Growth Response and Nutrient Content of Cowpea Sprouts Based on Growth Temperature and Genetic Resources

Dong-Kwan Kim; Young-Min Kim; Sang-Uk Chon; Yo-Sup Rim; Jin-Gyung Choi; Oh-Do Kwon; Heung-Gyu Park; Hae-Ryong Shin; Kyeong-Ju Choi

doi:10.7740/kjcs.2014.59.3.332

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Original Research Article

The Korean Journal of Crop Science. 30 September 2014. 332-340
https://doi.org/10.7740/kjcs.2014.59.3.332

Growth Response and Nutrient Content of Cowpea Sprouts Based on Growth Temperature and Genetic Resources

재배온도 및 유전자원에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화

Dong-Kwan Kim¹^*

Young-Min Kim²

Sang-Uk Chon³

Yo-Sup Rim⁴

Jin-Gyung Choi¹

Oh-Do Kwon¹

Heung-Gyu Park¹

Hae-Ryong Shin¹

Kyeong-Ju Choi¹

김 동관¹^*

김 영민²

천 상욱³

임 요섭⁴

최 진경¹

권 오도¹

박 흥규¹

신 해룡¹

최 경주¹

¹Jeollanamdo Agricultural Research and Extension Services, Naju 520-715, Korea

²DongUinara Co. Ltd., Naju 520-330, Korea

³Future Agro-Food Research Institute, EFARINET Co. Ltd., Gwangju 500-895, Korea

⁴Collage of Bio Industry Science, Sunchon National Univ., Sunchon 540-742, Korea

¹전라남도농업기술원

²(농)동의나라

³(주)이파리넷

⁴순천대학교

^{*Corresponding Author}

License (open-access, http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/):

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ABSTRACT

The purpose of this study was to establish the optimal growth temperature and to select genetic resources for production of cowpea sprouts. Seowon was treated between 15°C and 30°C at intervals of 3°C to investigate growth temperature. Twelve resources, including Seowon, IT154149, IT154153, Tvu7426, and Tvu7778, were used for cultivating sprouts at a temperature of 27°C. The yield ratio of cowpea sprouts was highest at 27°C (657%), and was reduced when growth temperature was decreased. The hard seed rate was lower when the growth temperature was increased. Vitamin C content was highest at 24°C (2.85 mg/g), ranged between 2.15 and 2.29 mg/g at other growth temperatures, and increased with the length of the growth period. The inorganic component content of cowpea sprouts did not vary based on growth temperature, while the amino acid content increased with increasing growth temperature between 15°C and 24°C, and then subsequently decreased as growth temperature rose from 24°C to 30°C. IT154153 had the highest yield ratio of cowpea sprouts per genetic resource (647%), followed by Seowon (615%), and Tvu7426 (608%). Genetic resources with a higher yield ratio had smaller seeds, a thinner seed coat, and superior germinability. The inorganic components found at highest concentrations in the cowpea sprouts were potassium, magnesium, calcium, sodium, iron, molybdenum, and zinc (in that order). In comparison to raw seeds, the protein, calcium, zinc, molybdenum, and iron content in the cowpea sprouts was higher, while the content of aluminum and boron was lower.

Keywords

cowpea

genetic resources

sprout

temperature

MAIN

동부(Vigna unguiculata L.)는 국내에서 나물로 이용한 사 례가 없는 작물이지만 콩, 녹두와 같이 발아과정에서 배축 이 신장하는 특징과 전통의서나 민간요법에서 동부나물의 독성에 대한 기록이 거의 없기 때문에 나물로 이용이 가능 한 것으로 판단된다. 또한 동부를 나물로 길렀을 때 식감은 콩나물보다는 약하고 녹두나물보다 강해 다양한 소비층에 서 선호하는 수준으로 새로운 식품으로 발전이 가능하다고 보아진다. 콩은 발아하고 생장하는 동안 체내대사에 의해 영양성분이 달라진다(Kim et al., 2009; Kim et al., 1998; Kim, 1992). 콩나물의 숙취해독에 영향을 미치는 asparagine 과 aspartic acid의 함량 변화(Lee & Hwang, 1996; Yang, 1981), 무기이온과 비타민의 함량(Yuon et al., 2011), 생장 중에 비타민 C의 합성(Kim, 1992; Kim et al., 1982) 등 다 양한 연구가 있다. 그리고 콩나물 재배에서 온도, 수온, 미생 물제어, 재배용기(Bae et al., 2002; Kim et al., 2000a; Kim et al., 2000b) 등 다양한 기술이 검토되었다. 또한 녹두나물 은 재배온도에 따른 페놀화합물 함량과 생리활성(Kim et al., 2009), 성장 과정 중 질소화합물, 아미노산 등의 변화 (Kim, 1981; Kim, 1982), 간 보호활성(Choi et al., 1998) 등 여러 연구가 진행되었다. 그러나 동부의 경우 발아기간 중 폴리페놀 및 생리활성 변이(Chon, 2013), 원료곡(동부 종실) 처리조건에 따른 동부나물의 생산량과 생장반응(Kim et al., 2013) 등 동부를 이용한 나물생산에 관한 기초적인 보고가 있을 뿐 동부나물에 대한 연구는 매우 적어 동부나물 상품 화를 위한 체계적인 기술개발이 필요한 실정이다. 또한, 전 분이 우수하여 떡고물, 송편소 등 가공식품 부재료로 이용 되는 동부는 국내 수요의 대부분을 수입에 의존하고 있는 데, 최근에 일시 수확이 가능한 반유한 직립형 동부 계통이 육성됨으로써 전남지역을 중심으로 재배면적이 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 생산된 동부를 이용 하여 가공품 부재료뿐만 아니라 나물로 활용하기 위한 동부나 물 재배기술을 확립하기 위하여 동부나물 재배에 적합한 온도 를 구명하고, 작물학적 특성이 우수한 유전자원의 나물생산 적합성 및 우수 원료곡의 특성을 파악하고자 수행하였다.

