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불량환경하(不良環境下)에서의 제초제(除草劑) 약해(藥害)와 경감기술(輕減技術) (Herbicidal Phytotoxicity under Adverse Environments and Countermeasures)

  • 권용웅;황형식;강병화
    • 한국잡초학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.210-233
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    • 1993
  • The herbicide has become indispensable as much as nitrogen fertilizer in Korean agriculture from 1970 onwards. It is estimated that in 1991 more than 40 herbicides were registered for rice crop and treated to an area 1.41 times the rice acreage ; more than 30 herbicides were registered for field crops and treated to 89% of the crop area ; the treatment acreage of 3 non-selective foliar-applied herbicides reached 2,555 thousand hectares. During the last 25 years herbicides have benefited the Korean farmers substantially in labor, cost and time of farming. Any herbicide which causes crop injury in ordinary uses is not allowed to register in most country. Herbicides, however, can cause crop injury more or less when they are misused, abused or used under adverse environments. The herbicide use more than 100% of crop acreage means an increased probability of which herbicides are used wrong or under adverse situation. This is true as evidenced by that about 25% of farmers have experienced the herbicide caused crop injury more than once during last 10 years on authors' nationwide surveys in 1992 and 1993 ; one-half of the injury incidences were with crop yield loss greater than 10%. Crop injury caused by herbicide had not occurred to a serious extent in the 1960s when the herbicides fewer than 5 were used by farmers to the field less than 12% of total acreage. Farmers ascribed about 53% of the herbicidal injury incidences at their fields to their misuses such as overdose, careless or improper application, off-time application or wrong choice of the herbicide, etc. While 47% of the incidences were mainly due to adverse natural conditions. Such misuses can be reduced to a minimum through enhanced education/extension services for right uses and, although undesirable, increased farmers' experiences of phytotoxicity. The most difficult primary problem arises from lack of countermeasures for farmers to cope with various adverse environmental conditions. At present almost all the herbicides have"Do not use!" instructions on label to avoid crop injury under adverse environments. These "Do not use!" situations Include sandy, highly percolating, or infertile soils, cool water gushing paddy, poorly draining paddy, terraced paddy, too wet or dry soils, days of abnormally cool or high air temperature, etc. Meanwhile, the cultivated lands are under poor conditions : the average organic matter content ranges 2.5 to 2.8% in paddy soil and 2.0 to 2.6% in upland soil ; the canon exchange capacity ranges 8 to 12 m.e. ; approximately 43% of paddy and 56% of upland are of sandy to sandy gravel soil ; only 42% of paddy and 16% of upland fields are on flat land. The present situation would mean that about 40 to 50% of soil applied herbicides are used on the field where the label instructs "Do not use!". Yet no positive effort has been made for 25 years long by government or companies to develop countermeasures. It is a really sophisticated social problem. In the 1960s and 1970s a subside program to incoporate hillside red clayish soil into sandy paddy as well as campaign for increased application of compost to the field had been operating. Yet majority of the sandy soils remains sandy and the program and campaign had been stopped. With regard to this sandy soil problem the authors have developed a method of "split application of a herbicide onto sandy soil field". A model case study has been carried out with success and is introduced with key procedure in this paper. Climate is variable in its nature. Among the climatic components sudden fall or rise in temperature is hardly avoidable for a crop plant. Our spring air temperature fluctuates so much ; for example, the daily mean air temperature of Inchon city varied from 6.31 to $16.81^{\circ}C$ on April 20, early seeding time of crops, within${\times}$2Sd range of 30 year records. Seeding early in season means an increased liability to phytotoxicity, and this will be more evident in direct water-seeding of rice. About 20% of farmers depend on the cold underground-water pumped for rice irrigation. If the well is deep over 70m, the fresh water may be about $10^{\circ}C$ cold. The water should be warmed to about $20^{\circ}C$ before irrigation. This is not so practiced well by farmers. In addition to the forementioned adverse conditions there exist many other aspects to be amended. Among them the worst for liquid spray type herbicides is almost total lacking in proper knowledge of nozzle types and concern with even spray by the administrative, rural extension officers, company and farmers. Even not available in the market are the nozzles and sprayers appropriate for herbicides spray. Most people perceive all the pesticide sprayers same and concern much with the speed and easiness of spray, not with correct spray. There exist many points to be improved to minimize herbicidal phytotoxicity in Korea and many ways to achieve the goal. First of all it is suggested that 1) the present evaluation of a new herbicide at standard and double doses in registration trials is to be an evaluation for standard, double and triple doses to exploit the response slope in making decision for approval and recommendation of different dose for different situation on label, 2) the government is to recognize the facts and nature of the present problem to correct the present misperceptions and to develop an appropriate national program for improvement of soil conditions, spray equipment, extention manpower and services, 3) the researchers are to enhance researches on the countermeasures and 4) the herbicide makers/dealers are to correct their misperceptions and policy for sales, to develop database on the detailed use conditions of consumer one by one and to serve the consumers with direct counsel based on the database.

