• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권1호
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• pp.38-46
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• 2013

토양 방선균 유래의 천연 제초활성 후보소재를 발굴하고, 이 후보소재의 온실 및 포장 실증 평가를 통해 보다 친환경적이고 효율적인 잡초 관리를 위한 잡초방제제로의 실용화 가능성을 검토하고자 본 연구를 수행하였다. 3,000여 종의 토양 방선균으로부터 강력하고 독특한 제초활성을 발현하는 후보 방선균 2종을 선발하였으며, 선발된 후보 방선균의 16S rDNA 서열을 분석한 결과 S. scopuliridis RB72와 가장 유사도가 높아 선발 균주를 S. scopuliridis KR-001이라 명명하였다. 후보 방선균의 최적 배양조건을 확립하였고, 온실 및 포장조건에서 주요 문제잡초와 난방제 잡초, 환경 위해 잡초 가시박 방제효과를 평가를 통해 친환경적인 천연물 제초제로서의 개발 가능성을 확인하였다. 한편, 후보 방선균 S. scopuliridis KR-001 배양액은 작물에 대한 선택성은 없었기 때문에 비선택성 경엽처리제로의 개발 가능성을 고려한 처리 농도 및 시기 등에 대한 진전단계 연구를 진행할 필요성이 제기되었다. 향후 배양액 수준에서 제형 연구를 통해 약효증진기술과 대량생산성 기술 개발을 통해 실용화 가능성을 검토하는 한편, 배양액 내의 살초성분에 대한 화학구조 구명을 통해 방선균 유래의 천연 제초제를 개발 할 수 있는 선도물질 발굴을 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단하였다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권3호
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• pp.133-141
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• 2007

국내 해조류 자원의 이용성 증대를 위해서 해조류의 기능성, 유산균 생육 특성, 가공식품에의 이용, 생분해성 포장재의 소재, 그리고 부산물을 이용한 동물사료화 및 퇴비화 가능성의 연구 보문을 조사하였다. 기능성물질 연구에서는 유용색소 (Fucoxanthin)의 추출과 부위별 함량 및 분광학적인 특성이 있으며, 해조류로부터 alginate의 함량 조사와 최적추출조건 확립에 대한 연구를 수행하여 AASA (Acid alkali soluble alginate) 추출방법에서 3% $Na_2CO_3$ 농도와, $H_2SO_4$의 농도 0.4 N에서 가장 높은 수율을 얻었다. 톳으로부터 산알칼리 (AASA) 방법으로 추출한 알긴산에 인위적으로 sulfate를 흡착 Lactobacillus acidophilus를 접종한 후 배양하면서 유산균의 성장에 대한 영향을 살펴 본 결과 모든 농도에서 이들 배지에 S-alginate를 첨가한 것이 유산균의 성장을 증가시켰다. 미역귀 추출물로 잼을 제조하였고, 김, 미역, 다시마의 물 추출물로 물성이 우수하고 관능성적도 양호한 젤리를 제조하였다. 해조류 젤리를 상품화하는데 있어서 해조류가 갖는 해조취와 젤리색소의 안정화가 상품화의 요소로 대두되어 이를 개선할 방법도 제시되었다. 해조 간장과 된장 및 두부에서는 다당류나 무기질 등 영양적인 기능성과 관능적 기호성을 향상시킬 수 있었다. 알긴산 필름의 물성 증진을 위하여 $CaCl_2$를 필름용액에 직접 첨가 또는 필름을 $CaCl_2$용액에 침지하는 두 가지 방법에서 수분 저항성이 강한 필름을 제조할 수 있었다. 미이용 해조분말이나 해조가공 부산물로 얻어지는 해조분말을 이용하여 새로운 생분해성 포장소재로 사용할 수 있는 가능성이 있다. 해조류의 영양성분 및 아미노산 함량을 분석한 결과 사료첨가제로서 충분한 가치가 있었으나 다량의 염분 함량으로 인하여 그 가치가 평가 절하되었다. 따라서 해조류의 사료적 가치를 증진시키기 위하여 발효처리를 하였으며, 그 결과 기능성 영양소 (불포화 지방산)가 증가되는 효과가 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.323-331
