Starting materials are very significant to produce activated carbons because every starting material has a different chemical structure; hence they affect the surface functional groups and surface morphologies of obtained activated carbons. In this study, sycamore balls, ripe black locust seed pods, and Nerium oleander fruits have been used as starting materials by ZnCl2 chemical activations for the first time. Firstly, activated carbons were obtained from these starting materials with ZnCl2 chemical activation by changing production conditions (carbonization time, carbonization temperature, and impregnation ratio) also affecting the structural and textural properties of the resultant activated carbons. Then, the starting materials and resultant activated carbons were characterized by utilizing diverse analysis techniques, such as TGA, elemental analysis, proximate analysis, BET surface areas, pore volumes, pore size distributions, N2 adsorption–desorption isotherms, SEM, FTIR spectra, and H2 adsorption isotherms. The highest surface areas were determined to be 1492.89, 1564.84, and 1375.47 m2/g for the activated carbons obtained from sycamore balls, ripe black locust seed pods, and N. oleander fruits, respectively. The yields of these activated carbons with the highest surface areas were calculated to be around 40%. As the carbonization temperature increased with sufficient ZnCl2 amount, N2 adsorption–desorption isotherms began to turn into Type IV isotherms given by mesoporous adsorbents with its hysteresis loops. Also, their hysteresis loops resembled Type H4 loop generally associated with narrow slit-like pores. Moreover, hydrogen uptakes under 750 mmHg at 77 K were determined to be 1.31, 1.48, and 1.24 wt% for the activated carbons with the maximum surface areas produced from sycamore balls, ripe black locust seed pods, and N. oleander fruits, respectively. As a result, the highest surface areas of the activated carbons with different structural properties produced in this study were obtained with different production conditions.
본 연구는 제비꽃과 남산제비꽃 종자의 종자휴면을 구명하고 종자 저장에 따른 발아 특성을 알아보는 것을 목표로 하고 있다. 먼저 장기 저장 종자를 대상으로 다양한 배양 온도, 저온층적처리, GA3처리를 수행하였다. 휴면의 유무를 판단하기 위해 종자를 25/15, 20/10, 15/6°C 온도에서 배양하였고 제비 꽃 종자의 최종 발아율이 각각 86, 66, 66%으로 나타났다. 이는 제비꽃 종자에 휴면이 없는 것으로 여겨진다. 남산제비꽃은 최종 발아율이 50% 이하이며, 4주 이내에 거의 발아를 하지 않아 생리적휴면이 있다고 판단된다. 남산제비꽃 종자에 GA3 1000mg・L-1를 처리했을 때 최종 발아율이 100%로 나타났다. 또한 저온층적처리 실험 결과 남산제비꽃 종자가 저온 층적처리 기간이 증가할수록 최종발아율도 증가하였다. 앞의 실험은 장기 저장이 되었던 종자를 사용한 것이며 채종 직후의 제비꽃, 남산제비꽃의 발아양상도 살펴보았다. 제비꽃은 25/15°C에서 1주 만에 모두 발아를 하여 종자 휴면이 없는 것을 다시 확인하였다. 장기 저장 종자에 비해 평균발아일수가 줄어들고 발아속도가 증가하여 제비꽃 종자는 장기 저장 중에 종자의 활력이 감소됨을 알 수 있었다. 바로 채종한 남산제비 꽃 종자도 4주만에 발아가 거의 이루어지지 않고 저온층적처리를 통해 발아율이 향상 되는 것으로 보아 생리적휴면을 가지고 있다고 재확인되었다. 따라서 제비꽃과 남산제비꽃은 장기 저장에 따라 종자의 휴면 유형은 변하지 않지만 종자 활력 에 따라서 최종발아율, 평균 발아일수, 발아속도, 발아균일도가 달라질 수 있다.