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동기생육형(冬期生育型) 톨페스큐의 합성품종세대(合成品種世代)와 다계교배(多系交配) 후대검정(後代檢定)에 관(關)한 연구(硏究) (An Evaluation of Various Synthetic Generations and Polycross Progenies in Winter Active Tall Fescue (Festuca arundinacea Schreb) - I. Summer Forage Phase)

  • 김달웅
    • 농업과학연구
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    • 제2권2호
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    • pp.341-356
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    • 1975
  • 본 연구는 육성후대의 3개 동기생육형 합성품종과 서부 oregon의 저온다습한 기후 하에 선발된 7개인자형의 다계교배 파생계통들의 능력을 검정하기 위하여 대비품종으로 다수성품종 Fawn을 공시하여 대전의 충남대학교 공과대학 실험포장에서 수행하였다. 특히 광합성과 관련이 깊은 식물체 및 잎의 주요형질과 아울러 재식후 첫여름의 조사로 생산량을 조사 분석하였던바 주요한 결론을 요약하면 다음과 같다. 1) 파생계통 및 합성품종군과 대비품종 상호간에는 생엽중의 유전적인 차이를 나타내었던바 다계교배 파생계통군의 평균 생엽중이 가장 무거웠고 다음이 합성품종군 이었으며 대비품종 Fawn이 가장 가벼웠다. 한편 다계교배 파생계통군 대에서는 인자형들간에 건엽중의 유전적 차이를 나타내고 있었다. 2) 엽면적 역시 파생계통 군합성품종군 및 대비품종간에 유전적 차이를 보였는데 동기생육형 합성품종군의 평균 엽면적이 대비품종 Fawn에 비해 현저히 넓었으며 다계교배 파생계통군이 가장 넓은 평균 엽면적을 보았다. 3) 합성품종군 파생계통군 및 대비품종간에 특정엽중(단위엽면적당엽중)의 차이는 인정되지 않았는데 앞으로 이특저엽중의 중간변이에 관한 연구가 요망된다. 4) 엽폭은 파생계통군, 합성품종군 및 대비품종간에 현저한 유전적인 차이가 인정되었던바 다계교배 파생계통군의 평균엽폭이 가장 넓었고 다음에 동기새육형 합성품종군 이었으며 대비품종 Fawn이 가장 좁았다. 5) 제1회 예취전 초장은 대비품종 Fawn이 동계생육형 합성품종이나 파생계통에 대해 현저히 길었으며 한편7개인자형의 다계교배 파생계통간에서는 초장의 편차가 크게 나타났으나 초장의 재생력은 품종 파생계통간 혹은 내에서 유의차가 인정되지 않았다. 6) 일차 예취전의 주폭(株幅) 즉 포장피복능력은 동기생육형 합성품종에서 컷고 한편 1차예취후의 주폭은 다계교배파생계통들간에 상당한 차이를 나타내었던바 유전적인 차이가 충분히 인정되었다. 8) 제1차예취시의 청예수량은 합성품종의 후기세대에서 상당한 개선을 보았으며 다계교배 파생계통의 7개 인형들간에는 상당한 유전적인 차이를 보였다. 다계교배 파생계통군의 평균수량은 대비 품종이나 동기생육형 합성품종의 수량보다 현저히 높았던바 이로서 보다 수량성이 높은 품종의 개량이 앞으로 가능할 것이라고 추측된다. 9) 여름동안의 청예수량 및 초장 재생력으로 보면 동기생육형 품종군 및 파생계통들간의 재생력에는 대체로 차이가 없었다. 10) 전체적으로 볼때 특정엽중 및 제1회 예취전초장을 제외한 전형질에서 모두 유의성은 인정되는 것은 아니라 하더라도 다계교배 파생계통군이 가장 우수하였고 다음이 합성품종군이었으며 대비품종 Fawn이 가장 떨어졌다. 그리고 다계교배 파생계통의 7개 인자형 간에는 유전적인 차이가 인정되었다. 11) 통계적인 유의성이 모두 인정되는것은 아니나 모두 형질에서 품종 1002가 1001 및 1000두품종보다 우수 하였다. 12) 여러형질간의 상관연구의 결과는 잘일치되고 있는바 보다나은 품종의 개량을 위한 바람직한 인자형의 선발에 기여 할수 있을 것이다.

