KR101512656B1 - 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 gaba 함량 증진용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량을 증가시키는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 스틸벤 또는 GABA 함량이 증가된 포도, 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증가시키는 방법, 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 스틸벤 또는 GABA 함량 증진용 또는 포도의 곰팡이병에 대한 내성 증진용 조성물을 제공한다.
Description
본 발명은 신호전달물질 처리에 의한 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증진시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량을 증가시키는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 스틸벤 또는 GABA 함량이 증가된 포도, 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증가시키는 방법, 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 스틸벤 또는 GABA 함량 증진용 조성물 또는 포도의 곰팡이병에 대한 내성 증진용 조성물에 관한 것이다.
식물의 병 방어 기작은 병원균의 침입뿐만 아니라 자외선 처리나 신호전달물질 등과 같은 비생물적 스트레스에 의해서도 유도되는데, 이러한 비생물적 스트레스 요인이 되는 신호전달물질에는 호흡억제제, 전착제, 항생제, 생장조절제, 중금속 및 유도인자(elicitor) 등이 있다. 식물의 방어 반응은 신호전달 경로의 복잡한 네트워크를 통해 이루어지는데, 내생 신호전달물질에는 살리실산(SA), 자스몬산(JA), 에틸렌(ET)이 포함되며, 이와 같은 방어기작에서 메틸자스몬산, 에틸렌, 살리실산, 과산화수소 등은 병 저항성을 매개하는 중요한 조절인자이다. 에틸렌, 메틸자스몬산, 살리실산은 식물에서 국부 또는 전신적인 병 저항성 반응을 유도하는 중요한 신호전달물질이며, 이러한 신호전달물질의 인위적인 외부 처리는 병원균 감염에 의해 활성화되는 저항성 관련 유전자들을 유도한다. 또한, 파이토알렉신(Phytoalexin)은 저분자의 2차 대사산물로 병원균에 감염 후 축적되는 항균물질이며, 식물이 병원균, 중금속, UV, AlCl3 등과 비생물적 스트레스에 반응하여 생산하기도 한다. 포도에서 생산되는 파이토알렉신에는 간단한 스틸벤인 레스베라트롤(trans-3,5,4'-trihydroxystilbene) 및 배당체와 생화학적으로 관련된 화합물인 비니페린(viniferins)과 테로스틸벤(pterostilbene, trans-3,5 dimethoxy-4'-hydroxystilbene)이 포함된다.
포도는 세계적으로 중요한 과수 중 하나이지만 재배 시에는 수많은 세균, 곰팡이, 바이러스 등과 같은 병원균에 감염되기 쉽다. 포도에서 잿빛곰팡이병은 늦은 우기나 높은 상대습도가 지속될 때에 성숙과에 감염되어 발병하며, 수확 후에도 발병하는데 농업적으로 중요한 토마토, 딸기, 오이, 구근류, 절화, 관상화 등 여러 작물에서도 심각한 문제를 일으킨다.
포도의 잿빛곰팡이병은 보트리티스 시네리아(B. cinerea)에 의해 발생되며, 주로 꽃과 열매에 발병하는데, 특히 개화기에 시설 하우스에서 심하게 발생하여 지역에 따라 포도 생산에 큰 영향을 주는 요인이다. 신호전달물질 처리에 의한 병 저항성 관련 유전자들의 유도나 스틸벤 화합물과 같은 파이토알렉신의 축적은 이러한 병원균에 대한 저항성을 증진시킬 수 있을 것으로 예상되며, 본 발명에서는 3가지의 신호전달물질 및 과산화수소를 캠벨얼리 및 거봉 잎에 처리하여 병 저항성 관련 유전자들을 유도하고 다양한 스틸벤 화합물 및 GABA 물질의 축적에 의한 잿빛곰팡이병의 발생 억제 효과를 확인하였다.
