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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)

Journal of Agriculture & Life Science Vol.56 No.2 pp.107-115
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2022.56.2.107

Metabolomic Change of Oriental Melon and Its Skin Browning by Coconut Oil and Beeswax Coating Treatment During Room Temperature Storage

Ga-Young Lee¹, Me- Hea Park², Kang-Mo Ku³*

¹Department of Plant Biotechnology, College of Agriculture & Life Science, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Republic of Korea
²Posthatvest Research Division, National Institute of Horticultural and Herbal Science, Rural Development Administration (RDA), Wanju, 55365, Republic of Korea
³Department of Plant Biotechnology, College of Agriculture & Life Science, BK21 Interdisciplinary Program in IT-Bio Convergence System, Chonnam National University, Gwangju, 61186, Republic of Korea

†

These authors contributed equally to this work.

^* Corresponding author: Kang-Mo Ku (Tel) +82-62-530-2065 (E-mail) ku9@jnu.ac.kr

Received January 16, 2022 Review January 16, 2022 Accepted March 23, 2022

Abstract

This study analyzed fruit quality and white stripes browning of oriental melon after edible wax coating treatment. To reduce white stripes browning of oriental melon, mixture of coconut oil and bee wax (9:1 w/w) treatment was applied to oriental melon and fruit quality, ethylene production, and respiration were evaluated. Although edible coating treatment did not significantly change firmness and brown index of white stripes in oriental melon, lightness (L*), redness (a*), and hue angle of yellow fruit skin area were significantly different between control and edible wax treatment. The changed color in yellow skin area of fruit may be affected by respiration and ethylene production by edible wax treatment. Metabolomic pathway analysis showed alanine, aspartate, and glutamate metabolism was the most significantly affected metabolism by edible coating treatment. Especially, gamma-aminobutyric acid, aspartic acid, and myo-inositol were the significantly changed metabolites by partial least squares-discriminant analysis. Thus, this study suggests edible wax coating treatment maintain freshness of oriental melon by reducing respiration and ethylene production which can be utilized to improve marketable quality of oriental melon.

Key Words : Edible wax , GABA , Metabolite , Oriental melon , Proline , Storage

코코넛 오일과 밀랍의 혼합 코팅처리에 의한 참외 실온저장시 과피색과 물질대사 변화

이 가영¹, 박 미희², 구 강모³*

¹전남대학교 농업생명과학대학 원예생명공학과 연구원
²농촌진흥청 국립원예특작과학원 저장유통과 연구사
³전남대학교 농업생명과학대학 원예생명공학과 부교수, BK21 IT-Bio융합시스템농업교육연구단

초록

본 연구에서는 참외과실의 수확후 식용왁스코팅처리가 과실품질 및 과골 갈변에 미치는 대사체의 변화를 분석하였다. 코코넛 오일과 밀랍 (9:1 w/w) 처리를 참외 과실표면에 코팅 후 실온 저장 7일후에 과실 품질, 에틸렌 발생량 및 호흡량을 조사하였다. 그 결과, 참외의 경도와 골갈변도는 식용코팅처리된 과실과 무처리군 사이에 유의한 차이는 없었다. 하지만, 과피색의 명도(L*), 순도(a*), 및 색상각(hue angle)은 식용왁스처리군이 무처리군에 비해 유의한 차이가 있었다. 이는 호흡량 및 에틸렌 발생량이 식용왁스처리에 의해 유의하게 낮아져 과피색이 유지된 것으로 생각된다. 식용왁스 처리에 의한 참외의 대사체 변화를 분석한 결과, gamma-aminobutyric acid, aspartate 그리고 myo-inositol 대사가 가장 유의적인 차이를 나타났으며, 특히 삼투보호제 역할을 하는 alanine, 가바(GABA)성분이 식용왁스코팅에 의해 증가하였다. 따라서, 식용왁스코팅처리는 호흡과 에틸렌 발생의 억제, 수분 스트레스 경감 등을 통해 참외의 선도 유지를 유도한 것으로 판단되며, 참외 과피색 변화 억제 등 상품성 향상에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

