본 연구는 OSA 전분을 열처리 한 후, 이를 이용하여 제조한 OSA 전분 에멀션의 이화학적 특성 및 계면 흡착 구조 등을 조사하였다. 에멀션 중 지방구의 크기는 OSA 전분 농도의 증가와 더불어 지속적으로 감소하여 0.2 wt% 농도에서 최소값(0.31±0.01 μm)을 나타내었고, 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 에멀션의 크리밍 안정도는 OSA 전분 농도가 높을수록 증가하였으며, 0.75 wt% 이상의 첨가 농도에서 크리밍 발생에 대하여 매우 안정하였다. 에멀션 중 OSA 전분의 계면 흡착량은 0.2 wt% 첨가 농도 이상에서 농도의 증가와 더불어 증가하였으며(0.2 wt% : 1.03 mg/m2→1.25 wt% : 5.08 mg/m2), 이는 계면에서 OSA 전분이 다층 구조를 이루는 것에 기인된 것으로 추정하였다. OSA 전분 에멀션의 pH를 조절하였을 때 산성 지역에서 지방구의 응집에 의해 크기가 증가하였으며, 이는 상대적으로 낮은 제타 전위에 기인된 것으로 사료되었다. 터비스캔에 의한 분산 안정도 또한 pH에 영향을 받아 산성 지역에서 낮았으며, pH 7 이상에서는 높은 분산 안정도 특성을 보였다. 공초점현미경을 이용하여 열처리된 OSA 전분이 흡착된 지방구 표면을 관찰한 결과, OSA 전분은 입자 형태가 아닌 두꺼운 계면막을 형성하는 것으로 나타났다. 따라서 에멀션 형성 전에 OSA 전분을 열처리할 경우, 전분의 호화과 정에서 용출된 아밀로오스와 아밀로펙틴이 지방구 표면에 막의 형태로 흡착되므로, OSA 전분 에멀션에 있어서 중요한 유화 안정화 기작은 ‘입체장애 안정화(steric stabilization)’인 것으로 사료되었다.

본 연구는 국내산 쌀보리(새쌀, 새찰, 흰찰보리) 전분의 이화학적 특성 및 이들 전분 현탁액의 가열에 따른 호화양상 및 레올로지 특성에 대해 연구하였다. 새쌀보리 전분은 아밀로스 함량이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 높았으며, 물결합력은 낮았다. 팽윤력은 전반적으로 새쌀보리 전분이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 낮았고 80oC 이상의 고온에서 급격히 증가하는 특성을 보인 반면, 새찰 및 흰찰보리 전분은 온도의 증가와 더불어 일정하게 증가하였다. 용해도는 새쌀보리 전분이 새찰 및 흰찰보리 전분에 비해 낮았으며, 세 전분 모두 80oC 이상의 고온에서 급격히 증가하였다. 전분 입자의 표면형태는 품종에 관계없이 모두 납작한 원형의 큰 입자와 불규칙적인 구의 형태인 작은 입자로 이루어져 있었다. 전분의 입도분포는 세 품종 모두 큰 입자 및 작은 입자로 구성되어 나타나는 bimodal 분포를 나타냈다. DSC 분석을 통한 전분의 열적특성에 있어서 새쌀보리 전분의 To가 62.25oC로 새찰(63.75oC) 및 흰찰보리 전분(62.53oC)에 비해 낮았으며, 호화온도 범위(To-TC)는 새찰, 흰찰, 새쌀보리 전분 순으로 높게 나타났다. RVA 및 small-deformation measurement로 부터 새쌀보리 전분은 높은 강도의 겔을 형성하는 반면에 노화되기 쉬우며, 찰보리 전분(새찰 및 흰찰보리 전분)은 겔 강도는 낮으나 쌀보리 전분에 비해 현저히 낮은 노화특성을 나타낼 것으로 사료되었다.

