본 연구는 Tetraselmis suecica와 T. tetrathele의 영양물질 증진효과를 가져올 수 있는 배양시스템 구축을 위하여, 발광다이오드 (LED)의 파장별(청색; 450 nm, 황색; 590 nm, 적색; 630 nm) 탄수화물, 단백질, 지질 함량을 측정하였다. 두 종 모두 단백질 비율(42~69%)이 가장 높았으며, 생장속도가 낮았던 황색파장에서 탄수화물, 단백질, 지질의 높은 함량을 보였고, 생장속도가 가장 높았던 적색파장에서는 낮은 함량을 보였다. 이러한 결과는 세포 분열 속도의 감소로 인해 단백질 합성과 함께 세포의 화학적 조성과 효소 활동에 변화를 주어 지질과 탄수화물 함량이 증가한 것으로 생각된다. 따라서, T. suecica와 T. tetrathele의 유용한 생화학적 물질의 증대를 위해 대수생장기 초 기와 중기는 적색 LED 그리고 대수생장기 후기에는 황색 LED를 주사하는 2단계 LED 배양을 제안하였다.

본 연구는 LED 광원의 파장이 분화 국화의 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 22℃ 항온조건에서 주간 11시간, 야 간 13시간의 광주기로 조절된 폐쇄형 식물생장상에서 7주간 단일상태로 재배된 ‘오렌지에그’ 품종의 생육 및 개화 특성을 비교하였다. LED 인공광원은 청색광(444nm), 적색광(652nm), 그리고 청색광과 적색광, 백색광이 각각 2:5:1로 조합된 혼합 광을 사용하였다. 그 결과, 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품종의 초 장은 적색광에서의 평균 9.43cm로 가장 길었으며, 청색광이 혼합광에 비해 짧았으나 통계적 유의성은 인정되지 않았다. 초폭과 엽폭은 초장에 대한 생육반응과 유사하게 적색광에서 가장 크게 신장하였고, 청색광과 혼합광에서는 유의적인 차이 를 보이지 않았다. 엽수와 엽장은 혼합광보다 청색광과 적색 광 등 단색광에서 더 많고 길었다. 분화 국화 ‘오렌지에그’ 품 종의 개화특성의 경우에는 청색광과 적색광, 혼합광 모두 단 일처리 16~17일 이후에 화아분화가 완료되어 발뢰가 시작되 었으나, 적색광과 청색광 하에서 생육한 국화는 화아발달이 정상적으로 이루어지지 않아 최종 개화까지 이루어지지 않았 고, 혼합광 하에서 생육한 국화만 단일처리 5주 후에 정상적 으로 개화되었다. 따라서 식물공장에서 분화 국화를 생산하기 위한 인공광원으로는 청색광과 적색광, 백색광으로 구성된 혼 합광을 사용하는 것이 가장 유용하리라고 판단된다.

본 연구는 담녹조강 Tetraselmis suecica와 T. tetrathele의 인산염 흡수에 미치는 발광다이오드의 파장의 영향을 조사하였다. 파장은 청색 발광다이오드(LED; 450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(630 nm) 그리고 형광램프(control)이며, 조도는 100 μmol m-2 s-1로 주사하였 다. T. suecica와 T. tetrathele의 최대흡수속도(ρmax)는 적색 LED에서 6.35 pmol cell-1 hr-1와 9.85 pmol cell-1 hr-1로 나타났으며, 반포화농도(Ks)는 9.43 μM와 21.2 μM로 나타났다. 이는 적색 LED 아래에서 T. suecica와 T. tetrathele가 다른 파장보다 영양염에 대한 친화성이 높다는 것으로 의미한다. 따라서 경제성 및 생산성 향상을 위한 Tetraselmis 배양시스템(광배양기)의 최적 광원은 낮은 영양염 상태에서도 높은 생장속도를 보이는 적색 LED가 적합할 것으로 판단된다.

