다양한 광원이 배추 내 Carotenoid와 Glucosinolate 함량에 미치는 영향 Effects of Various Light Sources on the Carotenoid and Glucosinolate Contents in Chinese Cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis)원문보기
BACKGROUND: Chinese cabbage biosynthesizes various phytochemicals including carotenoids and glucosinolates. Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals. Phytochemicals of plants are influenced by ...
BACKGROUND: Chinese cabbage biosynthesizes various phytochemicals including carotenoids and glucosinolates. Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals. Phytochemicals of plants are influenced by light, temperature, carbon dioxide, and growing conditions. The aim of this study was to investigate the effect of various light sources on carotenoid and glucosinolate contents in Chinese cabbage. METHODS AND RESULTS: [Experiment I] Set the control (field control, FC) on the ground. Using acrylic sunlight, experiments were set up transparency box (field transparency, FT), red box (field red, FR) and blue box (field blue, FB). [Experiment II] Set the control (chamber control, CC) in the greenhouse. Using plant growth chamber with artificial light, experiments were set up LED red (chamber red, CR), LED blue (chamber blue, CB), LED mixed red+blue (chamber red+blue, CRB) and fluorescent (chamber fluorescent, CF). After plant growth, Chinese cabbage was harvested at 110 days after sowing (DAS). The status of plants growth (leaf length, width, fresh weight etc.) was immediately investigated. Carotenoid and GSL contents were analyzed by HPLC. [Experiment I] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 25.39 ~ 58.80 mg/kg dry wt for lutein, 0.84~ 4.22 mg/kg dry wt for zeaxanthin, and 3.85~18.71 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. Lutein was the highest for the content and the largest for the variation as well. [Experiment II] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 24.66~137.96 for lutein, 2.51~20.65 for zeaxanthin, and 8.40~49.80 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. The total carotenoid contents of CR (156.62) and CB (115.90) were 1.6~2.3 times larger than the other treatments, and ${\beta}$-carotene content was about twice as high as that of the other treatments on the CR (38.74 mg/kg dry wt.). [Experiment I] Total GSL content was the highest in FT (19.76) that was higher 1.7 times than the lowest treatment ($11.39{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). [Experiment II] The total content of GSL was highest in CRB (4.19) and lowest in CF ($2.88{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). In the CRB, total GSL contents ($4.19{\mu}mol/g\;dry\;wt$.) was the highest. CONCLUSION: Total and individual carotenoid and GSL contents in Chinese cabbage show significant differences under different light sources. Red and blue lights contribute to significant carotenoids expression and antioxidant activity for nutrition and health benefits. These results concluded that the introduction of varying lights affected the synthesis of important nutrient compounds in Chinese cabbage. It is predicted that the application of good light source enhances the accumulation of functional compounds.
BACKGROUND: Chinese cabbage biosynthesizes various phytochemicals including carotenoids and glucosinolates. Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals. Phytochemicals of plants are influenced by light, temperature, carbon dioxide, and growing conditions. The aim of this study was to investigate the effect of various light sources on carotenoid and glucosinolate contents in Chinese cabbage. METHODS AND RESULTS: [Experiment I] Set the control (field control, FC) on the ground. Using acrylic sunlight, experiments were set up transparency box (field transparency, FT), red box (field red, FR) and blue box (field blue, FB). [Experiment II] Set the control (chamber control, CC) in the greenhouse. Using plant growth chamber with artificial light, experiments were set up LED red (chamber red, CR), LED blue (chamber blue, CB), LED mixed red+blue (chamber red+blue, CRB) and fluorescent (chamber fluorescent, CF). After plant growth, Chinese cabbage was harvested at 110 days after sowing (DAS). The status of plants growth (leaf length, width, fresh weight etc.) was immediately investigated. Carotenoid and GSL contents were analyzed by HPLC. [Experiment I] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 25.39 ~ 58.80 mg/kg dry wt for lutein, 0.84~ 4.22 mg/kg dry wt for zeaxanthin, and 3.85~18.71 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. Lutein was the highest for the content and the largest for the variation as well. [Experiment II] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 24.66~137.96 for lutein, 2.51~20.65 for zeaxanthin, and 8.40~49.80 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. The total carotenoid contents of CR (156.62) and CB (115.90) were 1.6~2.3 times larger than the other treatments, and ${\beta}$-carotene content was about twice as high as that of the other treatments on the CR (38.74 mg/kg dry wt.). [Experiment I] Total GSL content was the highest in FT (19.76) that was higher 1.7 times than the lowest treatment ($11.39{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). [Experiment II] The total content of GSL was highest in CRB (4.19) and lowest in CF ($2.88{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). In the CRB, total GSL contents ($4.19{\mu}mol/g\;dry\;wt$.) was the highest. CONCLUSION: Total and individual carotenoid and GSL contents in Chinese cabbage show significant differences under different light sources. Red and blue lights contribute to significant carotenoids expression and antioxidant activity for nutrition and health benefits. These results concluded that the introduction of varying lights affected the synthesis of important nutrient compounds in Chinese cabbage. It is predicted that the application of good light source enhances the accumulation of functional compounds.