키워드 : 가바 , 대사체 , 식용왁스 , 저장 , 참외 , 프롤린

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Cited-By

Funding:

서언

참외는(Cucumis melo L. makuwa)는 달콤하고 아삭한 식감과 특유의 향기때문에 생과로 주로 소비되는 한국의 중요한 원예작물 이다 (Zhang et al., 2015;Liuet al., 2018;Park et al., 2020). 참외는 서양계 멜론과 달리 아삭거리고, 무기질 및 비타민 함량이 높다(Kim et al., 2010). 시설에서 재배된 참외의 경우 수확은 3월 부터 시작되며 상대습도가 높고, 기온이 높은 초여름에 집중출하되 기 때문에 수확, 저장, 유통 중 품질이 쉽게 저하될 수 있다(Shin et al., 2000). 참외 저장은 품종에 따라 다르지만 일반적으로 90-95% 상대습도에 7-10℃ 온도의 저온 조건이 적당하지만(Kim et al., 2010). 저온에서 장기 저장될 때 저온 장해로 인해 상품성의 저하가 발생한다. 4°C 저온에서 2주이상 저장될 때 참외의 흰 과골 (과일의 골자기 부분)에서 갈변 발생하며 주요한 상품성 저하의 원인이 되고 있다(Park et al., 2020). 참외의 수확 후 품질 저하를 방지하기 위한 연구로서 지금까지 modified atmosphere (MA) 포장에 의한 골갈변 억제 및 상품성 향상이 보고되었으며 ark (Kang & Park, 2000;Park et al., 2020), 열수처리(38°C) 에 의한 저온장해 완화와 저장성 향상법이 보고되었다 (Kang et al., 2005). 또한, 1-MCP를 처리하여 참외 골의 색도 변화와 저장성 향상에 관한 연구도 진행되었다(Bai et al., 2014). 최근 연구에 따르면, 흰 과골에는 노란색 과피보다 표면왁스가 적고 큐티클층이 얇아 세포막의 손상 으로 인한 지질과산화를 갈변의 원인으로 추정하고 있다(Park et al., 2020).

식용 필름 및 코팅을 사용하는 주요 이점은 식품과 함께 섭취 할 수 있으면서 품질을 향상시킬 수 있다는 것이다(Rojas-Graü et al., 2009). 식용 코팅 기술을 적용하였을 때 당근, 오이, 레몬 등 다양한 작물에서 저장성 및 품질 개선의 효과가 있다고 보고되 었다 (Li & Barth, 1998;Porta, 2013;Olawuyiand Lee, 2019;Nasrin et al., 2020). 특히 최근 연구에 의하면 코코넛오일과 밀랍 을 9:1 (w/w)비율로 레몬에 도포하였을 때 대조군(무처리)과 코코 넛오일 단독 처리군에 비해 수분손실, 호흡, 에틸렌 발생량이 유의 하게 낮았고, 관능적품질 및 엽록소 함량의 유의한 유지효과가 보고되었다(Nasrin et al., 2020). 하지만, 코코넛오일과 밀랍의 9:1 과 8:2 비율간의 큰 품질차이는 보이지 않았었다. 이런 식용코 팅 실험결과를 고려해보면, 참외의 과피 전체를 식용왁스로 코팅을 하게 되면 참외의 겉보기 품질과 관련이 있는 흰 과골의 갈변과 과피색 변화를 억제할 수 있으며 수확 후 저장품질을 연장시킬 수 있을 것으로 기대 된다. 하지만, 참외에 식용왁스처리를 한 연구 는 찾기 힘든 실정이다. 따라서, 본 실험에서는 참외의 흰 과골의 갈변 및 과피색 변화를 억제하는 방안의 하나로서 기존 레몬에 적용하여 효과가 있었던(Porta, 2013;Nasrin et al., 2020) 코코넛 오일과 밀랍 9:1 처리를 참외 전체에 도포하여 이에 수반하여 변화 할 수 있는 수확후 생리변화, 다변량 통계를 기반으로한 대사체적 접근 및 물질대사 변화를 측정하였다.

