• 생명과학회지
• /
• 제19권9호
• /
• pp.1218-1225
• /
• 2009

DFA (Difructose anhydride)는 특유의 구조적인 안정성 때문에 당뇨병 환자를 위한 당원으로써 적합하다는 연구가 보고 되어 있다. DFA에는 4가지 type이 있는데 inulin에 의한 DFA I DFA III DFAV가 있고 levan에 의한 DFA IV가 있는 것으로 알려져 있다. 특히 DFA IV는 당뇨병 환자를 위한 당원 뿐 만 아니라 rat을 이용한 연구에서 칼슘의 흡수를 도와 준다는 보고가 있었다. 이러한 DFAIV를 생성하는 데 쓰이는 Microbacterium sp. AL-210에서 유래한 LFTase (Levan fructotransferase)의 wild-type과 mutants (D63A, D195N, N85S)의 구조적 특성을 밝히기 위해 정제하였다. LFTase의 wild-type과 mutants들을 대량 발현시킨 후 흡착 크로마토그래피, 이온교환 크로마토그래피 그리고 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 고순도로 분리 정제하였으며 이를 SDS-PAGE를 통하여 확인하였다. 분리 정제된 단백질을 JNET 이차 구조 예측 프로그램, solubility 측정, CD (원 편광 이색성 분광편광계), fluorescence spectroscopy (형광분석법), DSC (시차주사열량계)를 이용하여 분석하였다. 또한 다중 정렬과 2차 구조 예측 프로그램을 이용하여 wild-type의 2차 구조를 분석하였다. Solubility 측정에서 가장 적합한 온도는 $55^{\circ}C$, 최상의 pH는 7.5로 나타났다. CD 분석에서 wild-type과 비교한 결과 다른 mutant에 비해 N85S의 $\alpha$-helix가 많이 감소한 것과 $\beta$ strand와 random coil이 증가한 것을 확인하였다. 또한 DSC 분석을 통해 wild-type이 다른 mutants에 비해 안정적인 구조를 지닌 것을 확인하였다. 형광분석에서 N85S가 wild-type과 가장 유사하게 나타났으며 D63A와 D195N은 wild-type에 비해 높은 강도를 나타내었다. 또한 wild-type의 sequence를 Exo-inulinase from Aspegillus awamori, a plant fructan 1-exohydrolase from Cichorium intybus 그리고 invertase from Thermotogo maritime (Tm)의 sequence와 다중 정렬한 결과 Exo-inulinase와 높은 identity를 보였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.227-234
• /
• 2017

본 연구는 딸기 '매향'의 양수분 흡수율을 고려하여 개발한 배양액을 검증하고자 이온 조성이 다른 5종 배양액으로 8개월 동안 수경재배하면서 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 2015년 9월 22일 코이어 고설베드에 딸기 묘를 정식하고 1개월 후 다섯 종류의 배양액 농촌진흥청 딸기 배양액(RDA), 야마자키 딸기 배양액(Yamazaki), PBG 딸기 배양액(PBG), 서울시립대 딸기 배양액(UOS) 및 새로 개발된 서울시립대 딸기 배양액(NewUOS)을 사용하여 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.0으로 1일 주당 150~300mL 공급하였다. 정식 60일 후 엽폭, 엽병장은 배양액 종류에 차이를 보였으며, 광합성은 RDA와 NewUOS 배양액 처리에서 높았고, PBG 배양액 처리에서 낮았다. 