the lowest mineral and vitamin K1 content. To conclude, it is suggested to use Salvia plebeia or Saururus chinensis as antioxidant food materials and Angelica acutiloba and Gynura procumbens as food materials and sources of α-glucosidase inhibitors. In particular, it is believed that Saururus chinensis, which possessed high content of crude fiber, is suitable for low-calorie food materials such as diet products.

본 연구는 우리나라 주요 조림수종이자 북한 산림 복구에 활용이 예상되는 자작나무(Betula platyphylla var. japonica Hara)의 용기묘 생산에 필요한 적정 용기 개발에 관한 기초 자료를 구축하고자 수행되었다. 상기 목적에 따라 실시된 실험에서 자작나무를 용적과 생육밀도가 다른 용기에서 생육시켜 생장 특성을 조사하였다. 실험용기는 국내에서 생산되는 임업시설양묘용 플라스틱 용기 6종(KK-SI 500, SI 350, KK-SI 350, KK-SI 320, KCNR-SI 300, KCNR-SI 250)을 사용하였으며, 생장이 활발한 8월과 생장이 끝난 10월 총 2회에 걸쳐 생장을 측정하였다. 수고, 근원경 생장과 묘목 전체 건물생산량은 1차와 2차 측정 모두 SI 350 용기에서 각각 32.0 ㎝, 2.81 ㎜, 1.04 g과 38.6 ㎝, 3.89 ㎜, 2.52 g로 가장 높게 조사되었다. 이에 따른 묘목품질지수 또한 SI 350에서 0.184로 가장 높은 값을 보였다. WinRHIZO 프로그램을 이용한 뿌리형태 특성 분석에서도 전체뿌리길이는 SI 350에서 3345.6 ㎝로 가장 길었고, 뿌리 투영단면적과 및 표면적, 뿌리부피 또한 전체뿌리길이와 유사한 경향을 보였다. 종합적으로, KK-SI 500보다 구 용적이 더 작은 SI 350에서 생장이 우수했다는 점에서 용기의 형태 또한 자작나무 용기묘 생장에 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

In order to understand the vegetative role of Glycine soja, we studied the basic physiological characteristics between Glycine soja and Glycine max. For this study, the light intensity (μmol m-2 s-1) on leaf surface, leaf temperature (℃), transpiration rate (mmol m-2 s-1), photosynthetic rate (μmol m-2 s-1), substomatal CO2 partial pressure (vpm) of Glycine soja and Glycine max were measured, and the quantum yield, photosynthesis rate per substomatal CO2 partial pressure were calculated. In the results of simple regression analysis, the increasing quantum yield decreases leaf temperature both of Glycine soja and Glycine max and the increasing leaf temperature decreases transpiration rate in case of Glycine soja. However, in case of Glycine max, the increasing leaf temperature decreases substomatal CO2 partial pressure, photosynthetic rate, and photosynthetic rate per substomatal CO2 partial pressure as well as transpiration rate. Also, increasing transpiration rate increases substomatal CO2 partial pressure while decreases photosynthetic rate per substomatal CO2 partial pressure. Thus, Glycine soja is relatively more easily adaptable to severe environments with low soil nutrients and high light levels. Compared to Glycine max susceptible to water loss due to a water-poor terrestrial habitat, the physiological traits of Glycine soja has a high average transpiration rate and are less susceptible to water loss will act as a factor that limits the habitat according to soil moisture.

Centella asiatica (CA) has been used as a nutritional plant as well as a traditional herbal medicine around the world. This study, quality component (proximate composition, total polyphenol, and triterpenoid compound), and antioxidant and anti-inflammatory activities of CA dried using various methods were investigated. Proximate compositions of CA with different drying methods included a large amount of carbohydrates, crude protein, crude ash, and crude fiber. Among the drying methods, cold drying provided the highest total polyphenol content and antioxidant activity, while hot-air drying at 75℃ provided the lowest total polyphenol content and antioxidant activity. In addition, when the major triterpenoid compounds of CA were analyzed, the highest content of asiaticoside of triterpenoid glycoside was obtained with all drying methods. With respect to the total triterpenoid, the highest content was obtained with cold drying (68.8 mg/g) whereas natural drying (31.4 mg/g) provided the lowest content. In anti-inflammatory activity of LPS-stimulated RAW 264.7 cells, EtOH extract of cold drying showed a significantly higher inhibitory activity in comparison to the other drying methods. In conclusion, it is considered that the cold drying method is suitable for industrial preparation of functional materials with high physiological ingredients, and antioxidant and anti-inflammatory activities from CA.

