초록 ▼

□ 연구개요
과실의 연화는 저장 및 유통에 커다란 영향을 끼쳐 경제적으로 매우 중요하다. 블루베리는 과피가 얇고 과육이 연해 수확 후 연화가 빨라 저장 기간이 짧은 단점이 있다. 일반적으로 과실의 연화는 세포벽 구성 물질의 변화와 세포 결속력의 변화 등 해부학적 요인에 의해 좌우되는데 다양한 변형 효소의 작용으로 세포벽 구성 물질들이 분해된 결과로 일어난다. 한편 비단백질 아미노산인 베타-아미노부티르산(BABA)은 스트레스 내성과 병원체로부터의 보호 역할 외에도 세포벽의 구성과 변형 관련 효소의 활성 변화에도 영향을 미치는 것

□ 연구개요
과실의 연화는 저장 및 유통에 커다란 영향을 끼쳐 경제적으로 매우 중요하다. 블루베리는 과피가 얇고 과육이 연해 수확 후 연화가 빨라 저장 기간이 짧은 단점이 있다. 일반적으로 과실의 연화는 세포벽 구성 물질의 변화와 세포 결속력의 변화 등 해부학적 요인에 의해 좌우되는데 다양한 변형 효소의 작용으로 세포벽 구성 물질들이 분해된 결과로 일어난다. 한편 비단백질 아미노산인 베타-아미노부티르산(BABA)은 스트레스 내성과 병원체로부터의 보호 역할 외에도 세포벽의 구성과 변형 관련 효소의 활성 변화에도 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 ‘블루크랍’ 블루베리 과실을 대상으로 성숙 단계별 또는 BABA 처리에 따른 과실 특성, 세포벽의 미세 구조, 중합체, 구성 성분, 관련 효소 및 유전자 발현 양상 등의 다양한 분석 결과를 바탕으로 블루베리 과실 연화의 이해를 돕고 연화 경감 기술 개발의 기반을 마련하고자 하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
과실의 착색 정도에 따라 pale green(PG), reddish purple(RP), dark purple(DP), dark blue로 구분하여 특성을 조사하였다. 과실 경도는 PG와 RP 사이에 감소가 컸다. 미세 구조상 유조직이 광범위하게 파괴되었는데 RP와 DP 단계에 세포벽과 중층이 분해되었고 원형질막은 분리된 상태였다. Xylan의 면역 형광 표지가 RP와 DP 단계에 약해지면서 세포벽을 잘 보여 주지 못했다. 이들 결과는 ‘블루크랍’ 블루베리 과실의 연화 과정을 나타낸다. 과실의 경도가 세포벽 물질의 함량과 유의한 상관을 보였는데, 성숙 동안 수용성 펙틴 함량이 증가하고 HCL 가용성 펙틴 함량이 감소하였다. HCL 가용성 펙틴에서 상당량의 아라비노오스 손실이 있었고 (아라비노오스 + 갈락토오스)/람노오스의 비율이 감소하였다. 헤미셀룰로오스는 주로 PG와 RP 단계에 분해되었다. 폴리갈락투로네이즈, 알파-아라비노푸라노오시데이즈, 베타-갈락토오시데이즈는 성숙 초기에 활성이 높았던 반면, 알파-만노오시데이즈와 엔도-1,4-베타-자일라네이즈는 성숙 말기에 활성이 높았다. 일부 효소 활성 변화는 관련 유전자의 발현 양상과 유의한 상관을 나타내었다. BABA는 과피의 착색을 지연시켰고, 개별 가용성 당과 유기산 함량을 증가시켰으며, 부패율을 감소시켰다. BABA를 처리한 과실은 저장 기간 동안 과피 경도를 높게 유지하였는데 수확 시기에 펙틴 함량이 유의하게 높았고 폴리갈락투로네이즈와 엔도-1,4-베타-자일라네이즈의 활성이 감소한 반면 헤미셀룰로오스 함량에는 변화가 없었다. 이들 결과는 수확 전 BABA 처리가 ‘블루크랍’ 블루베리 과실의 수확 후 품질 악화를 경감시킬 수 있다는 것을 의미한다.

□ 연구개발결과의 중요성
과피가 얇고 과육이 연해 성숙 과정 동안에 쉽게 물러지는 블루베리 과실의 세포벽 연화 과정과 이를 조절하는 기작을 밝힘으로써 일반 과실의 세포벽 변화의 생화학적 이해를 넓히는 데 본 연구가 큰 도움이 될 수 있다. 블루베리 과실의 성숙과 세포벽을 조절하는 기작과의 상관 관계를 통해 호흡 비급등형 과실의 성숙 기작에 대한 이해를 확대하는 데 본 연구 결과가 기초 자료가 될 수 있다. 블루베리 과실 성숙 중 세포벽의 연화 과정의 이해는 과실의 저장성을 높이기 위한 육종 및 대사 공학의 소재로서의 활용으로 이어질 수 있다. 재배적인 측면에서도 본 연구 결과는 고품질 블루베리 과실의 생산을 도모하는 기초 자료로 활용될 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 필요성 ... 4
• 나. 연구의 목표 및 내용 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• (1) 연구 수행 내용 ... 7
• (2) 연구 결과 ... 12
• (3) 결론 ... 36
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 36
• 4. 참고문헌 ... 36
• 5. 연구성과 ... 41
• 끝페이지 ... 42