In this study, we examined the effects of gamma irradiation dosage on the mycelial growth of Auricularia auriculajudae and performed analyses of fruiting body yield, growth characteristics, taste, fragrance, and mineral composition. Assessments of mycelial growth in response to gamma irradiation at different intensities revealed an enhancement in the growth of fungi exposed to irradiation at 200 Gy. Fruiting body yield was also highest at 200 Gy, followed by 800 Gy and the control group. On the basis of these observations, we subsequently applied gamma ray doses of 200 and 800 Gy to examine the effects of irradiation on fungal quality characteristics. In terms of the taste of fruiting bodies, we detected no significant differences among the control, 200 Gy, and 800 Gy groups. Contrastingly, with respect to fragrance, we found that fungi treated with 200 Gy were characterized by a pattern that differed from those of the control and other treatment groups. Furthermore, whereas we detected no significant difference among treatments with respect total dietary fiber content, calcium content was found to be higher in the treatment groups compared with the control group, with the highest content being measured in fungi exposed to 800 Gy irradiation. Copper content was confirmed to be higher in the control group, whereas there were no significant differences between the fungi irradiated with 200 and 800 Gy. Contrastingly, the highest levels of zinc were detected in response to 200 Gy irradiation, followed by 800 Gy. Collectively, our findings thus indicate that gamma irradiation can contribute to promoting increases in the fruiting body yield and mineral contents of mushrooms.

본 연구는 감마선 및 전자선 조사에 의한 닭고기 원료 사료 내에 존재하는 주요 위해 미생물을 비열처리 살균 효과를 검증하기 위하여 진행되었다. 일반세균, E. coli 및 Salmonella의 위해 미생물을 분쇄 닭고기 원료사료에 접종 후 3, 5, 7, 10 kGy의 전자선과 감마선으로 조사하였다. 전자선과 감마선 모두 3 kGy의 조사 시 시험된 미생물을 검출 한계 이하로 사멸시켜 분쇄 육류 원료 사료의 경우 3 kGy의 흡수선량이 충분한 비열 살균 조건임을 보여주었다. 방사선 조사에 의한 원료 사료의 품질 지표 변화를 알아보기 위하여 분쇄 닭고기의 조사 처리 후 pH 변화, 색도 측정, 전자코 이취 분석을 수행하였다. pH와 색도의 경우 감마선 및 전자선 조사에 의해 유의미하게 변화하지 않는 것으로 나타났다. 전자코 이취 시험의 경우 감마선 조사의 경우 3 kGy의 저선량 조사부터 이취가 발생되기 시작하였으며 10 kGy 조사 시 급격하게 이취의 정도가 증가하는 것으로 나타났다. 전자선 조사 역시 3 kGy의 조사부터 이취가 발생하였으며 5 kGy의 선량 이후 흡수선량이 증가함에 따라 이취가 점진적으로 증가하였다. 본 연구 결과 3 kGy의 저선량에서도 닭고기를 원료로한 펫푸드의 비열 살균 효과를 충분하게 이루어짐을 확인하였고 품질 지표에도 부정적인 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이러한 비열처리 펫푸드의 살균 기술 개발은 국내 펫푸드 시장의 활성화와 반려 동물의 복지 향상에 기여할 것으로 기대된다.