재료 및 방법

재배온도에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화

시험재료 및 처리

재배온도에 따른 동부나물의 생산량, 생장반응, 품질 등 에 미치는 영향을 알아보고자 시험품종으로 Kim et al. (1986)이 육성한 서원동부(13.15 g/100립)를 이용하였다. 나물은 재배기에서 15, 18, 21, 24, 27, 30±0.5°C 조건에서 상품가치에 이르는 시기까지 재배하였다. 기타 나물 재배조 건은 온도와 재배용수 조절이 가능하도록 제작된 나물재배 기(항온기 상단에 재배용수의 온도와 공급시간 조절이 가능 한 시스템 부착)를 이용하여 암 조건에서 재배용수를 시간 당 12회(각 1분)씩 공급하였다.

생장반응 조사

나물수율은 원료곡(동부)의 종실중 대비 일정 재배기간별 로 나물 생체중의 비로 나타냈고, 발아되지 않았거나 발아 력이 약한 종실의 비율은 원료곡의 종실중 대비 나물 재배 후에도 발아되지 않거나 발아력이 약한 종실중(수분흡수 전 원료곡 종실중으로 환산)의 비로 나타냈다. 그리고 일정 재 배기간별로 나물의 전체, 상배축, 하배축 및 뿌리 길이를 측 정하였다.

비타민 C 분석

비타민 C 함량은 Youn et al. (2011)의 방법을 변형하여 동결건조 분말 0.4 g에 10% metaphosphoric acid 20 ml를 첨가하여 균질화 시키고 15,000 rpm에서 15분간 원심분리 하여 상등액을 syringe filter (0.2 μm)로 여과한 후 HPLC로 분석하였다. 분석용 컬럼은 SunFire C18 (4.6×150 mm, 5 μm), 검출파장은 254 nm, 컬럼온도는 25°C, 이동상의 유속은 분 당 1.0 ml로 하였다. HPLC 이동상은 0.05M potassium phosphate monobasic 60%, acetonitrile 40%의 등용매 조건으로 분석 하였다. 분석장비는 Waters 2489 UV/Visible 검출기와 Empower Software가 장착된 Waters HPLC 2695 Alliance System (Milford, MA, USA)을 사용하였다.

아미노산 분석

아미노산 함량은 Je et al. (2005)의 방법을 적용하여 동 결건조분말 시료 0.5 g에 6 N HCl 용액 10 ml를 가하고 질 소를 충진하여 110°C에서 24시간 가수분해하고 여액을 원 심분리하고 상징액을 농축한 후 추가로 3회에 걸쳐 각각 물 10 ml를 가하여 농축하여 염산과 물을 완전히 제거하고 구 연산나트륨 완충용액(pH 2.2, 0.12 N)을 사용하여 2 ml로 정용한 다음 syringe filter (0.2 μm)로 여과한 여액을 취하여 아미노산자동분석기(S433, Sykam Co., Eresing, Germany) 로 분석하였다. 분석조건은 cation separation column (LCAK 60/Na, 4.6×150 mm)을 사용하였고 0.2 N Na-citrate buffer 용액(pH 3.45, 10.85)의 유속은 0.45 ml/min, ninhydrin 용 액의 유속은 0.25 ml/min, column 온도는 50~80°C, 반응온 도는 131°C, 분석시간은 68분이었다.

일반성분 분석 및 색도 측정

조단백질 함량은 동결건조분말을 질소분석기(rapid N cube, Elementar, Germany)로 T-N을 측정하고 단백계수(6.25)를 적용하여 환산하였다. 일반 및 무기성분 함량은 동결건조분 말을 ICP (700DV, Perkin Elemer, USA)로 분석하였다. 색 도는 나물생산 직후 부위별(상배축, 자엽, 하배축, 뿌리)로 색 차계(JS555, Color Techno. System)를 사용하여 Hunter's value L (lightness, 명도), a (redness, 적색도) 및 b (yellowness, 황색 도)를 측정하였다. 이때 사용한 표준백관은 L=98.52, a=0.07, b=-0.57이었다.

