초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
제 1 절 용도별 꾸지뽕나무 신품종 육성 및 산업화 기술개발
가. 꾸지뽕나무 우량계통 특성검정
(1) 가시없는 대엽 다수성 전남 2호(대품) 육성
꾸지뽕나무 신품종 육성을 위한 2009～2011 3개년간 전남 2호에 대한 특성검정 결과 전남
2호가 자성으로 가지에 가시가 없고 엽이 큰 난형이며, 과실 크기가 크고 과실은 구형인 담자색이다. 꾸지뽕나무는 야생종이 가시가 예리하고 커서 작업시 가시에 찔려 산업재해를 입을 수가 있고 작업 안정성과 효율성을 고려해 볼 때 산업화를 하기 위해서 가

Ⅳ. 연구개발결과
제 1 절 용도별 꾸지뽕나무 신품종 육성 및 산업화 기술개발
가. 꾸지뽕나무 우량계통 특성검정
(1) 가시없는 대엽 다수성 전남 2호(대품) 육성
꾸지뽕나무 신품종 육성을 위한 2009～2011 3개년간 전남 2호에 대한 특성검정 결과 전남
2호가 자성으로 가지에 가시가 없고 엽이 큰 난형이며, 과실 크기가 크고 과실은 구형인 담자색이다. 꾸지뽕나무는 야생종이 가시가 예리하고 커서 작업시 가시에 찔려 산업재해를 입을 수가 있고 작업 안정성과 효율성을 고려해 볼 때 산업화를 하기 위해서 가시 없는 품종을 육성하는 것이 가장 시급한 과제였는데 전남2호의 가시 없는 특성은 이러한 문제를 해결하는 매우 좋은 특성으로 생각된다. 전남 2호의 생장습성은 반개장성이고 엽 및 가지 특성은 광양종에 비해 엽장과 엽폭이 크며, 가지수가 많다. 전남2호의 성숙기는 9월 15일로 조숙종이며 과 크기가 커서 과중이 16.1g으로 무겁고 당도가 19.4°brix로 당도가 높으며 종자 크기가 크다. 전남2호의 수량성은 5년생 대목에 접목 후 2년차, 3년차(2010～2011) 평균 수량이 1,998kg/10a로 야생종인 광양종에 비하여 10배 이상 증수하였다. 이상의 결과로 전남2호를 대품으로 명명하여, 2012년에 국립산림품종관리센터에 품종보호 출원하였다.
(2) 고품질 꾸지뽕 잎차 생산용 소엽 전남 3호(소품) 육성
꾸지뽕나무 신품종 육성을 위한 2009～2012년 4개년 간 전남 3호에 대한 특성검정 결과 전남 3호의 고유 특성은 암나무로 작은 가시가 드물게 있고 엽 크기가 작은 결각 피침형이며 가지 수가 많고 가지 마디사이 길이가 짧으며 과실 수가 적고 결실을 하더라도 과실 크기가 매우 작은 특성을 가지고 있다. 전남 3호의 엽형과 과실 특성은 꾸지뽕나무 유전자원 중에서도 찾아보기 힘든 매우 독특한 특성이며 엽 크기가 작아서 엽차 생산용 계통으로 적합하다.
전남3호는 개장성이 우수하여 다원 조성 후 수확이 매우 용이하고 소엽으로서 고품질 꾸지뽕 엽차를 생산하기에 매우 좋은 특성을 가지며, 겨울눈 크기가 2.5mm로 작고 성숙기가 10월 10일로 대품에 비하여 늦은 편이다. 전남 3호의 가시 발생 수는 0.1개/가지로 매우 적고 가시 길이는 7.0mm로 짧으며 과실 착생정도가 극소로서 매우 낮다. 전남 3호의 엽과 가지 특성은 엽장과 엽폭이 짧고, 엽 두께가 얇으며 엽 무게가 가볍다. 또한 가지 수가 많고 가지 길이와 가지 마디사이 길이가 짧으며 가지가 가늘다. 전남 3호의 소엽 채엽량은 6월 10일 채엽시 181.1kg/10a로 대품에 비하여 5배 이상이었으며, 소엽차 제품 생산량이 33.5kg/10a로 대품 대비 5배 이상이었다.