영양생장기 배액의 EC는 공급수준보다 낮은 EC $0.7{\sim}0.8dS{\cdot}m^{-1}$, 이후는 EC $1.0{\sim}1.2dS{\cdot}m^{-1}$로 안정되었다. 배액 pH는 Yamazaki 배양액 처리에서 6.2~6.8로 높은 반면, UOS 배양액은 5.1~5.2로 낮았다. 영양생장기 배액의 무기이온은 질산태 질소의 흡수가 가장 활발하였으며, 화방전개 이후 칼륨 흡수가 NewUOS, UOS 및 Yamazaki 배양액 처리에서 높았다. 정식 6개월 후 지상부와 지하부 생체중과 건물중은 UOS와 NewUOS 배양액에서 높았으며, 지상부 건물율은 Yamazaki 배양액에서 43.5%로 낮았으며, 지하부 건물율은 NewUOS배양액에서 30.6%로 낮았다. 12월부터 2월까지 수확된 딸기의 과장, 과폭, 과중, 당도는 배양액 차이에 의한 유의성은 없으나, NewUOS 배양액에서는 주당 과수와 평균 과중이 높아 수량이 높았다. 3월부터 5월까지 Yamazaki 배양액에서 수확된 딸기는 주당 과수와 수량이 높았다. 따라서 이온 조성 차이에 따른 배양액 5종으로 수경재배하였을 때 '매향'의 생육은 차이를 보이지 않았으나, 시기별 상품성 향상을 위해 정식 후 ~ 2월까지는 NewUOS 배양액을, 고온과 화방당 착과량이 많아지는 3월 이후에는 Yamazaki 배양액으로 재배하는 것이 적합하리라 본다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.48-54
• /
• 1986

원자력산업(原子力産業)의 발달(發達)에 따라서 이들 시설(施設)로부터 방출(放出)될 수 있는 방사성물질(放射性物質)에 의한 환경오염(環境汚染)과 방사성폐기물처리(放射性廢棄物處理), 처분에 관한 문제가 야기되고 있으며 농업환경(農業環境)에서는 특히 반감기(半減期)가 긴 핵종(核種)의 토양(土壤), 식물계(植物系)를 통한 인체(人體)로의 이행경로(移行經路)가 매우 중요하다 따라서 본 연구는 답토양(畓土壤)의 이화학적특성(理化學的特性)과 점토광물(粘土鑛物)등을 고려하여 국내(國內)에 분포(分布)된 5개 토양통(土壤統)을 선정하여 $Sr^{90}$을 처리(處理)한후 pot 재배(栽培)로 수도체내(水稻體內)의 흡수(吸收)와 분포(分布)를 조사하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) $Sr^{90}$은 처리량에 비례해서 수도체내(水稻體內)에 흡수량(吸收量) 증가(增加)를 보였으나 토양(土壤) 10㎏ 당(當) $40{\mu}Ci$ 처리(處理)하여도 수도(水稻)의 생육장해(生育障害)는 볼 수 없었다. 2) 수도체내(水稻體內) 부위별분포(部位別分布)에서 $Sr^{90}$ 은 잎(84.5%)에서 가장 높았고 줄기(13.5%)와 종실(種實)(2.0%) 순서로 낮은 분포를 보였고 $Sr^{90}/Ca$ 비는 잎(872)과 줄기(667)에서 높고 종실(種實)(89)에서 낮았다. 3) 수도(水稻)의 $Sr^{90}$ 흡수율(吸收率)은 $0.15{\sim}0.30%$ 범위였으며 토양(土壤) pH, 치환성양(置換性陽) ion 함량(含量)의 증가(增加)에 따라서 수도(水稻)에 의한 $Sr^{90}$ 흡수(吸收)는 감소(減少)되었으나, 토양중(土壤中) 질소, 유리물 및 점토함량(粘土含量)의 증가(增加)에 따라서는 흡수(吸收)도 증가(增加)되었고, Illite가 적고 Vermiculite가 많은 토양(土壤)에서 $Sr^{90}$흡수(吸收)가 많았다.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.227-249
• /
• 2016

