[논문]도라지 유기재배시 피복재료에 따른 생육 및 약용성분 변화

전승호; 노일래; 김영국; 조영손

doi:10.11625/kjoa.2017.25.1.187

도라지 유기재배시 피복재료에 따른 생육 및 약용성분 변화
Effect of Mulching Materials on the Growth and Medicinal Ingredients in Platycodon grandiflorum Radix Organic Cultivation 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.25 no.1, 2017년, pp.187 - 201

전승호 (경남과학기술대학교 종자실용화연구소) , 노일래 (경상대학교 농학과(농업생명과학연구원)) , 김영국 (농촌진흥청 국립원예특작과학원 인삼특작부) , 조영손 (경남과학기술대학교 농학.한약자원학부)

초록
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이 연구는 도라지의 유기재배를 위하여 피복물 처리에 따른 도라지 뿌리의 생육특성 및 사포닌, 항산화 활성에 미치는 영향을 구명하고자 실시되었다. 3년근 도라지를 이식 후, 흑색 비닐, 톱밥, 쌀겨 및 무피복구의 뿌리의 길이는 비닐, 톱밥, 무피복구에서 24.0~27.5 cm로 길었으며, 직경에서는 비닐 피복구에서 가장 굵은 30.0 mm로 나타났다. 지근의 수도 비닐 피복구에서 가장 많은 36.0개로 조사되었으며, 수량과 관련성이 있는 생체중은 지근의 수와 직경이 가장 굵었던 비닐 피복구에서 130 g으로 가장 높게 나타났으며 무피복구에서 56 g으로 가장 낮게 나타났다. plantycodin D3와 deapioplatycodin D 함량은 톱밥 피복구에서 가장 높게 나타났으며, 도라지의 총 polyphenol 및 flavonoid 함량은 비닐 피복구에서 각각 11.0, 8.6 mg/g으로 가장 높게 나타났다. Polygalacin D와 ABTS와의 상관관계는 $-0.591^*$로 부의 상관관계를 보였으나, 나머지 성분에서는 상관관계가 없는 것으로 나타났다. 따라서 도라지 유기 재배 시 피복재료에 따른 뿌리의 특성, 사포닌함량과 항산화성분 등의 유의적인 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to elucidate the effect of mulching materials on growth characteristics, saponin contents and antioxidant activity of Platycodin grandiflorum Ridix roots for organic farming. Plastic film, sawdust and rice bran were treated by mulching with several different methods after transplanting P. grandiflorum Radix. In root length, when plastic film plot, sawdust plot and rice bran plot were treated, root length was recorded the highest scores (24.0~27.5 cm) in plastic film plot and sawdust plot. Root width was recorded the highest score (30.0 mm) in plastic film plot. Also, the number of fine-roots was the highest in plastic film plot (36.0). Fresh weight, which affects directly yield, was the highest in plastic film plot (130 g/plant). The contents of platycodin D3 and deapioplatycodin D were shown to 111.2 and 48.1 mg/100 g, the highest values were observed in sawdust plot. The total polyphenol and flavonoid contents were recorded the highest scores (11.0 and 8.6 mg/g, respectively) in plastic film plot. In this study we confirmed that there were differences among mulching materials in growth characteristics, saponin contents and antioxident activity of P. grandiflorum roots.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

도라지의 피복에 대한 연구로는 피복이 도라지 입묘율에 미치는 영향(Cho, 2011), 피복에 따른 도라지 생육 및 수량 특성(Kim, 2008; Park, 2013)에 관한 연구들이 보고되고 있으나, 3년생 도라지의 이식 후의 생육 특성 및 약리성 변화에 대한 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 3년근 도라지 이식 후 재배기간 동안 피복재료에 따른 뿌리의 생육특성 및 약리성을 알아봄으로써 고품질 유기재배 도라지생산을 위한 기초자료로 활용하고자 실시되었다.

제안 방법

경남과학기술대학교 종합농장에서 3월에 3년근 도라지(길이 15~20 ㎝, 무게 20~25 g)를 선별하여 이랑을 120 ㎝ 넓이 고랑을 30 ㎝로 하여 조간거리는 40 ㎝, 주간거리는 30 ㎝ 간격으로 이식 후 피복재료는 톱밥(Sawdust, Nadongjj, Jinju, Korea)과 왕겨(Rice bran, Helpfarm, Yeongju, Korea)는 5㎝ 두께, 흑색 비닐(0.02 ㎜), 무피복구 등의 4가지로 처리하여 재배하였다. 시험구 면적은 60.
도라지 뿌리의 생육특성 조사는 생체중, 뿌리직경(원 뿌리의 길이와 뇌두에서 1 cm 아래를 기준으로 두께), 잔뿌리의 개수, 각 잔뿌리의 굵기를 조사하였다.
추출물에 대한 항산화활성은 ABTS (2,2'-azino-bis-3-ethylbenzo-thiazolin-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) 및 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) radical의 소거활성을측정하였다(Lee and Lee, 2006). ABTS radical의 소거활성은 ABTS 7.

