• 제목/요약/키워드: 생육변화

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루우핀 두유의 유산발효에 관한 연구 (Lactic Acid Fermentation of Lupinseed Milk)

  • Ouk Han;Tae, Won-Taik;Kim, Young-Wook;Lee, Joon-Kyoung;Lee, Cherl-Ho
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.191-198
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    • 1985
  • 루우핀콩 단백질 농축물(LPC)을 이용한 두유에 7가지 유산균과 13가지 유산균 조합을 접종하여 유생성능력을 검토하고 루우핀 두유에 탄수화물 분해 효소로 처리한 것과 하지 않은 것의 차이를 살펴보았다. 그 결과, L. acidophilus, L. casei, S. lactis, L. mesenteroides, L. acidophilus와 S. thermophilus의 혼합균과 S. lactis와 L. mesenteroides의 혼합균을 선정하여 탄수화물 분해효소로 처리한 루우핀 두유와 처리하지 않은 루우핀 두유에서의 유산균의 생육과 산생성 능력을 조사하였다. 효소처리에 의한 루우핀 두유의 당조성은 처리하지 않은 루우핀 두유에 비하여 Fructose가 8.2배, Glucose가 3.0배 그리고 maltose가 2.3배였으며 총 유이당 함량은 1.5배였다. 효소처리하지 않은 루우핀 두유에서는 L., mesenteroides가 최대 생균수 1.0 $\times$ $10^{9}$ $m\ell$, 최종 pH 4.40 및 최종 산도 0.46%를 나타내어 가장 우수하였으며 효소 처리한 루우핀 두유에서는 L. acidophilus와 S. thermophilus의 혼합균이 최대 생균수 1.9 $\times$ $10^{9}$ $m\ell$, 최종 pH 3.69 및 최종 산도 1.13%를 보여주어 가장 뛰어난 유산균 조합임을 나타내었다. 유산 발효를 통한 루우핀 두유의 물리적 성질의 변화를 살펴보면 대체로 발효가 진행됨에 따라 효소처리하지 않은 루우핀 두유 기질에서는 점도가 증가하였고, 효소처리한 기질에서는 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 발효된 루우핀 두유의 점도변화와 심전속도는 유산균에 따라 다양함을 보여주었다. 관능 검사 결과에서 효소처리한 루우핀 두유를 S. lactis 및 L. casei로 배양한 것과 S. lactis와 L. mesenteroides 및 L. acidophilus와 S. thermophilus의 혼합균으로 배양한 것이 비교적 우수한 풍미를 지녔으며 유산균 음료로서의 사용 가능성이 확인되었다.

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복분자와 당귀 열수추출물의 마우스를 이용한 항암 및 항스트레스 효과 (Effect of Aqueous Extracts from Rubus coreanus Miquel and Angelica gigas Nakai on Anti-tumor and Anti-stress activities in mice)

