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.

구기자나무는 열매, 잎, 뿌리 등 이용부위가 다양한데 지표성분인 베타인이 구기순과 잎에도 존재한다. 중국에서는 열매가 달리지 않고 줄기만 자라는 Ningqi vegetable No. 1을 육성하였고, 각종 요리에 상용하고 있다. 따라서 구기순을 대량생산하기 위해서는 맹아력이 왕성하고 순이 굵으면서 잎이 넓은 계통을 선발할 필요가 있다. 이를 위해 청양구기자시험장에서 보존하고 있는 구기자나무 유전자원 143계통에 대하여 특성검정을 실시하였다. 구기순은 맹아되는 새순을 10cm 길이로 채취하여 분석하였다. 구기순의 엽형지수는 0.37 ± 0.068로 피침형이었고, 베타인 함량은 평균 2.8 ± 0.89%이었으며, 대한약전에서 규정한 0.5%(열매)보다 높았다. 잎 폭은 길이나 두께에 비하여 변이계수가 높았고, 구기순의 건조 무게는 줄기 굵기와 정의 상관관계를 나타내었다. 5월 2일에 채취한 구기순의 베타인 함량과 8월 24일에 채취한 잎의 베타인 함량을 분석한 결과 두시기 모두 베타인 함량이 높은 계통으로 IT232687, 232711, 232648 등 3계통을 선발하였다. 또한 두시기의 베타인 함량에 대한 단순상관을 분석한 결과 정의 상관관계를 나타내었고, 생육초기에 베타인 함량을 분석하여 그 함량이 낮은 계통을 조기에 도태하는 것으로 육종효율을 높일 수 있을 것으로 판단되었다. 구기순의 건물중이 높고 베타인 함량이 높은 계통으로 IT232589, 232648, 232676, 232679, 232705등 5계통을 선발하였고, 앞으로 구기순 생산 전용품종을 육성하기 위한 육종소재로 이용할 수 있을 것으로 사료되었다.

본 연구는 우리나라에서 보존하고 있는 구기자(Lycium chinesis Miller) 유전자원 131점의 잎과 줄기를 에탄올로 추출한 후 페놀화합물의 함량을 측정하여 비교 분석하기 위하여 수행되었다. 구기자 잎의 페놀 함량은 8.8~14.9mgg1을 보였으며 11.6~13.5mgg1 사이에는 약 60%의 유전자원이 분포되어 있었다. CB03286-89 유전자원은 총 페놀함량이 14.9±0.3mgg1으로 가장 높은 반면 CBP03310-250은 8.8±0.2mgg1으로 가장 낮은 함량을 보였다. 줄기에 대한 총 페놀함량은 6.8~12.4mgg1의 함량 범위를 보이고 있으며 잎보다는 상대적으로 다소 낮은 것으로 나타났다. 구기자 잎의 페놀화합물 중 33가지 물질을 정량 분석한 결과 China collection No.1에서 가장 높게 나타났으며 99797 수집종에서 가장 낮게 나타났다. (+)catechin 함량은 CB03286-89에서 가장 많았다. Myricetin은 Geumsan jaerae, Japan No.1, China collection No.1, CL32-13, CB04329-13, China collection No.12 그리고 CB03286-89 등에서 분석되었지만 나머지 구기자 유전자원의 잎에서는 검출되지 않았다. 줄기에 대한 페놀화합물은 잎에 비하여 상대적으로 함량이 적었으며 99797 수집종이 가장 많은 함량을 보였으나 CB04329-13에서는 가장 적은 함량을 보였다. (+)catechin 함량은 Japan No.1이 231.0±0.5ugg1으로 가장 높았으며, myricetin은 Japan No.1, China collection No.1, China collection No.12, CB03286-89 및 99797에서 분석되었지만 나머지 구기자 유전자원의 줄기에서는 검출되지 않았다.