재료 및 방법

1. 시료 및 왁스처리

본 실험에서 사용한 참외는 ‘알찬꿀’ 품종으로 경상북도 성주군 초전면 고산리 햇살농원에서 수확된 참외중 건전과만 선별한 후 20개를 대조군과 처리군으로 나누어 처리군에는 코코넛오일과 밀 납을 9:1 (w/w)로 녹인(250℃에서 녹임) 식용왁스를 참외 표면 전체에 최소한의 양으로 고르게 도포 (0.5-0.7 mL/개) 처리한 후 종이박스에 넣고 실온에서 7일동안 저장하였다. 저장중 평균온도 는 24℃였고 평균 상대습도는 60%였다.

2. 골갈변도 측정

골갈변도 점수는 1-5점으로 점수를 측정할 수 있게 넓이와 갈변 정도를 수치로 제시한 기준에 따라 4명의 평가자가 평가하였다 (Park et al., 2020); 1(발생 없음), 2(약간 2~5%), 3(보통 5~25% 미만), 4(심함 25~50% 미만), 그리고 5(매우 심함 50% 이상).

3. 총 가용성고형물함량, 경도, 과피 색도 측정

가용성고형물 함량은 5개의 과육을 하나의 반복으로 착즙 후 디지털 굴절당도계(Digital Refractometer PAL^-1, Atago Co. Ltd, Tokyo, Japan)를 이용하여 3개의 다른 묶음에서 측정하였다. 경도 는 각 처리별로 15 개체에서 과피를 2 mm 정도 벗긴 후 과육의 표면으로부터 2 mm･sec^-1 의 속도로 경도계(TA Plus; Lloyd Instruments Ltd., Fareham, Hampshire, UK)를 사용하여 측정하 였다. 참외의 과피색은 색차계(Model CR-400; Minolta, Osaka, Japan)로 총 20개의 참외에서 3반복으로 Hunter의 L*, a* b*, C, 그리고 Hue angle 값을 각각 측정하였다.

4. 호흡량 및 에틸렌 발생량 측정

호흡량 및 에틸렌 발생량은 참외 2개체(평균 300 g)를 3.4L의 밀폐용기에 밀봉한 후 가스를 2시간 동안 축적한 후 1mL를 주사기 로 포집하여 GC (Agilent 7890B, Agilent Technologies)로 분석 하였다. 과실 2개체를 담은 용기에서 2번의 가스를 추출한 4 반복 의 결과에서 분석을 수행하였다. 호흡량 분석은 열전도도 (TCD, thermal conductivity detector) 검출기를 사용하여 주입온도는 110°C, 컬럼온도는 70°C, 그리고 검출 온도는 150°C 조건으로 측정하였다. 에틸렌 발생량은 주입온도 110°C, 컬럼온도는 70°C, 그리고 검출온도는 250°C의 GC 조건에서 불꽃 이온화검출기 (FID, Flame Ionization detector) 검출기로 측정하였다(Yang et al., 2020).

5. 표적 대사체 분석

수용성 일차대사산물은 기존 출판된 논문의 방법을 이용하여 기체 크로마토그래프-질량분석기를 이용하여 분석하였다(Park et al., 2021). 참외 과육에서 얻은 과즙 10 μL를 1.5 mL 원심분리용 튜브에 넣고 내부 표준품으로 20 μL의 ribitol (10 mg mL^-1)를 넣은 후 동결건조기가 연결된 원심분리기에서 14시간 건조하였다. 유체도화를 위해 50 μL의 methylamine hydrochloride (40 mg mL^-1 in pyridine)를 넣고 37°C에서 90 분 동안 800 rpm로 교반 하며 반응시켰다. 이후 80 μL의 N-methyl-N-trimethylsilyl-trifluoroacetamide + 1 % trimethylchlorosilane를 넣고 60°C에서 1시간동안 800 rpm로 교반하여 유도체화하였다. 시료는 기체 크로 마토그래프-질량분석기(Nexis GC-2030-QP 2020 NX GCMS, Shimadzu)에 장착된 DB-5MS 컬럼(30 m × 0.25 mm, 0.25 m, Agilent)을 통해 분석하였다. 시료 주입량은 1 μL였고 인젝터와 검출기 온도는 모두 250°C. 오븐의 시작온도는 80°C로 2분동안 지속한 이후 분당 15°C로 330°C까지 증가시킨 후 5분동안 지속하 였다. 헬륨의 유속은 분당 1.2 mL였고 이온소스의 온도는 300°C 였으며 질량분석기 설정범위는 40에서 650였다(Park et al., 2021).