한국공개특허 제2003-0021976호에서는 포도 유래의 천연 항암물질인 레스베라트롤의 함량을 증폭시킨 레스베라트롤 강화 포도 및 그 생산방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제0582737호에서는 환경인자를 이용한 레스베라트롤 고함유 포도의 생산방법이 개시되어 있으나, 본 발명에서와 같이 곰팡이병에 대한 내성이 증진된 포도의 제조방법 및 그에 따른 포도에 관해서는 밝혀진 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 포도 잎에 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)의 신호전달물질 또는 과산화수소를 분무 처리한 결과, 포도의 스틸벤(stilbene) 및 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량이 증가되었고, 또한 포도의 잿빛곰팡이병에 대한 내성이 증가된 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 스틸벤 또는 GABA 함량이 증가된 포도를 제공한다.
또한, 본 발명은 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증가시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 스틸벤 또는 GABA 함량 증진용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성 증진용 조성물을 제공한다.
본 발명은 재배과정 중 포도에 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)의 신호전달물질 또는 과산화수소를 분무 처리한 결과, 포도의 스틸벤 및 GABA 함량의 증가 및 포도의 잿빛곰팡이병에 대한 내성 증가에 뛰어난 효과가 있는 것을 확인하였다. 따라서, 본 발명의 제조 방법에 의해 생산된 포도는 항암 및 항균활성의 스틸벤 및 GABA를 고도로 함유함으로써 이를 유효성분으로 하는 기능성 식품 및 의약품용 조성물을 제조할 수 있어 식품산업 및 의약품 산업상 매우 유용한 발명이며, 포도 곰팡이병에 대한 내성이 증진된 포도 식물체를 제공할 수 있어, 포도 산업의 생산성 증가에 크게 이바지할 수 있다.
도 1은 신호전달물질을 처리한 캠벨얼리 및 거봉 포도나무 잎에서의 방어관련 유전자의 발현 분석을 나타낸다. 신호전달물질을 처리하고 일정 시간이 경과된 후 총 RNA를 분리하여 cDNA를 합성하고 RT-PCR 분석을 수행하였으며, RNA의 동량을 확인하기 위하여 베타-액틴 유전자를 대조구로 사용하였다. (CHI; chalcone isomerase, CHS; chalcone synthase, CYP; cytochrome p450, FLS; flavonol synthase, GST; glutathione-S-transferase, TLP; thaumatine-like protein, PRP; proline rich protein, CI; cold induced protein, LOX; lipoxygenase, STSY; stilbene synthase, Cell wall; Cell wall protein, Mei5; meiosis 5, PGIP; Polygalacturonase-inhibiting protein, Sir; sirtuin)
도 2는 신호전달물질 및 과산화수소를 처리한 후 보트리티스 시네리아를 접종한 포도나무 잎에서의 잿빛곰팡이병 발생 억제를 나타낸다. (A) 캠벨얼리, (B) 거봉.
, 대조구(물 처리), 
1000 ppm 에테폰 처리, 
10 mM H2O2 처리, 
0.5 mM 메틸자스몬산 처리, 
1 mM 살리실산 처리. 수직 바는 SEs를 나타낸다 (n=9).
도 3은 신호전달물질을 처리한 거봉 포도나무 잎에서의 GABA 함량 변화를 나타낸다. Cont, 물 처리; MeJ, 메틸자스몬산; SA, 살리실산.
도 2는 신호전달물질 및 과산화수소를 처리한 후 보트리티스 시네리아를 접종한 포도나무 잎에서의 잿빛곰팡이병 발생 억제를 나타낸다. (A) 캠벨얼리, (B) 거봉.