  • 김정화;김철희;김효성;권민철;송영규;성낙술;이승은;이재선;권오웅;이현용
    • 한국약용작물학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.206-211
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    • 2006
  • 이전에 보고되었던 복분자, 당귀의 추출물의 항암 및 면역활성에 대한 2차 생리활성 검증을 위한 in vitro 실험으로 Sarcoma-180에 의해 유발된 복수암, 고형암에 대한 항암 효과 및 면역과 관련하여 항스트레스 활성에 대한 실험을 실시하였다. Sarcoma-180에 의해 유발된 복수암과 고형암에 대해 마우스의 체중을 20일간 측정하여 체중의 변화를 관찰한 결과 당귀, 복분자 추출물 모두 대조구에 비해 체중의 변화가 적은것으로 나타났다. 대조구는 20일째 47.3g으로 나타났고, 당귀는 45.8g, 복분자는 42.1g으로 나타나 두 가지 시료 모두 항암 효과가 있는 것으로 나타났고, 이 중 복분자가 더 높은 항암 효과를 나타낸 것으로 나타났다. 면역활성에 대한 2차 검증 실험의 하나인 항스트레스 활성을 측정한 결과 복분자와 당귀 추출물 모두 스트레스에 좋은 효과를 나타내었다. 항스트레스 활성 측정은 혈액내 스트레스와 관련 있는 cholesterol과 glucose를 측정하였고, 면역장기인간, 부신 및 비장의 장기의 무게를 측정한 결과 당귀, 복분자 모두 대조구에 비해 스트레스에 대한 좋은 효과를 나타내었다. Cholesterol과 glucose측정 결과 복분자 투여 시 두 가지 모두 standard control에 가까운 결과를 나타내었다. 장기 무게를 측정한 결과 복분자, 당귀 추출물 모두 대조구에 비해 장기 무게가 감소하는 경향을 나타내었다. 당귀와 복분자는 이전에 여러 가지 좋은 효능을 가지고 있다고 보고되었고, 그중에서 항암 및 면역활성에서도 좋은 효과를 나타낸다는 보고가 있었다. 이에 대한 2차 검증 실험으로 in vitro 실험을 통하여 항암 활성과 면역활성과 관련이 있는 항스트레스 활성을 측정함으로서 기능성 식품 개발에 기초적인 근거를 제공할 수 있는 것으로 생각되어진다.혈전용해효소는 trypsin과 유사한 serine protease에 속하는 혈전용해효소임을 확인할 수 있었다.것으로 판단되었으며, 그 외의 균주에서는 본 실험에서 사용한 첨가농도로는 완전한 증식억제 효과가 나타나지 않았다. 무발아 시료와 비교할 때 발아가 진행되면서 항균력이 떨어졌다. 암세포 증식 억제효과는 최고농도 $800\;{\mu}g/mL$에서 Calu-6 세포의 경우 발아 길이 5 mm 시료에서 95.12%, 무발아 추출물은 87.15%의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 동일 농도에서 발아 길이 5 mm인 시료의 경우 SNU-601에 대하여 85.33%의 억제효과를 보였다. 그러나 유방암세포인 MCF-7과 대장암세포인 Caco-2의 경우 최대농도의 시료를 첨가한 경우에도 세포증식을 억제하지 못하였다. 메밀의 발아 길이별 $IC_{50}$값을 살펴보면, Calu-6에서 발아 길이 5 mm 추출물에서 $301.06\;{\mu}g/mL$, SNU-601에서 2 mm 추출물이 $510.20\;{\mu}g/mL$로 탁월한 효과를 보였다. 즉, Calu-6와 SNU-601 세포주에 대한 $IC_{50}$은 대조군에 비해 발아에 의하여 세포독성 효과를 증가되었지만, MCF-7와 Caco-2에 대한 항암효과는 없음을 알 수 있었다.것으로 사료된다.높게 인식할수록 재방문의도 및 추천의도가 커지는 것을 알 수 있었다. 대학교 급식소 운영주체에 대한 소비자 인지도 조사결과 향후 대학교 급식소를 운영하는 위탁급식 전문업체의 경우 그들의 브랜드를 알리기 위한 홍보전략이 절실히 필요함을 알 수 있었으며, 최근고객감소로 인하여 다양한 급식운영 마케팅전략을 수립하고 있는 단체급식 운영자들은 재방문 및 추천의도의 선행요건이

찰옥수수 수확시기 및 저장조건이 이삭 품질에 미치는 영향 (Effects of Harvest Timing and Storage Conditions on Ear Quality of Waxy Corn)

