경북의성 약용작물재배지에서 뿌리혹선충에 대한 발생생태를 조사하기 위하여 시기별 발생소장과 토성에 따른 선충의 증식정도, 토양심도 다른 뿌리혹선충의 서식밀도를 1991년부터 1992년까지 2개년간 조사한 결과는다음과 같다. 뿌리혹선충(M.hapla)의 발생소장을 조사한 결과 유충발생 최성기는 4월초순, 6월중순, 7월하순, 8월하순 등 4회였다. 토성과 뿌리혹선충과의 관계를 보면 사토와 사양토에서 뿌리혹선충의 난관 유충이 가장 많았고 식토에서는 밀도가 낮았다. 토양심도별 M.hapla 유충밀도는 작약포장에서 토심 15cm까지가 1,064~1,486마리로 가장 높았으며 50cm이상에서도 검출되었다.
본 연구에서 우리는 작약 뿌리 추출물이 TLR4/PI3K/Nrf2 신호전달을 통해 p62/SQSTM1을 증가시켜 대식세포에서 자가포식을 유도한다는 것을 확인하였다. 대식세포의 자가포식 유도는 선천성과 적응성 면역 반응 간의 연결을 강화해 백신 보조제 개발에 있어서 중요한 표적으로 사용되기 때문에, 작약 뿌리 추출물은 백신개발에 필수적인 백신보조제로의 활용이 가능할 것으로 생각된다.
작약은 다년생 숙근성으로 가을에 식재가 일반적이지만 식재시기를 놓치거나 토지의 이용, 농가의 사정 등으로 부득이 봄에 식재 할 경우 생육과 뿌리수량에 미치는 영향에 대하여 시험한 결과는 다음과 같다. 식재 당년 맹아의 출현은 봄 식재시기가 늦을수록 빨라졌다. 생육은 3월 10일에 식재한 것이 가장 양호하여 키가 크고 줄기수가 많았으며 뿌리의 길이와 수 및 굵기도 증대되었다. 4월 10일에 식재한 것은 생육중 고사로 결주가 24% 발생하였고 생육이 불량하였으며 뿌리 수량은 3월 10일 식재에 비하여 43% 수준으로 크게 저조하였다. 2년생 10g당 건근수량은 3월10일 식재가 635 kg으로 가장 많았으며 2월 25일과 3월 25일은 비슷하였고 4월 10일 식재는 359 kg으로 가장 적어 작약 봄식재 시기는 언땅이 풀린 후부터 3월 10일 경이 가장 적합하였다. 작약의 주성분인 Paeoniflorin함량은 봄식재시기 간에 유의성이 없었다.
작약의 양질약재 생산을 위한 기초 자료를 얻고자 건조과정중 박피시간별 절단과 무절단 그리고 열풍건조 온도를 달리하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 박피시간이 길어질수록 건조시간은 통뿌리보다 절단한 것이 건조온도가 단축되었으며, $30^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$까지의 건조온도에서 건조온도가 상승할수록 온도상승의 효과는 감소하였다. 작약의 주 약용성분인 paeoniflorin 함량은 무박피 절단형태로 열풍온도 $30^{\circ}C$에서 건조한 작약이 3.48%로 가장 높은 함량을 유지하였고, 120분 박피후 통뿌리로 $60^{\circ}C$에 열풍건조한 작약은 2.29%로 건조과정중 많은 양이 손실되어 가장 낮게 나타났다. 건조작약의 외부색택은 통뿌리로 $60^{\circ}C$에서 열풍건조했을 때 흑갈색으로 변하는 정도가 가장 심했다. 따라서 작약 수확후 건조과정 중 건조시간 단축과 약효성분 그리고 색택면에서 건조전의 처리 방법은 무박피 절단형태가 장시간 박피 원형형태보다 우수한 것으로 판단된다.
