• 제목/요약/키워드: 식물성 단백질

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저온 저장 감수성 및 저항성 고구마 품종에서 저온 반응성 단백질체 연구 (Proteome analysis of storage roots of two sweet potato cultivars with contrasting low temperature tolerance during storage)

  • 김윤희;지창윤;김호수;정정성;최성환;곽상수;이증주
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권2호
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    • pp.118-123
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    • 2022
  • 고구마의 저온 내성 반응의 분자적 기작에 대한 정보를 얻기 위해 저온 저장 내성이 높은 고구마 품종 Xushu 15-1과 저온 저장 내성이 낮은 Xushu 15-4에서 발현되는 단백질체를 2-D와 MALDI-TOF/TOF를 이용하여 분석하였다. 저온 처리가 되지 않은 대조구 간의 분석 결과, Xushu 15-1에서는 4개의 단백질 spot이 새롭게 발현되었으며, Xushu 15-4에서는 1개 단백질 spot의 발현량이 Xushu 15-1에 비하여 더 높았다. 이들 중 Xushu 15-1에서 새롭게 발현된 spot 2는 sporamin으로 동정되었다. 4℃ 처리된 2개 품종의 저장뿌리에서 8주 동안의 단백질 발현량의 변화를 조사한 결과, Xushu 15-1에서는 별다른 차이가 없었다. 그러나, Xushu 15-4에서는 1개 단백질 spot의 발현량이 증가하였고 4개 spot들의 발현량은 감소하였다. 발현량이 감소된 단백질 중 spot 7 및 8번은 actin, spot 9 및 10번은 fructokinase-like protein으로 동정되었다. 본 연구의 결과는 저장 중 고구마의 저온 내성과 관련된 복잡한 반응성 기작에 대한 이해를 높이고, 향후 저온 저장 능력이 향상된 신품종 고구마의 개발을 위한 후보 유전자를 특정하는 데 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

보리종자에서 ${\alpha}-amylase$ 유도에 미치는 Dimethipin의 영향 (Effect of Dimethipin on the ${\alpha}-amylase$ Induction in Barley Seeds)

  • 전방욱
    • Journal of Plant Biology
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    • 제34권2호
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    • pp.159-163
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    • 1991
  • 합성 식물생장조절제인 dimethipin의 작용기작을 밝히고자 보리 무배부 종자 시스템에서 gibberellic acid(GA3)에 의해 유도되는 ${\alpha}-amylase$ 활성에 미치는 dimethipin의 영향을 조사하였다. Dimethipin은 mRNA와 단백질 함량 및 GA3에 의해 유도되는 ${\alpha}-amylase$ 활성을 뚜렷하게 억제하였다. 그러나 억제효과는 GA3 처리 후 dimethipin 첨가시간 간격이 커질수록 점점 감소하였다. Dimethipin을 GA3 처리후 18시간 이내에 첨가하였을 때 mRNA 함량증가를 억제하였다: 그러나 GA3 처리 18시간 경과 후에 첨가하였을 경우에도 수용성 단백질 함량 및 ${\alpha}-amylase$ 활성 증가를 억제하였다. 이러한 결과로 미루어보아 dimethipin은 mRNA 합성과 ${\alpha}-amylase$ 단백질 합성을 공히 억제하는 것으로 사료된다.

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형질 전환된 담배 세포에서 hGM-CSF 생산 연구 (hGM-CSF Production from Transgenic Nicotiana tabacum)

