Chlorella vulgaris CHK0008 시비가 유기농 딸기와 엽채소의 저장성과 신선도 향상에 미치는 영향 Effect of Chlorella vulgaris CHK0008 Fertilization on Enhancement of Storage and Freshness in Organic Strawberry and Leaf Vegetables원문보기
이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.
이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.
This study aimed to enhance storage and freshness of strawberry fruits and foliage vegetables by spray treatment with Chlorella vulgaris as a bio-fertilizer. The tested strain, C. vulgaris CHK0008, was isolated from an organically cultivated rice paddy and identified as C. vulgaris by its morphology...
This study aimed to enhance storage and freshness of strawberry fruits and foliage vegetables by spray treatment with Chlorella vulgaris as a bio-fertilizer. The tested strain, C. vulgaris CHK0008, was isolated from an organically cultivated rice paddy and identified as C. vulgaris by its morphology and 18S rDNA and 23S rDNA sequence homology. We successfully cultured C. vulgaris CHK0008 in BG11 modified medium (BG11MM) and adjusted $2.15{\times}10^6cell/mL$ C. vulgaris CHK0008 to one OD value by measuring the optical density at 680 nm using a UV-vis spectrophotometer. The soluble solid content of 'Seolhyang' and 'Yukbo' strawberry fruits treated by spray application with C. vulgaris CHK0008 was enhanced by 22.2% and 11.5% respectively, compared to untreated controls. Additionally, the decay rates of treated 'Seolhyang' and 'Yukbo' strawberry fruits decreased 63.8% and 74.4% respectively, compared to untreated control. Surface color changes and chlorosis of leaves in leaf vegetables such as lettuce, kale, red ornamental kale, white ornamental kale and beet were observed in samples treated with water spray for 10 days after cold storage. However, the decay rate of leafy vegetables treated with foliar application of 25% C. vulgaris CHK0008 liquid culture was significantly decreased compared to that of the untreated control during storage at $4^{\circ}C$.
This study aimed to enhance storage and freshness of strawberry fruits and foliage vegetables by spray treatment with Chlorella vulgaris as a bio-fertilizer. The tested strain, C. vulgaris CHK0008, was isolated from an organically cultivated rice paddy and identified as C. vulgaris by its morphology and 18S rDNA and 23S rDNA sequence homology. We successfully cultured C. vulgaris CHK0008 in BG11 modified medium (BG11MM) and adjusted $2.15{\times}10^6cell/mL$ C. vulgaris CHK0008 to one OD value by measuring the optical density at 680 nm using a UV-vis spectrophotometer. The soluble solid content of 'Seolhyang' and 'Yukbo' strawberry fruits treated by spray application with C. vulgaris CHK0008 was enhanced by 22.2% and 11.5% respectively, compared to untreated controls. Additionally, the decay rates of treated 'Seolhyang' and 'Yukbo' strawberry fruits decreased 63.8% and 74.4% respectively, compared to untreated control. Surface color changes and chlorosis of leaves in leaf vegetables such as lettuce, kale, red ornamental kale, white ornamental kale and beet were observed in samples treated with water spray for 10 days after cold storage. However, the decay rate of leafy vegetables treated with foliar application of 25% C. vulgaris CHK0008 liquid culture was significantly decreased compared to that of the untreated control during storage at $4^{\circ}C$.
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문제 정의
따라서 본 연구는 유기농 딸기와 엽채소의 신선도와 저장성 향상을 위해 클로렐라(C. vulgaris, CHK0008)를 처리하였을 때 나타나는 효과를 조사하여 보고함으로써 다양한 기능성을 지닌 클로렐라의 농업적 활용도를 높이고자 하였다.
이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼 재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C.
