질소 추비량이 유색 보리의 생산성, 사료가치 및 안토시아닌 함량에 미치는 영향 Effect of Nitrogen Top Dressing Levels on Productivity, Feed Value, and Anthocyanin Content of Colored Barley원문보기
이 연구는 기능성 사료용 보리의 생산 기술을 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 식물체 전체에 안토시아닌이 함유된 겉보리인 '보안찰보리' 품종을 이용하여 전년에 구명된 안토시아닌의 축적을 높이기 위한 최적 추비 및 수확시기를 구명한데 (Song et al., 2011) 이어 최적 시비량과 생산성, 사료가치 및 부위별 축적정도를 검토하였다. 그 결과 질소 추비량이 증가함에 따라 출수기가 지연되었고, 초장은 80% 증비구에서 가장 컸으며, 건물율은 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 생초수량은 증가되는 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었고, 건물수량과 TDN 수량은 처리구간에 차이가 없었다. 조단백질 함량은 부위별로 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다 (p<0.05). NDF와 ADF는 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기에서는 감소하였고, 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. TDN 함량은 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기는 증가하였고 (p<0.05), 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. 안토시아닌 함량은 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기와 총체에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 특히 cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G), malvidin (Mal)의 감소가 가장 현저하였다 (p<0.05). 이상의 결론을 종합하여 볼 때, 이 연구에 이용된 '보안찰보리'는 잎 줄기에 안토시아닌 축적이 가장 많고, 조사료 수량을 고려하면서 안토시아닌 함량이 높은 조사료용 유색보리를 생산하기 위해서는 월동 후 생육재생기에 표준 추비량을 주는 것이 가장 유리한 것으로 판단되었다.
이 연구는 기능성 사료용 보리의 생산 기술을 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 식물체 전체에 안토시아닌이 함유된 겉보리인 '보안찰보리' 품종을 이용하여 전년에 구명된 안토시아닌의 축적을 높이기 위한 최적 추비 및 수확시기를 구명한데 (Song et al., 2011) 이어 최적 시비량과 생산성, 사료가치 및 부위별 축적정도를 검토하였다. 그 결과 질소 추비량이 증가함에 따라 출수기가 지연되었고, 초장은 80% 증비구에서 가장 컸으며, 건물율은 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 생초수량은 증가되는 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었고, 건물수량과 TDN 수량은 처리구간에 차이가 없었다. 조단백질 함량은 부위별로 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다 (p<0.05). NDF와 ADF는 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기에서는 감소하였고, 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. TDN 함량은 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기는 증가하였고 (p<0.05), 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. 안토시아닌 함량은 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기와 총체에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 특히 cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G), malvidin (Mal)의 감소가 가장 현저하였다 (p<0.05). 이상의 결론을 종합하여 볼 때, 이 연구에 이용된 '보안찰보리'는 잎 줄기에 안토시아닌 축적이 가장 많고, 조사료 수량을 고려하면서 안토시아닌 함량이 높은 조사료용 유색보리를 생산하기 위해서는 월동 후 생육재생기에 표준 추비량을 주는 것이 가장 유리한 것으로 판단되었다.
his experiment was carried out to evaluate the effects of nitrogen top dressing levels on the growth, feed value, and anthocyanin content for developing functional feed of colored barley. A colored barley cultivar, Boanchalbori, was tested in this experiment. Nitrogen top dressing levels was six (0,...
his experiment was carried out to evaluate the effects of nitrogen top dressing levels on the growth, feed value, and anthocyanin content for developing functional feed of colored barley. A colored barley cultivar, Boanchalbori, was tested in this experiment. Nitrogen top dressing levels was six (0, 20, 40, 60, 80, 100%) and top dressing time was a regeneration time. In case of productivity, heading data was get behind and dry matter rate was significant decreased with higher nitrogen top dressing levels (p<0.05). Fresh yield, dry matter yield and TDN yield was increased with higher nitrogen top dressing levels, but not significant. In case of feed value, crude protein content was significant increased with higher nitrogen top dressing levels (p<0.05), and higher in the order of spike, whole and leaf culme of the plant. Percent NDF and ADF was decreased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme, but no difference in spike and whole (p<0.05), and higher in the order of leaf culme, whole and spike of the plant. TDN was increased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme, but no difference in spike and whole (p<0.05), and higher in the order of spike, whole and leaf culme of the plant. Total anthocyanin content was significant decreased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme and whole (p<0.05), and higher in the order of leaf culme, whole and spike of the plant. Specially, cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G) and malvidin (Mal) show a significant decrease. So there are an accumulation of anthocyanin in the culm, and standard nitrogen top dressing levels dressing on the regeneration time for produces high anthocyanin content of the colored barley.
