초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과

뽕나무 눈마름병 발생 소장 및 방제 약제 선발
뽕나무 눈마름병은 2014년에 발생하지 않았으며 2013년에는 전라북도 평균 발병가지율 3.2%가 발생 하였다. 생육기간 중 기상변화와 병발생 관계를 분석한 결과 3월 영하이하 경과일수와 4-6월 강우량, 결과지 제거 후 강우량 등에 의해 영향을 받는 것으로 분석되었다. 뽕나무 눈마름증상에서 병원균 10종이 분리되었으며 분리된 병원균에 대한 병원성 검정을 실시한 결과 병원성이 강한 균주는 Fusarium lateritium이었다. 뽕나무 국내 미기록종

Ⅳ. 연구개발결과

뽕나무 눈마름병 발생 소장 및 방제 약제 선발
뽕나무 눈마름병은 2014년에 발생하지 않았으며 2013년에는 전라북도 평균 발병가지율 3.2%가 발생 하였다. 생육기간 중 기상변화와 병발생 관계를 분석한 결과 3월 영하이하 경과일수와 4-6월 강우량, 결과지 제거 후 강우량 등에 의해 영향을 받는 것으로 분석되었다. 뽕나무 눈마름증상에서 병원균 10종이 분리되었으며 분리된 병원균에 대한 병원성 검정을 실시한 결과 병원성이 강한 균주는 Fusarium lateritium이었다. 뽕나무 국내 미기록종 탄저병원균 Colletotrichum gloeosporioides이 분리되었으며 병원성이 있음을 확인하였다. 병원균에 대한 약효검정을 위하여 실내에서 저지원형성정도와 균사생육 억제효과를 조사한 결과 테부코나졸 수화제 등 7약제 중 플루퀸코나졸·프로클로라즈망가니즈 수화제, 테부코나졸 수화제, 트리플록시스트로빈액상수화제가 가장 효과적이었다. 뽕나무 눈마름병 방제적기 설정을 하기 위하여 4월과 9월(결과지 제거 후) 약제 7종 시기별 3회씩 처리하였으나 포장에서 병원균 인위접종에 의해서도 병이 발생하지 않아 분석하기 어려웠다.

뽕나무 우량 결과지 확보를 위한 전정 기술 및 시기 구명
전정 처리 후 2012년 10월에 수체를 관찰한 결과, 기부 절단 및 도포제 처리 수체에서는 절단 부위의 상처가 잘 치유되었고 잔가지 비율이 낮았다. 하지만 관행전정구에서는 잔가지 발생이 많았고, 일부에서는 굵은 가지에서 신초가 발생하지 않은 것도 관찰되었으며, 특히 예초기로 전정시 남겨진 부위가 말라버리면서 병충해의 월동지가 될 우려가 높았다. 2012년 전정 처리 후 2013년 3월 수체를 조사한 결과, 주당 신초(결과지)수는 관행전정구에서 가장 많았으나, 길고 직경 5mm 이상인 우량한 신초(결과지)는 수확종료 1-2주후 기부 인근에서 전정한 처리구에서 많았다. 따라서 오디생산용 뽕나무의 수체 보호 및 우량 신초(결과지) 확보를 위해서는 수확 종료 1-2주후에 기부 1-2cm 지점에서 전정하는 것이 적합한 것으로 판단된다.

뽕나무 오디균핵병 감염 시기 및 약제 처리 효과
오디균핵병 발생률은 2013년 지오판수화제 처리에서는 ‘부안뽕’의 개화기 이전 처리구에서 97.4-100.0%로 무처리구 98.5%와 차이를 뚜렷한 나타내지 않았으나, 개화기 처리구에서는 26.1%로 다른 처리구들에 비해 아주 낮았다. 2014년 처리에서는 개화기이후 처리구들 모두에서 0.5-4.0%로 무처리구 76.3%보다 아주 낮았다. 따라서 ‘부안뽕’에 대한 지오판수화제 처리는 오디균핵병 경감에 뚜렷한 효과가 있고, 개화기부터 만개기까지도 효과가 있으나 개화 시작 후 일주일 이내에 1회 처리만으로도 충분한 효과가 있을 것으로 생각된다.