  • 변한열;변상요
    • KSBB Journal
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    • 제18권6호
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    • pp.435-439
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    • 2003
  • 형질 전환된 담배 seed에서 담배 식물체를 유도하여 White 액체 배지에서 기관 배양하였다. 암조건, sucrose 2%의 조건에서 좋은 growth pattern을 나타내었고, 계대 배양은 외마디법을 이용하여 2주마다 하였다. 기관 배양에서 hGM-CSF production pattern을 보면, intracellular에서는 큰 변화 없이 약 30 ng/g의 일정한 농도를 나타내었다. Extracellular에서 hGM-CSF 농도는 배양 6일 이후부터 급속하게 증가하기 시작하여 배양 12일째에 약 0.2ng/$m\ell$의 농도를 나타낸다. 기관배양은 다른 식물세포 배양 시스템에 비해 생산되어진 단백질의 안정성이 크다는 장점에 비해 세포 내에서 배지 내로의 단백질 분비가 적다는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 다양한 permeabilizing agents를 투여하여 담배 세포의 permeability를 증가시키고자 하였다. 그 결과, Pluronic F-68과 PEG8000을 첨가한 경우 담배 세포에서 배지 내로의 단백질 분비가 원활해졌음을 확인할 수 있었다.

수박에 과실썩음병을 일으키는 Acidovorax citrulli strain KACC17005의 유전체 해독 (Complete genome sequence of Acidovorax citrulli strain KACC17005, a causal agent for bacterial fruit blotch on watermelon)

  • 박혜지;성훈제;설우준;오창식;한상욱
    • 미생물학회지
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    • 제53권4호
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    • pp.340-341
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    • 2017
  • Acidovorax citrulli 병원세균은 수박에 과실썩음병을 일으킨다. 이 논문에서는 A. citrulli strain KACC17005 균주의 완전한 게놈 서열을 분석하여 보고한다. 게놈은 총 5,349,924 bp로 구성되어 있으며 G + C 함량이 68.54%이다. 단백질을 coding하는 유전자가 총 4,520개이고, 이들 중 적어도 15개의 유전자들은 감수성 식물에서 병원성을 증가시키거나 저항성 식물에서 면역반응을 유도하는데 중요한 제3형 effector 단백질을 코딩하고 있다.

Agrobacterium에 의한 식물형질전환에 관여하는 Arabidopsis RAT3 유전자의 분리와 분석 (Molecular cloning of the Arabidopsis gene rat3 that is involving in the Agobacterium-mediated planttransformation)

  • 남재성;양보경;김도훈;정순재;이영병
    • 생명과학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.423-431
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    • 2001
  • Agrobacterium에 의한 식물형질전환은 가장 일반적으로 많은 사용되는 식물형질전환 기술이냐 이 과정에서 관여하는 식물 유전자들에 대한 관여하는 식물 유전자들에게 대한 연구는 거의 전무한 상태다. 본 연구는 Agrobacterium의 감염에 저항성을 보이는 새로운 돌연변이들의 분리와 분석 연구에 연속하여 Agrobacterium에 의한 식물형질전환에 관여하는 Arabidopsis RAT3 유전자의 cDNA와 gemonic clone을 plasmid rescue 기술을 이용하여 분리하였다. 염기서열 분석결과, 매우 유사한 2개의 유전자가 (RAT3-1과 RAT3-2)약 600bp 간격을 두고 연속하여 존재함을 밝혔다. 그중 RAT3-1 이 mutagen으로 사용된 T-DNA에 의해 손상을 받아 rat3 돌연변이 형질이 유도되었다. RAT3 유전자의 단백질의 분자량은 15 kDa 정도이며 아미노 밀단에 분비를 위한 signal peptide를 가지며 단백질이 전체적인 매우 친수성인 것으로 미루어 세포막 밖으로 분비될 것으로 생각된다. 이들 유전자의 정확한 생물학적 기능에 대한 연구들이 수행 중이며, 이러한 기초연구는 식물형질전환 기술의 개발에 기여할 것이다.

