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아이스플랜트

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목차

1. 개요

아이스플랜트(학명: Mesembryanthemum crystallinum)는 다육 식물로, 잎과 줄기에 물과 염분을 저장하는 블레더 세포가 발달한 것이 특징이다. 아프리카, 시나이 반도, 남부 유럽이 원산지이며, 북아메리카, 남아메리카, 호주 등지에서도 발견된다. C3 광합성과 CAM 광합성을 모두 수행하며, 건조하거나 염분이 많은 환경에서는 CAM 광합성으로 전환하여 환경 적응 용질을 생성한다. 어린 잎과 줄기는 식용으로 사용되며, 샐러드, 튀김, 볶음 요리 등에 활용된다. 또한, 미오이노시톨, 피니톨 등 유효 성분을 함유하여 건강 기능성 채소로도 주목받고 있다.

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아이스플랜트 - [생물]에 관한 문서
기본 정보
''M. crystallinum''이 [[란사로테 섬]], [[카나리아 제도]]에서 꽃을 피우고 있다.
M. crystallinum이 란사로테 섬, 카나리아 제도에서 꽃을 피우고 있다.
속메셈브리안테뭄속 Mesembryanthemum
종크리스탈리눔 M. crystallinum
학명Mesembryanthemum crystallinum L.
이명Cryophytum crystallinum (L.) N.E.Br.
한국어 이름아이스플랜트
영어 이름Common Ice Plant, Crystalline Iceplant
분류
계식물계 Plantae
문피자식물문 Magnoliophyta
강쌍떡잎식물강 Magnoliopsida
목석죽목 Caryophyllales
과ハマミズナ科(하마미즈나과, 번행초과) Aizoaceae

2. 특징

아이스플랜트는 다육 식물의 일종으로, 발아율이 낮고 성장 속도가 느려 약 90일이 소요된다. 재배가 쉽지 않아 일본에서는 재배 성공까지 10년이 걸리기도 했다.

Mesembryanthemum crystallinum|메셈브리안테뭄 크리스탈리눔la은 길이 20cm에서 60cm에 이르는 포복 줄기를 가지고 자란다.[2] 잎의 길이는 2cm에서 10cm 사이이다.[2] 3월부터 10월까지 꽃이 피며,[2] 여러 겹의 꽃잎을 가진 꽃은 지름이 2.5cm 정도이다.[2] 꽃은 아침에 피고 밤에 닫히며, 곤충에 의해 수분된다.[3]

이 식물의 가장 큰 특징 중 하나는 줄기와 잎 표피에 발달한 투명한 블레더 세포(방광 세포, 염낭 세포)이다. 이 확대된 표피 세포는 주로 물을 저장하고[3] 흡수한 염분 등 다양한 성분을 축적하는 역할을 한다. 크기가 2mm 전후에 달하는 이 세포는 투명하고 반짝이는 모습 때문에 종명 '크리스탈리눔'(crystallinum)의 유래가 되었다.

방광 세포


아이스플랜트는 생존 환경에 따라 광합성 경로를 전환할 수 있는 독특한 능력을 지녔다. 평상시에는 일반적인 C3 광합성을 하지만, 건조하거나 염분이 많은 스트레스 환경에 놓이면 CAM형 광합성으로 전환하여 생존력을 높인다. CAM형 광합성을 할 때는 아미노산의 일종인 프롤린이나 당알코올인 피니톨과 같은 환경 적응 용질을 더 많이 생합성하여 가혹한 건조 스트레스로부터 스스로를 보호한다.

