포도 '거봉'의 착색을 조장하기 위해 적절한 ABA의 처리시기와 처리 횟수를 알아보기 위하여 본 실험을 수행한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. PAL 효소의 활성은 변색기 처리구와 변색기 10일 후 처리구에서 활성이 높은 것으로 나타났으며, 변색기 10일후 처리구가 변색기 처리구보다 약간 더 높은 효소 활성을 나타냈다. 안토시아닌 함량은 각 처리구 공히 생육기간 동안 계속 증가하는 경향을 보였고, 모든 ABA 처리구는 무처리구에 비해 훨씬 높은 안토시아닌 함량을 나타내었으며, 변색기 10일후 처리구에서 가장 높은 안토시아닌 함량을 나타내었다. 가용성당 함량에 있어서 과당과 포도당만이 검출되었으며, 처리구간에 함량의 차가 그다지 크지 않았다. 처리 횟수에 있어서 PAL 효소의 활성은 각 처리구 공히 증가하다가 감소하는 경향을 보였으며, 2회 처리구는 변색기 10일후의 2회째 처리 이후에도 급속한 PAL 효소 활성 증가가 이어져 최종수확기에서도 비교적 상당히 높은 효소 활성을 보였다. 변색기와 변색기 10일 후의 2회 처리구에서 안토시아닌 함량 증가가 가장 높아 최종수확기에 가서는 무처리구에 비해 5배 이상, 1회 처리구에 비해서는 2배정도 많았다. 1회 및 2회 ABA 처리구 모두 과당과 포도당 함량 공히 무처리구에 비해 약간 높은 경향을 나타냈지만 그다지 큰 차이는 없었다.
세포들은 변색기까지는 아주 조밀하게 결합하고 있었으나 완숙기에서는 세포벽 중층이 다소 분해되어 둥근 형태의 세포를 관찰할 수 있었다. 세포벽 변화는 녹숙기에서는 중층을 구별할 수 없을 정도로 세포벽이 발달되지 않았으며 변색기에서는 중층을 관찰할 수 있었고 완숙기에서는 분해되어 완전히 분리되는 것을 관찰할 수 있었다. 세포의 조직은 녹숙기에서는 mitochondria, endoplasmic reticulum 둥의 조직과 소액포를 관찰할 수 있었으나 변색기 이후에는 액포가 발달하면서 cytoplasm과 organelle이 세포벽에 흡착되었다. 세포간극은 녹숙기에서는 형성되지 않았고 변색기에서는 세포간극과 간극 주위에 세포벽 분해현상을 관찰할 수 있었으며, 완숙기에는 중층의 분리와 분해산물이 간극에 분산되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.
포도 '캠벨얼리' 품종의 결과지당 적정 엽수를 구명하기 위해 만개 30일 후에 결과지당 2송이를 착과시키고, 첫 번째 송이는 70~75립, 두 번째 송이는 35~40립으로 조절하고 변색기 이후 과실의 품질변화를 조사하였다. 과실의 당도는 변색기 이후 28일 동안 급격히 증가하였으나, 그 이후에는 일정한 수준을 유지하였다. 결과지당 15엽 처리구는 착색초기부터 빠르게 증가되어 착색 28일 후에 $16.0^{\circ}Bx$ 이상 되었으나, 결과 지당 10엽 처리구는 $12.0^{\circ}Bx$로 증가폭이 적었고, 결과 지당 5엽 및 0엽 처리구는 당도 축적이 거의 없었다. 산도는 모든 처리구에서 28일 동안 감소되었고, 결과 지당 엽수가 많을수록 감소폭도 컸다. 결과지당 15엽 처리구는 변색기 이후 7일 동안 빠르게 감소된 후 수확기까지 꾸준히 감소되어 0.5%로 되었으나, 결과지당 5엽 및 0엽 처리구는 감소세가 완만하여 수확기에도 산 함량이 1.0%로 높았다. 과피색은 결과지당 15엽에서 hunter L과 b값이 변색기 이후 7일 동안 빠르게 감소되었고, 그 이후에는 완만하게 감소되어 수확기에 가장 낮은 값을 나타냈고, hunter a값은 변색기 이후 7일 동안 빠르게 증가되었고, 그 이후에는 약간 감소되었다. 그러나 결과지당 5엽 및 0엽 처리구는 hunter L과 b값이 변색기부터 완만하게 감소되었고, hunter a 값은 착색초기에는 현저히 낮았으나, 수확기까지 꾸준히 증가되었다. 총 안토시아닌은 결과지당 15엽 처리구에서 변색기 7일 후부터 빠르게 증가된 후 변색기 28일 후부터는 일정한 수준을 유지하였고, 다른 처리구는 변색기 이후 큰 차이가 없었다.