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문제 정의
그렇지만 LED만을 사용한 경우 초기 설비투자가 노지 재배에 비해 수십 배의 비용이 소모되며 광량이 충분하지 않을 때도 있다. 이에 본 논문에서는 자연광과 인공광을 병행하여 응용하고자 하였다. 따라서 본 연구는 다양한 광원을 이용해 결구 배추 내 carotenoid와 GSL 함량 변화를 알아보기 위해 아크릴 상자 3종류(적, 청, 투명)를 이용한 태양광 실험[실험 I]과 식물 생장기(growth chamber) 내에서 LED(적, 청, 적+청 혼합)와 형광등을 이용하여 인공광원 실험[실험 II] 2가지를 수행하였다.
가설 설정
b) ND, not detected.
제안 방법
Carotenoid의 분석 컬럼은 YMC carotenoid C30 column (250×4.6 mm I.D., particle size 5 μm)을 사용하였고 HPLC (Perkin Elmer Flexar, Inc., MA, USA)를 이용하여 분석하였다.
19분에는 31%를 유지시키고 21분까지 31%에서 0%로 감소, 27분에는 0%를 유지시켰다. GSL 함량은 각 시료를 3반복으로 분석하고 외부표준물질인 sinigrin의 HPLC 피크 면적(area)을 비교하여 각 성분의 response factor를 반영 후 정량하였다(ISO 9167-1, 1992).
GSL의 분석 컬럼은 Inertsil ODS-3 column (150×3.0 mm I.d., particle size 3 μm), 가드 컬럼은 Inertsil ODS-2 Cartridge Guard column E (10×2.0 mm I.d., particle size 5 μm)(GL Science, Tokyo, Japan)을 사용하였고 HPLC (Agilent Technologies, CA, USA)를 이용하여 분석하였다.
)로 이식하여 충남대학교 농업생명과학대학 부속 유리온실에 두었다. 대조구(chamber control, CC)는 온실에서 계속 재배하였고 실험구는 식물생장환경조절장치(Growth Chamber) 내에서 LED 적색광(chamber red, CR), LED 청색광(chamber blue, CB), LED 적+청 혼합광(chamber red+blue, CRB), 형광등(chamber fluorescent, CF)으로 7일간 처리하였다(103 DAS~109 DAS)(Fig. 2). 평균 광량은 160~180 μmol · m-2 · s-1, 광주기는 주/야 11/13 h, 온도는 식물 생장기의 자동 온도조절 시스템을 이용하여 주/야 12/10℃로 설정하였으며 상대습도는 60~70%를 유지하였다.
파종 30일 후(DAS, day after sowing)에 50개 유묘 중 48개를 골라 노지에 이식하였다. 대조구(field control, FC)를 노지에 있는 배추로 하고, 실험구는 투명(field transparency, FT), 적색(field red, FR), 청색(field blue, FB)의 아크릴 상자를 씌워 4주간 광처리를 진행한 후(Fig. 1), 110 DAS에 수확하였다. 수확한 배추는 생육상태(가식부 중 가장 큰 잎의 엽장, 엽폭, 생체중)를 측정한 뒤 -70℃ 급속 초저온 냉동고(SFDSF 12, Samwon Freezing Engineering Co.