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식품과 알레르기: 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성

  • 손대열
    • 한국식품영양학회:학술대회논문집
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    • 한국식품영양학회 2000년도 정기총회 및 동계학술심포지움
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    • pp.29-34
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    • 2000
  • 산업 발달에 따라 날로 많은 식품들이 새롭게 개발되어지고 있다. 또한 이와 병행해서 식품으로 인한 알레르기 발생 빈도도 날로 증가하고 있으며 그 증상 또한 점차 심화되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라도 예외는 아니어서 일반 알레르기 환자뿐 아니라 식품으로 인한 알레르기 환자들이 점차 증가됨이 보고되어지고 있다. 농산물 시장의 수입개방이후 우리나라에는 많은 해외 농산물이 수입되어지고 있으며 그 중 작년 한해의 경우 총 수입 농산물의 10%를 넘는 유전자 재조합 농산물이 우리나라에 수입되어진 것으로 통계 보고되어졌다. 이러한 관점에서 알레르기 환자의 증가와 새로운 식품 (특히 유전자 재조합 식품)의 증가에는 서로 관련성이 있을 것으로 추측되어지고 있어 (새로운) 식품에 대한 알레르기성의 예측과 관리가 필요한 실정이다. 이에 몇몇 발표된 유전자 재조합 식품에 관련된 알레르기성 검사 논문들과 실험실에서 이루어진 연구 결과들을 중심으로 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성에 대해 알아보고자 한다. 일반적으로 식품의 단백질이 알레르겐(allergen)으로 작용하기 위해서는 먼저 소화효소에 의해 분해되어지고 장에서 흡수되어져서 immunopotent cell에 의해 process 되어 immune system에 present 되어져야 한다. 따라서 단백질로 인한 알레르기 반응은 그 단백질의 자연적 형태 뿐만이 아니라 소화 효소에 분해된 단편들의 구조 또는 다른 알레르겐 단백질과의 유사 구조로 인한 교차 반응에 의해 발생함을 기억해야 한다. 식품 단백질 중 어떤 단백질이 알레르겐으로 작용하는가에 대한 특이성 조사에 많은 관심이 집중되어지고 있지만 아직까지는 대략 다섯 개 정도의 일반적인 특성으로서 요약되어질 수 있다. 그러나 이러한 대략의 특성에 적용되지 않는 식품 알레르겐도 많음을 잊어서는 안 될 것이다. 알레르겐으로 작용하는 식품 단백질의 일반적 특성 1. 좋은 수용성 2. 식품내에 많은 부분을 차지하는 주 단백질이 주 알레르겐으로 작용 3. 단백질내에 하나 이상의 IgE-binding site 존재 4. 위장액에 대한 저항성 5. 10~70 kDa 크기 유전자 재조합 기술이란 말 그대로 유전자를 인위적으로 새롭게 조합하는 기술로 이전의 기술로는 불가능했던 유전적 변형을 농작물과 동물에 가능하게 했으며 이로 인해 유전적으로 변형된 식용 동식물의 개발이 가능하게 되었다. 