The impact of storage temperature on the changes in acid value(AV), peroxide value(POV), color value, total phenolic content(TPC), and antioxidant activity in perilla seed(PS) was investigated. The PS was stored at 25, 35, and 45℃ for four weeks. An increase in the storage temperature resulted in significantly increased AV, POV, redness, and yellowness of the PS. Conversely, TPC, antioxidant activity, and redness of the PS significantly decreased. The changes in the AV and POV followed a first-order kinetic model, and the kinetic parameters such as k, t1/2, Q10 and Ea were calculated. The k and t1/2 values decreased with increasing storage temperature and the Q10 values for the AV and POV were 1.56, 1.91, 4.61, and 3.43, respectively. The Ea for the changes in of the AV and POV in the PS were 70.40, 102.63 kJ/mol, respectively. The half-life values for the AV and POV of the PS at 25℃ were 169.52 and 373.18 days, respectively, while the values at 45℃ for those, were 28.47 and 27.93 days, respectively.
벼의 Lipoxygenase-3 (LOX-3)는 벼의 저장 후 종자 수명과 고미취 발생에 관련이 있다. LOX-3 결핍은 저장 후 종자수명 향상과 고미취 발생 저감에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 국내 대면적 재배 품종인 새누리의 근동질계통으로 LOX-3가 결핍된 전주624호의 고온 저장 후 종자 수명과 고미취 관련 특성을 분석함으로써 LOX-3 결핍 대립유전자 도입에 따른 저장 후 효과를 구명하고자 수행되었다.
건열 처리 및 고온 저장 후 발아율 검정에서 LOX-3 결핍 자원인 다우담과 전주624호가 LOX-3 보유 품종인 남평과 새누리에 비해 발아율이 높았다.
고온 저장 후 지방산가 함량은 저장 전후 모두 전주624호가 가장 낮았고, 함량 차이는 다우담(2.0 KOH mg/100g), 전주624호(2.2), 남평(4.0), 새누리(4.2) 순으로 LOX-3 결핍 자원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다.
고온 저장 후 LOX 효소 활성은 저장 전후 모두 다우담이 가장 낮았고, 활성 차이는 다우담(4.8 unit/mg protein), 전주 624호(8.9), 남평(20.30), 새누리(22.72) 순으로 LOX-3 결핍자원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다.
고온 저장 후 hexanal 함량은 저장 전후 모두 전주624호가 가장 낮았고, 함량 차이는 전주624호(1,333 peak), 다우담(1,839), 새누리(5,238), 남평(36,427) 순으로 LOX-3 결핍 자 원이 LOX-3 보유 품종에 비해 적었다.
전주624호는 새누리 유전 배경에 LOX-3가 결핍된 근동질계통으로 저장 후 종자 수명 향상과 고미취 저감효과가 확인되었다. 이를 통해 LOX-3 결핍 대립유전자의 도입은 저장 후 종자 수명 향상과 고미취 저감에 효과가 있을 것으로 판단되었다.
본 연구는 우리나라의 주요 조림수종인 자작나무(Betulaplatyphylla var. japonica Hara.) 종자의 저장기간 및 온도처리에 따른 발아 특성을 구명하고자 수행되었다. 공시수종 종자는 각각 1996년, 2003년, 2012년, 2013년, 2014년, 2015년, 2016년 채집된 자작나무 종자이며, 발아실험은 5℃, 10℃, 15℃, 20℃, 25℃, 30℃, 35℃의 온도 조건에서 실시하였다. 저장기간에 따른 발아율(GR)의 조사 결과 2012 년 이전에 채집된 종자에서는 발아가 전혀 되지 않았다. 저장기간별 발아율은 2015년에 채집된 종자가 모든 온도에서 가장 높았고, 저장기간이 길어질수록 낮은 것으로 조사되었다. 온도별 발아율의 경우 1 5℃ 이하의 온도 조건에서는 모든 종자에서 발아가 전혀 되지 않고, 30℃에서 가장 높은 발아율을 보였 다. 그 외의 발아특성은 저장기간이 짧은 종자이고 발아율이 높은 온도일수록 발아기(T50)와 평균발아일 수(MGT)가 낮고 발아속도(GS)가 높은 경향을 보였다. 발아균일도(GU)는 상대적으로 고온인 35℃에서 높은 것으로 나타났다.