포도 '거봉' 품종의 적정 착과량 설정을 위한 기초자료를 마련하고자 신초당 착립수를 조절하여 변색기 이후의 과실의 품질변화를 조사하였다. 과실의 당도는 변색기 이후 30일까지 급격히 증가하였으며, 신초당 착립수가 적을수록 빠르게 증가하였다. 신초당 10립과 20립 처리구의 당도는 변색기 이후 4주까지 $18.0^{\circ}Bx$ 이상 급격히 상승한 다음, 완만하게 증가하였다. 신초당 30립 처리구의 당도는 변색초기에는 느리게 상승하였으나, 수확기까지 지속적으로 상승하여 $18.0^{\circ}Bx$에 도달하였다. 그러나 신초당 40립과 50립 처리구는 변색기 이후 4주까지도 당도의 상승폭이 현저히 적었고, 성숙기에 도달해도 $15.0^{\circ}Bx$에 그쳤다. 과즙의 산 함량은 모든 처리구에서 변색기 이후 30일까지 빠르게 감소하였고, 그 이후에는 완만하게 감소하였으며, 신초당 50립 처리구를 제외한 모든 처리구의 산 함량은 0.4-0.6%에 도달하였다. 과피색은 변색기 이후 모든 처리구에서 성숙이 진행됨에 따라 녹색에서 자흑색으로 변화하면서 L, b값은 감소하였고, a값은 증가하였다. 총 안토시아닌 함량은 신초당 10립과 20립 처리구의 경우 변색기 이후 2주까지 완만히 증가한 후 변색기 이후 6주까지 급격히 증가하였고, 그 후에는 감소하는 양상을 나타내었으며, 신초당 30, 40 및 50개의 착립구는 정상적인 착색을 나타내지 못하였다. 따라서 본 연구결과 과실품질을 고려할 때 거봉 포도의 착립 정도는 신초당 20립 내외가 적당한 것으로 나타났다.
건조김과 변색김의 탄수화물과 지방 및 회분함량은 거의 동일한 함량을 나타냈으나 단백질함량은 건조김이 더 높게 나타났다. 김의 chlorophyll과 carotenoids 색소는 95% 에탄올 농도에서 그 추출성이 크게 증가하는 경향을 나타냈으며, 변색김 보다 건조김에서 그 함량이 총 chlorophyll은 1.5배, 총 carotenoids는 10배정도 더 높게 나타났다. 건조김과 변색김의 비타민 C 함량은 건조김은 35.9 mg%, 변색김은 21.4 mg%를 나타내, 건조김이 변색 김보다 높게 나타났다. 총당은 건조김이 15.6%, 변색김이 15.2%를 나타내 거의 동일한 함량이 존재하였다. Crude porphyran의 함량은 건조김이 12.5%, 변색김이 12.3%를 나타내 건조김과 변색김으로부터 crude porphyran의 추출율은 거의 같은 수준으로 나타났다. 건조김과 변색김으로부터 얻어진 porphyran의 화학적 조성을 비교해 보면 crude porphyran의 총당 함량은 건조김 porphyran이 64.5%, 변색김 porphyran은 63.7%를 나타내어 각각의 crude porphyran의 총당은 거의 비슷한 함량임을 나타냈다. 황산기 함량은 총당 중에 황산기의 함량이 건조김 porphyran은 17.6%, 변색김은 16.9%을 나타내었고, 3,6-anhydrogalactose은 건조김 porphyran이 18.8%, 변색김 porphyran이 18.1%를 나타내어 거의 같은 수준의 화학조성을 갖고 있어 변색김으로부터도 포피란의 추출이 가능한 것으로 나타났다.
변색기의 수준별 야간 고온이 포도 '거봉'의 과피색 발현에 미치는 영향을 분석하기 위해 시기별 과피색 변화, 과피 내 안토시아닌 및 식물호르몬 ABA와 GA 함량을 분석하였다. 변색기 20일 동안의 야간 24, 27℃ 처리에 의해 '거봉' 포도의 과피색 불량이 나타났으며, 야간 온도가 높을수록 과피색 발현이 더욱 억제되었다. 수확기 과실 품질을 분석한 결과, 야간 21℃ 처리구에 비해 24, 27℃ 처리구의 과방중, 과립중, 당도가 감소하였다. 야간 21℃ 처리구의 과피에서 만개 후 50일부터 안토시아닌이 축적되기 시작했고, 개별 안토시아닌 중 Mal과 함께 총 안토시아닌 함량이 수확기까지 지속적으로 증가하였다. 야간 21℃ 처리구를 기준으로 과피의 총 안토시아닌이 야간 24, 27℃ 처리에 의해 감소하였으며, 개별 안토시아닌 중에서는 Peo를 제외한 나머지 안토시아닌의 감소 경향이 뚜렷하였다. 식물호르몬 ABA는 야간 21℃ 처리구의 과피에서 변색기에 최대값을 보이고 다시 수확기까지 감소하였는데, 이러한 ABA 함량의 증가는 야간 24, 27℃ 처리에 의해 감소하는 경향이었다. GA는 변색기 과피에서 급격하게 감소하여 수확기까지 낮은 함량으로 유지되었는데, 야간 기온이 낮을수록 빠르게 감소하였다. 야간 21℃ 처리구 과피에서 ABA/GA 값은 만개 후 60일에 최대값을 보이고 다시 수확기까지 감소하였지만, 이 증가 양상이 야간 고온에 의해 감소하며 과피 안토시아닌 축적과 동일한 경향을 보이며 변화하였다. 따라서 변색기 야간의 24℃ 이상의 고온은 '거봉' 포도의 과피색 발현을 억제하며, 이는 식물호르몬 ABA, GA의 비율 변화, 과실 당도 감소로 인한 총 안토시아닌 함량 및 조성 변화 때문으로 판단되었다.