염생식물로서 내염성이 매우 높아 해수와 비슷한 농도의 염화나트륨 용액에서도 수경재배가 가능하다. 이러한 특성과 비교적 짧은 생활환(약 반년) 덕분에 식물의 내염성 연구에서 모델 생물로 주목받고 있다. 다만, 토양에서 재배할 경우 토양 내 카드뮴과 같은 유해 중금속이 있다면 다른 작물보다 더 많이 흡수하고 축적하는 경향이 있다.[10]

아이스플랜트는 환경 조건에 따라 1년생, 2년생 또는 다년생 식물이 될 수 있지만, 일반적으로 수명 주기는 몇 달 안에 완료된다.[3] 원산지는 아프리카, 시나이 반도, 남부 유럽이며, 북아메리카 남서부,[2] 남아메리카, 호주 등지에도 귀화했다.[1] 배수가 잘 되는 모래 토양부터 양토, 점토 토양까지 다양한 토양에서 자랄 수 있으며, 영양분이 부족하거나 염분이 많은 토양에서도 잘 견딘다. 길가, 쓰레기 매립지, 농가 주변 등 교란된 장소에서도 흔히 발견된다.[3]

3. 생태

아프리카, 시나이 반도, 남부 유럽이 원산지이며, 북아메리카 남서부,[2] 남아메리카, 호주 등지에도 귀화하였다.[1] 배수가 잘 되는 모래 토양(모래 언덕 포함)부터 양토, 점토 토양에 이르기까지 다양한 종류의 토양에서 자란다. 영양분이 부족하거나 염분이 있는 토양(염생 식물)에서도 잘 견디며, 길가, 쓰레기 매립지, 농가 주변 등 교란된 장소에서도 흔히 발견된다.[3]

북아메리카, 남아메리카, 오스트레일리아에서는 침입종으로 지정되어 있다.[5][6][7] 아이스플랜트는 열악하거나 염분이 많은 토양에서도 잘 자라고 교란된 지역을 선호하는 특성 때문에 토착종과의 경쟁에서 우위를 점하기 쉽다. 또한, 식물이 자라는 동안 염분을 축적했다가 죽은 뒤 토양으로 방출하는데, 이는 다른 식물의 발아를 방해하여 아이스플랜트가 새로운 지역에 쉽게 정착하도록 돕는다.[3][7]

가축은 이 식물을 거의 먹지 않는다.[3]

3. 1. 생물학

아이스플랜트는 다육 식물의 일종으로, 발아율이 낮고 성장 속도가 느려(약 90일 소요) 재배가 쉽지 않은 편이다. 일본에서 재배에 성공하기까지 10년이 걸렸다는 보고가 있다.

이 식물은 생존 환경에 따라 광합성 경로를 전환하는 독특한 특징을 가진다. 평상시에는 일반적인 C3 탄소 고정 방식으로 광합성을 하지만, 물이 부족하거나 염분 농도가 높은 스트레스 환경에 놓이면 크라술라세아산 대사(CAM) 방식으로 전환하여 생존력을 높인다.[4] CAM형 광합성을 할 때는 아미노산의 일종인 프롤린이나 피니톨과 같은 환경 적응 용질을 더 많이 생합성하여 건조 스트레스로부터 스스로를 보호한다.

아이스플랜트는 건조에 강할 뿐만 아니라 염분에도 매우 강한 염생 식물이다. 해수와 비슷한 농도의 염화나트륨 용액에서도 수경재배가 가능할 정도이다. 많은 염생 식물처럼 아이스플랜트도 생장 과정에서 염분을 계속 축적하는데, 뿌리보다는 줄기와 잎에 더 많이 쌓이며, 특히 표피의 투명한 방광 모양 세포인 염낭 세포( Bladder Cell|블래더 세포eng )에 가장 높은 농도로 저장한다. 염낭 세포는 크기가 2mm 전후에 달하며, 투명하게 반짝이는 모습 때문에 종명 '크리스탈리넘'(crystallinum)이 여기서 유래했다. 식물이 죽으면 축적했던 염분이 토양으로 방출되어 다른 비염생 식물의 성장을 방해하는 환경을 만들지만, 아이스플랜트 자신의 씨앗은 오히려 이 환경에서 발아할 수 있다.[3]