새로운 유전인자를 개체에 삽입함으로 새로운 단백질이 발현 될수 있고 그로 인해 1) 해충과 질병에 대한 저항성 증가, 2) 화학 제초제에 대한 새로운 저항성 부여, 3) 식품의 저장성 향상, 4) 식품의 영향적 보충/향상 등의 이점을 얻을 수 있다 (표 1). 세계적으로 유전자 재조합 된 새로운 농산물의 재배는 날로 증가추세에 있으며 그 중에서 가장 많은 부분을 차지하는 농산물로 soybean을 들 수 있으며 (표 2) soybean을 중심으로 그 알레르기성의 변화가 연구 조사된 몇 가지 예를 살펴보고자 한다. (표 3)에 요약된 soybean중 첫 번째 경우는 재초제에 대한 저항성을 높여주기 위해 Agrobacterium에 존재하는 EPSPS라는 단백질을 콩에서 발현하도록 찬 유전자 재조합 된 콩의 경우이다. 이 콩의 경우에는 첫째. 이전된 새로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었다는 점등의 결과를 기준으로 알레르기에 대한 개별 검사 없이 안전한 콩으로 결론짓고 있다. 영양성을 높이기 위해 Brazil nut에서 methionine 함량이 풍부한 2s albumine을 콩에서 발현하도록 한 두 번째 유전자 재조합 콩의 경우 이전된 단백질 때문에 Brazil nut에 알레르기 반응을 일으키는 알레르기 환자들을 조사한 결과 역시 재조합 된 콩에도 알레르기 반응을 일으켰다는 보고이다. Brazil nut에서 콩으로 이전된 단백질이 Brazil nut에서의 알레르기성을 그대로 유지한 점을 볼 때 새로운 단백질이 어디에서 유래하는가가 중요함을 잘 보여준 연구이다 세 번째 콩의 경우 역시 영양성을 높여주기 위해 corn에서 10 kDa과 HSZ 단백질을 콩에서 발현하도록 유전자 재조합했는데 이 콩의 경우는 알레르기 환자들이 유전자 재조합 된 콩과 자연 콩에 반응의 차이를 나타내지 않았다는 결과 보고이다. 위의 세 실험 결과들을 종합해 볼 때 무엇보다도 새롭게 발현된 단백질이 원래 어떤 성질을 갖고 있으며 어디에서 유래했는지가 알레르기성 조사에 중요한 역할을 한다 할 수 있겠다. 또한 유전자 재조합된 식품들은 알레르기 환자들을 위해 표기되어져야 할 것인데 이를 위한 알레르기성 검사 실험은 공공단체를 통해 이루어져야 할 것이며 환자들마다 알레르겐으로 작용하는 단백질의 인식부위(epitope)가 다를 수 있기 때문에 적어도 10명 이상의 알레르기 환자들이 조사되어져서 검사가 이루어져야 할 것이다. 환자들의 혈청을 통한 in vitro 실험에서는 ELISA, RAST, immunoblotting과 같은 검사 방법들이 적용될 수 있고, 그 결과가 음성인 경우에 그 다음 단계로 in vivo 실험에서는 직접 환자의 피부반응검사 (skin prick test)나 DBPCFC (double-blind placebo-controlled food challenge) 검사 방법을 통해 확인되어져서 이 모든 경우가 음성인 경우와 하나라도 양성인 경우를 구별하여 식품에 표기함으로 알레르기 환자들의 유전자 재조합 식품에 대한 안전성이 보장되어져야 할 것이다.

