본 실험은 마이크로웨이브 처리가 상추 유묘의 생육 변화와 이차대사산물 함량의 변화를 알아보고자 수행되었다. 파종 후 3주째 상추 유묘에 2.45GHz 주파수와 200W의 마이크로 웨이브를 0, 4, 8 및 12초 동안 처리하고, 4주간 식물공장에서 재배한 후 생육 및 성분 분석을 수행하였다. 지하부와 지상부 의 생체중과 건물중, 엽면적, 엽장 및 엽수는 마이크로웨이브 처리시간이 증가할수록 감소하였다. 4초 처리구와 비교하여 12초 처리구에서 chlorophyll a, chlorophyll b 및 총 carotenoids 의 함량이 증가되었으며 총 페놀 함량은 감소하였다. 무처리 구와 비교하여 8초 처리구에서 총 플라보노이드 함량이 감소 하였다. 이러한 결과들은 산화적 스트레스에 의해 이차대사 산물 함량이 변화된 것으로 사료된다. 총 플라보노이드 함량 을 제외한 이차대사산물 함량은 각 처리구에서 무처리구와 비 교하여 유의한 차이가 없었지만, 각 처리구 사이의 유의한 차 이는 200W와 2.45GHz의 마이크로웨이브 처리가 4주 후 상 추의 이차대사산물 함량에 영향을 줄 수 있다는 것을 시사한다.

본 연구는 농산물 중 기준신설 예정농약 fenquinotrione에 대한 공정시험법을 개발하고자 수행하였다. Fenquinotrione은 triketone계 제초제로 quinoxaline 구조에 phenyl기가 치환 된 새로운 구조의 화합물이며 대사산물 KIH-3653-M-2는 fenquinotrione의 quinoxaline 구조에 cyclohexadione이 – COOH로 치환되어 생성된다. 잔류물의 정의는 fenquinotrione 및 대사산물(KIH-3653-M-2)의 합으로 규정 하여 관리할 예정이다. 본 연구에서는 향후 대사산물 안전관리를 고려하여 fenquinotrione 및 KIH-3653-M-2의 동 시시험법을 확립하고자 하였다. 2% 포름산 함유한 아세토 니트릴로 추출 후 무수황산마그네슘(MgSO4) 및 염화나트 륨(NaCl) 첨가하여 간섭물질을 효과적으로 제거하고, HLB 카트리지를 이용하여 정제 후 LC-MS/MS로 분석하는 시험법을 개발하였다. 개발된 fenquinotrione 및 KIH-3653-M- 2 동시시험법의 직선성은 결정계수(r2)가 0.99이상으로 우수하였으며, 검출한계 및 정량한계는 각각 0.004, 0.01 mg/ kg이었다. 시험법 검증 결과 농산물 5품목에 대하여 평균 회수율(5반복)은 fenquinotrione 81.1~116.2%, KIH-3653-M- 2의 평균 회수율은 78.0~110.0%이었다. RSD는 모두 4.6% 이하로 정확성, 정밀성 및 반복성이 우수함을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과는 국제식품규격위원회 가이드라인 (Codex Alimentarius Commission)의 잔류농약 분석 기준 (CAC/GL 40-1993, 2003) 및 식품의약품안전평가원의 ‘식품등 시험법 마련 표준절차에 관한 가이드라인(2016)’에 부합하였다. 개발된 시험법은 낮은 검출한계 및 정량한계, 우수한 직선성, 회수율 실험을 통한 정확성과 정밀성, 재현성 등이 검증되어 농산물 중 fenquinorione의 잔류검사를 위한 공정시험법으로 활용가능 할 것이다.

