고들빼기의 시설생산을 위해 배지조성 및 차광정도를 달리한 환경조건에 대한 생육특성과 그에 따른 생리활성 변이를 검토하고자 온실시험을 수행하였다. 고들빼기 시설재배를 위한 적정한 배지조합은 코코피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50으로 혼합한 배지가 코코피트와 펄라이트의 단독배지보다 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 차광정도에 따른 고들빼기의 근장, 엽면적 및 생체중을 비롯한 생육은 무차광에서 가장 높게 나타났고 그 다음이 50%차광 및 70%차광 순이었다(P<0.05). 총페놀 함량(110.2~119.2mg $kg^{-1}$)과 총플라보노이드 함량(128.3~146.7mg $kg^{-1}$)과 같은 생리활성물질의 함량은 지하부보다는 지상부에서, 무차광보다는 차광에서 높게 검출되었다. 한편, DPPH 라디컬 소거능 측정을 통한 항산화성은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였고 지하부(47.7~49.8%)보다는 지상부(50.2~80.8%)에서, 차광보다는 무차광에서 높은 활성을 보였다.
고들빼기의 시설생산을 위해 배지조성 및 차광정도를 달리한 환경조건에 대한 생육특성과 그에 따른 생리활성 변이를 검토하고자 온실시험을 수행하였다. 고들빼기 시설재배를 위한 적정한 배지조합은 코코피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50으로 혼합한 배지가 코코피트와 펄라이트의 단독배지보다 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 차광정도에 따른 고들빼기의 근장, 엽면적 및 생체중을 비롯한 생육은 무차광에서 가장 높게 나타났고 그 다음이 50%차광 및 70%차광 순이었다(P<0.05). 총페놀 함량(110.2~119.2mg $kg^{-1}$)과 총플라보노이드 함량(128.3~146.7mg $kg^{-1}$)과 같은 생리활성물질의 함량은 지하부보다는 지상부에서, 무차광보다는 차광에서 높게 검출되었다. 한편, DPPH 라디컬 소거능 측정을 통한 항산화성은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였고 지하부(47.7~49.8%)보다는 지상부(50.2~80.8%)에서, 차광보다는 무차광에서 높은 활성을 보였다.
A greenhouse experiment was conducted to determine the effects of medium components and shade treatment on the growth, contents of total phenolics and flavonoids, and 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity of Youngia sonchifolia. Substrates combined with coco peat and perl...
A greenhouse experiment was conducted to determine the effects of medium components and shade treatment on the growth, contents of total phenolics and flavonoids, and 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity of Youngia sonchifolia. Substrates combined with coco peat and perlite (ratio 70:30 or 50:50, v/v) showed higher plant length, leaf area, and fresh weight than single substrate (P<0.05). Shade treatment also significantly reduced plant height, root length, leaf areas, and fresh weight (P<0.05) with increasing of the degree. Shading treatment, however, increased contents of total phenolics [mg ferulic acid equivalents $kg^{-1}$ dry wt.] and total flavonoids [mg naringin equivalents $kg^{-1}$ dry wt.] in shoot parts of Y. sonchifoli, showing 110.2 to 119.2 and 128.3 to 146.7 mg $kg^{-1}$, respectively. The antioxidant potential of the methanol extracts from the plants dose-dependently increased DPPH free radical scavenging activity, and the activity was higher in shoots (50.2 to 80.8%) than in roots (47.7 to 49.8%), and in shading treatment than in no shade.
A greenhouse experiment was conducted to determine the effects of medium components and shade treatment on the growth, contents of total phenolics and flavonoids, and 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity of Youngia sonchifolia. Substrates combined with coco peat and perlite (ratio 70:30 or 50:50, v/v) showed higher plant length, leaf area, and fresh weight than single substrate (P<0.05). Shade treatment also significantly reduced plant height, root length, leaf areas, and fresh weight (P<0.05) with increasing of the degree. Shading treatment, however, increased contents of total phenolics [mg ferulic acid equivalents $kg^{-1}$ dry wt.] and total flavonoids [mg naringin equivalents $kg^{-1}$ dry wt.] in shoot parts of Y. sonchifoli, showing 110.2 to 119.2 and 128.3 to 146.7 mg $kg^{-1}$, respectively. The antioxidant potential of the methanol extracts from the plants dose-dependently increased DPPH free radical scavenging activity, and the activity was higher in shoots (50.2 to 80.8%) than in roots (47.7 to 49.8%), and in shading treatment than in no shade.