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기계환기로 인한 급성 폐손상에서 poly(ADP-ribose) polymerase-1의 역할 (The Role of Poly(ADP-ribose) Polymerase-1 in Ventilator-Induced Lung Injury)

  • 김제형;윤대위;허규영;정기환;이승룡;이상엽;신철;심재정;인광호;유세화;강경호
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제60권4호
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    • pp.451-463
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    • 2006
  • 연구배경: 활성산소종은 기계환기로 인한 폐손상 (ventilator-induced lung injury, VILI)에서 주요한 역할을 한다. Poly (ADP-ribose) polymerase-1 (PARP1)은 DNA 손상 감시 기능을 하는 단백질로서, DNA 파열을 신호하고 복구에 관여한다. 그러나 활성산소종에 의한 것과 같은 심한 유전자 손상을 받게 되면, 과활성화되어 ${\beta}$-nicotinamide adenine dinucleotide ($NAD^+$)의 결핍을 통한 세포의 사멸을 초래하여, 염증 반응을 일으킨다. 본 연구에서는 VILI의 기전에 있어서 PARP1의 역할 및 그 억제제의 효과를 고찰하고자 하였다. 방법: 48마리의 수컷 C57BL/6 생쥐를 겉보기 수술군 (Sham군), 폐보호적 환기군(lung protective ventilation group, LPV군), 기계환기기로 인한 폐손상군 (ventilator-induced lung injury group, VILI군) 및 PARP1 억제제인 PJ34 전처치 후 기계환기로 인한 폐손상군 (PJ34+VILI군)으로 나누어 실험하였다. LPV군에 대한 기계환기는 $PIP\;15cmH_2O$ + $PEEP\;3cmH_2O$ + RR 90/min. 조건으로, VILI 및 PJ34+VILI군에 대해서는 $PIP\;40cmH_2O$ + $PEEP\;0cmH_2O$ + RR 90/min.의 조건으로 2시간 동안 시행하였다. PJ34+VILI군에서 PARP1 억제제로는, PJ34 20 mg/Kg을 기계환기 2시간 전에 복강 내로 주사하였다. VILI의 정도는 습건중량비 및 급성폐손상 지수로 측정하였고, PARP1의 활성은 biotinylated NAD를 이용한 면역조직화학적 방법을 이용하였다. 또한 기관지폐포세척액 (bronchoalveolar lavage fluid, BALF) 내에서 myeloperoxidase (MPO) 활성 및 tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$), interleukin-$1{\beta}$ ($IL-1{\beta}$), IL-6 등의 염증성 시토카인의 농도를 측정하였다. 결과: PJ34+VILI군에서 VILI군과 비교하여, PJ34 전처치로 인하여 폐손상의 정도가 현저히 감소하였다 (p<0.05). 5개의 고배율 시야에서 관찰한 PARP1의 활성을 보이는 세포의 수는 VILI군에서 유의하게 증가하였고, PJ34+VILI군에서 현저히 감소하였다 (p=0.001). BALF 내에서 측정한 MPO 활성 및 $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$, IL-6의 농도 역시 PJ34+VILI군에서 의미 있게 감소하였다 (p<0.05). 결론: VILI의 기전에 있어서 PARP1의 과활성이 주요한 역할을 하고, PARP1 억제제가 MPO 활성 및 염증성 시토카인의 감소와 함께 VILI의 발생을 억제한다.

우리나라의 칼슘강화식품의 무기질 함량에 관한 연구 (A Study on the Mineral Content of Calcium-fortified Foods in Korea)

  • 김욱희;김을상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.96-101
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    • 2003