이 연구는 축산물 중 포레이트 및 대사산물 5종의 안전관리를 위한 공정분석법을 확립하기 위하여 수행하였으며 분석법의 선택성, 검출한계 및 정량한계, 회수율에 대한 검증을 통하여 포레이트 및 대사산물 5종의 공정시험법으로의 유효성을 확인하였다. 포레이트 및 대사산물 5종을 신속하고 효과적으로 동시에 분석하기 위하여 LC-MS/MS를 사용하였고, 1% 아세트산 포함 아세토니트릴 추출 후PSA, C18을 이용해 정제하였다. 개발된 분석법의 평균 회수율은 79.2-113.9%였으며, 분석오차는 19.2% 이하로 정확성 및 재현성이 우수함을 확인할 수 있었다. 개발된 분석법은 국제적 잔류농약 분석 가이드라인에 적합한 수준이었으며 축산물 중 포레이트 및 대사산물 5종의 잔류검사를 위한 공정분석법으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

저온스트레스에 따른 차나무 잎의 변화와 카테킨, 카페인, 아미노산대사 그리고 환원당 등 다양한 대사물의 함량 변화를 구명하였다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎은 세포크기, 기공 및 엽맥세포의 크기가 저온스트레스를 입지 않은 온실 재배 녹차잎에 비해 작았다. 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎에서 카페인과 카테킨의 함량은 온실 재배 차나무보다 높았다. 그러나 아미노산의 함량은 저온스트레스 피해를 입은 실외포장의 차나무 잎보다 온실에서 재배한 차나무가 높았다. 환원당 함량은 실외포장의 차나무에서 낮았다. 인위적 저온스트레스 처리 결과 환원당의 함량은 저온스트레스 처리 2시간까지는 증가하였다가 이후는 감소하였다. 이 결과는 저온스트레스가 차나무 잎의 형태적 변화와 더불어 카페인과 카테킨 그리고 당 등 대사물의 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

최근 수목자원의 다양한 생리활성 기능이 알려지면서 이들 수목자원을 이용한 기능성 배 지 자원에 관한 연구가 많이 진행되어 오고 있다. 이전 연구에서 이들 수목자원을 유기성배지 자원으로 이용하여 수목자원의 기능성 성분이 담자균류인 느타리버섯의 함유성분이 분해 또 는 다른 유도체화합물로 이행되는지를 검토한 결과, 느타리버섯은 수목자원 톱밥배지속의 함 유성분을 분해 또는 다른 유도체화합물로 이행시키지 않는 결과를 얻었다. 본 연구는 수목자 원 톱밥배지의 조성비율에 따른 느타리버섯의 대사산물을 NMR분석, PLS-DA(Partial least sqares discriminant analysis, 부분최소자승판별분석), PCA(Principle Component Analysis, 주 성분분석)로 분석하여 각 배지별 생육된 느타리버섯을 판별가능여부를 검토하였다. 수목배지 자원으로 항암, 항당뇨등의 생리활성 기능이 있는 것으로 알려진 가래나무, 구지뽕나무, 감태 나무, 산겨릅나무, 옻나무를 사용하였고, 532배지에 각각의 톱밥을 20, 30, 40, 50% 첨가하여 느타리버섯(춘추2호)을 접종하여 2개월동안 생육시킨후 NMR 분석용 공시재료로 사용하였다. 또한, 532배지에 홍삼박 4, 8, 12, 40%를 첨가한것과, 홍삼농축액 30, 60g을 첨가하여 느타리 버섯균을 접종하여 2개월 후 NMR 분석용 공시재료로 사용하였다. NMR을 이용하여 공시재 료의 Chemical shift를 비교 분석한 후, PLS-DA, PCA분석을 한 결과, 기본배지인 532배지에 서 생육된 느타리버섯과 수목자원배지에서 생육된 느타리버섯과 확연히 분리가 되었다. 또한, 첨가율에 따른 느타리버섯의 대사산물 비교분석 결과, 수목자원 톱밥배지의 첨가율에 따라 생 육된 느타리버섯은 대체적으로 구분을 할 수가 있었으나, 분리가 되지 않는 것은 가래나무 20, 30% 첨가하여 생육된 느타리버섯, 구지뽕나무 20, 50% 첨가하여 생육된 느타리버섯, 산겨 릅나무 20% 첨가하여 생육된 느타리버섯 등으로 나타났다. 홍삼박과 홍삼농축액을 첨가하여 생육된 느타리버섯은 홍삼박 4, 40%와 홍삼농축액 30g 첨가하여 생육된 느타리버섯은 기본배 지에서 생육된 느타리버섯과 모두 분리가 되었으나, 홍삼박 8, 12%와 홍삼농축액 60g을 첨가 하여 생육한 느타리버섯은 기본배지와 분리되지 않았다.