봄보리 1.5엽기에 흰가루 병균을 접종하여 병진전에 따른 엽내전분함량변화를 측정하였다. 1.5엽기에 접종하였을 때 감수성 품종 Peruvian과 성체식물저항성 품종 Asse에서 상이한 전분축적양상을 보였다. 감염초기에서는 두 품종 모두 전분함량에 다소 변화가 있었다. 병반형성과 포자형성 동안 감수성 품종 Peruvian에서 전분함량감소가 뚜렷하였으나 Asse에서는 병반형성 동안 증가하였고 세포형성전후에 급격히 감소하였다. 감염이 심한 1.5엽에서 Peruvian은 급격한 전분감소를 보였으나 Asse는 감염강도에 관계없이 감염잎에 높은 전분함량을 유지하였다. 봄 보리의 성체식물저항성과 연관시켜 상이한 발육시기에서 흰가루병 감염된 잎의 전분축적역할을 논하였다.

This experiment was conducted to evaluate the effects of high temperature on the stem, leaf and grain of barley during the ripening period and to provide information for the development of high-temperature cultivation techniques and adaptive varieties. We used an artificial climate control facility, to provide a temperature 3℃ higher than the normal average temperature during the ripening stage. Although the maximum rate of starch synthesis was increased at high temperature by approximately 11%, the starch content was decreased, because the period of starch synthesis ended 4 days earlier. As in the case of starch synthesis, the expression of genes related to starch synthesis was increased at the early ripening stage in the high temperature treatment, however, the duration of expression tended to decrease rapidly. Furthermore, the partitioning rate of assimilation products in the panicle increased to a greater extent in the high temperature treatment than in the control. In contrast, for the stem and leaf, the partitioning rate of assimilation products decreased more rapidly in the high temperature treatment than in the control. On the basis of these results, it can be considered that the translocation rate of assimilation products increased to a greater extent in the high temperature treatment than in the control at the early ripening stage. These results indicate that the decrease in grain weight at high temperature during the ripening stage is attributable to an increase in the speed of starch synthesis at high temperature, but the increase in ripening speed does not compensate for the shortening of the ripening period. Finally to develop varieties and cultivation techniques suited to high temperature, we need to focus on physiological characteristics related to the duration of starch synthesis.

The study was carried out to determine the gel pasting properties of barley (Hordeum vulgare L. cv. Geoncheonheugbori) as affected by different proton beam irradiation. The λmax, blue value, and amylose content were significantly associated with increasing proton beam irradiation. The pasting time in barley flour irradiated with proton beam ranged 0.09 to 0.16 min shorter than nonirradiated barley flour. Gel pasting temperature ranged 57.4 to 60.5℃. Gel pasting temperature in barley flour decreased with increasing proton beam irradiation. Proton beam irradiation caused a significant decrease in the onset temperature (To), peak temperature (Tp), conclusion temperature (Tc) and enthalpy change (ΔH). Gelatinization range (R) in barley starch was more broaden than that of non-irradiated barley starch. Barley starches gave the strong diffraction peak at around 2θ values15°, 18°, 20°, and 23° 2θ. Peak intensity tended to increase with increased proton beam irradiation. The granule crystallinity is closely associated with decreased amylose and increased amylopectin component. The crystallinity degree of barley starch irradiated with proton beam was significantly increased and it ranged from 24.9 to 32.9% compared to the non-irradiated barley starches. It might be deduced that proton beam irradiation causes significant changes of properties of starch viscosity in rice, especially at high irradiation of proton beam.