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Automobile leather의 내구성 증진을 위한 Wet process 연구 (A Study of Wet Process for High-durability Automobile leather)

  • 신은철;이상철;김원주;강건;윤미정;오정석;정기연
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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    • pp.53-53
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    • 2011
  • 자동차용 천연가죽 시트의 제조 공정에서 크롬과 비크롬 Metalic 탄닝제, 식물성 탄닝제, 신탄(Syntan) 및 가지제(Fatliuor) 등의 종류와 함량에 따른 인장강도, 신장율, 정하중 신율, 잔류줄음율 등을 측정하여 특정하중에 따른 콜라겐 섬유 조직의 영구변형율과의 상관관계를 비교 분석해본 결과, 크롬 및 비크롬계 탄닝제에 비해 식물성 탄닝제를 적용하였을 때 조직의 변형율이 적었으며, 리틴닝 공정에서 아크릴계, 레진계 및 단백질계 신탄을 혼합 적용하였을 때 가죽의 배(Belly)부위의 물성 균일화 효과가 우수하였으며, 음이온성 가지제 9%를 사용하여 가죽에 유연성을 부여함으로써 조직이 치밀하고 변형율이 감소되어 내구성이 우수한 결과를 나타내었다.

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복부비만 관리프로그램이 성인 비만여성의 식이섭취, 스트레스지수 및 복부비만율에 미치는 영향 - 복부비만감소군과 복부비만증가군의 비교를 중심으로 - (Effect of an abdominal obesity management program on dietary intake, stress index, and waist to hip ratio in abdominally obese women - Focus on comparison of the WHR decrease and WHR increase groups -)

  • 이지원;유숙영;양소영;김혜숙;조성경
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제45권2호
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    • pp.127-139
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    • 2012
  • 본 연구는 비만연구소 복부비만관리 프로그램에 참여한 복부비만율 0.80 이상인 복부비만 여성 195명을 대상으로 12주간 실시하였으며, 프로그램 종료 후 복부비만 감소 여부에 따라 복부비만율 감소군과 복부비만율 증가군으로 나누어 신체계측치의 변화, 식이섭취의 변화, 혈관나이, 스트레스 지수 및 건강지수의 변화를 비교 하였다. 영양소의 섭취량을 살펴본 결과, 체중, 허리둘레, 엉덩이둘레가 유의적으로 감소한 복부비만율 감소군에서 식물성 단백질, 칼륨, 비타민 A, 엽산, 식이섬유, 칼슘, 인, 비타민 $B_2$, 비타민 $B_6$, 비타민 C, 식물성지방, 철분, 나트륨, 나이아신, 비타민 E 및 다가불포화지방산의 영양밀도가 유의적으로 증가하였고, 단백질, 칼슘, 인, 비타민 A, 비타민 $B_1$, 비타민 $B_2$ 그리고 비타민 C의 INQ가 유의적으로 증가하였다. 특히 식이섬유, 칼슘, 인, 아연, 비타민 $B_6$, 비타민 C 그리고 비타민 E의 변화율은 복부비만율 감소군에서 더 컸으며, 두 그룹간의 유의적인 차이를 보였다. 식품섭취 다양성의 변화를 살펴보기 위해 식품군별 섭취 가짓수를 비교해 본 결과, 복부비만율 감소군에서 어패류, 두류, 견과류, 채소류 그리고 버섯류 가짓수가 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 복부비만율 감소군에서는 스트레스 지수와 건강지수가 유의적으로 개선된 반면 복부비만율 증가군에서는 건강지수가 감소하였다. 본 연구에서는 복부비만율 변화와 영양밀도, 혈관나이, 스트레스 지수 및 건강지수 변화간의 상관성을 알아보았다. 그 결과, 복부비만율 감소의 변화율이 높을수록 식물성 단백질, 식물성 지질, 섬유질, 칼슘, 철분, 칼륨, 아연, 비타민 A, 비타민 $B_2$, 비타민 $B_6$, 비타민 C 그리고 엽산의 섭취량이 유의적으로 감소하였고, 복부비만율 증가의 변화율이 높을수록 동물성 단백질과 총 지질의 섭취량이 유의적으로 증가하였다. 스트레스 지수와 건강지수와의 관련성에서는 복부비만율 감소율이 높을수록 스트레스 지수가 유의적으로 감소하는 양의 상관관계를 보인 반면, 건강지수는 증가하는 음의 상관관계를 보였다. 이상을 통해 볼 때, 영양교육과 식습관 및 생활습관 개선 교육으로 구성된 복부비만관리 프로그램은 식이섭취에 긍정적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 스트레스도 완화시켜 복부비만율 개선에 도움이 되므로, 후속 연구에서는 이러한 교육을 장기프로그램에 적용시킨 뒤 이러한 복부비만율 개선이 지속적으로 유지되는 지를 살펴보는 것이 필요하다.

식물성 대체육의 안전성 검증을 위한 위해요소 모니터링 (Monitoring Hazards to Verify the Safety of Plant-Based Meat Alternatives)