유전자원에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화

시험재료 및 재배

동부나물 생산에 적합한 자원을 선발하고자 나이지리아 IITA (international institute of tropical agriculture)에서 도입 한 서원(Seowon)과 IT154149, 대만 AVRDC (asian vegetable research and development center)에서 도입한 T145383, IT145387, IT154153, IT145391, 전남1호 및 전남2호, 일본 에서 도입한 IT97K-1042-3, Tvu7426 및 Tvu7778 및 국내 재래종인 IT104373 등 12계통 및 품종을 이용하였다. 이들 원료곡은 전남 나주에서 2011년 6월 21일에 파종하고 동일 한 조건에서 생산하여 저온저장고(5±1°C)에 보관하면서 활 용하였다. 나물 재배조건은 온도와 재배용수 조절이 가능하 도록 제작된 나물재배기(항온기 상단에 재배용수의 온도와 공급시간 조절이 가능한 시스템 부착)를 이용하여 27±0. 5°C 암조건에서 4일간 재배용수를 시간당 12회(각 1분)씩 공급하였다.

종피율 등 조사 및 분석

각 시험자원의 종피율은 종피제거기(grain polisher, Kett) 를 이용하여 종실을 순수한 종피와 순수한 자엽으로 완전히 분리하여 산출하였다. 동부나물의 생장량, 생장반응, 색차, 비 타민 C, 일반 및 무기성분 분석은 “재배온도에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화”와 동일한 방법으로 하였다.

결과 및 고찰

재배온도에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화

동부나물의 재배온도에 따른 재배기간별 생산수율, 재배 후 발아되지 않거나 발아력이 약한 종실의 비율 및 비타민 C 함량은 Table 1과 같다. 재배기간별 나물수율은 27, 30°C 에서 4일간 재배에서 6.3배 이상, 21, 24°C에서는 5일간 재 배에서 5.4배 이상인 반면 15, 18°C에서는 10일간 재배에서 5.3배 이상이었다. 따라서 동부나물은 최소한 21°C 이상에 서 재배해야 될 것으로 보여진다. 나물 재배 후 발아되지 않 거나 발아력이 약한 종실의 비율은 30°C에서 각각 1.5, 3.2%, 27°C에서 각각 2.5, 4.0%, 24°C에서 각각 7.3, 6.2%, 15°C에서 각각 10.7, 17.3%로 재배온도가 낮을수록 높은 경향이었다. 이상의 결과는 녹두나물의 재배온도가 높을수 록 생산수율이 높고 경실비율은 낮다는 보고(Kim et al., 2009)와 유사한 반면, 콩나물의 재배온도가 14°C로 지나치 게 낮거나 25°C로 높을 경우 나물 생육이 더디고 부패가 발 생한다는 보고(Kim et al., 2000a)와는 달랐다. 즉, 콩은 포 장에서 15~17°C 이상일 때 정상적인 출아와 초기생육이 양 호하고, 동부는 콩에 비해 고온 발아율이 높은 편이다. 또한 배축의 신장도 매우 빠르고 저온에 약하며, 발아온도는 20~40°C의 범위이지만 45°C에서도 발아하는 것도 있으며 (Hyangmunsa, 2007), 녹두의 발아 최적온도는 29~31°C이 고 저온에 의해 발아가 억제된다(RDA, 2006)는 생리적 특 성과 밀접한 관련이 있었다. 나물 재배 후 동결건조 분말의 비타민 C 함량은 24°C 재배에서 2.85 mg/g로 가장 많았고, 15, 17, 30°C 재배에서는 2.15~2.29 mg/g로 함량이 낮아 2 4°C를 기준으로 재배온도가 낮거나 높을 때 비타민 C 함량 이 낮은 경향을 보였다. 동부나물 재배온도에 따른 배축, 뿌 리 등의 생장반응은 Fig. 1과 같다. 전장은 재배온도 27, 30°C 에서 상대적으로 급격하게 신장하였고, 21, 24°C에서는 약 간 완만하게 신장한 반면, 15, 18°C에서는 매우 완만하였 다. 상배축장/전장 비율은 재배온도 27, 30°C에서는 상대적 으로 낮아 품위에 유리하였고, 15~24°C에서는 그 비율이 상대적으로 높아 품위에 불리하였다. 하배축장/전장 비율은 재배온도 27, 30°C에서 상대적으로 높아 품위 향상에 유리 하였고, 15~24°C에서는 그 비율이 낮았으며, 근장/전장 비 율은 대부분 재배온도에서 초기에 높았다가 후기로 갈수록 낮아지는 경향을 나타냈고 재배온도간 큰 차이는 없었다. 이상의 재배온도에 따른 동부나물 생산수율과 나물 재배 후 발아되지 않거나 발아력이 약한 종실의 비율, 비타민 C 함 량, 나물의 전장, 상배축장/전장 비율, 하배축장/전장 비율 등의 특성을 종합하면 동부나물 생산에 적합한 재배온도는 27°C로 판단되었다. 한편 동부나물 재배에 적합한 온도로 판단된 27°C에서 재배기간에 따른 비타민 C 함량을 검토한 결과는 Fig. 2와 같이 재배기간이 길어질수록 증가하는 경 향을 보였다. 재배온도에 따른 동부나물(생체) 부위별 Hunter's color values는 Table 2와 같이 큰 차이가 없었고, 뿌리의 경우 다른 부위에 비해 명도가 낮고 적색도가 높으며 황색 도가 낮거나 비슷하게 나타나 뿌리의 색상을 개선하는 재배 조건을 구명할 필요가 있다고 판단되었다. 재배온도와 무관 하게 대체로 자엽은 상대적으로 높은 명도와 낮은 적색도, 상배축은 상대적으로 높은 황색도를 나타냈다. 재배온도에 따른 동부나물(동결건조)의 일반 및 무기성분을 분석한 결 과는 Table 3과 같이 조단백질, 칼슘 등 일반성분과 철, 아 연 등 무기성분은 큰 차이가 없는 반면 조단백질, 아연 및 철 함량이 각각 38~40%, 51~55 mg/kg, 51~54 mg/kg 범위 로 원료곡(서원)의 조단백질 28.7%, 아연 42.1 mg/kg, 철 47.3 mg/kg보다 많았다. 동부나물(동결건조)의 총아미노산함량은 Table 4와 같이 15°C에서 24°C까지는 재배온도가 높아질수록 증가하는 경향이었고 24°C에서 30°C까지는 반 대 경향이었는데, 특히 30°C에서 급격히 감소하였다. 그리 고 아미노산 종류별 함량 또한 총아미노산 함량 변화와 유 사한 경향을 나타냈다. 이상의 동부나물 재배온도 조건별 연구결과를 종합하면, 나물 생산수율이 높고 미발아 종자 비율이 낮으며, 재배기간이 짧고 외관품위가 우수(상배축 비율이 낮고, 하배축 비율이 높음)할뿐만 아니라 아미노산 함량도 크게 떨어지지 않은 27°C가 가장 좋은 것으로 판단 되었다. 한편 앞으로 동부나물의 기능성 물질과 생리활성 강화 기술, 상품화를 위한 규격품 생산 기술 등에 대한 연구 가 필요하다고 생각되었다.

