김은 한국에서 가장 경제성이 높은 양식 해조류이다. 그러나 최근 김 양식장에서 발생하는 황백화 현상으로 인해 엽체의 변색과 탈락이 자주 유발되어 수산업에 큰 피해를 유발하고 있다. 이 연구는 영양염 부족에 의한 김 황백화를 간단하고 빠르게 평가할 수 있는 방법을 개발하기 위한 목적으로 수행되었다. 10일 동안 빈영양 해수에서 배양한 방사무늬김 엽체의 색도를 정량화하기 위해 색차계를 사용하였다. 색차계로 측정한 명도(L), 적색강도(a)와 노란색강도(b) 값들로 방사무늬김의 황백화를 평가하였다. 방사무늬김 엽체의 액포는 4일차부터 관측되었으며, 6일차부터 액포가 증대하였다. 색차계의 L, a와 b값은 배양시간에 따라 유의한 차이를 보였다. 명도(L)는 시간의 경과에 따라 어두움에서 점차 밝아졌다. 노란색강도 (b) 값은 시간에 따라 증가하였으나, 적색강도(a) 값은 감소하였다. 색차계의 a/b 비와 적색강도(a) 값은 방사무늬김의 색도 차이를 구분하는 주요한 요인이었다. 황백화된 방사무늬김은 명도 (L) 70 이상, 적색강도(a) 2.6 이하와 노란색강도(b) 15.0 이상의 정량적인 값으로 구분되었다. 이 연구결과 색차계는 김 황백화의 정도를 손쉽고 빠르게 진단할 수 있는 유용한 도구로 이용할 수 있음을 밝혔다.
김은 한국에서 가장 경제성이 높은 양식 해조류이다. 그러나 최근 김 양식장에서 발생하는 황백화 현상으로 인해 엽체의 변색과 탈락이 자주 유발되어 수산업에 큰 피해를 유발하고 있다. 이 연구는 영양염 부족에 의한 김 황백화를 간단하고 빠르게 평가할 수 있는 방법을 개발하기 위한 목적으로 수행되었다. 10일 동안 빈영양 해수에서 배양한 방사무늬김 엽체의 색도를 정량화하기 위해 색차계를 사용하였다. 색차계로 측정한 명도(L), 적색강도(a)와 노란색강도(b) 값들로 방사무늬김의 황백화를 평가하였다. 방사무늬김 엽체의 액포는 4일차부터 관측되었으며, 6일차부터 액포가 증대하였다. 색차계의 L, a와 b값은 배양시간에 따라 유의한 차이를 보였다. 명도(L)는 시간의 경과에 따라 어두움에서 점차 밝아졌다. 노란색강도 (b) 값은 시간에 따라 증가하였으나, 적색강도(a) 값은 감소하였다. 색차계의 a/b 비와 적색강도(a) 값은 방사무늬김의 색도 차이를 구분하는 주요한 요인이었다. 황백화된 방사무늬김은 명도 (L) 70 이상, 적색강도(a) 2.6 이하와 노란색강도(b) 15.0 이상의 정량적인 값으로 구분되었다. 이 연구결과 색차계는 김 황백화의 정도를 손쉽고 빠르게 진단할 수 있는 유용한 도구로 이용할 수 있음을 밝혔다.
Pyropia yezoensis is one of the most extensively cultivated seaweeds used as food in Korea. However, the quality and yield of Pyropia farms are frequently affected by outbreaks of thallus discoloration. The objective of this study was to develop a simple and rapid method to evaluate P. yezoensis dis...
Pyropia yezoensis is one of the most extensively cultivated seaweeds used as food in Korea. However, the quality and yield of Pyropia farms are frequently affected by outbreaks of thallus discoloration. The objective of this study was to develop a simple and rapid method to evaluate P. yezoensis discoloration caused by nutrient deficiencies. A colorimeter was used to quantify the color of P. yezoensis in nutrient deficient media over 10 days. Quantitative values of lightness (L), redness (a), and yellowness (b) measured with a colorimeter were used as indicators of P. yezoensis discoloration. The vacuoles of P. yezoensis were observed at 4 days and swelled gradually from 6 days onward. The three colorimeter parameters L, a, and b values showed significantly different values with culture period. The lightness (L) value was darker initially, and continued to lighten over culture period. The yellowness (b) value increased, but the redness (a) value decreased throughout this study. The a/b ratio and redness (a) values from the colorimeter were important P. yezoensis color change indicators. The discoloration group of P. yezoensis had quantitative values for parameters of L above 70, a below 2.6, and b above 15.0. The results of this study showed that quantitative colorimetric measurements can be used as tools for simple and rapid detection of P. yezoensis discoloration.
