서 론
재료 및 방법
1. 재료준비 및 비료처리
2. 작물 생육조사
3. 항산화 능력
4. 항염증 활성
5. 토양분석
6. 통계처리
결과 및 고찰
1. 토양중 양분함향 변화
2. 식물 생육 및 수확 후 조사
3. 항산화 능력
4. 항염증 활성평가
결 론
서 론
축산업은 생산적 측면에서 사료, 약품, 축산기자재, 종축·번식, 가축분뇨처리, 폐기물처리, 도축가공, 그리고 축산물보관·운반·판매 산업 등 다양한 산업과 관련되어 고부가가치를 가지며 국내 경제 GDP에 크게 관여하고 있다(Devi et al., 2014). 하지만 농림축산식품부 통계에 따르면 축산농가는 2022년 기준 약 139,353 톤/일(KOSIS, 2023)의 가축분뇨를 발생시키고 가축분뇨의 부적절한 처리로 인한 축산 폐기물로써 토양, 수질, 대기 오염 등의 환경오염을 야기시킨다(Heo et al., 2009). 또한, 가축분뇨에서는 메탄가스(CH4)와 아산화질소가스(N2O)가 발생하며 이산화탄소(CO2)와 비교하여 메탄가스는 26배, 질소산화물가스는 296배 높은 온실효과를 가진다(Jong et al., 2010; Peter et al., 2023; Wang et al., 2023; Yin et al., 2023). 따라서 가축분뇨의 자원화 등을 통한 적절한 처리방안이 필요한 실정이다.
현재까지 주로 시행되어온 관행농법에 의한 무분별한 비료 시용 및 기계적 농법은 토양의 변색, 경질화, 산성화 및 중금속 및 준금속, 염류집적 등의 문제를 발생시키고 생태계와 작물 생육에 부정적인 영향을 미친다(Jahn et al., 2005). 또한, 20세기 중반 인구가 급증함에 따라 증가하는 인구의 식량 수요를 충족시키기 위한 일환으로 이뤄졌던 녹색혁명은 단위면적당 최대 수확량을 달성하기 위해 화학비료의 사용을 증가시킨 바 있다(Kumar and Prakash, 2019; Ali et al., 2021). 따라서 가축분뇨의 퇴비화는 관행적인 화학비료 사용을 줄임으로써 환경 보전 및 경제적 손실을 줄여 지속가능한 농업을 촉진할 수 있다. 최근 유기질 비료 생산 공정 중에서 가축분뇨의 자가 처리는 퇴비화가 주를 이루고 있으며 위탁처리의 경우는 액비화가 2019년 기준 10,882 m3 /일에 서 2022년 11,526 m3 /일로 점점 증가하고 있다(KOSIS, 2023). 가축분뇨 유래 퇴·액비는 화학비료에 비해 양분의 가용화가 이뤄지기까지 더 많은 시간이 소요되지 유기물 함량이 높아 토양 내 다양한 미생물의 증가를 촉진하고 토양의 비옥도와 품질을 향상시키기 때문에 장기간 시비하면 수확량, 토양생산성, 작물생산성이 점진적으로 향상되었다는 연구보고가 존재한다(Avnimelech., 1986; Liebig and Doran., 1999; Siavoshi et al., 2011). Byeon et al. (2021)은 혐기소화액의 pH 조절이 가축분뇨액비의 종자 발아에 미치는 영향을 조사한 결과 pH를 조절하지 않은 대조구와 비교하여 pH조절이 이뤄진 돈분 혐기소화액의 발아지수가 높게 나타났다고 보고된 바 있다. 미세조류인 클로렐라는 아미노산, 섬유, 식물영양소, 비타민, 항산화물질 등을 함유하고 있어 영양분이 풍부하다(Seo et al., 2016; Ann et al., 2020). 이러한 이유로 클로렐라는 다양한 분야에서 기능성 식품으로 이용되거나 작물의 생장을 촉진하고 병원성 박테리아를 생물학적으로 제어하여 식물병 저항성을 강화하는 데 사용된다(Kulik, 1995). Shim et al. (2022)의 연구에 따르면 클로렐라를 배양한 바이오 액비가 토마토의 생육에 있어 과실의 숙성도가 높이고 항산화 활성에 있어 DPPH 소거능이 증가한 것을 확인되었다. 또 다른 연구의 경우 유기 비료의 장기간 시용이 화학비료에 비해 뿌리 성장, 영양분 흡수율 및 작물 수확량의 증가에 대한 긍정적 효과를 보였다고 보고된 바 있다(Lu et al., 2021; Byeon et al., 2022). 따라서 유기비료는 작물생장 및 토양개량, 경제적 손실 절감으로 화학비료를 대체할 수 있는 방안으로 제시되었으며, 가축분뇨의 자원화를 통한 유기질 비료 활용 방안에 대한 연구는 지속가능한 농업의 발전에 기여할 수 있을 것이다(Cho and Chang, 2007; Kim et al., 2018; An et al., 2020).