오디균핵병 방제 적기 예측을 위한 지표식물 선발
2013년 ‘부안뽕’의 발아기, 출엽기, 개화기, 만개기는 각각 4월 26, 4월 29일, 5월 6일, 5월 10일이었다. 2014년에는 각각 4월 4일, 4월 12일, 4월 17일 및 4월 23일로 2013년에 비해 17-22일 정도 빨랐다. 2013년과 2014년 지표식물의 생물계절로부터 ‘부안뽕’의 평균 개화일(4월 26일)까지 소요일수는 감나무에서 인편이 벗겨지기 시작하는 시기로부터 27.5일, 완전히 벗겨진 시기로부터 8.5일이었다. 단풍나무에서는 인편이 벗겨지는 시작하는 시기로부터 40.0일, 작은 엽이 나온 시기로부터 21.0일, 그리고 꽃이 발생한 시기로부터 7.0일이었다. 박태기나무에서는 꽃봉오리가 보이는 시기로부터 33.5일, 일부 개화가 있는 시기로부터 6.5일이었다. 그리고 복숭아나무에서는 꽃봉오리가 보이는 시기로부터 33.5일, 낙화 및 엽이 전개되는 시기로부터 13.0일이었다. 2013년과 2014년 종합적으로 선발된 지표식물은 감나무, 단풍나무, 박태기나무, 복숭아나무였다.

뽕나무 출엽기 예측 모델을 통한 오디균핵병 방제 시기 예측
본 연구는 전북 부안지역에서 재배되고 있는 뽕나무 ‘참뽕’을 대상으로 출엽일에 영향을 주는 주요 기상요인을 선발하기 위해 수행하였다. 2009년에서 2014년까지 6년간 뽕나무 출엽일은 평균 114 줄리안일(4월 24일)이었고, 2014년에 4월 12일로 가장 빨랐고 2011년에 5월 2일로 가장 늦었다. 3월 1일부터 4월 10일까지 순별 일평균기온과 일최고기온에서 3월 하순의 연차 간 편차가 가장 컸다. 뽕나무 출엽일은 3월 1일부터 3월 31일과 4월 10일 동안 0℃, 5℃, 10℃ 이상의 일평균기온과 일최고기온의 누적값에 영향을 받았다. 특히 이들 중 뽕나무 출엽일을 예측하기 위한 기온 요인으로는 3월 동안의 일평균기온 5℃ 이상의 날들의 누적값이 선발되었고 이에 따라 y=139.28-0.202x (R2=0.8521**)의 1차 선형 회귀식이 도출되었다. 이상의 결과를 종합하면 전북 부안 지역에서 재배되고 있는 뽕나무 출엽일을 예측하는 데에는 3월 동안 5℃ 이상의 일평균기온 누적값이 적합하다.

뽕잎 유산 발효의 대량 발효 조건 설정 및 성분 변화 특성
이 연구는 뽕잎을 Lactobacillus plantarum TO- 2100 유산균을 이용한 유산발효액을 제조하기 위한 발효조건의 설정 및 기능성 품질 특성을 조사하였다. 건조 상잎 상지를 1차 세척 후 탈수 한 다음, 정제수를 첨가하여 70℃-90℃의 온도에서 가열 살균 한 결과 70℃, 50분 살균 후 총균수는 2 log CFU/ml 였으며, 80℃, 40 분 살균 후 총균수는 2 log CFU/ml 였고, 90℃, 30 분 살균 후 총균수는 0 log CFU/ml 였다. 그러나 80℃ 및 90℃ 로 가열 살균시, 가열 취 및 이상 색의 발현등 재료적 가치의 손상 등을 고려하여 최종 살균 온도 및 시간을 70℃, 50분으로 설정하였다. 또한 정제수 첨가의 영향을 측정한 결과, 10배량의 정제수를 첨가시, 당도는 30Brix에서 24Brix로 소폭 감소하였으며, 초기 5.4에서 2주 후 3.2로 감소하였고, 유산균 수는 12 log CFU/ml로 증가하였다. 유산균 발효액의 유기산 함량을 분석한 결과 (그림 3-3), malic acid, acetic acid, citric acid 및 tartaric acid의 함량은 각각 0 ㎎/g, 1.76 ㎎/g, 1.23 ㎎/g 및 0㎎/g였다. 유산발효액에서는 유리당이 검출되지 않았다. 당질대사 저해물질인 piperidine alkaloid의 함량은 발효 2주후 400 ㎎/100㎖로 증가하였다. 또한 α-glucosidase에 대한 저해능의 변화를 측정한 결과 (그림) 발효 2주후 14.8%로 저해활성이 증가하였다. 이 결과로부터 유산발효법이 뽕잎의 기능성 성분의 함량 증진과 이로 인한 대사기능장애의 예방 및 기능증진에 더 유효하였다.

