Water lettuce (Pistia stratiotes L.) is a free-floating perennial herbaceous plant with rosette leaves and a stem. Although this plant multiplies and has adverse effects on aquatic ecosystems, it can be used for biological purification of polluted water and production of valuable substances as a traditional medicine. In this study, we report a protocol to establish an in vitro micropropagation method based on direct shoot organogenesis from stem explants. In media comprising two types of basal medium and different growth regulators, multiple shoot organogenesis was observed on stems. The micropropagation method was most effective on Schenk and Hildebrandt (SH) medium with 1 mg/L indole-3-acetic acid and 2 mg/L 6-benzylaminopurine supplemented with 30 g/L sucrose, on which all explants produced multiple shoots. The shoots rooted spontaneously on solid half-strength Murashige and Skoog (MS) and SH media without growth regulators (1/2MSO and 1/2SHO). However, roots developed more vigorously in liquid media. Regenerated plants colonized and grew more rapidly in SH basal medium than in MS basal medium and produced 6–8 stolons within 2 weeks on 1/2SHO. In summary, we established a method for micropropagation in vitro through direct organogenesis of water lettuce, which shows the potential of water lettuce as a model aquatic plant for phytochemical and pharmacological research.

본 연구는 플라즈마 발생 장치를 수경재배 시스템과 결합하여 상추를 재배하고 수확 후 플라즈마 활성수와 과산화수소 0, 3, 6% 농도에 침지 처리를 하여 생육량 및 바이오 활성 물질 함량을 비교하였다. 고농도의 과산화수소로 인하여 근권부 생체중이 저해되는 결과를 나타냈으며, 엽장과 근권부 생체중을 제외하고는 유의적 차이가 발생하지 않았다. 상추 지상부의 chlorogenic acid와 4-hydroxy3-benzoic acid, 4-hydroxy benzoic acid 그리고 지상부 총 페놀 함량은 과산화수소 6%에 서 유의적으로 가장 높았다. 하지만 근권부에서 측정된 이차 대사산물인 quercetin 및 근권부 총 페놀 함량은 과산화수소 처리구보다 플라즈마 활성수에서 유의하게 높았다. 과산화수소 처리 기간 동안 상추의 뿌리는 직접적인 피해를 받으며 괴사하였으나, 잎에서는 과산화수소 6% 처리에서 바이오 활성 물질이 증가하는 결과를 나타내었다. 플라즈마 활성수 처리 상추는 생리 장해가 발생하지 않았으며, 과산화수소 6% 처리와 유사한 양의 이차대사산물 증대 효과를 나타내었다. 또한, 뿌리의 바이오 활성 물질 함량이 가장 높았던 결과 등을 고려 할 때 근채류 및 엽채류의 수경재배에 플라즈마 기술을 적용할 시 작물의 바이오 활성 물질 함량을 증대시키는 데 효과적일 것으로 판단된다.

본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 수경재배 시스템과 결 합하여 재배 기간 동안 처리 시 상추의 생육 및 기능성 물질 함량 변화를 살펴보기 위해 실시하였다. 3주 동안 육묘하여 균일 한 크기의 상추 묘를 semi-DFT에 정식하였으며, 플라즈마 공정 장치를 결합하여 4주 동안 8시간 주기로 1시간씩 수중에서 간헐적으로 작동시켰다. 양액(대조구), 플라즈마 활성수 (4.2kV, 5.7kV)를 사용하여 온실에서 재배하였으며 이후 수확하여 생육조사 및 기능성 물질 분석을 실시하였다. 플라즈마 활성수 처리 기간 동안 발생되는 활성산소종 중에서 O3로 인하여 플라즈마 발생 장치에 근접한 개체일수록 갈색 반점 및 괴사현상이 나타났으며, 생육조사를 실시한 결과 유의적 차이가 나타나지 않았다. 기능성 물질 분석 결과 상추 지상부의 rutin과 총 페놀 함량은 플라즈마수보다 높았지만, epicatechin 의 경우 플라즈마수 처리에서 함량이 더 많았다. 근권부에서 측정된 이차대사산물인 rutin, epicatechin, quercetin 및 총 페놀 함량은 대조구보다 플라즈마수 처리구에서 유의하게 높았다. 이러한 결과는 플라즈마수 처리 시간동안 수중에 오존과 같은 활성산소종으로 인해 지상부 생육이 잘 이루어지지 못했으나, 근권 영역에서는 이차대사산물이 크게 증가하였다. 향후 간헐적인 플라즈마 활성수 생성에 따른 생리 장해를 극복 하고 뿌리채소의 수경재배 시스템에 적용하여 이차대사산물 을 증가시키기 위한 본 기술의 도입이 필요하다.

