장미 절화수명에 미치는 유리염소와 이산화염소의 항균효과 = Antimicrobial Effect of Free Available Chlorine and Chlorine Dioxide on the Vase Life of Cut Rose Flowers

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 장미(Rosa hybrida L.) 절화수명의 주된 단축 요인인 세균과 잿빛곰팡이병의 발생을 억제시키고자 유리염소(free available chlorine, FAC)와 이산화염소(chlorine dioxide, ClO2)의 살균효과를 검토하였다. 유리염소와 이산화염소의 절화보존용액 내에서의 활성, 당 (sucrose)과의 혼용 가능성, 고농도 침지처리의 세균 억제력을 조사하여 장미 절화의 수명연장 효과를 확인하였다. 또한 장미 꽃잎에서 발생하는 잿빛곰팡이병에 대한 이산화염소의 항균효과를 구명하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.

1. 유리염소의 장미 절화수명 연장과 세균증식 억제 효과
유리염소의 장미 절화수명 연장효과는 보존용액처리(Cl 10-20mg·L-1)와 침지처리(Cl 600mg·L-1, 60sec)에서 모두 확인되었다. 절화의 생체중과 수분흡수율은 수확 후 6-8일까지 증가한 후 다시 감소하는 경향을 보였으며 절화수명이 연장되었던 Cl 10-20mg·L-1 보존용액처리에서 가장 높게 유지되었다. 유리염소의 세균증식 억제효과는 처리농도가 높을수록 증가되었으며 처리 8일까지 지속되었다. 하지만 이러한 유리염소의 항세균 효과는 sucrose와의 혼용처리 시 크게 감소하였다. Sucrose를 혼용한 보존용액의 유리염소 잔류량은 처리 이틀 만에 88%가 감소된 반면, 혼용하지 않은 경우 15% 정도 감소하여 sucrose의 혼용이 보존용액 내 잔존 유리염소를 소진시켜 결과적으로 절화수명이 단축되었다.


2. 이산화염소의 장미 절화수명 연장과 세균증식 억제 효과
이산화염소의 장미 절화수명 연장효과는 보존용액처리(ClO2 4μL·L-1)와 침지처리(ClO2 50μL·L-1, 60 sec)에서 모두 확인되었으며, 기존 절화보존제 8-Hydroxyquinoline sulfate(200μL·L-1)보다 우수하였다. 절화수명 연장을 위한 이산화염소의 적정 농도는 보존용액의 경우 ClO2 4μL·L-1이며, 침지처리의 경우 ClO2 50μL·L-1로 확인되었고 이때 절화의 생체중과 수분흡수율 역시 양호하였다. 한편 이산화염소는 유리염소와 달리 sucrose와의 혼용으로 오히려 절화수명 연장에 도움이 되었으며 세균 증식 억제 효과도 지속되었다. 보존용액 내 ClO2 잔존기간은 처리 후 2-4일째 모두 소진되었으나 항세균 효과는 6일 이후까지 지속되어 초기 항세균 작용이 절화수명 연장에 직접적인 효과가 있는 것으로 확인 되었다.

3. 이산화염소의 잿빛곰팡이 발병 억제 효과
잿빛곰팡이 병균(Botrytis cinerea)의 분생포자 발아는 ClO2 5μL·L-1 이상 농도에서 억제되었다. 잿빛곰팡이 병균 분생포자 (1ⅹ105spore·mL-1)를 꽃잎에 접종시킨 후 ClO2 5와 10μL·L-1의 이산화염소를 스프레이처리(4.8mL-1), 침지처리(1초), 가스처리(2시간) 하였다. 그 결과 잿빛곰팡이병 발병률(disease incidence, %)이 현저하게 억제되었다. 무처리인 대조구(17.6%)보다 스프레이처리 9.0-9.8%, 침지처리 1.1-3.9%, 가스처리 8.4%로 모두 유의하게 감소하였으며, 침지처리 방식이 가장 효과적이었다. 한편 장미 유색품종 ‘Green Beauty’(연한 녹색), ‘Pink Heart’(분홍색), ‘Antique Curl’(주황색), ‘Peel Lip’(진분홍색), ‘Venus Berry’(연분홍색)를 대상으로 처리한 결과 침지처리에서도 탈색증상이 나타나지 않았으며 잿빛곰팡이병 발생 또한 효과적으로 억제되었다.

이상에서 유리염소와 이산화염소 모두 저농도의 장기 보존용액처리와 고농도의 단기 침지처리를 통해 세균증식 억제와 장미 절화의 수명을 연장시킬 수 있었으나 절화 품질유지에 필요한 sucrose의 혼용은 이산화염소에서만 가능하였다. 또한 이산화염소는 잿빛곰팡이병 발생도 효과적으로 억제시켰는데, 보존 용액 내 잔존기간이 2-4일로 매우 짧아 기존의 일반 살균제들과 달리 폐기과정에서의 환경오염원 발생이 거의 없는 것으로 확인되었다.

목차 (Table of Contents)

• 적요
• Ⅰ. 서언 1
• Ⅱ. 연구사 4
• Ⅲ. 재료 및 방법 17
• Ⅳ. 결과 및 고찰 32
• 1. 유리염소의 장미 절화수명 연장과 세균증식 억제 효과 32
• 2. 이산화염소의 장미 절화수명 연장과 세균증식 억제 효과 50
• 3. 이산화염소의 잿빛곰팡이 발병 억제효과 77
• Ⅴ. 종합고찰 88
• 인용문헌 92
• Summary 105