  • 본 연구는 시중에 유통되고 있는 칼슘강화식품의 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 철, 구리, 아연 등 무기질을 분석하여 칼슘함량의 표시실태를 파악하고 칼슘 및 다른 무기질의 흡수에 미치는 영향을 각 무기질간의 비율로 알아보고자 하였다. 각 식품군 별 칼슘표시량과 분석 값의 오차값의 중앙값과 범위는 곡류가공품이 164.4%(116.3~343.9%), 라면류는 148.4% (87.2~180.9%), 레토르트식품은 37.0%(109.0~157.7%), 음료류는 102.6%(65.48~159.8%)였다. 그리고 칼슘이외의 다량 무기질의 함량은 인이 곡류가공품 100 g당 105.0 mg(46.7~164.8mg), 라면류는 92.5 mg(53.0~128.5mg), 레토르트식품은 36.6 mg(27.6~39.7 mg), 음료류는 11.5 mg(ND~99.0 mg)이었으며 마그네슘의 함량은 곡류가공품이 17.8mg(10.3~32.7 mg) 이었고 라면류가 17.13 mg(14.5~20.9 mg), 레토르트식품은 9.9 mg(6.8~15.7 mg), 음료류는 6.5 mg (0.2~15.3 mg)였다. 나트륨은 곡류가공품의 100 g 당 313.7 mg(36.0~626.6 mg)을 함유했으며, 라면류에는 581.9 mg(306.6~899.0 mg), 레토르트식품에는 455.8 mg(374.7~518.5 mg), 음료류에는 10.74 mg(2.45~85.4 mg)이 있었고 칼륨은 곡류가공품에 65.72 mg(ND~305.10 mg), 라면류에 119.98 mg(99.53~140.52 mg), 레토르트식품에 100.81 mg(67.67~135.70 mg), 음료류에 55.47 mg(0.72~181.50 mg)를 포함하는 것으로 나타났다. 미량 무기질 중에서 철은 곡류가공품 100 g 중 2.70 mg(0.63~3.98 mg), 라면에 1.78 mg(1.03~2.49 mg), 레토르트식품은 0.97 mg(0.64~8.54 mg), 음료류는 0.14 mg(0.14~0.19 mg)이었고, 구리는 곡류가공품은 0.17 mg(0.08~0.22 mg), 라면류는 0.16 mg(0.14~0.19 mg), 레토르트식품은 0.08 mg(0.05~0.13 mg), 음료류는 0.01 mg(0.01~0.11 mg)이었으며 아연은 각각 0.55 mg(0.19~0.77 mg), 0.35 mg(0.28~0.45 mg), 0.40 mg(0.33~0.59 mg), 0.06 mg(0.01~0.37 mg)으로 나타났다. 칼슘에 대한 각 무기질 간의 비율을 살펴보면 Ca : Fe 분자량비의 평균$\pm$표준편차는 곡류가공품이 126.33$\pm$44.36, 라면류가 130.65$\pm$34.67, 레토르트식품은 120.31$\pm$71.15, 음료류가 700.25$\pm$553.70이었고, Ca : P 중량비가 각각 2.63$\pm$1.99, 1.79$\pm$0.39, 2.80$\pm$0.53, 8.35$\pm$12.87이었으며, Ca : Mg 중량비는 각각 11.86$\pm$540, 9.29$\pm$1.34, 9.09$\pm$2.09, 32.50$\pm$41.35이었다. 칼슘과 마그네슘의 흡수에 영향을 미치는 P : Mg 분자량비는 곡류가공품이 4.11$\pm$1.54, 라면류가 4.17$\pm$0.67, 레토르트식품은 2.58$\pm$0.45, 음료류는 2.59$\pm$2.50으로 나타났다. 위의 연구결과에서 볼 때 시료의 93.0%가 실제측정값이 표시량의 80% 이상이어야 한다는 식품 등의 표시기준에 적합하였으나(14), 표시량에 대한 분석값의 오차범위가 65.48~343.9%로 넓어서 칼슘의 함량영양표시가 소비자에게 올바른 정보를 제공하고 있지 못하고 있었다. 그러므로 제조업체에서 품질관리를 보다 철저히 해야 할 것이며. 정부에서는 영양성분 표시량에 맞추어 식품을 섭취하는 소비자들이 자신이 생각한 것보다 훨씬 과잉 섭취하는 일이 없도록 표시기준의 허용오차 상한선 설정을 추진해야 할 것으로 생각된다. 그리고 일반 가공식품에 칼슘을 첨가할 때는 칼슘의 흡수뿐 아니라 다른 무기질의 흡수 및 이용성을 좋게 하기 위해 다른 무기질과 균형을 맞추어 첨가량을 결정하여 칼슘강화로 소비자들이 최대한의 효과를 얻고 다른 무기질과의 균형도 잃지 않도록 관리하여야 할 것이다.

난소적출로 유발된 랫트 갱년기 장애에 대한 가감귀비온담탕의 생리활성 효과 평가 (Anti-climacterium Effects of Gagamguibiondam-tang in Ovariectomized Rats)

  • 한상겸;김동철
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.18-44
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    • 2017
