농촌진흥청(청장 김경규)은 LED 광원이 새싹채소의 기능성물질 합성에 미치는 영향을 과학적인 연구를 통해 밝혀냈다.

LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)는 전류가 흐를 때 빛을 내는 반도체의 일종이며 조명으로 가장 많이 사용된다. 재배시설 내 LED 광원 이용 시 과학적으로 최적 광원과 광의 세기, 처리 시기 등에 따른 비타민 C 생합성 유전자 발현 분석과 비타민 C 함량 증진, 항산화 효과 등을 연구하여 밝힌 것은 이번이 처음이다.

이번 연구는 배추와 새싹채소의 항산화물질 합성에 최적의 LED 광원과 처리 조건을 선발하는 것으로 비타민 C 함량 변화와 항산화 효과를 측정했다. 백색광, 청색광, 적색광 등 3가지 색상의 LED 광원을 빛의 세기, 시기 등을 조절해 배추 어린 모종에 처리한 결과, 청색광(125㎛ol m^-2s^-1)에서 5일간 자란 모종에서 비타민 C 함량이 백색광을 처리한 모종보다 32% 이상 많았으며, 적색광보다는 26% 많았다.

또한 LED 광원을 처리하지 않고 키운 어린 모종보다 비타민 C가 2.2배 증가했다. 특히 청색광을 처리해 비타민 C가 증가한 배추 어린 모종에서 노화물질인 활성산소(ROS)의 발생을 억제하는 ‘슈퍼옥시드 디스무타제(SOD, superoxide dismutase)’ 활성이 늘었으며, 또 다른 노화물질인 ‘과산화수소(H2O2)’ 함량은 줄어 항산화 효과가 확인됐다.

똑같은 조건(청색광 125㎛ol m^-2s^-1, 5일)을 새싹배추, 청경채, 홍빛열무싹, 무순에 적용했을 때, 새싹배추와 홍빛열무싹은 백색광을 처리했을 때보다 비타민 C가 각각 37%, 36%, 적색광과의 비교 시 각각 35%, 30% 이상 증가했다.

청경채와 무순의 비타민 C는 백색광을 처리했을 때보다 각각 14%, 28%, 적색광보다 각각 27%, 49% 증가했다. 청색광의 세기를 달리해 처리한 경우, 새싹배추와 홍빛열무싹은 125㎛ol m^-2s^-1에서, 무순은 100㎛ol m^-2s^-1에서 비타민 C 합성량이 가장 높았다.

농촌진흥청은 이번 연구결과를 학술지 ‘Scientia Horticulturae’(표준화된 순위보정 영향력지수(mrnIF)=88)에 게재해 학술적으로 인정받았으며, 특허출원을 완료했다.

농촌진흥청 생물소재공학과 정미정 과장은 “이번 연구 결과는 빛을 조절해 기능성물질이 늘어난 고품질 작물을 생산하는 데 기반 자료가 될 것”이라며, “스마트팜과 같은 시설재배지와 가정용 식물재배기 등에 쉽게 활용할 수 있도록 보급할 예정”이라고 말했다.