취반용 보리 종실 내 (1-3, 1-4)-β-glucan의 축적기작을 알아보기 위하여 개화 후 일정 간격으로 보리 종실을 채취하여 (1-3, 1-4)-β-glucan 함량, (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성 및 전분함량과 α -amylase 활성을 조사하였다. β-glucan 함량은 등숙 초기에 매우 낮았으나 개화 후 15~25일 사이에 급속히 증가하였고 개화 후 30일경에는 종실 건물중의 3.5~4%로 증가하였다. (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성은 등숙 초기에 높았으며 등숙이 진전될수록 감소하였다. β-glucan 함량과 (1-3, 1-4)-β-glucanase 활성간에는 고도로 유의한 부의 상관관계가 인정되었으나 등숙 종실 중의(1-3, 1-4)-β-glucanase 활성이 매우 낮은 수준이므로 β-glucan 축적량에 크게 영향을 미치지 않을 것으로 추정되었다. 전분함량은 등숙이 진전됨에 따라 지속적으로 증가하였으며 개화 후 10~20일에 가장 뚜렷하게 증가하였다. 포도당함량은 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 등숙 초기와 중기에 감소 정도가 매우 컸다. α -amylase의 활성도 등숙이 진전됨에 따라 현저히 감소하였으며, 감소 정도는 등숙 초기와 중기에 매우 컸다.

보리의 이용성을 검토하기 위하여, 찰성 부정형 Shrunken endosperm 유전자를 결합하여 육성한 Isogenic line을 이용하여, 취반 및 제분에 대한 제특성을 조사한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 보리의 배유 전분 특성이 다른 Isogenic type 간에 정곡 천립중, 회분, 단백질 함량은 별차이가 없었으나 Amylose함량, β-glucan viscosity와 취반특성은 뚜렷한 차이를 보였다. 2. 취반특성중 흡수율과 퍼짐성은 천립중, Amylose 함량과 부의 상관이 있었고, 용출고형물량과 점도간에도 부의 상관이 있었다. 3, 흡수율과 퍼짐성은 배유 전분 특성과 입의 크기에 의해 영향을 받았으며 그 결과 찰성 Isogenic type이 높았고 부정형 전분 Isogenic type이 가장 낮았으며 종실의 크기가 작은 것이 큰 것에 비해 높았다. 4. 보리밥의 Mixogram pattern은 전분 특성에 따라 차이가 있었으며 부정형 전분이 가장 많이 으깨어졌다. 5. 제분 특성은 메성이면서 부정형인 Isogenic type이 좋았고 찰성의 Shrunken endosperm Isogenic type은 대단히 불량하였다.

쌀보리의 전분함량 변이와 유전율을 밝히고, 이들 특성이 어떤 형질들과 상호 관련성이 있는가를 구명하여 효율적인 육종사업을 수행하기 위한 기초자료를 얻을 목적으로 본 연구를 수행하였다. 수원시 권선구 탑동 소재의 맥류연구소포장에서 1989년과 1990년에 수확된 쌀보리의 교배모본 137품종 및 계통을 재료로 전분함량 및 이와 관련된 형질들을 조사하였고, 전분의 유전율은 쌀보리 지역적응시험에 공시된 계통 성적을 이용하여 분석하였다. 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전분함량은 최저 49.15%, 최고 62.50%, 평균 57.20%이었으며 육성종과 병성밀수품종이 활성이나 병성소수품종, 도입종보다 높았다. 2. 종피중은 1.12mg에서 3.02mg까지 분포되고 평균 1.88mg이었으며 종실에 대한 종피비율은 4.0%에서 8.7%까지, 평균 6.5%였으며 품종간 차이가 컸다. 3. 단백질함량은 9.60∼15.90%의 변이를 나타내고 평균 12.86%였다. 4. 전분함량은 입중, 종피중, 종피비율, 입폭, 입후, 단백질함량과는 부의 상관을 보였으며, 동일 품종 내에서도 입의 크기가 작은 것이 전분함량이 높아지는 경향이었다. 5. 종피중과 종피비율은 입폭, 입후와는 정의 상관이 있었고 전분함량과는 부의 상관관계가 있었다. 6. 전분함량의 유전율은 30.0%였다.

보리 F2 용 종자에 대한 찰성유전자(wx)와 분장성 전분유전자(fra)에 대한 유전현상을 구명하고 또 이들 두 유전자간에 관계를 구명키 위하여 실험을 한바 그 결과는 아래와 같다. 1 찰성 및 전분상성 배분인자는 각각 1개의 열성유전자가 관여하였으며, 2. 찰성과 분장성 전분유전자는 각각 독립적으로 작용하였다.