Pyropia yezoensis is one of the most extensively cultivated seaweeds used as food in Korea. However, the quality and yield of Pyropia farms are frequently affected by outbreaks of thallus discoloration. The objective of this study was to develop a simple and rapid method to evaluate P. yezoensis discoloration caused by nutrient deficiencies. A colorimeter was used to quantify the color of P. yezoensis in nutrient deficient media over 10 days. Quantitative values of lightness (L), redness (a), and yellowness (b) measured with a colorimeter were used as indicators of P. yezoensis discoloration. The vacuoles of P. yezoensis were observed at 4 days and swelled gradually from 6 days onward. The three colorimeter parameters L, a, and b values showed significantly different values with culture period. The lightness (L) value was darker initially, and continued to lighten over culture period. The yellowness (b) value increased, but the redness (a) value decreased throughout this study. The a/b ratio and redness (a) values from the colorimeter were important P. yezoensis color change indicators. The discoloration group of P. yezoensis had quantitative values for parameters of L above 70, a below 2.6, and b above 15.0. The results of this study showed that quantitative colorimetric measurements can be used as tools for simple and rapid detection of P. yezoensis discoloration.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 이 연구에서는 빈영양 해수에서 배양한 김 엽체의 색도 변화 측정에 색차계를 이용하여 이를 세포학적 변화정도와 비교하여 김 황백화 조기 진단을 위한 색차계의 유효성 여부를 평가하고자 하였다.
그러나 최근 김 양식장에서 발생하는 황백화 현상으로 인해 엽체의 변색과 탈락이 자주 유발되어 수산업에 큰 피해를 유발하고 있다. 이 연구는 영양염 부족에 의한 김 황백화를 간단하고 빠르게 평가할 수 있는 방법을 개발하기 위한 목적으로 수행되었다. 10일 동안 빈영양 해수에서 배양한 방사무늬김 엽체의 색도를 정량화하기 위해 색차계를 사용하였다.
가설 설정
(a) 값은 감소하였다.
제안 방법
이 연구는 영양염 부족에 의한 김 황백화를 간단하고 빠르게 평가할 수 있는 방법을 개발하기 위한 목적으로 수행되었다. 10일 동안 빈영양 해수에서 배양한 방사무늬김 엽체의 색도를 정량화하기 위해 색차계를 사용하였다. 색차계로 측정한 명도 (L), 적색강도 (a)와 노란색강도 (b) 값들로 방사무늬김의 황백화를 평가하였다.
8, Olympus, Japan)를 확보하였다. 김 엽체의 색도 변화는 색차계 (CR-300 Colorimeter, Konica Minolta, Japan)를 이용하여, 배양 일수별로 김 엽체의 상, 중, 하부에서 각각 1회씩 측정하였다. 색도값은 CIE system 에 따라 명도 (Lightness, L), 적색정도 (Redness, a), 노란색정도 (Yellowness, b)와 a/b 비 값을 평가하였다.
) 를 이용하였다. 김 엽체의 황백화 유도 실험은 빈영양 해수배지에서 배지 교체 없이 10일까지 incubator (EYELA MTI- 202B, Japan)에서 수행하였으며, 김 엽체의 색도변화는 대조구 (0일)와 2일 간격 (2일, 4일, 6일, 8일과 10일)으로 현미경 세포사진과 색차계 자료를 확보하였다.
(2010)은 배양실험을 통한 방사무늬김 엽체의 색도 변화를 디지털카메라와 현미경 관찰을 통해 분석한 결과, 김 엽체의 색도를 적차색, 엷은 차색, 녹색 등으로 구분하였으나, 배양 일수에 따른 유의한 차이를 확인하지 못하였다. 또한 김 엽체의 색도는 세포 내 엽록체의 축소와 액포 비대의 정도에 따라 영향을 받는다고 하였으며, 이를 보완하기 위하여 흡광분광장치를 이용한 흡광도를 수치화하여 비교하기도 하였다. 또한 Sakaguchi et al.