his experiment was carried out to evaluate the effects of nitrogen top dressing levels on the growth, feed value, and anthocyanin content for developing functional feed of colored barley. A colored barley cultivar, Boanchalbori, was tested in this experiment. Nitrogen top dressing levels was six (0, 20, 40, 60, 80, 100%) and top dressing time was a regeneration time. In case of productivity, heading data was get behind and dry matter rate was significant decreased with higher nitrogen top dressing levels (p<0.05). Fresh yield, dry matter yield and TDN yield was increased with higher nitrogen top dressing levels, but not significant. In case of feed value, crude protein content was significant increased with higher nitrogen top dressing levels (p<0.05), and higher in the order of spike, whole and leaf culme of the plant. Percent NDF and ADF was decreased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme, but no difference in spike and whole (p<0.05), and higher in the order of leaf culme, whole and spike of the plant. TDN was increased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme, but no difference in spike and whole (p<0.05), and higher in the order of spike, whole and leaf culme of the plant. Total anthocyanin content was significant decreased with higher nitrogen top dressing levels in leaf culme and whole (p<0.05), and higher in the order of leaf culme, whole and spike of the plant. Specially, cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G) and malvidin (Mal) show a significant decrease. So there are an accumulation of anthocyanin in the culm, and standard nitrogen top dressing levels dressing on the regeneration time for produces high anthocyanin content of the colored barley.
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문제 정의
따라서 본 연구는 안토시아닌이 다량 함유된 기능성 사료용 보리의 생산 기술을 개발하기 위하여 전년에 최적 시비 및 수확시기를 구명한데 이어 최적 추비량과 부위별 축적정도를 구명하고자 수행하였다.
이 연구는 기능성 사료용 보리의 생산 기술을 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 식물체 전체에 안토시아닌이 함유된 겉보리인 ‘보안찰 보리’ 품종을 이용하여 전년에 구명된 안토시아닌의 축적을 높이기 위한 최적 추비 및 수확시기를 구명한데 (Song et al., 2011) 이어 최적 시비량과 생산성, 사료가치 및 부위별 축적정도를 검토하였다.
최근 안토시아닌이 다량 축적된 식용보리 품종인 ‘보안찰보리’가 개발됨에 따라 이식용 유색보리의 일반적 특성을 경종적으로 개선하여 고 함량의 안토시아닌과 조사료 수량성 등 기능성 사료로서 이용성이 높은 방향으로 개발하고자 한다.
가설 설정
1) Standard nitrogen top dressing rate, in amount 60% of total nitrogen application.
제안 방법
분석용 시료는 각 수확기별로 1 kg씩의 시료를 취하여 70℃ 순환식 건조기에 60시간 이상 건조한 후 평량하여 건물함량을 산출한 다음 이를 분쇄하여 사료가치 분석에 이용하였다. 시료의 조단백질은 AOAC (1995) 방법으로, NDF (neutral detergent fiber)와 ADF (acid detergent fiber)는 Goering and Van Soest (1970)의 방법으로 분석하였다.
시비는 진단시비를 하였으며, 기준량은 청보리 표준시비량인 ha당 N 118 kg, P2O5 74 kg, K2O 39 kg 수준이 었다. 시비방법으로 질소는 기비로 40% 시용한 후 나머지 60%는 생육재생기에 추비로 실시하였으며, 나머지 60%를 다 추비한 것을 대조구로 하여 각각 20, 40, 60, 80, 100% 증비하여 처리하였고, 인산과 칼리는 전량 기비로 하였다. 추비시기와 수확시기는 각각 이전 실험 (Song et al.
