Astragalus membranaceus has a long history of medicinal use in Chinese herbal medicine. It has been shown to have immunostimulant, tonic, antioxidant, antiperspirant, diuretic, anti-diabetic, expectorant properties, and a supplementary medicine during cancer therapy. In this study, we investigated the effect of anti-oxidation of Astragalus membranaceus root extract. The anti-oxidative activities of water, 80% methanol, and 100% methanol extracts from Astragalus membranaceus were analyzed by DPPH free radical scavenging activity, Superoxide dismutase-like activity, reducing power, and crude ash. The water extract demonstrated to be more effective than methanol extract for a DPPH radicals scavenging activities and reducing power. Superoxide dismutase-like activity showed higher efficiency in 80% methanol extract. Our results indicate that Astragalus membranaceus extracts could be used as a source of antioxidant ingredients in the food industry.

새로운 항산화 기능성 새싹채소를 개발하고, 항산화효과가 우수한 재배 조건을 구명하기 위하여 황기, 석결명, 술패랭이꽃, 질경이 새싹채소의 재배 중 녹화기간에 따른 항산화효과 변화를 분석하였다. 연구의 결과, 종에 따라 광합성이 항산화능에 미치는 영향이 각기 다르게 나타났다. 황기 새싹채소는 총 폴리페놀 함량은 녹화 0일, 총 플라보노이드 함량은 녹화 3일째에 가장 우수하였으며, DPPH radical 소거능은 녹화 0일, ABTS radical 소거능은 녹화 1일, Fe2+ chelating효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 3일째에 가장 우수하였다. 석결명 새싹채소는 2일 녹화했을 때 항산화물질 함량이 높고 radical 소거능이 우수하였으며, Fe2+ chelating효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 1일째에 가장 우수하였다. 술패랭이 새싹채소는 녹화 3일 째에 항산화물질 함량이 높고, Fe2+ chelating 효과가 우수하였으며, radical 소거능과 지질과산화 억제 활성은 녹화시키지 않았을 때 가장 우수하였다. 질경이 새싹채소의 항산화물질 함량 및 radical 소거능은 녹화 2일째에 가장 우수하였으며, Fe2+ chelating 효과는 녹화 0일, 지질과산화 억제활성은 녹화 3일째에 가장 우수하였다. 연구의 결과, 식물 종에 목표로 하는 항산화 효과에 따라 광합성이 미치는 영향이 다르므로, 식물 종과 원하는 항산화 효과에 따라 재배 방법을 달리해야 할 것으로 생각되었다.

황기는 한국의 중요 약용작물로 한약재 및 식품의 용도로 이용되고 있으며. 재배시 가장 중요한 조건은 병해 및 각종 재해 등에 대한 안정성의 확보이다. 본 연구에서는 황기의 돌연변이 육종체계 확립 및 유용변이체를 육성하기 위한 목적으로, Y-선 처리에 의한 발아, 출현 및 생존율 등에 대한 감수성을 구명하여 각종 병해 및 재해에 안정성을 지닌 돌연변이체를 육성하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다. 시험재료로는 포천 재래종을 이용하였고 파종 후 4일째부터의 발아율은 무처리에 비하여 고선량 (300 Gy 이상)에서 유의하게 낮아지는 것으로 나타났으며, 감마선량별 생존율은 무처리 대비 100 Gy 32%, 200Gy 43%, 300 Gy 63%, 400 Gy 이상에서는 72~89%로 현저히 감소하였다. 감마선에 민감한 형질은 초장과 분지수였고, 둔감한 형질은 엽폭, 엽장, 엽수의 순으로 나타났으며, 초장, 분지수 및 생존율을 대상으로 한 황기의 생육 및 생존 반감 (LD50)에 해당하는 선량은 200~300 Gy로 나타났다. 종합적으로 감마선 처리구의 발아, 생존율 및 생육차이를 감안해 보았을 때 황기 돌연변이 유기를 위한 적정 감마선량은 200~300 Gy로 판단되었다.