Table 1.

Changes in yield, hard seed ratio and vitamin C content of cowpea sprouts according to the culture temperatures.

Temperature(°C)	Sprout yield ratioz (%)										Non germination ratio (%)	Germinability weak ratio (%)	Vitamin C (mg/g DW)

	1DCy	2DC	3DC	4DC	5DC	6DC	7DC	8DC	9DC	10DC

15			243	278	324	362	414	455	485	536	10.3a x	17.3a	2.15b
18			247	288	328	376	432	469	486	552	8.2b	16.9a	2.43ab
21		292	376	458	543						7.9b	6.5b	2.59ab
24		293	380	466	549						7.3b	6.2b	2.85a
27	217	316	453	657							2.5c	4.0c	2.25b
30	226	333	476	635							1.5c	3.2c	2.29b

^zFresh sprout weight/material seed weight 100
^yDays cultivation.
^xMeans with the same letter within a columns are not significantly different at 5% level by DMRT.

http://static.apub.kr/journalsite/sites/kjcs/2014-059-03/A0350590316/images/KJCS-59-332_F1.jpg

Fig. 1.

Changes in whole length, epicotyl/whole length, hypocotyl/whole length, and root/whole length of cowpea sprouts according to the culture temperatures.

http://static.apub.kr/journalsite/sites/kjcs/2014-059-03/A0350590316/images/KJCS-59-332_F2.jpg

Fig. 2.

Changes in vitamin C content of cowpea sprouts (freeze-dried power) according to the culture days, culture temperature 27°C.

Table 2.

Changes in Hunter's color values of cowpea sprouts (fresh) according to the culture temperatures.

Temperature (°C)	L* (lightness)				a* (redness)				b* (yellowness)

	Epicotyl	Cotyledon	Hypocotyl	Root	Epicotyl	Cotyledon	Hypocotyl	Root	Epicotyl	Cotyledon	Hypocotyl	Root

15	55	63	61	42	-2.0	-0.6	-3.2	3.9	41	32	21	17
18	57	61	64	42	-3.1	-0.5	-3.2	4.2	43	33	18	17
21	54	62	62	47	-8.1	-2.8	-3.3	3.8	43	31	15	18
24	52	58	61	44	-8.2	-2.1	-5.4	4.2	41	29	20	17
27	55	65	66	46	-5.3	-2.0	-3.4	3.6	43	32	13	17
30	59	66	65	50	-5.2	-1.4	-2.8	3.6	41	31	12	18

Table 3.

General and inorganic components content of cowpea sprouts (freeze-dried power) according to the culture temperatures.