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• 2013

국내 조사료의 안정적인 생산을 위하여 답리작에서 돈분액비를 이용하여 동 하계에 사료작물을 재배하고 생육 및 사료가치 그리고 토양에 미치는 영향을 조사하였다. 파종 15일 후 동계작물과 하계 사료용 옥수수 모두 돈분액비 처리구가 화학비료구에 비하여 2.6~3배의 높은 출현율을 보였고 시험작물 모두 초장이 액비시용구에서 약 2배 이상 증가하였으나 생육이 진행됨에 따라 그 차이는 낮아졌다. 동계작물의 수량은 돈분액비 2년 연용시 2년차에서 도복으로 인하여 건물중이 화학비료구가 약간 높은 결과를 보였다. 하계 사료용 옥수수의 경우에도 돈분액비 처리구가 초장, 엽수, 직경 등이 화학비료구에 비하여 9~11%정도 높았으나 동계작물과 마찬가지로 액비연용 2년차에 도복에 의한 피해로 건물중이 3~9%나 화학비료구가 높았다. 사료가치는 동계 사료작물의 경우 조단백질 함량은 액비처리구와 화학비료구간에 유사하였고 IRG가 15.7%로 가장 높았으며 NDF와 ADF는 동계작물은 비종차이에 의한 차이는 크게 나타나지 않았으나 하계작물의 경우는 액비처리구의 ADF가 낮은 경향이었다. TDN은 액비처리구 IRG와 청보리가 가장 높았다. 사료용 옥수수는 액비처리와 화학비료 처리구와 거의 대등한 결과를 나타냈다. 시험전후 토양 비교 결과 가축분뇨 액비처리를 하였을 때 EC, 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온의 함량이 증가하였고 특히 인산과 나트륨의 함량이 증가하였다. 이상의 결과로 답리작에서 동 하계 사료작물 재배시 토양 검정에 의해 가축분뇨 액비를 시용한다면 화학비료와 대등한 수량 및 사료가치를 보여 재배단가를 낮추고 국내 조사료 안정생산에 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권4호
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• pp.349-354
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• 2013

본 실험은 고온기 근권냉방이 파프리카의 배지온도 하강과 파프리카의 생리적 반응에 미치는 영향을 알아보고자 7월 16일부터 10월 15일까지 코이어 배지에서 재배하였다. 냉방방식은 공기순환 덕트(지름 12cm, 미세구멍(0.1mm)으로 찬 공기(7월~8월; $20{\pm}2^{\circ}C$, 9월; $23{\pm}2^{\circ}C$)를 야간시간(오후 5시~오전 3시) 공급하였다. 고온기(7월 23일부터 8월 31일) 중 파프리카 배지의 일평균 온도가 냉방처리구는 $24.7^{\circ}C$, 대조구는 $28.2^{\circ}C$로, 냉방처리구에서 대조구보다 $3.0{\sim}5.6^{\circ}C$ 배지온도가 낮아졌다. 하루 중 맑은 날($650{\sim}700W{\cdot}m^{-2}$) 주간(오전 5시~오후 8시)/야간(오후8시~오전5시) 냉방처리구 배지 온도는 대조구보다 $1.7^{\circ}C/3.3^{\circ}C$ 낮아졌다. 오후 6시에서 8시까지 초저녁 배지온도 하강속도가 냉방처리구에서는 평균 $0.5^{\circ}C/h$, 대조구는 $0^{\circ}C/h$였다. 배지 상부와 하부 간의 대조구 대비 냉방처리구의 온도차도 각각 $1.3^{\circ}C$, $0.6^{\circ}C$였다. 냉방처리는 고온($28{\sim}32^{\circ}C$) 배지 온도 노출율을 대조구 대비 32.5% 감소시켰다. 냉방처리구의 파프리카 광합성, 증산율 및 수분포텐셜은 대조구보다 높았다. 첫 개화시기도 대조구보다 4일 앞당겨지고, 착과수도 증가하였다. 냉방처리구의 엽장은 짧아졌으나, 초장, 경경, 분지수, 엽폭 등은 차이가 없었다. 야간 근권냉방으로 배지 온도가 $3.0{\sim}5.6^{\circ}C$를 낮추었으나, 고온기 온실 온도가 고온에서는 파프리카 착과가 지연되므로, 지상부 온도 하강 방법을 병행하면 파프리카 생육과 착과에 효과적이라 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권5호