제안 방법
7일간 배양한 CHK0008 균주의 배양 원액을 25%로 물에 희석하여 1주일 간격으로 유기농 딸기와 엽채류 재배 농가에서 토양관주 또는 엽면살포 방법에 의해 처리하였으며, 실험을 진행한 기간의 시설하우스 내 온도가 낮기 때문에 오후 1시 전후로 하여 처리하였다. 저장성 및 신선도 평가는 클로렐라를 처리하기 시작한 후, 4주째부터 딸기와 엽채류를 각각 수확하여, 상대습도(RH)가 85-92%인 4℃ 저온저장고에서 예냉 후 14일간 저장하면서 딸기의 당도(°Brix) 및 딸기 품종과 엽채류 종류별 부패율(%)을 조사하였다.
1. Population density of C. vulgaris, CHK0008 isolated from fresh water in organic faddy cultured in BG11 modified medium in at 28℃ under 5,000 Lux for eight days this study. Bars represent standard deviation.
, 1971)를 변형하여 사용하였다. 순수 분리한 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 배양하기 위해 100mL T-플라스크에 70mL의 액상 BGMM배지(50mg・L-1 Ampicillin, 100mg・L-1 Chloramphenicol)에 접종하여 4일간 배양 후, 본 연구에서 클로렐라 배양용으로 제작한 2L 용량의 polyvinyl bag 배양기에 1,500mL의 액상 BGMM배지를 넣고 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 접종하여 7일간 배양 후 실험에 사용하였다. 클로렐라 CHK0008 균주 배양 후, UV-vis 분광광도계(UV-vis Spectrophotometer 1201, Shimadzu, Japan)를 이용하여 680nm파장에서 흡광도(OD, Optical Density)를 측정하였고 광학현미경으로 혈구계(Hemocytometer, Hausser Scientific CO.
저장성 및 신선도 평가는 클로렐라를 처리하기 시작한 후, 4주째부터 딸기와 엽채류를 각각 수확하여, 상대습도(RH)가 85-92%인 4℃ 저온저장고에서 예냉 후 14일간 저장하면서 딸기의 당도(°Brix) 및 딸기 품종과 엽채류 종류별 부패율(%)을 조사하였다.
순수 분리한 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 배양하기 위해 100mL T-플라스크에 70mL의 액상 BGMM배지(50mg・L-1 Ampicillin, 100mg・L-1 Chloramphenicol)에 접종하여 4일간 배양 후, 본 연구에서 클로렐라 배양용으로 제작한 2L 용량의 polyvinyl bag 배양기에 1,500mL의 액상 BGMM배지를 넣고 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 접종하여 7일간 배양 후 실험에 사용하였다. 클로렐라 CHK0008 균주 배양 후, UV-vis 분광광도계(UV-vis Spectrophotometer 1201, Shimadzu, Japan)를 이용하여 680nm파장에서 흡광도(OD, Optical Density)를 측정하였고 광학현미경으로 혈구계(Hemocytometer, Hausser Scientific CO., Ltd., U.S.A.)를 이용하여 흡광도 대비 실측한 클로렐라의 세포수로 환산하여 클로렐라의 농도를 계산하였다.
(2008) 방법에 의해 2012년 경남 하동군 유기농 벼재배 논으로부터 분리하였다. 클로렐라 CHK0008 균주 배양에 사용한 BGMM배지(BG11 Modified Medium, BGMM)는 BG11배지(Andersen, 2005; Stanier et al., 1971)를 변형하여 사용하였다. 순수 분리한 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 배양하기 위해 100mL T-플라스크에 70mL의 액상 BGMM배지(50mg・L-1 Ampicillin, 100mg・L-1 Chloramphenicol)에 접종하여 4일간 배양 후, 본 연구에서 클로렐라 배양용으로 제작한 2L 용량의 polyvinyl bag 배양기에 1,500mL의 액상 BGMM배지를 넣고 클로렐라 CHK0008 균주의 종균을 접종하여 7일간 배양 후 실험에 사용하였다.
클로렐라 처리방법에 따른 딸기 품종 별로 당도(soluble solids content, °Brix)는 저장처리 14일 후 휴대용 당도계(Palm Abbe 203, MISCO, USA)를 사용하여 처리당 15개씩 3회 반복하여 측정하였다.