각 식물체의 메탄올 추출물을 처리하여 DPPH 라디컬을 50% 소거하는 시료의 농도를 IC 50 로 환산하여 저해율(inhibition rate or reduction concentration, %)을 산출하였다.
고들빼기 종자는 2009년 7월에 15×20cm의 간격으로 파종하였으며, 시험구는 완전 임의배치법 3반복으로 배치하였다.
고들빼기의 시설생산을 위해 배지조성 및 차광정도를 달리한 환경조건에 대한 생육특성과 그에 따른 생리활성 변이를 검토하고자 온실시험을 수행하였다. 고들빼기 시설재배를 위한 적정한 배지조합은 코코 피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50으로 혼합한 배지가 코코피트와 펄라이트의 단독배지보다 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.
1mL를 첨가하여 잘 혼합시켜 37℃의 water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 추출액 대신 50% methanol 용액을 동일량 처리하였으며, 표준곡선은 naringin (Sigma co., USA)을 이용하여 작성하고 이로부터 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
고들빼기 생육반응
생육조사는 파종 후 90일째 각 처리별 고들빼기의 초장, 엽수, 엽면적, 근장, 지상부 및 지하부 생체중을 각각 측정하였다. 차광정도에 따른 고들빼기 잎의 형태적 특성은 차광 하에서 엽장과 엽폭의 감소가 뚜렷하고 잎 가장자리의 작은 가시의 크기가 감소한 반면, 엽병 길이가 크게 증가하는 경향을 보였다(그림 1).
생육조사는 파종 후 90일째 이루어졌으며 각 처리 별로 수확된 고들빼기를 세척 후 초장, 근장, 엽수, 엽면적(Li-3100, LI-COR Inc, USA), 지상부 및 지하부 생체중을 각각 측정하였다.
재배상은 지상 30cm에 고형배지경으로 제작하였는데 스치로폼 성형배드(60×600×20cm)에 흑색비닐로 방수 처리한 후 배수를 원활하기 위해 배수판을 깔았다. 식물체의 뿌리가 배수공을 막는 것을 방지하기 위하여 배수판위에 방근 시트를 깔고 코코피트와 펄라이트 1호(경동세라믹, 한국)를 각각 100:0(코코 피트 단용), 70:30, 50:50, 및 0:100(펄라이트 단용) 4종의 배지를 조제하여 각 처리구에 충진한 후 그 위에 양액공급용 점적호스를 3줄로 치상하여 양액탱크(600L)로 연결하였고 양액은 일본 원예시험장(Ikeda 1984) 균형배양액(표 1)을 사용하여 3엽기까지 생육초기에는 1/2배액(EC 1.1 dS․m-1), 3엽기 이후부터는 표준농도(EC 2.2 dS․m-1)로 조정하여 급액하였다.
재배상은 지상 30cm에 고형배지경으로 제작하였는데 스치로폼 성형배드(60×600×20cm)에 흑색비닐로 방수 처리한 후 배수를 원활하기 위해 배수판을 깔았다.
처리별 고들빼기 시료의 메탄올 추출물에 대한 DPPH 라디컬 소거능은 HPLC 분석을 통해 검정하였다. 지상부 메탄올 추출물이 지하부보다 높은 소거능을 보였고 차광보다는 무차광에서 더 높은 활성을 보였다.
고들빼기 종자는 2009년 7월에 15×20cm의 간격으로 파종하였으며, 시험구는 완전 임의배치법 3반복으로 배치하였다. 파종 후 1주일간은 물만 공급하였고, 2주째부터는 양액을 공급하였는데, 일본 원예시험장 표준양액을 타이머를 이용하여 오전 10시부터 오후 4시까지 시간당 15분간 비순환식으로 각 식물체당 100mL씩 공급하였다. 하우스 내 차광처리는 차광망 (polyethylene net)으로 무차광, 50%차광, 70% 차광으로 이루어졌고 이때 시험기간 중 하루 평균 광량(PAR)은 각각 84.