전남 3호의 소엽으로 만든 엽차의 주요 성분 및 특성은 대품의 소엽 엽차 제품에 비하여 총 질소와 아미노산 함량이 낮으며 회분 함량, 비타민 C, 카테킨 및 폴리페놀 함량이 높았다. 전남 3호의 소엽으로 만든 꾸지뽕 엽차의 품질 평가 결과 외형, 외형, 찻물의 색, 향기, 맛 및 종합 평점이 대품으로 만든 제품에 비하여 좋은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 전남 3호는 고품질 다수성 꾸지뽕 엽차 생산용 품종으로 적합하다고 생각된다. 이러한 우수한 특성을 가진 전남 3호를 소품으로 명명하여, 2013년에 국립산림품종관리센터에 품종보호 출원하였다..나. 고품질 꾸지뽕 누에 개발
꾸지뽕나무 신품종 대품 잎으로 급여한 봄누에와 가을누에의 생활사는 꾸지뽕 누에가 봄누에 사육시 정상적인 고치 형성을 하였으나 가을누에는 고치 형성을 하지 못하였고, 봄누에로 꾸지뽕 누에를 사육할 경우 일반뽕 누에에 비하여 5령까지는 사육 기간이 같았으나 고치형성은 3일 늦었다. 이상의 결과로 보아 과거에 꾸지뽕 잎으로 누에를 사육했다는 사실이 진실로 밝혀졌다.
꾸지뽕 잎으로 사육한 봄누에는 일반뽕 누에에 비하여 3령부터 5령까지 생누에의 생체중이 약간 감소하였다. 꾸지뽕 누에를 봄누에로 사육시 일반뽕 누에에 비하여 생존율은 96.7%로 0.8% 낮았으며, 5령 건누에 생산량이 4.77kg/상자로 11% 감수하였고, 번데기 무게 생체중과 건체중이 감소하였다.
과거에 꾸지뽕 잎을 급여한 누에 생산이 되었다는 이야기가 구전되고 있으나 본 시험 결과 꾸지뽕 잎을 급여한 봄누에는 사육이 가능하며 경제성 분석결과 123만원/10a의 경제성 증가 효과가 있었다.
꾸지뽕과 뽕 잎의 물리적 특성은 꾸지뽕 계통들이 뽕잎에 비해 pH가 45.73～6.09로 낮고 경도가 431.3～449.5g/cm로 높았으며 계통간 변이는 크지 않았다.
다. 꾸지뽕나무 부위별 이화학적 특성 검정
꾸지뽕 잎의 유지성분 특성은 뽕잎에 비해 조단함량과 수분함량이 낮았으며 조지방과 회분 함량은 일정한 경향이 없었다. 또한 무기성분은 꾸지뽕 잎이 뽕잎에 비해 CaO, Na₂O 함량이 높고, K₂O, MgO, B, Mn, Cu, Fe, Zn 함량이 낮았다. 꾸지뽕 계통들의 기능성분 중
총 당, 총 아미노산, 총 페놀 함량이 뽕잎에 비해 높은 경향이었으며 플라보노이드와 엽록소 함량은 낮은 경향이었다. 꾸지뽕의 가지 성분은 뽕 가지에 비해 회분, 카페인, 카테킨 함량은 높은 경향이며 총 질소, 총 아미노산과 비타민 함량은 낮은 경향이었다. 꾸지뽕나무 열매성분은 전남 2호가 광양종에 비해 카페인과 카테킨 함량은 높은 경향이었고 비타민C와 총 질소, 총 아미노산 회분 함량은 낮은 경향이었다
라. 고품질 꾸지뽕 누에를 이용한 동충하초 개발
꾸지뽕 누에를 생산하여 동충하초 생산 배지로 활용하기 위하여 봄누에를 생산한 결과 누에 령별 생체중은 꾸지뽕 누에가 일반뽕 누에에 비하여 3령～섶올리기 전까지 생체중이 가벼웠다. 꾸지뽕 누에는 일반뽕 누에에 비하여 생존율, 생누에와 건누에 생산량, 번데기 생체중과 건체중이 낮았다.