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• pp.469-477
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• 2018

금강초롱꽃(Hanabusaya asiatica)은 한반도 중동부에서만 제한적으로 분포하는 고유종으로, 분포범위가 좁고 개체수가 적어 서식지를 세계자연보전연맹(IUCN, International Union for Conservation of Nature) 중요 생물다양성 보호지역(key biodiversity areas: KBAs)으로 지정하여 보호할 필요가 있다. 본 연구에서는 maximum entropy(MaxEnt) 모형을 통해 남북한 접경지역 내 금강초롱꽃 자생가능지를 추정하고 이를 바탕으로 KBAs 후보지를 설정하였다. 기계학습(machine learning) 알고리즘의 하나인 MaxEnt 모형은 생물종의 출현지점만 기록한 데이터(presence-only data)로도 생물종 분포를 편향되지 않게 예측할 수 있는 생물종 분포 모형으로, 본 연구의 연구대상지처럼 현장 조사가 어려운 경우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 현장 조사를 통해 수집한 38개 금강초롱꽃 출현 위치와 기후, 지형, 식생 등을 측정한 11개 환경변수를 이용하여 MaxEnt 모형을 학습하여 남북한 접경지역의 모든 지점에 대해 금강초롱꽃 출현확률을 추정하였다. MaxEnt 모형 분석 결과, 금강초롱꽃 출현확률이 0.5를 넘어 금강초롱꽃 분포가능지로 분류된 지역은 $778km^2$이었고, 추정된 서식가능지와 기지정된 보호지역 경계를 고려하여 설정한 최종 KBA 후보지는 $1,321km^2$이었다. 또한 11개 환경변수 중 표고와 연평균 강수량, 생장기 평균 강수량, 최한월 평균 기온이 금강초롱꽃 출현확률에 영향을 미쳐, 금강초롱꽃은 고도가 높은 서늘한 지역을 선호하는 것으로 분석되었다. 이와 같은 금강초롱꽃의 분포지 선호도 분석 결과는 KBA 후보지 설정 뿐 아니라 남북한 통일이나 기후변화와 같은 시나리오에 대비한 금강초롱꽃 보존 계획 수립의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
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• 제59권2호
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• pp.151-161
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• 2014

본 연구는 참깨 유전자원 핵심집단과 주요 품종 및 우량계통의 세사민과 세사몰린, 지방 함량변이를 분석하여 리그난 함량이 높은 참깨 품종육성을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 본 시험에 이용된 참깨 유전자원 143점의 리그난 함량 범위는 2.33 mg/g에서 12.17 mg/g으로 나타났다. 그 중 터키에서 수집된 IT184615은 리그난 함량이 12.17 mg/g으로 가장 높아 리그난 함량 개량을 위한 유전자원으로 활용성이 높은 것으로 판단되었다. 참깨 유전자원을 14개의 수집원산지별, 4개의 종피색(백, 황, 갈, 흑)별, 4개의 SSR마커그룹으로 분류하고 리그난 함량과의 유의성을 검정한 결과 세사민, 세사몰린 함량은 수집원산지, 종피색 간에 유의한 차가 인정되었다. 