본 연구는 고 에너지 X-선을 조사한 새싹식물 종자를 파종 및 재배하여 산도, 염도, 당도, 당산비의 변화를 분석하고 식물의 생장에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 새싹식물 6종의 종자에 각 종자별로 대조군 1개군과 실험군 4개군을 구성하여 6MV X-선을 0, 2, 5, 8, 10 Gy 각각 조사하였다. 조사된 종자들을 파종하고 재배하여 식물의 액을 추출 및 성분분석을 실시하였다. 무순과 적무의 산도는 모두 증가하였고, 청경채와 메밀은 산도가 평균적으로 감소하였다. 다른 종자의 실험군은 대조군과 비슷한 산도로 분석 되었다 새싹식물의 염도, 당도는 평균적으로 감소하였으나, 적무의 염도는 2배 증가하였고, 수분 함량이 높은 콩나물은 당도가 모두 증가하였다. 따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.
본 연구는 고 에너지 X-선을 조사한 새싹식물 종자를 파종 및 재배하여 산도, 염도, 당도, 당산비의 변화를 분석하고 식물의 생장에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 새싹식물 6종의 종자에 각 종자별로 대조군 1개군과 실험군 4개군을 구성하여 6MV X-선을 0, 2, 5, 8, 10 Gy 각각 조사하였다. 조사된 종자들을 파종하고 재배하여 식물의 액을 추출 및 성분분석을 실시하였다. 무순과 적무의 산도는 모두 증가하였고, 청경채와 메밀은 산도가 평균적으로 감소하였다. 다른 종자의 실험군은 대조군과 비슷한 산도로 분석 되었다 새싹식물의 염도, 당도는 평균적으로 감소하였으나, 적무의 염도는 2배 증가하였고, 수분 함량이 높은 콩나물은 당도가 모두 증가하였다. 따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.
This study examined the irradiation effect of high energy x-rays on the growth of sprout plants seeds. particularly with regard to acidity, salinity and sugar content change. The experimental groups were one day old sprout plants seeds irradiated with 6MV x-rays at doses of 2, 5, 8, 10 Gy using a li...
This study examined the irradiation effect of high energy x-rays on the growth of sprout plants seeds. particularly with regard to acidity, salinity and sugar content change. The experimental groups were one day old sprout plants seeds irradiated with 6MV x-rays at doses of 2, 5, 8, 10 Gy using a linear accelerator. The control group was not irradiated. After two weeks, sprout plants were grown and harvested for component analysis. The acidity of the x-ray irradiated radish and red radish groups were significantly higher than that of the control group and bok choi and buckwheat groups lower than that of the control group. The salinity and sugar content of the x-ray irradiated 5 groups were significantly lower than that of the control group and Soybean and Red radish groups higher than that of the control group. The cause of plants component change were estimated to have occurred by generate basic ions and radiation sensitivity by moisture content. Further genetic studies will be needed to confirm the correlation between high energy x-rays and the cause of plants component change.
This study examined the irradiation effect of high energy x-rays on the growth of sprout plants seeds. particularly with regard to acidity, salinity and sugar content change. The experimental groups were one day old sprout plants seeds irradiated with 6MV x-rays at doses of 2, 5, 8, 10 Gy using a linear accelerator. The control group was not irradiated. After two weeks, sprout plants were grown and harvested for component analysis. The acidity of the x-ray irradiated radish and red radish groups were significantly higher than that of the control group and bok choi and buckwheat groups lower than that of the control group. The salinity and sugar content of the x-ray irradiated 5 groups were significantly lower than that of the control group and Soybean and Red radish groups higher than that of the control group. The cause of plants component change were estimated to have occurred by generate basic ions and radiation sensitivity by moisture content. Further genetic studies will be needed to confirm the correlation between high energy x-rays and the cause of plants component change.
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문제 정의
특히 방사선 조사 후에 변화되는 식물의 구성성분 분석에 관한 연구는 향후 관심도가 매우 높은 분야이다. 따라서 본 연구는 고 에너지 X-선이 식물의 산도, 당도, 염도, 당산 비의 변화에 미치는 영향을 분석하고자 시행하였다.
제안 방법
새싹식물의 종자에 고에너지 X-선을 조사하여 파종하고 재배한 식물의 산도, 염도, 당도, 당산비를 측정하여 분석을 Table 1에 나타내었다.