There is little information about the seed longevity of wild plants, although seed bank storage is an important tool for biodiversity conservation. This study was conducted to predict the seed viability equation of Agastache rugosa. The A. rugosa seeds were stored at moisture contents ranging from 2.7 to 12.5%, and temperatures between 10 and 50℃. Viability data were fitted to the seed viability equation in a one step and two step approach. The A. rugosa seeds showed orthodox seed storage behaviour. The viability constants were KE=6.9297, CW=4.2551 CH=0.0329, and CQ=0.00048. The P85 of A. rugosa seeds was predicted to 152 years under standard seed bank conditions. The P85 predicted by seed viability equation can be used as basic information for optimization of seed storage processes.
Vegetable seed oils (VSOs) have been extracted and used not only as ingredients in food and as sources of dietary lipids, but also as sources of nutraceuticals used to overcome the various oxidative stresses that contribute to the development of diseases, including cancer and other chronic conditions. The chemical compositions and oxidative stabilities of various VSOs were therefore investigated; samples were stored for 35 d, with each oil having been tested under O2 exposure, sealed from O2 exposure and sealed from O2 exposure while containing O2 scavengers. Oxidative stability was evaluated by peroxide value (POV), p-anisidine value (p-AnV), iodine value (IV), and thiobarbituric acid (TBA) value. Perilla seed and flaxseed oil were mostly composed of linolenic acid (45.5% and 59.7%, respectively), whereas pine seed oil was mostly composed of linoleic acid (48.3%). Meanwhile, camellia seed and olive oils contained 80% oleic acid, which correlated strongly with oxidative stability. The POV, p-AnV, and TBA values were the highest under O2 exposure, and the lowest in the presence of O2 scavengers. These results indicate that VOS oxidative stability depends not only on storage conditions, but on unsaturated fatty acid profiles as well.
Deseeded jujubes are commonly consumed as snacks. This study was conducted to develop a seed-removing machine for jujubes that relieves hard work in manual seed removal. The seed-removing machine consists of a jujube supplying unit, a punching unit, and a discharging unit. To test the performance of the machine, shape characteristics, seed removing rate, sarcocarp cracking rate, and flesh hardness were analyzed throughout the jujube storage period. The machine showed good seed removing and sarcocarp cracking rates at room temperature and cold temperature storage on days 2, 15, and 50. Seed removing rates were 80% at day 15 and 96% at day 50. The sarcocarp cracking rates were 33% for day 15 and 30% for day 50. Hardness started to decrease from day 8 to day 70 at both room temperature and cold temperature storage. The working capacity of the machine was 900 fruits/h. The results showed that the jujube seed removing machine is useful for reducing the labor requirements of postharvest jujube processing.
국내 육성 벼 29품종의 저장기간과 발아온도에 따른 발아율와 발아속도 및 종자활력변화는 다음과 같았다.
1. 국내 육성 벼 29 품종의 발아율은 저장기간 5개월에서15개월까지 차이가 없거나 적었으며 저장기간 30개월에는 발아율이 저하되는 품종이 많아졌다.
2. 발아속도계수는 저장기간 5개월보다 10개월에 약간 증가하였다가 이후 30개월까지 완만하게 감소하였다.
3. 발아온도가 발아율에 미치는 영향은 저장 15개월까지는 처리온도 간 유의한 차이가 없었으나 저장 30개월에는 저온(15oC)에서 크게 낮아졌다. 발아속도계수는 발아율과 달리 발아온도 간 차이가 뚜렷하여 15, 20, 25, 30oC에서 모두 일정한 정도의 차이를 두고 비슷한 경향을 나타내었다.
4. 저장기간 30개월까지 발아율이 98%이상이며 발아속도가 높은 품종은 칠보, 일품, 다산2호, 하이아미, 추청, 일미, 새추청, 백진주이었다. 발아율이 89%이하이며 GCV가 0.25이하인 품종은 영안, 홍진주, 목양, 고아미4호, 고품, 큰눈이었다.