6. 통계분석

T검정은 엑셀에서 T검정 함수를 이용하여 계산하였다. 기체크 래마토그래프-질량분석기의 결과는 mzXML로 GC-MS Solution 프로그램에서 전환한 후 XCMS 패키지를 이용하여 정렬하였으며 내부표준품을 이용한 정규화 및 auto-scaling이후 PLS-DA (Partial Least Squares Discriminant Analysis)를 MetaboAnalyst (www.metaboanalyst.ca)에서 실시하였다 (Song, HJ and Ku, KM, 2021). 패스웨이 분석 또한 MetaboAnalyst에서 분석을 하였다.

결과 및 고찰

1. 참외 과골 갈변도

참외 건전과를 선발하여 식용왁스를 처리한 직후, 참외의 표면 은 무처리군과 비교하여 광택이 현저하게 생성되었으나 실온에서 7일간 저장한 이후 무처리군과 처리군과의 광택의 차이는 줄었다 (Fig. 1A). 참외 무처리군과 식용왁스 처리군의 실온 7일 저장시 무처리군에 비해 식용왁스 처리군이 흰 과골의 갈변이 수치적으로 낮게 발생하였지만 통계적 유의성은 없었다(Fig. 1B). 패널들의 육안평가에서 무처리군 참외는 갈변도 2.6 식용왁스 처리군은 갈 변도 2.0을 보여주어 식용왁스 처리는 상온 7일 저장 이후 갈변도 는 통계적으로 유의하지는 않았다(P=0.15, Fig. 1B).

2. 총가용성고형물, 경도, 색도 변화

총 가용성 고형물의 함량은 왁스처리 직후 11.9 Brix였고 실온 저장 7일째의 무처리군과 식용왁스 처리군 참외는 각각 13.1와 12.5 Brix였다(Fig. 2). 참외 실험 시작일의 참외시료에 비해 상온 7일 이후의 무처리 참외의 총 가용성 고형물은 유의하게(P=0.05) 증가하였으나 무처리군과 처리군간의 통계적 차이는 없었다 (P=0.16). 상온에서 7일 저장 이후의 무처리군과 처리군의 경도는 25.43과 28.88 N으로 처리군이 수치적으로 식용왁스 처리군이 높 았으나 통계적 차이는 없었다(P=0.10, Fig. 3). 실온 저장 7일 후 참외의 노란색 과피의 색도를 측정한 결과 L* (lightness)은 대조 군이 71.19인 반면 처리군은 67.65로 대조군 참외가 통계적으로 유의하게 밝은 색을 나타내었다(P=0.003, Table 1), a* (redness) 의 경우 대조군이 0.71인 반면 처리군은 -1.47로 대조군이 수치적 으로 조금 더 붉은 색을 보이지만 통계적으로 유의한 차이를 나타 내지 않았다(P=0.092). b* (yellowness)는 대조군이 50.60였고 처리군이 53.85로 처리군이 높게 나타났으나 통계적으로 유의하지 않았다(P=0.109). C* (채도)는 색의 엷고 짙은 정도를 나타내는 요소로 대조군이 50.72, 처리군이 53.91으로 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다(P=0.110). 색상각 (Hue angle)은 대조군이 89.43 처리군이 91.62로 통계적으로 유의하였다(P=0.002). 색상 각은 90도가 노란색을 기준으로 하여 90도보다 높으면 녹색으로 낮으면 적색으로 색이 변한다. 이전 실험에서는 식용왁스 처리가 상온 18일동안의 저장 기간동안 레몬의 견고함과 총 가용성고형물 의 함량을 보존하였다고 보고하였으나 본 실험에서는 유의한 결과 를 얻지 못하였고 이는 상온에서 일주일이라는 짧은 실험기간으로 인한 차이라고 생각된다(Nasrin et al., 2020). 하지만, 참외의 과피 의 밝기와 색상각은 식용왁스 처리에 의해 유의하게 변화하였다. 이는 과채류에서 중요한 시각적 품질은 경도와 총 가용성고형물보 다 조기에 변화하므로 참외의 품질관리에 중요한 지표가 될 수 있다고 판단되며 이전 참외 연구의 결과와 일치한다(Park et al., 2020).