본 실험은 착색 불안정 때문에 재배적 어려움이 있는 '거봉'포도를 이용하여 변색기에 ABA를 농도별로 처리하여 봄으로써 착색증진을 위한 최적의 처리 농도를 구명하고자 실시하여 다음과 같은 결과를 얻었다. ABA의 처리 농도에 따라 과방중량과 과립중량은 약간 증가하는 경향을 나타내었으나, 유의차가 인정되지 않았다. 가용성 고형물과 적정산 함량 역시 생장기간 내내 처리구간에 유의차가 인정되지 않았다. PAL 효소의 활성은 각 처리구 공히 처리후 급속히 증가 하다가 감소하는 경향을 보였는데, ABA 처리농도가 높으면 높을수록 증감의 폭은 더욱 커졌다. 또한 처리농도가 높을수록 최종수확기에 가서도 다른 처리구에 비해 높은 수준을 유지하였다. 안토시아닌 함량은 모든 처리구에서 생육기간 동안 계속 증가하는 경향을 보였고, ABA 처리농도가 높아짐에 따라 더 높은 함량을 나타내었는데, 특히 ABA 1000 mg/L 처리구는 최종수확기에 무처리구에 비해 2.5배 이상의 함량을 나타내었다. 과피의 전페놀 함량은 안토시아닌 함량과 마찬가지로 모든 처리구에서 생육기간 내내 증가하는 경향을 나타내었고, ABA의 처리농도가 높아짐에 따라 더 높은 함량을 나타내었다. 가용성당 함량은 과당과 포도당만이 검출되었으며, 자당은 전혀 검출되지 않았다. 과당과 포도당 함량 역시 변색기 이후 계속 증가하는 경향을 보였으며, 처리구간에 큰 차이는 보이지 않았다.
본 실험은 포도 '흑구슬' 품종의 1차지 및 2차지에 착생된 포도 품질을 경시적으로 분석함으로써 2차지 착생 포도의 품질 특성 및 상품성을 판단하기 위해서 수행하였다. 꽃송이의 특성을 조사한 결과, 신초당 화수수는 1차지가 1.1개로 2차지의 0.6개에 비해 많았다. 화뢰수는 2차지가 169.5개로 1차지의 228.8개에 비해 적었던 반면, 착립률이 21.7%로 1차지의 17.4%보다 높았다. 수확기 과실특성을 조사한 결과, 과립중은 1차지 착생 포도가 12.1g로 2차지의 8.9g에 비해 높았다. 과당과 포도당 함량은 변색기 동안 2차지 착생 포도가 유의하게 높았으나, 만개 후 90일부터 감소하여 수확기에는 1차지와 비슷한 수치를 보였다. 산함량은 만개 50일부터 1, 2차지 착생 포도 모두 빠르게 감소하였으나 2차지 착생 포도는 만개 후 70일부터 감소율이 완만해졌다. 과피착색도의 경시적 변화를 조사한 결과, 2차지 착생 포도가 변색기 중 급속한 증가를 보여 단기간 내 높은 착색도를 보였으나, 1차지 착생 포도는 변색기 초기에 착색장해를 받아 수확기 착색도가 2차지 착생 포도에 비해 낮은 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 치자그린의 광에 의한 변색을 방지하는 시료를 찾고, 그 변색방지능을 기존 변색방지제와 비교하고자 했다. 치자그린 0.10 wt% 수용액을 polyoxyethylene (POE) (12) dimethicone으로 처리하여 자외선 조사하였을 때 기존 변색방지제인 methoxycinnamidopropyl hydroxysultaine으로 처리하였을 때보다 변색이 방지되는 정도가 높았다. 실험결과 POE (12) dimethicone의 변색방지능은 시료의 농도에 영향을 받는 결과를 나타내었으며 치자그린 0.10 wt% 수용액에 POE (12) dimethicone 을 1.0%로 처리하였을 때 변색방지가 되는 정도가 가장 높았다. 치자그린을 POE (12) dimethicone으로 처리한 수용액은 자외선 조사 후 흡광도 유지율이 처리 전 78%에서 95%로 높아졌으며, 실외 태양광 노출에서도 안정성이 높아지는 것으로 나타났다. 치자그린의 색소가 안정화되는 기작은 명확하게 밝혀지지는 않았으나, POE (12) dimethicone의 dimethicone기가 중요한 기능을 하는 것으로 추정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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