안녕하세요
생물·생명
Q. 고구마 재배시에......잎의 번무를 막기 위해 줄기를 솎는 방법이 검증된 방법인가요?
과학적으로 답변을 드린다면 과학적으로 검증이 된 방법이라 답을 드리기는 어렵습니다.즉, 줄기 솎아주기는 고구마 재배 농가에서 오랫동안 사용해 온 전통적인 방법이긴 하지만 과학적인 연구를 통해 그 효과가 명확하게 검증된 방법이라고 보기는 어렵습니다.고구마 잎의 번무와 고구마 알맹이의 발달 사이의 관계는 상당히 복잡한 문제입니다. 잎이 너무 무성하게 자라면 고구마 알맹이에 충분한 영양분이 공급되지 않아 알맹이 발달이 저해될 수 있지만 잎의 번무를 너무 막으면 광합성 작용이 줄어들어 고구마의 당도가 떨어질 수 있습니다.결국 줄기 솎아주기는 고구마 잎의 번무를 조절하는 방법 중 하나입니다. 줄기를 솎아주면 잎의 수를 줄여 과도한 번무를 억제하고, 고구마 알맹이에 더 많은 영양분이 집중될 수 있도록 합니다. 또한, 줄기 솎아주기는 통풍을 개선하여 병충해 발생을 줄이는 효과도 있습니다.그러나 줄기 솎아주기의 효과에 대한 연구 결과는 엇갈리는 부분이 있습니다. 일부 연구에서는 줄기 솎아주기가 고구마 수확량 증가에 도움이 된다는 결과가 보고되기도 했지만, 다른 연구에서는 큰 차이가 없거나 오히려 수확량이 감소하는 경우도 있었습니다.또한 줄기 솎아주기의 효과는 고구마 품종, 재배 환경, 솎아주는 시기 및 방법 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있습니다.결국 말씀하신대로 줄기 솎아주기는 상당한 시간과 노력을 필요로 하기 때문에 노동력을 고려하여 줄기 솎아주기 여부를 결정해야 할 것으로 보입니다.
생물·생명
Q. 식물에서 나는 과일이나 채소색은 어떻게 내는것인지 궁금 합니다.
채소의 색이 다른 이유는 카로티노이드나 플라보노이드, 엽록소 등과 같은 색소의 비율 때문입니다.그리고 이런 비율의 차이가 발생하는 이유는 식물 나름의 생존과 번식을 위해서 필요한 영양분이 다르기 때문입니다.카로티노이드는 노란색이나 주황색, 빨간색을 나타내는 색소입니다. 대표적인 카로티노이드로는 B-카로틴(당근, 호박), 리코펜(토마토, 수박), 루테인(케일, 시금치) 등이 있습니다. 카로티노이드는 항산화 작용을 통해 우리 몸을 보호하는 역할을 합니다.플라보노이드는 빨간색이나 보라색, 파란색을 나타내는 색소입니다. 대표적인 플라보노이드로는 안토시아닌(블루베리, 가지), 케르세틴(양파, 사과) 등이 있습니다. 플라보노이드는 항산화 작용과 항염증 작용을 통해 우리 몸을 건강하게 유지하는 데 도움을 줍니다.엽록소는 초록색을 나타내는 색소입니다. 엽록소는 광합성을 통해 식물이 에너지를 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 엽록소가 풍부한 채소로는 시금치, 브로콜리, 상추 등이 있습니다.
