에틸렌 발생 억제

에틸렌이란?

절화에서 에틸렌은 식물의 자연적인 호르몬으로, 주로 꽃의 시들음, 노화, 성숙, 과일의 숙성 등을 유도하는 역할을 한다. 절화에서 에틸렌 발생의 주요 원인은 여러 가지가 있다.

 

첫 번째로, 물리적 손상이 발생할 때 에틸렌이 분비된다. 꽃을 자르거나 다룰 때 발생하는 상처나 스트레스가 식물에 영향을 주어 에틸렌 생성이 촉진된다.

 

두 번째는 온도 변화에 의한 에틸렌 발생이다. 온도가 높거나 급격히 변화하면 꽃은 스트레스를 받고, 이로 인해 에틸렌 생성이 증가할 수 있다.

 

세 번째로, 꽃의 자연적인 생리적 변화가 에틸렌 발생을 일으킨다. 꽃이 성숙하거나 노화가 진행될 때, 식물은 자연적으로 에틸렌을 생성하여 노화 과정을 가속화한다. 또한, 다른 꽃과의 상호작용도 영향을 미친다. 에틸렌은 공기 중에 확산되며, 주변의 다른 꽃들도 이 호르몬에 영향을 받아 동시에 노화나 시들음이 일어날 수 있다. 예를 들어, 에틸렌을 많이 발생시키는 과일이나 다른 식물이 꽃 주변에 있으면, 꽃이 더 빨리 시들 수 있다.

 

따라서, 절화에서 에틸렌의 발생을 최소화하려면 물리적 손상을 피하고, 온도와 습도를 적절하게 관리하며, 에틸렌 민감한 꽃들 간의 간섭을 줄여주는 것이 중요하다.

 

 

 

카네이션은 에틸렌에 무척 민감하기로 소문난 식물이다. 에틸렌 생합성 억제제인 AOA, STS를 사용하면 수명연장에 도움이 된다. STS로 전처리 시 시간을 정확하게 지켜야지 수명이 연장된다. 시간이 조금 경과하면 효과가 감소해 주의해야 한다. 또한 에틸렌 작용억제제로 사용하는 1-MCP도 카네이션 수명 연장에 큰 도움이 된다.

 

 

 

 

에틸렌 발생 억제

(1) AOA

AOA가 포함된 처리 방법을 사용하면 꽃이 에틸렌에 의해 과도하게 영향을 받지 않도록 막을 수 있어, 절화의 수명을 연장하는 데 유용하다. 특히, AOA는 에틸렌의 수용체와 결합하는 데 영향을 미치지 않으며, 에틸렌의 생성만 차단하는 방식으로 작용한다. 이로 인해 꽃의 색상, 향, 질감을 오래 유지하면서 노화나 시들음을 지연시킬 수 있다.

 

AOA는 상업적 꽃 유통에서 많이 사용되며, 특히 에틸렌 민감한 꽃들, 예를 들어 장미나 튤립 등에서 효과적이다. 에틸렌 억제를 통해 꽃을 신선하고 아름답게 유지하는 데 중요한 역할을 하며, 꽃의 품질을 높이는 데 기여한다. 그러나 AOA는 외생 에틸렌에 대한 효과가 미비하고, STS 대비 가격이 높아 적용될 수 있는 절화 종류가 한정적인게 단점이다.

 

 

 

(2) STS

1978년 네덜란드 Veen이 개발한 물질이다. 현재 네덜란드, 일본에서 생산자가 수확 직후 몇몇 절화에 의무적으로 처리하고있다. 이 처리 방법으로 수명 연장에 큰 도움이 되는 절화는 스위트피, 카네이션, 델피니움, 금어초, 나리 등이 있다. STS로 전처리한 에틸렌 발생은 보존일수가 지나도 증가되지 않아 카네이션의 자기촉매적 에틸렌 생성을 억제할 수 있다.