3. 식용왁스 처리에 따른 호흡량 및 에틸렌 변화

실온에서 7일간 저장이후 대조군과 처리군에서 호흡량과 에틸 렌 발생량을 측정하였다(Fig. 4). 호흡량은 대조군 참외는 4.96 μL/kg/hr, 식용 왁스 처리군은 2.88 μL/kg/hr 로 식용왁스 처리에 의해 호흡량이 유의적으로 낮게 나타났다(P=0.021). 에틸렌 발생 량은 대조군에서 한시간당 1.43 μL/kg/hr 을 발생한 반면 처리군 에서는 측정되지 않아 식용 왁스 코팅처리에 의한 에틸렌 발생이 유의적으로 억제되었다(P=0.028). 이전 연구에서 같은 조성의 식 용왁스 처리가 대조군에 비해 유의한 호흡 감소 및 에틸렌 생성 감소에 영향을 준다고 보고되었으며 그 결과 레몬의 황화율이 유의 하게 줄었다고 보고하였다(Nasrin et al., 2020). 줄어든 호흡과 에틸렌량 발생은 식용왁스처리가 산소와 이산화탄소의 이동을 막 는 물리적 장벽이 되어 호흡량이 줄고 산화율이 줄어든 것으로 판단된다(Nasrin et al., 2020). 따라서, 본 연구에서 나타난 식용왁 스처리에 의해 참외 과피색의 차이와 유의하지 않지만 수치적인 차이를 보인 총 가용성고형물 함량, 경도, 및 과골 갈변도는 호흡량 과 에틸렌 발생량의 차이에 의한 대사활동 지연과 관련이 있을 것으로 판단된다.

4. 식용왁스처리에 의한 대사체 변화

참외의 식용왁스 처리에 의한 실온 저장중의 물질대사의 변화를 PLS-DA로 분석하였다. Fig. 5의 (A)는 7일간 상온에서 저장된 대조군과 처리군 참외의 PLS-DA결과이며, (B)는 두 집단의 차 이를 설명하는 물질들 중 VIP (Variable Importance in the Projection) 값이 높고 통계적으로 유의한 것을 정리한 결과이다. PLS-DA 분석을 통해 Score Plot을 얻었고 상온 7일 저장이후에는 대조군과 처리군 두 집단이 명확하게 구분되어 졌으며 이를 설명하 는 제1요인은 전체 변이를 34.9% 설명하고 있다 (Fig. 5A). PLS-DA 교차검증 결과, 3개의 요인을 선정하는 것이 overfit을 피하는 적절 한 요인의 수이며 R²은(모델 적합도) 0.95, Q2(모델 예측도)는 0.73이었다. VIP를 이용하여 식용왁스처리에 의해 유의하게 변화 하는 물질을 선발하였다. VIP는 두 집단을 잘 분리해줄 수 있는 변수의 기여도를 정량적으로 보여주며 보통 VIP score가 1.0 이상 인 변수들이 집단간의 차이를 잘 설명해주는 중요한 지표물질이 된다. 하지만, VIP 값이 높지만 통계적으로 유의하지 않은 경우가 있기도 하기 때문에 VIP값으로 선발된 변수 중 통계적으로 유의한 값들을 찾아 NIST mass spectra library를 이용하여 물질을 동정 하고 표준품 물질을 이용하여 확인하였다(Table 2). 그 결과, aspartic acid (aspartate), gamma-aminobutryic acid (GABA), 및 myo-inositol이 높은 VIP값과 (VIP>1.7)과 T-검정에서 낮은 P 값(<0.05)을 나타내었다(Fig. 5B). Aspartic acid와 GABA는 CA나 MA저장에서 낮은 산소농도에 의해서 증가한다고 보고 되 었다(Brizzolara et al., 2020). 특히, GABA는 과채류의 환경스트 레스에 적응하는 것과 에너지대사에 있어 중요한 물질로 알려져 있다(Brizzolara et al., 2020). 식물은 산소가 적은 상태인 hypoxic 조건에 놓이게 되면 GABA가 증가하는데 이는 스트레스 상황에서 증가하는 과다한 H₂O₂를 RBOH유전자 발현을 통해 조절하기 위 함이라는 보고가 있다(Wu et al., 2021). Aspartate의 증가는 호흡 으로 인한 탄소 부족으로 단백질 분해(proteolysis)가 시작됨을 의 미한다(Obata & Fernie, 2012).