브로콜리(Brassica oleracea L.)는 이탈리아가 원산지이며 양배추과(Brassicaceae과, Brassica 속)에 속한다(Singh et al., 2018). 세계적으로 널리 재배되는 주요 농산물 중 하나이며 높은 영양성분을 가지고 있어 소비가 매년 증가하고 있다(Zhu et al., 2018). 브로콜리는 글루코시놀레이트, 플라보노이드, 비타민, 카로티노이드 및 폴리페놀과 같은 생리 활성 화합물 함량이 높아 기능성 작물로써 주목을 받고 있다(Li et al., 2021; Gu et al., 2022; Langston et al., 2023). 또한 높은 항산화 물질의 함량으로 인하여 암, 심혈관 질환과 같은 많은 질병을 예방할 수 있는 잠재력을 지닌 영양가 있는 작물이다(Yagishita et al., 2019; Luo et al., 2020). 따라서 본 연구는 브로콜리의 시설 재배 시 가축분뇨 여과액비와 퇴비차의 시비에 따른 작물 생육과 항산화 함량 및 항염증 활성에 미치는 영향을 평가하였다.
재료 및 방법
1. 재료준비 및 비료처리
본 연구에서 사용한 브로콜리(Brassica oleracea L.)의 품종은 슈퍼그레이스 품종이며, 재배실험은 평균기온 25℃, 평균습도 65%하의 강원도 횡성군 안흥면 안흥리 농가(37°24’22”N 128°08’46”E)에서 진행하였다. 비료 처리군은 화학비료(Chemical fertilizer; CF), 여과액비에 클로렐라를 배양한 바이오 액비(Liquid bio fertilizer; LBF), 퇴비차와 여과액비를 혼합한 액비(Compost tea + Liquid fertilizer; CT+LF) 이며, 실험구 배치는 완전임의 배치법으로 수행되었다. CF 처리구는 멀티피드 (Multifeed 20-20-20)를 이용하였으며, 비료의 성분은 질소전량 20%, 인산 20%, 가리 20%, 철 0.05%, 망간 0.03%, 봉소 0.03%, 아연 0.0075%, 구리 0.006%, 몰리브덴 0.003%를 총 13회에 걸쳐 32.6 kg를 시비하였다. 바이오 액비에 사용된 클로렐라(Chlorella fusca)는 대한민국 전주 소재 국립농업과학원에서 입수하여 107 세포/mL의 농도로 여과액비에 놓고 인큐베이터에는 빨간색과 파란색 빛(16시간/8시간 주야간 주기)과 0.1 m3 air/m3·분 공기 공급을 갖춘 LED 모듈(FNB-240LED; F&B Nature, Chungju, Korea)로 구성되었으며 평균온도 28℃에서 배양하였다. 또한, 배양된 배지를 관형 연속 원심분리기(J-1050A; Hanil Sci-Med, Chungcheongbuk-do, Korea)를 사용하여 12,000 xg에서 여과하여 LBF를 얻었으며 이때 EC값은 1.5 mS/cm이었다. CT+LF 처리구는 퇴비 2 kg을 부직포망에 넣어 air pump호스에 돌을 넣고 용기에 잠기도록 하였다. 용기에 여과액비를 200 L를 채운 후 설탕 2 kg을 추가하였으며 퇴비차 2 L를 녹여서 48∼72시간 경과후 사용한다. LBF 처리구와 CT+LF 처리구는 CF처리구의 질소기준에 맞춰 액비를 시비하였다.