종실 돌연변이를 유기하여 미질개선을 위한 육종으로의 적극적인 활용을 목적으로 얻어진 신동진벼 돌연변이 계통의 작물학적 특성과 종실 저장단백질을 변이모본과 비교 분석을 검토하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다.
1. 종실 변이계통의 작물학적 특성은 변이모본보다 생태특성의 출수기에서는 대부분 조생의 경향을 보였고, 간장 및 수장은 짧은 경향을 나타냈고, 또한 종실특성의 현미 길이, 현미폭 및 천립중에서도 변이모본보다 짧거나 낮은 정도를 나타냈다.
2. SDS-PAGE 분석결과 opaque 군의 SM-22와 giant embryo 군의 SM-34는 글루테린 폴리펩타이드에서 높은 농도를 보였고, floury 군의 SM-23, shrunken 군의 SM-26, sugary 군의 SM-31은 전단백질 농도패턴은 낮게 보이면서 55kDa 이상의 고분자 band에서 다양성을 나타냈다.
본 리뷰의 목적은 벼 종자 저장단백질 구조분석 및 발현특성분석 결과 종합화를 통하여 종자형질 개선 등의 실용화연구를 위한 기반구축을 모색하는데 있다.
최근 벼 염색체염기서열완전해독 연구 결과를 이용한 유용형질 유전자 분리 및 실용화 연구가 많이 진행되고 있다. 특히 벼 종자 저장단백질은 인류에게는 주요 영양원으로 사용되어지며 종자 발아시에는 식물체 성장을 위한 질소원으로 사용되어진다. 벼 종자 저장단백질의 분류는 용매에서의 용해도에 따라 약산성 및 알카리 용해성의 glutelin, 알코올 용해성의 prolamin, 염 용해성의 globulin으로 나눈다. 벼 염색체 상에는 11개의 glutelin 유전자와 33개의 prolamin 유전자가 존재하며 prolamin 유전자의 경우 5번 염색체 15 Mb 부위에 15개의 유전자가 위치하였다. 이와 같이 종자저장단백질 유전자들이 동일 염색체 부위에 위치하고 있는 것은 진화학적으로 동일 염색체에서 유래하였거나 유사한 유전자발현 조절영역을 가지고 있음을 의미한다. Globulin 유전자는 5번 염색체에 단일 유전자로 존재하였다.
마이크로어레이를 이용한 종자저장 단백질 관련 유전자의 조직 특이 발현 양상을 분석한 결과 glutelin과 대다수의 prolamin 합성 유전자는 종자배유에서만 발현을 하였으며 소수의 prolamin과 globulin 합성 유전자는 종자배유와 발아종자에서도 발현을 나타내었다. 종자 저장단백질의 프로모터부위를 분리한 후 종자에서의 발현 양상을 분석한 결과 glutelin type C1 프로모터가 종자의 전체 부위에서 발현을 나타내었으며 glutelin type B5와 α-globulin 프로모터가 많은 양의 발현을 나타내었다. 본 리뷰를 통하여 벼 종자 저장단백질의 구조및 발현특성 연구 진행사항을 살펴보았다. 이러한 연구 동향분석은 종자형질 개선 및 물질생산 등의 실용화 연구를 수행하는 연구자들에게 최근의 연구 현황을 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
히어리 종자의 저장 방법 및 저장기간이 종자발아에 미치는 영향을 조사한 결과, 건조저온 조건에서 저장한 히어리 종자의 발아율은 40일간 저장한 것이 12%, 70일은 12%, 85일은 8%, 100일은 10%, 115일은 6%로 발아율이 매우 낮았고 130일간 저장한 것은 전혀 발아하지 않 았다. 이에 반하여 습윤저온 조건에서 저장한 종자의 발아율은 40일 저장한 것이 20%, 70일은 54%, 85일은 78%, 100일은 96%로 저온 저장기간이 길어짐에 따라 발아율이 높았다. 그러나 115일 저장한 것은 76%, 130일 은 16%로 다시 발아율이 낮아졌다. 또한 건조저장한 종자 에 생장조절제와 무기염류를 처리하여 발아촉진효과를 본 결과 수확 직후 파종한 것은 약제처리를 하지 않은 것은 전혀 발아하지 않았던 반면에 GA3 500mg·L−1 처리에서 는 53.3%의 발아율을 보였다. 1개월 저장한 종자의 경우 상온과 저온저장 모두 GA3 100mg·L−1 처리에서 41.1%로 가장 높은 발아율을 보였고, 2개월 저장한 종자의 경우 상온저장은 GA3 50 mg·L−1에서 26.2%, 저온저장은 GA3 100mg·L−1 처리에서 31.1%로 가장 높은 발아율을 보였으며, 3개월 저장한 종자의 경우 상온 저장은 최고 발아율이 GA3 100mg·L−1에서 8.9%, 저온저장은 GA3 50mg·L−1과 GA3 100mg·L−1처리에서 7.8%의 발아율을 보였다. 한편, Ca(NO3)2 5, 10, 20mM, KNO3 5, 10, 20 mM을 각각 24시간 침지처리 했을 때는 발아촉진 효과가 나타나지 않았다.