  • 오세윤;심두보;송선화;박찬영;신종무;심상인
    • 한국작물학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.277-282
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    • 2016
  • 본 연구에서는 찰옥수수 재배 시 문제가 되는 수확 후 품질 변화를 명확히 구명하고자 찰옥수수 수확시기 및 저장조건에 따른 이삭 특성의 변화를 검토하여 최적의 수확시기와 저장방법을 제시하고자 수행하였다. 1. 암이삭은 출사 후 15일에서 25일 사이에 급격히 발달하였으며 알곡 무게도 암이삭의 발달과 같은 경향이었다. 출사 후 10일에 암이삭과 알곡의 무게는 각각 78.3 g, 1.13 g이었으며, 출사 후 25일에 224.9 g과 3.61 g으로 크게 증가하였다. 반면 출사 후 30일부터 크게 줄어들어 각각 10.6%와 6.1% 감소하였다. 2. 수확시기별 전분함량은 출사 후 25일에 73%를 나타냈고, 생육초기에 비해 약 10%의 증가를 보였다. 수확시기를 결정짓는 중요한 요인 중에 경도와 당도 만을 고려하였을 경우에는 출사 후 25일이 수확적기로 판단되었다. 3. 저장기간별 알곡 경도는 수확 직후 $726g\;cm^{-2}$에서 저장 28일에 $1894g\;cm^{-2}$로 증가하였다. 총당함량은 모든 저장 온도에서 감소하였으며, 감소폭은 온도에 따라 달랐으나 $3^{\circ}C$$10^{\circ}C$보다 $0^{\circ}C$ 저장에서 작았다.

학교급식에서의 잠정적 위험식품에 접종된 Staphylococcus aureus의 증식변화 (The Growth Kinetics of S. aureus Inoculated onto Potentially High Risk Foods in School Foodservice Operations)

  • 최정화;김은정;윤기선;곽동경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.335-345
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    • 2010
  • 본 실험에 선정된 메뉴를 대상으로 경쟁 미생물이 존재하는 상태(비멸균)와 존재하지 않는 상태(멸균)에 따라 접종한 S. aureus의 증식결과를 비교 시 콩나물은 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서, 두부조림과 잡채는 경쟁미생물이 존재하는 상태에서 우세적으로 S. aureus가 성장하였으며 미트볼 완자전의 성장은 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 존재하지 않는 상태에서 모두 유사하게 활발히 증식하는 것으로 관찰되었다. S. aureus는 독소를 생성하는 균으로 조리 후에도 생육이 가능하므로 조리 후 배식되기까지 보관온도 및 초기 오염 농도에 따른 균의 증식을 예측한 결과 초기오염농도에 대한 S. aureus의 증식은 오염농도가 낮을 때($1.0{\times}10^2\;CFU/g$)보다도 오염농도가 높을 때($1.0{\times}10^5\;CFU/g$) 균증식이 빠르게 일어남이 확인되었다. 같은 보관온도와 처리조건에서 균의 오염농도가 낮은 경우와 비교했을 때 오염농도가 높을 경우 LT는 감소하고 SGR은 증가하여 균증식이 더 빠르게 나타났다. 일반적으로 S. aureus는 경쟁력이 약하기 때문에 경쟁미생물이 존재하지 않는 상태에서 증식이 잘 되는 것으로 알려져 있으나, 잡채의 경우는 경쟁 미생물이 존재하지 않는 상태보다도 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식이 잘 이루어졌다. 미트볼 완자전을 제외하고는 잠재적 위해 메뉴들의 경쟁 미생물이 존재하는 상태에서 균 증식은 기존의 증식예측 모델이 Gompert 공식에 잘 적용되지 않았다. 이는 본 연구에서 의도했던 외적인 환경인자(온도, 초기오염농도 등)외에 의도하지 않았던 식품 내 존재하는 내적인 환경인자(항균효과가 있는 양념, 경쟁관계 있는 균 분포 및 농도 등)의 영향이 S. aureus의 성장에 영향을 미친 것으로 추정된다. 결론적으로 모든 메뉴에서 초기 접종 농도가 높고. $35^{\circ}C$에서 배양한 경우 S. aureus의 증식 속도가 높아 3시간 이내에 6 log CFU/g 이상으로 나타나 위험범위에 도달하였으며, 특히 동물성 단백질이 주성분인 미트볼 완자전의 경우 증식속도가 가장 빨랐으며, 비멸균과 멸균군의 차이는 메뉴에 따라 차이가 있었다. 학교급식에서 제공되는 메뉴의 특성에 따른 보관온도별 S. aureus 분포 변화는 본 연구의 접종실험 결과와 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 모델으로부터 얻어진 S. aureus의 성장곡선 결과사이에 유의적 차이가 관찰되었다. 이는 USDA Pathogen Modeling Program(PMP) 프로그램에 S. aureus의 성장을 최적으로 지지할 수 있는 조건으로 형성된 broth 상태에서 실시된 것과 다르게 접종실험이 현재 학교급식에서 제공되는 메뉴를 대상으로 하여 실시하였기 때문인 것으로 해석되며, 본 연구에서 실험 메뉴는 실제 조리된 식품에 존재하는 미생물의 분포와 수준을 반영하기 위해서 경쟁 미생물이 존재하는 상태와 비존재 상태로 구분하여 실시하였다. 실제 제공되는 메뉴에는 S. aureus 이외에도 다른 미생물들의 경쟁적인 존재와 식품을 구성하는 영양성분, 식품의 조리과정중 사용되는 양념류, 조리방법의 차이가 균의 증식에 영향을 미칠 수 있을 것이라 사료된다. 본 연구는 예측 미생물학을 가공식품이나 유제품이 아닌 급식에서 제공되는 음식에 시도한 연구로서 실험 조건인 접종농도, 멸균여부와 보관온도의 모든 조건에서 성장예측 결과를 얻지는 못하였으나 앞으로 조리된 식품에서 예측모델 연구에 기초 자료로 활용되어질 가능성이 높을 것이라 생각된다. 또한 식품에서 미생물의 증식을 정확히 예측하여 정량적 위해평가에 활용하기 위해서는 실제 식중독 발생의 원인이 되는 미생물들이 생존, 오염, 성장하는 식품에서의 결과를 기본 자료로 하여 새로운 증식예측 모델 개발 및 연구가 보다 활발히 이루어져야 할 것으로 사료되어진다.