도 3은 신호전달물질을 처리한 거봉 포도나무 잎에서의 GABA 함량 변화를 나타낸다. Cont, 물 처리; MeJ, 메틸자스몬산; SA, 살리실산.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 신호전달물질은 에틸렌, 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있고, 바람직하게는 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 신호전달물질의 처리 농도는 바람직하게는 450~1100ppm 에테폰, 0.08~0.6mM 메틸자스몬산(MJ) 또는 0.4~1.1mM 살리실산(SA)이며, 과산화수소의 처리 농도는 4~11mM일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 신호전달물질 또는 과산화수소를 포도 잎에 분무 또는 살포 처리할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 신호전달물질 또는 과산화수소를 포도 잎에 분무 또는 살포 처리는 당업계에 공지된 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 특정 방법에 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 포도는 거봉(Kyoho), 델라웨어(Delaware), 캠벨얼리(Campbell Early), 세리단, MBA, 머루 또는 청포도(Niagara)일 수 있으며, 바람직하게는 캠벨얼리 또는 거봉 포도일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 스틸벤은 레스베라트롤(resveratrol), 피세아타놀(Piceatannol) 또는 피세이드(piceid)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
스틸벤은 페닐프로파노이드(phenylpropanoid) 경로에서 파생된 2차 대사산물의 하나인 파이토알렉신(phytoalexin)의 일종으로, 화합물의 생리적 활성은 항산화 작용과 관련이 있으며, 이러한 스틸벤의 라디칼 소거능은 수산기(-OH)의 개수와 상관성이 있으며, 또한 레스베라트롤의 수산화 유도체인 피세아타놀이 레스베라트롤보다 강한 항산화 활성을 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량이 증가된 포도를 제공한다.
GABA는 식물체 내에서 활성산소 스트레스에 대한 방어반응을 유도하는 물질로서 과산화 수소수의 축적을 제거하는 역할을 하며, 곤충의 공격 등의 외부 스트레스에 저항하는 기작을 유도한다. 식물체 내에서의 GABA 함량의 증가는 선충과 곤충에 저항성을 발휘하는 것으로, 식물체에서의 병원균의 침입에 의해 생성되는 활성산소의 증가는 체내의 GABA 함량의 증가와 연관이 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 상기 포도는 거봉(Kyoho), 델라웨어(Delaware), 캠벨얼리(Campbell Early), 세리단, MBA, 머루 또는 청포도(Niagara)일 수 있으며, 바람직하게는 캠벨얼리 또는 거봉 포도일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 포도에 신호전달물질 또는 과산화수소를 처리하는 단계를 포함하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증가시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 곰팡이병은 보트리티스 시네리아에 의해 발병되는 잿빛곰팡이병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 스틸벤(stilbene) 또는 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량 증진용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 유효성분으로 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 포함하며, 상기 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 포도 잎에 분무 또는 살포 처리함으로서 스틸벤 또는 GABA 함량을 증가시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 조성물에서, 상기 신호전달물질은 에틸렌, 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있고, 바람직하게는 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명은 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 곰팡이병에 대한 내성 증진용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 유효성분으로 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 포함하며, 상기 식물 신호전달물질 또는 과산화수소를 포도 잎에 분무 또는 살포 처리함으로서 포도의 곰팡이병에 대한 내성을 증가시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 조성물에서, 상기 신호전달물질은 에틸렌, 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있고, 바람직하게는 에테폰, 메틸자스몬산(MJ) 또는 살리실산(SA)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 조성물에서, 상기 곰팡이병은 보트리티스 시네리아에 의해 발병되는 잿빛곰팡이병일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
포도나무 잎의 다양한 신호전달물질 처리
비닐하우스에서 생육 중인 캠벨얼리 및 거봉 포도나무의 잎에 에테폰(500ppm, 1000ppm), H2O2(5mM, 10 mM), 메틸자스몬산(MJ, 0.1mM, 0.5 mM), 살리실산(SA, 0.5mM, 1 mM)의 4가지 물질을 두가지 농도로 구분하여 충분히 분무처리 하였다. 분무처리 후 포도 잎은 각각 0, 1, 6, 24, 48 및 72 시간에 시료를 채취하고 -80℃에 보관하면서 총 RNA를 추출하고 RT-PCR에 이용하였다. 에테폰, 과산화수소 및 메틸자스몬산은 증류수로 녹이고 각각의 농도로 희석하였으며, 살리실산은 에탄올로 녹인 후 증류수로 희석하였다.