러시아(10.0 mg/g), 네팔(9.08 mg/g)에서 수집된 유전자원은 다른 국가에서 수집된 유전자원보다 평균 리그난 함량이 높았다. 세사민 함량은 세사몰린 함량과 정의 상관관계가 있어 리그난 함량이 높은 참깨 품종 육성을 위해서는 두 성분을 동시에 높이는 방향으로 선발되어야 할 것으로 판단된다. 참깨 주요 품종과 우량계통의 리그난, 지방 함량의 지역간, 연차간 변이를 분석하여 품질특성에 미치는 환경의 영향을 분석한 결과 리그난과 지방 함량은 지역간, 연차간에 고도로 유의적인 차이가 인정되었고 지역간 변이가 계통 간 변이보다 커서 유전변이보다 환경변이의 변이의 폭이 넓었다. 따라서 리그난, 지방 함량이 높은 참깨 품종 육성을 위해서는 함량이 높은 유전자원을 육종재료로 활용함과 동시에 리그난 축적에 관계되는 재배환경에 관한 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제27권1호
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• pp.57-66
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• 2017

약용식물의 발효는 새로운 식품의 소재 개발이 가능하나, 발효 균주는 대부분 이스트, 유산균, 박테리아 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 감초와 번데기 단독 또는 감초에 발효원인 번데기를 20%와 50%로 첨가한 혼합물의 배지에 눈꽃 동충하초(Paecilomyces tenuipes)와 밀리타리스 동충하초(Cordyceps militaris)를 이용하여 고체배양방법을 확립하였다. 동충하초 발효물을 식품소재로 개발하기 위하여 식용 가능한 용매인 에탄올 95%, 70%, 50%, 25% 및 물로서 추출한 다음 동충하초로부터 생성된 cordycepin과 감초의 지표성분인 liquiritin, liquiritigenin과 glycirrhizin의 함량 및 NO생성 억제효과를 조사하였다. Cordycepin함량은 감초에 번데기를 50%로 혼합한 배지에 밀리타리스 동충하초 균주을 접종하여 발효한 발효물을 70% EtOH추출하였을 경우에 가장 많았으며, 번데기를 첨가하지 않은 밀리타리스 동충하초 발효물 추출물보다 함량이 33배 정도 증가하였다. 또한 추출용매의 극성이 70% EtOH보다 높거나 낮아지면 감소하는 경향이었으며, 특히 발효원으로서 번데기의 첨가는 cordycepin의 함량을 현저하게 증가시켰다. Liquiritin의 함량은 발효하지 않은 감초보다 눈꽃 동충하초와 밀리타리스 동충하초로 발효한 모든 추출물에서 감소하였다. Liquiritigenin의 함량은 눈꽃 동충하초로 발효한 추출물이 밀리타리스 동충하초 발효 추출물보다 현저히 증가하였으나, 밀리타리스 동충하초 균쥬의 발효 추출물은 발효하지 않은 감초 추출물과 거의 차이가 없었으며, 두 균주 모두 번데기의 첨가량이 증가할수록 liquiritigenin의 함량이 감소하는 경향이었다. 감초에 번데기의 첨가량 또는 추출 용매의 극성이 증가하면 liquiritin과 glycyrrhizin의 함량은 현저히 감소하였다. 이상의 결과로부터, cordycepin 함량은 C. militaris 균주로 liquiritigenin은 P. tenuipes로 발효시에 현저하게 증가하였으나, liquiritin과 glycyrrhizin은 감소하였다. 감초를 동충하초로 발효시에 번데기의 첨가는 주요 성분의 변화를 현저하게 유도하였다. 동충하초 발효 추출물은 NO생성 억제효과가 증가하였으며, 고극성 용매 추출물에서 그 효과가 현저하였다. 감초의 발효시에 생성된 cordycepin과 liquiritin, liquiritigenin 및 glycyrrhizin의 함량은 발효원으로서 첨가되는 번데기, 추출용매의 극성, 발효 균주의 종류 등에 따라서 현저한 차이가 있었다. 이러한 결과는 동충하초 균주를 이용한 기능성 식품 소재를 개발하기 위한 기초 자료로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권3호
