식물생명공학과 이상현 교수 연구팀, 바질(Basil) 수경재배 방식에 따른 기능성 성분 차이 규명
식물생명공학과 이상현 교수 연구팀이 바질(Basil)의 수경재배 방식에 따라 기능성 페놀성 화합물과 항산화 활성이 크게 달라질 수 있음을 규명했다. 이번 연구 결과는 원예학 분야 국제학술지 Scientia Horticulturae에 게재됐다.
연구팀은 온실 환경에서 재배한 바질을 대상으로 에어로포닉 재배(Aeroponic culture, APC), 박막수경 재배(Nutrient film technique, NFT), 펄라이트 기반 배지 재배(Perlite substrate culture, PSC) 등 세 가지 대표 수경재배 시스템을 비교 분석했다. 그 결과, PSC 시스템에서 재배된 바질이 rosmarinic acid, chicoric acid 등 주요 phenylpropanoid 유래 페놀성 화합물을 가장 높은 수준으로 축적했으며, 항산화 활성 또한 가장 우수한 것으로 나타났다. 반면 APC 시스템은 뿌리 생장은 상대적으로 활발했으나 기능성 대사산물 축적은 낮은 경향을 보였다.
특히 연구팀은 LC–MS/MS 기반 비표적 대사체 분석과 HPLC/PDA 정량분석을 통합 적용하여 바질의 기능성 품질이 단순 생육량이 아닌 ‘수경 시스템 구조 자체’에 의해 크게 영향을 받을 수 있음을 제시했다. 또한 동일한 환경 조건에서도 수경 시스템 구조에 따라 phenylpropanoid 계열 대사산물 축적 양상이 달라질 수 있음을 확인함으로써, 스마트팜 기반 기능성 작물 생산 전략 수립에 새로운 가능성을 제시했다.
이번 연구는 식물생명공학과 석사과정 이상윤 학생의 주도적 역할로 수행되었다.
이상현 교수는 “이번 연구는 수경재배 시스템 선택이 단순 생산성 문제가 아니라 기능성 품질과 항산화 성분 조절에도 중요한 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다”며 “향후 기능성 허브 및 스마트팜 기반 고부가가치 작물 생산 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
연구팀은 온실 환경에서 재배한 바질을 대상으로 에어로포닉 재배(Aeroponic culture, APC), 박막수경 재배(Nutrient film technique, NFT), 펄라이트 기반 배지 재배(Perlite substrate culture, PSC) 등 세 가지 대표 수경재배 시스템을 비교 분석했다. 그 결과, PSC 시스템에서 재배된 바질이 rosmarinic acid, chicoric acid 등 주요 phenylpropanoid 유래 페놀성 화합물을 가장 높은 수준으로 축적했으며, 항산화 활성 또한 가장 우수한 것으로 나타났다. 반면 APC 시스템은 뿌리 생장은 상대적으로 활발했으나 기능성 대사산물 축적은 낮은 경향을 보였다.
특히 연구팀은 LC–MS/MS 기반 비표적 대사체 분석과 HPLC/PDA 정량분석을 통합 적용하여 바질의 기능성 품질이 단순 생육량이 아닌 ‘수경 시스템 구조 자체’에 의해 크게 영향을 받을 수 있음을 제시했다. 또한 동일한 환경 조건에서도 수경 시스템 구조에 따라 phenylpropanoid 계열 대사산물 축적 양상이 달라질 수 있음을 확인함으로써, 스마트팜 기반 기능성 작물 생산 전략 수립에 새로운 가능성을 제시했다.
이번 연구는 식물생명공학과 석사과정 이상윤 학생의 주도적 역할로 수행되었다.
이상현 교수는 “이번 연구는 수경재배 시스템 선택이 단순 생산성 문제가 아니라 기능성 품질과 항산화 성분 조절에도 중요한 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다”며 “향후 기능성 허브 및 스마트팜 기반 고부가가치 작물 생산 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.