대상 데이터

사포닌 표준시료는 한국한방진흥원 천연물 물질은행(Natural Substance Bank, Korean Promotion Institute for Traditional Medicine Industry, Gyeongsan, Korea)으로부터 분양받은 platycodin D, platycodin D3, deapioplatycodin D, polygalacin D를 각각 1 ㎎씩 취하여 증류수 10 ㎖에 녹여 HPLC용 표준 사포닌 용액을 조제하였다. 표준품을 각각 100, 50, 25 ㎛/㎖로조절하여 표준액을 만들었다.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복으로 하여 실험결과는 평균으로 나타내고 SAS프로그램(V. 9.2, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산 분석하였고, Duncan의 다중검정법(Duncan’s multiple rage test, DMRT)을 통해 5% 유의수준에서 처리구간 유의성을 검정하였으며, 피복재료에 따른사포닌 함량과 황산화성분량 및 활성과의 상관관계는 Pearson's correlation으로 5%와 1% 수준에서 분석하였다.

이론/모형

사포닌 추출방법은 Park 등(2000)이 제안한 방법으로 도라지 1 g을 70% 에탄올 50 ㎖에 혼합하여 45℃ 항온수조에서 2시간 진탕 후 4,000 rpm에서 15분 원심분리하여 상등액 추출을 2회 반복하고, 이것을 감압 농축하여 HPLC-grade 증류수 10 ㎖에 녹여 분석하였다.

성능/효과

이러한 결과는 사포닌 종류에 따라 피복 유·무간 또는, 피복재료 간의 차이가 나타났으며, 도라지의 지하부 환경에서의 토양수분 및 지온 변화에 따라 뿌리의 생육뿐만 아니라약리성 변화에서도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 세근의 발생 수가 가장 많았던비닐 피복구에서의 사포닌 함량이 높을 것으로 추측 되었으나(Lee et al.
, 2013)의 재배에서도 지하부 생육이 좋았으며, 수량 또한 증가한다고 보고하였다. 이처럼 흑색 비닐 피복구가 다른 톱밥과 쌀겨 피복구에 비해 토양수분 유지 및 지온 상승의 효과로인해 도라지 뿌리의 생육을 촉진하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
9 ㎎/100 g으로 높았고, 마그네슘은 무피복구에서 높게 나타났다. 피복재료에 따른 도라지 뿌리의 무기성분 함량에서는 무기성분별 유의성은 나타났으나, 피복재료에 따른 뚜렷한 경향은 나타나지 않는것으로 나타났다.

후속연구

도라지 유기 재배시 피복재료에 따른 사포닌함량과 항산화성분 및 활성과의 상관관계는 인정되지 않았으나, 수량성이나 사포닌 함량 등의 변화에서는 피복재료에 뚜렷한 차이가 나타났으며, 특히 피복재료에 따라 사포닌함량 및 항산화성분에 대해 연차 간의 추가 연구가 이루어진다면, 고품질 유기재배 도라지생산을 위한 기초자료로 활용도 높을 것으로 사료된다.
, 2013) 산화스트레스에 대응하기 위해 대사과정을 변화시킴으로써, 항산화물질이 증가한다는 보고가 일반화되고 있다(Kim and Hyun, 2011). 따라서 도라지의 생육환경에 대한 스트레스와 항산화 물질과의 관계에 대한 체계적인 연구가 이루어져야할 것으로 사료된다.
, 2014b), 이번 시험에서는 지하부 환경에 의해 더 큰 영향이 미치는 것으로 생각된다. 따라서 이에 대한 추가 연구가 보다 더 이루어진다면, 고품질 도라지의 유기재재 안정생산을 위한 기초자료뿐만 아니라, 고기능성 고약리성 도라지 생산기술 개발 확립이 이루질 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	도라지 재배에 토양피복과 같은 유기재배 기술이 필요한 이유는?	뿌리를 약재 또는 식용으로 이용하는 도라지를 비롯한 인삼, 더덕, 잔대 등의 작물들은 장기간 토양 속에서 재배되기 때문에 병충해 방제를 위해 사용되는 농약으로 인한 토양잔류가 사회적으로 문제가 대두되면서 많은 소비자들이 약용작물에 대한 안전성에 대한 관심을 기울이게 되었다(Seo et al., 2009).
	도라지에 함유된 약리 성분은?	, 1978)하고 있다. 도라지에 함유된 주요 사포닌 종류 중, 특히 platycodin D는 동물실험에서 진해 거담작용, 중추신경억제작용(Sung and Seo, 1998), 혈당강화작용 및 콜레스테롤 대사개선작용(Zhao et al., 2006), 항암활성 효과(Choi et al.
	도라지에 함유된 주요 사포닌의 효능은?	, 1978)하고 있다. 도라지에 함유된 주요 사포닌 종류 중, 특히 platycodin D는 동물실험에서 진해 거담작용, 중추신경억제작용(Sung and Seo, 1998), 혈당강화작용 및 콜레스테롤 대사개선작용(Zhao et al., 2006), 항암활성 효과(Choi et al., 2001), 항염증 효과(Wang et al., 2004; Ahn et al., 2005), 항비만 효과(Lee et al., 2010) 등이 있는 것으로 알려지면서 식생활의 서구화, 운동부족과 누적된 스트레스로 인한 성인병, 현대사회에서 비만인구의 증가 등으로 저칼로리 기능성식품에 관심이 증가하면서 도라지가 건강식품으로 각광을 받고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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