이에 본 논문에서는 자연광과 인공광을 병행하여 응용하고자 하였다. 따라서 본 연구는 다양한 광원을 이용해 결구 배추 내 carotenoid와 GSL 함량 변화를 알아보기 위해 아크릴 상자 3종류(적, 청, 투명)를 이용한 태양광 실험[실험 I]과 식물 생장기(growth chamber) 내에서 LED(적, 청, 적+청 혼합)와 형광등을 이용하여 인공광원 실험[실험 II] 2가지를 수행하였다.
1), 110 DAS에 수확하였다. 수확한 배추는 생육상태(가식부 중 가장 큰 잎의 엽장, 엽폭, 생체중)를 측정한 뒤 -70℃ 급속 초저온 냉동고(SFDSF 12, Samwon Freezing Engineering Co., Busan, Korea)에 보관하여 동결건조한 후에 막자와 막자사발로 분말하였다.
파종은 트레이(plug tray, 50구)에 원예용 상토(High, ㈜부농, 경주, 한국)를 채운 후 물을 적시고, 핀셋을 이용해 작은 구멍을 만든 후 배추 종자를 심은 다음 다시 상토로 덮어주었다. 습도를 유지하기 위해 신문지로 덮고, 물로 적신 후 싹이 나면 신문지를 제거하였다. 파종 30일 후(DAS, day after sowing)에 50개 유묘 중 48개를 골라 노지에 이식하였다.
외부표준물질은 4가지(루테인, 제아크산틴, α-카로틴, β-카로틴)를 사용하였고 이에 대응하는 각 시료의 HPLC 피크면적(area)을 비교하여 정량하였다.
이동상 용매는 solvent A [water: methanol=25:75 (v/v)]와 solvent B (ethyl acetate)로 사용하였다. 용매 구배는 solvent B를 60%로 시작하여 4분에 70%까지 증가시켰으며, 9분에 75%로 증가시켜 이후 20분까지 유지시켰고, 23분에 100%까지 증가시켜 28분까지 유지시키고, 28.1분에 60%까지 급격히 감소시킨 후 35분까지 유지시켰다. 외부표준물질은 4가지(루테인, 제아크산틴, α-카로틴, β-카로틴)를 사용하였고 이에 대응하는 각 시료의 HPLC 피크면적(area)을 비교하여 정량하였다.
용출시킨 시료는 0.45 μm hydrophilic PTFE syringe filter로 여과한 후, HPLC용 갈색 vial병에 담아 HPLC로 분석하였다.
5 mL를 넣고 진동혼합(vortex)한 뒤, 원심분리(3,000 rpm, 3 min)를 실시하였고 분리된 상층액(hexane층)을 수거하였다. 위 과정을 동일하게 2회 더 반복하여, 총 3회 실시하였고 각 상층액을 수거하여 합하였다. 합한 상층액은 감압 농축기(4 0℃)로 농축한 후에, dichloromethane : methanol= 50:50(v/v) 1 mL를 넣고 sonicator에서 충분히 재용해 하였다.
이 재용해한 용액을 0.45 μm hydrophilic PTFE syringe filter (직경 13 mm)로 여과한 후, HPLC용 갈색 vial병에 담아 HPLC로 분석하였다.
5 mL를 넣어 진동혼합(vortex)하였다. 진동혼합 후 항온수조(75℃)에서 5분간 조(crude) GSLs를 추출하였다. 이 후 2.
대상 데이터
Acetonitrile (CH3CN), methanol (CH3OH)은 J.T. Baker Chemical Co. (Phillipsburg, NJ, USA)것을, ethyl acetate (CH3COOC2H5)는 Burdick & Jackson (Ulsan, Korea)것을 사용하였다.
㈜배추와 육종의 종자를 사용하였고, 충남대학교 농업생명과학대 유리온실에서 2015년 8월 10일에 파종하였다. 파종은 트레이(plug tray, 50구)에 원예용 상토(High, ㈜부농, 경주, 한국)를 채운 후 물을 적시고, 핀셋을 이용해 작은 구멍을 만든 후 배추 종자를 심은 다음 다시 상토로 덮어주었다.