본 연구는 수출 과정에서 UVA + LED처리가 절화백합의 품 질과 수명에 미치는 영향을 알아보고자 저장·수송 과정별 시 뮬레이션 실험을 수행하였다. 실험재료는 오리엔탈 백합 ‘Siberia’를 사용하였으며, 이 때 절화는 습식조건으로 증류수와 상업용 절화보존제(Chrysal SVB, 1/3 tablet/L)를 처리하였다. 동시에 UVA가 혼합된 청색(448nm), 적색(634nm과 661nm) LED를 3일간 처리하였고, 봄철과 여름철 일본 수출 환경과 동 일한 조건으로 생장상의 환경을 설정하였다. 그 결과, 수송 과정 중 수확 후부터 경매단계까지는 봄철에 비해 여름철이 꽃의 크 기가 크고, 상대 생체중과 수분 흡수율은 높았다. 경매 후 상대 생체중, 수분 흡수율, 잎의 엽록소 함량 등은 봄철이 높았으며, 인공광원 처리 유무에 따른 절화 품질은 처리간 유의적 차이가 없었다. 봄철과 여름철의 절화수명은 증류수와 절화보존제 처 리구에 비해 UVA + LED를 조사한 처리구에서 연장되었다. 봄 철 절화수명은 증류수 처리 18일, 절화보존제 처리 22일, UVA + Red LED 처리 22.5일로 나타났으며 UVA + Blue LED처리가 25.3일로 다른 처리에 비해 2~7일 연장되었다. 여름철 절화수명 은 증류수와 절화보존제 처리 16일, 적색 LED 처리 18일, 청색 LED 처리가 20일로 나타났다. 결론적으로 절화수명은 청색 LED 처리에서 절화 수명 연장 효과가 확인되었다.

본 연구는 완전 인공광형 식물공장 내에서 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1)의 광주기와 광도가 흰민들레 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 완전 인공 광형 식물공장에서 각각 광주기 3수준과 광도 4수준으로 설정하였고, 분무수경으로 광주기 실험은 270일, 광도 실험은 120일 동안 재배하였다. 광주기별 전 재배기간 동안 8회 수확한 1주당 수확 총엽수는 16/8시간 처리구에서 주 당 224매로 12/12시간 처리구의 220매와 비슷하게 많았고 8/16시간 처리구에서 151매로 가장 적어 대체로 명기가 길수록 수확엽수도 많아지는 경향이었다. 지상부 생체중은 16/8h 처리구에서 125g으로 가장 높았고 다음으로 12/12h 처리구 91g, 8/16h 처리구 56g 순이었다. 광도별 전 재배기간 동안 총 4회 수확한 엽수는 150μmol·m-2·s-1 처리구에서 123매로 가장 많았으며 다음으로 107매인 200μmol·m-2·s-1 처리구와 95매인 100μmol·m-2·s-1 처리구 이었고, 50μmol·m-2·s-1 처리구에서 56매로 가장 적었다. 1주당 지상부 총 생체중은 150μmol·m-2·s-1 처리구에서 43.6g으로 가장 높았고 다음으로 100μmol·m-2·s-1과 200μmol·m-2·s-1 처리구로써 각각 34.6g과 32.2g이었으며 50μmol·m-2·s-1 처리구에서 18.2g으로 가장 낮았다. 이상의 결과 흰민들레 최적 생장을 위한 완전 인공광형 식물공장의 RBW LED(red:blue:white = 2:1:1) 조명의 광 조건은 광주기 16/8h, 광도 150μmol·m-2·s-1이었다.

The marine microalgae Chaetoceros calcitrans was cultured under a fluorescent lamp (CON) and light-emitting diodes (LEDs) of various wavelengths (blue, LB; red, LR; green, LG; white, LW); changes in growth, fucoxanthin, chlorophyll-a, amino acid and fatty acid profiles were investigated. LR-exposed cultures exhibited the highest specific growth rate (SGR) (0.34), whereas LG-exposed cultures showed the lowest SGR (0.26). After cultivation for 10 days, the maximum dry cell weight (g/L) of LR-exposed cultures was significantly higher than that of those exposed to other light conditions (LR≥ CON>LB≥LW≥LG). Eicosapentaenoic acid (EPA) levels were significantly higher in CON-exposed cultures compared to those exposed to LW (P<0.05), with no marked difference compared to those exposed to LB, LR and LG (P>0.05). The fucoxanthin content was highest in LB-exposed cultures (6.3µg/mL), whereas LW showed the lowest (3.6µg/mL; P<0.05). Chlorophyll-a content was highest in cultures exposed to LB compared to other light sources. These results suggest consistent differences in growth and biochemical composition after exposure to light of different wavelengths.