2005년에 CB02214-131(IT232701)을 모본으로, 청당(IT232723)을 부본으로 하여 인공교배를 실시하였고, CB05372-235 개체를 선발하여 “청양 15호”로 계통명을 부여하였다. 청양, 예산, 진도 등 3지역에서 2009～2011년까지 3년간 지역적응성을 검정한 결과 중생종, 내병충성, 대과, 지표성분 고함유, 다수성으로 인정되어 신품종으로 “청한(靑瀚, Cheonghan)으로 명명하였다. 구기자 신품종 “청한”의 주요 특성은 다음과 같다. 잎은 타원형으로 농녹색이고 대비품종인 ｢청운｣에 비하여 크다. 수형은 직립형이고, 열매는 타원형이면서 백과중이 26.4g로서 열매가 컸다. 중생종이며, 적심에 의하여 분지가 적게 발생되었다. 병해충 저항성은 무방제 상태인 노지포장에서 자연 발생 정도를 조사하였는데, 탄저병 이병과율과 혹응애 발생률은 대비품종인 ｢청운｣에 비하여 강하였다. 주요 지표성분인 베타인 함량은 ｢청한｣이 0.81%로서 대비품종인 ｢청운｣에 비하여 다소 높았고, 당도는 16.0°Brix로 높았고, 산도는 비슷하였다. 건과수량은 대비품종에 비하여 생산력 검정시험에서 19%, 지역적응시험에서 17% 증수되었다. 주요 용도는 약용과 식용으로 모두 이용이 가능하였다. 수분수 품종은 개화기와 열매크기가 비슷하고 두 품종의 혼식에 의하여 결실률이 높은 품종으로 선정하였는데, 신품종 ｢청한｣의 수분수로 ｢호광｣이 적합하였다. 또한 열매가 크고 열과가 발생하기 쉬우므로 적기에 수확하고, 건조 온도 준수할 필요가 있다.

내병충, 다수성 계통인 CB02214-131(IT232701)을 모본으로, 청양 7호(IT232601)를 부본으로 하여 인공교배를 실시하였고, 병충해 저항성이면서 생육특성이 양호한 CB04340-64 개체를 선발하여 “청양 14호”로 계통명을 부여하였다. 충남 청양, 예산, 전남 진도 등 3지역에서 2009～2011년 3년간 지역적응성을 검정한 결과 중생종, 내병충성, 지표성분 고함유, 다수성 신품종으로 인정되어 “청광(靑廣, Cheongkwang)으로 명명하였다. 구기자 신품종 “청광”의 주요 특성은 다음과 같다. 잎은 둥근 피침형이고, 다소 작으며, 열매는 장타원형이고 중간 크기이었다. 그리고 적심에 의하여 분지가 많이 발생되었다. 병해충 저항성은 무방제 상태인 노지포장에서 자연 발생 정도를 조사하였는데, 탄저병 이병과율과 혹응애 발생률은 대비품종인 ｢청운｣과 비슷하였다. 주요 지표성분인 베타인 함량은 ｢청광｣이 0.75%로서 대비품종인 ｢청운｣에 비하여 다소 높았고, 당도는 15.3°Brix로 높았으며, 산도는 비슷하였다. 건과수량은 대비품종에 비하여 생산력 검정시험에서 15%, 지역적응시험에서 6% 증수되었다. 주요 용도는 약용과 식용으로 모두 이용이 가능하였다. 구기자는 자가불화합성이 있어 단일품종을 집단재배하면 수정과 결실이 되지 않으므로 수분수 품종과 혼식하여 재배할 필요가 있다. 수분수 품종은 개화기와 열매크기가 비슷하고, 혼식에 의하여 결실률이 높은 품종으로 선정하였는데, 신품종 ｢청광｣의 수분수 추천 품종은 ｢청명｣이 적합하였다.