루테인과 제아크산틴 표준품은 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St Louis, MO, USA)것을, α-카로틴과 β-카로틴 표준품은 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (Osaka, Japan)것을 사용하였다.
0 μL 주입하였다. 이동상 용매는 solvent A (초순수)와 solvent B (acetonitrile, CH3CN)를 사용하였다. 용매 구배는 solvent B를 기준으로 실시하였고, 총 27분간의 분석 시간이 소요되었다.
0 μL 주입하였다. 이동상 용매는 solvent A [water: methanol=25:75 (v/v)]와 solvent B (ethyl acetate)로 사용하였다. 용매 구배는 solvent B를 60%로 시작하여 4분에 70%까지 증가시켰으며, 9분에 75%로 증가시켜 이후 20분까지 유지시켰고, 23분에 100%까지 증가시켜 28분까지 유지시키고, 28.
(Osaka, Japan)것을 사용하였다. 컬럼 충진물인 DEAE-Sephadex A-25는 GE Healthcare Bio-Sciences AB (Uppsala, Sweden)에서, Sinigrin (2-propenyl GSL)과 aryl sulfatase (type H-1, EC 3.1.6.1)는 Sigma-Aldrich Chemical Co. (St Louis, MO, USA)에서 구입하였다.
습도를 유지하기 위해 신문지로 덮고, 물로 적신 후 싹이 나면 신문지를 제거하였다. 파종 30일 후(DAS, day after sowing)에 50개 유묘 중 48개를 골라 노지에 이식하였다. 대조구(field control, FC)를 노지에 있는 배추로 하고, 실험구는 투명(field transparency, FT), 적색(field red, FR), 청색(field blue, FB)의 아크릴 상자를 씌워 4주간 광처리를 진행한 후(Fig.
㈜배추와 육종의 종자를 사용하였고, 충남대학교 농업생명과학대 유리온실에서 2015년 8월 10일에 파종하였다. 파종은 트레이(plug tray, 50구)에 원예용 상토(High, ㈜부농, 경주, 한국)를 채운 후 물을 적시고, 핀셋을 이용해 작은 구멍을 만든 후 배추 종자를 심은 다음 다시 상토로 덮어주었다. 습도를 유지하기 위해 신문지로 덮고, 물로 적신 후 싹이 나면 신문지를 제거하였다.
데이터처리
a) Within each column values follow by the same small letters are not significantly different at P < 0.05, using Tukey’s multiple-range test.
a) Within each column values follow by the same small letters are not significantly different at P<0.05, using Tukey’s multiple-range test (n=4).
a) Within each column values follow by the same small letters are not significantly different at P<0.05, using Tukey’s multiple-range test.
생육조사 및 carotenoid, GSL 분석 결과는 Microsoft Office Excel 2010을 이용하여 각 성분에 대한 함량의 평균 값(average value)과 표준편차(SD, standard deviation)를 구하였다. 통계처리 프로그램은 IBM SPSSⓇ 21 Statistics을 사용하였고, 사후 분석은 유의수준(P)은 0.
생육조사 및 carotenoid, GSL 분석 결과는 Microsoft Office Excel 2010을 이용하여 각 성분에 대한 함량의 평균 값(average value)과 표준편차(SD, standard deviation)를 구하였다. 통계처리 프로그램은 IBM SPSSⓇ 21 Statistics을 사용하였고, 사후 분석은 유의수준(P)은 0.05 이하로 설정하여 Tukey 검정법을 사용하였다.
성능/효과
β-카로틴의 함량은 FC 처리구에서 가장 높았고 (16.06), 광원 처리구에서는 FB 처리구(13.12)가 FR 처리구(5.38), FT 처리구(5.79 mg/kg dry wt.)보다 약 2.4배 높았다.
CRB 처리구에서는 모든 GSL 성분이 검출되었고, 총 GSL 함량(4.19 μmol/g dry wt.)이 다른 실험구보다 1.4배 높았다.
[실험 II] 식물 생장기(growth chamber) 내에서 LED(적, 청, 적+청 혼합)와 형광등을 이용한 인공광원 실험에서 대조구(chamber control, CC), 형광등(chamber fluorescent, CF), LED 적색광(chamber red, CR), LED 청색광(chamber blue, CB), LED 적+청 혼합광(chamber red+blue, CRB) 중에 엽장은 CC 처리구(39.6)에서 가장 길었으며, 엽폭은 CC 처리구(27.3)에서 가장 넓었다. 엽수는 CR 처리구(45.