2. 작물 생육조사
처리구별 식물의 생육차이를 확인하기 위해 작물 이식 후 처리구별 차이가 보이기 시작한 3주차부터 3주에 한 번씩 생육조사를 실시하였다. 생육조사 초장, 엽장, 엽폭, SPAD, 화뢰직경, 수확량, 생체중, 그리고 건물중을 조사하였다. 초장은 지면으로부터 직각으로 가장 끝까지의 길이를 측정하였으며, 엽장은 가장 긴 잎의 길이, 엽폭은 같은 잎의 가장 넓은 부분을 측정하였다. 엽록소 함량은 SPAD meter(502 Chlorophyll meter, Minolta, Japan)를 이용하여 측정하였다. 각 처리구당 45주의 브로콜리를 조사하였다. 수확량, 화뢰직경, 생체중 및 건물중의 경우 브로콜리 수확 후 진행하였으며 수확량을 제외한 나머지 항목은 3반복으로 진행하였다. 수확량의 경우 재식수량 대비 수확량을 백분율로 표시하였다.
3. 항산화 능력
각 처리구별 식물의 항산화 활성을 평가하였다. 수확한 일부 브로콜리 조직은 60°C에서 24시간 동안 건조시켰으며 이후 막자사발을 이용하여 분말화 후 deep-freezer에 보관하여 항산화 및 항염증 활성 측정을 위해 사용하였다. 항산화 분석의 경우 기존 연구문헌의 방법에 따라 분석하였다(Jo et al., 2022). 식물 추출물의 경우 건조된 브로콜리 샘플 1 g을 shaking incubator(ED-SI300R, HYSC, Korea)을 사용하여 58℃에서 24시간 동안 99.8% 메탄올(Daejung, Korea) 50 mL로 추출한 후 원심분리기(1580R Refrigerated Centrifuge, LABOCENE, Korea)를 사용하여 1300 rpm에서 15분간 원심분리 후 상등액을 추출하여 만들었다(Kao et al., 2011). 완성된 식물추출물은 이후 항산화분석 실험에 이용되었다. 총 페놀 함량(TPC)을 측정하기 위하여 Folin-Ciocalteu's방법을 이용하였다(Slinkard and Singleton, 1977; Odabasoglu et al., 2004). 총 플라보노이드 함량(TFC)을 분석하기 위하여 케르세틴(Quercetin, Sigma-Aldrich, ) 510 nm의 파장을 이용하여 표준곡선을 작성하였다(Zhishen et al.,1999). 실험 방법은 각각 자유 라디칼 소거활성(DPPH scavenging activity)은 (Brand-Williams et al., 1995), 질산염 소거 활성(Nitrite scavenging activity)은 (Kao et al., 2011), 환원력 분석(Reducing power)은 (Oyaizu, 1986), ABTS 라디칼소거활성은 (Re et al., 1999)의 방법을 일부 수정하여 이용되었다(Jo et al., 2022). 각 항산화 활성 실험을 위한 표준물질의 정량곡선은 0.99 이상의 적절한 결정계수(R2)를 나타내었다(Figure 1).
