• 미생물학회지
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• 제47권4호
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• pp.356-363
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• 2011

유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.31-35
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• 2010

최근 의료계 및 산업계에서는 방사선 및 방사선동위원소의 이용 증가로 인한 방사선의 직접, 간접적인 피폭이 증가하고 있다. 방사선은 세포에 조사되어 생물학적 작용으로 free radical을 생성하고, 직 간접적으로 세포를 손상시킨다. 본 연구는 홍삼추출물인 사포닌을 방사선방어효과제로 이용하여 분자생물학적 측면인 세포수준(in vitro), 개체측면(in vivo)에서 사포닌의 효과를 살펴보고자 본 실험을 실시하였다. 세포수준(in vitro)실험에서는 마우스 중간엽줄기세포(mesenchymal stemcell)인 C3H/10T1/2 cells에 홍삼추출물인 사포닌(0, 0.05, 0.2, and 0.4 g/L)을 첨가 하여 세포 활성도를 실험하여 세포에 미치는 사포닌의 최적의 농도를 도출 하고, 최적의 농도에서 감마선을 각각 5 Gy, 10 Gy 조사하고 직후, 24시간, 48시간, 72시간, 96시간 후에 각각 XTT assay방법을 통한 세포생존율을 관찰하였다. 최적의 C3H/10T1/2 cells활성도를 위한 배양시간은 48시간으로 판단되었고, 0.05 g/L에서 최적의 활성도를 나타내었다. 따라서 0.05 g/L로 처리한 C3H/10T1/2 cells에 5 Gy를 조사하여 48시간 후에 활성도를 실험한 결과 10%증가를 보여주었다. 개체측면(in vivo) 실험에서는 6주령의 미성숙 생쥐(ICR계열)에 홍삼추출물인 사포닌을 100 mg/kg/day로 복강 내에 2주 동안 주사하고 마지막 복강주사 후 바로 감마선을 각각 5 Gy, 10 Gy의 선량으로 전신 조사하였다. 조사 48시간 후에 혈액을 채취하여 혈구세포수를 측정한 결과 백혈구 수의 감소폭이 홍삼 추출물인 사포닌 처리군에서 대조군보다 약 2.3배 줄었음이 관찰되었다. 이상의 결과로 보아 홍삼추출물인 사포닌은 세포수준 실험에서 방사선 피폭에 대한 방호효과가 있는 것으로 사료되었다. 동물실험에서는 혈구 세포수의 감소폭이 줄었음이 관찰되었고 향 후 다양한 연구가 선행되어야 할 것으로 사료되는 바이다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제40권2호
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• pp.79-87
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• 2013

본 연구의 목적은 세계적 희귀 및 멸종위기식물인 주걱비름(Sedum tosaense Makino)의 잎절편으로부터 식물체 재분화 조건의 탐색과 광독립배양을 통한 원활한 토양순화 체계을 확립하고자 하였다. 생장조절제인 BA와 NAA를 조합한 MS배지에 주걱비름 기내발아 식물체의 잎절편을 배양하였다. $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA를 혼합하여 처리한 배지가 캘러스 형성율이 100%로 가장 높았으며, 캘러스의 무게도 가장 무거웠다. 또한, 캘러스에서 분화된 신초의 수, 신초의 무게, 배양상태의 견고도에서도 $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA를 혼합하여 처리한 배지가 가장 우수하였다. 주걱비름의 대량증식을 위해 BA와 NAA를 혼합조합한 MS배지에 액아를 포함하는 마디를 배양하였다. 그 결과, $2.0mg{\cdot}L^{-1}$ BA와 $1.0mg{\cdot}L^{-1}$ NAA 혼합한 배지가 신초의 수 7.9개, 신초무게 66.9 mg으로 신초분화에 가장 효과적이었다. 기내발근을 위해 MS배지에 AC 무첨가배지와 $2.0g{\cdot}L^{-1}$ AC 첨가배지에 배양하였다. 그 결과, 뿌리의 수 85.7개, 뿌리의 길이 4.6cm로 $2.0g{\cdot}L^{-1}$ AC을 첨가한 배지가 더 효과적이었다. 광독립배양에 의한 순화전처리 시 이산화탄소의 영향을 알아보기 위해 1,200 ppm과 350ppm으로 공급하였다. 그 결과, 1,200 ppm의 $CO_2$를 공급해준 처리구가 잎수, 잎폭, 잎두께, 줄기의 길이, 뿌리의 길이, 식물체무게와 엽록소함량이 350 ppm의 $CO_2$를 공급해준 처리구보다 높게 나타났다. 기내에서 재분화된 유식물체의 토양순화는 peat moss와 perlite 혼합배양토에서 생존율이 100%로 가장 높았으며, 가장 양호한 생장을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.147-154
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• 2016