감마선 또는 전자선 조사된 분쇄돈육과 돈육패티의 저장 중 품질특성 비교 (Comparison of the Quality of Gamma Ray- or Electron Beam-irradiated Minced Pork and Pork Patties)

  • 송범석;박진규;김왕근;김재훈;최종일;윤요한;변명우;김천제;이주운
    • 한국축산식품학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.194-202
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    • 2009
  • 본 연구는 분쇄 돈육과 돈육 패티의 품질특성에 대한 감마선 조사와 전자선 조사의 효과를 비교하기 위해 수행되었다. 각각의 샘플을 진공포장한 후 5에서 20kGy의 흡수선량으로 조사하였고 $30^{\circ}C$에서 저장하면서 품질 평가를 실시하였다. 분쇄 돈육과 햄버거 패티의 저장 중 미생물 생육에 대하여 감마선 조사가 전자선 조사에 비해 높은 미생물 사멸효과를 나타냈다. 저장 중 이화학적 품질변화에서 지방산화도(TBARS)는 방사선 조사선량 및 저장기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고, 감마선이 전자선에 비해 지방산화를 촉진시켰다. 휘발성 염기태 질소(VBN)는 감마선 조사구가 전자선 조사구에 비해 낮은 VBN함량을 나타내었다. 분쇄 돈육과 돈육 패티의 색도는 방사선 조사선량이 증가함에 따라 명도, 적색도, 황색도가 모두 유의적으로 증가하였다. 햄버거 패티의 경도(hardness)와 색, 씹힘성, 맛, 종합적 기호도 등의 관능적 품질특성은 조사전량이 증가할수록 감소하였고, 감마선이 전자선에 비해 품질 변화가 심했다.