We investigated biomass, diatom species and fucoxanthin contents as cell growth, fatty acid and amino acid contents as nutritional composition of diatoms attached on plate to confirm effects of light emitting diodes (LEDs) due to block off natural light. In the single LED irradiation, biomass showed significantly higher to 30.0±6.48mg/m2 in white LED than that of others (P<0.05). The dominate diatom species was Navicula cancellata. Their lipid contents showed significantly higher to 112.9±19.23ug/mg dry matter (DM) in control than that of others LEDs. But eicosapetaenoic acid (EPA) contents showed significantly higher to 3.3±0.62ug/mg DM than others, but not significantly differed with natural control light treatment (P<0.05). And total protein contents are higher in control and blue LED light than that of others, but essential amino acid contents showed significantly higher to 3.2±4.8% in control (P<0.05). In mixing light with natural and LED light, biomass showed 2.6±0.22mg/m2 in blue LED (P<0.05). Fatty acids contents were not significantly differed with all treatments. Amino acid contents showed to 11.0±0.33ug/mg DM in white LED (P<0.05), but not significantly differed with others LED lights (P>0.05). Therefore, we could suggest that irradiation of blue LED in natural light very benefit to diatom culture for larvae of sea cucumber and abalone and do on.

양송이버섯 재배지에서 LED 광원의 파장에 따른 큰검 점버섯파리(Lycoriella ingenua)의 유인력을 조사하였다. 시험은 용인과 부여의 양송이 재배지에서 수행되었으며, LED 광원은 백색광, 녹색광, 적색광, 청색광, 황색광을 이 용하였다. LED 광원 파장별 버섯파리 유인수는 용인과 부여에서 백색광 132.9마리, 3,272.5마리, 녹색광 120.3마 리, 3,109.5마리, 적색광 105.5마리, 1,910.1마리, 청색광 88.3마리, 2,708.3마리, 황색광 46.7마리, 2,465.6마리였다. LED 광원들은 무처리와 비교하여 2.7~3.5배 더 많은 큰 검정버섯파리가 유인되었다.

광원에 따른 국화의 화아분화 억제 효과를 보기 위 하여 형광등과 LED로 암중단 장일처리를 하였다. 청색 LED광원에 의한 광중단 처리시 ‘백마’는 평균초장 이 약 20 cm 정도 신장되고, 평균 생육일수가 약 20.1일 정도 되었을 때 조기에 발뢰되어 화아분화가 억제되지 않았다. 광원에 따른 개화소요일수는 형광등 55.5-61.0일에 비하여 혼합 LED처리에서는 약 0.7-4.6 일, 적색 LED처리에서는 약 5.6-9.3일 개화소요일수가 감소하였다. 따라서 화아분화억제 효과는 형광등과 혼 합 LED처리가 가장 크며, 적색 LED처리에 의해서도 어느정도 화아분화 억제 효과가 있는 것으로 나타났으 나, 청색 LED처리는 오히려 조기발뢰가 되는 것을 알 수 있었다. 형광등과 혼합 LED처리에 따른 절화장은 두 광원에서 우수하였으며, 통계적으로 비슷한 결과를 보였다. 절화중은 품종에 따라 다르게 나타났으며 ‘백 마’와 ‘핑크프라이드’는 형광등처리에 비하여 혼합 LED처리시 가장 무거웠으며, ‘신마’는 형광등에 비하여 가벼웠고, ‘일월’은 같은 경향을 보였다. 꽃목길이는 스 탠다드와 스프레이 국화 모두 적색 LED처리시 가장 짧았으며, 오히려 스프레이국화에서는 청색 LED처리 에서 긴 것으로 조사되었으며, 특히 ‘핑크프라이드’는 10.0 cm로 매우 길었다. 화아분화억제를 위해 36일간 4시간씩 심야에 조명한 전력소모량은 형광등 792.0 kw 에 비하여 혼합 LED에서는 234.7 kw로 70.4%가 절 감되었다.

We aim to elucidate suitable color of light during development of fruit body in Pleurotus eryngii. The four color of LED(Light Emitting Diode), blue LED(475nm), green LED(525nm), yellowed LED(590nm), and red LED(660nm), were irradiated for formation of fruit body after mycelia growth. First, as effect of color of LED at all growth stage, the morphological properties of fruit body in fluorescent lamp and blue LED irradiation were showed thicker and longer pileus than those in other color LED irradiation. The commercial yields in blue and green LED treatment were similar to control(Fluorescent lamp). Second, as effect of color of LED by light irradiation time, we could obtain the highest commercial yields at the green LED continuous radiation, 1/1 and 1/2(lighting/lighting-out, hours). And we could obtain the highest number of available stipes and biological efficiency at the 1/1(lighting/lighting-out, hours). The ergosterol was the highest under the green LED continuous radiation.