This experiment was aimed to identify concentrations of mineral nutrients in leaf lettuce (Lactuca sativa) grown on hydroball aquaponics and in the water for growing fish by conducting two experiments. The experiment I (Expt. I) was conducted with 12 fishes (F12) with and without filter, hydroball and plants (H12 (12 fishes, hydroball), FHP12 (12 fishes, filter, hydroball, 6 plants) and HP12 (12 fishes, hydroball, 6 plants)), and the experiment II (Expt. II) was with and without plants (FH15 (15 fishes, filter, hydroball), FHP15 (15 fishes, filter, hydroball, 6 plants)). The pH level in the water of all the treatments was decreased during the growing period, and the pH and EC of the water were lower in all the treatment with plants than those without plants in both Expt. I and Expt. II. When compared with adequate nutrient concentrations for hydroponics, nitrate nitrogen (NO3-N) and phosphorus (P) concentrations in the fish growing water were higher under the FHP15 treatment in Expt. II; however, potassium (K), calcium (Ca), and magnesium (Mg) were only 16, 49, and 82% of hydroponics, representatively, and iron (Fe) was not detected. The fresh weight of lettuce harvested from the FHP15 treatment was 38 g, only a 30% of marketable lettuce yield. The T-N and P contents of the leaf tissue grown under the FHP15 treatment were close to the optimal level; however, the K, Ca, and iron (Fe) contents were less than the optimal with no deficiency symptom.

본 연구의 목적은 온탕침지와 pH교정석회유황합제 처리에 의한 상추 유기종자의 곰팡이와 세균의 소독효과 및 발아율에 미치는 영향을 검정하고자 하였다. 상추종자에 Alternaria sp.가 53.3% 감염되어 있었고 Aspergillus sp.와 Cladosporium sp.은 각각 14.5%와 5.4% 감염되어 있었다. 세균은 형태적으로 Pseudomonas sp., 한 종만 분리되었으며 16.5%가 감염되어 있었다. 상추종자 소독에 효과적인 온탕침지조건을 탐색하고자 온탕의 온도조건(45℃, 50℃, 55℃, 60℃)에 따른 소독효과를 조사하였다. 온탕침지 온도와 처리시간이 증가함에 따라 곰팡이와 세균에 대한 살균효과는 증가하였으나 종자의 발아율은 급격히 감소하였다. 온탕침지 단독처리는 50℃ 온탕에서 20분간 처리할 경우 상추종자의 살균효과와 발아율이 각각 91.1%로 가장 우수하였다. 상추종자 소독을 위한 온탕침지와 pH교정석회유황합제 교호처리는 50℃의 온탕침지 조건에서는 10분간 처리하는 것이 상추종자의 살균효과와 발아율이 각각 100%와 97.6%로 가장 높았다. 본 연구결과는 종자 표면뿐만 아니라 종자내의 곰팡이나 세균을 살균할 수 있는 기술개발에 기여할 수 있을 것으로 생각한다.

This study was conducted to develop a model for describing the effect of storage temperature (4, 10, 15, 20, 25, 30 and 35℃) on the growth of Escherichia coli O157 : H7 in ready-to-eat (RTE) lettuce treated with or without (control) alkaline electrolyzed water (AIEW). The growth curves were well fitted with the Gompertz equation, which was used to determine the specific growth rate (SGR) and lag time (LT) of E. coli O157 : H7 (R2 = 0.994). Results showed that the obtained SGR and LT were dependent on the storage temperature. The growth rate increased with increasing temperature from 4 to 35℃. The square root models were used to evaluate the effect of storage temperature on the growth of E. coli O157 : H7 in lettuce samples treated without or with AIEW. The coefficient of determination (R2), adjusted determination coefficient (R2 Adj), and mean square error (MSE) were employed to validate the established models. It showed that R2 and R2 Adj were close to 1 (> 0.93), and MSE calculated from models of untreated and treated lettuce were 0.031 and 0.025, respectively. The results demonstrated that the overall predictions of the growth of E. coli O157 : H7 agreed with the observed data.

수분 공급을 제한하여 수분 부족 스트레스를 처리한 상추식물에서 산화적 스트레스와 관련된 monodehydroascorbate reductase (MDHAR)의 활성도, 엽록소 함량, 과산화수소의 함량 등과의 상관관계를 조사한 결과, 생육배지의 수분의 함량이 감소함에 따라 식물체내 과산화수소의 생성량이 증가(R2=0.8851)하였으며, 수용성단백질 함량은 점차 감소(R2=0.9826)하는 경향을 나타내었다. 총 엽록소함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 공시작물에서의 함량이 정상 생육시 보다 그 함량이 대체적으로 낮은 경향을 보였으며, 엽록소 a와 엽록소 b함량 변화도 총 엽록소의 함량변화와 비슷한 경향을 보였다. 그러나 총 엽록소에 대한 카로티노이드의 비율은 수분 부족 스트레스를 처리한 식물에서 정상생육 시 보다 더 높은 경향을 보였다. 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 아스코브산의 함량은 정상 생육 시 보다 더 높은 경향을 보였으나 환원형인 디하이드로아스코브산의 함량은 수분 부족 스트레스를 처리한 초기에 정상생육 시 보다 더 낮은 경향을 보였다. MDHAR의 활성도는 사이토졸(cytosolic) 분획과 엽록체(chloroplastic) 분획에서 공히 크게 증가하였으며 MDHAR의 mRNA 전사 정도도 수분 부족 스트레스가 진행됨에 따라 크게 증가하였다. 수분함량이 감소함에 따라 MDHAR의 활성도가 크게 증가하였으며, 또한 과산화수소의 함량이 증가함에 따라서도 MDHAR의 활성도가 크게 증가(R2=0.9937과 0.8645)되어 수분 부족 스트레스로 나타나는 요인들과 MDHAR 사이에 밀접한 관련이 있음을 확인할 수 있었다.