대상 데이터
김 엽체의 세포 사진은 현미경 (BX51, Olympus, Japan) 및 영상장치 (DP73, Olympus, Japan)로 촬영하여 영상자료 (CellSens Dimension 1.8, Olympus, Japan)를 확보하였다. 김 엽체의 색도 변화는 색차계 (CR-300 Colorimeter, Konica Minolta, Japan)를 이용하여, 배양 일수별로 김 엽체의 상, 중, 하부에서 각각 1회씩 측정하였다.
본 연구에 사용된 방사무늬김 (P. yezoensis)은 해조류연구센터의 유전자원은행에 보관중인 유리사상체 (SRI-00105)를 5~6주간 PES (Provasoli’s Enriched Seawater) 배지로 통기배양 (15℃, 14 L:10D)한 후 평균 엽장 약 5 cm의 엽체들을 선발하였다.
yezoensis)은 해조류연구센터의 유전자원은행에 보관중인 유리사상체 (SRI-00105)를 5~6주간 PES (Provasoli’s Enriched Seawater) 배지로 통기배양 (15℃, 14 L:10D)한 후 평균 엽장 약 5 cm의 엽체들을 선발하였다. 황백화 유도를 위해 사용한 배지는 영양성분이 제거 (N, P-free)된 표준해수 (Standard seawater, OSIL, U.K.) 를 이용하였다. 김 엽체의 황백화 유도 실험은 빈영양 해수배지에서 배지 교체 없이 10일까지 incubator (EYELA MTI- 202B, Japan)에서 수행하였으며, 김 엽체의 색도변화는 대조구 (0일)와 2일 간격 (2일, 4일, 6일, 8일과 10일)으로 현미경 세포사진과 색차계 자료를 확보하였다.
데이터처리
배양 일수에 따른 색차계 결과와의 상관관계는 선형회귀분석을 적용하여 유의성 (p<0.05)을 파악하였다.
분석한 모든 값들은 평균±표준오차로 표시하였다.
자료의 통계처리는 SPSS Window Program (Release 10.0, SPSS Inc.)을 이용하였고, 시간적인 변이 결과들의 유의성을 검정하기 위하여 일차분산분석 (one-way ANOVA)을 실시하였으며, 사후분석 (Tukey’s test) 을 통해 유의한 차이 (p<0.05)를 확인하였다.
이론/모형
색차계로 수치화된 적색강도 ( a ) 와 노란색강도 ( b ) 는 Munsell Color Chart (ASM Standard D 1535-96, 1980)에 위치하여 표현하였다. 자료의 통계처리는 SPSS Window Program (Release 10.
성능/효과
대조구에서 배양 후 4일까지 적색강도 4.1± 0.2에서부터 5.0±0.2까지의 범위를 보였으며, 노란색강도는 9.7±0.7 (대조구)에서부터 15.3±0.1 (4일)까지 증가하였다.
01)를 보였으며, 대조구 (0일)와 2일 그룹, 4일 그룹과 6일, 8일, 10일 그룹으로 구분되었다. 대조구와 2일 그룹은 6일, 8일, 10일 그룹보다 낮은 값을 보였으며, 4일 그룹은 대조구와 2일 그룹보다 높게 나타났다 (Table 1). 김 엽체의 노란색강도 (b)는 배양기간 동안 낮은 값에서 높은 값으로 증가하였다.
이 연구 결과 색차계는 김 엽체 내의 세포 변화를 수치화함으로서 황백화의 정도를 손쉽고 빠르게 진단할 수 있는 유용한 도구로 이용될 수 있음을 밝혔다.
0 이상의 정량적인 값으로 구분되었다. 이 연구결과 색차계는 김 황백화의 정도를 손쉽고 빠르게 진단할 수 있는 유용한 도구로 이용할 수 있음을 밝혔다.
2003). 이 연구에서는 빈영양 해수에서 10일간 배양한 방사무늬김 엽체에서 세포 내 액포의 증가와 함께 현저한 퇴색 현상이 나타나는 것을 보였다. 빈 영양상태에서 배양일수의 경과에 따라 김 엽체는 현저하게 퇴색 (Fig.
961)가 명확하게 나타났다. 이러한 결과에서 빈영양 조건에서 시간의 경과에 따른 김 엽체의 색도 변화는 a/b 비와 a값에 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.