눈꽃동충하초로 발이된 동충하초 생육 특성을 시험한 결과 꾸지뽕 누에를 이용한 동충하초가 일반뽕 누에를 이용한 것에 비해 발이율, 길이, 건물중이 약간 낮은 경향이었다.
마. 고품질 꾸지뽕 누에 개발 및 동충하초의 이화학적 특성 및 기능성분 분석
꾸지뽕 누에의 이화학적 특성은 꾸지뽕 누에가 조단백과 회분 함량이 약간 높았으나 조지방과 탄수화물 함량은 낮은 경향이었으며, 동충하초의 미량요소는 꾸지뽕 누에 번데기를 배지로 키운 동충하초가 K, Ca, Fe, Mg, P 함량이 대조구에 비하여 증가하였다. 또한 꾸지뽕 누에 동충하초의 기능성분 중 플라보노이드 함량이 높았으며, 꾸지뽕 누에로 키운 동충하초가 대조구에 비해 항산화활성, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량이 높은 경향이었다.
바. 꾸지뽕 누에를 이용한 기능성 제품 개발
꾸지뽕 누에를 이용한 기능성 분말 및 타블렛 제품 개발 결과 꾸지뽕 에 분말 50% + 꾸지뽕 잎 분말 50%를 혼합한 분말 처리와 꾸지뽕누에 분말 10% + 꾸지뽕잎 분말 10%를 혼합하여 만든 타블렛 처리에서 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화 화성이 가장 높게 나타났다. 꾸지뽕 누에를 이용한 기능성 파우치 및 환 제품 개발 결과 꾸지뽕 누에 분말 1% + 꾸지뽕잎 분말 1%를 혼합한 파우치와 꾸지뽕 누에 분말 47% + 꾸지뽕 잎 분말 47%를 혼합하여 만든 환에서 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량과 항산화활성이 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 꾸지뽕 누에에 값이 낮은 꾸지뽕 잎을 혼합한 제품을 개발 하면 기능성은 향상시키고 생산단가를 낮출 수 있을 것으로 사료된다.
사. 꾸지뽕나무 열매를 이용한 가공 기술 개발
(1) 꾸지뽕 고추장 제조
꾸지뽕 열매를 이용한 고추장 제조 예비 시험에서 꾸지뽕 열매 생즙과 생즙을 끓인 후 첨가한 고추장은 숙성 과정에서 고추장이 변성을 가져와서 꾸지뽕 열매를 열풍건조시킨 후 분말을 만들고 이 분말을 비율별로 첨가하 고추장을 제조한 결과 분말 함량이 증가할수록 색도(L값, a값, b값)가 낮아지는 경향이었으며, 수분활성, 부착성, 당도 및 환원당이 증가하였다 또한 꾸지뽕 열매 분말 함량이 증가할수록 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 증가하였고, 관능평가 결과 색도, 맛, 향이 우수하게 나타났다. 이상의 결과로 꾸지뽕 열매 분말을 20% 증가하면 이화학적 특성이 우수하고, 기능성을 향상시킨 고품질 꾸지뽕 고추장을 제조 할 수 있을 것으로 사료된다.
(2) 꾸지뽕 잼 제조
꾸지뽕 열매 생즙 대비 설탕을 20～50% 첨가한 이용한 꾸지뽕 잼을 제조한 결과 설탕 함량이 증가할수록 색도 L값과 b값이 낮아지고 수분활성도와 산도가 낮아지는 경향이었으며, 부착성, 당도, pH값이 높아지는 경향이었으며, 수분활성, 부착성, 당도 및 환원당이 증가하였
다. 또한 설탕 함량이 증가할수록 총 페놀 함량과 총 플라보노이드 함량이 감소하였고, 관능평가 결과 설탕 20～40% 첨가 처리에서 전체 기호도가 높게 나타났다. 이상의 결과로 기타 과일 잼 제조시 설탕을 과일 무게의 50%를 첨가하여 잼을 제조하는 것과 비교하여 보면 꾸지뽕 잼은 설탕 함유량을 20～40%로 낮추면서 기능성은 향상되고 잼 가공에 필요한 추가 가공 첨가물이 없는 친환경 잼을 만들 수 있어서 비만과 건강을 염려하는 소비자들에게 선호도가 높을 것으로 사료 된다.