  • 목 적: 이 연구에서는 한의학에서 다양한 부인과 질환에 사용되어온 전통 복합 처방인 귀비탕과 가미온담탕을 합방, 가감한 가감귀비온담탕 열수 추출물의 갱년기 장애 개선 효과를 심혈관 장애, 비만, 고지혈증, 골다공증, 장기 지방축적 및 신경정신 장애를 포함한 다양한 사람의 갱년기 장애를 나타내는 것으로 알려진 난소적출(Ovariectomized, OVX) 랫트 모델을 이용하여 평가하였다. 방 법: 난소적출수술 28일 후부터 가감귀비온담탕 추출물(수율 : 22.03%)을 각각 100, 50 및 25 mg/ml의 농도로 멸균 증류수에 용해시키고, 체중 kg 당 5 ml의 용량(500, 250 및 125 mg/kg)으로 매일 1회씩 84일(12주 : 3개월)간 경구 투여한 다음, 항비만효과, 항자궁위축효과 및 골다공증 억제 효과의 3가지 생리활성 효과로 구분하여 평가하였다. 항비만 효과 및 항자궁위축효과를 평가하기 위해, 체중 및 증체량, 혈청중 에스트라디올 함량, 복부 축적 지방 및 자궁의 중량의 변화와 복부 축적 지방의 두께 및 평균 지방세포 직경, 자궁 전체, 상피 및 점막의 두께와 점막내 자궁샘이 차지하는 비율의 변화를 각각 평가하였다. 또한 골다공증 개선효과, 즉 골 보호효과를 평가하기 위해, 대퇴골, 경골 및 요추골의 습, 건조 및 탄화 중량, 골밀도, 골강도, 혈중 osteocalcin 및 bone specific alkaline phosphatase(bALP) 함량, 골량 및 구조와 골흡수에 대한 조직병리학적 변화를 각각 측정하였다. 실험군(5개군; 군당 8마리의 랫트 사용) 거짓수술 대조군(거짓수술 후, 증류수 투여 대조군) 난소적출 대조군(난소적출 수술 후, 증류수 투여 대조군) GGOT500(난소적출 수술 후, 가감귀비온담탕 추출물 500 mg/kg 투여 고용량 실험군) GGOT250(난소적출 수술 후, 가감귀비온담탕 추출물 250 mg/kg 투여 중간용량 실험군) GGOT125(난소적출 수술 후, 가감귀비온담탕 추출물 125 mg/kg 투여 저용량 실험군) 결 과: 난소적출 대조군에서는 거짓수술 대조군에 비해 현저한 체중 및 증체량, 사료 및 물 섭취량, 축적 복부 지방 중량, 혈청 중 osteocalcin 함량의 증가가 자궁, 대퇴골, 경골 및 L5 중량과 혈중 bALP 및 에스트라디올 함량의 감소와 함께 인정되었으며, 현저한 복벽 축적 지방 두께의 증가 및 자궁의 위축, 대퇴골, 경골 및 L4의 골량 및 구조의 감소 소견이 골 흡수 지표(Ocn 및 OS/BS)의 현저한 증가와 함께 조직병리학적 및 조직형태계측학적으로 인정되었다. 즉, 전형적인 에스트로겐 결핍성 갱년기 장애가 난소적출에 의해 유발되었다. 한편 이러한 난소적출에 의한 에스트로겐 결핍성 폐경기 관련 갱년기 장애 소견이, 가감귀비온담탕 추출물 500, 250 및 125 mg/kg의 84일에 걸친 연속 경구 투여에 의해 투여 용량 의존적으로 억제되었다. 결 론: 이상의 결과에서, 가감귀비온담탕 500, 250 및 125 mg/kg의 경구투여는 난소적출 랫트에서 에스트로겐 결핍성 폐경기 관련 갱년기 장애 개선 효과를 투여 용량 의존적으로 나타내었다. 따라서 가감귀비온담탕은 효과적인 갱년기 장애 개선제로서 개발 가능성이 높을 것으로 기대되며, 특히 에스트로겐 결핍성 비만 및 골다공증의 개선에 유효할 것으로 판단된다. 한편 가감귀비온담탕은 총 18종의 약제로 구성되어 있고, 각각 수많은 생리활성 물질을 함유하고 있어, 이후 생리활성을 나타내는 화학성분의 검색과 더불어 다양한 방면으로 기전적인 연구가 체계적으로 수행해야 할 것으로 판단된다.

쌀 품질 고급화 및 고부가가치화를 위한 육종현황과 전망 (Current Status and Perspectives in Varietal Improvement of Rice Cultivars for High-Quality and Value-Added Products)

  • 최해춘
    • 한국작물학회지
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    • 제47권
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    • pp.15-32
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    • 2002