B.t가 분비하는 외독소를 이용하며 동시에 병해충방제를 조사하기 위하여 식물의 주요병원균인 Alternaria Panax(인삼점무늬병), Botrytis cineria(잿빛곰팡 이병), Colletotrichum gloeosporioodes(탄저병), Fusarium oxysporum(시들음병)에 대한 생장억제효과를 확인하였다. B.t 균주를 액체배지인 LB배지에 배양하고 원심분리(4℃, 12000rpm)를 한 후 상청액만을 이용하였는데, PDA배지에 각각 의 식물병을 접종하고 주위를 둘러 디스크를 올리고 그 위에 상청액을 접종 하였다. 접종한 PDA 배지를 25℃ 배양기에 약 10~14일 정도를 배양하고 결과 를 확인 한 결과 실험실에 보유하고 있는 B.t 균주 중에서 93균주에 대해서 억제작용이 있는 것으로 나타났으며 A. panax에 효과가 있는 균주가 64균주로 68%나타났고, B. cineria에 효과가 있는 균주가 3균주로 3%, C. gloeosporioodes 에 효과가 있는 균주는 24균주로 4%, F. oxysporum에 효과가 있는 균주는 10 균주로 전체 생장억제효과를 스크리닝한 93개 균주중 10%의 균주가 위의 4종 의 식물병원균의 생장억제를 보이는 것으로 확인되었으며, 이러한 B.t 외독소 를 이용한 식물병원균의 방제효과 가능성을 검토할 계획이다

페레니얼 라이그라스에서 질소의 공급형태 ( or ) 및 수준 (0.2, 1.0 and 6.0mM)에 따른 질소동화와 탄수화물 대사산물에 미치는 영향을 알아보기 위해 nitrate, nitrate reductase, sugar 농도와 Fructan 농도를 조사하였다. 공급구에서 잎의 생체량은 약간 증가하다가 같은 수준으로 유지되는 반면 공급구에서는 농도가 증가함에 따라 처음수준에 비해 약 25%에서 30% 증가하였다. 공급구에서 Nitrate 농도는 Ni

본 연구에서는 회분여과방식을 이용하여 부하율에 따라 생성되는 생물대사성분의 특성 및 분포를 관찰하였다. 실험에 사용된 기질은 단일 탄소인 phenol을 사용하였으며, 분자량 분포실험을 위하여 분자량이 각각 30K, 100K Dalton 및 0.45mu membrane filter를 이용하여 구하였다. 페놀농도가 120, 230 및 440 mg/L 일 때 비기질이용율(q)은 각각 0.639, 1.281, 1.744 (mgTOC/mg MLSS/day)로 나타났으며 Run C일 때 가장 높은 이용율을 나타냈다 . 내생단계에서 미생물의 사멸율(Kd)는 각각 0.0536, 0.0661, 0.0749(day1)이며 생성계수 (SMPe) 는 각각 0.006, 0.0058, 0.0057(day1)로 나타났다. 초기 유입된 기질이 기질분해에 의해 생성된 SMPs로 분해되어지며, 시간경과에 따라 SMPnd 로 진행됨을 알수 있었다. 기질분해 완료 후 미생물의 내생단계에 접어들면서 SMPe성분으로 전환되었다. 유입부하율에 따른 분자량 분포 측정결과는 운전시간이 경고함에 따라 점차 저분자 물질이 고분자의 난분해성 물질로 전환되었다.