Temperature (°C)	%						mg/kg

	T-P	P	K	Ca	Mg	Na	B	Al	Ti	Cr	Mn	Fe	Ni	Cu	Zn	Mo

15	39.55	1.23	1.76	0.23	0.38	0.09	4.88	0.31	0.30	0.10	10.33	52.30	2.22	10.98	50.96	1.26
18	38.52	1.06	1.85	0.24	0.42	0.14	2.88	1.70	0.35	0.05	9.98	55.24	2.29	11.96	54.95	1.21
21	37.92	0.96	1.87	0.23	0.46	0.14	3.14	0.52	0.78	0.16	9.69	52.59	2.10	11.06	55.94	1.15
24	37.88	1.14	2.00	0.27	0.48	0.14	3.24	4.14	0.36	0.25	10.10	53.97	2.09	12.72	52.32	1.03
27	38.30	1.09	1.86	0.23	0.42	0.14	4.01	6.23	0.42	0.00	9.91	52.27	1.96	11.43	54.84	0.90
30	38.99	1.01	1.98	0.23	0.44	0.14	3.98	4.81	0.66	0.04	10.33	51.10	1.94	10.83	50.98	0.92

Raw seed	28.66	0.59	1.61	0.10	0.31	0.06	5.31	1.65	0.17	0.02	9.44	47.33	1.61	6.41	42.13	0.90

Table 4.

Amino acid content of cowpea sprouts (freeze-dried power) according to the culture temperatures (mg%).

Temperature (°C)	Aspartic acid	Threonine	Serine	Glutamic acid	Proline	Glycine	Alanine	Valine	Methionine	Isoleucine	Leucine	Tyrosine	Phenylala nine	Histidine	Lysine	Ammonia	Arginine	Total

15	4,206	746	903	2,692	3,908	599	786	1,018	135	811	1,314	499	1,111	836	1,098	85	1,180	21,927
18	4,667	774	960	2,966	3,909	665	799	1,076	130	894	1,447	553	1,195	896	1,205	89	1,300	23,526
21	4,230	775	967	3,076	4,058	667	865	1,082	150	880	1,454	551	1,193	894	1,228	87	1,270	23,426
24	4,635	857	1,072	3,242	4,407	706	945	1,174	204	953	1,570	579	1,310	949	1,298	92	1,385	25,378
27	4,360	773	922	2,657	3,567	608	846	1,071	149	826	1,348	537	1,157	876	1,137	86	1,245	22,163
30	3,593	547	637	1,789	2,551	424	568	753	94	581	865	347	785	771	782	75	848	16,009

Raw seed	2,028	580	759	3,296	8,854	660	708	723	161	636	1,172	442	908	616	1,122	246	1,063	23,974

유전자원에 따른 동부나물 생장반응 및 영양성분 변화

동부나물 재배에 적합한 자원을 선발하기 위해 전술한 연 구결과의 조건(27°C/4일, 암)에서 Seowon (서원), IT104373, IT145383, IT154149 등 12계통 및 품종을 대상으로 검토하 였다. 원료곡(시험자원)의 특성과 동부나물 생산수율, 발아 하지 않거나 발아력이 약한 종실의 비율을 검토한 결과는 Table 5와 같다. 각 원료곡의 백립중은 9.81~20.53 g, 종피율은 9.4~22.9% 범위였다. 자원별 동부나물 생산수율은 IT154153 647%, Seowon 615%, Tvu7426 608% 순으로 많았고, IT154149 는 313%로 매우 낮아 시험재료간 변이가 크게 나타냈다. 나물 재배 후 발아되지 않는 종실의 비율은 0~37.8%, 발아 력이 약한 종실의 비율은 0.2~4.6%로 재료간 차이가 크게 나타냈다. 나물 생산수율이 높은 IT154153의 특징은 백립 중이 16.22 g로 상대적으로 입중이 무거운 반면 종피율이 9.4%로 매우 낮을 뿐만 아니라 발아되지 않은 종실이 없고 발아력이 약한 종실이 2.6%로 매우 낮았다. 그리고 나물 생 산수율이 높은 Seowon의 특징은 백립중이 12.58 g로 상대 적으로 입중이 가벼운 편이고 종피율은 13.3%로 상대적으 로 높은 편이었으나 발아되지 않은 종실이 없고 발아력이 약한 종실이 4.4%로 매우 낮았다. 또한 Tvu7426의 특징은 백립중이 9.81 g로 입중이 가장 가볍고 종피율이 13.0%로 약간 높았으나 발아되지 않은 종실과 발아력이 약한 종실이 각각 0.3, 0.2%로 매우 낮았다. 한편 나물 생산수율이 313% 로 가장 낮은 IT154149는 백립중 14.05 g, 종피율 12.8%로 타 시험자원과 큰 차이가 없었으나 발아되지 않은 종실과 발아력이 약한 종실이 각각 37.8, 21.8%로 매우 높았기 때 문이었다. 이상의 결과는 양질의 콩나물 재배에는 입중이 가벼운 콩 품종이 좋다는 Suh et al. (1997)의 보고와는 상 이하게 다중 요인의 영향을 받았다. 즉, 동부나물 생산에 적 합한 원료곡(자원)의 특징은 종실이 작을 뿐만 아니라 종피 가 얇으며 발아력이 우수한 특징을 보였다. 각 시험자원별 나물의 생장반응을 검토한 결과는 Table 6과 같다. Table 5에서 나물 생산수율이 높은 자원중에서 IT154153 (백립중 16.22 g)과 Sewon (백립중 12.58 g)은 전장과 하배축장 등 이 길었고, 백립중이 9.81 g로 낮은 Tvu7426은 전장과 하백 축장이 상대적으로 작은 편이었다. 각 시험자원별 생장반응 은 자원의 고유특성과 밀접한 관계가 있을 것으로 보여지기 때문에 좀 더 면밀한 검토는 추후에 실시해야 할 것으로 보 아진다. 시험재료별로 생산한 동부나물의 비타민 C 함량은 Table 7과 같이 IT154153, Tvu7426, Tvu7778 순으로 높았 고, 나물 부위별 생체 Hunter's color values는 시험재료간 일부 차이가 있었으나 좀 더 자세한 검토가 필요할 것으로 판단되었다. 각 시험자원의 원료곡(종실)과 나물의 일반 및 무기성분을 분석한 결과는 Table 8과 같다. 동부나물의 탄 수화물, 단백질, 칼륨, 칼슘 등 일반성분의 함량은 원료곡보 다 많았고, 무기성분 중에서 아연, 몰리브덴, 철 등의 함량 은 동부나물에서 원료곡보다 많았으나 알루미늄, 붕소 등의 함량은 동부나물보다 원료곡에서 많은 특징을 나타냈다. 한 편 동부나물의 아연, 몰리브덴, 망간 등의 함량은 대체로 원 료곡의 그들 함량과 비례하는 경향을 나타내는 등 원료곡의 일반 및 무기성분의 함량에 따라 동부나물의 일반 및 무기 성분 함량과도 일정한 상관관계가 있을 것으로 보여지나 현 재까지의 결과로는 정확한 판단을 내리기는 곤란할 것으로 보아진다. 한편 12개 동부자원 나물의 무기성분 함량은 칼 륨, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 철, 몰리브덴, 아연 순으로 많았 다. 이와 같은 결과는 콩나물의 무기성분 함량이 칼륨, 칼 슘, 마그네슘, 나트륨, 철, 아연 순으로 많다는 Youn et al. (2011)의 보고와 약간 상이한 특성을 나타냈다. 이상의 결 과를 종합하면 동부나물 생산수율이 높고 배축장이 길어 품 위가 우수한 자원은 IT154153, Seowon 및 Tvu7429 등이 고, 현재 국내에 유일하게 품종으로 등록된 Seowon을 활용 하면 가장 좋을 것으로 판단되었다.