재배 14일째 식물을 수확하여 압축기를 사용하여 식물 액을 추출하고 염도(솔 밸런스 SB-1500, Korea),산도(PH-80, Korea), 당도(HI-96811, Korea), 당산비를 측정하였다.
대상 데이터
2016년도에 생산된 발아율 80%인 청경채(Bok choi), 무순(Radish), 콩나물(Soybean) 적무(Red radish), 메밀(Buckwheat), 브로콜리(Broccoli) 총 6종의 새싹식물종자를 구입하여 각 종자별로 대조군 1개군과 실험군 4개군을 구성하였으며, 군별 종자의 수는 무작위로 20개를 선택하여 플라스틱 용기에 넣어 각각의 샘플을 만들었다. 선형가속기(Linear accelerator Rapid Arc ,Varian, USA)를 이용하여 SSD를 100cm로 설정 후 6MV-X선을 0, 2, 5, 8, 10Gy씩 각각 실험군 샘플을 조사하여 Fig.
성능/효과
새싹식물의 염도, 당도는 평균적으로 감소하였으나, 적무의 염도는 2배 증가하였고, 수분 함량이 높은 콩나물은 당도가 모두 증가하였다. 따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.
4pH이다. 무순과 적무는 고 에너지 방사선의 영향으로 산도가 증가하는 것으로 분석 되었다. 산도의 변화가 가장 뚜렷한 것은 청경채이며, 대조군의 산도는 13.
본 연구를 통하여 고 에너지 X-선은 식물의 생장에 직, 간접작용을 일으켜 구성성분에 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 특히 무순과 적무의 산도는 증가하였고, 청경채와 메밀은 산도가 평균적으로 감소하였다.
후속연구
따라서 고 에너지 X-선은 새로운 유전자 발견 및 유전학 연구뿐 아니라 새로운 돌연변이의 발생을 위하여 사용될 수 있다고 생각된다.
따라서 고 에너지 X선은 식물의 성분에서 염기성 이온을 생성하고, 수분 함량이 높은 식물은 방사선 감수성이 높아 생장에 영향을 받아 과산화물이 생성되어 식물의 성분 변화에 영향을 미친다고 판단된다. 향후 고 에너지 방사선의 조사에 따른 식물성분의 변화 원인을 알아내기 위한 지속적인 유전학적 연구가 필요할 것이다.
향후 식물에 관한 연구는 방사선 조사로 인하여 DNA 수준에서 변이가 증가되는 기전에 의거하여 방사선 저항성이 크고, 의학적로 높은 항암 및 항종양에 효과가 있는 식물을 재배하고 실제 임상의학에 활용되는 연구를 적극적으로 추진하여야 할 것이다.[14,15]
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
방사선의 이용 분야는?
방사선은 오래전부터 의료분야에서 가장 많이 이용되고 있으며 나아가 식품멸균, 방사선 진단, 농업 분야 등 다양한 곳에서도 유용하게 사용되고 있다.[1] 그러나 최근 일본 후쿠시마 원전 사고로 인해 많은 동물들이 죽음을 당하였고, 식물들은 알 수 없는 돌연변이가 나타나 농작물에 큰 피해를 주었을 뿐만 아니라 사람에게도 암 발생률을 높이는 등 모든 생물체에 영향을 미치고 있다.
방사선 조사에 의한 식물의 생물학적 효과의 장점 및 단점은 무엇인가?
저 선량 방사선은 식물의 생리활성을 촉진한다는 Hormesis 이론이다. [4] 즉 "소량의 독은 자극 작용이 있다"고 보고하여 저 선량 방사선은 개체의 수명이 연장된다는 보고가 있는 반면에 고선량의 방사선은 식물 생존에 심각한 피해를 주며 DNA 손상과 함께 돌연변이를 유발해 개체의 수명이 단축된다는 보고도 있다. [5,6]
방사선이 H₂O 함량이 많은 물질에 조사되면 어떠한 작용을 하는가?
이러한 내용에 근거하여 물에 담근 종자는 건조 종자보다 현저하게 감수성이 높다고 보고되었다. [7] 방사선이 H₂O 함량이 많은 물질에 조사되면 방사선 에너지에 의해 H₂O가 이온화 되어 산소기가 발생하고 다른 H₂O 분자와 결합하여 H₂O₂을 생성하며 H₂O₂가 신진대사에 장애를 일으키는 작용을 한다. [8] 수분함량이 많으면 방사선 조사과정에서 과산화물이 많이 생성되어 감수성이 높아 생장에 영향을 받게 된다.
참고문헌 (15)
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