의학적 중요성에도 불구하고 다년생 약용식물의 하나인 황기(Astragalus membranaceus)와 관련된 분자육종 연구의 전무한 편이다. 본 연구에서는 황기의 유묘를 대상으로 agroinfiltration법을 이용한 in planta 형질전환을 시도하였다. 형광 및 염색법에 의한 GUS발현 분석에서 황기는 Agrobacterium 감염이 쉽지 않은 것으로 나타났다. 그러나 발아 후 2-3일이 결과한 유묘에 대하여 NaOH나 과산화수소를 적절히 처리

황기(Astragalus membranaceus)를 첨가한 청국장의 품질 특성을 조사하였다. 수분함량은 발효가 진행됨에 따라 감소하였고 조단백은 약간 증가하였다. pH는 발효초기에 약간 감소한 후 증가하는 경향을 보였으며, 아미노태질소는 24시간까지는 황기 첨가구가 높았으나 이후에는 대조구가 높았다. 색도(명도, 적색도, 황색도)는 감소하였다. 발효온도 에서 ACE 저해도는 대조구 48시간 86.0%, 황기첨가구 24시간 95.3%로 가장 높은

예로부터 황기는 민간에서 강장제로서 인삼 다음의 보약으로 쓰이고 있다. 본 연구에서는 황기의 성분 중 플라보노이드 화합물로 알려진 calycosin과 formononetin을 유효성분으로 함유하는 황기추출물의 항노화 효과에 대해 알아보았다. Calycosin과 formononetin의 함량은 효소처리 추출방법에 따라 차이가 있었으며, 두 가지 성분들의 함량에 따라 항산화효과 및 tyrosinase 활성 저해효과가 다르게 나타났다. 이러한 연구 배경으로 calycosin과 formononetin을 유효성분으로 함유하는 황기추출물의 피부 주름개선 효과를 알아보기 위해 콜라겐 발현효과 및 MMP-1 발현 억제효과를 각각 측정하였다. 그 결과 황기추출물의 콜라겐 합성은 증가하였으나, MMP-1 발현 저해효과는 크지 않았다. 또한 0.1% 황기추출물 함유 크림은 대조군에 비하여 피부주름 개선효과를 나타냈다. 이러한 결과를 볼 때 황기추출물은 주름개선용 기능성화장품 신소재로의 응용이 기대된다.

황기가 청국장 향기성분에 미치는 영향을 조사하기 위해 청국장과 황기청국장을 제조하여 향기성분을 SDE, headspace, SPME 추출한 후 GC/MS로 정성하였다. 추출방법별 정성된 화합물의 수는 총 30개로 SDE 23개, headspace 6개, SPME 7개로 나타났다. 추출물을 관능기별로 구분하면 ketone류 6개, alcohol류 8개, heterocylic 화합물 3개, aldehyde류 3개, hydrocarbone류 6개, 기

약용작물(藥用作物)중 재배 면적이 많고 소득성(所得性)이 높은 다년생(多年生)의 초본성 작물인 황기의 1~2년생근(年生根) 재배시 헤어리베치 녹비와 액상분뇨 시용이 황기의 생육특주(生育特注) 및 생산성(生産性)과 토양(土壤) 특성에 미치는 영향을 검토한 시험결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 지상부 생육 중 경장(莖長)과 분지수(分枝數)는 헤어리베치 녹비, 액상분뇨 시용구에서 생장량이 컸으며, 생육이 늦게까지 지속되었다. 근장(根長), 근경(根徑), 지근수(支根數) 모두 헤어리베치 녹비와 액상분뇨 시용구에서 증가하는 경향이었으며 건물비율(乾物比率) 재배 1년차 보다 재배 2년차에 증가하였다. 2. 재배 2년차의 건근수양(乾根收量)은 녹비를 피복한 무비구, 화학비료, 액상분뇨 시용구에서 각각 196, 240, 255kg/10a으로서 녹비를 피복하지 않는 무비구, 화학비료, 액상분뇨 시용구에서는 각각 115, 225, 232 kg/10a 보다 증수되었다. 황기 재배시 헤어리베치 녹비 피복은 질소공급에 의한 수량증가와 잡초억제 효과를 나타내었다. 3.뿌리의 질소함양(窒素含量)은 재배 1년차에 1.33~2.56%, 재배 2년차에 1.9~2.95%으로 재배 년차가 높을수록 증가(增加)되었다. 질소함량을 조단백질 함량으로 환산하면 재배 2년차에 20~23%로서 콩 단백질 함량의 45~65% 수준이었다. 4. 시험 후 토양의 총 질소함량은 녹비 액상분뇨 시용구에서 유의성 있게 증가하였으나 토양 내 염류집적(鹽類集積)은 되지 않았다.

