Abstract
Potassium in vegetables is known to have an adverse impact on a patient with chronic kidney desease. However, since vegetables also contain many other nutrient, consumption of vegetables by these patients is inevitable. The objective of this study was conducted to develop a fresh lettuce which contains low level of potassium for nephropathy in a closed-type plant factory system. Lettuce of "Charles" was used for experiment. The plants were cultivated in hydroponic system with a 16-h photoperiod at $15-21^{\circ}C$, 65% RH, $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$(LED W:R, 9:1) and $600-650mg{\cdot}L^{-1}$ $CO_2$ during 28 days. Nutrient solution which contains 1%, 5% and 10% potassium compared to conventional composition were supplied at 1 week and 2 weeks before harvest. The content of potassium and macro elements in leafy vegetables were analyzed by ICP emission spectroscopy after harvest. The potassium content in leaf of the 2 weeks before harvest treatment was significantly lower at than control. There were no significant differences between control and treatments in fresh weight and number of leaves. But there were differences among treatments. Considering the vegetable amounts consumed by nephropathy patients, the supply of nutrient which contain 1% and 5% potassium at 2 weeks before harvest was suitable for low potassium lettuce production. This study indicated that low potassium lettuce could be produced by developed nutrient composition and supply method.
채소내의 칼륨은 만성 신부전 환자에게 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 채소는 많은 다른 영양 물질 또한 함유하고 있으므로, 이러한 환자들에게 채소의 섭취는 불가피하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장에서 신장환자들을 위해 적합한 저칼륨 상추 개발을 위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 '찰스' 품종이었다. 완전제어형 식물공장에서 정식 후 28일간 수행되었으며, 광 환경은 LED (W:R, 9:1), 일장 16시간, $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이었고 재배 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 각각 $15-21^{\circ}C$, 65%와 $600-650mg{\cdot}L^{-1}$ 이었다. 1차 실험에서 배양액은 수확 전 1주전과 2주전에 칼륨농도를 10%와 5%로 낮게 처리하였고, 이를 토대로 2차실험의 처리는 수확 전 2주전 5%, 1% 낮춘 처리와 원수로 재배한 처리였다. 식물체 내의 다량원소 분석을 위해 수확 후 ICP 분석을 하였으며 생체중과 엽수를 측정하였다. 실험 결과 식물체 내 칼륨함량은 대조구에 비해 2주전 처리에서 통계적으로 유의하게 낮았다. 생체중과 엽수는 대조구와 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 처리구간의 유의적인 차이는 있었다. 신장환자들의 채소섭취량을 고려했을 때, 저칼륨 상추 생산을 위한 적당한 칼륨농도 조성은 수확 2주전 1%와 5%로 낮춘 처리였다. 본 연구를 통해 양액 내 칼륨함량과 처리시리를 조절하여 신장환자를 위한 저칼륨 상추를 개발할 수 있었다.