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• pp.211-216
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• 2009

본 연구는 옥수수 재배지에서 경운방법과 가축분뇨의 시용이 사료용 옥수수의 생산성 및 질소의 용탈에 미치는 영향을 알아보기 위하여 국립축산과학원 초지사료과 시험포장(천안)에서 lysimeter를 이용하여 2008년 4월부터 8월까지 실시하였다. 시험구 배치는 분할구배치법으로 경운방법(경운과 무경운)을 주구로 하였으며, 가축분뇨의 종류(화학비료, 우분퇴비 및 돈분퇴비)를 세구로 하였다. 가축분뇨의 시용은 화학비료구는 표준시용량(N-$P_2O_5-K_2O$)으로 200, 150 및 150kg/ha을 시용하였으며, 우분퇴비와 돈분퇴비의 경우 화학비료구의 질소대비 100%를 전량 기비로 시비하였다. 경운방법에 따른 옥수수의 건물생산성과 뿌리의 무게를 측정한 결과 경운 처리구에서 무경운 처리구보다 높게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다. 가축분뇨 시용에 따른 옥수수의 건물생산성은 화학비료 > 우분퇴비 > 돈분퇴비 순으로 유의적으로 높게 나타났으며 (p<0.05), 뿌리 무게는 화학비료구와 우분퇴비구에서 돈분퇴비구 보다 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 가축분뇨 시용에 따른 경직경, 당도는 화학비료구와 우분퇴비구에서 돈분퇴비구 보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 옥수수의 생산성과 생육특성에 있어 경운방법과 가축분뇨 시용에 따른 유의적인 교호작용은 나타나지 않았다. 경운방법에 따른 평균 $NO_3$-N의 용탈은 경운 처리구에서 무경운 처리구보다 약간 높았으나, 통계적인 유의차는 없었다. 하지만 가축분뇨 시용에 따른 $NO_3$-N의 용탈은 화학비료구에 비해 유의적으로 낮게 나타났다(p<0.05). 본 시험의 결과 사료작물을 재배에서 경운방법이 옥수수의 생산성 및 $NO_3$-N 용탈에 미치는 영향은 크지 않았으며, 화학비료의 질소 대비 100%의 가축분뇨를 시비하였을 경우 용탈되는 $NO_3$-N의 농도가 높지 않아 수질에 미치는 영향이 미미하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제9권3호
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• pp.165-181
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• 1976

서기(西紀) 1980년 '90년(年) 및 2000년대(年代)의 작물생산(作物生産)에 필요(必要)한 삼요소필요량(三要素必要量)을 비료이용율모형(肥料利用率模型)(Fn=Y/E(1-Cs)/Eu) (여기서 Fn; 비료필요량(肥料必要量), Y; 작물생산량(作物生産量), E; 양분효율(養分效率), Cs; 천연양분기여율(天然養分寄與率), Eu; 비료이용율(肥料利用率))과 시비효율(施肥效率) 모형(模型)(Fn=Y(1-Cys)/Fe) (여기서, Cys; 토양생산량기여율(土壤生産量寄與率), Fe; 시비효율(施肥效率))에 의(依)하여 설정(設定)된 단위수량(單位收量)에 필요(必要)한 양분요구량(養分要求量) $N^0$ (Y/E 양분교율(養分郊率)의 역수(逆數))를 사용(使用)하여 예측(豫測)하고 비료필요량(肥料必要量) 및 양분보전(養分保全)의 한계척도(限系尺度)로서의 양분흡수량(養分吸收量)과 작물생산계(作物生産系)에 반환(反還)되지 아니하는 부환삼요소량(不還三要素量)을 산출(算出)하여 비교검토(比較檢討)하였다. 