  • 1980-'90년대에 쌀의 자급생산이 지속되고 생활수준 향상에 따른 양질미 수요가 점증되면서 자포니카 다수성 품종의 미질 개선에 힘을 크게 기울이게 되었고 식미향상을 위한 육종연구 와 효율적 평가 기술개발 연구에 박차를 가하게 되어 쌀의 이화학적 특성과 식미 및 밥 물리성간 상관과 식미의 객관적 평가방법 개발, 양식미 쌀 및 가공적성 특수미 개발 등 그 동안 많은 연구성과를 올리게 되었다. 1990년대에 밥맛이 매우 좋은 고품질 자포니카 품종과 대립, 심백미, 향미, 유색미 등 가공용 특수미 품종을 개발 보급하였고 식미와 용도에 대하여 식미검정계, 신속점도측정계 및 texture 분석계 등을 이용하여 검토하였다. 최근에는 아밀로스 함량이 9%로 찹쌀과 맵쌀의 중간 성질을 가진 중간찰 품종인 '백진주벼'와 배유가 보얀 멥쌀인 '설갱 벼'를 비롯하여 라이신 함량이 높은 '영안벼' 육성하여 쌀의 가공 이용성과 기능성을 한층 높혀 놓았다. 식미와 여러 가지 미질 특성간 관련성에 관한 연구 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 쌀의 상온흡수율 및 최대흡수율은 K/Mg율 및 알칼리 붕괴도와 유의한 부의 상관성을 나타내었으며 가열흡수율이 높은 품종일수록 밥의 용적팽창률이 컸다. 수분함량이 낮은 경질인 쌀일수록 침지 20분 후의 상온흡수율과 최대흡수율이 더 높은 경향이었으며 이러한 흡수 특성은 쌀 단백질 함량이나 아밀로스 함량 및 식미와는 유의한 상관성이 없었다 취반 적정가수량은 품종에 따라 마른 쌀 무게의 1.45-l.61배의 변이를 나타내었고 평균은 1.52배였으며 알맞게 취사된 밥의 부피는 평균 쌀 부피의 2.63배가되었다. 쌀 형태, 알칼리붕괴도, 호응집성, 아밀로스 및 단백질 함량은 거의 비슷하지만 식미에 차이가 있는 자포니카 품종들을 사용하여 식미와 관련된 쌀의 이화학적 특성을 검토한 결과, 밥의 윤기와 식미 총평은 생산 연도에 따라 호화점도 특성 중 최고점도, 최저점도 및 응집점도와 밀접한 관계를 나타내었다. 밥맛이 가장 좋은 일품 벼는 쌀의 외층에 아밀로스 함량 분포가 낮고 쌀을 열탕에 담근 20분간 우러난 용출액의 요드 정색도가 낮고 증가정도도 완만하였다. 일품 벼는 밥맛이 떨어지는 동해 벼에 비해 밥알 횡단면의 주사형 전자현미경 사진에서 밥알 외층의 호화전분의 그 물망이 매우 치밀하고 속층의 전분립의 호화정도가 양호하였다. 식미총평은 식미관련 이화학적 특성과의 관계를 이용한 중회귀식에 의해 매우 높은 결정계수로 추정이 가능하였다. 밥노화의 품종간 차이는 α-amylase-iodine 법으로 비교할 수 있었는데 노화정도가 적었던 품종은 일품벼, 추청벼, 사사니시끼, 진부벼 및 고시히까리였다. 통일형 품종인 태백벼와 자포니카 품종 중 섬진벼가 비교적 밥노화가 빨랐다 일반적으로 밥맛이 좋은 품종이 밥의 노화정도가 느렸으며 찬밥의 탄력성이 큰 경향이었다. 또한 밥노화가 느렸던 품종은 최저점도가 높았고 최종점도가 낮았다 찬밥의 탄력성은 쌀의 마그네슘함량과 밥의 용적팽창률과 밀접한 관계를 나타내었다. 식은밥의 더운밥 대비 경도 변화율은 취반용출액의 고형물량과 취반용적 팽창률과 부의 상관을 나타내었다. 식미관련 주요 이화학적 특성은 밥의 노화와도 직접 간접으로 상관이 있는 것으로 평가되었다. 쌀의 여러 가지 식품 가공적성과 관련된 형태 및 이화학적 특성은 가공식품 종류에 따라 매우 다르다. 쌀 튀김성은 호응집성이 연질이거나 아밀로스 함량이 낮을수록 양호하며 지질함량이나 단백질 함량이 높으면 좋지 않은 경향이다. 심복백정도가 심할수록 튀김현미 정립률이 떨어지며 현미 강도가 높을수록 튀김률은 높은 경향이었다 쌀국수는 밀가루와 50% 혼합시에 쌀의 칼륨 및 마그네슘 함량이 높은 품종일수록 제면 총평이 낮은 경향이었고 제면이 양호한 것이 국수물의 용출고형 물량이 적은 경향이었다. 쌀빵 가공적성은 품종에 따라서 현미와 백미간에 현저한 차이를 나타내는 것이 있는데 현미에서 반죽의 부피 증가율이 큰 쌀일수록 푹신한 감이 있는 쌀방 제조가 가능하였으며 백미에서 단백질 함량이 높은 품종일수록 쌀빵이 더욱 촉촉한 느낌이 있는 경향이었다. 아밀로스 함량이 높고 호응집성이 경질인 쌀일수록 쌀빵의 탄력성이 더 높은 경향이었다. 쌀의 발효 및 양조적성은 심복백이 심한 쌀이나 새로운 돌연변이인 뽀얀 멥쌀이 홍국균이나 홍국균의 균사활착 밀도가 높고 당화 효소 역가도 높은 경향이었으며 쌀알이 대립이면서 단백질 함량이 낮은 쪽이 양조에 유리한 것으로 알려져 있다. 찰벼 품종도 여러 가지 이화학적 특성과 전분구조 특성의 차이에 따라 9개의 품종군으로 나누어 볼 수 있을 만큼 품종적 변이가 크며 이들 이화학적 및 구조적 특성간에 상호 밀접한 연관성을 나타내었으며 유과·인절미·식혜ㆍ미숫가루 등에 상당한 가공적성의 차이를 보였다. WTO 체제 출범이후 생산비와 가격 면에서 경쟁력이 약한 우리 쌀이 살아남기 위해서는 품질의 고급화와 쌀 가공식품의 다양화 및 고기능성 개발을 추구할 수밖에 없다. 따라서 이와 같은 노력은 벼 품종개발만으로 소기의 성과를 올리기 어렵고 쌀 식품의 고급화 및 다양화를 위한 여러 분야의 긴밀한 연구협력이 수반되지 않으면 안 된다.