본 연구는 황기의 생식과 관련하여 자.웅배우체의 발육과정과 화분의 발아 특성을 밝혀서 품종 육성의 기초 자료로 활용하고자 수행한 바, 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 화분의 발육은 화뢰 길이가 3.5mm정도에서 화분모세포가 형성되어 4mm 정도 신장할 때까지 감수분열 및 동형분열하여 4분자기로 되었다. 2. 화뢰의 길이가 10mm정도 되면 성숙화분이 형성되고 12mm정도에서 개약하는 경향이었다. 3. 화분은 4℃ 및 -4℃ 저장시에는 저장후 30일 경에도 발아율이 양호 하였으나 상온(23~28℃ )에서는 저장후 3일부터는 발아력이 3%이하로 저하되었으며 발아속도도 저하되었다. 4.대포자의 형성시기는 소포자(화분)와 거의 비슷한 시기로 화뢰의 크기가 10~12mm에서 완전히 성숙하며, 꽃이 개화 되기전 화분의 미개약시에 자예는 수정 능력이 있는 것으로 나타났다.

황기 종자의 발아환경, 저장방법 및 저장기간에 따른 발아율 등을 알아보고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 황기 종자의 발아에 적합한 온도는 20~25℃였으며, 광조건이나 암조건 모두 발아가 양호하여 광무관발아(光無關發芽) 종자인 것으로 나타났다. 2. 발아율은 1년생과 2년생 식물, 그리고 채종시기별로 차이가 없었다. 3. -20℃와 -4℃에 저장한 종자는 15개월까지 발아율이 80%이상이었으나 4℃와 실온에 저장할 때는 4개월 이후부터 발아율이 낮아졌다. 4. 실온에서 4개월 저장한 종자는 발아세가 80% 이상이었으나 16개월 저장할 때는 57%, 28개월 저장시는 23%이었으며 발아기간도 40일 이상 길었다.

황기 종자의 구조적 특성을 알아보고, 저장기간 및 온도와 함량 변화와 이들 요인이 발아에 미치는 영향을 구명하고자 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 황기의 경실 종자는 배꼽과 주공의 중앙 부분의 갈라진 선이 뚜렷하지 않고 찌그러진 것처럼 보였으며, 종피와 배의 간격이 크고 분리되어 있는 것처럼 보였다. 2. 저장기간이 길어지면 경실 종자가 많아지고 활력이 낮아졌으며 특히 28개월 이상 저장했을 때 흡수종자는 활력이 낮았으나 경실 종자는 변화가 적었다. 3. 저장기간이 길어질수록 Ca 함량이 증가하는 경향이었다.

Astragalus membranaceus has flowers that are similar to that of the legume family, but shows poor bearing when self-pollination is induced. Thus, this study was carried out observing the ripening procedure of pistils and stamens and development stages of pollen in the context of the birth and growth of the flower. As to the bearing of the flower of A. membranaceus, few pod setting and 13% pod setting were observed when self-pollination is induced by paper-bag covering or artificial pollination treated respectively. The result indicates that A. membranaceus is a cross-pollination plant. A pistil grew faster than a stamen until just before blooming. The flower size was about 17.0mm~times 4.0mm. Pistils and stamens had the same length after flowering. Pollen mother cells passed through meiosis and mitosis when its length reached around 3.5mm, thus creating the tetrade when 4 mm long. Pollen attained full growth when the bud was about 10mm long. An anther was found to tend to dehisce when the length of a bud reached around 12.0mm. As to the shape of pollen, about 70 % were normal. 1% and 30 % were small or empty pollen respectively. The result indicates that pollen of A. membranaceus attains full growth just before anther dehiscence which occurs before blooming while pistils grow faster than stamens until before flowering

황기의 개화, 결실 및 수분양식을 구명하여 품종육성의 기초자료를 얻고자 시기별 개화.결실 특성 및 수분방법별 결실율에 대한 시험을 수행하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 황기의 개화는 원줄기의 20-22절위에서 첫 꽃이 피기 시작하여 분지 발생순으로 개화되며 7월 중.하순경에 개화하기 시작하적 10월 중.하순까지 계속 관화되는 무한화서이다. 2. 개화시기별로는 9월 상순에 개화한 화경수가 가장 많아 꼬투리 및 종실 수도 9월 상순에 개화한 화경에서 가장 많은 경향이었다. 3. 소화가 착생되는 부위의 길이는 6.6-7.3cm, 소화수는 화경당 13-17화, 착협률은 30-45%, 협당 종실수는 4.8-5.3위 정도였다. 4. 꼬투리는 수분 후 30일 경에 길이가 3.8cm로 최대에 달하며, 폭은 8mm정도이고 종실수는 7.3개정도 형성되었다. 5. 황기 꽃의 수분양식은 봉지 씌우기로 자가 수정시키는 경우 거의 결실되지 않았고, 인공수분에 의한 결실율은 7월 하순부터 8월 하순까지는 5%이하였으나 9월 상순 이후부터는 13%이상으로 높아지는 경향이며 타가수분을 하는 것으로 나타났다.