Table 5.

Changes in yield and hard seed ratio of cowpea sprouts according to the experiment resources.

Experiment resources	100-seed weight (g)	Percentage of seed coat (%)	Sprout yield ratioz (%)				Yield Index	Non germination ratio (%)	Germinability weak ratio (%)

			24 CHy	48 CH	72 CH	94 CH

Seowon	12.58	13.3	226	337	478	615ax	100	0.0b	4.4c
IT104373	13.03	22.9	222	290	407	529b	86	1.8b	2.1c
IT145383	14.71	11.4	244	331	434	552b	90	0.1b	9.4b
IT154149	14.05	12.8	179	215	260	313d	51	37.8a	21.8a
IT145387	20.53	10.0	250	312	383	463c	75	1.0b	20.3a
Jeonnam1	15.78	15.4	237	299	379	472c	77	0.0b	15.1a
IT154153	16.22	9.4	267	364	502	647a	105	0.0b	2.6c
Jeonnam2	17.22	14.0	234	282	351	435c	71	0.5b	18.3a
IT145391	18.62	11.0	243	289	359	434c	71	0.4b	24.6a
IT97K-1042-3	14.07	13.8	224	302	424	551b	90	1.7b	6.2bc
Tvu7426	9.81	13.0	218	323	462	608a	99	0.3b	0.2c
Tvu7778	12.56	12.2	215	316	444	597a	97	0.3b	0.4c

^z zFresh sprout weight/material seed weight×100,
^y Cultivation hours.
^x Means with same letter within a columns are not significantly different at p < 0.05 by LSD test.

Table 6.

Changes in whole, hypocotyl and root length, Hypocotyl thickness of cowpea sprouts according to the experiment resources.

Experiment resources	Whole length (cm)			Hypocotyl length (cm)			Root length(cm)			Hypocotyl thickness(mm)

	48 CHy	72 CH	96 CH	48 CH	72 CH	96 CH	48 CH	72 CH	96 CH	96 CH

Seowon	5.0	10.4	17.1	1.04	3.03	7.33	2.70	6.40	8.54	2.92
IT104373	4.2	9.6	14.4	0.87	2.67	5.46	2.28	5.74	7.96	2.68
IT145383	4.7	9.3	15.7	1.04	3.12	6.11	2.43	5.02	8.37	2.89
IT154149	4.2	8.0	12.2	0.92	1.82	3.48	1.89	5.02	7.52	3.07
IT145387	4.8	9.3	14.1	1.04	2.26	4.03	2.27	4.09	5.96	3.14
Jeonnam1	5.0	10.0	16.3	1.11	3.04	6.48	2.54	5.63	7.78	2.84
IT154153	6.3	11.5	17.6	1.60	3.63	6.49	3.39	6.75	9.51	3.15
Jeonnam2	4.3	9.5	15.8	1.10	2.98	6.08	1.74	5.63	5.91	2.73
IT145391	4.2	8.4	14.5	1.05	2.42	5.19	1.86	4.63	8.04	2.68
IT97K-1042-3	3.9	8.4	13.2	0.96	3.03	4.99	1.72	4.10	6.71	2.73
Tvu7426	4.6	9.3	14.8	1.25	2.86	5.25	2.40	5.00	8.00	2.44
Tvu7778	5.1	10.1	14.9	1.36	2.61	4.06	2.76	6.17	9.51	2.90

^y Cultivation hours.