클로렐라 처리방법에 따른 딸기 품종 별로 당도(soluble solids content, °Brix)는 저장처리 14일 후 휴대용 당도계(Palm Abbe 203, MISCO, USA)를 사용하여 처리당 15개씩 3회 반복하여 측정하였다. 클로렐라 처리방법에 따른 딸기와 엽채류의 부패율은 저장처리 14일 후 육안으로 부패 정도를 조사하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 딸기는 경남 진주시 대평 지역의 토경재배 농가에서 2013년 3월에 수확된 ‘설향’과 ‘육보’, 두 품종으로, 과피의 착색이 70% 진행된 과실만을 수확하였다. 또한 유기농 엽채류는 경기도 남양주 유기농 엽채류 재배농가로부터 상추(Lettuce), 케일(Kale), 적케일(Ornamental Kale-red), 흰케일(Ornamental Kale-white), 비트(Beet) 등의 엽채류를 재배하여 2013년 4월에 수확하여 실험에 사용하였다. 수확 후 농가 온실 내에 설치되어 있는 예냉실에서 4℃ 온도로 설정하여 2시간 동안 예냉처리 후 실험에 사용하였다.
본 실험에 사용된 클로렐라 균주(C. vulgaris, CHK0008)는 Cha et al.(2008) 방법에 의해 2012년 경남 하동군 유기농 벼재배 논으로부터 분리하였다.
본 연구에 사용된 딸기는 경남 진주시 대평 지역의 토경재배 농가에서 2013년 3월에 수확된 ‘설향’과 ‘육보’, 두 품종으로, 과피의 착색이 70% 진행된 과실만을 수확하였다.
실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형 배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 2.15 × 106 cell/mL 농도로 개산하였다.
vulgaris로 동정하였다(data not show). 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11변형배지(BGMM)에서 28℃, 5000Lux의 배양조건에서 잘 배양되었다. 클로렐라의 농도는 배양 4일 후부터 급속히 증가하였고 배양 8일 후부터는 감소하는 것으로 나타났다(Fig.
데이터처리
Means within columns followed by the same letter do not differ significantly at 5% level by Duncan’s multiple range test.
수집된 자료의 정리와 통계는 MS-EXCEL 2010과 SAS(version 8.0)를 이용하였으며, 처리평균간 비교는 Duncan 다중검정을 하여 유의확률 p < 0.05인 경우 통계적으로 유의하다고 인정하였다.
성능/효과
UV-vis 분광광도계를 이용하여 680nm에서 C. vulgaris CHK0008 균주 배양액의 흡광도를 측정하였을 때, 1 OD값에 해당하는 C. vulgaris CHK0008의 세포배양액의 농도를 광학현미경으로 혈구계를 이용하여 측정하였더니 약 2.15 ×106 cell・mL-1의 클로렐라의 농도와 일치하는 것으로 나타났다(Fig. 2).
또한 엽면처리구의 ‘설향’과 ‘육보’ 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다.
또한 클로렐라 C. vulgaris CHK0008 균주를 엽면 처리한 ‘육보’와 ‘설향’ 딸기의 부패율은 무처리에 비해 각각 74.4%와 63.6% 감소하는 것으로 나타났다(Table 1).
4). 또한 클로렐라 처리에 따른 엽채류의 부패율(%)을 조사하였더니 무처리에 비해 클로렐라를 처리한 5종류의 엽채류 모두 전혀 부패하지 않았으나 무처리에서는 5종류의 엽채류 모두 50.0% 이상의 부채율(%)을 보였다. 특히, 5종류의 엽채류 중에서 케일과 비트의 부패율이 각각 80.
본 실험에서는 C. vulgaris CHK0008균주 배양에 BGMM 배지를 사용하였는데 이 배지는 기존의 BG11배지의 조성 중 질소원(NO3-N)과 인산원(PO3-P)의 종류와 함량을 바꾸어 제조하였으며, 기존의 BG11배지에서의 C. vulgaris CHK0008 균주의 생육과 비교하였을 때 우수한 생육상태를 보였으며, 배양 7일 후 C. vulgaris CHK0008 균주의 농도를 조사하였을 때 약 2.69 × 106 cell/mL의 농도를 보여 클로렐라 배양에 적합한 배지로 사료된다.
