매 시즌 누군가는 식물을 보라색으로 만들겠다며 개화실의 야간 온도를 15도나 떨어뜨리고, 매 시즌 그중 일부는 그러다가 작물을 망칩니다.
그 배경에는 추위가 대마를 보라색으로 만든다는 믿음이 있습니다. 이는 부분적으로만 사실입니다. 이 글에서는 실제로 색을 만들어 내는 것이 무엇인지, 저온이 기여하는 부분과 기여하지 않는 부분은 무엇인지, 보라색 유전과 전혀 관계없는 보라색에는 어떤 종류가 있는지, 그리고 색이 효력에 대해 아무것도 알려 주지 않는 이유를 설명합니다.
색소의 정체
대마의 보라색, 파란색, 빨간색, 자홍색은 안토시아닌에서 나옵니다. 안토시아닌은 식물계 전반에서 발견되는 수용성 플라보노이드 색소의 한 부류입니다. 블루베리, 적양배추, 흑미, 단풍의 색을 내는 것과 같은 계열의 화합물입니다. 대마의 잎과 꽃에서 확인된 주요 안토시아닌은 시아니딘-3-루티노사이드입니다 (Bassolino et al., 2023).
안토시아닌의 두 가지 특성으로 재배자들이 관찰하는 현상 대부분을 설명할 수 있습니다:
색조가 가변적입니다. 용액 상태에서 같은 안토시아닌도 산성 조건에서는 빨갛게 보이는 경향이 있고, pH가 올라갈수록 보라색과 파란색 쪽으로 변합니다. 식물 내부에서는 세포 액포의 pH가 색조를 결정하는 요인 중 하나입니다. 중요한 것은 액포의 pH이지 영양 용액의 pH가 아닙니다. 다만 액포 pH가 유일한 요인은 아닙니다. 보조색소(안토시아닌과 겹쳐 쌓이는 다른 플라보노이드와 페놀류), 색소와 복합체를 형성하는 금속 이온, 그리고 안토시아닌의 종류와 그 변형 방식 역시 모두 색을 바꿉니다 (Yoshida et al., 2009). ‘보라색’ 재배품종 (컬티바)이 어떤 개체에서는 자홍색으로, 다른 개체에서는 거의 파란색으로 보일 수 있는 것은 이 때문입니다.
엽록소에 가려집니다. 녹색이 우세합니다. 대부분의 식물에서 생애 대부분 동안 엽록소는 그 밖에 존재하는 다른 색을 가립니다. 주기 말에 엽록소가 분해되면 그 아래에 있던 색소가 드러납니다. 단풍이 드는 것도 이 메커니즘이며, 여기서도 같은 일이 일어납니다.
관여하는 색소가 안토시아닌만은 아닙니다. 카로티노이드는 노란색, 주황색, 빨간색, 갈색을 내며, 같은 경로로 드러납니다.
식물이 보라색이 될 수 있는지를 결정하는 요인
첫째이자 결정적인 요인은 유전입니다. 꽃에 안토시아닌을 축적할 생합성 능력이 없는 식물은 어떤 환경 처리를 해도 보라색 꽃을 만들지 않습니다. 착색된 Cannabis sativa에 관한 동료 심사 연구들은 주요 색소, 안토시아닌 축적과 가장 강하게 연관된 생합성 유전자, 그리고 후보 조절 유전자를 밝혀냈습니다 (Bassolino et al., 2023; Gagalova et al., 2024). 이 경로가 얼마나 강하게 작동하는지는 유전자형마다 다르며, 그 차이는 유전됩니다.
실망은 바로 이 부분에서 생깁니다. 녹색 재배품종을 보라색으로 만들 수는 없습니다. 색을 보여 줄 수 있었던 재배품종에서 그 색을 발현시키지 못하는 경우만 있을 뿐입니다.
둘째는 주기 후반의 엽록소 분해입니다. 색소가 눈에 보여야 합니다. 이는 개화 말기에 식물이 노화하면서 잎에서 질소를 빼내 다른 곳으로 옮길 때 자연스럽게 일어납니다.
셋째는 질소 공급 시기이며, 이것은 직접 조절할 수 있는 요인입니다. 후반의 과도한 질소는 잎을 녹색으로 유지시켜 색소를 가립니다. 재배자들은 최종 산물이 더 거칠어진다고도 보고합니다(경험담 기반). 개화 후반에 질소를 올바르게 줄여 나가는 것은 그 자체로 좋은 관행이며, 색 발현은 그 자체가 하나의 기법이라기보다 이를 제대로 했을 때 따라오는 부수 효과입니다.