삼요소(三要素) 흡수(吸收) 총량(總量)은 1965년(年) 60만(萬) M/T 1974년(年)에 70만(萬) M/T이었고 1980년(年) 88만(萬) M/T 1990년(年)에 117만(萬) M/T) 2000년(年)에 141만 M/T으로 추정(推定)되며 삼요소(三要素) 필요량(必要量)은 이용률모형(利用率模型)에서 흡수량(吸收量)의 약(約) 90% 여비효율모형(旅肥效率模型)에시 약(約) 87%가 되었으며 부환량(不還量)은 29% 미만(未滿)이었다. 삼요소(三要素) 각필요량(各必要量)은 질소(窒素)는 흡수량(吸收量)과 거의 같고 인산(燐酸)은 흡수량(吸收量)의 1.5배(培) 칼리는 흡수량(吸收量)의 약(約) 반(半)이었다. 비료필요량(肥料必要量) 예측모형(豫測模型)에 주는 품종개량(品種改良) 토양개량(土壤改良) 및 비옥도증진(肥沃度增進) 경종방법개선(耕種方法改善) 비료형태변화(肥料形態變化)의 영향(影響)은 효율치(效率値)의 증대(增大)를 가져와서 비료필요량(肥料必要量)을 감소(減少)시킬 것이나 저온(低溫)과 같은 기상(氣象) 장애(障碍)는 효율치(效率値)를 감소(減少)시켜 비료수요량(肥料需要量)의 증대(增大)를 가져올 것으로 보였다. 1974년(年)의 비료사용(肥料使用) 현황(現況)은 특(特)히 질소(窒素)와 인산(燐酸)에 상당히 낭비적(浪費的)인 것으로 나타났으며 그럼에도 비옥도(肥沃度)가 향상(向上)되지 않은 곳이 많은 것을 볼 때 비료시용(肥料施用)의 과학화(科學化)가 시급(時急)한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제41권5호
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• pp.584-590
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• 2012

국화과 꽃은 우리나라에서 전통적으로 항염증과 항산화 치료에 사용되었다. 본 연구에서는 국화과 추출물이 인간 위암세포 AGS, 인간 유방암세포 MDA-MB-231과 SK-BR-3 암세포에서 성장을 억제하고 세포자멸사를 유발하는지 확인하였다. AGS, MDA-MB-231 그리고 SK-BR-3 암세포의 성장을 MTT로 측정하였다. 14종의 국화과 추출물을 24시간 동안 50, 100, 200 ${\mu}g/mL$의 농도로 처치하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부, 낙동구절초 전초, 산국 전초 그리고 해국 꽃 추출물에서 암세포의 성장을 농도 의존적으로 억제시켰다. 우리나라 여성에서 가장 많이 발생하는 유방암세포인 MDA-MB-231 암세포에서 세포자멸사를 확인하기 위해 DAPI 염색을 수행하였다. MTT assay에서 암세포를 억제시킨 6종의 국화과 추출물중 3종인 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 처치한 세포에서 핵의 응축이 농도 의존적으로 존재함을 형광현미경으로 확인하였다(${\times}200$). 세포자멸사에 관련된 단백질의 발현을 알아보기 위해서 western blot으로 확인하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초, 삼잎국화 지하부 추출물을 25, 50 ${\mu}g/mL$의 농도로 24시간 동안 MDA-MB-231 암세포 처치 후 cell lysate를 얻어 Bcl-2, Bax 그리고 p53의 변화를 관찰하였다. 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부에서 anti-apoptotic 분자인 Bcl-2 단백질은 감소하고 반대로 pro-apoptotic 분자인 Bax와 p53 단백질은 증가하였다. 결과적으로 한라구절초 전초, 포천구절초 전초 그리고 삼잎국화 지하부 추출물은 유방암 세포의 성장을 억제하고 apoptosis를 유발시키므로 암예방제나 치료제로 개발될 수 있을 것으로 사료된다.