보급연대가 다른 벼 품종들의 건물생산 및 수량 관련 형질 비교 연구 (Comparison of Traits Related to Dry Matter Production and Grain Yield among Rice Cultivars Released in Different Years)

  • 범용;이규종;이변우
    • 한국농림기상학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.183-189
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    • 2006
  • 건물 생산 및 수량 관련 특성들을 비교 검토하고자, 시대별로 보급 면적이 넓었던 Japonica 6품종과 통일형 3품종에 대하여 건물 생산 특성인 광소멸계수(K), 광이용효율(RUE), 누적엽면적지수(LAD) 등과 수량 및 수량구성요소를 조사하였고, 각 특성들을 비교 검토하였다. 벼 군락의 K는 70년대 이전에 보급된 품종은 0.5이상으로 높은 값을 보였으나, 그 이후에 나온 Japonica 품종과 통일형 품종은 0.5보다 낮은 값을 보였다. 출수전 RUE는 japonica 품종 중에서는 팔달벼가 가장 낮았고, 조동지와 낙동벼가 높았으며, 통일형 품종 중에서는 밀양23호가 유의하게 낮았으나 품종육성연대에 따른 일정한 변화경향은 없었다. 한편 등숙기 RUE는 품종간에 유의적인 차이가 없었다. LAD는 품종간에 유의적인 차이가 있었는데, 최근에 육성된 품종일수록 LAD가 큰 경향이었다. 출수기까지의 LAD는 출수기 건물중과 유의한 상관이 인정되지 않았으나, 출수 후 LAD 및 전 생육기간의 LAD는 등숙기 건물생산량 및 수확기 건물중과 각각 유의한 정의 상관이 있었다. 출수기 및 수확기 건물중은 품종간에 유의적인 차이는 없었으나 통일계 품종의 경우는 최근에 육성된 품종일수록 높은 경향이었다. 수량은 자포니카 품종의 경우 1900년대 이전 품종인 조동지만이 유의하게 수량이 낮았으며, 그 이후에 육성된 japonica 품종 간에는 수량의 차이는 없었다. 통일형 품종은 최근에 육성된 품종일수록 수량이 높은 경향이었다, 수량은 단위면적당 영화수와 유의한 정의 상관관계가 있었는데 통일계 품종은 최근에 육성된 품종일수록 단위면적당 영화수가 많았다. 이상의 결과를 요약하면 japonica 품종의 경우 육성보급 연대에 따른 건물생산 특성인 K, RUE 및 LAD의 일정한 변화 경향이 없었으나, 통일계 품종의 경우는 최근에 육성된 품종일수록 수량이 증가하였는데, 이는 영화수 증대에 따른 sink size 증대와 더불어 LAD증대에 따른 건물생산성 증대에 기인하는 것이었다.

종관자료를 이용한 벼 재배지대별 군락 내 기온 예측 (Using Synoptic Data to Predict Air Temperature within Rice Canopies across Geographic Areas)

  • 윤영관;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.199-205
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    • 2001
  • 넓은 지역에 걸친 병 예찰모형의 동시 다지점 적용은 지역특이적 식물 병 관리체계 구축을 위한 전제조건이다. 예찰모형의 구동변수로서 군락내부 기온자료 역시 충분한 공간해상도와 공간범위로 준비되어야 한다. 생육중기의 여 군락기온구조에 관한 실측정보를 토대로 만들어진 실용성 있는 광역 군락기온분포 예측 기법을 제시한다. 이앙 후 한 달째부터 출수기까지 벼 군락 내 기온 연직구조의 경시변화를 관측하여 맑은 날, 흐린 날, 비오는 날의 군락외부기온(250 cm)과 군락내부기온(10cm)간 편차의 경시변화양상을 정량화 하였고, 이를 토대로 군락외부 기온값이 주어지면 군락내부 임의높이의 기온을 추정할 수 있는 경험식을 작성하였다. 벼논의 경우 맑은 날 인근 관측노장 대비 전국적으로 0.6~1.2$^{\circ}C$ 낮다는 사실을 근거로 기온 공간내삽시 지표피복 특성이 벼논인 경우의 보정량을 결정하였다. 전라남북도 지역을 대상으로 기상청 정규관측소의 매 시간 관측값을 공간내삽 함으로써 초지로 덮여있는 가상지형상의 기온표면을 1km$\times$1km 해상도로 생성하였고, 위성영상자료의 분석을 통해 이들로부터 벼논에 해당되는 픽셀만 추출하여 기온 하강분을 보정함으로써 군락외부 기온을 준비하였다. 벼논특성을 가진 픽셀에 준비된 군락내부 기온추정식을 각각 적용하여 층위별 기온값을 추정하였다.