본 연구에서는 인간 골육종암세포주인 Saos-2 세포를 이용하여 Eucheuma cottonii 추출물(Extract of Eucheuma cottonii, EE)의 항암 활성 및 분자적 작용기전을 분석하였다. 먼저 EE가 세포증식에 미치는 영향을 WST-1^® assay를 통해 확인한 결과 EE는 인간 위암세포 AGS, 인간 간암세포 SK-Hep 1, 인간 뇌교모세포종 U87MG, 인간 정상 신장세포 HEK-293의 생존율에는 영향을 미치지 않고 Saos-2 세포주의 생존율만을 농도의존적으로 감소시킴을 확인 하였다. 또한 처리 농도가 증가함에 따라 Saos-2 세포의 외형적 변화가 나타남을 도립현미경을 통해 확인할 수 있었다. 그리고 DAPI staining을 통해 apoptosis classical hall marker라고 할 수 있는 DNA fragmentation이 EE 처리 농도 의존적으로 나타남을 관찰할 수 있었다. 이를 토대로 EE가 Saos-2 세포에서 세포 내의 어떠한 기작을 통해 apoptosis를 유도하는지 Western blot analysis를 통해 확인한 결과, Fas-Associated Death Domain(FADD)에 의한 caspase cascade signal pathway 발현이 증가하였고, apoptosis의 key protein 이라고 할 수 있는 cleaved caspase-3와 하위 인자인 cleaved PARP가 증가 함을 확인할 수 있었다. 이와 관련된 분자적 기전 분석을 위한 immunofluorescence staining과 Flow cytometry analysis를 추가로 수행한 결과, EE 처리시 caspase cascade signal pathway의 시발점인 FAS와 cleaved caspase-3의 발현증가가 실제 세포 내에서 일어남을 관찰 할 수 있었으며 apoptosis 유발군인 sub G1기가 증가 함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 EE는 인간 골육종암세포에서 FADD에 의한 caspase cascade signal pathway 발현증가가 유도되어 apoptosis를 유발시킨다는 것을 증명하였으며 새로운 골육종암 치료제로서의 개발 가능성과 기전연구를 위한 중요한 기초자료가 될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.522-529
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• 2008