본 연구는 침출차 원료로 레드비트를 활용하기 위해서 세포독성, 항염증 및 항산화 등의 활성을 조사하고자 설계되었다. 항산화 효능은 DPPH 및 ABTS 라디컬 소거 활성을 분석하여 평가하였다. RAW 264.7 세포를 통해 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하고 LPS로 유도하여 활성산소종과 염증 매개체(일산화질소, TNF-α, IL-6 등)의 생성량을 확인하였다. 그 결과, DPPH 및 ABTS 라디컬 소거 활성은 농도 의존적으로 증가하였으며, 모든 농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 또한, LPS로 유도한 RAW 264.7 세포에서 활성산소종(ROS)과 일산화질소(NO), IL-6, TNF-α 생성량을 유의적으로 감소시켰다. 따라서 이러한 결과는 레드비트가 안전한 항산화 및 항염증 효과를 가진 침출차의 원료로서 높은 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

The purpose of this study was to determine the optimal digestible energy levels on pregnancy mares. Physical changes and fecal microorganism in pregnant horse and changes in birth characteristics of neonatal foals were investigated. The experiment was conducted by 18 mares (Jeju corssed bred, older than 36 months) into three treatment groups. The experimental diet consisted of 80%, 100%, 120% digestible energy levels based on NRC. The average daily intake was lower in the 120% (8.75±1.01) than the 100% (9.34±0.92), 80% (9.14±0.88) and there was significant difference (p<0.05). The feed efficiency was lower in the 120% than 80%, 100% (p<0.05). Total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol and triglyceride was higher in 120% than others (p<0.05). However there were no health problem and there was no difference between the treatment groups in the birth characteristics of neonatal foals. At the phylum level, Fibrobactres was difference by digestible energy levels, 80% (8.53%) was higher than 100%, 120%. At the genus level, Bacteroides and Kineothrix increased in fecal proportions with increasing digestible energy levels (p<0.05). Fibrobacter showed higher composition at 80% than 100% and 120% (p<0.05).

천연물 중 시판되지 않고 대부분 버려지는 흑호두(Juglans nigra) 과피를 추출하여 화장품 적용 가능성과 생리 활성 및 효능을 조사하였다. 흑호두 과피 열수 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 300 μg/mL에서 76.06%였으며 ABTS 라디칼 소거 활성은 1000 μg/mL에서 61%로 우수한 항산화 활성을 나타냈다. 흑호두 과피 추출물을 피부 각질 세포인 HaCaT 세포에 적용했을 때 250 μg/mL에서 92.6%로 세포 생존율에 미치는 영향이 현저히 낮았고 500 μg/mL 농도에서 67.35%의 nitric oxide(NO) 생성이 억제 되었으며 100 μg/mL 농도에서 비타민 C보다 31배 더 높은 Hyaluronidase 억제 효과를 나타냈다. 결론적으로 흑호두 과피 추출물은 코스메슈티컬 응용 및 식품, 향료, 헬스 케어, 제약 등 다양한 산업에서 고부가 가치 천연 소재로 활용 가능성을 시사하고 있다.

이 연구는 침수 상태의 눈개승마에 대한 홍합 섬유실 처리의 생태적 영향을 평가하는 목적으로 수행하였다. 실험을 위해 홍합 섬유실 함량을 0%, 3%, 5% 및 10%로 조절하였고, 침수 조건은 토양 표면에서 1cm의 수위를 유지하였다. 눈개승마는 침수 스트레스에 따라 최대광합성속도, 최대카르복실화율 및 최대전자전달율 등 광합성 활성이 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 홍합 섬유실을 처리하지 않은 대조구가 광합성 활성 및 생장특성이 가장 불량한 경향을 보였다. 그러나 광합성속도와는 달리 수분이용효율은 침수 처리 후 12일경 다소 증가하였는데 이를 통해 기공닫힘으로 인한 수분 및 이산화탄소 교환이 원활하게 이루어지지 않아 광합성의 감소가 나타난 것을 알 수 있었다. 엽록소 형광분석 결과 역시 홍합 섬유실 처리구에 비해 무처리구의 기능지수 감소가 뚜렷하였는데, 이는 광계 2 활성의 감소가 두드러진 것을 의미하며, 이와 대조적으로 홍합 섬유실 3% 처리구는 광합성 활성 및 생장특성이 가장 양호하였고 홍합 섬유실 5% 처리구 역시 유사한 경향을 나타냈다. 결과적으로 홍합 섬유실 처리는 눈개승마의 침수 내성 증가와 생장에 도움을 주는 것을 알 수 있었다.