Lactobacillus plantatum TO-2100에 의한 뽕잎 유산 발효 다당의 분리정제 및 기능적 특성
뽕잎을 유산균을 이용하여 발효시 첨가한 sucrose가 유산균 Lactobacillus plantatum TO-2100에 의해 다당으로 전환됨을 확인하였다. 유산균에 의해 전환된 다당을 분리정제하고, 구조적 특성 및 당질 과 지질대사 저해 효과를 규명하였다. 그 결과 유산균 비 첨가 발효액의 유리당 함량은 glucose, fructose, sucrose가 주된 당으로 각각 200.93 ㎎/g, 236.32 ㎎/g, 18.41 ㎎/g이 함유되어 있었다. 반면, 유산균 발효액에는 모든 유리당이 검출되지 않았다. 세포외 다당의 생성량은 배양 9일 후 배양액 1L에 25.0g 이 형성되었다. 이때 유산균수는 13 CFU/ml 였다. 세포외 다당의 분리 정제는 냉각 에탄올침전, Sephadex G-100 chromatography, TLC 를 이용하여 정제 정도를 확인하고, 분자량은 SDS-PAGE를 행하여 결정한 결과, 분자량은 90,000이였다. 세포외 다당의 구조는 -α-D-Glc(1→4)-α-D-Fru(1→4)의 주 사슬에 α-D-Fru(1→6)으로 구성된 hetero-glucofructan 이였다. mp는 150 - 152℃, 면편광회전도는 + 103° 였으며, 물을 제외한 모든 유기용매에 용해되지 않는 황갈색의 시럽상이였다. lipase 및 ATP-citrate lyase의 활성을 5% 첨가시 75% 및 80% 저해하였으며, glucosidese 및 amylase를 5% 첨가시 87% 및 65% 저해하였다.

염화제2철이 유도하는 경동맥 손상 렛트 모델에서 상엽 추출물의 혈행 개선 효과
상엽추출물과 quercetin, kaempferol, resveratrol 등 그 유래물질들은 FeCl₃로 유도된 렛트 경독맥 손상 및 혈전에 대해서 혈관손상 및 혈전을 억제시켜 혈행속도, 혈관직경, 혈관면적 및 혈류량이 유의하게 개선되는 효과를 보였다. 특히 상엽추출물(800 mg/kg) 투여군은 참고약물로 사용한 aspirin과 유사한 혈행개선 효과가 있었다. 또한 상엽추출물과 quercetin, kaempferol 및 resveratrol 등 그 유래물질들은 혈액응고시간을 지연시키는 효과를 나타냈었다. 더욱이 상엽추출물과 quercetin, kaempferol, resveratrol 등은 고밀도지단백 콜레스테롤을 높이는 반면, 저밀도지단백 콜레스테롤을 억제하는 효과가 있었다. 그러므로 상엽추출물과 그 유래물질은 혈행장애로 유발될 수 있는 혈관 질환을 예방하거나 개선할 수 있는 물질이라는 것을 제시해주었다.