본 연구는 우리나라에서 보존하고 있는 구기자Lycium chinesis Miller) 유전자원 131점의 잎과 줄기의 에탄올 추출물을 제조한 후 이 추출물들을 이용하여 항산화 활성 및 관련 요소들을 바탕으로 계통 간 비교를 실시하였다. 전자공여능의 경우 잎 추출물에서 각각 농도별로 높은 활성을 보인 것은 "중국수집1" 계통으로 50, 100, 250 ppm 농도에서 32%, 65%, 92% 의 전자공여능을 보여 모든 농도에서 가장 높은 활성을 보였으며 농도 의존적인 경향을 보였다. 줄기 추출물의 경우 50 ppm의 농도에서 가장 높은 38%의 활성을 보인 "C0148-94" 계통, 100 ppm의 농도에서 가장 높은 70%의 활성을 보인 "D0148-72" 계통, 250 ppm의 농도에서 가장 높은 93%의 활성을 보인 "CB01208-120" 계통으로 이 전자공여능 값을 IC50값으로 나타내면 고농도에서 가장 높은 활성을 보인 것 보단 저농도에서 부터 순차적으로 높은 활성을 보인 계통이 IC50값이 더 낮아 DPPH radical 소거능이 높았다. IC50값은 잎 추출물에서 "중국수집1" 계통이 85.61ug/m이었고, 줄기 추출물에서는 "C0148-94" 계통이 52.63ug/m으로 각각 가장 낮았으며, IC50값을 이용하여 구기자 잎과 줄기의 항산화활성은 IC50값이 낮은 자원의 분포가 많은 줄기 추출물이 잎 추출물보단 항산화 활성이 높은 것으로 평가된다. 자원상태별로는 대체적으로 육성종의 DPPH radical 소거능이 재래종이나 도입종에 비하여 높았다. 페놀 화합물을 정량 분석한 결과로 잎에서 항산화활성이 가장 높았던(IC50이 가장 낮은) "중국수집1" 계통은 페놀화합물 총량이 가장 높은 650.91ug/g 함량을 보였다. 줄기는 "C0148-94" 계통이 페놀화합물 총량이 170.50ug/g 으로 낮았으나 두 요인간의 상관계수(미제시)가 낮은 것이 구기자 잎의 항산화활성에는 페놀화합물 이외의 다른 성분들도 관여 할 것으로 판단되었으며, 구기자 잎과 줄기의 총 페놀함량과 IC50값의 상관관계가 잎 추출물에서 r=-0.5288, 줄기 추출물에서 r=-0.4749로 유의한 상관관계를 보였다. 따라서 항산화 활성이 높게 평가된 자원들이 유전적 배경을 공유하는 것으로 미루어 줄기의 항산화 활성이 높은 품종과의 교잡에 의해 항산화활성이 높은 품종의 육성이 가능할 것으로 판단되며, 아직까지 항산화 소재로 사용되지 않던 구기자 잎과 줄기가 목단, 황금, 산수유 등의 약용작물보다 항산화 활성이 높으므로 기능성 제품생산으로 유용하게 활용 될 것으로 생각된다.

This study was conducted to develop a functional feed additive for pig with spent Lycium chinense Mill fruit. We investigated the optimum conditions for the extraction of polyphenol from spent Lycium chinense Mill using methanol. Methanol concentration as a solvent for extraction, extraction time and the volume of solvent per a gram of solid (ground spent Lyceum chinense Mill) were selected as parameters. Three levels of parameters were configured according to Box Behnken experiment design, a fractional factorial design, and total 15 trials were employed. Total polyphenol concentration from each trial was used as response from experiment system and effects of parameters on total polyphenol extraction efficiency were determined using response surface model. As a result, all terms in analysis of variance, regression (p = 0.001), linear (p = 0.002), square (p = 0.017) and interaction (p = 0.047) was significant and adjusted determination coefficient (R2) was 94.7%. Total polyphenol extraction efficiency was elevated along increased methanol content and decreased solvent to solid ratio. However extraction time did not affect the efficiency. This study provides a primary information for the optimum extraction conditions to maximize total polyphenol recovery from spent Lycium chinens Mill fruit and this result could be applied to re-use of argo-industrial by-products and to develop of functional feed additives in organic farming.

This study was carried out to develop environmental friendly control for major diseases and pests on Boxthorn (Lycium chinense Mill.). Outbreak of Eighteen diseases and pests were found at the Boxthorn organic yards in Chung-nam province. Among them Powdery mildew (Erysiphe polygoni de Cand.), Hypophyllous mold (Pseudocercospora chengtuensis (Tai)), Western flower trips (Frankliniella occidentalis (Pergande)), Green peach aphid (Myzus pericae (Sulzer)) and Corn earworm (Helicoverpa armigera) needed to be controled by environmental friendly methods for high fruit yield of organic Boxthorn. In summer(Jun) test Bacilus subtilis QST 713 wettable powder and Sulfur wettable powder were effective and in autumn (Sep.) test Sulfur, Copper hydroxide and Paraffinic oil were relatively effective in Powdery mildew. In Hypophyllous mold control test Paraffinic oil and Bacilus subtilis GB-0365 were effective with above 70% control value. And it was possible to control Western flower trips by natural enemy (Orius laevigatus) by 80% control value. Corn earworm was possible to control by Bacillus thuringiensis subsp. aizawai GB413 flowable and Bacillus thuringiensis aizawa 0423 wettable powder application above 70%. And Green peach aphid was controllable with environmental friendly materials, such as, Bacillus subtilis (Seoncho), Bacillus subtilis (Jinsami) above 80% and Ginkgo nut extract above 70% control value.