4. 항염증 활성
브로콜리의 추출물이 항염증 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 항염증 활성 실험을 진행했다. 실험 방법은 기존 연구문헌(Park et al., 2022)을 이용하였다. 식물 추출물은 회전 감압농축기(N-1110, Eyela, JAPAN)를 사용하여 농축하였다. 실험에 사용한 마우스의 대식세포 RAW 264.7는 한국 세포주 은행(Seoul, Korea)에서 제공 받아 실험에 사용되기 이전까지 Deep freezer에서 –80 ℃의 조건으로 보관하였다. 성장 배지는 10% 소태아혈청(FBS, BioWest, France)와 1% 항생제 페니실린(PCN, BioWest, France)이 보충된 DMEM 배지(BioWest, France)로 구성되었다. 실험하기 전에 대식세포 RAW 264.7을 37°C에서 2분 동안 해동하였다. 세포 현탁액을 10 mL의 Dulbecco's Phosphate Buffered Saline (DPBS, BioWest, France)로 옮기고 pipette으로 부드럽게 혼합한 후 1300 rpm에서 3분간 원심분리하였다. 상등액을 제거하여 제조된 DMEM 배지(BioWest, France)에 분주 후 5% CO2, 95% 공기 조건의 incubator(NB-203M, N-Biotek, Korea)에서 37℃ 로 48 시간 동안 배양하였다. 이후 세포를 수확한 후에 계대배양하였다.
세포수 측정하기 위하여 70% 에탄올을 이용하여 Hemocytometer kit에 제공되는 Coverslip을 깨끗이 닦았고 사용하였다. 20 ㎕의 세포 현탁액을 20 ㎕의 Trypan Blue 염료(Daejung, Korea)로 염색하고 Hemocytometer kit에 주입하여 x10 배율 현미경(Nikon Eclipse Ts2, Tokyo, Japan)에서 계산하였다.
브로콜리 메탄올 추출물의 세포에 대한 독성은 12-well cell culture plate(SPL Life Sciences, Gyeonggi-do, Korea)에 RAW 264.7 세포가 보충된 DMEM(10% FBS, 1% PS) 배지 1 mL에 1×105 cells/well의 농도로 각 well에 분주하고 5% CO2 ,37℃ incubator에서 24시간 동안 배양하였다. 이후 처리구별로 시료 100 ㎕, 500 ㎕씩 well에 첨가하였으며 incubator에서 24시간 동안 배양하였다. 100 ㎕ EZ-Cytox Cell viability assay solution WST (Daeil Lab Service, Seoul, Korea)을 각 well에 넣고 5% CO2 ,37℃ incubator에서 4시간 동안 반응시킨 후 분광광도계를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
5. 토양분석
토양내 화학적 성상 변화의 비교를 위하여 pH, Organic Matter(OM), Avail. P2O5, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, EC의 토양 성분을 분석하였다.
토양 pH와 EC는 건조 토양 5 g을 50 mL 원심분리 튜브에 넣고 증류수 25 mL를 1:5의 비율로 추가하여 시소형진탕기(Finepcr CR100 Rocker, Korea)로 30분간 5회 진탕하였다. pH는 표준완충용액(pH 7, 4)으로 보정 후 pH meter를 이용하여 측정하였다. EC는 1413 μS cm-1 표준용액으로 보정하였으며 EC meter를 이용하여 측정하였다.
유기물 함량(OM)은 Tyurin법(Schollenberger, 1927) 으로 측정하였다. 250 mL 삼각 플라스크에 0.3 g 분쇄된 시료와 0.4 N 중크롬산칼리황산혼합용액 10 mL를 혼합하여 200℃ 5분간 끓인 후 삼각플라스크의 눈금선 약 150mL까지 증류수를 넣었다. 이후 5 mL의 85% 인산(H3PO4) 및 지시약 Diphenylamine용액 5∼6방울을 스포이드로 첨가하였고 0.2 M 황산제일철암모늄용액으로 적정하였다.