배양기간 동안 김 엽체의 적색강도 (a)는 높은 값에서 낮은 값으로 감소하였으며, 적색에서 녹색으로 김 엽체 색도가 변화하는 경향을 보였다. 적색강도 (a)는 배양 시간이 길어질수록 적색이 감소하고 녹색이 증가하였으며, 배양 시간에 따른 김 엽체색도 차이가 명확히 구분되었다.
황백화가 유도된 김 엽체에 대한 색도 변화 분석 결과, 색차계 L, a와 b값은 김 엽체의 색 특성 차이를 수치화하여 구분할 수 있는 것으로 파악되었다. 특히 적색강도 (a)는 시간에 따른 김 엽체의 색도변화 정도를 판단하는데 유용하였으며, 노란색강도(b)와 명도(L)는 색도변화의 단계를 구분하는데 유용하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라의 김 황백화 발생 원인은?
김 황백화의 발생 원인에 대해서는 일본의 경우 규조류의 대발생, 고염분 저영양 수괴의 이동, 하천수 유입 감소에 따른 영양염 부족 등으로 알려져 있으나 (Hori et al. 2008; Ishii et al.
일본의 경우 김 황백화의 발생 원인은?
김 황백화의 발생 원인에 대해서는 일본의 경우 규조류의 대발생, 고염분 저영양 수괴의 이동, 하천수 유입 감소에 따른 영양염 부족 등으로 알려져 있으나 (Hori et al. 2008; Ishii et al.
색차계 자료를 활용해 수치화된 색도 차이는 육안 관찰을 통한 평가의 한계를 극복할 수 있는 방법으로 어떤 분야에서 활용되고 있는가?
일본에서는 마른김의 등급 평가에 색차계 자료 활용을 시도하였으며, 김 엽체 색도변화에 대한 육안평가 값을 수치화하기도 하였다 (Kotani 2000). 색차계를 이용하여 수치화된 색도 차이는 육안 관찰을 통한 평가의 한계를 극복할 수 있는 방법으로 의료 (Chang et al. 2012; Shin and Park 2015), 가공식품 (Lee and Lee 1992; Lim et al. 1994; Sung et al. 2012), 농업 (Park et al. 1995; Kim and Hong 2002; Morton et al. 2010; Chang and Kim 2011), 산업재료 (Kwon et al. 2011; Baek et al. 2014; Lee et al. 2018) 등 다양한 분야에 활용되고 있다.
참고문헌 (28)
10.1515/botm.1987.30.6.467 AmanoH and H Noda. 1987. Effect of nitrogenous fertilization on the recovery of discolored fronds of Porphyra yezoensis . Bot. Mar.30:467-473.
10.7317/pk.2014.38.2.199 BaekSS , SJ Jang, JH Lee, DH Kho, SH Lee and SH Hwang. 2014. Preparation of acrylic pressure sensitive adhesivesfor optical applications and their adhesion performance . Polymer Korea38:199-204.
10.1016/j.kjms.2012.04.006 ChangJY , W Chen, T Huang, K Wang, P Fu, J Chen and C Hung. 2012. Evaluating the accuracy of tooth color measurement by combining the Munsell color system and dental colorimeter . Kaohsiung J. Med. Sci.28:490-494.
10.3746/jkfn.2011.40.12.1680 ChangY and K Kim. 2011. Effects of pre-treatment and drying methods on the quality and physiological activities of garlic powders . J. Korean Soc. Food Sci. Nutr.40:1680-1687.
HoriY , S Mochizuki and N Shimamoto. 2008. Relationship between the discoloration of cultivated Porphyra thalii and long-term changes of the environmental factors in the northern part of Harima-nada, Eastern Seto Inland Sea, Japan . Bull. Jpn. Soc. Fish. Oceanogr.72:107-112.
HwangMS and IK Lee. 2001. Taxonomy of the Genus Porphyra (Bangiales, Rhodophyta) from Korea . Algae16:233-273.
IshiiM , K Hasegawa and Y Matsuyama. 2008. Environmental factors influencing Porphyra (Nori) farming in Tokyo Bay: Long-term changes in inorganic nutrient and recent proliferation of diatoms . Bull. Jpn. Soc. Fish. Oceanogr.72:22-29.