총
RNA
분리 및
RT
-
PCR
분석
총 RNA를 포도잎으로부터 분리하고, PrimeScriptTM 1st strand cDNA synthesis kit(TaKaRa Bio Inc., Japan)를 이용하여 총 RNA 1㎍으로부터 첫번째 가닥 cDNA를 합성하고 PCR 반응을 위한 주형으로 사용하였다. 베타-액틴 및 16개의 방어반응 관련 유전자 염기서열을 바탕으로 프라이머를 제작하였다(표 1). 1차 변성(94℃, 5분), 증폭 반응 35 회 (변성 94℃, 45초; 어닐링 55℃, 45초; 증폭 72℃, 1분), 최종 증폭(7분, 72℃)으로 PCR을 수행하였으며 PCR 산물을 아가로스 겔(1%)에서 밴드를 확인하였다.
신호전달물질 처리에 의한 잿빛곰팡이병 발생 억제 조사
12시간 교호로 형광등을 조사하며 PDA에서 5일간 배양한 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)의 분생포자를 수집하였다. 0.24% 감자 덱스트로스 브로스(0.8% NaCl 함유)에 보트리티스 시네리아 포자 현탁액(106 포자/ml)을 조제한 후, 연필 끝을 이용하여 고르게 상처를 가한 포도나무 잎 뒷면에 20㎕의 포자 현탁액을 에펜도르프 리피터(파이펫)를 이용하여 포도 잎 뒷면의 상처 위에 접종하였다. 또한 균사체 접종은 PDA에서 5일간 배양한 잿빛곰팡이병균의 균사체를 포함한 아가 블럭을 상처부위에 치상하여 접종하였다. 병원균을 접종한 포도 잎은 25℃ 습실에서 4일 경과한 후 괴사 반점의 크기 변화를 측정하였으며, 무처리 잎과 신호전달물질 처리 잎 각각 9장에 대하여 조사하였다.
GABA
(γ-
aminobutyric
acid
) 및
HPLC
분석
GABA의 추출은 물질을 처리한 포도나무 잎 1g에 액체 질소를 첨가하여 완전히 마쇄한 후 10ml의 3% TCA(trichloroacetic acid)를 가하여 다시 3분 동안 마쇄 하여 얻은 추출액을 25,000x g로 20분간 원심분리를 하였다. 상층액은 취하여 -20℃에 보관하면서 HPLC에 주입하여 GABA 함량을 분석하였다. HPLC/FLD를 이용하여 GABA의 정성 및 정량 분석을 실시하였다.
스틸벤
(
Stilbene
) 화합물의 추출 및
HPLC
분석
스틸벤 화합물의 추출은 물질을 처리한 포도나무 잎 1g에 액체 질소를 첨가하여 완전히 마쇄한 후 4ml의 80%(v/v) 메탄올을 가하여 다시 3분 동안 마쇄하여 얻은 추출액을 25,000x g로 20분간 원심분리 하였다. 상층액은 취하여 -20℃에 보관하면서 HPLC에 주입하여 스틸벤 함량을 분석하였다. 스틸벤 화합물은 HPLC-질량 분광광도계(model 2695 HPLC, model 3100 MS, Waters, USA)를 이용하여 분석하였으며, 분석방법은 Choi 등(2011 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29:374-381)의 방법과 같은 조건으로 실험을 실시하였다.