비소는 화학적 형태에 따라 독성이 상이하며 무기비소의 독성이 강하며 피부병변이나 피부암을 유발시키는 발암물질로 알려져 있다. 무기비소의 인체섭취한계량으로, JECFA에서는 기존의 무기비소의 주간잠정섭취허용량 $15{\mu}g/kg$ b.w./week을 철회하였으며, EFSA에서는 폐, 피부암, 피부병변 등에 대한 $BMDL_{0.1}$ $0.3{\sim}8{\mu}g/kg$ b.w./day를 제시하였다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 식품 중 쌀, 해조류 및 음료류은 무기비소 함량이 높은 식품으로 알려져 있다. 쌀을 재배하는 논 토양은 혐기성으로 주요 무기비소 화학종이 As(III)이기 때문에 쌀에서도 주요 무기비소 화학종이 As(III)인 반면, 수계에서는 주로 As(V)로 존재하기에 해조류에서의 주요 무기비소 화학종은 As(V)이다. 식품 중 무기비소 분석은 증류수, 메탄올, 질산용액 등을 이용해 가온 또는 상온조건에서 추출한 후 이온교환크로마토그래피과 액체크로마토그래피를 활용하여 비소화학종을 분리하고 원자흡광광도계, 유도결합플라즈마 질량분석기를 통하여 정량 및 정성분석이 이루어지고 있으나, 국제적으로 통용되는 보편화된 방법은 아직 제시되지 않고 있다. 유럽, 미국인 등의 무기비소 노출수준은 $0.13{\sim}0.7{\mu}g/kg$ bw/day인 반면, 우리나라를 포함한 아시아인의 무기비소 노출수준은 $0.22{\sim}5{\mu}g/kg$ bw/day인 것으로 추정되고 있다. 각 국가에서는 식품 중 무기비소 기준을 설정하고 있으며 국내에서도 관련 기준 설정을 준비 중에 있다. 현재까지 식품 중무기비소 저감화를 위해 많은 연구가 이루어지고 있으며, 쌀의 경우 도정도를 높이거나 세척을 많이 할수록, 해조류는 끓이는 과정을 통해 무기비소 함량을 크게 줄일 수 있다. 식품 중 무기비소 안전관리 강화를 위해서는 관련 시험법의 국제적 조화, 실태조사를 통한 무기비소 노출에 관한 지속적인 연구가 요구된다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.8-14
• /
• 2006

시설재배지내 염류와 인산이 집적된 토양(Total-P; $2140mg\;kg^{-1}$)에서 이온간 경쟁에 의한 인산의 유효도를 증진효과 조사하기 위해 현장 작물재배시험을 실시하였다. 규산의 인산유효도 증진효과를 알아보기 위해 규산을 처리하지 않은 삼요소구(NPK)를 대비구로 하여, 인산무시용 조건에서 규산질비료를 세수준(0, 2, $4Mg\;ha^{-1}$) 처리하여 비교하였다. 인산을 시용한 삼요소구에 비해 인산을 무처리하고 규산을 처리시 배추의 생육과 수량은 크게 증대되었다. 특히 인산을 무처리하고 규산을 $4Mg\;ha^{-1}$ 처리시 삼요구에 비해 약 25%의 수량증대가 확인되었다. 식물체내 인산함량은 처리간 유의적인 차이는 없었으나 규산 처리량 증가에 따른 수량증대로 인산 흡수량이 유의적으로 증가하였다. 규산질비료 시용량 증가에 따라 토양 중 유효인산함량의 유의적 증가가 하였으며, 토양의 유효규산과 식물체의 규산함량간($r=0.76^{**}$), 그리고 식물체 규산함량과 배추 수량간($r=0.78^{**}$)에는 고도의 정의 상관관계가 확인되어 시용규산이 토양 내 인산의 유효도 증진과 작물의 인산흡수량 증가에 직접적 효과가 있는 것으로 조사되었다. 규산질비료 처리량이 증가함에 따라 식물체의 인산 흡수량 증가로 인해 시험 후 토양 중 Total-P 함량은 다소 감소하였으나, 유효인산 함량에는 큰 차이를 발견할 수 없었다. 시험 전 토양과 비교할 때 배추수확 후 토양 내 전 인산 함량 감소는 주로 Ca-P 함량 감소로부터 기인된 것으로 조사되었다. 결과적으로 인산 집적지 토양에 규산질비료의 적절한 시용은 인산의 유효도를 증진시켜 작물의 수량을 증대시키고, 인산시비량 감축에 따른 인산집적을 크게 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다.