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온도와 질소원 종류에 따른 대형갈조류 감태(Ecklonia cava)의 생장 (Growth responses of kelp species Ecklonia cava to different temperatures and nitrogen sources)

  • 최선경;강윤희;박상률
    • 환경생물
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    • 제38권3호
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    • pp.404-415
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    • 2020
  • 감태(Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건(봄 17℃, 여름 25℃, 가을 21℃와 겨울 15℃)과 4가지 영양염 조건[대조구(control), 100 μM NH4+를 넣은 실험구(NH), 100 μM NO3-를 추가한 실험구(NO), 50 μM NH4+와 50 μM NO3-를 함께 넣은 실험구(NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값(5.8±0.5와 6.6±0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저 값(2.2±0.2와 3.0±0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고(1.32±0.10 μmol NO2- g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다(0.25±0.02 μmol NO2- g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.

하계 생육기 동안 Zoysiagrass와 Creeping Bentgrass의 비구조적 탄수화물 함량의 비교 (Comparison of Non-structural Carbohydrate Concentration Between Zoysiagrass and Creeping Bentgrass During Summer Growing Season)

  • Kim, Dae-Hyun;Jung, Woo-Jin;Lee, Bok-Rye;Kim, Kil-Yong;Kim, Tae-Hwan
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.145-152
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    • 2002
  • Zoysiagrass [Zoysia marella (L.) Merr.]와 creeping bentgrass (Agrostis palustris Huds)에서 고온 스트레스에 대한 탄수화물대사 반응을 규명하기 위해 4월부터 9월까지의 식물체내의 탄수화물 대사산물의 변화를 비교 분석하였다. 각 초종의 샘플은 1998년 조성된 무안 Country Club의 green과 fairway에서 채취하였다. Creeping bentgrass의 지상부 수량은 6월부터 8월까지 점차 감소하였고 이후 회복되었다. 반면 zoysiagrass의 지상부 수량은 크게 변하지 않았다. Creeping bentgrass의 엽록소 함량은 7월까지 zoysiagrass의 엽록소 함량에 비해 현저하게 높았고, 그후 7월부터 8월까지 43%의 감소를 보였다. 가용성 당의 경우 zoysiagrass은 전 시험기간동안 creeping bentgrass보다 높게 유지되었다. Zoysiagrass의 가용성 당은 4월부터 5월사이 약 58%의 증가를 보였고, 이후 8월까지 유의적인 변화가 없었다. Creeping bentgrass의 가용성 당은 7월까지 다소 증가한 후, 8월에 급격하게 감소하였다 Zoysaigrass의 Starch의 농도는 4월부터 5월까지 증가한 후 9월까지 지속적으로 감소하였다. Creeping bentgrass의 경우 starch와 fructan 농도는 공히 6월과 7월 사이의 높은 축적 및 7월과 8월 사이의 급격한 감소하는 특이점을 보였다. 이상의 결과들은 zoysiagrass 보다 creeping bentgrass가 6월과 8월 사이의 고온 스트레스를 많이 받고 있음을 보여주며, 이 기간 중 creeping bentgrass의 비구조적 탄수화물의 활발한 축적과 가수분해는 고온 스트레스와 밀접한 관련이 있음을 잘 나타내고 있다.

돈분의 자원화 퇴비 제조 방법 및 작물 재배 안전성 검정 (Composting Methods for Pig Sludge and the Stabilized Investigation of Crop Cultivation)