상추를 포함한 4종의 식물의 수용 및 에탄올 추출액이 상추종자의 발아와 생장에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. l. 은행, 상추, 돼지풀, 달맞이꽃의 수용 추출물은 상추종자의 발아 및 생장율을 현저하게 억제되는 경향을 보여 억제물질을 함유하고 있음을 알 수 있었다. 2. 추출용매별로는 에탄올 추출액이 수용추출액보다 억제효과가 큰 것으로 나타났다. 3. 공시식물의 종류에 관계없이 추출물의 농도 10%가 상추의 발아와 생장을 가장 크게 억제시켰고 희석되어질수록 그 효과는 낮아졌다.

4종(種)의 상치를 공시작물(供試作物)로 하여 수분(水分) 스트레스에 노출(露出)을 시켰을 때 총(總) 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 Flooding 처리시 그 감소율(減少率)이 더 크게 나타났으며 감소율(減少率)은 JCM이 가장 컸고, DCM이 가장 작았으며 품종간(品種間) 각 처리별(處理別) 차이(差異)가 크게나타났다. 총(總) 지질(脂質)의 함량(含量)은 감소율(減少率)이 CCM이 가장 컸고 JCM, DCM, DJM순(順)으로 감소(減少)하였다. 항산화효소(抗酸化酵素)인 Superoxide Dismutase(SOD)는 Catalase, Ascorbate Peroxidase의 활성도(活性度)는 전체적으로 감소(減少)하였으며 그 감소율(減少率)은 Catalase의 경우 처리별 JCM이 가장 크게 나타났고 DCM, DJM에서는 Flooding 처리시 효소의 활성도 변화가 더 크게 나타났다. Calatase의 활성도(活性度) 변화(變化)가 Ascorbate peroxidase의 활성도(活性度) 보다 감소율(減少率)이 더 크게 나타나 이는 Catalase가 Ascorbate peroxidase 보다 과산화수소(過酸化水素)와 더 직접적(直接的)으로 반응(反應)을 함을 나타낸다. Drought 처리기간별(處理期間別) 효소(酵素)의 활성도(活性度)는 생육시간(生育時間)이 길어질수록 감소(減少)하는 경향(傾向)이었으며 Catalase의 활성도(活性度)가 4일째 이후 가장 급격하게 감소(減少)하였다.

본 실험은 수돗물을 용수로 사용한 결구상추(Lactuca sativa var. capitata)의 수경육묘시 배양액의 pH에 대한 NH4H2PO4의 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 배양액의 pH를 안정시키기 위하여 시작배양액과 추가배양액의 조성을 달리하여 공급하였다. 배양액의 pH는 추가배양액의 공급시 급격한 하락을 나타낸 후에 회귀하는 경향을 보였다. 배양액의 pH는 온도가 높아짐에 따라 증가하였고, EC는 반대로 감소하는 일중변화를 보였다. 1, 2차 실험에서 pH는 추가배양액 공급 이후에 NH4H2PO4 0.25me/l 처리구에서 7정도를 유지하였으나 NH4H2PO4 3me/l과 6me/l 처리구에서는 6.4-6.5정도를 유지하였다. 3차 실험에서 NH4H2PO4 0.25me/l 처리구의 pH는 6.7에서 7.4 까지 서서히 증가하였으나, NH4H2PO4 3me/l과 6me/l 처리구에서는 6-6.5에서 5-5.5로 감소하였다. 따라서 배양액의 pH를 안정시키기 위하여는 배양액에 존재하는 NH4H2PO4의 전체 양을 1me/sl과 7me/6l사이로 설정하거나, 농도를 기준으로 0.25 me/l와 3 me/l 사이로 하는 것이 적정하리라 사료된다.

본 연구는 신선편이 양상치를 대상으로 전해수와 유기산의 단독 또는 병용처리에 의한 위해미생물의 살균효과를 조사하였다. 산성전해수는 액상배지에서 L. monocytogenes를 60초 내에 완전히 사멸하였으나, 알칼리전해수는 약 1.7 log CFU/g 정도 감소하였다. 그러나 L. monocytogenes를 접종한 양상치에서 산성전해수는 현저하게 살균력이 감소하여 3분 침지시 약 2.5 CFU/g의 감소를 나타내었으나 알칼리전해수는 산성전해수와