씨앗 생산량은 CAM 활성화 여부(C3 방식이 더 효율적)와 어린 시기의 성장 정도에 따라 달라진다. 씨앗이 만들어지는 동안 식물의 오래된 부분은 점차 죽고 마르는데, 발달 중인 씨앗 캡슐은 계속해서 염분을 격리하며 생존 가능한 씨앗을 만든다. 캡슐 위쪽에 있는 씨앗은 수분을 흡수하면 즉시 발아하는 경향이 있는 반면, 캡슐 아래쪽(기저부)의 씨앗은 4주 이상 휴면 상태를 유지할 수 있다.[3]

이러한 독특한 생리적 특성 덕분에 아이스플랜트는 식물의 내염성 연구에서 중요한 모델 생물로 주목받고 있다. 생활사가 약 6개월로 비교적 짧고 재배가 용이하다는 점도 연구에 유리하다. 다만 토양에서 재배할 경우, 토양에 카드뮴과 같은 유해 중금속이 포함되어 있다면 일반 작물보다 더 많이 흡수하여 축적하는 특성이 있다.[10]

4. 형태

Mesembryanthemum crystallinum|메셈브리안테뭄 크리스탈리눔la은 길이 20cm에서 60cm까지 자라는 포복성 줄기를 가진다.[2] 잎의 길이는 2cm에서 10cm 정도이다.[2]

꽃은 3월부터 10월 사이에 피며,[2] 지름은 약 2.5cm이고 여러 겹의 꽃잎으로 이루어져 있다.[2] 아침에 피었다가 밤에는 오므라들며, 곤충에 의해 수분된다.[3]

식물 표면은 "방광 세포"라고 불리는 물 주머니처럼 부푼 표피 세포로 덮여 있는데, 이는 주로 물을 저장하는 역할을 한다.[3] 이 식물은 자라는 환경 조건에 따라 1년생, 2년생 또는 다년생일 수 있지만, 보통 몇 달 안에 생애 주기를 마친다.[3]

5. 재배

다육 식물이며, 발아율이 낮고 성장 속도가 느려(약 90일 소요) 재배가 쉽지 않다. 일본에서는 재배에 성공하기까지 10년이 걸렸다. 생존 환경에 따라 광합성 경로를 바꾸는 특징이 있다. 처음에는 일반적인 식물처럼 C3 광합성을 하다가, 환경이 건조해지거나 하면 CAM형 광합성으로 전환한다. 줄기와 잎 표면의 투명한 주머니 모양 세포인 블레더 세포(Bladder cell)에 흡수한 염류 등의 성분을 저장한다.

발아에 적합한 온도는 20°C 전후이다. 습기에 약하므로 햇볕이 잘 들고 물 빠짐이 좋은 곳에서 길러야 한다. 일본에서는 작형에 따라 두 가지 방식으로 재배한다. 이른 봄에 파종하여 봄에 심고 초여름에 수확하는 봄 파종 재배, 늦여름에 파종하여 초가을에 심고 늦가을까지 수확하는 여름 파종 재배가 있다. 낮 기온이 30°C를 넘어가면 아래쪽 잎부터 마르기 시작한다. 꽃이 피기 시작하면 수확 시기는 끝난다.

재배는 부엽토를 넣은 육묘 포트에 씨를 뿌려 시작한다. 발아 후 모종이 10cm 정도 자라면 밭이나 화분에 옮겨 심는다. 줄기와 잎이 약해 부러지기 쉬우므로 옮겨 심을 때 조심스럽게 다루어야 한다. 화분이나 컨테이너에서 재배할 경우, 건조하게 관리하기 위해 햇볕이 잘 드는 곳에 둔다. 밭에서 재배할 때는 햇볕이 잘 들고 물 빠짐이 좋은 곳에 이랑을 높게 만들고, 포기 사이 간격을 30cm 정도로 하여 심는다. 식물의 성장을 지켜보면서 추비를 하고, 잎 끝부분을 기준으로 15cm 정도 길이로 잘라 수확한다.

