동해안 산불피해지역에서 참나무 잎 생산량의 시공간적 변이가 초식자의 밀도, 종풍부도 및 초식 피해에 미치는 영 향을 분석하였다. 본 조사지역에서 참나무 잎의 주요 초식자는 나방 유충이었다. 초식곤충의 유충의 종풍부도와 밀도가 가장 높아지는 시기는 8월 중순이었다. 연간 출현한 초식곤충 유충의 60.5%가 8~9월에 집중적으로 출현하였다. 참나무 잎 생산량이 가장 많은 시기는 7~8월이었고, 초식곤충에 의한 피해가 가장 많은 시기는 8~9월이었다. 조사시기와 장소에 따라 참나무 잎 생산량, 초식곤충의 유충밀도 및 종풍 부도는 큰 변이를 나타내었다. 본 조사지역에서 7~8월에 평균 참나무 잎 생산량은 0.96 ton ha-1로 추정되었다. 또한 이 시기에 참나무 잎의 생산량은 0.34~1.89 ton ha-1의 공간적 인 변이를 나타내었다. 8월에 초식자에 의한 참나무 잎의 소비량은 0.15~1.51 ton ha-1의 공간적인 변이를 나타내었다. 참나무 잎의 생산량이 많은 곳일수록 초식자의 종풍부도와 밀도가 증가하는 경향이 있었다. 참나무 잎 생산량의 증가에 따라 초식자에 의한 소비량과 소비비율도 증가하였다. 이 것은 참나무 잎의 생산이 많은 시기와 공간으로 초식자들이 모이는 집중화 반응이 일어난다는 것을 의미한다. 산불피해 지역에서 먹이자원의 시공간적인 이질성과 그로 인한 먹이망의 상위단계에 미치는 영향에 대한 연구는 산불지역 생태계의 구조와 기능을 정량적으로 이해하고 평가하는 데 도움을 줄 수 있다.

쌈채소 수경재배 시 문제가 되는 체내 질산염 함량을 효과적으로 저감시키기 위해 폐쇄형 생산시스템에서 1) 저광도(100μmol·m-2·s-1내외) 조건에서의 수확 7일 전 양액조성 방법과 2) 질산염 저감을 위한 적정 광도 및 수확 전 적정 양액결제시기를 구명하기 위해 수행하였다. 청치마상추에서 수확 7일 전 양액조성 방법 중 양액결제(양액공급 중단) 처리와 양액내 질소 공급원으로 탄산 암모늄[(NH4)2CO3]을 사용한 처리는 처리기간 동안 체내 질산염 함량을 감소시켰으나, 생체중, 엽면적 등의 생육량도 감소되었다. 하지만 100μmol·m-2·s-1조건에서 수확 7일전 양액내 NO3-N 비료를 결제하여 조성하거나 배양액 농도를 1/2배액으로 낮추어 공급함으로써 외적 품질 및 생육량의 저하없이 질산염 함량은 감소되었다. 또한 수확 전 양액결제시기 및 적정 광도를 구명하기 위해 실험을 수행한 결과, 100, 200, 및 300μmol·m-2·s-1 의 3수준의 광조건 모두 수확 7일 전 양액결제시에 체내 질산염이 가장 낮게 나타났으며, 특히 300μmol·m-2·s- 1의 광도와 수확 7일 전 양액결제 처리시 식물체내 질산염의 빠른 저감효과를 볼 수 있었으나 생육량의 감소를 가져왔다. 수확 3일 전 양액결제 처리에 의해 300μmol·m- 2·s-1 광도에서 체내 질산염 함량은 2,021ppm에서 480ppm로, 200μmol·m-2·s-1 광도에서 3,018ppm에서 1,035ppm로 감소되었으며, 외적 품질의 저하 없이 생육량이 높으면서 동시에 짧은 시간 동안 식물체내 질산염의 저감 효과를 볼 수 있었다. 수확 7일 전 양액결제 처리는 체내 질산염의 저감효과가 컸던 반면 엽중, 엽면적 등의 생육 감소를 가져왔는데, 200과 300μmol·m-2·s-1의 광조건에서 수확7일 전 양액결제시 수확 3일 전 양액결제보다 엽중은 20~35%, 엽면적은 16~31% 낮은 값을 나타내었다. 광도 및 양액결제시기에 따른 비타민 C 함량을 분석한 결과 100, 200보다 300μmol·m-2·s-1 에서 수확 3일과 5일전 양액결제 처리시 비타민 C 함량이 가장 높게 나타났다.

