본 연구는 NaCl 및 jasmonic acid(JA) 처리 시 스피아민트(Mentha spicata)의 생육 및 생리적 반응 변화를 조사하고자 실시하였다. 대조구, JA(20μM JA 전처리), JA+NaCl(20μM JA 전처리+ 50mM NaCl), NaCl(50mM NaCl) 처리 등 4처리구로 구분하여 0.5배 Hoagland 용 액에서 3주간 수경 재배한 후 생장반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디칼 소거 항산화 활성등을 측정하였다. 스피아민트의 초장, 엽장, 엽폭 및 생 체중은 대조구에 비해 모든 처리구에서 감소하였고, 특히 NaCl 처리구에서 현저히 감소하였다. 반면에 건물중 은 JA+NaCl 혼용처리구를 비롯하여 모든 처리구에서 증가하였다. 엽록소 a와 b 함량은 JA 처리구가 가장 높았으나 비타민 C와 항산화 활성 및 지상부의 프롤린 함량은 염 스트레스로 생육이 가장 낮았던 NaCl 처리구에서 가장 높게 나타났다. 이온 흡수의 균형 정도를 알 수 있는 K/Na 비율은 JA 단독 처리 시 증가하였고, NaCl 처리 및 JA+NaCl 혼용 처리구에서는 Na+ 흡수 증가로 인하여 K/Na 비율이 낮아졌다. 이러한 결과는 낮은 염 스트레스나 JA처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도 함으로써 스피아민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다.

Background : Fagopyrum esculentum Moench (common buckwheat) is an important pseudocereal due to high agricultural and medicinal values. It contains various minerals, fiber, and flavonoids. Additionally, flavonoids in buckwheat have various health effects. Thus, this study is aim to optimize the concentration of chitosan, salicylic acid (SA), and jasmonic acid (JA), for the production of phenolics in germinated buckwheat using high-performance liquid chromatography (HPLC). Methods and Results : The treatment with 0.1% chitosan increased the accumulation of all 7 phenolic compounds compared with the control, 0.01 and 0.5% chitosan treatments (p < 0.05). Furthermore, the germinated buckwheat treated with JA at the specific concentrations of 50, 100, and 150 μM increased the accumulation of total phenolic compounds. The germinated buckwheat grown in 150 μM of JA showed the highest amount of total phenolics which was approximately 2.47 times higher than that of control. Particularly, the accumulation of gallic acid, rutin, catechin, chlorogenic acid, and (-)-epicatechin were approximately 2.00, 2.38, 1.76, 2.81, and 7.95 times higher in JA-treated buckwheat than in the control buckwheat samples. A total of seven phenolics, including gallic acid, catechin, chlorogenic acid, caffeic acid, (-)-epicatechin, benzoic acid, and rutin, were detected in germinated buckwheat. Apparently, JA and chitosan treatment enhanced the accumulation of phenolic compounds in the germinated buckwheat. Particularly, the treatments with 0.1 % chitosan and 150 μM JA were the most effective on the accumulation of phenolic compounds. According to the time-course analysis, a 72 h chitosan treatment enhanced the production of phenolics. Similarly, the germinated buckwheat treated with 48 and 72 h showed the accumulation of higher levels of phenolic compounds than the control buckwheat. Conclusion : This study aimed to optimize the concentrations and treatment period of elicitors, chitosan and JA, for the enhanced production of phenolic compounds in germinated buckwheat. Thus, these results might help build sturdy strategies to enhance the production of phenolics in germinated buckwheat as a good nutritional source for human consumption.

본 실험은 NaCl 및 JA 처리 시 애플민트(Mentha suaveolens Ehrh.)의 생장 및 생리적 반응을 알아보고자 실시하였다. 애플민트는 대조구, JA(20μM JA 전처리), JA(20μM JA 전처리) + 50mM NaCl, 50mM NaCl 처리로 0.5배 Hoagland 용액에서 3주간 수경 재배하였다. 생장 반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디컬 소거 항산화 활성을 측정하였다. 그 결과, 대조구와 비교해서 엽장,엽폭과 지상부 생체중은 NaCl와 JA+NaCl 처리 시 유의적으로 감소하였다. 그에 비해, JA 처리된 초장과 지상부 생체중은 무처리된 대조구보다 높아졌다. 전체 엽록소 함량과 비타민 C는 JA처리에서 다른 처리보다 높아졌고, 염 스트레스 처리(NaCl 처리, JA+NaCl 처리)된 식물의 Na+, K+, 프롤린 함량은 대조구보다 증가되었다. 지상부 프롤린의 함량은 JA+NaCl 혼용처리구가 다른 처리구보다 높았다. 또한, 모든 염처리구에서 잎, 줄기, 뿌리의 모든 식물 부위의 항산화 활성이 무처리 대조구보다 증가하였다. 하지만, 모든 식물의 DPPH 라디컬 소거활성은 나타나지 않았다. 결론적으로, 이러한 결과들은 낮은 염 스트레스나 JA 처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도함으로써 애플민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다

인삼 부정근의 생장과 ginsenosides 함량에 미치는 elicitor의 영향을 조사한 결과 chitosan처리구의 생장량은 10 mg/L에서 가장 양호하였으며, ginsenosides의 함량은 5 mg/L처리농도에서 14.48 mg/g . DW로 대조구에 비해 약9%의 함량증대를 가져왔다. 세포내에서 이차대사계를 활성화시키는 중간 신호전달 물질(signal transducer)로 알려진 jasmonic acid를 인삼 부정근 배양에 처리한 결과 부정근의 생장량은 10 uM 처리구에서 ginsenosides함량이 가장 양호하였으나, 인삼 부정근의 생장은 다소 억제되었다.

The effects of wounding and jasmonic acid(JA) on polyphenol oxidase(PPO) in tomato(Lycopersicon esculentum Mill.) seedlings were investigated. PPO was strongly induced by wounding or JA, and the response was also shown to be systemically induced by wounding. Mechanical wounding in cotyledon or leaf produced a signal that caused the concentration of PPO to increase in the unwounded cotyledon, in the first leaves but not in the second leaves. Severity of wounding and light intensity also affected wound induced change in PPO activity, JA showed a stimulatory effect on the loss of chlorophyll and the rapid increase in PPO activity. The PPO was clearly more active in the wounded leaves than in controls. The potency and specificity of the JA indicate a close relationship between JA and wound-induced changes in PPO in tomato species. JA and abscisic acid(ABA) acted similarly on both unwounded and wounded leaves, but the amount of PPO in the wounded leaves was always more than the respective controls. The highest increase in PPO activity occurred in woundand JA-induced leaves of seedlings kept under bright lighting. Benzyladenine(BA) completely abolished JA- and ABA-induced PPO activity. The results suggest that JA-induced PPO activity is due to de novo PPO synthesis. Histochemical tests for PPO in stems of wound- and JA-treated tomato plants indicate that PPO was localized primarily in the outer cortex and xylem parenchyma. It is concluded that exogenously applied JA acts as stress agents and PPO may be a component of the inducible anti-hervivore defense response.