• 한국광물학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.22-31
• /
• 1991

세 개의 탈수한 $Ag^+$이온과 $Ca^{2+}$ 이온으로 치환한 제올라이트 $A(Ag_4Ca_4-A,\;Ag_^Ca_3-A,\;Ag_8Ca_2-A)$를 0.1 Torr의 Rb 증기로 처리한 결정구조를 공간군 Pm3m을 써서 단결정 X-선 회절법으로 결정하였다. (단위세포상수 a는 각각 $12.271(1){\AA},\;12.255(1){\AA}$ 및 $12.339(1){\AA}$이다). 이들 구조의 최종 오차인수 R(무게)는 $I>3{\rho}(I)$가 되는 130 회절반사로 0.072, 110 회절반사로 0.050 및 86 회절반사로 0.082이었다. 각각의 구조에서 Rb 종은 세개의 다른 결정학적 위치에 위치하고 있다. 즉 단위세포당 3개의 $Rb^+$이온은 8-링 중심에 위치하고 약 2.5개 내지 3.0개의 $Rb^+$이온은 소다라이트 동공내 3회 회전축상에 위치한다. 또 Ag 종이 두 개의 다른 결정학적 위치에 위치하고 약 0.7∼2.1개의 $Ag^+$이온은 4-링과 마주보는 위치에, 약 2.2∼4.8개의 Ag 원자는 큰 동공 중심 가까이에 위치한다. 이들 구조에서 단위 세포당 Ag 원자이 수는 각각 2.2, 2.4 및 4.8개이었고 이들은 큰 동공 중심에 헥사실버 클라스터를 만든다. $Rb^+$이온은 8-링을 막고 있어서 Ag가 골조 밖으로 이동하는 것을 막고 있고 각각의 헥사실버 클라스터는 13개의 $Rb^+$ 이온과 배위하여 안정화된다. 단위 세포당 약 0.8개의 Rb원자가 과잉으로 존재하여 삼각 대칭형의 $(Rb_3)^{2+}$클라스터가 소다라이트 동공내의 존재한다. 적어도 하나의 큰 동공의 6-링 $Rb^+$ 이온은 소다라이트 동공의 $(Rb_3)^{2+}$클라스터에 접근하므로 이들 클라스터는 $(Rb)_4^{3+}$, $(Rb)_5^{4+}$ 혹은 $(Rb)_6^{5+}$가 형성될 수도 있다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.89-115
• /
• 1968

영양조건(營養條件)으로서 가리(加里)가 대사과정(代謝過程)의 활성화(活性化) 내지조정자(乃至調整者)라는 견지(見地)에서 가리공급수준과(加里供給水準) 생태적조정조건(生態的調整條件)이라고 볼 수 있는 온도주기성(溫度週期性)이 고구마 생육(生育)과 몇 가지 동위원소(同位元素) 동태(動態)에 미치는 영향(影響)을 살피었다. 역경배양하(礫耕培養下) 저수준가리구(低水準加里區)(3m.e/l)는 생장(生長)을 현저(顯著)히 억제(抑制)할 뿐 아니라 말기(末期)에는 대리(待異)한 생장점(生長點) 위조현상(萎凋現象) 등을 나타나게 하였다. 고수준가리구(高水準加里區)(14m.e/l) 특히 암기저온구(暗期低溫區)는 현저(顯著)한 초장(草丈), 마디수(數), 생체중증대(生體重增大)를 가져오고 질소효과와 비슷한 영양생장촉진생육상(營養生長促進生育相)을 나타냈으나 함유질소(含有窒素)를 분석(分析)한 결과 저수준가리구(低水準加里區)가 평균(平均) 2.86~3.23% 고수준가리구(高水準加里區)가 2.91~3.41%로서 큰 차이(差異)를 나타낸 것으로 볼 수 없다. 따라서 고수준가리구(高水準加里區)의 영양생장촉진형(營養生長促進型) 유도(誘導) 특히 초장촉진(草丈促進)은 가리(加里)가 질소흡수(窒素吸收)를 촉진(促進)한데 연유(然由)한 것이 아니라 가리자체(加里自體)의 효과로 보인다. 저수준가리구(低水準加里區)에서는 괴근형성(塊根形成)이 불능(不能)하였지만 고수준가리구(高水準加里區)에서는 영양생장촉진생육상(營養生長促進生育相)에 수반하며 질소효과와는 달리 후기(後期)에는 괴근형성(塊根形成)도 왕성(旺盛)하였다. 고수준가리구중(高水準加里區中)에서도 암기저온구(暗期低溫區)에서는 더욱 영양생장촉진경향(營養生長促進傾向)이 원저(願著)하고 암기고온구(暗期高溫區)에서는 지상부대지하부비(地上部對地下部比), 또는 괴근비(塊根比)가 월등(越等)하여 원래(元來)의 온도주기성(溫度週期性)의 효과가 고수준가리(高水準加里)에 의(依)하며 변화(變化)된 것으로 보인다. 인(燐)-32 가리(加里)-42의 개체당(個體當) 흡수(吸收) 및 흡수율(吸收率)은 고수준(高水準) 가리구(加里區)에서 현저(顯著)하고 특(特)히 괴근형성기(塊根形成期) 및 괴근생성(塊根生成)이 가장 왕성(旺盛)한 구(區)에서 증대(增大)되고 있나 p-32보다 k-42동태(動態)가 이점(點)에 관하여 더 활발(活潑)한 것을 볼 수 있다. 