 

STS는 은 이온을 이용해 이 수용체와 결합하여, 에틸렌이 수용체와 결합할 수 없도록 방해한다. 이렇게 되면 에틸렌이 유발하는 노화 및 시들음을 지연시킬 수 있으며, 꽃을 더 오랫동안 신선하고 아름답게 유지할 수 있다. 주로 절화의 품질을 유지하는 데 사용된다. 절화는 시간이 지남에 따라 에틸렌에 의해 빨리 노화되며, 시들거나 색이 변하는 등의 문제가 발생할 수 있다. STS는 이러한 문제를 예방하고, 꽃의 색상과 향을 더 오래 지속시킬 수 있다. 특히 STS를 처리한 꽃은 에틸렌의 영향을 받지 않아, 상업적으로 더 오랜 시간 동안 신선하게 유통될 수 있다.

 

또한, STS는 상업적 꽃 유통 외에도 연구에서도 활용된다. 예를 들어, 실험실에서 꽃의 에틸렌 반응을 연구할 때, STS를 사용하여 에틸렌 호르몬의 영향을 억제하고, 다양한 실험을 진행할 수 있다. STS는 또한 냉장 보관이 필요한 절화에 사용되며, 이로 인해 저장 중에도 꽃이 신선함을 유지할 수 있도록 돕는다.

 

 

 

 

(3) 1-MCP

1-MCP의 작용 메커니즘은 매우 효율적이다. 에틸렌은 식물의 세포 표면에 있는 에틸렌 수용체에 결합하여 다양한 생리적 반응을 일으킨다. 그러나 1-MCP는 이 수용체와 결합하여 에틸렌이 수용체에 결합하는 것을 방해한다. 이로 인해 에틸렌은 더 이상 세포의 노화나 성숙 과정을 촉진할 수 없으며, 절화의 신선함이 오래 유지된다. 1-MCP는 비휘발성 물질로, 일단 처리된 후에는 꽃의 상태를 장기간 안정적으로 유지할 수 있다.

 

1-MCP는 냉장 보관이나 수송 중에도 꽃의 노화를 지연시켜, 꽃이 신선한 상태로 소비자에게 도달할 수 있도록 돕는다. 또한, 1-MCP는 과일과 채소에도 사용되며, 에틸렌에 의한 성숙을 지연시키는 데 효과적이다.

 

1-MCP는 가스 형태로 처리되며, 보통 방에 일정 농도로 흘려 보내어 꽃에 직접 영향을 미친다. 1-MCP 처리 후 꽃은 에틸렌의 영향을 받지 않으므로, 더 오래 신선하게 유지되고, 꽃의 색상과 향이 더 오래 지속된다. 특히, 에틸렌이 많이 발생하는 환경에서 유통되는 꽃들을 다룰 때 1-MCP는 중요한 역할을 한다.

 

 

 

 

(4) NBD

NBD는 온도, 습도, 빛과 같은 다른 환경 요소와 결합하여 절화의 보존에 최적의 조건을 제공할 수 있다. NBD는 1-MCP와 비슷한 방식으로 작용하지만, 두 물질은 각각 다른 메커니즘을 통해 에틸렌의 작용을 억제한다. NBD는 장기 보관이나 수송 중에도 효과적으로 꽃의 품질을 유지하며, 노화나 시들음을 예방한다.

 

NBD의 주요 장점은 저독성이기 때문에 꽃에 미치는 부작용이 적고, 꽃의 품질을 해치지 않으면서 효과적으로 에틸렌의 작용을 억제한다는 것이다. 이는 절화뿐만 아니라, 과일이나 채소와 같은 다른 식물의 보관에도 사용될 수 있다.

 

NBD는 비등점이 89로 낮은 액체로 부용성이고 냄새가 나서 storage chamber에서 처리해야 한다. 그리고 휘발성 물질로 실온에서 증발되고 빠르게 조직에 확산, 투과된다. STS는 한번 처리해도 되는것과는 반대로 계속 처리과정을 거쳐야한다.