제 2 절 꾸지뽕 누에 동충하초 생산 농가 현장 실증
가. 꾸지뽕나무 신품종 전남 2호(대품) 과원조성 접목 후 년차간 생육상황
꾸지뽕나무 신품종 전남 2호(대품)의 시험포장을 조성하기 위하여 2011년 4월 전남 화순군 도암면 도장리 소재 식양토 밭 20a에 꾸지뽕나무 실생 2년생 대목을 재식거리 4*3m 간격으로 식재함과 동시에 전남 2호를 절접으로 접목하고 태풍에 대비하여 접목 후 지주를 직경 25㎜ 파이프를 세워서 고정하였다.
꾸지뽕나무 신품종 대품을 접목 2년생 실생묘를 식재하여 4월 접목한 2011년 접목 생존율은 93%로 양호하였으며, 접목 1년차 생육 상황은 수고가 128.3m, 절간장이2.4m, 주간 직경이 1.58cm, 가지수가 2.5개/주, 엽수가 53.6개/주, 엽장이 10.8cm, 엽폭이 8.6cm으로 생육이 양호하였다.
나. 꾸지뽕나무 신품종 전남 2호(대품) 과원조성 접목 2년차
접목 2년차의 대품 생육은 나무 직경이 3.6cm, 가지 각도가 25°로 개장성이 우수하였으며, 가지 수가 6.3개/주지, 가지 길이가 191cm, 가지 직경이 1.4cm, 수고가 185.5cm로 생육이 매우 양호하였다.
다. 꾸지뽕나무 신품종 전남 2호(대품) 과원조성 접목 3년차
접목 3년차의 대품 생육은 개장성이 매우 좋고, 엽장이 13.cm, 엽폭이 12.5cm로 엽 장폭비가 1.1이였으며, 가지 길이가 187.3cm, 수고가 235.3cm였다. 또한 결실은 접목 당년부터 시작하지만 접목 후 2년차까지는 수량성이 매우 낮고 나무를 키우기 위하여 열매를 제거하였으나 접목 후 3년차부터 수량 평가를 실시하였다. 수확기는 9월 23일에 과중은 24.9g, 과 직경은 37.1mm로 대과였고, 당도는 13.4brix였으며 수량성은 8.1kg/주, 648kg/10a였다.
대품 열매의 이화학적 특성은 100g을 기준으로 하여 열량이 79kcal, 수분함량이 81.62g, 탄수화물이 14.02g, 조단백질이 1.69g, 조지방이 1.8g,a, 나트륨이 5.20mg이고 트랜스지방이 검출되지 않았으며, 당류 9.42g, 포화지방 0.45g, 비타민A 42.20, 비타민B1 0.03mg, 비타민B2 0.08mg, 나이아신 0.16mg이였고, 비타민C와 콜레스테롤은 불검출되어 영양학적을 우수한 특성을 가진 것으로 사료된다.
라. 꾸지뽕 누에 및 동충하초 생산 농가 현장 실증
농가 현장 실증 시험에서 꾸지뽕나무 대품 잎을 급여한 누에의 생활사는 1령 5월 26일부터 섶 올리기 6월 26일까지 32일이 소요되었다. 꾸지뽕나무 대품 잎을 급여한 누에의 5령 생체중은 1.510g, 섶 올리기 전은 3.044g이었으며, 누에 생존율은 91%, 누에 건조수율은 18.1%, 5령 생산량은 생누에 25.5kg/상자, 건누에 4.46kg/상자였고, 고치 상견율은 0%로 번데기를 생산하지 못하여 꾸지뽕 누에 동충하초 생산 실증 시험을 수행할 수 없었다.

Abstract ▼

1. Beeding of novel Cudrania tricuspidata(wild mulberry) varieties and practical techniques developments for industrialization
Novel varieties of Cudrania tricuspidata were featured with non-prickle and big fruits for fruits application (Daepum) or plenty of small leaves for tea application (Sopu

1. Beeding of novel Cudrania tricuspidata(wild mulberry) varieties and practical techniques developments for industrialization
Novel varieties of Cudrania tricuspidata were featured with non-prickle and big fruits for fruits application (Daepum) or plenty of small leaves for tea application (Sopum) in order to apply the industrialization. Daepum (Jeonnam #2) had non-prickle, large leaves and big fruits with 16g of body weight and 19.4 brix of sweetness. Fruit yield of Daepum was 1,998kg per 10a and 10 times higher than that of wild variety, kwangyang. Sopum(Jeonnam #3) had short prickle, short and plenty of leaves and fruits.