저수준가리구(低水準加里區)에서는 P-32, K-42의 지상부(地上部)로의 이동(移動)이 억제(抑制)되고 고수준가리구(高水準加里區)에서는 촉진(促進)되고 있다. 즉 가리(加里)가 인(燐)-32와 가리(加里)-42의 지상부전이(地上部轉移) 특(特)히 생장점(生長點)으로의 전이(轉移)에 밀접(密接)한 관계(關係)를 가지고 있다. 가리함량(加里含量)은 고수준가리구(高水準加里區)에서 높고 근신장기(根伸長期)보다 괴근형성기(塊根形成期)에 감에 따라 증가(增加)되고 있지만 인산함량(燐酸含量)은 별차이(別差異)가 없고 나토리움함량(含量)은 가리(加里)와 대조적(對照的)으로 정반대(正反對)의 경향(傾向)을 나타내고 있다. 가리(加里)는 온도주기성(溫度週期性)의 관여하(關與下) 고구마생장(生長)에 지리(持異)한 효과를 나타내고 또 P-32, K-42이동(移動)등 기본적(基本的) 대사과정(代謝過程)에 관여(關與)하기 때문에 공급량(供給量)이나 조건(條件)에 따라서 다양적효과를 가질 수 있는 영양요소(營養要素)라고 본다. 본연구(本硏究)를 지도(指導)하신 조백현원자력위원(趙伯顯原子力委員)과 협조(協調)하여주신 국제원자력기구(國際原子力機構) 및 가리연구회(加里硏究會)에 심사(深謝)한다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제13권2호
• /
• pp.111-129
• /
• 1970

핵산 및 그 관련물질 연구의 일환으로서 미생물 효소에 의하여 핵산을 분해하여 5'-mononucleotides 생성을 목적으로 미생물에서 5'-phosphodiesterase 생성균주를 얻기위하여 전국 각지 76개 지역에서 논, 밭, 산, 하천의 토양 그리고 퇴비, 누룩, 메주 등 시료 210종을 수집하였다. 이 수집 시료로 부터 dilution pour plate method 로서 Aspergillus속 240주, Penicillium속 232주, Neurospora속, 19주, Monascus속 16주, 그리고 Streptomyces속 265주로 총 758주를 순수 분리하였다. 분리된 모든 균주에 대하여 RNA-depolymerase 균의 crude enzyme 중에는 5'-AMP deaminase가 공존하고 있으므로 효소반응 중에 RNA 가 5'-mononucleotide로 분해 축적하는 동안에 5'-AMP의 adenine의 6위치에 붙은 $NH_2$기를 탈아미노하여 hypoxanthine으로 하기 때문에 5'-IMP 로 되는 것이라 생각된다. 분리 동정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain과 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain 이 생성한 5'-phosphodiesterase 로서 RNA를 효소 분해하여 5'-mononucleotide 의 정량한 결과는 Table 10과 같다. productivities를 1차 screening 하고 5'-phosphodiesterase productivities로서 2차 screening 하여 우수균주를 얻고 동정하였다. 우수균주의 5'-phosphodiesterase productivity에 대하여 배양상의 optimum condition을 검토하고 5'-phosphodiesterse activity에 미치는 여러 화합물의 영향과 효소반응의 최적 조건을 구명하였다. 우수균주가 생성한 5'-phosphodiesterase에 의하여 RNA 분해로 반응 최종 산물을 ion exchange column chromatography법으로 정량하고 최종 분해 산물엔 5'-mononucleotide를 paper chromatography, thinlayer chromatography, UV-absorption spectra, carbazole reaction 및 Schiff's reaction 등으로 동정한 결과는 다음과 같다. [1] 5'-phosphodiesterase productivity가 가장 우수한 두 균주를 선정하였고 이들은 토양에서 분리 되었으며 선정된 푸른 곰팡이는 Penicillium citreoviride PO 2-11로 동정되었고 방사선균은 Streptomyces aureus SOA 