6. 이용

어린 잎과 줄기는 독특한 식감과 짠맛이 있어 식용으로 사용되며, 씨앗 또한 먹을 수 있다.[3] 아이지과의 다른 일부 식물과 마찬가지로 잎을 먹을 수 있다.[8]

프랑스에서는 '''피코이드 글라시알'''(ficoïde glaciale|피코이드 글라시알fra)이라고 불리며, 프랑스 요리의 식재료로 사용된다. 남아프리카에서는 잎과 줄기를 야생에서 채취하여 절임으로 만들거나, 민간약으로 사용하기도 한다. 잎을 으깨어 비누 대체재로 사용할 수도 있다.[3] 맛과 향이 강하지 않아 샐러드, 튀김, 볶음 요리 등에 적합하다.

한때 미국과 유럽에서 시금치와 유사한 채소로 홍보되었으나 큰 인기를 얻지는 못했다.[8] 그러나 일본에서는 사가 대학 농학부가 재배에 성공한 이후, 짠맛이 나는 신선 채소로 소개되면서 전국 각지에서 재배되기 시작했다. 수경 재배를 통해 상업적인 양산이 가능해진 2009년 이후[9] 슈퍼마켓에서 흔히 볼 수 있는 채소가 되었다. 일본 내에서는 다양한 상품명으로 판매되고 있다.

판매사상품명
국립 팜솔트리프 (ソルトリーフ)
사가 대학 발 벤처 농연당바라후 (バラフ), 크리스탈 리프 (クリスタルリーフ)
아그리사풋치나 (プッチーナ)
시가현 나가하마시의 일본 어드밴스드 아그리츠부리나 (ツブリナ)
시즈오카현솔티나 (ソルティーナ), 시오나 (シオーナ)



아이스플랜트에는 미오이노시톨이 함유되어 있어 중성 지방 증가를 억제하고 내장 지방을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다고 알려져 있다. 또한 피니톨 성분은 혈당을 낮추고 간 기능을 개선하는 효과가 있는 것으로 보고된다.

이러한 성분 덕분에 화장품 등 새로운 소재로의 활용 가능성도 주목받고 있으며, 특히 보습 작용과 비타민 함량에 대한 연구가 진행 중이다.

이 외에도 남아프리카에서는 화재 확산을 막기 위한 정원 식물("방화 조경")로 사용되기도 하며,[8] 관상 식물로 재배되기도 한다.[1] 또한 염분을 축적하는 특성 때문에 토양의 염분을 제거하는 생물 정화에 유용할 수 있다는 가능성도 제기된다.[3]

7. 한국에서의 현황

(내용 없음)

참조

[1] 웹사이트 Taxon: ''Mesembryanthemum crystallinum'' L. https://npgsweb.ars-[...] United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service 2017-06-22
[2] 서적 National Audubon Society Field Guide to North American Wildflowers: Western Region https://archive.org/[...] Knopf
[3] 웹사이트 ''Mesembryanthemum crystallinum'' L. http://www.anbg.gov.[...] CSIRO 2014-04-14
[4] 논문 Induction of CAM in ''Mesembryanthemum crystallinum'' Abolishes the Stomatal Response to Blue Light and Light-Dependent Zeaxanthin Formation in Guard Cell Chloroplasts
[5] 웹사이트 Mesembryanthemum crystallinum Profile https://www.cal-ipc.[...] 2022-03-16
[6] 웹사이트 WEED NOTE Mid-West: Ice plant (Mesembryanthemum crystallinum) https://cdn-sharkbay[...] Astron Environmental Services Pty Ltd. 2022-03-16
[7] 논문 Mechanism of Invasion and Dominance of Coastal Grassland by Mesembryanthemum crystallinum https://doi.org/10.2[...] 1977-06
[8] 서적 The Cultural History of Plants https://archive.org/[...] Routledge 2005
[9] 웹사이트 Universities bringing research to the plate https://www.japantim[...] 2021-02-21
[10] 뉴스 新野菜アイスプラント　土耕栽培で注意喚起 http://www.saga-s.co[...]
[11] 웹인용 태연친환경농업기술 기능성 야채 아이스플랜트 `크리스피` 출시 http://www.dt.co.kr/[...]


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