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비소 오염지에서 재배된 벼 선발집단의 미네랄 함량 차이
최부웅 ( Buung Choi ),이상범 ( Sang-beom Lee ),김경진 ( Gyeong-jin Kim ),류지혁 ( Ji-hyock Yoo ),오경석 ( Kyeong-seok Oh ),문병철 ( Byeong-churl Moon ),김욱한 ( Wook-han Kim ),정남진 ( Nam-jin Chung ),박상원 ( Sang-won Park ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-
세계 3대 식량작물로 전 세계 인구의 50% 이상이 섭취하고 있는 쌀은 주로 아시아 지역에서 재배되며 미네랄, 비타민 등이 풍부하고 영양적 가치가 높아 우리나라에서도 오래 전부터 주식으로 이용해 왔다. 현재까지 우리나라에서 육성 및 재배된 벼는 95% 이상이 자포니카(japnonica type) 품종으로 이루어져 있다. 최근 급속한 기후변화에 따라 향후 30~50년 뒤에는 대부분의 품종이 인 디카(indica type) 품종으로 대체될 것으로 전망되고 있다. 그런데 인디카 품종은 상대적으로 자포니카 품종 보다 비소 등 중금속뿐만 아니라 다양한 미네랄을 많이 흡수 한다는 연구 결과들이 보고되고 있다. 벼 선발집단 295종을 비소 등 중금속이 오염된 농경지에서 재배한 다음 미네랄 27종을 ICP-MS로 정량분석한 결과 전반적으로 인디카 품종들이 자포니카 품종등 다른 생태형 품종들 보다 비소를 포함한 중금속뿐만 아니라 기능성 미네랄들의 함량이 높은 것으로 나타났다. 향후 정확한 미네랄 흡수·축적에 대한 메카니즘과 미네랄 네트워크 분석이 필요한 것으로 판단된다.
SSR 마커를 이용한 참깨(Sesamum indicum) 소규모 핵심집단의 유전적 다양성 및 집단 구조 분석
민선경,최부웅,박종현,정종욱,김규원,박용진 한국국제농업개발학회 2016 韓國國際農業開發學會誌 Vol.28 No.1
Sesame is queen of oil seed crops and widely cultivated in Asia and Africa. The aim of this study was to develop a mini sub core set representing the diverse germplasm of sesame and to assess the genetic diversity, population structure and phylogenetic relationship of the resulted sub core set to be used in whole genome resequencing platform. One hundred twelve accessions out of 277 accessions were selected by the PowerCore program. A total of 155 alleles were captured from the 158 alleles detected in the primary core population, and rare alleles and specific alleles were also maintained in the sub core set accessions representing almost 100% of the primary core population. Among the sub core set accessions, four sub populations were observed with some admixture accessions. Although the genetic diversity of Pop-1 which includes most accessions from Korea is relatively lower than that of other three sub populations, it can maintain maximum number of accessions in the sub core set with the same percentage as in the primary core set probably because of the specific features of these accessions. Based on this framework of genetically defined populations, the effective use and conservation management of Sesamum indicum for crop improvement might be possible.
박상원,김경진,윤지현,이상범,최부웅,최근형,노진호,김단비,문병철,김욱한 한국국제농업개발학회 2017 韓國國際農業開發學會誌 Vol.29 No.4
2016년에 대중국 쌀 수출길이 열리면서 낮은 인지도 및 고가격 대비 차별성을 극복하기 위해서 고품질 쌀 생산 및 가공기술과 더불어 안전성 확보는 필수요소가 되었다. 중국의 식품안전법에 근거로 한 새로운 (GB2762-2012, 2013.6.1.)에 규정된 중금속 안전관리 기준에 맞는 쌀생산을 위하여 6개 시군(철원, 이천, 청주, 서천, 군산, 해남)의 중국 수출용 쌀 생산단지에서 농경지 토양, 농업용수 및 생산된 쌀을 채취하여 중금속을 분석하였다. 수출용 쌀 생산단지 토양의 비소 함량은 2.9~18.2 mg/kg 범위로 검출되어 환경오염 우려수준인 25 mg/kg 이하였으며, 카드뮴은 모든 시료에서 정량한계수준인 0.006 mg/kg 이하로 검출되지 않았다. 구리는 충남 서천 지역에서 최고 25.6 mg/kg이 검출되었으나 토양오염 우려기준 250 mg/kg의 약 1/10수준으로 안전하였다. 그리고 니켈, 납, 아연, 6가크롬 등 분석한 8종의 중금속이 토양오염우려기준 보다 낮게 검출되어 안전한 수준임이 확인되었다. 농업용수 중 비소의 잔류량은 하천수에서 최고 24.3 μg/L 으로 상대적으로 많은 양이 검출되었으나, 지하수는 대부분 1~2 μg/L 수준으로 검출되어 농업용수의 수질기준(0.05 mg/kg)을 초과하지 않았다. 백미와 현미에 대하여 중금속 5종을 분석한 결과 수은과 크롬은 정량한계 미만이었으며, 카드뮴은 0.004~0.068 mg/kg이 검출되어 한국과 중국의 잔류허용기준인 0.2 mg/kg 이하였다. 또한 백미 중 납은 0.002~0.136 mg/kg 범위로 우리나라의 백미 기준 0.2 mg/kg, 중국 현미 기준 0.2mg/kg 이하로 안전하였다. 