5. 식용왁스처리에 의한 물질대사 변화 분석

식용왁스처리에 의해 변화하는 저장중 생리를 알아보기 위해 대사경로 변화를 분석한 결과, alanine, aspartate 및 glutamate 물질대사와 butanoate 물질대사가 pathway impact (>0.1)와 통계 적 유의성 -log10(p)>4을 나타내었다(Fig. 6). alanine, aspartate 및 glutamate 패스웨이에는 22개의 물질들이 등록되어 있으며 이 중 alanine, aspartate, 그리고 GABA 3개의 검출된 대사체가 이 물질대사와 관련이 있다. Butanoate 물질대사는 17개의 대사체가 등록되어 있으며 측정된 대사체중 GABA가 이 물질대사에 속한 다. Glycine, serine, 그리고 threonine 물질대사에는 33개의 대사 체가 등록이 되어 있으며 glycine, aspartate, 그리고 threonine이 해당 물질대사와 관련이 있는 측정된 물질이다. Inositol phosphate 물질대사는 28개의 대사체가 관여하는 물질대사로 측정된 물질 중에는 myo-inositol이 해당 물질대사와 관련이 있다. alanine과 GABA는 스트레스에 저항하여 질소와 탄소를 저장하여 삼투보호제 역할을 하고 급격한 탄수화물 고갈에 대한 균형을 맞추 는 대사물질이라고 보고되었다(Brizzolara et al., 2020). 또한, 저 산소증 (hypoxia)상태에서 GABA의 증가가 세포막 회복과 활성 산소종에 의한 세포질 K+ 불균형을 막아준다고 보고되었다 (Wu et al., 2021). 따라서, alanine, aspartate 및 glutamate 물질대사가 가장 크게 차이가 난 물질대사라고 분석이 된 것은 처리군에서 식용왁스을 통해서 호흡과 에틸렌의 생성이 낮아지고 수분손실이 줄어 대조군과 가장 큰 차이를 보이는 물질대사 변화에 기인한 것으로 해석된다. 이전 연구에서는 alanine, aspartate 및 glutamate와 재배 중 혹은 수확후 저장중 수분손실과 관련이 있다는 보고가 있었다(Barickman et al., 2020;Liu et al., 2022). 이전 연구에서는 코코넛 오일만 도포한 처리군에 비해 코코넛오일과 밀 납을 9대1로 도포처리한 레몬을 상온(21 ± 2 °C)에서 18일 저장 하였을 때 10% 이상 낮은 중량감소율을 보였다(Nasrin, TaA et al., 2020). 따라서, 코코넛 오일 단일 처리보다는 밀납을 혼합처리 한 조성이 수분감소에 유의하게 높은 효과가 있었으며 본 실험의 alanine, aspartate 및 glutamate 물질대사변화는 수분감소 억제에 의한 효과라고 판단된다.