한국과 미국간의 파프리카 생과실 수출 시 문제가 되는 담배나방 (Helicoverpa assulta)의 검역기준설정을 위한 현장 적용 시험을 수행하였다. 검역현장에서 발생 가능성이 있으며 감마선 내성이 강한 종령 유충 및 번데기를 파프리카 내부에 각 태별 1,000개체 이상을 2반복으로 접종한 후 정상 성충 우화 제어선량인 200 Gy 및 300 Gy를 조사하였다. 조사 후 파프리카 상자의 흡수 선량 균등성 비율은 1.14 ~ 1.17로 상자내 위치에 따른 흡수선량은 크게 차이가 나지 않았다. 대량 실증 연구의 수행결과 유충의 경우 200 Gy 조사시 유충 사망률이 89.16%, 기형 용화율이 7.57% 그리고 정상 용화율3.27%로 나타났으며, 교미 가능한 정상 성충의 우화는 발생하지 않았다. 번데기의 경우 400 Gy를 조사한 경우 88.36%가 번데기 상태에서 사망하였고 11.65%가 기형 우화 하였으나 정상 성충 우화개체는 나타나지 않아 번데기는 400 Gy 이상 처리시 정상 성충의 발생을 제어할 수 있을 것으로 판단하였다.

방사선 동위원소 코발트(60Co)를 유기원으로 한 100Gy의 감마선을 2008년 5월과 9월 두 번에 걸쳐 ‘Clara’ 품종의 캘러스묘에 24시간 처리하였다. 1차에 감마선을 처리하여 유기된 돌연변이 중 착색엽이 분홍색인 변이지를선발하였다. 2010년까지 포인세티아의 특성을 3차에 걸쳐 검정 한 후 ‘Clara Pink’로 명명하였다. 2차로 감마선을 처리한 캘러스묘에서는 2011년까지 세대를 진전시키면서 형질의 안정성 검토 후 착색엽이 연황색인 변이주를 선발하여 계통화하였다. 2012년부터 2013년까지 3차에 걸쳐 특성 검정하였으며, ‘Clara White’로 명명하였다.‘Clara Pink’와 ‘Clara White’는 ‘Clara’와 같은 소형으로적심하지 않은 상태에서 분지가 많이 발생하였다. 두 품종 모두 착색엽이 결각이 없는 난형으로 엽맥 사이에약한 주름이 있으며, 단일처리 약 9주 후 완전히 착색되었다. 그러나 ‘Clara’의 착색엽은 적색인 반면 ‘ClaraPink’는 분홍색이며, ‘Clara White’는 연황색이다.

Cellulose is the most useful feedstock in the world that could be used to prepare new kinds of materials, and cellulose derivatives have potential application as functional polymers. Due to the present of hydroxyl groups, cellulose is considered to be an excellent material for surface modification. Among the chemical modification method, Graft copolymerization is a well-established and commonly used technique for modification of polymer surface. In this study, sulfonated GMA-g-cellulose ion exchange fibers were synthesized by gamma-ray mutual radiation. The conversion of epoxy groups into the functional groups was investigated. Factors affecting on grafting process such as radiation dose, monomer concentration, added salt and cross-linking agent were studied.

이온화에너지 조사는 수확후관리와 더불어 검역해충을 방제하는데 유용한 기술이다. 본 실험에서는 다양한 과수 작물에 피해를 끼치는 검역해충인 벚나무응애(Amphitetranychus viennensis Zacher)에 대한 이온화에너지 조사 효과를 조사하였다. 벚나무잎에 사육한 벚나무응애 암컷 성충(n=100/처리구)을 이용하여 감마선 (0-1000 Gy), 전자빔과 X-선 (0-1500 Gy)을 조사하였다. 벚나무응애의 생존율, 부화율, 산란율은 각 이온화에너지 처리에 따라서 차이가 나타났으며 감마선 및 X-선의 효과가 전자빔보다 높게 나타났다. 그러나 벚나무응애 성충의 생존율은 감마선 1000 Gy 처리시 18.3%, X-선 1200 Gy 처리시 10.0%로 나타났다. 이온화에너지 조사를 통하여 식물검역과정에서 벚나무응애의 소독에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 포장방법 (진공, 일반)과 저장온도(4℃, -20℃)를 달리한 육류 (소고기, 닭고기) 및 생선에 대해 저선량 감마선 반복조사를 적용하였을 때 나타나는 병원성미생물 E. coli O157:H7 및 S. Typhimurium의 사멸효과를 확인하였다. 소고기와 닭고기의 경우 E. coli O157: H7은 최소 2 kGy 이상의 단일조사와 0.5 kGy 이상으로 반복조사 시 생육이 확인되지 않았고, S. Typhimurium은 최소 2kGy 이상의 단일조사와 1 kGy 이상으로 반복조사 시 생육이 확인되지 않았다. 생선의 경우 최소 0.5 kGy 이상의 단일 및 반복조사 시 E. coli O157:H7 와 S. Typhimurium 의 생육이 확인되지 않았다. 육류보다 생선이 낮은 선량으로 미생물을 사멸시킬 수 있었으며, 전반적으로 포장 방법에 따른 조사선량의 차이는 없었으나 저장온도의 경우 냉장보다 냉동의 경우가 좀 더 높은 조사선량을 요구하는 것으로 확인되었다.