전반적으로 쌀 중 비소 등 5종의 중금속 잔류량은 한국과 중국의 잔류허용기준의 1/10~1/20 수준으로 안전하였다. Objective of this study was to investigate the residual levels of heavy metals in rice contract farming complex for exporting to China. Paddy soil, irrigation water and rice grain were taken from 20fie1ds located in Icheon city, Cheorwon-gun, Cheongju city, Seocheon-gun, Gunsan city and Haenamgun. The elements of samples were analyzed using ion chromatography, ICP-OES, and ICP-MS afteracid digestion. The arsenic (As) contents of paddy soil were ranged from 2.9 to 18.2 mg/kg, which were lower than 25 mg/kg as concern level of environmental pollution in Korea. Cadmium (Cd) was below thelimit of quantitation (0.006 mg/kg) in all samples. The highest contents of copper (Cu) was detected to be 25.6 mg/kg in Seocheon-gun sample, but it was below 1/10 fold of the threshold levels 250 mg/kg for soilpollution. Also, the average contents of nikel (Ni), lead (Pb), zinc (Zn), and hexavalent chrome (Cr6+) were found to be lower than the criterion of soil pollution concern, and it was considered to be safe. Theresidual levels of arsenic in agricultural waters were relatively high, up to 24.3 ug/L in river water, but was detected as 1~2 ug/L level in the ground water. These levels are lower than the water quality standard,0.05 mg/kg of agricultural water. The concentrations of mercury (Hg) and total chromium (Cr) in the white rice and brown rice were less than the limit of quantitation, and the levels of cadmium in therange of 0.004 to 0.068 mg/kg were less than safety criteria 0.2 mg/kg in Korea and China. In addition, the contents of lead (Pb) in white rice ranged from 0.002 to 0.136 mg/kg, which was safe to be 0.2 mg/kgfor Korean white rice and 0.2 mg/kg for China brown rice. As a whole, the residual levels of heavy metals such as arsenic in rice was safely maintained as 1/10 to 1/20 of the residual limits of Korea and China. Inconclusion, the heavy metals levels should not be worried in rice contract farming complex for exporting to China.
류지혁 ( Ji-hyock Yoo ),최부웅 ( Bu-ung Choi ),박상원 ( Sang-won Park ),이상범 ( Sang-beom Lee ),오경석 ( Kyeong-seok Oh ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-
사료 수급 불안정, 사료가격 상승에 따라 국내 조사료 자원의 육성 및 농식품 부산물의 사료자 원화가 증가하고 있다. 조사료와 농식품부산물을 가축사료로 효과적으로 이용하기 위해서는 유해 물질의 안전성 평가가 선행되어야 하며 사료자원별 유해물질 오염 실태 모니터링을 통한 안전 관리가 요구된다. 부존 사료자원의 중금속 안전성을 구명하기 위하여 TMR 사료공장 및 사료 자가 생산 농가를 대상으로 볏짚, 연맥 등 조사료와 맥강, 맥주박등 농식품부산물 사료의 중금속 함량 모니터링을 수행하였다. 중금속 분석 전처리는 질산 및 마이크로웨이브법을 이용한 습식 분해 후 ICP-MS 및 수은 자동분석기를 이용하여 중금속 함량을 분석하였다. 농식품부산물(농후사료), 조사료, TMR 사료에 대한 유해중금속 분석 결과 크롬 0.16-19.8, 비소 n.d.-1.7, 카드뮴 n.d.-0.2, 납 n.d.-1.8 mg/kg, 수은 0.2-11.6 μg/kg으로 사료의 중금속 허용기준을 초과하는 시료는 없어 안전 한 것으로 나타났다. 자가 생산 농가에서 채취한 볏짚의 경우 비소 함량이 1.7 mg/kg으로 다른 시료에 비해 상대적으로 높았으나 허용 기준 미만이었고, TMR 공장에서 채취한 미강의 경우 납 함량이 3.9 mg/kg으로 상대적으로 높았는데, 이는 철제 사료배합기 내부의 페인트 도색이 벗겨지면 서 페인트에 함유된 납의 영향인 것으로 판단되었다. 한편, 중금속 오염에 취약한 폐금속 광산 인근 농경지에서 생산된 볏짚 분석 결과, 일반 농경지에 비해 비소, 카드뮴 평균 함량이 각각 7.1, 0.9 mg/kg으로 상대적으로 높게 나타났으며 비소의 경우 배합사료에 해당하는 비소의 최저 허용 기준(2 ppm) 적용 시 일부 지역에서 기준을 초과하였다. 카드뮴의 경우 2개 조사지역의 볏짚에서 식물성 단미사료의 기준(2.5 ppm)을 초과하였고 납의 경우 평균 함량은 높지 않았으나 한 지역에 서 단미사료의 기준(10 ppm)을 초과하였다. 사료자원의 사료화 단계별 모니터링 결과, 자가 생산 농가, 또는 사료 공장의 제조 공정상에서 중금속 오염에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 농식품부산물의 경우 작물 생산 단계에서 중금속에 오염될 경우 안전성을 확보하기 어려우므로 폐 금속 광산 지역과 같은 중금속 오염에 취약한 농경지에서 생산된 사료(원료)에 대한 중금속 안전성 평가가 추가적으로 필요할 것으로 생각된다.