목련(Magnolia kobus DC.)에서 분리한 흰비단병균(Sclerotium rolfsii Sacc.)에 관한 연구 (Studies on Sclerotium rolfsii Sacc. isolated from Magnolia kobus DC. in Korea)

  • 김기청
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.105-133
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    • 1974
  • 본 연구는 목련에서 분리한 흰비단병균 Sclerotimu rolfsii Sacc.의 분화형을 밝히고 균계생장 및 균핵형성에 대한 영양생리를 구명코저 vitamin, 질소원, 탄소원의 효과를 검토했으며 또 본 균과 Penicillium sp.와의 생태적 관계를 해명하기 위한 기초적인 연구로서 본 균의 균계생장 및 균핵형성에 대한 Penicillium 배양여액의 촉진효과와 그 요인을 밝히려고 시도하였다. 본 연구결과를 종합해서 적요하면 다음과 같다. 1. 목연에서 분리한 흰비단병균 제1형, 축2형은 배지상의 성상이나 생리적 성질 펄 병원성이 상이하였다. 특히 목연 아카시아에 대한 병원성은 양자 동일하나 콩이나 오이에 대해서는 제2형균이 제1형균보다 더 강하였다. 2. 공시된 14종의 질소원중 $KNO_2$와 glycine을 제외하고는 모두 thiamine hydrochloride 10r/l가 첨가되었을 때 비로소 공시균의 균계생장 및 균핵형성에 이용되었다. 질소의 형태별로 보면 균계생장에 있어서는 $NO_3-N$보다는 $NH_4-N$이 훨씬 더 효과적이며 organic N은 화합물에 따라 상이하였다. 그러나 균핵형성에 있어서는 이와 반대로 $NO_3-N$이 효과적이었다. $NO_2-N$은 균계생장이나, 균핵형성에 전혀 효과가 없었다. 3. 공시 탄소원 7종도 대체적으로 thiamine이 존재하지 않는 한 균계생장이나 균핵형성에 아무런 효과가 없었다. thiamine이 첨가될 경우 균계생장에 있어서 glucose와 saccharose가 가장 효과적이고 maltose와 soluble starch는 효과가 적었으며 xylose, lactose, glyceline은 전혀 효과가 없었다. 균핵형성에 있어서는 loctose를 제외하고는 전구에서 균핵형성을 보였으며 모두 비슷한 효과를 나타냈다. 4. 배지중의 질소원이 동일수준이면 탄소원이 증가함에 따라 균계생장량이 증가하였다. 그러나 질소원의 량에는 한도가 있는 것으로 질소 0.5g/l이상에서는 오히려 균계생장이 억제되었다. 그러나 균핵형성에 있어서는 탄소원의 증가에 따라 균핵형성량이 저하하였다. 5. 공시균은 thiamine 결핍균으로서 균계생장 최적 thiamine 농도는 20r/l이고 이 농도를 초과하면 오히려 균계생장이 억제되는데 150r/l에서는 무첨가구와 거의 같은 정도로 억제되었다. 6. 공시균의 생장에 있어서 thiamine의 첨가에 따른 질소원리용도는 $NH_4NO_3>(NH_4)_2SO_4>asparagine>KNO_3$의 순위이며 질소원별 thiamine 최적요구량은 $KNO_3$인 경우 12r/l, asparagine인 경우 16r/l 정도였다. 균핵형성량에 있어서는 $KNO_3>NH_4NO_3>asparagine>(NH_4)_2SO_4$의 순위로서 thiamine 최적량은 $KNO_3,\;NH_4NO_3$인 경우 8r/l에서 전균핵생산량의 대부분이 형성되나 asparagine인 경우에는 16r/l 정도였다. 7. 배양액의 pH는 공시균이 생장을 개시하자마자 3.5정도로 급격히 떨어지나 그 이후부터는 생장량이 증가함에 따라 완만하게 떨어졌다. 그러나 pH2.2 이하로는 더 내려가지 않았다. 8. 공시균의 균계생장에 대한 각종 vitamin의 상호효과는 thiamine, biotin, pyridoxine, inositol의 4가지 조합에 있어서도 thiamine이 첨가되지 않은 곳에서는 거의 효과가 나타나지 않았다. 그러나 thiamine+pyridoxine, thiamine+inosital, thiamine+biotin+pyridoxine, thiamine+pyridoxine+inositol구에 있어서는 thiamine 단독 첨가구와 동등 혹은 그 이상의 효과를 나타내지만 thiamine+biotin과 thiamine+biotin+inosital구는 오히려 떨어졌다. 균핵형성에 있어서는 thiamine 단독구에 비하여 각구 모두 약간씩 증가하였다. 9. Penicillium 배양여액중에는 공시균의 균계생장을 촉진하는 물질이 존재하며 배양여액 6-15ml/50ml 배양액의 농도에서 거의 최고균계생장량에 달하였다. 10. 질소원으로서 첨가한 $NH_4NO_3$ 혹은 asparagine은 균계생장에 있어서 배양여액농도 여가에 관계없이 $NH_4NO_3$가 더 유효하였다. 11. 배양여액에 대한 일련의 처리에 있어서 휘발성물질분획, 비휘발성물질분획, 휘발산분획, ether 가용성유기산분획, ether 불용성물질분획, cation 흡착물질분획, cation 비흡착물질분획, anion 흡착물질분획 및 비흡착물질분획의 9분획중 비휘발성물질분획, ether 불용물질분획, cation 흡착물질분획 및 anion 비흡착물질분획에서만 균계가 잘 자랐다. 