High-temperature requirement A2(HtrA2)는 대장균에서 42도 노출 시 세포 보호 기능을 하는 단백질인 HtrA의 human homologue로 동정되었다 현재까지 human HtrA2는 미토콘드리아에 존재하는 serine protaese로 세포사멸 기능에 관여하는 것으로 알려져 있으나, 그 생리적 기능 및 mammalian 세포 내에서 heat shock에 대한 보호기능에 대해서 명확히 알려진 바가 없다. 최근 HtrA2 유전자가 결실된 mouse embryonic fibroblast (MEF)가 보고되어 세포 내 HtrA2의 기능 연구가 가능해 졌으나, 이 세포에 대한 정보가 많은 부분 밝혀져 있지 않다. 생리기능연구를 위해서는 자체의 특성들에 대한 조사가 선행되어야 차후 기능연구가 가능할 것이다. 본 연구는 $HtrA2^{+/+}$, $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주를 확보하고, 두 세포주의 성장속도, 세포 형태 및, heat shock에 의한 세포사멸 정도를 측정하였다. 우선 $HtrA2^{+/+}$, $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주에서 HtrA2의 발현 유무를 PCR과 IB로 확인하였고, fractionation을 통해 $HtrA2^{+/+}$ 세포주에서만 HtrA2가 미토콘드리아에 위치함을 확인하였다. 두 세포에서 형태학적인 차이가 있음을 Coomassie staining으로 확인하였고, 성장속도 또한 $HtrA2^{-/-}$ 세포주가 1.4배 빠름을 확인하였다. 현재까지 보고되지 않은 HtrA2의 고온에 대한 반응연구를 위해 본 연구에서는 heat shock 자극에서 세포사멸을 측정하여, 기존에 알려진 세포사멸자극에서와 동일하게 heat shock에 의해서도 세포사멸이 야기됨을 확인하였다. $HtrA2^{+/+}$와 $HtrA2^{-/-}$ MEF 세포주를 이용한 연구에 있어, HtrA2 유무에 따른 세포의 생리학적 특징을 제공하였고, 향후 heat shock에 의한 세포사멸에서의 HtrA2 기능연구를 위한 중요한 기본 정보를 제공함으로써 HtrA2의 기능을 심도있게 연구하는데 사용할 수 있는 좋은 자료가 될 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.497-505
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• 2019

이 연구는 지리산에 서식하는 반달가슴곰의 동면일과 동면기간 동안의 기온과의 관계를 밝히기 위해 조사되었다. 조사 결과, 동면 시작일은 평균 12월 7일이었으며, 동면 해제일은 4월 20일로 나타났으며, 출산한 암컷의 동면일은 $167.8{\pm}22.6$일이었다. 동면 5일 전의 기온은 $0.6{\pm}4.1^{\circ}C$였고, 동면 기간 동안 기온은 $1.3{\pm}2.6^{\circ}C$, 동면 해제 5일 전의 기온은 $12.6{\pm}3.1^{\circ}C$이 있다. 수컷과 출산을 하지 않은 암컷의 동면일은 각각 $113.6{\pm}25.8$일, $120.4{\pm}25.7$일이었으며, 이들 그룹의 동면 5일 전의 평균 기온은 각각 $-1.8{\pm}3.9^{\circ}C$, $2.1{\pm}4.2^{\circ}C$, 동면기간의 기온은 $-0.4{\pm}2.4^{\circ}C$, $-0.2{\pm}1.6^{\circ}C$, 동면 해제 5일전의 기온은 $7.8{\pm}4.4^{\circ}C$, $7.8{\pm}3.6^{\circ}C$였다. 이러한 결과로 볼 때 새끼를 출산한 암컷은 출산을 하지 않은 암컷과 수컷에 비해 동면 일수와 기온은 높은 것으로 나타났는데 이는 동면기간 새끼를 양육하는 과정에서 발생한 것이라 판단된다. 생애주기별 그룹에 대한 동면일수와 평균기온은 각 그룹간의 평균적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 이번 연구를 통해 지리산에 서식하는 반달가슴곰의 구체적인 동면시기와 동면기간의 기온에 대해서 파악할 수 있었으며, 기온에 따른 성별, 출산한 암컷, 생애주기 그룹간의 어떠한 차이가 있는지 등 동면기 고유 행동특성이 밝혀졌다는 점에서 연구의 의의가 있다. 이러한 결과는 국제적 멸종위기종인 반달가슴곰의 겨울과 봄 시기에 인간과의 충돌방지와 보전 관리계획 수립 시 널리 활용될 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.66-77
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• 2019

