Light Emitting Diode (LED) 처리가 민트식물의 생육 및 생리활성에 미치는 영향 = Effect of Light Emitting Diode on growth and physiological response of Mint plants

국문 초록 (Abstract)

최근 지구 온난화로 인한 폭염 등의 이상기후가 나타나고 있는데 이에 따라 식물공장 (plant factory)등이 실용화되고 있다. 식물공장은 재배환경을 인공적으로 제어함으로써 계절에 관계없이 연속적으로 연중 생산하는 시스템으로 차세대 녹색산업으로 급부상하고 있다(Cha and Cho, 2013). 식물공장은 경제적 효율이 높은 LED를 이용한 시스템을 활용하고 있다. LED란 light emitting diode의 약자로 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 일종의 반도체 소자이다. LED는 원하는 파장의 빛을 얻기가 쉬워 여러 분야에서 사용되고 있는데, 식물을 재배할 수 있는 인공광을 만들어 낼 수 있는 소재이기도 하다. 이전에 주로 사용되었던 광의 소재인 형광등이나 백열전구는 식물의 생장에 맞지 않는 파장을 가지고 있거나 식물재배에 필요한 광의 양이 부족하고, 혹은 열을 발생시키거나 효율이 낮아 막대한 비용을 요구하는 등 많은 단점을 가지고 있어 식물의 재배에는 부적합한 면이 있었다. 그러나 LED 를 이용함으로 이런 문제를 대부분 해결 할 수 있게 되었다(Im et al., 2013). 이에 따라 LED는 차세대 광원으로 주목 받고 있으며, LED 처리에 따른 식물의 생장과 생리적 특성에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다(Heo et al., 2010; Johkan et al., 2010; Lee et al., 2010; Um et al., 2010). 본 연구에서는 LED를 이용한 재배방법 연구를 통해 적절한 생육조건을 지정할 수 있고, 허브의 재배에 있어서도 균일한 품질을 가진 안정적 대량 생산 시스템이 개발 가능할 것으로 사료된다. 따라서 경제적 가치가 높고 항균, 항산화 성이 높은 민트를 이용하여 LED 처리에 따른 민트 품종별 생육 변화와 생리적 대사 작용에 가져오는 효과를 비교 분석하고자 실시하였다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서언 1
• Ⅱ. 연구사 3
• 1. LED처리에 대한 식물체의 생리적 대사 기작 연구 3
• 2. 허브의 식물학적 특성 연구 6
• 3. 허브의 정유함량과 광의 관계 11
• Ⅲ. 재료 및 방법 14
• 1. 공시재료 14
• 2. LED처리 14
• 3. 생육측정 14
• 4. 엽록소 함량 15
• 5. 생리적 반응 물질 분석 15
• 5.1. DPPH 라디컬 소거 항산화 활성 15
• 5.2. 총 폴리페놀 함량 분석 16
• 5.3. 총 플라보노이드 16
• 6. GC-MS 향 분석 16
• 7. 전자코 분석 17
• 8. 통계처리 17
• Ⅳ. 결과 및 고찰 20
• 1. LED 처리가 민트 5품종의 생육과 생리활성에 미치는 영향 20
• 1.1. LED 처리가 애플민트의 생육과 생리활성에 미치는 영향 21
• 1.2. LED 처리가 초코민트의 생육과 생리활성에 미치는 영향 27
• 1.3. LED 처리가 파인애플민트의 생육과 생리활성에 미치는 영향 32
• 1.4. LED 처리가 오데코롱민트의 생육과 생리활성에 미치는 영향 37
• 1.5. LED 처리가 스피아민트의 생육과 생리활성에 미치는 영향 41
• 2. LED 처리에 의한 민트 5품종의 GC-MS 향 분석 46
• 3. LED 처리에 의한 민트 5품종의 전자코 분석 64
• 4. 민트 5품종에 대한 LED 처리의 효과 종합고찰 66
• 4.1 LED 처리가 민트 5품종의 생육에 미치는 영향 66
• 4.2. LED 처리가 민트 5품종의 항산화 활성에 미치는 영향 72
• 4.3. LED 처리가 민트 5품종의 휘발성 향기성분에 미치는 영향 74
• 4.4. LED 처리에 의한 민트 5품종의 전자코 분석 결과 75
• 적요 76
• 참고문헌 78
• Abstract 89