This study was conducted to evaluate roughage to concentrate ratio on the changes of productivity and metabolic profiling in milk. Six lactating Holstein cows were divided into two groups, T1 group was fed low-concentrate diet (Italian ryegrass to concentrate ratio = 8:2) and T2 group was fed high-concentrate diet (Italian ryegrass to concentrate ratio = 2:8). Milk samples were collected and its components and metabolites were analyzed by 1H-NMR (Nuclear magnetic resonance). The result of milk components such as milk fat, milk protein, solids-not-fat, lactose and somatic cell count were not significantly different between two groups. In carbohydrate metabolites, trehalose and xylose were significantly higher (P<0.05) in T1 group, however lactose was not significantly different between two groups. In amino acid metabolites, glycine was the highest concentration however, there was no signifi-cant difference observed between two groups. Urea and methionine were significantly higher (P<0.05) in the T2 group. In lipid metabolites, carnitine, choline and O-acetylcarnitine there were no significant difference observed between the two groups. In benzoic acid metabolites, tartrate was significantly higher (P<0.05) in T2 group. In organic acid metabolites, acetate was significantly higher (P<0.05) in T1 group and fumarate was significantly higher (P<0.05) in T2 group. In the other metabolites, 3-methylxanthine was only significantly higher (P<0.05) in T2 group and riboflavin was only significantly higher (P<0.05) in T1 group. As a result, milk components were not significantly different between two groups. However, metabolites concentration in the milk was significantly different depends on roughage to concentrate ratio.

식물의 이차 대사산물은 다양한 생물활성을 가지며 자외선은 이차 대사산물의 생성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 뽕나무는 다양한 종류의 유용 성분을 함유하여 활용가치가 높은 식물 중의 하나이다. 본 연구에서는, UV 조사에 따른 뽕나무 잎의 이차 대사산물의 변화를 조사하기 위하여, 뽕나무 잎을 LC-MS를 이용하여 무표적 분석법으로 분석하였으며, 무표적 분석으로 얻은 scan data를 bioinformatics 프로그램인 R의 XCMS package를 이용하여 profiling 한 결과, 적어도 35종 이상의 화합물에서 UV-C 조사에 따른 양적인 변화가 발견되었다. 이들 중 14종의 화합물은 분리 및 NMR spectrum 비교 또는 표적 분석을 통하여 종류를 확인하였으며, 종류가 확인된 성분에 대해 정량분석을 수행한 결과, morin(464배), oxyresveratrol(256배), 2,3-trans-dihydromorin(170배), 2",4",2,4-tetrahydroxychalcone(120배), catechin(84배), 4"-prenyloxyresveratrol(43배), moracin M(35배) 등의 함량이 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 또한 UV-C를 조사한 뽕나무 잎은 대조구에 비하여 항산화 활성이 2.1-2.4배, tyrosinase 억제 활성이 2.3배 증가한 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 자외선의 조사가 뽕나무 잎의 기능성을 향상시켜 기능성 식품, 약용 또는 화장품 소재로서의 활용 가치를 향상시키는 유용한 수단이 될 수 있음을 보인다.

Background : Tropospheric ozone (O3) is a secondary air pollutant that negatively affects numerous agricultural crop and forest. The tropospheric ozone is constantly increasing due to fossil fuel air pollutants. Here, we study the response of tartary buckwheat to ozone gas includes physiological and biochemical changes such as change in gene expression and metabolism. Methods and Results : Tartary buckwheat plants have green stems and leaves under normal conditions, while the plants exposed to the ozone have red stems and reddish green leaves. The expression of most flavonoid biosynthetic genes were significantly upregulated in ozone-treated buckwheat plants, exceting the expression of FtF3’H2. The contents of two anthocyanins, cyanidin 3-O-glucoside and cyanidin 3-O-rutinoside, were significantly increased by ozone treatment. From the metabolic profiling based on the GC-TOF-MS analysis, we identified the effect of ozone on thirty-five metabolites, including sugars, amino acids, and organic acids. Most of the metabolites result in significantly decreased or nearly remain unchanged in the ozone-treated plants compared with untreated plants, excepting alanine, proline, tryptophan, sucrose, and raffinose. To identify the effect of ozone on the leaf, we analyzed the epidermal cells on the leaf surface by scanning electron microscopy. Interestingly, amount of epidermal cells were partially destructed in ozone-treated plants. Conclusion : By analyzing both primary and secondary metabolites of tartary buchwheat without or with ozone, we identified that ozone affects the modulation of the metabolites as well as gene expression in tartary buchwheat.