■ 토마토의 셀레늄·게르마늄 함량 증진기술 ■오늘날 생활방식과 식생활 습관이 변함에 따라 고혈압, 당뇨, 암 등 각종 질병의 발생이 급격히 증가하고 있다. 이들 질병 발생의 주요 원인은 과도한 스트레스와 이를 방어하는 항산화성 물질의 불균형에 의한 것으로 알려져 있다. 때문에 최근 이들 질병을 예방하고자 식물로부터 약리성분을 추출하여 이용하거나 또는 다량 섭취하는 농산물에 항산화력이 있는 기능성 물질을 강화하여 이용하려는 시도가 점차 증가하고 있고 그 효능에 대한 검정도 계속되고 있다(Greenwald, 1998). 그 중 셀레늄(Se)은 1817년 스웨덴에서 처음으로 발견되었으며 사람과 동물에 매우 낮은 농도로 요구되는 필수 미량요소로서, 보통 식물, 가축, 어류 등의 해산물을 통하여 섭취하게 된다. Jansson(1980)의 보고에 의하면 셀레늄이 결핍된 토양에서 재배된 작물만을 지속적으로 섭취하는 사람들은 심장병 또는 암의 발생율이 높았다. 이것은 셀레늄이 동물에서 암의 발병을 상당히 줄이거나 혹은 항산화제로서의 역할을 한다고 할 수 있다. 이미 미국과 유럽에서는 심장, 간 등의 기능강화와 암 등에 예방효과가 있다(Axley 등, 1991)고 인정되어 셀레늄이 함유된 드링크제나 영양제를 시판하고 있다. 성인의 경우 셀레늄의 일일 권장 섭취량은 100~200㎍로 알려져 있는데(Gunnar 등, 1985), 한국인의 일일 섭취량은 약 43㎍로 다소 부족한 실정이다(Comb, 2001). 인간에게 보건적 또는 임상병리적 효과가 있는 셀레늄에 대한 토양 및 식물체내의 함량과 같은 기초 연구는 활발하게 이루어지고 있으나 셀레늄 자체가 식물에 필수영양소가 아니기 때문에 다른 원소에 비해 식물체내의 생리적인 기작에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 게르마늄(Germanium)은 무기게르마늄과 유기게르마늄으로 분류할 수 있는데, 무기게르마늄은 인체 내 유입시 빈혈, 신 기능장해, 근 장애를 유발하는 것으로 알려져 있다. 유기게르마늄은 항종양 효과, 항 돌연변이효과, natural killer 세포 및 macrophages의 활성화를 포함하는 면역강화작용, 해열, 진통 작용, 중금속 해독작용 및 운동성 증가 등의 다양한 약리작용을 가지는 것으로 보고되고 있다. 최근 게르마늄은 한방, 키토산, 인삼, 칼슘, 녹차, 목초액, 참숯, 맥반석 등의 농자재와 함께 유기게르마늄이 약리효과를 가진다는 보고로 기능성 농산물 생산을 위한 자재로 사용되고 있다. 벼, 참외, 단감, 고추, 딸기 등에 게르마늄 농자재를 사용하고 있으나 게르마늄 처리에 따른 작물체내 게르마늄 흡수량과 생육특성 변화에 대한 기본연구는 미흡한 실정이다.▲재료 및 방법=본 시험은 공시작물 도태랑 일반 토마토와 꼬꼬 방울토마토를 원예연구소 유리 온실에 50공 plug tray에 20005년 2월 16일에 파종하였다. 2005년 4월 8일 원예연구소 연동 유리 온실에 정식하여 펄라이트 배지경으로 수경재배 하였다. 양액의 셀레늄(Na2SeO4) 농도를 1mg·L-1, 2mg·L-1로 처리하였고 게르마늄(GeO2) 농도는 2mg·L-1로 처리하였다. 셀레늄과 게르마늄은 정식 1주일 후부터 처리하였고 완숙 후에 수확하였다. 배양액은 원예연구소 원시배양액을 사용하였다. 식물체내 K, Ca, Mg함량은 원자흡광광도계(Perkin elmer 3300, USA)를 이용하여 정량하였으며, 분석한 무기성분의 함량은 건물중당 %로 표시하였다. 식물체내 총 셀레늄과 게르마늄함량은 건조된 분말 시료 0.5g를 질산 : 과염소산(3:1, v/v) 4mL를 가하여 흄후드에서 습식분해를 하여 각각 HVG-AAS(Shimazu 6800, JAPAN)와 ICP-MS(Simazu, JAPAN)로 분석하였다. ▲결과 및 고찰=셀레늄과 게르마늄 처리에 의한 방울토마토 꼬꼬의 초장과 엽면적은 Se 2ppm와 Ge 2ppm 처리가 대조구와 비교하여 감소하였고 엽수와 엽록소는 차이가 없었다. 일반토마토 도태랑의 경우 초장과 엽수는 처리 간 차이가 없었고 엽록소는 Se와 Ge 처리에 의해 대조구에 비해 증가하였으며 엽면적은 Se 2ppm처리에서는 증가하였고 Ge 2ppm 처리에서는 감소하였다. Shang(2005) 등은 고추에서 Se를 처리하였을 때 고온에 더 잘 견디며 또한 엽록소 함량과 항산화효소의 활성도 증가되어 내고온성이 증가된다고 보고하였다. 부위별 생체중은 꼬꼬의 경우 Se와 Ge처리에 의해 다소 감소하는 경향을 보였고 도태랑의 경우 일정한 경향은 없었으나 Se 2ppm 처리에서 줄기와 과일 생체중이 현저히 증가하였다. 두 품종 모두 부위별로 Se 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 잎에서 Se농도가 가장 높았고 그 다음으로 과실, 줄기 순이었다. 잎 부위별로 꼬꼬는 하엽, 도태랑은 상엽에서 Se가 가장 많이 포함되었다. Se처리농도의 증가에 따라 두 품종 모두 과실에서 Se 함량이 증가되었고 화방별로 꼬꼬는 2화방에서 약 8.4mg·100g-1로 가장 많이 함유되었다. 양액내 Se처리농도가 상승함에 따라 작물내 Se함량의 증가는 중국 엽채류(Park 등, 1996)와 몇 가지 엽채류 실험(Yun 등, 2004)을 통하여 보