4-21로 동정되었다. [2] 분리 선정 된 Penicillium citreo-viride PO 2-11 strain은 배양상의 optimum condition 이 pH 5.0이고 temperature는 $30^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소 반응상의 optimum condition 이 pH 4.2이고 temperature는 $60^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적 탄소원은 sucrose이고 질소원은 $NH_4NO_3$이고 corn steep liquor나 혹은 yeast extract를 각각 0.01%씩 첨가한 구는 첨가하지 않은 control 구보다 20%의 5'-phosphodiesterase 생성 증가를 나타 내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiestrase는 $Mg^{++},\;Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator이고 EDTA, citrate, $Cu^{++},\;Co^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 RNA를 분해하여 분해율 65.81%이었고 5'-AMP, 5'-GMP, 5'-UMP 및 5'-CMP를 생성하며 이때 축적되는 5'-mononucleotides중 5'-GMP 만이 정미성이 있음을 알았고 이균은 5'-AMP deamaminase가 없음을 확인하였다. 이 균의 효소에 의하여 RNA에서 정미성 5'-GMP 186.7 mg/RNA(g)를 생산할수 있음을 알았다. [3] 분리 선정된 Streptomyces aureus SOA 4-21 strain은 배양상의 optimum condition이 pH 7.0이고 temperature는 $28^{\circ}C$이었고 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase의 효소반응상의 optimum condition이 pH 7.3이고 temperature는 $50^{\circ}C$이었다. 그리고 5'-phosphodiesterase 생성에서 최적탄소원은 glucose이고 질소원은 asparagine이고 yeast extract 0.01%첨가구가 control 구보다 40%의 5'-phosphodiesterase 생성증가를 나타내었다. 이 균이 생성한 5'-phosphodiesterase는 $Ca^{++},\;Zn^{++},\;Mn^{++}$ 등 금속이온은 activator 이고 citrate, EDTA, $Cu^{++}$ 등은 inhibitor 임을 알았다. 또한 이 균은 5'-phosphodiesterase 뿐만 아니라 5'-AMP deaminase도 생성함을 확인하였다. 그러므로 RNA 분해율은 63.58% 이었고 RNA를 분해하여 5'-AMP, 5'-CMP, 5'-GMP 및 5'-UMP로 축적시키고 RNA가 효소 분해됨과 동시에 5'-AMP deaminase도 작용하며 생성된 5'-AMP 의 60% 상당을 5'-IMP로 전환시키는 특성이 있어서 정미성 5'-mononucleotide 생성이 전자의 균보다 두드러지게 증가함을 밝혔다. 이 균에 의하여 RNA에서 정미성 5'-IMP 171.8 mg/RNA(g) 및 5'-GMP 148.2 mg/RNA(g)생산할 수 있어 정미성 5'-mononucleotide 320mg/RNA(g)를 생산할 수 있음을 알았다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.103-134
• /
• 1977

밭 작물에 대(對)한 칼리의 생리(生理) 및 생화학적(生化學的) 역할(役割)을 최근(最近) 연구결과(硏究結果)를 중심(中心)으로 검토(檢討)하였으며 우리나라 밭 작물(作物)의 가리영양(加里營養) 현황(現況)을 살펴봤다. 칼리이온의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)은 Na에 의(依)하여 완전(完全) 대체(代替) 불가능(不可能)함을 보이며 대부분(大部分)의 작물(作物)에서 Na의 K대체(代替)는 불가피(不可避)한 대체기능(代替機能)에 대(對)한 부분적(部分的) 대체(代替)에 불과(不過)한 것 같다. 