대상 데이터
본 연구는 2009년 5월부터 9월까지 순천대학교 실험하우스에서 수행하였다. 공시 고들빼기 종자는 순천시 낙안읍에 있는 독농가로부터 2008년에 수확된 것을 구입하여 사용하였다.
본 연구는 2009년 5월부터 9월까지 순천대학교 실험하우스에서 수행하였다. 공시 고들빼기 종자는 순천시 낙안읍에 있는 독농가로부터 2008년에 수확된 것을 구입하여 사용하였다.
데이터처리
모든 실험은 완전임의배치법으로 3반복 실시하였으며 그 결과를 SAS(SAS Institute, 2000)를 이용하여 분석하였으며 처리간의 평균치 차이는 Least Significant Difference(LSD) 검정을 통해 비교하였다.
이론/모형
고들빼기 메탄올 추출물 내 총 페놀 화합물 함량은 Folin-Denis 방법(Singleton과 Rossi 1965)에 따라 분석하였다. 추출물을 1mg mL-1 농도로 조제한 후, 이 시료액 1mL에 증류수 3mL를 첨가하고, Folin & Ciocalteau's phenol reagent 1mL를 첨가한 후 27℃ shaking bath에서 혼합하였다.
입지별 고들빼기 지상부와 뿌리의 메탄올 추출물에 대한(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH) 라디컬 소거능은 HPLC를 이용한 DPPH radical scavenging activity 방법(Blosi 1958)으로 검정하였다. 분석대상이 DPPH 용액의 흡광도(500∼550nm)와 같은 영역에 있을 경우 정량적 분석조건이 가능하였다.
총 플라보노이드 함량 측정은 Bao 등(2005)의 방법으로 수행하였는데 시료 0.1g에 75% methanol을 가하여 실온에서 하룻밤 동안 추출한 다음 이 검액 1.0mL를 시험관에 취하고 10mL의 diethylen glycol 을 가하여 잘 혼합하였다. 다시 여기에 1N NaOH 0.
하우스 내 차광처리는 차광망 (polyethylene net)으로 무차광, 50%차광, 70% 차광으로 이루어졌고 이때 시험기간 중 하루 평균 광량(PAR)은 각각 84.9, 30.6, 21.1 μmol photons m-2 s-1으로 나타났고 그 외의 재배관리는 약용식물 관행재배법에 준하였다.
성능/효과
고들빼기 시설재배를 위한 적정한 배지조합은 코코 피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50으로 혼합한 배지가 코코피트와 펄라이트의 단독배지보다 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높게 나타났다 (P<0.05).
이러한 결과는 차광조건에서는 광부족으로 인한 순광합성량의 감소로 인해 식물의 초장, 측지수, 엽장, 엽면적 및 건물중 등의 감소가 뚜렷하여 결국 수량에 악영향을 줄 것이라는 보고들(Brand 1997; Hong 등 1996; Son과 Chae 2003)과 일치하였다. 다만, 차광정도별 고들빼기의 근장, 엽면적 및 생체중은 유의적인 차이를 보였으나 초장과 엽수에 있어서는 그 차이가 인정되지 않는 것으로 나타났다. 또한 Lee 등(1994)이 언급한 바와 같이 배지조합별 보수성, 보비성 및 통기성이 달리 나타났으며 특히 코코피트와 펄라이트를 70:30으로 혼합한 배지에서 가장 높은 생육량을 보임으로써 배지의 조성 차이가 고들빼기의 생육반응에 그대로 반영됨을 알 수 있었다.