After ethanol (BM-E and RW-E) and hot-water (BM-HW and RW-HW) extracts were fractionated from two herbal mixtures (BM and RW), their physiological activities were investigated. All extracts consisted of more than 50% of neutral sugar, with their total polyphenol levels higher than flavonoid levels. Radical scavenging activities of EtOH extracts remained significantly higher compared to that of hot-water extracts, and in particular, RW-E showed consistently higher antioxidant activity than BM-E. When anti-inflammatory activities of the extracts were evaluated by LPS-stimulated RAW 264.7 cells at 10~500 μg/mL non-cytotoxicity doses, BM-E showed significantly higher levels of TNF-α, IL-1β, IL-6, and nitric oxide inhibitory activity than those of hot-water extracts and RW-E. Murine peritoneal macrophage cells were shown to be enhanced in crude polysaccharides (BM-CP and RW-CP fractionated from BM-HW and RW-HW) compared to hot-water extracts and polysaccharide K (PSK, positive control). Especially, RW-CP exhibited higher activity than BM-CP, and component sugar analysis showed that BM-CP mainly contained galacturonic acid, glucose, arabinose, galactose, and xylose (34.5%, 33.9%, 16.1%, 7.1%, and 6.3%, respectively), whereas RW-CP showed different measurements (29.5%, 59.2%, 5.0%, 4.5%, and 0.2%). In conclusion, two herbal mixtures could contain varying sets of physiological activities dependent on different extraction and fractionation methods.

Ammonium (NH4 +-N) and nitrate-nitrogen (NO3-N) fertilizers were spread 30 kg/10a and 60 kg/10a, respectively, as additional fertilizers in nitrogen fertilization to investigate their effects on spring kimchi cabbage's physiological disorders during cold storage. The initial weight of spring kimchi cabbage after harvesting was 3.80 kg with two-fold NO3-N, whereas it was 3.22 kg with one-fold NO3-N. After 90 days of cold storage, the total loss ratio became lower as the nitrogen fertilizer ratio increased. The pH increased, reducing sugar content decrease during the storage. Black speck occurrence became higher as the nitrogen fertilizer increased. Mid-rib brown stain and soft rot were observed slightly in kimchi cabbage regardless of the nitrogen fertilizer ratio. Two-fold NO3-N fertilization showed a positive effect on increasing weight and reducing kimchi cabbage loss, but it exhibited a negative effect on the black speck. The method and content of nitrogen fertilization of spring kimchi cabbage may be adjusted according to the usage and storage periods.

Lac 색소의 열수와 메탄올 추출물의 일부 유리아미노산과 그 유도체의 조성 및 함량, phenolic acid와 flavonoid의 조성 및 함량을 분석하고, 일부 피부미용 화장품 생리활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 유리아미노산은 열수와 메탄올 추출물에서 각각 검출되지 않았으며, 단백질 비구성 아미노산 유도체는 열수 추출물에서 2종, 메탄올 추출물에서는 3종이 검출되었다. Phenolic acid와 flavonoids의 조성 및 함량분석에서, phenolic acid의 경우 열수 추출물에서 2종, 메탄올 추출물에서 5종이 검출되었다. 또한 flavonoids의 경우 열수 추출물에서는 검출되지 않았으나, 메탄올 추출물에서는 rutin과 taxifolin이 약간 존재하는 것으로 나타났다. DPPH radical 소거 활성은 메탄올 추출물이 40.43 ± 0.21%로 열수 추출물에서보다 약간 높게 나타났고, Tyrosinase 저해 활성은 메탄올 추출물이 열수 추출물에서 보다 약 2배 정도 높은 것으로 나타났다. HaCaT 세포주에 대한 세포독성은 모든 처리 농도에서 나타나지 않았으며, 처리 농도가 증가함에 따라 세포 생장이 증가하는 경향이었다.