Table 7.

Changes in vitamin C content and Hunter's color values of cowpea sprouts(freeze-dried power) according to the experiment resources.

Experiment resources	Vitamin C (mg/g DW)	Cotyledon			Epicotyl			Hypocotyl			Root

		L*	a*	b*	L*	a*	b*	L*	a*	b*	L*	a*	b*

Seowon	2.00	64.9	-0.8	41.7	60.5	-2.5	26.4	63.9	-1.1	11.5	46.0	2.7	14.0
IT104373	1.71	61.2	-3.0	44.0	64.2	0.0	23.4	63.0	-1.6	13.9	49.0	3.3	14.7
IT145383	1.87	60.2	-1.9	41.2	62.8	0.3	24.9	64.3	-1.6	12.1	47.6	3.9	15.3
IT154149	1.84	62.0	-0.8	40.0	64.8	0.7	24.3	61.2	-1.0	14.5	51.6	2.6	13.7
IT145387	1.60	64.2	-0.8	39.5	65.7	1.2	23.0	64.2	0.3	15.6	49.1	3.4	15.0
Jeonnam1	1.70	60.4	-2.5	44.5	67.2	0.5	24.8	62.6	-0.9	13.9	47.4	3.3	16.3
IT154153	2.27	58.6	-3.3	45.7	66.1	-0.3	29.5	62.3	-1.4	15.2	49.4	3.5	17.8
Jeonnam2	1.75	60.4	-1.6	46.1	65.7	0.3	25.3	62.5	-1.2	14.0	46.2	3.5	15.5
IT145391	1.72	61.0	-1.5	42.9	69.0	0.2	25.4	63.9	-1.5	15.0	46.7	3.8	14.8
IT97K-1042-3	1.96	55.8	-1.2	43.9	67.6	-1.3	24.4	63.1	-1.5	11.5	45.3	2.2	14.9
Tvu7426	2.14	56.0	-1.9	45.0	66.3	-1.4	29.2	61.7	-2.2	13.8	48.5	2.4	14.5
Tvu7778	2.01	56.9	-2.7	48.3	66.2	-2.6	36.5	62.4	-2.4	13.4	51.1	2.3	16.0

^* L* : lightness, a* : redness, b* : yellowness.

Table 8.

General and inorganic components content of cowpea sprouts(freeze-dried power) according to the experiment resources.

Division	Experiment resources	%						mg/kg

		T-C	T-P	K	Ca	Mg	Na	B	Al	Ti	Cr	Mn	Fe	Ni	Cu	Zn	Mo

Sprout	Seowon	44.4	39.6	1.81	0.21	0.38	0.09	4.21	1.77	0.68	2.46	7.01	61.3	0.95	11.18	46.8	75.7
	IT104373	40.4	28.6	1.64	0.21	0.35	0.08	3.87	1.85	0.32	1.68	8.55	65.8	0.93	9.38	35.8	20.3
	IT145383	40.2	28.2	1.87	0.24	0.37	0.10	4.08	0.70	0.37	4.55	6.57	65.2	2.17	8.83	36.0	20.8
	IT154149	41.4	24.7	1.90	0.23	0.37	0.09	3.82	2.28	0.31	10.19	7.95	93.5	5.07	6.73	27.3	29.0
	IT145387	44.3	26.6	1.70	0.18	0.32	0.07	3.54	0.97	0.22	2.12	9.17	50.0	1.05	6.71	25.8	17.9
	Jeonnam1	43.8	28.3	1.34	0.18	0.28	0.05	3.03	0.00	0.32	1.85	10.73	57.8	1.03	6.75	26.0	18.0
	IT154153	44.3	35.6	1.25	0.19	0.28	0.07	1.90	0.00	0.43	2.74	4.51	62.9	1.79	9.52	31.7	29.2
	Jeonnam2	44.3	29.2	1.50	0.21	0.31	0.07	1.99	0.00	0.27	4.54	11.54	71.8	8.27	7.58	26.1	11.3
	IT145391	39.7	27.5	1.63	0.20	0.33	0.06	3.22	0.49	0.14	1.02	8.46	54.2	1.09	7.12	30.9	23.0
	IT97K-1042-3	39.7	32.8	1.51	0.21	0.25	0.09	2.27	0.00	0.26	0.42	9.62	51.1	0.86	7.65	32.9	31.8
	Tvu7426	39.6	32.9	1.85	0.22	0.43	0.09	2.74	0.00	0.10	0.51	8.51	65.9	0.24	8.09	37.6	88.0
	Tvu7778	40.0	30.8	1.56	0.19	0.33	0.07	4.23	0.00	0.20	2.58	8.57	66.9	1.67	9.60	31.4	81.3