6. 식용왁스처리에 대한 가능성과 고찰

여러 작물에서 식용왁스 처리에 의한 수확후 저장 중 혹은 이후 의 품질의 유지 및 개선에 대한 보고가 있었다 (Li & Barth, 1998;Rojas-Graü et al., 2009;Porta, 2013;Olawuyiand Lee, 2019;Nasrin et al., 2020). 참외의 경우 한국내에서의 생산과 소비가 집중되어 있어 수확후 저장에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구를 통해 식용왁스처리에 의해 호흡량 및 에틸렌 발생량의 저하 를 통한 참외 과피색 유지 및 물질대사의 변화는 식용왁스 처리에 의한 참외 저장성 향상 가능성을 시사하였다. 그러나, 식용왁스 처리를 전체적으로 두껍게 도포하면 저산소 호흡을 유도하여 과실 을 물러지게 만들 수도 있다. 따라서, 적정수준의 왁스 도포 두께와 APC에서의 도포 방법에 대해서는 차후 연구가 더 진행되어야 하 겠다. APC에서 사용되기 위해서는 기존 공정에 추가적인 왁싱처 리 공정이 필요하므로 실질적인 적용에는 추가적인 연구가 필요하 다. 또한, 식용왁스 도포후 참외의 미끌거리는 성질을 보완하는 기술이 개발이 되어야 할 것으로 보인다. 본 실험을 통해 밝혀진 왁스도포에 의한 수확후 저장중 작물의 물질대사변화는 참외에서 처음으로 연구된 것으로 향후 수확 후 저장 중 물질대사 변화 연구 에 중요한 기초자료로 활용될 것이다. 해당 물질대사 변화 정보는 산소가 적은 Modified atmosphere packaging이나 MA저장 상태 에서의 참외 생리변화를 이해하는데 필요한 기초자료이다. 마지막 으로 참외를 상온 저장, 유통, 및 진열시 발생하는 과피색 변화 및 과골 갈변을 최소화하여 선도유지기간을 연장시키는데 식용왁 스 처리 기술이 활용 될 수 있을 것이다.

감사의 글

본 연구는 전남대학교 기본 연구활동비의 지원 (2021-50167)과 농촌진흥청 국립원예특작과학원 고유 연구 사업 (PJ 01601101)지 원을 받았습니다.

Figure

Fig. 1.

Photographs (A) of control and coconut-bee wax (9:1) treated oriental melons after 7 days storage at room temperature and browning index (B) of white stripes on oriental melon after 7 days storage at room temperature without (control) or with coconut-bee wax (9:1) wax (treatment). Scale bar in photo indicate 15 cm. Red arrows indicate browning symptom in picture A. Four trained panels evaluated browning level based on visual quality chart from 20 oriental melons. NS indicates non-significant difference between control and treatment by T-test at P=0.05.

Fig. 2.

Total soluble solid content (SSC) of oriental melon between control and treatment after 7 days storage at room temperature (n=20). NS and * indicate non-significant and significant difference between control and treatment by T-test at P=0.05, respectively.

Fig. 3.

Hardness (N) of oriental melon between control and treatment after 7 days storage at room temperature (n=20). NS indicates non-significant difference between control and treatment by T-test at P=0.05.

Fig. 4.

Respiration rate (CO₂, A) and ethylene production (C2H2, B) of oriental melon from control and treatment after 7 days storage at room temperature storage. * indicates significant difference between control and treatment by T-test at P=0.05.

Fig. 5.

Partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) scores plot (A), loading plot (B), and significantly different metabolites (C) between control and treatment after 7 days storage at room temperature. Metabolites were analyzed by GC-MS and the chromatogram display in (D). GABA=gamma aminobutyric acid. * indicates significant difference between control and treatment by T-test at P=0.05.

Fig. 6.

KEGG pathway analysis from untreated and edible-wax coated oriental melon after 7 days storage at room temperature. X-axis displayed the pathway impact values that were calculated based on topology analysis, and the circle sizes corresponded to the pathway impact scores; Y-axis displayed the -log(p) values that were calculated by over-representation analysis, and the circle colors corresponded to p values.

Table

Table 1.

Lightness, a*, b*, C* and Hue angle between untreated and edible wax coated oriental melon after 7 days storage at room temperature (n=20).

Table 2.

The list of significant metabolites between non-treated and edible-wax treated oriental melon after 7 days storage at room temperature. NIST library-based putative identification of primary metabolites analyzed by GC/MS.

Reference

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