유효인산(Available P2O5, Av-P2O5)은 Lancaster 방법(Lancaster, 1980)으로 측정하였다. 삼각플라스크에서 5 g 건조한 토양과 20 mL 침출액을 10분간 180 rpm 진탕시킨 후 No. 2 여과지로 여과하였다. 표준용액과 시료액 3 mL를 시험관에 넣고 조작액 6 mL를 각각 분주하고 0.4 mL의 1-amino-2-naphtol-4-sulfonic acid를 가하여 혼합하였다. 30℃에서 30분간 항온 후 720 nm에서 비색측정하였다. 치환성 양이온(Exchange- K, Ca, Mg, Na)은 100 mL 삼각 플라스크에 건조토양 5 g과 1 M NH4OAc 침출액 50 mL로 30분 동안 진탕한 후 No. 2 여과지로 여과하였다. 이후 Standard로 검량선을 작성한 후 ICP(Inductive Coupled Plasma) 로 측정하였다.
6. 통계처리
실험결과는 3회 반복해서 실시하였으며 데이터 통계처리를 위해 R 패키지 Agricolae와 Duncan‘s new multiple rage test를 사용하여 P≤0.05에서 유의성을 평가하였다.
결과 및 고찰
1. 토양중 양분함향 변화
각 처리구의 토양의 화학적 상성 분석은 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 1). 그러나 미세한 차이는 관찰할 수 있었다. pH의 경우 모든 처리구가 7.4~7.5로 유지됨을 확인하였다. 유기물 함량은 CF 처리구의 토양이 32.7±1.53 g/kg, LBF 처리구는 33±2.00 g/kg, CT+LF 처리구는 32.3±2.89 g/kg를 나타냈다. 유효인산 함량은 CF 처리구의 토양에서 1027.3±69.55 mg/kg로 가장 높았다. 또한, 치환성 K의 경우 CF, LBF, CT+LF 처리구는 0.8±0.40 cmol+/kg에서 1.29±0.14 cmol+/kg의 범위를 보였다. 마찬가지로, 치환성 Ca의 경우 LBF 처리구는 7.5±1.48 cmol+/kg이었으며 CF 처리구는 9.9±0.67 cmol+/kg로 유의성 있는 차이는 관찰하지 못했으나 다른 처리구에 비해 높았다. 그러나 치환성 Mg과 EC는 CT+LF 처리구의 토양에서 각각 2.7 cmol+/kg 그리고 2.6 dS/m로 가장 높게 났다. 결과적으로 LBF 및 CT+LF의 액비 처리와 CF 처리는 적정 지온 및 적정 수분함량이 유지되었으며 동일한 농도로 재배를 했기 때문에 토양화의 화학적 상성 변화에 차이가 없을 것으로 판단되었다. Kim et al. (2012)에 의하면 골프장 잔디로 주로 이용되는 다년생 벼과 식물인 크리핑벤트그래스(Agrostis stolonifera)의 재배 시 질소 기준으로 화학비료 또는 사포닌(SLF)과 아미노산(ALF) 함유 액상 비료를 시비하였을 때 처리구 사이에서 토양의 화학적 특성에 큰 영향을 미치지 않는다고 보고된 바 있다.
Table 1.
Chemical composition of Soil.