본 연구는 감마선 조사가 담배나방의 태별 발육 및 생식에 미치는 영향을 조사하 였다. 구체적인 선량 결정을 위한 예비조사 결과, 담배나방 유충(2, 4, 6령) 및 번데 기는 500 Gray 이상 처리시 100% 살충률을 보였으므로 본 조사에서는 그 이하 5개 조사선량(100, 200, 300, 400 및 500 Gy)을 설정하여 본 실험을 수행하였다. 모든 감마선 처리구의 부화율은 대조구 대비 약 50% 이상 감소하는 경향이 있었으나 조 사선량 의존적이지는 않았으며 100 Gy 이상 모든 처리구의 알은 100% 부화가 억 제되었다. 6령 유충에 대한 조사결과, 400 및 500 Gy는 조사 다음날 모두 사망하였 으며 300 및 200 Gy는 일부 개체(2개체 또는 7개체)가 유충기간 동안 살아있었으 나 비정상 용화, 용화중 사망, 용기간 사망, 비정상 우화 등으로 100 Gy 이상 처리시 100% 우화 억제되었다. 번데기에 대한 조사결과, 200 Gy 이상 처리시 70% 이상의 살충율을 보였으며 나머지 생존개체는 모두 기형으로 우화하였다. 반면 100 Gy 처 리구는 57.6% 살충율을 나타내었고 생존개체 중 18%는 정상 우화하여 산란하였 으나 산란된 알은 100% 부화가 억제되었다. 성충에 대한 감마선 조사결과, 500 Gy 처리시 다소 수명이 감소하는 경향은 있으나 대조구 대비 성충수명은 모든 처리구 에서 큰 변화가 없는 것으로 판단되며 F1의 산란양은 500 및 400 Gy에서만 유의하 게 감소하였으나 이 보다 낮은 선량에서는 유의적인 변화가 없었다. 그러나 F1의 부화율의 경우, 모든 처리구에서 100% 억제되었다. 이상의 결과를 종합해보면, 모 든 선량에서 감마선 조사는 유충의 섭식을 저해하고 있으며 100 Gy 이상 처리시 알 은 정상적으로 용화하지 못하고 6령 유충은 정상 우화하지 못하며 번데기와 성충 은 F1 세대의 알이 부화하지 못하는 등 100 Gy 이상의 감마선으로 발육 또는 생식 을 제어할 수 있을 것으로 판단된다.

방사선 기술에 대한 오렌지 수입국의 검역 기준을 정립하고, 이를 활용하기 위한 목적의 일환으로 오렌지에 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.5, kGy로 감마선 조사를 실시하여 20℃에서 15일 동안 저장하면서 미생물 및 이화학적 품질 특성을 조사하였다. 일반 호기성 세균과 효모 및 곰팡이는 비조사구에서 저장기간 증가에 따라 유의적으로 증가하였고, 조사구에서는 선량이 증가할수록 유의적으로 감소하여 미생물 감소 효과를 보였다. Vitamin C 함량은 조사선량과 저장기간의 증가에 따라 유의적으로 감소하였다. 관능평가는 색깔을 제외한 신맛, 단맛, 질감, 향, 전체적인 선호도에서 조사선량과 저장기간이 증가할수록 감소하였고, 향이 가장 낮은 선호도를 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 감마선 조사는 미생물학적 안정성에는 효과가 있지만, 1 kGy 이상의 감마선 조사는 오렌지의 품질 및 관능 특성에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 보고, 품질을 유지하기 위한 최적 선량은 0.4~0.6 kGy인 것으로 사료된다.