실시예
1. 신호전달물질 처리에 의한 포도 방어관련 유전자의 발현비교
표 1의 총 38개의 프라이머를 사용하여 RT-PCR을 실시하였다. 특이적으로 발현되는 유전자를 찾기 위해 먼저 cDNA를 섞어서 RT-PCR을 실시하여 유전자를 선발하고 이에 대하여 다시 개별 RT-PCR을 진행하였다. 캠벨얼리 포도에서는 총 8개의 선발된 유전자 중에서 에테폰을 처리한 경우, CYP(cytochrome p450), TLP(thaumatin-like protein)은 발현이 증가하였고, CHS(chalcone synthesis)에서는 감소 되었으며, 메틸자스몬산을 처리한 후에는 CLP(chitinase-like protein), LOX(lipoxygenase), PRP(proline-rich protein), TLP(thaumatin-like protein) 등의 유전자 발현이 증가하였으며, 살리실산을 처리한 경우에는 CHS(chalcone synthesis), PGIP(polygalacturonase-inhibiting protein), 설투인(sirtuin) 등의 유전자 발현이 증가하였다. 거봉 포도에서는 총 14개의 선발된 유전자 중에서 에테폰을 처리한 경우에는 CHI(chalcone isomerase), CHS(chalcone synthesis), CYP(cytochrome p450), FLS(flavonol synthase), GST(glutathione-S-transferase), TLP(thaumatin-like protein) 등의 유전자 발현이 증가하는 경향을 나타내었고, PRP(proline-rich protein)은 유전자의 발현이 감소하였다(도 1). 메틸자스몬산을 처리한 경우, CI(cold induced protein), LOX(lipoxygenase), STSY(stilbene synthase) 등 3개의 유전자의 발현이 증가하였으며, 살리실산을 처리한 경우에서는 Mei5(cell wall protein, meiosis 5), PGIP(polygalacturonase-inhibiting protein), STSY(sirtuin, stilbene synthase) 등의 유전자 발현이 증가하였다(도 1). 전체적으로 CYP, 설투인, STSY 및 TLP 등의 유전자가 강하게 발현하는 경향을 보였다.
실시예
2. 신호전달물질 처리에 의한 포도 잿빛곰팡이병의 발생 억제
잿빛곰팡이병 발생 및 억제에 대한 다양한 신호전달물질 처리 효과를 확인하기 위하여 캠벨얼리와 거봉 포도나무 잎에 에테폰, 과산화수소, 메틸자스몬산 또는 살리실산을 각각 두가지 농도로 분무하고 보트리티스 시네리아를 접종한 후 병반 형성 및 병반의 크기를 조사하였다. 캠벨얼리 및 거봉 품종에서 신호전달물질 처리에 의해서 잿빛곰팡이병의 발생이 억제되는 것으로 나타났다(도 2).
캠벨얼리 및 거봉에서 상처 유무에 상관없이 포자현탁액이나 균총을 접종한 경우 모두에서 균사 생장을 억제하는 것으로 나타났다. 상처를 주고 포자현탁액을 접종한 식물체에서 상처가 없는 경우에 비해 병반의 크기가 캠벨얼리에서 1.4-9배, 거봉에서 1.2-7배 정도 더 크게 진전되었으며, 균총을 접종한 경우에는 캠벨얼리에서는 상처를 주고 접종한 것이 무상처 접종에 비해 1.2-3배 정도 균사 생장이 높은 경향이었으나 거봉에서는 상처 유무에 상관없이 균사 생장이 무처리구에 비해 억제되었다.
실시예
3.
스틸벤
화합물 및
GABA
함량 분석
포도 잎에 에테폰, 과산화수소, 메틸자스몬산 또는 살리실산을 각각 저농도와 고농도로 살포한 후 시간 별로 채취하여 스틸벤 화합물의 함량을 분석하였다. 각 화합물은 해당 m/z의 SIR 크로마토그램에서 보유시간(retention time)을 지표로 하여 확인하였으며, 각 화합물의 함량은 표준물질의 확보가 가능한 트란스-레스베라트롤(trans-resveratrol)과 비교하여 피크 면적의 상대적 비율에 의해 산출하였다(Choi, 2011 Kor. J. Hort. Sci. Technol. 29:374-381). 캠벨얼리 및 거봉의 스틸벤 화합물 함량은 레스베라트롤 보다 항산화활성이 높은 피세아타놀(piceatannol)이 약간 더 많았으며, 특히 트란스-피세이드(trans-Piceid)의 함량은 5가지 화합물 중에서 가장 많이 검출되었으며, 균사 생장 억제 효과가 높은 메틸자스몬산 처리에서 많이 검출되었다(표 2 및 3). 본 발명에서 신호전달물질 처리에 의한 스틸벤 화합물의 증가가 잿빛곰팡이병의 균사 생장 억제와 관련이 있는 것으로 판단된다.