본 연구는 우리나라의 대표적인 조림수종인 소나무를 대상으로 조림지 식재 후 활착률을 높이기 위하여 상대적으로 생육이 좋은 용기묘(1-0)로 생산하고자 할 때, 기본적인 생육환경 요인들 중 시비처리 수준에 따른 생장 반응특성을 조사하고 이를 통하여 적정 시비 수준을 구명하고자 실시하였다. 104구 용기에서 생육된 소나무 용기묘는 파종 후 약 8주 후부터, 4주 간격으로 간장 및 근원경을 측정하였다. 그 결과, 소나무 1-0 용기묘의 시비처리는 변형증가농도처리군의 $500{\rightarrow}1000{\rightarrow}1000{\rightarrow}1000mg{\cdot}L^{-1}$에서 간장, 근원경 생장이 좋았으며, 전체적으로 고정농도처리군보다 증가농도처리군과 변형증가농도처리군이 더 좋은 생장을 한 것으로 나타났다. 총건물생산량은 변형증가농도처리군의 $500{\rightarrow}1000{\rightarrow}1000{\rightarrow}1000mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구가 가장 높았다. 시비처리 후 9주째부터 고정농도처리구 $3000mg{\cdot}L^{-1}$ 시비처리에서 소나무잎의 끝부분이 노랗게 변하는 증상이 관찰되었다. 이와 같은 증상은 증가농도처리구의 $2000mg{\cdot}L^{-1}$까지 농도를 증가시킨 처리구와 변형증가농도처리군의 $2000mg{\cdot}L^{-1}$까지 농도를 증가 시킨 처리구에서 발견되었다. 본 연구를 통하여 소나무 1-0 용기묘 생산을 위한 시비처리는 시비는 유묘형성기에 Multifeed 19로 $500mg{\cdot}L^{-1}$, 빠른생장기에 Multifeed 19로 $1000mg{\cdot}L^{-1}$, 경화기에 Multifeed 32로 $1000mg{\cdot}L^{-1}$를 일주일에 한번씩 지속적으로 실시하는 것이 우량한 용기묘를 생산하는데 바람직한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1406-1415
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• 2018

본 연구는 어성초(Houttuynia cordata Thunb)의 메탄올 추출에 의한 유기 용매별 분획물에서 항산화 효과를 근거로 산화적 스트레스에 의한 HaCaT 세포보호 효과를 확인하였다. 용매별 분획물의 항산화 활성은 시료의 농도가 증가할수록 DPPH에 대한 전자공여능도 증가하였으며, $ED_{50}$은 ethyl acetate (EtOAc) 분획물에서 $175{\mu}g/ml$로 가장 높게 나타났다. $H_2O_2$에 의해 유도된 HaCaT 세포의 세포사멸($IC_{50}$)에 대하여 Hc-EtOAc 분획물은 농도 의존적으로 유의적인 세포 생존율과, $100{\mu}g/ml$ 농도에서 74%의 세포보호 효과를 나타내었다. 한편 $100{\mu}g/ml$의 Hc-EtOAc 분획물을 6 및 24시간 동안 HaCaT 세포에 처리하여 유전자 발현 양상을 분석하였다. 2 배 이상 발현이 증가된 유전자들은 신호전달, 세포분열, 항산화 활성, 상피세포 증식 등에 작용하는 것으로 나타났다. 특히 항산화 활성에 관여할 것으로 추정되는 유전자는 전염증성 사이토카인인 IL1B, TNF, 그리고 IL6 등 이었으며, 이들 유전자의 상위 조절자로써 TLR4가 확인되었다. IL1B, TNF, 그리고 IL6 유전자의 활성을 검증하기 위하여 qRT-PCR을 수행한 결과, $100{\mu}g/ml$ 이상의 Hc-EtOAc 분획물 처리군에서 2 배 이상 발현이 증가한 것으로 나타났다. 상위 조절자 TLR4 단백질의 활성 역시 Hc-EtOAc 분획물에 의해 증가되었다. 이상의 결과, Hc-EtOAc 분획물에 의한 항산화 활성은 TLR4로부터 IL1B, TNF, IL6과 같은 사이토카인을 경유하는 것으로 예측된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권3호
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• pp.766-778
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• 2019