| CF | LBF | CT+LF | |
| pH[1:5] | 7.5±0.06 a | 7.5±0.12 a | 7.4±0.25 a |
| Organic matter(g/kg) | 32.7±1.53 a | 33±2.00 a | 32.3±2.89 a |
| Available P2O5(mg/kg) | 1027.3±69.55 a | 995±50.39 a | 930±39.04 a |
| Exchangeable K (cmol+/kg) | 1.29±0.14 a | 0.8±0.40 a | 1.11±0.45 a |
| Exchangeable Ca (cmol+/kg | 9.9±0.67 a | 7.5±1.48 a | 8.7±1.04 a |
| Exchangeable Mg (cmol+/kg) | 2.3±0.49 a | 2.3±0.31 a | 2.7±0.35 a |
| Electrical conductivity (dS/m) | 1.1±0.85 a | 1.1±0.49 a | 2.6±2.69 a |
2. 식물 생육 및 수확 후 조사
가축분뇨 여과액비와 퇴비차가 식물 성장에 미치는 영향을 평가하기 위하여 CF, LBF, CT+LF로 비료를 주된 브로콜리의 생육 변화를 관찰하였다(Figure 2). 브로콜리 초장은 71일 기준으로 다른 처리구에 비해 CF 처리구(84.56 cm)에서 상당히 증가하였다(Figure 2A). 그러나 파종 후 50일까지 CF(10.66 cm) 처리, LBF(10.89 cm) 처리구, 그리고 CT+LF(10.15 cm) 처리구 모두 초장에서 유의미한 차이를 보이지 않았다. 엽장 및 엽폭의 경우 CT+LF 처리구에서 15일차 기준 각각 4.27 cm, 2.96 cm로 다른 처리구와 비교하여 가장 낮게 나타났으나 71일차부터 엽장이 35.50 cm로 다른 처리구와 비교하여 가장 길었으며, 엽폭은 21.85 cm로 다른 처리구와 유의한 차이를 보이지 않았다. 이는 마지막 단계에서 CT+LF의 긍정적인 효과를 보여준다. SPAD은 50일까지 모든 처리구 간의 차이가 없었으나 71일차에 CF 처리구의 값은 79.38로 가장 높게 나타났다. 또한, 수확후 브로콜리의 화뢰직경, 수확량, 생중량, 건물중은 처리구간에 유의한 차이가 나타나지 않았다(Figure 2B).
Figure 2.
Difference in the growth of broccoli (CF: chemical fertilizer, LBF: liquid bio fertilizer, CT+LF: compost tea + liquid fertilizer). (A) Investigate the growth and development of broccoli in plant height, leaf length, leaf width, and SPAD of plant 71 days after planting; (B) Head diameter, yield, fresh weight, dry weight of broccoli. The values are expressed as means ± standard deviation (n=3). Different lowercase letters represent the significant difference by Duncan test at p<0.05.
Al-Bayati et al. (2021)에 따르면 브로콜리 재배 시 화비료 처리구와 유기비료 처리구의 차이가 보지 않았으나 비료를 처리하지 않는 대조구에 비해 모든 비료 처리구는 식물 성장과 수확량에서 유의적인 차이가 있었다. 또, 본 실험과 유사한 Park et al. (2010)의 따르면 토마토 재배 시 돈분뇨 액비와 화학비료의 적용은 토마토 수확량, 생체중 및 건물중에 유의미한 차이를 보이지 않았다. Park et al. (2011)의 경우 오이 재배 시, 초장에서 돈분뇨 액비와 화학비료의 적용은 처리구 별 통계적인 유의성이 없었다고 보고된 바 있다
3. 항산화 능력
항산화 활성에 있어 비료의 다양한 효과를 조사하기 위하여 브로콜리의 항산화 함량 변화를 조사하였다(Figure 3). 실험 결과에 따르면, TPC 및 TFC 함량, 환원력 그리고 ABTS 소거능은 처리 방법에 따라 유의한 차이를 보이지 않은 반면에 DPPH 소거능과 nitrite 소거능은 유의한 차이를 나타내었다. DPPH 소거능의 값은 LBF가 39.77%, CT+LF가 36.37%, CF가 34.99%의 순으로 나타났으며 nitrite 소거능의 값은 CT+LF가 97.93%, LBF가 97.87%, CF가 97.74%의 순으로 나타났다. 유사한 연구 결과로써 Chang et al. (2015)과 Choi et al. (2010)은 유기재배 및 일반재배로 키운 풋고추(Capsicum annuum L.), 배(Pyrus pyrifolia cv. Niitaka)의 DPPH 소거능에서 유기농 과실이 높은 경향이 나타났다고 보고된 바 있다. Shim et al., (2022)과 Lee et al. (2023a)은 연구결과 또한 토마토(Solanum lycopersicum L.) 및 얼갈이배추(Brassica rapa subsp. Pekinensis (Lour.) Rupr.)가 LBF처리 시 가장 높은 DPPH소거 활성을 보였다는 점에서 본 연구결과와 유사한 경향을 보인다. 이는 유기 액상 비료가 항산화 능력을 증가시키는 데 효과적임을 시사한다. 이러한 결과는 유기 액상 비료가 작물의 항산화 측면에서 유익하다고 볼 수 있다(Naguib et al., 2012).