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Q. 호르몬의 작용 메커니즘이 내분비계와 신경계에 미치는 상호작용
우리 몸속의 다양한 호르몬은 말씀대로 내분비계와 신경계의 상호작용을 통해 정교하게 조절되는 것입니다.호르몬은 특정 세포에 있는 수용체에 결합하여 세포의 기능을 변화시키는 방식으로 작용합니다. 간단하게 비유하자면 호르몬과 수용체의 결합은 마치 열쇠와 자물쇠처럼 특이적이며, 이를 통해 호르몬은 특정 조직이나 기관에만 작용할 수 있는 것입니다.우선 뇌의 시상하부는 다양한 호르몬을 분비하여 뇌하수체를 조절하고, 뇌하수체는 다시 다른 내분비샘을 자극하여 호르몬 분비를 촉진합니다. 이러한 연결 고리를 시상하부-뇌하수체 축이라고 합니다.그리고 자율신경계는 우리 몸의 다양한 기능을 조절하는데, 호르몬은 자율신경계의 작용에 영향을 미치기도 하고, 자율신경계로부터 영향을 받기도 합니다. 예를 들어, 스트레스 상황에서는 교감신경이 활성화되어 아드레날린 분비를 촉진하고, 이는 심박수 증가, 혈압 상승 등 신체 반응을 유발합니다.또한 호르몬 농도가 적절하게 유지되도록 피드백 기전이 작동합니다. 즉, 호르몬 농도가 높아지면 호르몬 분비를 억제하고, 낮아지면 촉진하는 방식으로 균형을 유지하는 것입니다.
생물·생명
Q. 효모를 이용한 발효 과정이 산업적으로 응용되는 방식
효모는 정말 다양한 산업에서 활용되고 있습니다.특히 식품산업과 제약산업에서는 빠질 수 없는 가장 중요한 요소입니다.먼저 식품산업에서는 빵과 맥주, 와인, 발효유 등을 만드는데 가장 중요한 요소로 활용되고 있으며, 그 외에 간장이나 된장, 김치 등의 발효 식품 제도에도 널리 활용되고 있습니다.또 제약 산업에서는 항생제나 일부 백신 등을 생산하는데 활용되고 있으며, 인슐린이나 성장 호르몬과 같은 단백질 의약품 생산에도 상당히 많이 사용되고 있습니다.그 외에도 바이오디젤이나 바이오에탄올 등의 생산에도 널리 활용되고 있으며, 구연산이나 젖산 등 유기산 생산과 비료 및 사료 생산 등에도 많이 활용되고 있습니다.
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Q. 단백질 접힘 오류가 질병을 유발하는 사례
네, 생명공학에서 다루는 단백질 접힘 오류는 실제 다양한 질병을 유발하는 원인이 됩니다.그리고 이러한 질병을 보통 단백질 접합병이라 합니다.단백질은 특정 3차원 구조로 접혀야만 정상적인 기능을 수행할 수 있습니다. 하지만 유전적 돌연변이, 환경적 요인, 또는 기타 원인으로 인해 단백질이 올바르게 접히지 못하면 다양한 질병이 발생할 수 있는 것입니다.대표적으로 알츠하이머병이나 파킨슨병, 헌팅턴병과 같은 퇴행성 뇌 질환은 특정 단백질의 잘못된 접힘과 응집으로 인해 발생합니다. 예를 들어, 알츠하이머병의 경우 아밀로이드-베타 단백질이 잘못 접혀 뇌에 축적되어 신경세포를 손상시키는 것으로 알려져 있으며, 파킨슨병은 알파-시누클레인 단백질의 응집이, 헌팅턴병은 헌팅틴 단백질의 비정상적인 반복 서열이 원인이 됩니다.또한 광우병으로 알려진 소해면상뇌증(BSE)과 인간에게 발생하는 크로이츠펠트-야콥병(CJD)은 프리온 단백질의 변형으로 인해 발생하는 질병입니다. 정상적인 프리온 단백질이 변형된 프리온 단백질과 만나면 연쇄적으로 변형을 일으켜 뇌에 축적되고 신경세포를 파괴합니다.그리고 낭포성 섬유증은 CFTR 단백질의 유전적 돌연변이로 인해 발생하는 질병이며 일부 암이나, 당뇨병 역시 단백질 점힘 오류로 발생할 수 있는 질병입니다.