왕담배나방은 파프리카 및 고추에 문제시 되는 해충이다. 농산물 수출입 검역 시 주로 메틸브로마이드(MB)를 훈증제로 사용하고 있으나, MB의 사용이 규제됨에 따라 대체요법이 시급한 실정이다. 국외에서는 방사선조사를 포함한 감마선 조사가 의료, 반도체 산업, 식품 제조업 뿐 만 아니라 농산물 검역에 널리 사용되고 있다. 따라서 본 연구는 감마선 선량(0, 50, 100, 200, 300, 400Gy)에 따른 왕담배나방의 발육과 산란에 미치는 영향을 조사하여, 추후 감마선 사용에 대한 가이드 라인을 제시하고자 하였다. 왕담배나방의 알에 감마선 조사를 했을 경우, 산란 후 시간 경과에 따라 방사선 감수성이 달라지며, 감마선 선량이 높아질수록 부화 및 성장이 억제되었다. 산란 후 24시간 이하의 알의 경우, 200Gy이상에서 부화가 완전히 억제되었다. 산란 후 28-48시간인 알의 경우, 400Gy에서 부화가 완전히 억제되었다. 100Gy에서는 부화한 유충의 일부가 번데기로 발육하였지만 전부 기형우화 했다. 유충에 감마선 조사를 했을 경우, 모든 선량에서 번데기로 발육은 진행되지만, 200Gy이상에서 우화가 억제되고 100Gy에서 성충은 전부 기형으로 우화 했다. 번데기에 감마선 조사를 했을 경우, 모든 선량에서 성충으로 우화가 진행되지만, 조사 선량이 증가함에 따라 기형율이 증가하여, 400Gy에서 전부 기형우화를 했으며, 100Gy 이상에서 산란된 알의 부화가 완전히 억제되었다. 성충에 감마선 조사를 했을 경우, 성충 수명과 산란수에는 통계상의 차이는 없었지만 산란된 알의 부화은 300Gy 이상에서 완전 억제되었다.

오렌지의 위생성 및 보존성을 향상시키고, 수입국의 검역 기준을 정립하기 위한 연구의 일환으로 오렌지에 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.5 kGy로 감마선 조사를 실시하여 3℃에서 60일 동안 저장하면서 미생물 및 이화학적 품질 특성을 조사하였다. 오렌지 1.5 kGy 조사구의 호기성세균, 효모 및 곰팡이는 각각 3.59 log CFU/g, 3.75 log CFU/g에서 1.75 log CFU/g, 2.26 log CFU/g까지 감소하여 조사선량과 저장기간에 따라 유의적인 차이를 보였다. pH는 비조사구와 조사구 사이의 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 산도는 조사선량과 저장기간의 증가에 따라 감소하였다. Vitamin C 함량은 조사선량과 저장기간의 증가에 따라 유의적으로 감소하였다. 관능평가는 조사선량과 저장기간이 증가할수록 감소하였고, 1.5 kGy는 색깔, 신맛, 단맛, 향, 질감, 전체적인 선호도에서 가장 낮은 선호도를 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 감마선 조사는 미생물학적 안정성에는 효과적이지만, 1 kGy와 1.5 kGy는 물리적 특성과 관능 특성에 좋지 않은 영향을 끼치는 것으로 보고, 품질 변화를 최소화하기 위한 최적 선량은 0.4~0.6 kGy 인 것으로 사료된다.