Figure 3.
Total polyphenol contents, total flavonoid contents, free radical scavenging [DPPH] activity, nitrite scavenging activity, and reducing power activity of broccoli methanol extract (CF: chemical fertilizer; LBF: liquid bio fertilizer; CT+LF: compost tea + liquid fertilizer). The values are expressed as means ± standard deviation (n=3). Different lowercase letters represent the significant difference by Duncan test at p<0.05.
4. 항염증 활성평가
유기질 액비 처리에 대한 작물의 항염 효과 검증을 위하여 RAW 264.7를 이용한 세포 생존률 실험을 실시하였다(Figure 4). 100 ㎕농도에서 CF, LBF, CT+LF 처리된 세포의 생존율은 각각 40.2%, 42%, 41.8%로 측정되었다. 500 ㎕농도에서 CF, LBF, CT+LF 처리된 세포의 생존율은 각각 11.3%, 11.2%, 11.4%로 나타났다. 결과적으로, 농도가 증가함에 따라 모든 처리 그룹에서 세포 생존율이 감소하는 경향을 보였으나 통계적으로 유의성 있는 차이는 보이지 않았다. 브로콜리 추출물의 농도에 따른 항염 실험에서 관찰된 세포 생존율의 감소는 이전 결과와 유사하다 (Kim and Ko, 2020). 또한 Lee et al. (2023b)은 유기농업에서 해양심층수 미네랄로 재배한 브로콜리의 추출물이 관행농업 및 유기농업으로 재배한 브로콜리와 비교하여 2.5 mg/mL 그리고 3.0 mg/mL 차이가 있었지만 1.5 mg/mL와 2.0 mg/mL의 농도에서 RAW 264.7 세포의 생존율에 있어 유의한 차이를 보이지 않았다고 보고된 바 있다.
결 론
본 연구에서 가축분뇨로 여과액비와 퇴비차가 식물의 생장, 항산화, 항염증 능력에 미치는 영향을 조사하여 화학비료를 대체제로써 작물에 이용할 수는지 평가하기 위하여 진행되었다. 실험 후 토양 분석 결과에 따르면 처리구에 따른 토양의 화학적 상성의 변화는 나타나지 않았다. 즉, LBF과 CT+LF 처리구 간의 차이가 없음을 확인하였다. 50일까지 식물 성장과 관련된 특성에는 초장, 엽장, 엽폭 및 SPAD가 포함되며 수확 후 브로콜리 특성에는 크기, 수확량, 생체중, 건물중, 항산화 능력, 항염증 능력이 포함되며 모두 처리구별 유의미한 차이는 보이지 않았다. 특히, 항산화에서 TPC 및 TFC 함량, 환원력 및 ABTS 산화 활성이 크게 변하지 않았으나 CT+LF를 처리한 브로콜리가 가장 높은 아질산염 소거능의 값을 나타냄을 관찰하였다. LBF 처리는 가장 높은 DPPH 소거능의 값을 보였다. 종합적으로 브로콜리 재배 시 가축분뇨 여과액비의 사용은 식물생육과 항산화 성분에 있어 화학비료 만큼의 효과를 보이며 작물의 생산성 및 품질에 있어 화학비료와 유사한 효과를 나타냄을 확인 했다. 이러한 결과는 화학비료의 대체제로써 가축분뇨 유래 유기질 액비가 적합할 수 있음을 뒷받침하며 화학비료의 오남용을 막고 지속가능한 농업을 실현하는 데에 도움이 될 것이다.