본 연구는 잎마늘 생산을 위한 마늘 주아의 최적 주아 크기와 재식밀도를 알아보기 위함이다. 첫번째 실험에서 0.2g 이상의 주아를 대주아로, 이하를 소주아로 나눈 후 대주아는 13,680bulbils/m2와 18,240bulbils/m2, 소주아는 18,240bulbils/m2와 22,800bulbils/m2의 재식밀도로 치상하였다. 발아율, 초장과 총 수확량을 측정하였다. 두번채 실험에서, 200립의 박피된 주아의 길이, 폭, 생체중과 건물중는 발아시, 발아기와 발아율의 상관를 분석하기 위해 측정되었다. 첫번째 실험에서, 발아율은 대주아에서 가장 높았다. 잎마늘 재배를 위해 재식밀도18,240bulbils/ m2가 가장 높은 발아율 때문에 가장 적당한 재식밀도였다. 수확량의 경우 생체중과 건물중 모두 대주아가 소주아에 비해 2.8배 가량 높은 것을 알 수 있었다. 주아의 형태적 특성과 생체중과 건물중 및 폭간은 정의 상관을 보였다. 또한 발아율은 생체중과 폭간의 정의 상관을 보였다. 그리고 발아시와 발아기는 생체중과 폭간의 부의 상관을 보였다. 그럼으로, 결론적으로, 적정 재식밀도는 18,240bulbils/m2의 재식 밀도와 0.2g 이상의 주아 크기였다. 그러나, 더 두껍고 두 무거운 주아가 더 높은 더 빠른 발아율을 이끌 수 있다.

본 연구는 어린잎 채소와 생산환경에서 미생물학적 오염도를 조사하고자 수행하였다. 이를 위하여 11종의 어린 잎채소와 종자, 관개용수, 상토, 작업도구 및 작업자 장갑 등 총 126개의 시료를 채취하여 위생지표세균(대장균군, E. coli)과 병원성미생물(Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus)을 조사하였다. 그 결과, 종자와 관개용수를 제외한 대부분의 시료에서 대장균군이 검출되었다. E. coli는 분석시료 중 10.3% (13/126)에서 검출되었으며 검출된 시료 로는 관개용수, 칼, 작업자 장갑, 및 다채, 적무, 청경채였다. 또한 B. cereus는 상토, 작업도구 및 청경채, 비트, 적근대 등 총 38% (48/126)의 시료에서 검출되었다. 한편 E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes는 검출되지 않았다. 본연구의 결과로 미루어 볼 때 어린잎채소 는 미생물 안전성면에서는 크게 우려할 수준은 아니지만 어린잎채소의 미생물오염을 사전 예방하는 차원에서 농업 현장에서 쉽게 실천할 수 있는 위생관리 기술 개발과 보급이 필요하다고 판단된다.

수경재배 시스템에서의 고추냉이 잎 생산 가능성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 분무수경, 마사, Coir등의 배지경 시스템에서 60일 재배하였을 때 고추냉이 잎 광합성 속도가 높고, 상품 가능 잎(엽폭 11~13cm)이 주당 11.2~11.7매, 생체중 52~53.8g으로 높았다. Yamasaki 배양액을 급액한 담액 수경 방식에서 130일 재배하였을 때 고추냉이의 주 당 수확 잎 수가 25.7매로 가장 높았다 봄과 가을 재배 고추냉이 수경재배를 통해 고추냉이 상품 가능 수확 잎 수는 주 당 평균 2~4일에 1매를 수확함으로써 재배 환경 조절이 가능한 수경재배 방식에서의 고추냉이 잎 생산이 가능하였다.