시험재료는 줄기와 종실이 모두 자색인 보안찰보리 품종을 이용하였다. 파종은 10월 22일에 실시하였으며, 방법은 협폭파 (휴폭 40 cm, 파폭 18 cm), 파종량은 ha당 180 kg 수준이었고, 시험구는 난괴법을 이용하여 3반복으로 배치하였다. 시비는 진단시비를 하였으며, 기준량은 청보리 표준시비량인 ha당 N 118 kg, P2O5 74 kg, K2O 39 kg 수준이 었다.
대상 데이터
이 시험은 2010년 10월부터 2011년 6월까지 전북 익산에 소재한 국립식량과학원 벼맥류부 전작포장에서 수행하였다. 시험재료는 줄기와 종실이 모두 자색인 보안찰보리 품종을 이용하였다. 파종은 10월 22일에 실시하였으며, 방법은 협폭파 (휴폭 40 cm, 파폭 18 cm), 파종량은 ha당 180 kg 수준이었고, 시험구는 난괴법을 이용하여 3반복으로 배치하였다.
이 시험은 2010년 10월부터 2011년 6월까지 전북 익산에 소재한 국립식량과학원 벼맥류부 전작포장에서 수행하였다. 시험재료는 줄기와 종실이 모두 자색인 보안찰보리 품종을 이용하였다.
데이터처리
이 실험에서 얻어낸 데이터는 SAS ver. 9.1 program을 이용하여 분산분석을 실시하였으며, Duncan’s multiple range test에 의하여 5% 유의 수준에서 처리구간의 통계적인 차이를 검정하였다.
이론/모형
TDN (total digestible nutrients)은 ADF와 NDF의 건물소화율 및 섭취량과 높은 상관관계를 가진다는 점에 근거하여 TDN (%) = 88.9－(0.79 × %ADF)의 계산식을 이용하여 산출하였다 (Holland, 1990).
분석용 시료는 각 수확기별로 1 kg씩의 시료를 취하여 70℃ 순환식 건조기에 60시간 이상 건조한 후 평량하여 건물함량을 산출한 다음 이를 분쇄하여 사료가치 분석에 이용하였다. 시료의 조단백질은 AOAC (1995) 방법으로, NDF (neutral detergent fiber)와 ADF (acid detergent fiber)는 Goering and Van Soest (1970)의 방법으로 분석하였다. TDN (total digestible nutrients)은 ADF와 NDF의 건물소화율 및 섭취량과 높은 상관관계를 가진다는 점에 근거하여 TDN (%) = 88.
성능/효과
그 결과 질소 추비량이 증가함에 따라 출수기가 지연되었고, 초장은 80% 증비구에서 가장 컸으며, 건물율은 유의적으로 감소하였다 (p 총체 > 잎․줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다 (p 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p 총체 > 잎․줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎․줄기는 증가하였고 (p 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎․줄기와 총체에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05).
05). 생초수량은 질소 추비량의 증가에 따라 증가되는 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었고, 건물수량과 TDN 수량 또한 처리구간 유의성이 없었다. Kim 등(1994)은 질소시비량이 많을수록 호밀의 건물률이 감소하였다고 보고하였고, Yun과 Kazuo (1998)는 트리티케일에서 질소시비량의 증가에 따라 건물률이 유의하게 증가하였다고 보고하였는데, 이 연구결과에서는 질소추비량이 증가함에 따라 건물률이 감소하는 결과를 얻었다.
안토시아닌 함량은 부위별로 잎․줄기>총체>이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎․줄기와 총체에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05).
Reneau 등 (1983)은 질소를 영양생장 촉진에 이용하는 사료작물은 질소비료 증가에 의하여 조단백질, 조지방, NFE 및 TDN 함량은 높아지고, 조섬유와 조지방 함량은 낮아진다고 보고하였다. 이 연구결과에서도 질소추비량이 증가함에 따라 단백질은 모든 부위에서 증가하였고, 섬유소는 섬유질이 많은 잎․줄기에서 유의적으로 감소하였다. 이는 질소가 식물에 미치는 생리작용은 식물원형질의 주성분인 단백질 합성에 중요한 역할을 하기 때문에 질소의 증시는 세포내용물을 증가시켜 조단백질 함량 등은 증가되나 상대적으로 세포벽구성물질은 감소하는 것이라는 (Songin, 1985)의 보고로 해석할 수 있다.