곡류, 두류, 어패류분말, 건조채소류 및 다류 등 5가지 식품유형에 대하여 전자선과 감마선 0-10 kGy 조사 후 광자극발광법(PSL)과 열발광법(TL) 분석을 통해 적용 가능성을 확인하고 두 선종의 결과를 비교·분석 하였다. PSL 분석 결과, 새우분말을 제외한 비조사 검체는 700 이하의 PCs, 음성검체로 나타났다. 전자선과 감마선 조사된 곡류, 두류 및 다류는 양성검체뿐만 아니라 중간검체, 음성검체로도 확인되어 적용 가능성이 낮았다. 특히, 두류는 감마선보다 전자선 조사된 검체가 더 명확한 판별이 가능하였 다. 전자선과 감마선 조사된 어패류분말과 건조채소류는 모두 양성검체로 나타나 조사선원에 관계없이 조사여부 확인이 가능하였다. TL 분석 결과 조사되지 않은 검체는 자연방사선에 의해 300oC 전후에서 낮은 peak를 가지는 글로우곡선이 나타났고, 대부분의 조사 검체에서는 150- 250oC의 부근에서 특유의 글로우곡선이 나타났다. 하지만, 쌀과 레몬홍차는 조사에 따른 특이적인 peak가 나타나지 않아 조사여부 확인이 어려웠다. 또한 TL 비를 산출해본 결과, 쌀과 레몬홍차를 제외한 대부분 비조사 검체는 0.0001- 0.0728, 전자선과 감마선 조사된 검체는 0.1004-4.6748로 나타나 조사여부를 확인할 수 있었다. 쌀과 레몬홍차의 TL 비는 0.1 이하로 나타나 글로우 1에서 확인한 것처럼 조사여부를 판단하기 어려웠다. 따라서 조사 선원에 따른 곡 류와 두류의 PSL 측정 결과는 전자선 조사된 검체가 더 명확한 판별이 가능하였고, TL 측정 결과는 쌀과 레몬홍차를 제외하고 모든 검체에서 조사 선원에 관계없이 조사 여부 판별이 가능하였다. 본 연구를 통해 전자선 조사에 따른 확인시험법 적용 가능성을 확인하고 선종에 따른 PSL 시험법에 대한 검지감도의 차이를 확인하였다. 연구결과는 전자선 추가 허용에 따른 데이터베이스 구축 및 조사 식품 관리체계 마련에 기초자료로 활용될 계획이다.

본 연구는 비허용 품목인 유지종실류 5종(달맞이꽃씨, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨)을 선정하여 광자 극발광법(PSL), 열발광법(TL), 전자스핀공명법(ESR) 및 기체크로마토그래프/질량분석법(GC/MS)을 활용하여 검지 특성 연구를 수행하였다. PSL 및 TL 측정 결과, 5종 모두 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. ESR 분석결과는 5종 모두 조사시료에서 조사유래의 특이 ESR signal이 관찰되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. GC/MS 분석 결과, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨의 경우에는 조사 유래의 hydrocarbon류가 검출되어 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. 특히, oleic acid에서 유도된 8-heptadecene (C17:1), 1,7-hexadecadiene (C16:2)이 조사 여부를 확인하는 화학적 마커로 활용 가능성이 높았다. 달맞이꽃씨 경우에는 oleic acid에서 유도된 hydrocarbon류가 검출되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. 또한, 달맞이꽃씨, 홍화씨 및 해바라기씨에서 감마리놀렌산의 주요 원료인 linoleic acid에서 유도된 1,7,10-hexadecatriene (C16:3)과 6,9-heptadecadiene (C17:2)이 검출되어 조사여부를 확인하는 화학적 검지 마커로 활용 가능성이 높다고 판단 하였다. 본 연구 결과를 통해 유지종실류 5종에 대한 적용 가능성 및 다중분석 체계(PSL-TL-GC/MS)를 확립하였다.