구기자 잎을 이용한 특허제품 개발 및 기능성 식품소재에 관한 연구는 다수 진행되고 있으나 구기자 잎을 규격화 표준화하여 대량으로 공급할 수 있는 생산체계는 확립되어 있지 않다. 이에 구기자 육성품종 중에서 잎 생산에 알맞은 품종을 선발하고 가공용 잎을 대량으로 생산할 수 있는 예취시기를 확립코자 하였다. 구기자 11품종 중 잎 생산에 적합한 품종은 ‘명안’이었고, 다른 품종에 비하여 잎이 크고 분얼과 재생력이 왕성하였을 뿐만 아니라 잎 건물수량도 높았다. ‘명안’ 품종에서 구기자 잎 생산에 적합한 예취시기는 초장이 약 60 ~ 70 cm 자랐을 시기였고, 잎 수량은 5월 16일 수확 시 평균 106 ㎏/10a, 6월 20일 수확 시 평균 287 ㎏/10a로서 수확시기가 늦어질수록 직선적으로 증가되었다. 구기자의 지표성분인 베타인 함량을 1.43 ~ 2.63% 범위였고, 품종과 예취시기에 따라 함량이 다른데 생육이 진전 될수록 증가되는 경향이었다. 구기자나무 잎의 주요 생리기능성을 조사한 결과 항고혈압성을 나타내는 ACE 저해활성이 평균 84.4 ~ 90.8%로 높은 편이었고, 나머지 생리기능성은 20% 이하로 낮거나 검출되지 않았다.

GABA는 glutamic acid decarboxylase에 의해서 L-glutamic acid가 탈탄산화되어 생합성된 비단백질 아미노산이다. GABA는 식물에서 스트레스에 대항한 대응반응으로 생성된다. 사 람의 중추신경계에서는 주요 억제성 신경전달물질 중 하나로 항고혈압, 항당뇨 효능이 있 다고 알려져 있다. 본 연구에서 우리는 보리 잎과 옥수수 수염을 유산균과 함께 발효함으 로써 GABA 생성을 증진시키고자 하였다. 보리 잎과 옥수수 수염을 다양한 무게 비율로 조 합하여 혼합하였고, 30℃에서 48시간 동안 배양기 안에서 L. plantarium과 함께 발효시켰다. 발효된 혼합물을 열수 추출한 후, thin layer chromatography와 GABase assay를 이용하여 GABA의 생산을 분석하였다. 우리는 9:1 혼합발효추출물이 다른 비율의 추출물 보다 GABA 함량이 높은 것을 확인하였는데 이것은 혼합과 발효기술이 보리 잎과 옥수수 수염 내 GABA 양 증진에 효과가 있음을 의미한다. 또한 몇 가지 생리활성을 분석한 결과 혼합 발효추출물의 항산화 효능이 비발효 추출물에 비하여 증진되었고 세포독성은 나타나지 않 음을 확인하였다. 이러한 결과는 보리 잎과 옥수수 수염의 조합과 이것을 유산균과 함께 발효시키는 방법이 고함량의 GABA와 증진된 생리 활성을 지닌 기능성 식품으로서의 개발 가능성이 있음을 의미한다.

구기자 잎은 열매에 비하여 베타인 함량이 많고, nicotianamine, glutamic acid, 7종의 무기성분 등이 함유되어 있다. 또한 잎 추출물은 고지방 식이(high-fat diet)로 인한 체지방 및 혈장내 leptin 수준 증가 현상을 억제하는 것으로 밝혀졌을 뿐만 아니라 미백 활성이 우수하여 식품과 화장품의 기능성 소재로 개발될 가능성 있다. 이에 잎 생산 전용품종을 육성하기 위하여 청양구기자시험장에 보유하고 있는 유전자원 143계통에 대하여 특성검정을 실시하였다. 보유한 유전자원의 잎 길이는 평균 7.0±0.84cm, 잎 폭 2.5±0.44cm, 잎 두께 0.25±0.057mm이었고, 길이와 폭으로 산출한 엽형지수는 0.22 ∼ 0.50 범위로서 유전적 변이가 다양하였다. 변이계수는 잎 두께가 잎 길이와 폭에 비하여 높았고, 잎이 두터운 계통을 선발할 필요가 있었다. 엽면적은 길이 및 폭과 고도의 정의 상관관계를 나타내었는데 이중 잎 폭이 넓은 계통을 선발하는 것이 효율적일 것으로 사료되었다. 구기자 엽면적을 간이로 측정하기 위하여 다중회귀를 구한 결과 엽면적은 (0.28 × 잎 길이) + (3.88 × 잎 너비) - 4.13(R2 = 0.88**)로 산출될 수 있었다. 구기자 엽면적이 큰 계통으로 IT232288, IT232589, IT232620, IT232709등 4계통을 선발하였다. 지표성분인 베타인 함량은 평균 2.36±0.642%로 열매에 비하여 높은 것으로 분석되었고, 4.0% 이상인 계통으로 IT232593, IT232609, IT232615, IT232648, IT232687 등 5계통을 선발하였다. 앞으로 엽면적이 큰 계통과 베타인 함량이 높은 계통을 육종소재로 이용하여 잎이 크고 두터울 뿐만 아니라 지표성분이 높은 잎 생산 전용품종을 육성할 수 있을 것으로 사료되었다.