차광조건에 따른 생육반응은 고들빼기의 초장보다는 근장에서 뚜렷하게 나타났고 배지조성에 따른 고들빼기의 초장과 근장 모두에서 무차광과 50% 차광에서 코코피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50 으로 혼합한 배지가 그들의 단독배지보다 유의적으로 높게 나타냈다(그림 2). 또한, 차광조건에 따른 고들빼기의 엽수는 배지별, 차광정도별 유의성은 인정 되지 않았으나 엽면적은 배지별, 차광정도별로 고도의 유의성을 보였다. 특히, 코코피트와 펄라이트를 70:30으로 혼합한 배지에서 가장 높은 엽면적 지수를 보였다(그림 3).
이상의 결과로 볼 때, 고들빼기 시설재배를 위한 양액배지로서 코코피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50으로 혼합한 배지가 코코피트와 펄라이트의 단독배지보다, 그리고 무차광일수록 생육 및 수량에 있어서 유의적으로 높았고, 차광정도가 클수록 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량은 유의적으로 높았으나 DPPH 라디컬 소거능은 지상부 추출물에서는 감소하는 경향이었다.
처리별 고들빼기 시료의 메탄올 추출물에 대한 DPPH 라디컬 소거능은 HPLC 분석을 통해 검정하였다. 지상부 메탄올 추출물이 지하부보다 높은 소거능을 보였고 차광보다는 무차광에서 더 높은 활성을 보였다. 하지만, 무차광에서 지상부 메탄올 추출물 25,000mg kg-1에서 DPPH 라디컬 소거능은 80.
차광정도를 달리했을 때 총페놀함량은 고들빼기 지상부 메탄올 추출물(95.2∼119.2mg kg-1)이 지하부(23.1∼58.0mg kg-1)에 비해 매우 높게 나타났으며, 그 중 무차광, 50% 차광, 70%차광에서 각각 95.2, 110.2 및 119.2mg kg-1으로 나타나 차광정도가 클수록 높은 함량을 보였다(그림 5).
생육조사는 파종 후 90일째 각 처리별 고들빼기의 초장, 엽수, 엽면적, 근장, 지상부 및 지하부 생체중을 각각 측정하였다. 차광정도에 따른 고들빼기 잎의 형태적 특성은 차광 하에서 엽장과 엽폭의 감소가 뚜렷하고 잎 가장자리의 작은 가시의 크기가 감소한 반면, 엽병 길이가 크게 증가하는 경향을 보였다(그림 1).
차광정도에 따른 고들빼기의 근장, 엽면적 및 생체중을 비롯한 생육은 무차광에서 가장 높게 나타났고 그 다음이 50%차광 및 70%차광 순이었다 (P<0.05).
차광조건에 따른 생육반응은 고들빼기의 초장보다는 근장에서 뚜렷하게 나타났고 배지조성에 따른 고들빼기의 초장과 근장 모두에서 무차광과 50% 차광에서 코코피트와 펄라이트를 각각 70:30과 50:50 으로 혼합한 배지가 그들의 단독배지보다 유의적으로 높게 나타냈다(그림 2). 또한, 차광조건에 따른 고들빼기의 엽수는 배지별, 차광정도별 유의성은 인정 되지 않았으나 엽면적은 배지별, 차광정도별로 고도의 유의성을 보였다.
총페놀 함량(110.2∼119.2mg kg-1)과 총플 라보노이드 함량(128.3∼146.7mg kg-1)과 같은 생리 활성물질의 함량은 지하부보다는 지상부에서, 무차광 보다는 차광에서 높게 검출되었다.
지상부 메탄올 추출물이 지하부보다 높은 소거능을 보였고 차광보다는 무차광에서 더 높은 활성을 보였다. 하지만, 무차광에서 지상부 메탄올 추출물 25,000mg kg-1에서 DPPH 라디컬 소거능은 80.8%로 가장 높게 나타났고 50%차광에서는 73.4%, 70%차광에서는 50.2%로 나타나 생리활성물질의 함량과 상반된 결과가 나타났다(표 2).
한편, DPPH 라디컬 소거능 측정을 통한 항산화성은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였고 지하부(47.7∼49.8%) 보다는 지상부(50.2∼80.8%)에서, 차광보다는 무차광에서 높은 활성을 보였다.