Low energy photon irradiation by light in the far red to near infrared spectral range(630~1000nm) using low energy lasers or light emitting diode arrays has been found to modulate various biological processes in cell culture and animal models. The purpose of this study was to examine the light emitting diode irradiation effect on activity of normal human osteoblast on titanium plate in vitro by various energy density, and to observe morphologic change of NHost on titanium plate and to analysis concentration of Ca++, IP and ALP. NHost were cultured in DMEM containing 10% FBS, and observed by inverted microscope for attatchment to the surface of titanium plate. Ca++, I.P., and alkaline phosphatase( ALP) concentration in medium was calculated during 4 weeks, which was treated with Wilcoxon rank, Anova test and linear regression. Morphologic changes showed LED produced in vitro increases of cell growth of 144~256% in NHost. During a culture period, Ca++ concentration was decreased. LED treatment(>3J/cm2) stimulate calcium consumption in NHost. Statistically, a significant difference was not found between LED power density. LED treated group(>3J/cm2) had higher total inorganic phosphate concentrations than control group in NHost. Statistically, a significant difference was not found between LED power density. No significant changes were observed between ALP acitivity and LED treatment. In spite of LED power density, there were rapid growth rate of NHost and no significant of Ca++, IP and P concentration but these concentration showed predominant change than that of control.

To investigate the differential expression of genes by 635nm LEDs irradiation in arachidonic acid-treated human gingival fibroblasts, cDNA microarray was carried out. Human gingival fibroblasts were primary cultured and arachidonic acid was treated to induce inflammation. 635nm of wave length was used for LEDs irradiation. The experimental group was categorized into four group ; control, only LEDs irradiation group, only arachidonic acid-treated group and arachidonic acid-treated with LEDs irradiation group. The expression of 8,078 genes were increased and the expression of 7,103 genes were decreased in only LEDs irradiation group. For arachidonic acid-treated with LEDs irradiation group, the expression of 6,815 genes were increased, while the expression of 8,031 genes were decreased comparing with only arachidonic acid-treated group. IL-13alpha2 receptor was the most expressed gene in LEDs irradiation group comparing with control, followed by MMP3. Genes which the most down regulated was BIRC3 in LEDs irradiation group. PLAB genes was the most up-regulated in arachidonic acid treated with LEDs irradation group, followed by ranked RARRES1. Considering the classification by cell function, genes associated with signal transduction were the most affected by LEDs irradiation, followed by the genes associated with nucleoside, nucleotide and nucleic acid metabolism. In arachidonic acid treated with LEDs irradiation, genes associated with signal transduction and protein metabolism were affected. Taken together, LEDs irradiation could affect various biological process and could identify many genes related to LEDs irradiation, which could be used for clinical application.

LEDs have been shown to be a safe, efficient, light-weight, and less-expensive alternative to heal wound. LED irradiation at the same biostimulatory wavelength of previous laser studies have similar biochemical effects The purpose of present study is to evaluate the effects of wound healing by LED irradiation. Thirty 34-day-old sprague dawley were used for present study. 1.5mm diameter defected holes were formed in both ear lobes of rat by rubber dam punch. 635nm and 890nm irradiation was performed by LED for 2 weeks, followed by histologíc examination staíned with H&E and Masson trichrome. Also, RT-PCR was carried out to find out the mRNA expression level in gingival fjbroblast irradiated by 635nm for 1 hour. In gross exarnination, wound healing was observed in irradiated group comparing to control For microscopic exarnination, repair by connective tissues was filled in defects of irradiated group, while dense cellular bands consisting of fjbroblasts and capi llaries were found at the end of defect in control By staining of masson trichrome, amount of collagens were found in irradiated group. In a result of RT-PCR, mRNA expressions of TGF- ß , MMP-1,3 and Timp-3 were down-regulated in irradiated group comparing with their expression in control group. Taken together, LED irradiation increase the prolifeation and the activity of fibroblasts and down-regualted the TGF-ß , MMP- 1,3 and Timp- 3 mRNA, followed by activation of would healing.

This study was conducted to evaluate the effect of light spectrum using red (660 nm), blue (460 nm), red and blue mixed (Red : Blue = 6 : 4) LED (light-emitting diode), and fluorescent lamp on antioxidant activities and functional components of dandelion (Taraxacum officinale). Total polyphenol contents in dandelion irradiated with the red and blue mixed or the red LED were 121.77 mg/100 g or 115.36 mg/100 g, respectively, which were greater than those in dandelion treated with blue LED and fluorescent lamp. Asparagine showed the highest content among amino acids in leaves and roots regardless of treatments. Total amino acid was the highest when illuminated with the red LED. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical-scavenging activity and SOD (super oxide dismutase) activity of ethanol extracts were increased under all of the LED treatments compared with fluorescent lamp, and the antioxidant activities were increased by the red and the mixed LED illumination. The results indicate that application of the red and the mixed LED illumination promote antioxidant activity and increase functional components during cultivation of dandelion.