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새싹보리 재배기간 중 수분스트레스 처리가 사포나린 함량에 미치는 영향
윤영은 ( Young-eun Yoon ),김송엽 ( Song Yoeb Kim ),최현지 ( Hyeonji Choe ),조주영 ( Ju Young Cho ),서우덕 ( Woo Duck Seo ),김영남 ( Young-nam Kim ),이용복 ( Yong Bok Lee ) 한국환경농학회 2021 한국환경농학회지 Vol.40 No.4
BACKGROUND: Barley sprouts contain a large number of secondary metabolites such as polyphenols, saponarin, and policosanols. The synthesis of such secondary metabolites occurs as a defense mechanism against external environmental stresses. In particular, it has been widely known that drought stress (DS) increases the content of flavonoids in plants. The objective of this study was to investigate the effects of drought stress treatment on the saponarin content in barley sprouts during the growing period. METHODS AND RESULTS: In this study, changes in saponarin content with different DS exposure periods and times were evaluated under the hydroponic system. For establishing different DS treatment periods, water supply was stopped for 1, 2, and 3 days, once leaf length was at 10 cm. To control different DS treatment times, water supply was stopped for 2 days, once leaf lengths were 5, 10, and 15 cm. As a result, the water potential of barley sprouts decreased from -0.8 MPa (before DS treatment) to -1.2, -2.4, and -3.2 MPa (after DS treatment), and reversely recovered to -0.8 MPa after re-irrigation. When 10 cm leaves were subjected to DS for 1 and 2 days, the saponarin content increased by 12 and 10%, respectively, while it increased by 19% when DS was applied to the 5 cm leaves. CONCLUSION(S): The results of this study suggest that drought stress at the early stage of growth (5 cm) is most helpful to increase the saponarin content of barley sprouts.
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사포나린 함량변화에 영향을 미치는 환경요인: 수분스트레스
윤영은(Young-Eun Yoon),최현지(Hyeon Ji Choe),김송엽(Song Yoeb Kim),조주영(Ju Young Cho),이윤정(Yoon Jung Lee),정미선(Mi Sun Cheong),김영남(Young-Nam Kim),이용복(Yong Bok Lee) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
생산량을 중시하던 농업에서 품질중심의 농업으로 패러다임이 변함에 따라, 고부가가치 작물의 수요가 점점 증가하고 있다. 고부가가치 작물은 온실재배에 특화된 파프리카, 토마토, 딸기 중심에서 기능성 물질을 포함한 새싹작물로 관심이 이동하면서 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 중 새싹보리에 대한 관심이 특히 커지고 있는 실정이다. 새싹보리 내 기능성 물질인 사포나린은 폴리페놀류 화합물로 식물이 환경적 스트레스에 대한 방어기작으로 합성 및 축적하는 이차대사산물이다. 따라서 본 연구에서는 환경적 스트레스 중 수분이 사포나린 함량 변화에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 수분스트레스에 의한 영향은 스트레스를 주는 기간과 시기로 세분화하여 실험을 진행하였다. 스트레스를 주는 기간은 새싹보리가 10 cm 일 때 각각 0 (DS0), 1 (DS1), 2 (DS1), 3 (DS1)일 물공급을 중단하였으며, 재공급 후 회복된 새싹보리를 수확하였다. 또한, 스트레스를 주는 시기는 새싹보리가 각각 5 (DS5c), 10 (DS10c), 15 (DS15c) cm 일 때 물공급을 2일간 중단하고, 재공급 후 회복된 새싹보리를 수확하였다. 스트레스를 받고, 회복하는 상태는 수분포텐셜 값을 측정하여 확인하였다. 수분포텐셜 값은 수분 스트레스를 받기 전 -0.7 ~ -0.8 Mpa 수준에서, DS1, DS2, DS3 에서는 각각 -1.2, -2.4, -3.1 Mpa 수준이었으며, DS5c, DS10c, DS15c 에서는 각각 -2.6, -2.3, -2.3 Mpa 수준으로 감소하였다. DS1, DS2 처리구의 사포나린 함량은 각각 1,237, 1,220 mg 100g<SUP>-1</SUP>로 스트레스를 받지 않은 DS0 처리구 (1,089 mg 100g<SUP>-1</SUP>)에 비해 약 12, 10% 증가하였다. 또한, DS5c 처리구의 사포나린 함량은 1,333 mg 100g<SUP>-1</SUP>로 스트레스를 받지 않은 Control 처리구 (1,111 mg 100g<SUP>-1</SUP>)에 비해 약 19% 증가하였다.
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광 및 온도가 새싹보리의 사포나린 함량 변화에 미치는 영향
윤영은(Young-Eun Yoon),최현지(Hyeon Ji Choe),김송엽(Song Yoeb Kim),쇼흐라 하젤(Chohra Hadjer),조주영(Ju Young Cho),정미선(Mi Sun Cheong),김영남(Young-Nam Kim),이용복(Yong Bok Lee) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
고부가가치 작물에 관한 관심이 증가함에 따라 기능성 물질은 함유한 새싹작물에 대한 수요가 급증하고 있다. 그중에서도 새싹보리는 항상화, 간기능 개선, 항염증 작용을 하는 사포나린을 많이 함유하고 있다. 사포나린은 이차대사산물로 식물이 비 생물학적 스트레스에 대한 방어기작으로 축적하는 물질이다. 따라서 본 연구에서는 환경요인 중 광 및 온도가 새싹보리 내 사포나린 함량에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 생육온도에 의한 영향은 서로 다른 온도 (5, 10, 20, 30℃)에서 재배한 새싹보리의 사포나린 함량을 분석하여 비교였으며, 일교차가 없는 처리구 (DTR 0)와 일교차가 각각 5 (DTR 5), 10 (DTR 10), 15 (DTR 15)인 처리구, 그리고 일조시간이 12 (12H), 18 (18H) 시간인 처리구에서 재배한 새싹보리의 사포나린 함량을 분석하였다. 생육온도에 따른 새싹보리 중 사포나린 함량은 5, 10, 20, 30℃에서 각각 554, 617, 601, 545 mg 100g<SUP>-1</SUP> 으로 10, 20℃에서 재배한 새싹보리가 5, 30℃보다 더 높은값을 나타냈다. 또한, 생육온도에 따른 생육일수는5, 10, 20, 30℃에서 각각 24, 21, 12, 8일로 나타났으며, 20℃에서 재배한 새싹보리의 생육일수가 10℃에서 재배한 새싹보리의 생육일수보다 9일 더 짧았다. 일교차에 의한 영향은 DTR 10 처리구에서 673 mg 100g<SUP>-1</SUP>로 가장 높았으며, DTR 0 대비 약 7% 증가하는 결과를 나타냈다. 일조시간에 의한 영향은 12H, 18H에서 사포나린 함량이 각각 609, 737 mg 100g<SUP>-1</SUP> 으로 일조시간이 18H 일 때 사포나린 함량이 16% 더 증가하였다.
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