본 연구에서는 붉은팥과 검정팥 종피에 함유된 천연색소에 대한 연구의 일환으로, 추출방법에 따른 색소 추출 효율과 저장안정제 첨가에 따른 저장 안정성과 특성을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 붉은팥 종피의 용액 추출 시 까지는 온도가 높을수록, 시간이 경과될수록 색소 추출 효율이 높게 나타났으나, 에서는 시간이 경과될수록 색소 추출효율이 감소하는 경향을 보이며 pH 조건에서는 pH 5가 가장 효율적이었다. 2. 검정팥 종피의 용액 추출 시 온도가 높을수록, 시간이 경과될수록 색소 추출 효율이 높게 나타났으며, pH 조건에서는 pH 5가 가장 효율적이었다. 3. 착액 추출 시, 붉은팥의 경우 pH 5의 전처리가 증류수보다 색소 추출량이 많았으며, 검정팥의 경우 단시간 전처리에서는 증류수가 pH 5에서 보다 색소 추출량이 많았지만, 4시간 이상의 전처리에서는 오히려 pH 5에서 많게 나타났다. 4. 저장 안정제로 Methionine을 첨가한 결과에서는 붉은팥 종피의 경우에는 첨가량이 많을수록, 검정팥 종피의 경우에는 10mmol첨가가 20mmol 첨가보다 안정 효과가 큰 것으로 나타났다.
자생나리 종자의 발아율은 20-25oC에서 높았다. 이 온도에서의 솔나리, 땅나리, 털중나리와 하늘나리의 발 아율은 거의 100%, 참나리와 중나리는 각각 88.0%와 73.0%였다. 반면 말나리, 섬말나리와 하늘말나리의 발 아율은 34.0-54.0%로 낮았다. 발아는 대부분 15oC에서 지연되어 발아율이 높은 종일수록 발아소요일수가 단 축되었다. 발아와 일장과는 대체로 무관하였으나 장일 하에서 하늘나리는 촉진된 반면, 말나리와 섬말나리는 억제되었다. 발아속도도 일장효과가 적었으나 중나리는 일장이 길수록 촉진되었고, 섬말나리는 지연되는 경향 이었다. PGRs 온탕처리의 효과를 보면, 땅나리, 솔나리, 털중나리, 참나리와 하늘나리의 발아율은 무처리와 차 이가 없었다. 그러나 중나리는 BA에 의해 발아율이 향상 되었다. 중나리와 참나리는 습윤냉장 기간이 길어짐에 따라 발아율이 향상된 반면, 말나리와 섬말나리는 저하 되었다. 발아소요일수는 습윤냉장 기간이 길어질수록 종에 관계없이 단축되었다. 건조저장시의 발아율은 실 온보다는 저온저장구에서, 방치구보다는 데시케이터 저 장구에서 높아, 4oC 데시케이터 저장구에서 발아율이 가장 높았다. 하늘나리는 실온에서 장시간 방치시 발아 율이 급격히 떨어졌으나, 중나리는 데시케이터 사용만 으로도 발아율이 장기간 유지되었다.