본 연구에서는 초임계 공정에 의해 복령피를 추출하였고, 에탄올 복령피 추출물과 비교하여 항염, 미백, 항산화효과를 측정하였다. 또한 선정된 추출물의 제형과 약물전달 펩티드를 활용하여 효율적인 경피투과 방법을 제시하였다. 복령피의 항암, 항염성분으로 알려진 Pachymic acid를 지표성분으로 HPLC 분석 결과 에탄올 복령피 추출물 보다 초임계 복령피 추출물이 2배 이상 높게 추출되는 것으로 나타났다. 복령피의 항산화효과를 확인하기 위하여 DPPH 소거능과 ABTS 소거능은 복령피 에탄올 추출물이 초임계 복령피 추출물보다 더 낮은 농도에서 $IC_{50}$을 나타내었다. 하지만 RAW 264.7 세포 내 NO(Nitric oxide) 생성량을 측정한 결과에서는, 에탄올 복령피 추출물보다 초임계 복령피 추출물이 동일 농도에서 더 낮은 NO 생성량을 나타냈다. 또한 B16 melanoma 세포에 복령피 추출물을 $20{\mu}g/mL$ 농도를 72시간 처리 후 세포 내외 멜라닌 합성을 확인한 결과에서는, 에탄올 복령피 추출물과 초임계 복령피 추출물 모두 효과가 있었으며 초임계 추출물이 더 낮은 멜라닌 함량을 보였다. NO 생성량 실험에서 활용된 RAW 264.7 세포에서는 $800{\mu}g/mL$농도에서도 독성이 나타나지 않았다. 하지만 B16 melanoma 세포에서는 $50{\mu}g/mL$에서도 에탄올 추출물과 초임계 추출물 모두 60 % 미만의 생존율을 나타냈다. 초임계 복령피 추출물을 대상으로 리포좀 제형과 약물전달 펩티드를 활용하여 Franz diffusion cell 실험 결과에서는, 리포좀 제형과 약물 전달 펩티드가 초임계 복령피 추출물을 경피 투과를 증진시켜 주는 것으로 나타났다. 초임계 복령피 추출물이 다양한 효능의 화장품 소재로서 개발될 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권4호
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• pp.287-296
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• 2021

최근 전 세계적으로 지구온난화가 가속되면서 작물의 생산에 극심한 피해가 야기되는바 극한의 고온 스트레스에 따른 참당귀의 생육특성 및 지표성분을 확인하고 효율적인 참당귀의 재배를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 2018년, 2019년의 기상관측데이터를 활용하여 실험온도(Control, 28℃, 34℃, 40℃)를 설정하였다. 그리고 식물생장상을 통해 실험온도를 처리하여 실험포지에서 이식 및 생장을 거쳐 생육특성 및 유용성분함량을 분석하였다. 실험이 수행되어진 실험포지는 평균 대기온도 19.38℃, 평균 토양온도 21.34℃, 평균대기습도 81.31 %, 평균 토양습도 0.18 m³/m³, 평균 일사량 162.05 W/m²로 관측되었으며, 토양의 이화학적 특성은 사질식양토에 유기물함량 2.66 %, 유효인산 868.52 mg/kg, 전질소 0.14%, pH 6.65, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨은 각각 0.95, 7.38, 1.46, 0.15 cmol⁺/kg로 분석되었다. 그리고 활착율(85 %)과 전체 높이(38.66 cm), 생중량(41.3 g), 건중량(14.24 g) 등과 같은 대부분의 생육특성은 대조구 대비 28℃ 실험구에서 가장 높은 생육을 보였다. 하지만 유용성분함량의 유의성은 확인되지 않았으나 대조구 대비 34℃ 실험구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 이러한 결과는 고온의 스트레스로 식물체 조직의 노화 및 광합성량 감소, 생장지연 등과 같은 생육장애 요인에 의해 실험구별 생육의 차이가 발생했으며, 유용성분의 함량 또한 실험구별 생육장애에 의해 동화산물의 축적이 저조해져 발생된 현상이라 판단된다.