  • 오태석;김창호
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.51-62
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    • 2009
  • 본 연구는 돈분슬럿지에 함유되어 있는 구리와 아연을 제거하여 합리적인 돈분슬럿지 자원 화비료 생산법을 연구하였고 돈분슬럿지 자원화비료를 시비 후 옥수수를 재배한 토양과 식물체를 분석하여 돈분슬럿지 자원화비료의 안정성을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 돈분슬럿지의 화학적 특성 중 비효성분으로는 질소와 인산의 함량이 각각 4.4%와 6.29%이며 pH는 7.57로써 작물의 생육에 적합수준이나 돈분슬럿지에 함유되어 있는 중금속인 구리와 아연의 함량은 각각 805mg/kg, 1,704mg/kg으로 비료의 제한기준인 300mg/kg, 900mg/kg 보다 높아 적절한 퇴비화과정을 거치치 않고 토양에 직접 시비하였을 경우에는 토양에 중금속 집적이라는 토양오염을 유발할 소지가 있다고 사료된다. 유기산 9종류를 제조하여 중금속을 제거한바 구연산1수화물의 경우에는 구리 58%, 아연 97%를 제거하였고 옥살산2수화물의 경우에 는 구리와 아연 각각 48%, 56%의 제거율을 보인바 구연산1수화물을 구리와 아연의 제거용액으로 선정하고 증류수에 유기산용액의 혼합비율을 25%, 50%, 75%, 100% 4가지 수준으로 나누어 구리와 아연의 중금속 제거율을 측정한 바, 유기산용액의 혼합비율이 많아질수록 구리와 아연의 제거율이 정의상관관계를 나타내고 있으며 유기산용액 100% 수준에서는 돈분슬럿지의 잔존 구리와 아연의 함량은 330.03mg/kg, 41.28mg/kg로 구리의 경우에는 59% 아연의 경우에는 97%의 제거율을 나타내고 있다. 교반식 퇴비화과정으로 돈분슬럿지의 자원화 처리를 진행한 바 교반식 퇴비화 과정이 정체식 퇴비화 과정에 비하여 안정화 기간이 짧았고 이러한 안정화 단계는 온도변화에서 확인할 수 있는데 교반식의 경우에는 최고의 온도가 $4^{\circ}C$ 더 높게 나타났으며 안정화 최종단계라고 판단할 수 있는 온도 하강의 경우에도 교반식이 정체식에 비하여 7일 빠르게 진행된 것으로 나타난 바 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 효율이 높다고 사료된다. 구연산1수화물로 돈분슬럿지의 구리와 아연을 제거한 후 돈분슬럿지의 pH가 강산성 수준인 2 이하로 낮아졌는데 이는 돈분슬럿지가 저유기산이라도 구연산1수화물에 48시간동안 접촉하는 과정에서 화학적 특성이 변화된 것으로 사료되며, pH를 조절하기 위하여 소석회와 부자재를 혼합하여 퇴비화과정을 진행하여야 자원화비료로써의 활용가치가 높아진다. pH, EC 및 함수율의 안정화는 교반식 퇴비화과정이 정체식 퇴비화과정보다 빠르게 나타났다. 식물발아 실험인 Germination index 지수에서도 확인가능한데 교반식의 경우에는 안정화 단계의 기준인 Germination index 지수 80의 도달시점이 3주이내보다 정체식의 경우에는 4주 이후에 안정화기준인 80이 관찰되었다. 그러므로 생산기간의 단축에 의한 생산비 절감측면에서 볼 때 정체식 퇴비화공정보다는 교반식 퇴비화과정이 돈분슬럿지의 자원화비료 생산에 합리적인 퇴비화방법이라고 사료된다. 중금속의 함유량 등을 조사하여 토양과 사일리지 옥수수의 체내 안정성을 검사한바 옥수수 재배 후에 토양의 구리와 아연의 함량은 구연산1수화물로 중금속을 제거한 처리구2의 경우에는 구리, 아연의 함량이 각각 2.40mg/kg, 4.26mg/kg으로 돈분슬럿치만을 시비한 처리구3의 구리와 아연의 함량 8.00 mg/kg, 22.37mg/kg에 비하여 낮은 수준으로 나타나고 있다. 식물체인 청안옥의 중금속 함량도 식물체 부위별로 돈분슬럿지만을 시비한 처리구3이 구연산 1수화물로 중금속을 제거한 처리구2 보다 최소2배에서 최대 4배까지 높았다.