Abstract ▼

Occurrence and chemical control of mulberry twig blight
Twig blight on Mulberry was occurred at average of 3.2% in Jeonbuk in 2013, but was not occurred in 2014. The results of the analysis of the relationship between climate change and disease occurring during the planting of mulberry trees were

Occurrence and chemical control of mulberry twig blight
Twig blight on Mulberry was occurred at average of 3.2% in Jeonbuk in 2013, but was not occurred in 2014. The results of the analysis of the relationship between climate change and disease occurring during the planting of mulberry trees were analyzed to be affected by the number of days elapsed of temperatures below freezing, cumulative rainfall at April-June, temperature and rainfall after fruit bearing branch. There were isolated 10 isolates on the symptoms and identified depending on the basis of morphological, cultural, 16S DNA sequence. Among the isolates that Fusarium lateritium has the ability to cause the disease was strongest. Also, Colletotrichum gloeosporioides was isolated from mulberry blight symptom, and was confirmed pathogenicity. To develop effective control methods against twig blight on mulberry by Fusarium lateritium, fungicides effect on the disease were carried out. Inhibitory effect for mycelium growth and clear zone of Fusarium lateritium was superior to fluquinconazole?prochloratz manganese WP, tebuconazole WP and trifloxystrobin SC compared to anothers. But, it could not be analyzed because twig blight was not occurred to in mulberry fields despite of artificial inoculation with spore suspension of the pathogen.

Investigation of suitable pruning methods for mulberry
The cut parts of bearing branch cured well by coating Balcoat (thiophanate-methyl) after pruning 1-2 cm above the bearing branch base as compared by using brush cutter. Trees pruned by brush cutter had many withering branch and many weak bearing branches below 5 mm diameter. The more suitable branch above 5 mm diameter was at the tree pruned after 1-2 weeks from harvest date. Therefore, optimum pruning date is one or two weeks after mulberry harvest.

Selection of index plants and temperature factors for prediction of optimum chemical control time on popcorn disease (Ciboria shiraiana) of mulberry
This study was carried out to select optimum time of chemical control by means of index plants and air temperature factors on popcorn disease of mulberry. In treatments of thiophanate-methyl 70% on mulberry tree, infected fruit was 97.4-100% as treating before blooming date, but it was 26.1% as treating of blooming date in 2013. And infected fruit was 0.5-4.0% as treating after blooming date while check was 76.3% in 2014. Therefore, optimum chemical control time on mulberry is within a week after blooming starting time.
The budding, leafing, blooming and full blooming date of mulberry were April 26, 29, May 6 and 10 in 2013, and April 4, 12, 17 and 23 in 2014, respectively. Days predicted to blooming time of mulberry, from growth stages of index plants, were 27.5 days from scale unfolding date and 8.5 days from budding date in persimmon, and were 40.0 days from scale unfolding date, 21.0 days from leafing date, and 7.0 days from blooming date in maple, and were 33.5 days from flower ballon date, 6.5 days from blooming date in judas tree, and were 33.5 days from flower ballon date and 13.0 days from flower falling date or leafing date in peach, respectively. Therefore, index plants selected for prediction of blooming time of mulberry were persimmon, maple, judas tree and peach.
During six years from 2009, leafing days averaged 114 Julian days (April 24). The earliest date was April 12 in 2014 and the latest date was May 2 in 2011. Daily mean and maximum temperature from March 1 to April 10 were the greatest at the last part of March. Leafing days of mulberry was significantly affected by accumulative daily mean temperature (DMT) and daily maximum temperature (DMxT) above 0℃, 5℃, and 10℃ during March 1 to March 31 and March 1 to April 10, respectively. There was a negative correlation (y = 139.28 – 0.202x, R²=0.8521^**) between accumulative DMT above 5℃ during March and leafing date. Therefore, accumulative DMT above 5℃ during March are suitable for predicting leafing date of mulberry.