401종의 식물에서 얻은 메탄올 추출물 662개를 식물 병원성 곰팡이[딸기잿빛곰팡이병균(Botrytis sp.), 고추탄저병균(Colletotrichum sp.), 작약점무늬병균(Alternaria sp.) 및 작약검은뿌리썩음병균(Cylindrocarpon sp.)]에 대한 분생포자의 발아억제 활성을 microdilution assay로 측정하였다. 검정에 사용한 추출물 중에서 36종의 추출물이 1종 이상의 곰팡이에 대하여 억제활성을 보였다. 짚신나물, 고본, 족도리풀, 일천궁, 백선 및 목향의 뿌리, 능소화의 잎가지, 감초의 지상부, 뽕나무의 가지 추출물은 식물의 지상부 조직에서 발병하는 균(Botrytis sp., Colletotrichum sp. 그리고 Alternaria sp.)과 뿌리에 발병하는 균(Cylindrocarpon sp.)의 포자발아를 모두 억제하는 항균활성을 보여 주어 이들 추출물의 항균범위가 넓은 것으로 나타났다. 각각의 곰팡이 대한 추출물의 억제활성을 보면, 뽕나무의 가지와 고삼의 뿌리 추출물은 1,250 mg/L에서 딸기잿빛곰팡이병균의 포자발아를 완전히 억제하였다. 고추탄저병균의 포자발아억제에 가장 강한 추출물은 홀아비꽃대의 뿌리였으며, $1,250{\mu}g/ml$에서 완전히 억제하였다. 작약점무늬병균에 가장 강한 억제활성을 나타낸 추출물은 감초의 지상부였으며, $625{\mu}g/ml$에서 포자의 발아를 100% 억제하였고, 새모래덩굴의 뿌리와 뽕나무 가지 추출물은 $1,250{\mu}g/ml$에서 억제하였다. 작약검은뿌리썩음병균에 가장 강한 억제활성을 나타낸 추출물은 감초의 지상부와 목향의 뿌리였으며, $1,250{\mu}g/ml$에서 포자발아를 억제하였다.
작약의 번식방법과 작약근 / 목단접수의 유효성분을 비교 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작약실생묘 파종적기는 수확후 같은해 8월20일에서 9월10일에 파종하는 것이 발아율이 양호하였다. 2. 분주법은 춘식보다 추식이 작약의 생육에 유리하였다. 3. 삽목법은 개화중에 실시하는 것이 발근율이 양호하였고, 생장조정제는 무처리관행 대비보다 Ruton 처리가 발근율이 21% 증가하였으나 정아출현이 되지 않았다. 4. 작약근 / 목단접수의 접목시기는 9월이 적기이고, 작약근 / 목단접수에서 뿌리 생산성도 가장 우수하였다. 5. 작약 유효성분은 paeoniflorin 성분이 가장 많았고, 목단은 paeonol 성분이 많았으며, 작약근 / 목단접수의 paeoniflorin 성분은 작약보다 75.9% 높았으며, 기타 유효성분 또한 작약근과 비슷한 경향이었다.
작약의 재배 기간을 단축시켜 생산비를 줄이기 위한 시험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 하우스재배에서는 노지에 비하여 맹아의 출현과 개화가 촉진되었으나 지상부 및 뿌리의 생육이 불량하였고 2년생의 10a당 수량은 533kg으로 무처리 보다 19% 감수되었다. 분주묘 크기가 $100g{\sim}130g$인 대묘를 식재한 경우 2년생 뿌리 수량이 관행 재배 2년생에 비하여 15% 증수되었다. 대묘(노두 무게 $100{\sim}130g$)를 이랑너비 60cm, 포기사이 25cm로 밀식하고 흑색비닐을 식재부터 수확까지 2년간 피복한 것이 생육과 뿌리 품질이 양호하였고, 10 a당 뿌리수량이 902kg으로 가장 많았다. 작약을 $3{\sim}4$년 만에 수확하던 것에 대치하여 2년 만에 수확할 수 있는 방법은 대묘를 식재하거나, 대묘를 밀식하여 식재부터 수확까지 흑색비닐을 피복하는 방법인데, 이 경우 농가관행 3년생에 비하여 수량의 차이는 있었으나 10 a당 년간소득은 $15{\sim}28%$ 향상되어 재배기간을 1년 단축시키고 경지 이용율을 높이면서 생산비를 획기적으로 줄일 수 있었다.
6월 하순부터 1개월 간격으로 작약의 잎과 줄기에 인위적 고사를 유도하여 지상부 고사가 뿌리의 발달, 수량, 상품성에 미치는 영향을 구명코자 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 작약의 잎과 줄기를 고사시키는 주 병원균은 점무늬병균, 녹병균, 흰가루병균, 검은무늬병균, 탄저병균, 갈색점무늬병원균이었다. 2. 점무늬병과 흰가루병은 4월 하순에서 5월 중순경에 발병되었고, 녹병은 6월 상 순부터 발생되어 시일이 경과할수록 발생율이 증가하였다. 3. 작약 지상부의 고사는 5월 하순부터 시작되어 8월 하순경에는 50% 이상의 고사율을 보였다. 4. 수량은 정상주에 비해 6월 하순 및 7월 하순 고사가 $31{\sim}35%$ 감수되었고, 8월 하순과 9월 하순 고사가 $7{\sim}12%$의 감수를 보였다. 5. 직경 10mm이상 상품성이 있는 뿌리수는 6월과 7월 고사가 8월이후 고사에 비해 적었고 주성분 Paeoniflorin 함량은 조기에 고사된 작약 뿌리 가 오히려 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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