@農자료창고

세상에는 엄청나게 400가지 이상의 수많은 토종 토마토가 있었는데, 잡종강세를 이용한 신품종 토마토가 출시된 이후 그 90% 이상이 더 이상 재배되지 않는다고 한다. 이는 토마토에서만 일어난 일이 아니다. 산업사회의 성공 뒷면에는 다양성 상실이 놓여 있다.

으아아아아! 여러분 유전자 편집 기술로 매운 토마토를 생산할 수도 있답니다. 

이 소식을 한국인들이 좋아합니다. 

https://www.theguardian.com/science/2019/jan/07/gene-editing-could-create-spicy-tomatoes-say-researchers?CMP=share_btn_tw

https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(18)30261-9

사진은 내용과 관계가 없습니다. 사진의 애벌레는 등대풀매나방(Hyles euphorbiae)

공포영화의 한 장면 같기도 하다.  어리고 배고픈 애벌레들의 무리가 무방비 상태의 토마토 식물에 달려들어 잔치를 벌였는데, 무언가를 먹기 시작하면서 잘못되었다. 잎으로는 더 이상 만족하지 못하고 제정신을 잃고 단 한 마리가 남을 때까지 동족끼리 잡아먹게 된다.  

애벌레들이 서로를 잡아먹게 된 건 토마토 식물의 방어전략일 뿐이다. 뿌리를 박고 움직이지 않는 식물들은 배고픈 곤충들에게 쉽게 목표가 되기에, 그들의 포식자가 서로에게 공격적으로 변하도록 하는 것 같은 또 다른 방어수단을 개발시켰다.  여러 식물들이 자신을 보호하기 위해 방어용 화합물을 방출한다. 어떤 식물은 자신을 덜매력적인 대상으로 만드는 한편, 또 다른 일부는 기생말벌을 불러 그들을 공격하는 대상에게 알을 낳도록 하기도 한다. 

토마토의 경우 적들이 가지고 있는 약점을 이용한다. 그들은 공격을 당하면 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate)라는 화합물을 방출해 주변의 다른 식물들에게 대비하란 신호를 주고, 잎에 유해한 맛을 만들어낸다. 애벌레들은 생활이 어려워지면 서로를 돌보는 것으로 알려져 있어, 토마토는 스스로를 맛없게 만듦으로써 그러한 행위를 장려하는 것이다.

동족을 잡아먹는 애벌레와 사전 대비를 하는 식물에 관해서는 그동안 입증되어 왔다. 위스콘신 메디슨 대학의 연구원 John Orrock 씨는 여러 농도의 메틸 자스모네이트 용액을 토마토 식물에 뿌리고, 실험용기 안에 흔한 해충인 파밤나방 애벌레들을 넣었다. 각 식물에 화합물을 많이 살포할수록 애벌레들이 더 빨리 동족을 잡아먹게 되었다. 한편 그렇지 않은 식물들은 방어력을 빨리 발휘하지 못하여 잎이 완전히 먹혀 버렸다. 그런 식물들에서 애벌레들은 서로 조화롭게 살아갔다.  

식물의 행동은 두 단계로 작동했다. 애벌레를 잎에서 멀리 떨어지게 하는 한편, 애벌레의 전체 숫자도 줄인다. 그 전략은 일부 애벌레들이 살아남기 때문에 완전히 효과적이지는 않다. 그들은 일반적으로 아주 잘 먹고 생존할 가능성이 높다.  이 연구는 월요일 Nature Ecology and Evolution에 발표되었다.

Orrock 씨는 자신의 발견이 농업에서 해충을 통제하는 새로운 전략으로 이어지기를 희망하며, 그들이 곤충 개체들을 통해 병원균이 이동하는 방법을 해명할 수 있을 것이라 한다. 

애벌레가 한 식물에 머물러 있지 않으며 한 식물이 자신들을 받아주지 않으면 간단히 다른 식물로 이동할 수 있기에 이 전략은 현실세계에서 제대로 작동하지 않을 수 있다.  또한, 토마토 식물이 자연적으로 방출하는 메틸 자스모네이트는 애벌레의 아랫턱을 멈추기에는 너무 느린 걸로 밝혀졌다. 충분한 양의 화학물질을 방출했을 땐, 이미 모두 먹혀 버렸을 것이다. 

하지만 한 식물의 희생이 나머지 식물들을 구할 수 있다. 메틸 자스모네이트 같은 화학물이 다른 식물에게 신호로 기능하여, 방어를 준비하기 시작하려 이야기할 수 있다. 애벌레들이 도달하면 난처하고 경악하게 될지도 모른다.