칼리의 특이성(特異性)은 엽록체(葉綠體) thylacoid막(膜)과 같은 미세구조(微細構造)를 효율적(效率的) 구조(構造)로 유지(維持)하며 주(主)로 탄수화물(炭水化物)과 단백질(蛋白質) 대사(代謝)에 관계(關係)하는 제효소(諸酵素)들의 allosteric effector로, 효율적(效率的) conformation의 유지자(維持者)로 작용(作用)하는 것으로 보였다. 광인산화(光燐酸化) 반응(反應)과 산화적(酸化的) 인산반응(燐酸反應) 등(等) energy 대사(代謝)에 필수적(必須的) 존재(存在)로서 유기물(有機物)의 합성(合成)과 전류등(轉流等) 광범(廣範)한 energy 의존(依存) 생리작용(生理作用)에 관여(關與)하고 있다. 칼리는 삼투압(渗透壓) 및 교질(膠質)의 가수도(加水度)를 유지(維持)하여 수분흡수(水分吸收) 및 전류(轉流)의 동인(動因)으로 작용(作用)하여 생리작용(生理作用)의 최적환경(最適環境)을 만들며 수분효율(水分效率)을 높인다. 칼리는 무기양분(無機養分)의 흡수(吸收)와 체내분포(體內分布)에 영향(影響)을 주고 생산물의 품질향상(品質向上)에도 영향을 주며 생산품의 K함량자체(含量自體)가 인체(人體)에서의 K의 중요성(重要性)으로 품질평가(品質評價)의 기준(基準)이 될 것 같다. 칼리의 흡수(吸收)는 저온(低溫)에 의(依)해 크게 저해(沮害)받으며 내부(內部) 칼리 함량에 의(依)한 부(否)의 feedback기작(機作)이 있어서 칼리의 사치흡수는 재평가(再評價)되어야 할 것으로 보였다. 우리나라 토양(土壤)의 전가리(全加里)는 약(約) 3%이나 치환성(置換性)은 0.3me/100g으로 동해(凍害), 한해(寒害)와 불균일(不均一)한 강우(降雨)로 인(因)한 습해(濕害), 한해(旱害) 등(等)으로 모든 밭 작물(作物)에서 요구도(要求度)가 컸다. 대맥(大麥)은 결빙직전(結氷直前) 및 해빙(解氷) 직후(直後)의 K영양(營養)이 수량(收量)과 유의성(有意性) 상관(相關)을 보이며 곡실(穀實)로 많이 전류(轉流)되는 것이 좋았다. 대맥(大麥)의 가리이용률(加里利用率)은 27%, 대두(大豆)는 숙전(熟田)에서 58% 개간지(開墾地)에서 46%였다. 대두(大豆)는 야산(野山) 개발지(開發地)에서 특(特)히 가리(加里) 결핍증상(缺乏症狀)을 많이 보였으며 화아분화기(花芽分花期)에 엽(葉) 중(中) $K_2O$ 2% 이상(以上) K/(Ca+Mg) (함량비(含量比))비(比)는 1.0 이상(以上)이어야 할 것 같다. 고구마는 가리흡수력(加里吸收力)이 커서 후작(後作)의 K영양(營養)에 크게 영향(影響)을 주었다. 감자와 옥수수는 Ca와 Mg에 비(比)해 K가 특히 높았다. 가리결핍(加里缺乏) 고구마는 뿌리에서 K농도 차이가 가장 컸다. 당근, 가지, 배추, 고추, 무우, 도마도가 가리(加里) 함량(含量)이 많았으며 배추 수량(收量)은 가리(加里)와 정상관(正相關)이었다. 사료작물(飼料作物)의 가리(加里) 함량(含量)은 비교적(比較的) 높은 편이었으며 식물체(植物體) 중(中) N, P, Ca와 유의정상관(有意正相關)을 보였다. 과수원(果樹園)의 16~25%가 가리(加里) 부족(不足)으로 나타났으며 우량(優良) 사과밭과 배밭의 토양(土壤)과 엽(葉)은 가리(加里) 함량(含量)이 높았다. 뽕나무의 동해(凍害)에 의(依)한 가지 끝 고사방지(枯死防止)를 위(爲)한 엽(葉) 중(中) $K_2O/(CaO+MgO)$ 임계치(臨界値)는 0.95이었다. 밭 작물재배(作物栽培) 뒤의 토양(土壤) 중(中) 가리(加里)는 전작(前作)에 따라 증가(增加)되는 경우와 감소(減少)되는 경우가 있으며 가리(加里) 흡수(吸收)는 토양수분(土壤水分)에 존재(依存)하는 것 같다. 따라서 토양(土壤) 중(中)의 전가리(全加里)를 포함한 형태별(形態別) 가리(加里) 함량(含量)의 토질(土質), 기상(氣象), 작부체계(作付體系) 등(等) 제요인(諸要因)과 관련(關聯) 장기적(長期的)이고 정량적(定量的)인 조사(調査)가 필요(必要)하다. 가리(加里)의 추비(追肥), 심층시비(深層施肥) 또는 완용성(緩溶性) 비료(肥料)와 입상비료(粒狀肥料) 등(等)이 강우양상(降雨樣相)과 관련(關聯) 검토(檢討)됨으로써 K흡수(吸收) 및 효율(效率)을 증진(增進)시킬 수 있을 것 같다. 가리영양(加里營養)을 포함하여 밭 작물(作物)의 영양해석(營養解析)에는 다요인분석(多要因分析)에 의(依)한 합리적(合理的)이고 실용적(實用的)인 영양지표(營養指標)를 찾는데 경주(傾注)해야 할 것 같다.