한편, 차광정도에 따른 총플라보노이드 함량도 총페놀 함량과 마찬가지로 고들빼기 지상부 메탄올 추출물(90.9∼146.7mg kg-1)이 지하부(11.2∼14.7mg kg-1)에 비해 매우 높게 나타났으며, 그 중 무차광, 50% 차광, 70%차광에서 각각 90.9, 128.3 및 146.7mg kg-1으로 나타나 차광정도가 클수록 높은 총플라보노이드 함량을 보였다(그림 5).
한편, 차광조건에 따른 고들빼기의 생체중은 지상부 및 지하부 모두에서 배지별, 차광정도별 유의성은 높게 인정되었다 하지만 배지간에는 일정한 경향은 인정되지 않았으나 무차광에서는 코코피트 단독배지가, 50%차광에서는 코코피트와 펄라이트를 70:30 으로 혼합한 배지에서 가장 높은 지상부와 지하부 생체중을 보였다(그림 4).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고들빼기는 무엇인가?
고들빼기(Youngia sonchifolia)는 국화과에 속하는 2년생 산채류로서 주성분은 이눌린(inulin)으로 매우 떫고 쓴맛을 가지고 있기 때문에 주로 어린잎이나 뿌리를 데친 후 양념에 무치거나 김치를 담가 먹기도 하고 해열, 건위, 조혈, 소화불량, 폐렴, 간염, 타박상, 종기 등의 치료제로도 쓰여 왔다(김 1984). 민간에서는 예로부터 위장장해를 치료하는 목적으로 사용되었고, 근래에는 혈청의 지질 농도를 낮추는 효과(김 등 1998), 고콜레스테롤혈증 개선효과(양 등 1992b) 와 함께 고지혈증과 관련하여 지질대사를 개선시키며 지방간으로 인한 간세포의 손상을 지연시키는 효과가 있는 것으로도 보고(배 등 1997; 임 등 1997) 되는 등 기능성 식품으로서의 가치가 높은 것으로 평가 되고 있다.
고들빼기의 용도는?
고들빼기(Youngia sonchifolia)는 국화과에 속하는 2년생 산채류로서 주성분은 이눌린(inulin)으로 매우 떫고 쓴맛을 가지고 있기 때문에 주로 어린잎이나 뿌리를 데친 후 양념에 무치거나 김치를 담가 먹기도 하고 해열, 건위, 조혈, 소화불량, 폐렴, 간염, 타박상, 종기 등의 치료제로도 쓰여 왔다(김 1984). 민간에서는 예로부터 위장장해를 치료하는 목적으로 사용되었고, 근래에는 혈청의 지질 농도를 낮추는 효과(김 등 1998), 고콜레스테롤혈증 개선효과(양 등 1992b) 와 함께 고지혈증과 관련하여 지질대사를 개선시키며 지방간으로 인한 간세포의 손상을 지연시키는 효과가 있는 것으로도 보고(배 등 1997; 임 등 1997) 되는 등 기능성 식품으로서의 가치가 높은 것으로 평가 되고 있다.
고들빼기의 기능성 식품으로서의 가치는?
고들빼기(Youngia sonchifolia)는 국화과에 속하는 2년생 산채류로서 주성분은 이눌린(inulin)으로 매우 떫고 쓴맛을 가지고 있기 때문에 주로 어린잎이나 뿌리를 데친 후 양념에 무치거나 김치를 담가 먹기도 하고 해열, 건위, 조혈, 소화불량, 폐렴, 간염, 타박상, 종기 등의 치료제로도 쓰여 왔다(김 1984). 민간에서는 예로부터 위장장해를 치료하는 목적으로 사용되었고, 근래에는 혈청의 지질 농도를 낮추는 효과(김 등 1998), 고콜레스테롤혈증 개선효과(양 등 1992b) 와 함께 고지혈증과 관련하여 지질대사를 개선시키며 지방간으로 인한 간세포의 손상을 지연시키는 효과가 있는 것으로도 보고(배 등 1997; 임 등 1997) 되는 등 기능성 식품으로서의 가치가 높은 것으로 평가 되고 있다.
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