해당 논문... https://www.nature.com/articles/s41559-017-0231-6.epdf?referrer_access_token=_q_uiMVUK3l4fm0Mqo8v39RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0N_BtPgfYvO13dbN32aF3Q1qtnDrl04eJzATJQeVPrvr6MF9Y1DtDnlCBN74-zHk-CHZlfXAnKM7jwUUBM6F559jV0lwlvQgoVrllZb4hSZUInU8zXAS9SeLfjJGjOo6iZS939mDoRZFBXQp6G23A_q5yyIOk0G_cO_NPW7zXojRlu74SjrZBCANhPf5OrzuZG_cK7IhtOM_u5VJvRoW238sZk9hC5dy01ySukNV8xdSQ%3D%3D&tracking_referrer=blogs.discovermagazine.com

출처... http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2017/07/10/cannibal-caterpillars-tomato-plants/

고추에 병 하나 없이 깨끗함. 이건 초록물의 효과일까? 

호박은 별로 달리는 게 없음. 

오이는 오늘 잔뜩 땄다. 반 푸대는 되겠다.

토마토는 이례적으로 사상 최초로 병으로 시들거림. 

고구마는 폭풍 확산 중. 거기에 섞어짓기하는 조도 이삭이 나와 잘 크고 있음.

기장은 이삭이 나와 조금씩 익어가고 있다. 이걸 새들에게서 어떻게 보호할지 걱정이 되기 시작.

콩은 무럭무럭 자라서 꽃이 피었음. 하얀꽃과 보라꽃.

팥은 튼실하게 자라고 있음. 

녹두는 이제 꽃이 피면서 하나씩 꼬투리가 달리기 시작. 

밭벼는 아직 이삭이 패지 않았음. 논벼들은 벌써 이삭이 패기 시작하던데 좀 늦다.

이상 오늘의 텃밭.

마지막으로 텃밭 지킴이... 사마귀...

그런데 연구진은 Current Biology 저널에 발표한 새로운 논문에서, 유전자조작 과일이 물러지는 데 더 오래 걸리며 토마토의 저장 중 썩게 만드는 곰팡이인 보트리스 시네레아에 대한 더 높은 저항성도 가진다고 보고했다. 

연구진의 Jonathan Jones 교수는 “토마토는 소비자에게 익을 때쯤 공급할 수 있도록 녹색일 때 수확하여 맛과 향이 떨어진다. 우리가 개발한 토마토는 더 늦게 맛과 향이 풍부할 때 줄기에서 수확할 수 있고, 먼 거리를 운송할 수도 있다"고 설명한다. 

연구진은 올여름 이 작물을 생산하고자 캐나다의 기업을 섭외했고, 앞으로 1년 안에 건강에 어떤 이로움이 있는지 임상시험을 할 계획이다. 

관상동맥 심장질환의 위험을 낮출 수 있는지 측정하는 의사들의 도움으로 노포크와 노르위치 대학병원의 환자들에게 보라색 토마토 쥬스가 제공될 것이다.

이 프로젝트를 이끄는 John Innes 센터의 교수 Cathie Martin 씨는 "보라색 쥬스가 대체요법으로 어떤 영향을 미칠 수 있는지 확인할 수 있기를 바랍니다"라고 말한다.

“사람들이 그 토마토를 보면 정말로 대단하다고 생각합니다 … 난 우리가 정말로 사람들에게 이로운 무언가를 만들었다고 생각합니다.”

신규사업으로 분리해 기업을 만든 그 연구진은 보라색 토마토 쥬스가 3년 안에 미국에서 시판되길 희망하고, 영국에서는 강한 규제절차로 인해 더 늦어질 것이다. 

http://www.telegraph.co.uk/science/science-news/10076492/Genetically-modified-purple-tomato-tastier-than-normal-varieties.html

유기농산물이 실제로 건강에 더 좋지 않다고 주장했던 스탠포드의 메타-분석 연구가 기억나는가? (나는 여기에 구멍을 좀 냈다.) 그 연구에 가려진 사실(나는 전체를 가지고 있으나 저작권 문제로 게재할 수 없다)은 유기농산물이 더 높은 수준의 페놀 -식물에서 자연적으로 발생하는 화학물로 항암효과가 있고 기타 퇴행성 질병에 좋다는- 을 가지는 경향이 있다는 결과이다. 

그 연구가 발표된 이후, 스탠포드 연구의 저자 가운데 한 명인 Dena Bravata 씨는 뉴욕타임즈 보고서에서 그 결과를 우습게 여겼다:

(유기농산물과 관행농산물 사이의 총 폐놀 수준의) 차이가 통계적으로 유의미하나, 차이의 크기는 연구마다 매우 다양하며, 그리고 그 데이터는 적은 수의 표본만 가지고 시험한 것이다. "나는 주의깊게 결과를 해석한다"고 Bravata 박사는 말한다. 

PLOS one에 2월 20일 발표된 논문은 유기농업과 페놀 사이의 관계를 강조한다. 연구팀은 브라질의 인근 밭에서 재배한 유기농과 관행농 토마토의 총 폐놀 함량을 비교한다. 똑같은 미기후와 비슷한 토양에서 토마토를 재배함으로써, 연구자들은 영양분 함량에 영향을 미칠 수 있는 환경요인을 통제할 수 있었다.