지황과 황기의 적합한 제초제를 선발하여 제초의 생력화를 향상코자 지황에 5약제를 처리 하고 황기에 7약제를 공시하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 지황의 약효시험에서 경엽처리제인 Paraquat는 다년생 잡초의 방제가가 매우 높았다. 2. 정식후 토양처리형 제초제인 Napropamide와 Linuron도 약해 피해 없이 제초 효과가 있었다. 3. 지황 수량은 손제초구의 509kg/10a에 비해 Paraquat 처리구(524kg)에서 3% 증가하였으며, Napropamide, Linuron 처리구는 101%, 94% 수준이었다. 4. 황기는 파종후 토양처리형 제초제인 Nafropamide구에서 약해증상이 나타나지 않았고 1년생 잡초의 제초효과는 87%이었다. 5. Ethalfluralin과 Metolachlor은 제초효과는 높았지만 발아후 초기 생육시 생육지연 현상이 나타났다. 6. 황기 수량은 약해가 발생하지 않은 Napropamide 처리구가 양호하여 대비구의 129kg/10a 대비 98% 수준이었다.

황기의 수확시기(收穫時期)에 따라 생육(生育) 및 수양(收量)의 변화(變化)를 알아보고자 1년생(年生) 및 2년생(年生)에 대하여 10월(月) 10일(日), 10월(月) 25일(日), 1월(月) 10일(日) 등 3회(回)에 걸쳐 수확시기(收穫時期)를 달리 하여 시험(試驗)해 본 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1 황기 1년생(年生) 수확시(收穫時) 초장(草長), 경경(莖徑), 마디수, 분지수(分枝數), 협당립수(莢堂粒數), 건물중(乾物重)등은 수확시기(收穫時期)에 따른 차이가 없었으나, 근장(根長)과 근경(根徑)은 10월(月) 25알(日) 수확(收穫)까지는 진전(進展)이 없다가 11월(月) 10일(日) 수확(收穫)에서는 증가(增加)되었으며, 건근중(乾根重)과 수양(收量)은 11월(月) 10일(日) 수확(收穫)까지 수확시기(收穫時期)가 늦어 질수록 계속 증가(增加)되는 경향(傾向)으로 근부(根部) 생육(生育) 및 수양(收量)은 지상부(地上部) 생육(生育)과는 관계없이 수확(收穫) 시기(時期)가 늦어질수록 증가(增加)되었다 2. 황기 2년생(年生)의 수확시기별(收穫時期別) 생육특성(生育特性)에서 초장(草長), 잔경(盞徑), 근장(根長). 근경(根徑) 등은 10월(月) 25일(日) 수확(收穫) 까지는 약간 증가(增加)되었으나 마디수, 분지수(分枝數), 화잔수(花盞數), 엽수(葉數), 건물중(乾物重) 등은 수확시기(收穫時期)에 따른 차이는 없었으며, 건근중(乾根重)과 수양(收量)은 1년생(年生)과 마찬가지로 11월(月) 10일(日) 수확(收穫)까지 계속 증가(增加)되는 경향(傾向)이었다. 3. 재배기간(栽培期間)(1, 2년생(年生))에 따른 엑스함양(含量)은 차리(差異)가 없었지만 수확시기별(收穫時期別)로는 11월(月) 10일(日) 까지 수확시기(收穫時期)가 늦어질수록 엑스함양(含量)이 약간씩 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 볼 때 황기의 수확시기(收穫時期)는 늦어질수록 수양(收量)이 증가(增加)되므로 기온하강(氣溫下降)에 의하여 수확(收穫) 작업(作業)에 지장(支障)을 받지 않을 정도(支障)인 11월(月) 중순경(中旬傾) 수확(收穫)하는 것이 적합(適合)하다고 생각된다.