들깻잎 생산 전용품종은 대부분 만생종으로서 우량종자를 채종하고자 할 경우 도복 등이 발생하지 않아 생육관리가 용이하면서 종실 충실도가 높은 파종적기를 설정할 필요가 있다. 이에 중부지역 비닐하우스에서 잎들깨 생산 전용 품종 '잎들깨 1호'를 시험재료로 하여 5월 6일부터 7월 15일 까지 10일 간격으로 8회 파종하여 생육, 도복 발생 여부, 적산온도 및 수량성을 분석하였다. 1. 파종시기가 늦을수록 경장이 짧아지고, 주경절수, 분지수, 화방군수와 화방당 삭수는 감소되었다. 그러나 파종시기가 빠를수록 지상부 생육이 왕성하여 도복이 발생하였다. 2. 개화일수는 파종시기가 늦어질수록 직선적으로 감소되었는데 5월 6일을 기준으로 파종이 1일 지연되면 개화일수는 0.86일씩 단축되었고, 개화기부터 성숙기까지의 결실일수는 29~31일로 파종기 이동에 따른 차이가 없었다. 3. 등숙립율과 종실수량은 5월 6일 파종부터 6월 15일 파종까지 유의성이 없었고, 6월 25일 파종 이후부터 급격히 감소되었다. 4. 등숙에 필요한 적산온도, 도복 발생 여부, 등숙립율과 발아율 등으로 판단하면 만생종 잎들깨 품종의 중부지역 비닐하우스에서 파종적기는 6월 5일(정식 7월 5일)~6월 15일(정식 7월 15일)이었고, 이때 10월 28일~11월 3일경에 성숙되어 종자생산이 가능하였다. 5. 연차에 따라 0℃ 이하로 떨어지는 시기가 일찍 오는 경우 한해에 의하여 노지재배는 고사될 우려가 있고, 중부지역에서는 비닐하우스를 이용한 잎들깨 채종재배가 가능하였다.

차나무 카테킨류의 생산성을 높이기 위하여 차나무 잎의 캘러스 배양시 thiamine-HCl과PVP의 효과를 조사하였다. 캘러스의 생장은 20 mg/L thiamine-HCl이 포함된 캘러스증식배지(0.2 mg/L 2,4-D와 1.0 mg/L TDZ가 첨가된 MS 배지)에서 가장 왕성하여 대조구에 비해 1.7배의 생장을 보였다. 배양된 캘러스의 카페인 함량은 신초에 비해 10%이하로 낮아졌고 총 카테킨류 함량은 40 mg/L thiamine-HCl에서 가장 높아 신초의 1.6배까지 증가하였다. 특히 신초에서는 검출되지 않았던 (-)-epicatechin(EC)이 thiamine-HCl 또는 PVP를 처리하여 배양하였을 경우 모든 처리에서 검출되었으며, (-)-epicatechingallate(ECG)는 신초에서 보다 4.8배나 높은 함량을 나타내었다. 캘러스 생장과 고효율의 카테킨 생산을 고려했을 때 30 mg/L thiamine-HCl이 포함된 배지가 최적의 배양조건으로 판단된다.