본 발명에서 저농도와 고농도의 3가지 신호전달물질 및 과산화수소 처리에 의한 스틸벤 화합물의 함량은 표 2 및 3에 나타내었다. 캠벨얼리와 거봉 두 품종 모두에서 스틸벤 화합물 중 레스베라트롤이나 피세아타놀 보다는 생리활성이 낮은 배당체 형태인 트란스/시스-피세이드가 비교적 많은 함량을 나타내었으며, 아글리콘(aglycone) 형태인 트란스/시스-레스베라트롤은 미량 검출되었다. 특히 피세이드는 트란스형이 시스형 보다 많았으며, 캠벨얼리의 트란스-피세이드 함량이 거봉보다 많았다. 캠벨얼리, 거봉 두 품종 모두에서 레스베라트롤은 미량 검출되었으나, 거봉에서는 레스베라트롤의 수산화 유도체인 피세아타놀의 함량이 캠벨얼리보다 더 많이 검출되었는데, Lorenz 등(2003 Nitric Oxide 9:64-76)은 레스베라트롤의 수산화 유도체인 피세아타놀이 레스베라트롤 보다 더 강한 항산화 활성을 가진다고 하였다.
신호전달물질 처리에 의한 GABA 함량 변화는 도 3에 나타내었다. GABA 함량은 모든 신호전달물질 처리에서 무처리구 보다 높게 나타났으며, 처리 24시간 후의 GABA 함량이 48시간 후보다 더 높게 나타났다. 특히 에테폰 처리의 경우 24시간 후보다 48시간 후의 GABA 함량이 급격히 증가한 것을 알 수 있었으며, 3가지의 신호전달물질 및 과산화수소 처리 중에서는 살리실산 처리구에서 대체적으로 GABA 함량이 높게 나타났다.
본 발명에서는 식물체에 신호전달물질 및 과산화수소를 처리하였을 경우, 포도나무잎에서 GABA의 함량이 증가하였고, 함량이 증가된 식물체에서 포도 잿빛곰팡이병의 발생이 감소하였다. 즉 신호전달물질 및 과산화수소 처리에 의해서 식물체 내의 다양한 방어반응유전자의 활성화와 스틸벤 화합물의 축적 및 GABA의 축적에 의해 병해에 대한 저항성이 증가되는 것으로 사료된다.
포도 잎에 신호전달물질을 처리한 후의 항산화 활성이 높은 스틸벤 화합물의 함량이 증가한 것은 포도의 기능성 강화와 또한 이러한 파이토알렉신 물질에 의한 병 저항성 향상에도 큰 도움을 줄 것으로 판단된다. 본 발명에서 3가지의 신호전달물질 및 과산화수소를 포도 잎에 처리하여 병 저항성 관련 유전자들의 발현이 유도되고 스틸벤 파이토알렉신의 함량이 증가하여 포도 잿빛곰팡이병의 균사 생장을 억제하는 효과를 확인하였다. 이것은 이러한 신호전달물질 처리가 포도에서 여러 병원균의 발생을 억제하거나 항산화 활성을 가지고 있는 스틸벤 화합물의 함량 증가는 건강 기능성 물질로서의 이용을 가능하게 할 것으로 판단된다.
<110> Industry-Academic Cooperation Foundation, Yeungnam University
<120> Composition for increasing gamma-aminobutyric acid content of grape comprising hydrogen peroxide as effective component
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- 4~11mM 과산화수소를 유효성분으로 함유하는 포도의 GABA(gamma-aminobutyric acid) 함량 증진용 조성물.
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Non-Patent Citations (3)
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|---|
| Caryologia, 60(1-2), p. 169-171(2007)* |
| Plant Physiol. Vol. 44, pp.183-188(1969)* |
| 논문1:J.KOR.SOC.HORT.SCI 44(6)859862(2003) |
Also Published As
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