Leaves yield of Sopum was 181kg per 10a and 5 times higher than that of Daepum.
Both Daepum and Sopum varieties were applied their variety protection to Korea Forest Seed and Variety Center. Compared to mulberry, leaves of wild mulberry had lower crude protein and moisture contents and higher calcium and sodium contents. Leaves of wild mulberry showed higher amount of total amino acid, phenolics, and sugar contents but lower flavonoide and chlorophyll contents. Wild mulberry fruits of Daepum had higher amount of caffeine and catechin but lower amount of total amino acids and ascorbic acid compared to those of Sopum or kwangyang. Novel varieties leaves of Cudrania tricuspidata were applied to produce silkworm and cordyceps militaries.
Silkworm fed wild mulberry leaves at spring showed slightly lower body mass, 96.7 % of survival rate, and a 11% decreased dried silkworm production. Silkworm fed wild mulberry leaves had higher crude protein and ash content but lower crude fat and carbohydrate. Cordyceps militaries was cultivated using wild mulberry leaves medium.
Cordyceps militaries from wild mulberry leaves medium showed slightly lower length, body bass, germination rate, compared to those of mulberry leaves medium. Cordyceps militaries from wild mulberry leaves medium had higher amount of minor minerals, flavonoids, total phenolics, and anti-oxidant activity. Wild mulberry leaves and its fed silkworm were applied to produce functional tablet, pouch, and pill with mixture of dried wild mulberry leaves powder and silkworm powder. The tablet processed with 10% dried wild mulberry leaves powder and 10% silkworm powder showed the highest total phenolics, flavonoid contents, and antioxidant activity. Pouch and pill showed optimum physical properties and function with 1% and 47% mixture addition of dried wild mulberry leaves powder and silkworm powder. Wild mulberry fruits powder was added to make red pepper paste and jam. Red pepper paste was successfully produced with above 20% mulberry fruits powder, showing decent physical properties and preference, while fruit jam produced with 20~40 % of mulberry fruits powder showed higher sweetness, reducing sugar content, and functional compounds as well as sensory score.
2. Field substantiation Study of Novel Cudrania tricuspidata Varieties and its application to cultivate silkworm and cordyceps militaries
Daepum (Jeonnam #2), novel variety was planted two year olds of Cudrania tricuspidata tree within 4 by 3 cm distance at clay loam soil field Jeonnam Whasun on 2011, April first. Cudrania tricuspidata tree was survived by 93% and had 2.5 of branch numbers, 53.6 of leaves numbers, 10.8cm of leaves length, and 8.6cm of leaves width per plant after one year was passed. On the second year, Cudrania tricuspidata tree showed 3.6cm of tree diameter and 191cm of branch length, and 1.4cm of branch diameter. On the third year, Cudrania tricuspidata tree showed 12.5cm of leaves width and 187cm of branch length, and 13cm of leaves length. Cudrania tricuspidata tree produced its fruit from the first year and harvested on September 23th with 24.9 g of fruit weight, 37.1mm fruit diameter, and 13.4 brix of sweetness. Fruit yield of Cudrania tricuspidata was 8.1 kg per tree and 648 kg per 10a. Silkworm with Daepum (Jeonnam #2) required for 32 days from May 26th at first stage to June 26th at on above brushwood. Silkworm at fifth stage had 1.5g bodybass, 91% of survival rate, 18% dried body weight, 25.5kg/box of production yield and 0% pupa rate, resulting in further study.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 10
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서 론 ... 13
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 16
• 제 1 절 재료 및 방법 ... 16
• 제 2 절 결과 및 고찰 ... 20
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도 ... 40
• 제 1 절 목표대비 달성도 ... 40
• 제 2 절 정량적 성과(논문게재, 특허출원, 기타) ... 41
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 42
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 42
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 42
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 42
• 제 9 장 참고문헌 ... 43
• 끝페이지 ... 46