4배 높았다. [실험 II]의 GSL 성분 비율은 모든 처리구에서 4-methoxyglucobrassicin이 45~60%로 가장 높았고, neoglucobrassicin이 9~20%로 두 번째로 높았다. [실험 I]의 GSL 함량은 FT 처리구에서 전반적으로 높았는데 이것은 투명 아크릴이 가시광역 전 파장에 높은 투과율을 보였기 때문에 함량이 높아진 것으로 판단되며, [실험 II]에서는 복합광인 CRB 처리구에서 단일광인 CR, CB 처리구에 비해 GSL 함량이 높았다.
[실험 II]의 총 GSL 함량은 CC 처리구(4.59)와 CRB 처리구(4.19)에서 높았고, CF 처리구(2.88 μmol/g dry wt.)에서 가장 낮았다(Table 4).
[실험 I] 아크릴 상자를 이용한 태양광 실험에서 대조구(field control, FC), 투명(field transparency, FT), 적색(field red, FR), 청색(field blue, FB) 중에 엽장은 FR 처리구(30.0)에서 가장 길었으며 FT 처리구(24.0 cm)에서 가장 짧았다(Table 1). 엽수는 FR 처리구(42.
[실험 II]의 GSL 성분 비율은 모든 처리구에서 4-methoxyglucobrassicin이 45~60%로 가장 높았고, neoglucobrassicin이 9~20%로 두 번째로 높았다. [실험 I]의 GSL 함량은 FT 처리구에서 전반적으로 높았는데 이것은 투명 아크릴이 가시광역 전 파장에 높은 투과율을 보였기 때문에 함량이 높아진 것으로 판단되며, [실험 II]에서는 복합광인 CRB 처리구에서 단일광인 CR, CB 처리구에 비해 GSL 함량이 높았다. 상기 연구의 결과는 다양한 광원별 이차대사산물의 함량분석이나 단일 또는 혼합(적색+청색) 파장 영역의 선택이 가능한 LED를 적절히 이용할 수 있는 조건을 규명함으로써 함량 분석에 관해 광원을 효과적으로 적용할 수 있을 것이며, 배추 이외 다른 배추과 작물이나 다양한 작물의 재배에도 응용 가능할 것으로 판단된다.
[실험 I]의 총 GSL 함량은 FT 처리구가 19.76으로 가장 높았고, FR 처리구가 11.39 μmol/g dry wt.
으로 다른 처리구에 비해 약 3배 높았다. [실험 Ⅰ]의 GSL 성분 비율은 neoglucobrassicin이 FC 처리구에서 25%, FT 처리구에서 43%로 가장 높았고, 4-methoxyglucobrassicin이 FR 처리구와 FB 처리구에서 29%로 가장 높았다.
배추 내 GSLs를 HPLC로 분석한 결과, 9종의 GSLs(progoitrin, glucoalyssin, gluconapoleiferin, gluconapin, glucobrassicanapin, glucobrassicin, 4-methoxyglucobrassicin, gluconasturtiin, neoglucobrassicin)를 분리 및 동정 하였다(Table 3 and Fig. 5). [실험 I]의 총 GSL 함량은 FT 처리구가 19.
배추 내 carotenoid를 HPLC로 분석한 결과, carotenoid 중 3종류(루테인, 제아크산틴, β-카로틴)가 검출되었다(Fig. 4).
8 cm)이 다른 처리구보다 가장 작았다. 생체중은 FC 처리구(225)가 가장 높았으며 FT 처리구(135 g)가 가장 낮았고, 건조중 또한 FC 처리구(17.0)에서 가장 높았고 FT 처리구(10 g)에서 가장 낮았다.
적색 아크릴을 상자의 파장을 분석한 결과, 가시광선에서 청색계열의 파장대의 투과율은 20~30%였고 적색계열 파장대인 630~780 nm에서는 투과율이 90%로 나타났다(Fig. 3). 청색 아크릴 상자의 파장은 가시광선에서 적색계열 파장대의 투과율은 20~30%였고 청색계열 파장대인 430~490 nm에서는 투과율이 75~85%로 나타났다.