황기의 기계파종(機械播種)에 의한 성력효과(省力效果)와 적정재식밀도(適正栽植密度)를 구명(究明)코자 인력파종기(人力播種機)((주)한국(韓國)고바시)를 이용(利用)하여 조간(條間) 3조(30cm) 4조(25cm) 5조(20cm) 6조(15cm)로 하고 주간(株間) 5cm, 10cm, 15cm로 파종(播種)한 결과(結果) 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 인력파종기(人力播種機)로 파종(播種)했을때 관행파종(慣行播種)보다 파종량(播種量)이 절감(節減)되었고 파종시간(播種時間)은 관행(慣行) 33. 0시간(時間)/10a에서 3. 5시간(時間)/10a으로 크게 절감(節減)되었으며 89. 4%의 성력효과(省力效果)가 있었다. 2. 기계파종(機械播種)이 관행파종(慣行播種)에 비해 입모수(立毛數)가 17% 증가(增加)되었고, 재식밀도별(栽植密度別) 지상부(地上部) 생육(生育)은 조(條) 주간거리(株間距離)가 커질수록 양호(良好)하였고, 지하부(地下部) 생육(生育)은 조(條) 주간(株間) 거리(距離)가 넓어질수록 근경(根徑), 건근중(乾根重)이 커지는 경향(傾向)이 었지만 근장(根長)은 별차이(別差異)가 없었다. 3. 기계파종시(機械播種時) 재식밀도(栽植密度)는 조간(條間) 15cm (6조) 주간(株間) 10cm에서 주당(株當) 건근중(乾根重)이 3. 6g이며 수량(收量)은 136. 1kg/10a으로 가장 양호(良好)하여 황기의 1년생(年生)으로 수확(收穫)할 경우 적정(適正) 재식밀도(栽植密度)는 조간(條間) 15cm, 주간(株間) 10cm가 가장 적합(適合)한 것으로 나타났다. 4. 관행(慣行)과 기계파종(機械播種)의 경제성(經濟性) 분석(分析)에서도 조수입(粗收入)은 관행(慣行)이 1, 566천(千)원/10a에 비해 기계파종(機械播種)이 1, 933천(千)원으로 23% 증가(增加)되었고 경영비(經營費)는 관행파종(慣行播種)의 494천(千)원/10a 보다 18% 절감(節減)되어 전체(全體) 소득(所得)은 관행파종(慣行播種)의 1, 072천(千)원/10a에 비해 기계파종(機械播種)이 1, 527천(千)원/10a으로 42% 소득(所得)이 증대(增大)되었다.

본(本) 시험(試驗)은 생장조정제(生長調整劑) CM 액제(液劑)를 60, 70, 80배액(倍液)으로 희석(稀釋)하여 황기 본엽(本葉) 3~4매때 지상(地上) 생장부위(生長部位)에 전면(全面) 살포후(撒布後) 지상부(地上部)와 지하근부(地下根部) 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 유묘기(幼苗期) CM 처리후(處理後) 개화기(開花期)는 처리농도(處理濃度)가 높아질수록 점차(漸次) 늦어졌으며 무처리(無處理) 8월(月) 13일(日) 에 비(比)하여 25~35 일(日) 지연 개화(開花)되었다. 2. 개화후(開花後) 결실협(結實莢)은 처리농도(處理濃度)가 높아질수록 주당(株當) 착협수(着莢數)가 현저(顯著)히 멸소(滅少)되는 경향(傾向)으로 무처리(無處理) 93.2협(莢)에 비(比)하여 처리구(處理區)에서 50.6~76.1협(莢)이 감소(減少)되는 효과(效果)를 나타내었다. 3. 생장조정제(生長調整劑) CM 처리후(處理後) 초장(草長)은 처리농도(處理濃度)가 높아질수록 짧아지는 경향(傾向)이 뚜렷하였으며 무처리(無處理) 70.9cm에 비(比)하여 처리구(處理區)에서 7.6~18.9 cm가 더 짧아지는 경향(傾向)이었다. 4. 주당(株當) 건근중(乾根重)에서 는 70배액(倍液) 처리(處理)에서 13.2g로 무처리(無處理) 10.2g에 비(比)하여 29%가 더 무거웠으며 60배(倍), 80배(倍) 처리(處理)에서도 다소(多少) 증가(增加)되는 경향(傾向)이 있었다. 또한 주당생근중(株當生根重)에서도 같은 경향(傾向)을 보였다. 5. 건근수량(乾根收量)에서는 70배액(倍液) 처리(處理)에서 10a당(當) 292.4kg로 무처리(無處理) 229.1kg보다 63.3kg 더 무거운 28%의 증수(增收) 효과(效果)를 나타냈으며 60배(倍), 80배(倍), 처리시(處理時)에도 각각(各各) 6%, 3% 증수(增收)되었다.