이상의 결론을 종합하여 볼 때, 이 연구에 이용된 ‘보안 찰보리’는 잎․줄기에 안토시아닌 축적이 가장 많고, 조사료 수량을 고려하면서 안토시아닌 함량이 높은 조사료용 유색보리를 생산하기 위해서는 월동 후 생육재생기에 표준 추비량을 주는 것이 가장 유리한 것으로 판단되었다.
초장은 80% 증비구에서 가장 컸으며, 건물률은 질소 추비량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다 (p<0.05).
시비방법으로 질소는 기비로 40% 시용한 후 나머지 60%는 생육재생기에 추비로 실시하였으며, 나머지 60%를 다 추비한 것을 대조구로 하여 각각 20, 40, 60, 80, 100% 증비하여 처리하였고, 인산과 칼리는 전량 기비로 하였다. 추비시기와 수확시기는 각각 이전 실험 (Song et al., 2011)에서 안토시아닌 축적에 가장 적합했던 생육재생기1)와 안토시아닌이 가장 많이 축적되었던 출수 후 37일경으로 하였으며, 본 시험에서 표준시비구의 출수일은 4월 24일이었다.
특히 cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G), malvidin (Mal)의 감소가 가장 현저하였으며 (p<0.05), 추비량이 많아질수록 일부 안토시아닌 성분은 검출되지 않았다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
국내에서 가축먹이 내 성장촉진용 항생제 사용을 전면 금지하는 법안이 마련된 때는?
이에 따라 가축 사양방법도 조방적 방법에서 가축의 대량 생산을 위한 단기적이고 집약 적인 방식으로 전환되었으며, 가축먹이도 대량 사육 시 발생할 수 있는 각종 질병의 피해 예방 차원에서 사료에 항생제 등 각종 동물성 영양제나 의약품을 첨가하여 급여하고 있다. 그러나 최근 식품의 안전성을 중시하는 사회적 추세에 발맞춰 선진국에서는 가축사료에 항생제 사용을 금지하는 각종 법안이 만들어졌고, 국내에서도 2012년부터 가축사료 내 성장촉진용 항생제 사용을 전면 금지하는 법안이 마련됨에 따라 가축사료에 첨가하여 항생제를 대체할 수 있고 사료로서도 가치가 있는 천연 기능성 사료 개발이 시급하게 되었다.
안토시아닌이란?
안토시아닌은 자연계에 널리 존재하는 수용성 flavonoid계 색소로서 (Harborne, 1988), 식품 착색 물질뿐만 아니라 생체 내에서 생리활성에 도움을 주는 것으로 알려져 있어 이들 색소에 대한 연구들도 활발히 진행되고 있다 (Kong, 2003). 안토시아닌의 효과로는 항암작용, 면역 증강, DNA 손상억제 등이 보고되어 있으며 (Plochmann, 2007; Tsukada, 2001; Koide, 1997), 특히 항산화 효과에 관한 연구결과가 많이 발표되어 있다 (Kanatt, 2005; Prior, 2005; Espin, 2000).
안토시아닌의 효과는?
안토시아닌은 자연계에 널리 존재하는 수용성 flavonoid계 색소로서 (Harborne, 1988), 식품 착색 물질뿐만 아니라 생체 내에서 생리활성에 도움을 주는 것으로 알려져 있어 이들 색소에 대한 연구들도 활발히 진행되고 있다 (Kong, 2003). 안토시아닌의 효과로는 항암작용, 면역 증강, DNA 손상억제 등이 보고되어 있으며 (Plochmann, 2007; Tsukada, 2001; Koide, 1997), 특히 항산화 효과에 관한 연구결과가 많이 발표되어 있다 (Kanatt, 2005; Prior, 2005; Espin, 2000). 최근 안토시아닌이 다량 축적된 식용보리 품종인 ‘보안찰보리’가 개발됨에 따라 이식용 유색보리의 일반적 특성을 경종적으로 개선하여 고 함량의 안토시아닌과 조사료 수량성 등 기능성 사료로서 이용성이 높은 방향으로 개발하고자 한다.
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