he change of functional quality characteristics and large scale lactic acid fermentation conditions of mulberry leaves
This study was carried out to investigate large scale fermentation condition and functional quality characteristics of lactic acid fermentation extract (LFE) of mulberry leaves using cellulolytic lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum TO-2100. Using this strain, the optimal fermentation conditions were found as the following: sterilization condition was 70℃, 50 mins, added DW was 10 times. The the total cell counts increased 12 log CFU/ml after 14 days fermentations. organic acid conjtents were Lactic acid (29.5 0㎎/g), malic acid (0 ㎎/g), acetic acid (1.76 ㎎/g), citric acid (1.23 ㎎ /g) and tartaric acid0 ㎎/g, respectively The free sugar did not detect. The piperidine alkaloid contents increased 400 ㎎/100㎖, and α-Glycosidase activities was inhibited 14.8% after 14days fermentation.

The purification and functional characteristics of mulberry leaves lactic acid fermentate by Lactobacillus plantatum TO-2100
Lactic acid bacterial exopolysaccharide serve as viscosifying, stabilizing, emulsifying and gelling agent. This exopolysaccharide received renewed interest recently. the exopolysaccharide on Mulberry Leaves (Morus alba L.) Lactic Acid Fermentate by Lactobacillus plantatum TO-2100 was purified by DEAE-cellulos ion exchange and sephadex G-100 gel permeation chromatography. The molecular weighr were 90,000 Da. The melting point [α]D²⁰ was +103 and Insoluble except on water. The EPS(exopolysaccharide) predominantly contained glucose, fructose. The structure ofEPS was investigated by periodate oxidation, UV/Vis, FT-IR spectoscopy, 1H-NMR and 13C NMR spectroscopy. The EPS mainly composed of alternating unit of -α-D-Glc(1→4)-α-D-Fru(1→4)and blanced linkage of α-D-Fru(1→6). The ATP-citrate lyase, Lipase, Glucosidase and Amylase inhibition activity were anlyzed by western blotting. lipase, ATP-citrate lyase, glucosidese and amylase activities inhibited 75%, 80%, 87% and 65% with 5% treatments, respectively.

Effect of Mori Folium extract on improvement of blood flow in ferric chloride-induced carotid artery damage rat model
In a previous study, we have shown that mulberry leaves (Mori Folium) extract (MFE) and its compounds have the antioxidant effect in human red blood cells. However, the possible effect of MFE and its compounds on improvement of blood flow were not reported. Therefore, the aim of this study is to investigate the effects of MFE and its compounds on improvement of blood flow in a rat model of topical ferric chloride (FeCl₃)-induced carotid artery damage. The FeCl₃ treatment seriously damaged the carotid artery: the walls of the artery, blood flow rate, blood vessel diameter, blood vessel area and blood flow amount. However, administration of MFE or its compound has ameliorated the blood flow and suppressed thrombus in blood vessels. Moreover, the concentrations of serum total cholesterol, triglycerides, and LDL cholesterol in the MET and its compound groups were remarkably reduced in comparison to the control group, and HDL cholesterol concentration was higher in the MET and its compound groups than in the control group. These results suggest that MFE and its compounds ameliorate the thrombosis against blood vessel damage.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• S U M M A R Y ... 7
• 목차 ... 12
• 제 1 장 서 론 ... 13
• 1절 뽕나무 눈마름병 발생생태 및 방제기술 개발 ... 13
• 2절 오디 안정 생산을 위한 수체 관리 기술 개발 ... 13
• 3절 상엽, 상지를 이용한 유산발효 기능성 식품 개발 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 1절 국내 연구 현황 ... 17
• 2절 국외 연구 현황 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 1절 뽕나무 눈마름병 발생 생태 및 방제 기술 개발 ... 20
• 2절 오디 안정 생산을 위한 수체 관리 기술 개발 ... 32
• 3절 상엽, 상지를 이용한 유산발효 기능성 식품 개발 ... 50
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 74
• 1절 목표대비 달성도 ... 74
• 2절 정량적 성과 ... 74
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 75
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 76
• 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 77
• 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 78
• 제 9 장 참고문헌 ... 79
• 끝페이지 ... 87