	Mean	41.8	30.4	1.64	0.21	0.33	0.08	3.15	0.73	0.31	2.92	8.42	63.6	2.13	8.14	32.5	33.2

Raw seed	Seowon	39.4	28.6	1.39	0.08	0.32	0.02	4.03	0.00	0.05	1.32	6.75	68.4	0.70	4.66	30.5	71.3
	IT104373	38.8	22.5	1.47	0.10	0.28	0.04	5.68	2.75	0.18	0.73	8.97	57.3	0.82	6.13	24.5	11.1
	IT145383	38.2	22.0	1.40	0.07	0.23	0.05	5.43	0.64	0.15	1.37	6.33	48.0	0.98	3.86	23.6	12.2
	IT154149	39.1	19.4	1.57	0.09	0.25	0.05	4.97	1.03	0.16	1.05	7.65	49.4	0.99	4.07	15.5	23.7
	IT145387	38.7	19.8	1.69	0.10	0.28	0.01	4.68	6.46	0.92	0.34	9.35	44.0	0.47	3.56	23.4	12.4
	Jeonnam1	37.6	19.8	1.46	0.09	0.28	0.01	3.55	7.77	0.59	0.70	10.88	54.0	0.79	3.12	20.0	12.2
	IT154153	39.0	25.0	1.51	0.12	0.29	0.01	2.53	6.45	0.76	0.28	6.04	51.7	0.64	4.03	24.8	8.7
	Jeonnam2	38.2	21.1	1.47	0.08	0.27	0.01	3.35	7.01	0.45	0.45	10.67	50.1	2.28	3.67	20.6	8.7
	IT145391	38.2	23.9	1.46	0.11	0.28	0.01	3.90	8.05	0.63	0.39	8.24	49.1	0.78	3.79	24.7	10.4
	IT97K-1042-3	39.3	27.5	1.37	0.10	0.28	0.01	4.04	7.44	0.71	1.24	10.39	54.8	1.09	4.07	23.9	25.6
	Tvu7426	39.3	27.1	1.46	0.09	0.33	0.01	5.28	5.08	0.23	1.32	9.49	51.2	0.57	3.24	27.0	63.9
	Tvu7778	39.1	25.7	1.60	0.09	0.34	0.01	5.77	1.02	0.04	1.60	9.15	46.0	1.28	4.51	24.6	64.6

	Mean	38.7	23.5	1.49	0.10	0.28	0.03	4.22	4.45	0.43	1.01	8.60	53.5	1.02	4.36	24.3	24.5

적 요

본 연구는 동부나물 생산에 적합한 재배온도를 설정하고, 유전자원을 선발하고자 수행하였다. 재배온도 설정을 위해 Seowon을 이용하여 15°C에서 30°C까지 3°C 간격으로 처 리하였다. 나물 생산에 적합한 유전자원의 선발을 위해 Seowon, IT154149, IT154153, Tvu7426, Tvu7778 등 12계 통 및 품종을 이용하여 27°C에서 재배하였다.

동부나물 생산수율은 27°C에서 657%로 가장 높았고, 재배온도가 낮아질수록 떨어졌다.
비타민 C 함량은 24°C 재배에서 2.85 mg/g로 가장 많 았고, 기타 재배온도에서는 2.15~2.29 mg/g 범위였으 며, 재배기간이 길어질수록 증가하였다.
동부나물의 무기성분 함량은 재배온도에 따른 차이가 없었고, 아미노산 함량은 15°C에서 24°C까지는 재배 온도가 높아질수록 증가한 반면 24°C에서 30°C까지는 재배온도가 높아질수록 감소하였다.
동부 자원별 나물 생산수율은 IT154153 647%, Seowon 615%, Tvu7426 608% 순으로 많았다. 동부나물의 생 산수율이 높은 자원은 종실이 작고 종피가 얇으며 발 아력이 우수한 특징을 나타냈다.
동부나물의 무기성분 함량은 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 나 트륨, 철, 몰리브덴, 아연 순으로 많았다. 동부나물의 단백질, 칼슘, 아연, 몰리브덴, 철 등의 함량은 원료곡 보다 많았고, 알루미늄, 붕소 등의 함량은 원료곡보다 적었다.

사 사

본 논문의 일부는 농촌진흥청 연구비 지원(과제번호: PJ008765) 에 의해 수행된 결과이며 이에 감사드립니다.

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The Korean Journal of Crop Science ISSN:0252-9777(Print) 2287-8432(Online) 한국작물학회지

Preview

Growth Response and Nutrient Content of Cowpea Sprouts Based on Growth Temperature and Genetic Resources

ABSTRACT

MAIN

Table 1.

Fig. 1.

Fig. 2.

Table 2.

Table 3.

Table 4.

Table 5.

Table 6.

Table 7.

Table 8.

사 사

인용문헌(REFERENCES)