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03 구두발표 : 구두발표(OC) - 농업화학 및 생태,식품분야 ; OC-01 : 배추 내 Glucosinolate와 Carotenoid의 생합성
천진혁 ( Jin Hyuk Chun ),김선주 ( Sun Ju Kim ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2015 No.-
11 품종 배추(Brassica rapa ssp. Pekinensis)내 이차대사산물인 glucosinolates (GSLs), carotenoids의함량을 비교하고, GSL 생합성에 관여하는 4가지 MYB 전사인자 (MYB 28, MYB 29, MYB 34,MYB 122)와 카로티노이드 생합성에 관여하는 7가지 유전자 (PSY, ZDS, LCYB, CHXB, LCYE,ZEP, NCED의 발현량을 조사하였다. 배추 내 기능성 성분과 생합성 유전자 발현량과의 상관관계를 조사하여 기능성 배추 품종 개발에 활용하고자 한다. 각 유전자의 발현 패턴 및 기능을 분석함으로써 품종 간 GSL 함량과 유전자 발현과의 상관관계를 조사하였다. 배추에서 총 13종류 GSLs (8종류 aliphatic; 4종류 indolyl; 1종류 aromatic) 성분을 분리하였고, aliphatic GSL에 속하는 glucobrassicanapin과 gluconapin이 가장 높은 함량을 나타내었다(평균값 각각 7.98, 3.19 μmol/gDW). 총 카로티노이드(lutein, zeaxanthin, -carotene, -carotene) 함량은 ‘6-K0112’ (1,001.41mg/kg DW)에서 최고값이었다. 주요 카로티노이드 성분은 lutein과 -carotene이었고, 총 함량 대비 각각 평균 67, 26%차지하였다. GSL 함량과 그 생합성에 관여하는 유전자 MYB 28, MYB 29,MYB 34, MYB 122의 발현량 사이에서 통계적으로 상관관계가 적은 것으로 나타났다. 마찬가지로, 카로티노이드 함량과 그 생합성에 관여하는 7가지 유전자(PSY, ZDS, LCYB, CHXB, LCYE, ZEP,NCED)사이에도 통계적으로 상관관계가 적은 것으로 나타났다. 배추 내 이차 대사산물의 함량은 유전자의 영향도 있지만, 온.습도, 광 등의 재배환경에서 더 많은 영향을 받을 것으로 사료되므로 향후 재배환경 변화에 따른 유전자 발현 연구가 필요하다.
구두 발표 : 구두발표(OA) - 농업환경 및 토양,수질 분야 ; 계통별 케일 내 글루코시놀레이트 함량
천진혁 ( Jin Hyuk Chun ),채창혁 ( Chang Hyuk Chae ),이민기 ( Min Ki Lee ),이헌학 ( Heon Hak Lee ),김선주 ( Sun Ju Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
케일(Brassica oleracea L. var. acephala) 내 기능성 성분으로 알려진 글루코시놀레이트(GSLs) 중 glucoraphanin, glucobrassicin 함량이 증대된 케일 계통을 선발하기 위하여 21계통 내 GSL 함 량을 조사하였다. 케일은 배추 과 소재은행(KNRRB, 충남대학교)로부터 분양 받은 종자를 사용하였다. 각 계통의 케일은 국립원예특작과학원 온실에 파종(2012년 9월 3일)하였다. 파종 80일후 수확 하여 어린 잎과 늙은 잎을 고르게 섞고 동결건조 후 분말화하여 GSL를 추출하였다. 각 GSLs는 70% 열탕 메탄올(70℃)로 추출하여 aryl sulfatase에 의한 desulfo-GSL 형태로 변환시킨 다음 HPLC-UV(227 nm, C18 칼럼)로 분석하였다. GSL 정량(μmol g-1 dry wt.)은 sinigrin(외부표준물질)과 각 성분의 HPLC크로마토그램 면적을 비교하여 계산하였다. 각 계통의 케일 잎의 생체중은 14∼155 g(평균 84 g)로 계통 간의 큰 차이를 나타냈고, 수분함량은 평균 85%로 비슷한 경향을 나타냈다. 21 계통 케일로부터 10종류의 GSLs(glucoraphanin, sinigrin, glucoalyssin, gluconapin, 4-hydroxyglucobrassicin, glucobrassicanapin, glucobrassicin, 4-methoxyglucobrassicin, gluconasturtiin, neoglucobrassin)가 검출되었다. 총 GSL함량 범위는 4.39-25.41 μmol g-1 dry wt.(21계통 평균 12.05)로 나타났다. 