결과: 총 페놀 함량이 같은 때 수확한 관행농 토마토보다 유기농 토마토에서 139% 높다. 그리고 비타민C 함량은 55% 더 높은 것으로 기록되었다. 

저자들은 유기농의 식물이 경험하는 추가적인 스트레스 —해충을 방어하고, 토양에서 질소 같은 영양분을 더 어렵게 찾아다니는 등— 가 "산화 스트레스와 당분 같은 고농도 수용성 고체의 축적 및 비타민C와 페놀 합성물 같은 과일의 영양 품질에 기여하는 기타 화합물에 차이를 일으켰다"고 가정한다. 즉, 식물이 약간 고생할 때 이러한 중요한 영양분을 더 많이 발생시킨다는 것이다. 그리고 여타 페놀이 풍부한 과일과 채소에서 마찬가지로 사실일 수 있다. 

교체가 발생했다: 관행농 토마토는 훨씬 더 크다. 그러나 작은 토마토가 이용할 수 있는 영양분 밀도가 더 높다면 누가 큰 것을 바라겠는가? 내 경험상, 모든 작은 토마토가 동일하게 더 맛있었다.

이 논문이 복잡한 주제 안에서 하나의 데이터만 다룬다고 지적하는 것은 중요하다; 그리고 저자들은 스스로 유기농업에 의해 페놀 함량이 증가하는 것과 같은 기제를 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 지적한다. 그러나 스탠포드의 논문도 인정하듯이, 거기에는 무언가 연결되어 있을 것 같다. 

http://goo.gl/xMyRi

http://user.chollian.net/~tkddn/sub_02_05.htm

A study conducted at the University of Barcelona shows that organic tomatoes contain higher levels of phenolic compounds than conventional tomatoes. Phenolic compounds are organic molecules found in many vegetables with proven human health benefits. The UB’s Natural Antioxidant Group, headed by lecturer Rosa M. Lamuela, had previously demonstrated that organic tomato juice and ketchup contain higher polyphenol content than juice and ketchup made from conventionally grown tomatoes.

Lamuela points out that during the production process of ketchup and juice, there are lower levels of polyphenols; therefore it was necessary to verify that the differences observed in previous studies had their origin in the tomatoes themselves and not in the technology used during the production process. As lecturer Lamuela states, “it must be verified with raw material.”

Polyphenols — natural antioxidants of plant origin — are considered to be of great nutritional interest because its consumption is associated with reduced risk of cardiovascular and degenerative diseases, and some forms of cancer. The team behind the study has analyzed a variety of tomato called Daniela and has determined its phenolic profile by using liquid chromatography coupled to mass spectrometry. With this method, the research group of the UB could identify 34 different phenolic compounds in tomatoes. According to Rosa M. Lamuela, “the benefit of taking polyphenols through foods is that they contain a wide variety of such molecules, which are increased.” This would be more beneficial to health than the intake of supplements. Tomatoes also contain lycopene and other carotenoids, and vitamin C. Hence, according to Lamuela, “they contain many beneficial compounds.”

Organic or conventional crops?

Differences between organic and conventional tomatoes can be explained by the manure used in both cases. “Organic farming doesn’t use nitrogenous fertilizers; as a result, plants respond by activating their own defense mechanisms, increasing the levels of all antioxidants,” explains the first author of the article, Anna Vallverdú Queralt. “The more stress plants suffer, the more polyphenols they produce,” points out lecturer Lamuela. Numerous scientific investigations show that the consumption of these antioxidants has numerous health benefits. Researchers claim that more studies of clinical evidence are still needed to be able to state that organic products are truly better for our health than conventional ones. Lamuela would like to carry out a study with humans comparing organic and conventional tomato consumers.

Also participating in this research, published in the Journal of Agricultural and Food Chemistry, are researchers Olga Jáuregui, from the UB’s Scientific and Technological Centres (CCiTUB), and Alexander Medina Remón, who, together with Rosa M. Lamuela and Anna Vallverdú Queralt, are from the UB’s Department of Nutrition and Bromatology, from the Reference Network on Food Technology of the Government of Catalonia (XaRTA) and from the Institute for Research on Nutrition and Food Safety (INSA-UB). This research group is also affiliated to the Spanish Biomedical Research Centre in Physiopathology of Obesity and Nutrition (CIBERobn) and RETICS networks, from Carlos III Health Institute.

슈퍼마켓 토마토가 맛없는 이유? 균일숙성을 위한 오랜 교배의 탓도 있을지 모르지만, 유통을 위해서 덜 익은 걸 따서 유통시키는 과정에서 익히는 것도 큰몫을 차지한다. 그리고 키우는 방법도 그럴 것이고... 

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균일숙성 위한 오랜 교배 결과