그러나 균핵은 오직 cation 흡착물질분획에서만 형성되었다. 12. 이 결과는 배양여액중에 균계생장물질, 균핵형성물질 및 균핵형성억제물질이 존재하며 이들 물질은 각각 별개의 물질로서 전2자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation교환수지에는 흡착되지 않는 물질이며 후자는 비휘발성이고 ether 불용성이며 cation 및 anion 교환수지에 흡착되지 않는 물질임을 암시한다. 13. DNP-aminoacids paper chromatography에 의하여 cation 교환수지흡착분획중에서 aspartic acid, cystine, glycine, histidine, lycine, tyrosine 및 dinitroaniline 7종의 아미노산이 검출되었다. 14. S. rolfsii의 균계생장 및 균핵형성은 glutamic acid, aspartic acid, cystine, histidine 및 glycine의 단독첨가나 혼합첨가에 의해서 촉진되지 않았고 다만 tyrosine에 의해서 약간 촉진되었다. 15. 균핵의 습열에 대한 저항성은 균핵의 수분함유량에 따라 다르며 수분함유량이 적은 것이 보다 더 강하였다. 배지에서 채취한 균핵은 제1,2형균 모두 $52^{\circ}C$에서 5분에 사멸하거나 155일간 $26{\circ}C$에서 건조시킨 것은 $52^{\circ}C$에 있어서 제1형균은 15분, 제2형균은 10분, $57^{\circ}C$에 있어서는 제1형균은 5분, 제2형균은 10분처리에 사멸하였다. 16. 배양균핵을 132일간 $26^{\circ}C$에서 건조시킨 것은 제1,2형균 모두 전부 발아하였고 기건상태에서 283일간 방치한 천연균핵도 제1,2균형 모두 발아하였으며 443일간처리한 것도 아직 제1형균 $20\%$, 제2형균 $16$의 발아율을 보지하고 있었다. 17. 저온에 대한 저항성은 균계, 균계괴, 균핵의 순으로 강하였는데 균계는 $-7--8^{\circ}C$ 1주간 처리에서 완전 사멸하였으나 균계괴는 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서도 아직 사멸치 않은 것이 있었으며 균핵은 $-17--20^{\circ}C$ 3주에서 대부분 생존하였다. 18. 약제저항력은 승괴수 $0.05%$에 있어서 제1형균은 180분 제2형균은 240분, $0.1\%$에 있어서는 제1형균 60분, 제2형균 30분에 각각 사멸하였고, Uspulun 800배에 있어서는 제1형균은 120분에 사멸하나 제2형균은 180분에도 사멸치 않으며 500배에 있어서는 제1,2형균 모두 90분에 비로소 사멸하였다. 그러나 유산동 $5\%$ 240분, Ceresan 석탄, Mercuron 각 500배 80분처리에도 아무런 영향이 없었다. 19. Benlate와 Tachigaren의 농도가 증가함에 따라 균계생장 억제효과도 증가하였다. 처리 6째에는 Benlate 0.5ppm을 제외하고는 전농도에서 뚜렷한 억제효과를 나타내었으나 12일째에는 농도에 따라 현저한 차이를 나타냈다. Benlate 0.5ppm 처리는 대조구에 비하여 $66\%$, 2.0ppm은 $92\%$의 억제효과를, Tachigaren은 1ppm $54\%$, 1.5ppm과 2.0ppm은 $77\%$의 억제효과를 나타냈다. 양자 모두 500ppm에서는 거의 완전히 균계생장을 억제시켰다. 균핵형성은 Benlate 500ppm과 Tachigaren 500ppm 및 1000ppm에서 $100\%$ 억제되었다. 20. 일반적으로 균계생장량이 증가함에 따라 배지중의 glucose나 $NH_4-N$의 소비량도 증가하였으나 Benlate나 Techigaren을 처리할 경우 그 농도의 증가에 따라 이들의 소비량이 억제되었다. 그러나 Benlate 저농도(0.5ppm 및 1ppm)에 있어서는 $NH_4-N$의 소비가 무처리구보다 많았다. 21. glucose와 $NH_4-N$의 흡수이용효과 즉 glucose나 $NH_4-N$ 1mg을 소비하여 생산된 균계량은 Benlate나 Techigaren의 처리로 말미암아 크게 저하되었다. 그 정도는 농도에 관계없이 처리 3일째에 가장 심했고 이후 시일이 경과함에 따라 높아졌다. Benlate 처리의 glucose를 제외하고는 대체로 농도가 증가함에 따라 흡수이용효과가 저하되었다. 22. 토양배양에 있어서 $CO_2$ 배출량으로 측정한 균계생장은 어느 농도에서나 저지되지 않았고 다만 Tachigaren 100mg/g 토양에서만 현저하게 억제되었다. 균핵형성은 Benlate나 Tachigaren 10mg/g 토양에서 완전히 억제되었다. 23. Benlate와 Tachigaren 0.1, 1.0, 10, 100, 1000ppm에 10분 및 20분간 침지처리한 결과 균핵의 발아억제효과를 인정할 수 없었다.

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