주 요 GSLs는 glucobrassicn(21계통 평균 6.01) > sinigrin(1.61) > 4-methoxyglucobrassicin(0.95 μmol g-1 dry wt.)로 총 GSL함량 대비 50, 13, 8%이었다. 각 계통 내 glucoraphanin 함량 범위는 0.15-2.45 μmol g-1 dry wt.로 28331(2.45) > 27272(1.82) = 28335(1.82) 계통 순으로 나타났다. Glucobrassicin 함량 범위는 0.38-16.99 μmol g-1 dry wt.로 계통 간 큰 차이를 나타났고, 10037(16.99) > 28335(15.01) > 28253(11.53) 계통 순으로 나타났다. 따라서 10037, 28335, 28253 계통 등은 glucoraphanin과 glucobrassicin 고함유 품종개발을 위한 육성에 이용될 수 있는 소재라 생각된다.
04 포스터 발표 : 농식품 환경분야(PF) ; PF-06 : 배추과 채소의 계통에 따른 Glucosinolate, Carotenoid 함량
천진혁 ( Jin Hyuk Chun ),박수형 ( Su Hyoung Park ),김선주 ( Sun Ju Kim ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2015 No.-
배추과 채소 내 기능성 성분으로 알려진 glucosinolate (GSL)와 carotenoid 함량이 증대된 계통 선발을 위하여 2014년 11월 11일 농촌진흥청 국립원예특작과학원으로부터 배추 16계통, 케일 3계통, 양배추3계통을 받아 시료를 동결건조하여 기능성 성분 분석을 수행하였다. (I) GSL 성분. (i) 배추: 배추 에서는 총 17종류의 glucosinolate 성분을 분리 (10개의 aliphatic; 4개의 indolyl: ; 1개의 aromatic; 2개의unknown)하였다. 배추 계통의 총 GSL 함량 범위는 3.53 (‘FH121’)~26.63 (‘FH05’) 으로 평균값은11.37 μmol/g dry wt. 이었다. 배추에서 항암효과를 나타내는 기능성 성분인 glucobrassicin이 총 GSL함량 대비 약 11% (1.23 μmol/g dry wt.)를 차지하였고, ‘FH112’ 계통에서 최대값인 4.18 μmol/gdry wt.이었고, gluconasturtiin은 총 GSL 함량 대비 약 6% (0.67 μmol/g dry wt.)로 ‘FH32’ 계통에서 최대값인 1.33 μmol/g dry wt.이었다. 배추에서 쓴맛을 내는 성분인 gluconapin과 glucobrassicanapin이 총 GSL 함량 대비 각각 22.8와 22.6%를 차지하였다. 케일 및 양배추에서는 12종류의 glucosinolate성분을 분리(5종류 aliphatic; 4종류 indolyl; 1종류 aromatic; 2종류 unknown)하였다. (ii) 케일: 케일의총 GSL 함량 범위는 2.41 (15 FA 57)~5.73 (15 FA 50)이었고, 평균값은 3.93 μmol/g dry wt. 이었다. 항암효과가 있는 성분인 sinigrin과 glucobrassicin이 총 GSL 함량 대비 각각 41.5와 40.7%를 차지하였다. (iii) 양배추: 양배추의 총 GSL 함량 범위는 6.77 (‘15-FA60’)~12.96 (‘15-FA52’)이었고, 평균값은 9.32 μmol/g dry wt. 이었다. Glucobrassicin은 총 GSL 함량 대비 53.4%를 차지하였다. (II) 카로티노이드 성분. 카로티노이드 성분은 총 4종류 성분 (lutein, zeaxanthin, α-carotene, β-carotene)이 검출되었다. (i) 배추: 배추의 총 카로티노이드 함량 범위는 19.67 (‘FH32’)~365.03 (‘FH05’)이었고, 평균값은 99.67 mgl/kg dry wt. 이었고, 사람 눈에 유용한 lutein이 총 카로티노이드 함량 대비 약 43%, 항산화활성을 지닌 β-carotene이 46%를 차지하였다. (ii) 케일: 케일의 총 카로티노이드 함량 범위는 506.47(‘FA 50’)~684.66 (‘FA 58’)이었으며, 평균값은 604.53 mgl/kg dry wt.이었고, lutein이 전체의 약 50%,β-carotene이 38%를 차지하였다. (iii) 양배추: 양배추의 총 카로티노이드 함량 범위는 22.62 (FA51)~117.56 (‘FA 52’)이었으며, 평균값은 66.50 mgl/kg dry wt.이었고, lutein과 β-carotene이 총 카로티노이드 함량 대비 각각 약 49%, 43%를 차지하였다.