본 실험에서는 클로렐라, C. vulgaris CHK0008균주를 처리한 유기농 딸기를 4℃에 14일 동안 저장 후 클로렐라 처리방법에 따른 당도를 측정하였더니, ‘육보’와 ‘설향’ 딸기 모두 클로렐라를 엽면 처리한 처리구의 당도가 무처리나 클로렐라 토양관주처리보다 유의하게 높게 나타났다(Table 1).
본 실험에서는 클로렐라를 처리한 유기농 딸기의 클로렐라 처리방법에 따른 부패정도를 육안으로 조사하였더니, 무처리는 심하게 부패되었으나 클로렐라를 처리한 딸기의 부패 정도가 낮은 것으로 나타났다(Fig. 3). 클로렐라를 엽면 또는 토양관주 처리한 ‘육보’와 ‘설향’ 딸기 두 품종 모두에서 딸기의 부패율(%)이 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며 특히, 엽면 처리의 부패율(%) 감소가 다른 처리에 비해 높게 나타났다(Table 1).
클로렐라 C. vulgaris CHK0008균주를 엽면 또는 토양관주 처리한 5종류의 엽채류를 4℃에 14일 동안 저장 후 클로렐라 처리방법에 따른 부패 정도를 육안으로 조사하였더니, 무처리는 엽채류의 색깔이 변색되었으나 클로렐라를 C. vulgaris CHK0008 균주를 엽면 처리한 처리에서는 전혀 변색이 일어나지 않았다(Fig. 4). 또한 클로렐라 처리에 따른 엽채류의 부패율(%)을 조사하였더니 무처리에 비해 클로렐라를 처리한 5종류의 엽채류 모두 전혀 부패하지 않았으나 무처리에서는 5종류의 엽채류 모두 50.
이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼 재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C.
클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기 서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다(data not show). 실험에 사용한 C.
클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 ‘설향’과 ‘육보’ 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다.
클로렐라를 엽면 또는 토양관주 처리한 ‘육보’와 ‘설향’ 딸기 두 품종 모두에서 딸기의 부패율(%)이 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며 특히, 엽면 처리의 부패율(%) 감소가 다른 처리에 비해 높게 나타났다(Table 1).
0% 이상의 부채율(%)을 보였다. 특히, 5종류의 엽채류 중에서 케일과 비트의 부패율이 각각 80.2%와 100%로 가장 높게 나타났다 (Table 2).
특히, 클로렐라 C. vulgaris CHK0008균주를 엽면 처리한 ‘육보’와 ‘설향’딸기의 당도는 무처리에 비해 각각 1.0°Brix 와 1.8°Brix 높게 나타났다(Table 1).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
웰빙문화로 인한 농작물에 대한 선호의 변화는 어떻게 일어나고 있나?
최근 생활수준의 향상으로 웰빙(wellbeing) 문화가 바람을 일으키면서 건강에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 이로 인해 일반 농작물보다 유기농작물 및 유기농 식품을 선호하는 추세로 변화되고 있다(Kim et al., 2011, 2012, 2013).
클로렐라의 활용은 어떻게 이뤄지고 있나?
클로렐라(Chlorella vulgaris)는 담수식물이자 미세조류 (microalgae)로 담수, 해수, 공기, 토양 등 다양한 생태계에서 생존하고 있다. 클로렐라는 축산사료첨가제(Kang et al., 2013), 양어장의 치어사료(Bai and Cha, 1997; Becker, 1994), 식품첨가물(Park et al., 2002), 유산균발효촉진제(Heo et al., 2006), 폐수 중의 중금속 처리제(Travieso et al., 2002) 등으로 널리 사용되고 있으며 사람에게는 영양학적인 우수성이 확인되었다(Kim et al., 2003).
클로렐라는 어디에서 생존하고 있나?
클로렐라(Chlorella vulgaris)는 담수식물이자 미세조류 (microalgae)로 담수, 해수, 공기, 토양 등 다양한 생태계에서 생존하고 있다. 클로렐라는 축산사료첨가제(Kang et al.
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