  • 마아영;신은성;손선아;신태선;정현정
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.83-94
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    • 2024
  • 국내에서 제조되어 유통되는 식물성 대체육을 대상으로 일반성분(수분, 단백질, 지방), 지방의 산패도, 지방산의 조성, 아플라톡신, 중금속 함량을 분석하였다. 그 결과 한번 익힌 후 건조된 형태의 식물성 대체육보다 익히지 않고 수분이나 지방에 의해 성형과정을 거친 냉동제품에서 상대적으로 많은 양의 지방을 함유하고 있음을 확인할 수 있었다. 조지방 함량이 1 g을 넘는 시료를 대상으로 지방의 산패도(산가, 과산화물가)를 측정했다. 그 결과 일부 시료에서 높은 산가 및 과산화물가가 측정되었으나 식품공전상에 대체육에 대한 정확한 분류가 되어있지 않아 산패도에 대한 안전성을 판단하기 위한 규격이 필요해 보인다. 가스크로마토그래피를 사용하여 지방산 조성을 분석한 결과 대부분은 불포화지방산이 차지하고 있지만, 일부 포화지방산의 함량이 높은 시료가 있었다. 포화지방산 및 불포화지방산의 함량이 높은 식물성 대체육을 식물성 유지를 사용하여 가열조리를 거쳐 섭취하게 된다면, 많은 양의 지방을 섭취하게 될 수 있음을 예측할 수 있다. 또 가스크로마토그래피를 사용한 지방산 분석법을 통해 식물성대체육에 동물 유래 지질이 함유되어있지 않음을 확인할 수 있었다. 이는 이후에 식물성 대체육에 대한 영양표시성분 및 실제성분의 대조 시에 활용될 수 있음을 시사한다. 식물성 대체육에 대하여 아플라톡신을 분석한 결과 현재 식품공전에 제시된 농산물 중 아플라톡신 기준규격에 대하여 적합인 수준이나 미량 검출되는 것을 확인하였다. 중금속의 분석 결과 모두 불검출이었으나 환경요인 및 원재료에 따라 중금속의 오염이 의심될 시에 중금속 분석을 진행할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 실험결과를 통해 국내에 유통되고 있는 일부 식물성 대체육에 대한 안전성을 확인하였으나 산가, 과산화물가, 아플라톡신, 중금속은 대체육에 대하여 구체적인 분류 및 적합 규격이 마련되어 있지 않아 적합 판정시에 비슷한 성향을 가진 식품군에 대조하여 판단해야 하는 어려움이 있었다. 따라서 기존의 기준에 대하여 검토 또는 변경을 거쳐 식물성대체육에 대한 관리기준이 설정한다면 유사한 식품군의 건전성 및 적합성을 유지하는 것에 도움이 될 것으로 판단된다.

국내 패션프루트(Passiflora edulis)에서 분리한 Cucumber Mosaic Virus의 특성 (Characterization of Cucumber Mosaic Virus Isolated from Passion Fruit (Passiflora edulis) in Korea)

  • 김예영;박태선;박지수;민동주;신유섭;홍진성
    • 식물병연구
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    • 제30권1호
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    • pp.60-65
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    • 2024
  • 2020년 7월, 전라남도 해남에서 퇴록병반과 엽맥녹대 등 바이러스 병징이 보이는 패션프루트(Passiflora edulis) 잎으로부터 total RNA를 추출했으며, RT-PCR 검정과 염기서열 결정을 통해 CMV-HN2를 동정하였다. 패션프루트에 감염하는 CMV의 생물학적 특성을 확인하기 위해 10개 지표식물에 CMV-HN2를 접종한 결과, CMV-Fny와 비교하여 전형적인 CMV의 감염 패턴을 나타냈다. CMV 패션프루트 분리주들의 외피단백질에 대한 계통발생학적 분석한 결과, CMV의 패션프루트 분리주들은 subgroup I에 속하는 것으로 나타났으며, 그중 CMV-HN2는 subgroup IA에 속하는 것으로 나타났다. 또한 국내 패션프루트 CMV 분리주들 사이의 subgroup 차이가 확인되었다. 패션프루트 분리주 간의 외피단백질 아미노산 서열을 비교하였을때, CMV-HN2는 다른 분리주들과 특이적으로 4-8개 아미노산 차이가 존재하였다. 이 결과를 통해, 패션프루트 CMV 분리주들의 외피단백질에서 유전적 다양성이 있음을 확인하였다.