구두발표(OA)-농업환경 및 토양,수질 분야 : OA-05 ; 생석회 시비가 배추 내 무기이온 및 글루코시놀레이트 함량에 미치는 영향
천진혁 ( Jin Hyuk Chun ),김영진 ( Young Jin Kim ),김선주 ( Sun Ju Kim ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-
배추[ Brassica rapa L. ssp. pekinensis] 재배에 있어서 칼슘 결핍은 무름병(soft rot)이라는 생리적 장해를 일으켜 배추의 수량 감소로 이어지므로 칼슘 비료 시비는 필수적이다. 배추과 채소는칼슘, 칼륨, 마그네슘 등 다양한 무기물이 풍부하고, 천연 황 함유 생리 활성 물질인 글루코시놀레 이트(glucosinolates, GSLs)를 함유하고 있다. 본 실험에서는 배추 재배 시 생석회를 토양에 표층시비 하였을 때 배추 내 무기이온 및 GSL 함량 변화를 알아보고자 하였다. 충남대학교 유리온실에 ‘불암플러스’ 배추를 파종하여 28일간 재배한 육묘를 대형 포트에 이식한 후 14일 후부터 생석회를 시비하지 않은 1개의 무처리구와 7일 간격으로 일정하게 시비한 3개의 실험구들(0.28, 0.56, 0.84g)로 나누어 총 98일간 재배하였다. 무기이온 분석은 유도결합플라즈마방출분광기(Varian ESP-730)를 사용하였다. 다량원소 함량에서 N은 0.84 g에서 가장 높았고(23.40), 0.28 g에서 가장 낮았다 (17.47 mg/g). P는 0.84 g에서 가장 높았고(60.25), 무처리구에서 가장 낮았으며(46.64 mg/kg), 마찬가지로 K도 0.84 g에서 가장 높았고(279.45), 무처리구에서 가장 낮았다(248.58 mg/kg). Ca는 0.56 g에서 가장 높았고(171.16), 0.84 g에서 가장 낮았으며(130.55 mg/kg), Mg는 0.56 g에서 가장 높았고(22.47), 0.28 g에서 가장 낮았다(19.57 mg/kg). Na는 0.56 g에서 가장 높았고(15.12),0.28 g에서 가장 낮았다(12.37 mg/kg). 미량원소 함량은 평균적으로 각각 B(0.31), Fe(0.88),Mo(0.71), Mn(0.14), Si(0.71), Cu(0.06), Zn(0.35) Pb(0.02 mg/kg)이었다. 각 GSLs는 70% 열탕 메탄올 (70°C)로 추출하여 aryl sulfatase에 의한 desulfo-GSL 형태로 변화시킨 다음 HPLC-UV로 분석하였다. GSL 정량 (μmol/g dry wt.)은 sinigrin (외부표준물질)과 각 성분의 peak area를 비교하여 계산하였다. HPLC분석을 통하여 배추에서 11 종류의 GSL가 분리되었고, 총 GSL 함량은 0.56 g 추비하였을 때 가장 높았고 (19.63), 무처리구에서 가장 낮았다 (11.95 μmol/g dry wt.). 생석회 시비가 0.28, 0.56 g 까지는 시비량이 높아질수록 총 GSL 함량은 높아졌으나, 그 이상(0.84 g)에서는 다시 낮아지는 경향을 보였다.