투명 아크릴 상자 파장 분석에서는 가시광선의 모든 파장대의 투과율이 90%가 넘었다. 즉 정확한 파장의 파장의 선택적 투과는 어려우나 적색 아크릴 상자 같은 경우는 적색계열의 파장대에 투과가 잘 되었고, 청색 아크릴 상자 같은 경우는 청색계열의 파장대가 투과가 잘 되었다. 그리고 각 아크릴 상자의 파장은 가시광선의 흡수 파장은 다르지만 자외선 영역에서의 흡수 파장은 유사하였다.
3). 청색 아크릴 상자의 파장은 가시광선에서 적색계열 파장대의 투과율은 20~30%였고 청색계열 파장대인 430~490 nm에서는 투과율이 75~85%로 나타났다. 투명 아크릴 상자 파장 분석에서는 가시광선의 모든 파장대의 투과율이 90%가 넘었다.
후속연구
[실험 I]의 carotenoid 함량은 모두 FC 처리구에서 가장 높았는데 그 이유는 아크릴 상자로 인해 태양빛의 자외선을 강하게 받았기 때문인 것으로 판단되며, 이는 다른 실험에서 나타난 결과인 식물은 때때로 잎에서 α-카로틴과 β-카로틴의 비율이 태양빛을 덜 받은 그룹에 비해 낮거나 α-카로틴이 거의 검출되지 않았던 결과(Susan and Olle, 1990)와 유사한 것으로 판단된다. 또한 본 실험에 사용된 노지의 영양 균형 및 기후조건, 토양 배수 문제와 같은 타 조건의 변수에서 기인한 것이라 사료되어 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
[실험 I]의 GSL 함량은 FT 처리구에서 전반적으로 높았는데 이것은 투명 아크릴이 가시광역 전 파장에 높은 투과율을 보였기 때문에 함량이 높아진 것으로 판단되며, [실험 II]에서는 복합광인 CRB 처리구에서 단일광인 CR, CB 처리구에 비해 GSL 함량이 높았다. 상기 연구의 결과는 다양한 광원별 이차대사산물의 함량분석이나 단일 또는 혼합(적색+청색) 파장 영역의 선택이 가능한 LED를 적절히 이용할 수 있는 조건을 규명함으로써 함량 분석에 관해 광원을 효과적으로 적용할 수 있을 것이며, 배추 이외 다른 배추과 작물이나 다양한 작물의 재배에도 응용 가능할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
GSLs을 생합성하는 아미노산은?
GSLs는 배추과 식물들의 이차대사산물로서 황과 질소를 함유한 배당체이며 곁사슬 R기의 종류에 따라 약 200종 이상 존재한다고 알려져 있다(Clarke, 2010). GSLs는 7종의 아미노산(alanine, methionine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine, tryptophan)으로부터 생합성 되고(Fahay et al., 2001), methionine으로부터 유래한 aliphatic GSLs, tryptophan으로부터 유래한 indolic GSLs, phenylalanine으로부터 유래한 aromatic GSLs 이렇게 3가지로 분류된다(Halkier and Du, 1997; Huseby et al.
배추란?
ssp. pekinensis)는 배추과(Brassicaceae)에 속하는 두해살이 잎줄기채소로 국내 채소류 소비량의 25%를 차지하고 있는 우리나라의 대표적인 채소로 기능성 물질인 carotenoids와 glucosinolates(GSLs)를 포함하고 있다(Hwang, 2010).
적색광과 청색광 파장을 혼합하면 얻게 되는 장점은?
빛의 파장 중 청색광(450~500 nm) 역시 식물 줄기신장, 잎의 기공 개폐, CO2 교환과 같은 식물 생장에 중요한 역할을 담당한다(Schwartz and Zeiger, 1984). 적색광에 청색광을 혼합하면 잎에서 기공 전도도와 광합성 효율이 증가함을 밀 재배 실험을 통해 보고되었고(Goins et al., 1997), 이러한 실험결과는 청색광 역시 잎의 광 형태 형성과 건물 생산에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여준다(Yorio et al.
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