In this study, the difference in the fragrance component content of plants was confirmed in accordance with various environmental changes by using Hedera helix. The purpose of the experiment is to determine the optimal environment conditions in which scent components are promoted while helping the growth of plants at the pot scale. After the application of each condition, plant leaves were collected and extracted with n-Hexane. Extracts were stored frozen and quantified using a gas chromatography-flame ionization detector(GC-FID). When the wind(2.196m/s) was conducted for 20 minutes, it was confirmed that an average of 0.584mg/L and 0.504mg/L for α-pinene and β-pinene which were higher than when the wind was not applied. The fertilizer was tested by calculating the recommended amount as 100%. In the case of nitrogen conditions, the average value of α-pinene and β-pinene from control condition(0%) was 2.246mg/L and 1.798mg/L, was the highest. The Phosphorus conditions showed the highest fragrance component concentration when the phosphorus fertilizer was 1/8 of the recommended amount, an average of 5.138mg/L and 4.247mg/L. The Potassium conditions showed the highest concentration of fragrance when the potassium fertilizer was 1/4 of the recommended amount, an average of 4.198mg/L and 3.915mg/L. The single wavelength of light was measured after supplying 1,000lx of red, yellow, green, and blue lights. under the condition of all wavelengths was used as a control group. As a result, control showed highest concentration of averaged 0.522mg/L and 0.447mg/L for α-pinene and β-pinene. Denaturing Gradient Gel Electroporesis(DGGE) was performed on fertilizer conditions, and disk diffusion tests were performed at fertilizer and light conditions to check how plants affected by the culture environment interact with related microorganisms. Through this study, it can be applied as a component of plant smart pots grown in individual and household units using fragrance component promoted by changing culture environment. And it is also expected to the effective growth and sympathy with people using aroma scent of plants.
본 연구에서는 아이비(Hedera helix)를 이용하여 바람(진동), 비료 종류, 그리고 빛 파장의 여러 환경적 변화에 따른 식물의 향기 성분 함량의 차이를 확인하였다. 화분 크기의 배양 환경 내 식물의 생장에 도움이 되면서 향기 성분이 촉진되는 최적 환경을 판단하는 것에 목적이 있다. 각각 조건에 따른 적용 이후 식물의 잎을 채취하여 n-Hexane으로 추출하였다. 추출물들은 냉동보관 후 Gas Chromatography-Flame Ionization Detector(GC-FID)를 이용하여 정량하였다. 바람(2.196m/s)을 20분간 적용하였을 경우, α-pinene과 β-pinene에 대하여 각각 평균 0.584mg/L, 0.504mg/L으로 바람을 적용하지 않았을 때보다 더 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 비료는 권장량을 100%로 계산해서 양을 다르게 하여 실험하였는데, Nitrogen 조건의 경우 α-pinene과 β-pinene에 대하여 각각 평균 2.246mg/L와 1.798mg/L의 값을 보이며 control이 가장 높게 나타났다. Phosphorus 조건의 경우 각각 평균 5.138mg/L과 4.247mg/L의 값을 보이며 인 비료를 권장량 대비 1/8을 시비하였을 때 가장 높은 향기 성분 농도를 나타냈다. Potassium 조건의 경우 각각 평균 4.198mg/L와 3.915mg/L의 값을 보이며 칼륨 비료를 권장량 대비 1/4을 시비하였을 때 가장 높은 향기 성분 농도를 나타냈다. 빛 단일 파장은 모든 파장의 빛을 대조군으로 하여 빨간색, 노란색, 초록색, 그리고 파란색을 조건으로 공급한 후 측정하였다. 그 결과 control은 α-pinene과 β-pinene에 대하여 평균 각각 0.522mg/L와 0.447mg/L씩, 빨간색 빛은 0.105mg/L와 0.022mg/L, 노란색 빛은 0.450mg/L와 0.485mg/L, 초록색 빛은 0.224mg/L와 0.171mg/L, 그리고 파란색 빛은 0.249mg/L와 0.188mg/L을 보이며 모든 파장의 빛을 공급하였을 때와 비교하여 현저히 낮아졌다. 비료 조건들에 대하여 Denaturing Gradient Gel Electrophoresis(DGGE)를 수행하고, 또한 비료 조건과 빛 조건들에 대하여 Disk diffusion test를 수행하여 배양 환경에 영향을 받은 식물들이 관련 미생물들과 어떻게 상호작용하는지 확인하였다. 본 연구를 통해 배양 환경 변화에 따른 식물 내 향기 성분의 함량 변화를 이용하여 개인 및 가정 단위에서 재배하는 스마트 화분의 구성 요소로서의 기능과, 식물의 효과적인 생장 증진 및 향기를 이용한 교감 등을 도모하는 가능성을 기대한다.