KangJW . 1970. Species of cultivated Porphyra in Korea . Kor. J. Fish. Aquat. Sci.3:77-92.
KangJW and NP Koh. 1977. Seaweed Cultivation. Korea Textbook Co. Ltd. Press. Busan.
KCS. 2017. Export trends of Pyropia in major countries (2015- 2017). Korea Customs Service. http://www.customs.go.kr. Accessed on 20 Nov. 2018.
KimKI and SD Hong. 2002. Relationship between soil color characteristics and measurement values by colorimeter . Korean J. Soil Sci. Fert.35:77-86.
KMI. 2018. Monthly Fisheries outlook and Issue-Seaweed. Vol. 656. Korea Maritime Institute.
KOSIS. 2018. Fishery production trend survey report (2017). Korean Statistical Information Service. http://kostat.go.kr. Accessed on 20 Nov. 2018.
KotaniM. 2000. Numeral indication of fading in cultured Porphyra lava . Bull. Fukuoka Fish. Mar. Technol. Res. Cent.10:49-50.
KwonKJ , MK Park, SI Park and KH Noh. 2011. A study on the comparison of correlated color temperature measured by colorimeter and spectrophotometer. Proc. KIIEE Ann. Conf. 120-121.
LeeD , A Han, D Ha, H Yoo, H Kim, N Jung, K Jang and K Choi. 2018. The quantification of TiO2 thickness using color values by spectrophotometer and chromameter . J. Korean Inst. Surf. Eng.51:157-163.
LeeHD and CH Lee. 1992. Studies on the quality evaluation of Korean red pepper by color measurement . Korean J. Food Culture7:105-112.
LimSD , KS Kim, HS Kim, SH Chung and TS Kang. 1994. Studies on rapid microbiological testing method of raw milk by applied resazurin reduction test (RRT) method: I. Bacterial counting method by color value . Korean J. Dairy Sci.16:92-98.
10.1016/j.yrtph.2009.10.004 MortonM , DL Williams, HB Hjorth and JH Smith. 2010. Machine- smoking studies of cigarette filter color to estimate tar yield by visual assessment and through the use of a colorimeter . Regul. Toxicol. Pharmacol.56:321-331.
NFRDI. 2015. Report of NFRDI 2014 Projects (Study on the chlorosis phenomena in cultivated Pyropia ). National Fisheries Research and Development Institute. p. 50.
10.1016/j.hal.2005.06.007 NishikawaT and M Yamaguchi. 2006. Effect of temperature on light-limited growth of the harmful diatom Eucampia zodiacus Ehrenberg, a causative organism in the discoloration of Porphyra thalli . Harmful Algae5:141-147.
ParkSW , Y Park and H Joung. 1995. Quality evaluation by color determination in carrot ( Daucus carota L.): Estimation of total carotenoid content by colorimeter . J. Kor. Soc. Hort. Sci.36:481-485.
10.2331/suisan.69.399 SakaguchiK , N Ochiai, CS Park, M Kakinuma and H Amano. 2003. Evaluation of discoloration in harvested laver Porphyra yezoensis and recovery after treatment with ammonium sulfate enriched seawater . Nippon Suisan Gakkaishi69:399-404.
ShinHS and YS Park. 2015. A comparative analysis on complexion and skin color in 20s-30s and 40s-50s by frequency of L*a*b values . J. Korean Soc. Color Stud.29:103-113.
10.3746/jkfn.2012.41.10.1423 SungM , HJ Kang and Y Kim. 2012. Relationship between physicochemical and sensorial properties of red pepper powder under different storage condition . J. Korean Soc. Food Sci. Nutr.41:1423-1430.
TandaM and K Harada. 2012. Nutrient environment and fishery production in Harima-nada, Eastern Seto Inland, Japan . Aquabiology34:132-141.
10.2331/suisan.76.375 UekiC , A Murakami, T Katoh, N Saga and T Motomura. 2010. Effects of nutrient deprivation on photosynthetic pigments and ultrastructure of chloroplasts in Porphyra yezoensis . Nippon Suisan Gakkaishi76:375-382.
YoshidaT , M Notoya, N Kikuchi and M Mitaya. 1997. Catalogue of species of Porphyra in the world, with special reference to the type locality and bibliography . Nat. Hist. Res.3:5-18.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.