안토시아닌 유전이 아닌 보라색
보라색 식물이 모두 보라색 유전을 가진 것은 아닙니다. 재배자들은 다음 원인들을 늘 혼동합니다 (토픽 1100 및 1339 참조):
- 인 결핍. 보라색 또는 붉은빛의 잎자루 (엽병)와 잎 뒷면으로 나타나며, 보통 오래된 잎에서 나타나고, 흔히 어둡고 칙칙한 잎을 동반합니다. 이는 색 형질이 아니라 시비, 근역(뿌리 영역) pH 또는 뿌리 온도 문제를 가리킵니다.
- 영양생장기의 저온 스트레스. 영양생장 중 서늘한 밤이나 차가운 근역(뿌리 영역)은 줄기와 잎 뒷면을 보라색으로 만들 수 있습니다. 이는 스트레스 반응이며, 나중에 꽃이 보라색이 된다는 뜻이 아닙니다.
- 보라색 줄기와 잎자루. 많은 유전자형이 영양생장기에 붉거나 보라색인 줄기와 잎자루를 보입니다. 보통 무해하지만, 그것만으로 꽃이 착색된다는 뜻은 아닙니다.
- 강한 광과 UV. 강한 광과 UV-B는 안토시아닌을 유도하는 것으로 알려져 있습니다 (Shi et al., 2023). 열대의 강한 직사광선 아래나 강한 조명 가까이에 있는 잎과 줄기는 노출된 면이 붉어질 수 있습니다.
판별 기준은 색이 어디에, 언제 나타나는가입니다. 다른 면에서는 건강한 식물에서 개화 후반에 포엽 (브랙트)과 꽃받침에 나타나는 색은 유전을 가리킵니다. 오래된 잎, 줄기 또는 잎자루에 다른 증상과 함께 나타나는 색은 스트레스나 영양 문제를 가리키므로, 원인을 해결하십시오.
저온 충격 문제
실용적인 조언이 통념과 갈라지는 지점이 바로 여기입니다.
흔히 반복되는 재배자 관행(경험담 기반)은 개화 후반에 주간과 야간 사이에 10–15°C의 차이를 유지하는 것으로, 예를 들어 조명이 켜져 있을 때 30°C, 꺼져 있을 때 15°C로 두고 에어컨으로 온도를 강제로 떨어뜨립니다.
메커니즘에 관한 주장은 낮은 야간 온도가 엽록소 분해를 앞당기고, 일부 유전자형에서는 안토시아닌 합성을 늘릴 수 있다는 것입니다. 이는 저온이 안토시아닌 합성의 알려진 유발 요인인 다른 식물 종에 관해 알려진 사실과 부합합니다 (Shi et al., 2023).
하지만 인과의 순서가 중요합니다. 색은 유전자에 있습니다. 저온은 그 능력을 만들어 내지 않습니다. 기껏해야 식물이 이미 가진 능력을 드러내고 약간 증폭시킬 뿐입니다.
그리고 대가는 실제로 따릅니다. 대마는 따뜻한 기후의 식물이며, 개화 후반의 야간 15도는 대마가 가장 효율적으로 작동하는 범위보다 낮을 가능성이 큽니다. 정확히 이 온도에서 수행된 대마 대조 연구는 찾지 못했으므로, 아래 첫 번째 항목은 측정된 사실이 아니라 가능성이 높은 것으로 받아들이십시오. 색을 얻는 대가로 내주는 것은 다음과 같습니다:
- 아마도 대사가 느려지고 수확량이 줄어듭니다. 재배자들은 꽃이 차오르는 시기에 서늘한 밤이 꽃송이 비대를 늦춘다고 보고합니다.
- 곰팡이 위험 증가. 작물을 끝장내는 것은 바로 이것입니다. 차가운 공기는 수증기를 덜 머금기 때문에, 조명이 꺼질 때 30°C에서 15°C로 떨어지는 방에서는 상대습도가 급등합니다. 온도가 이슬점에 가까워지면 꽃 위에 결로가 생깁니다. 빽빽한 개화 후반 꽃송이, 표면 수분, 8시간의 어둠이 함께하면 Botrytis가 발생하기 딱 좋은 전형적인 조건이 됩니다.
- 테르펜 손실 가능성. 다만 이에 대한 대조 측정 자료는 구체적으로 찾지 못했습니다.
동남아시아: 두 계절, 두 가지 답
동남아시아 재배 환경에서는 처음부터 주변 습도가 더 높기 때문에 습도 위험이 유럽보다 더 큽니다. 태국 우기에는 야간 온도를 크게 강제로 떨어뜨리지 마십시오. 결로를 자초하는 일입니다.
대략 12월부터 2월까지인 태국 북부의 서늘한 계절은 이와 정반대입니다. 자연적으로 서늘한 밤 덕분에 해당 형질을 가진 유전자형은 냉방실이나 강제 온도 하강 없이도 실외에서 색을 보여 줄 수 있습니다. 색을 원한다면, 적합한 유전자형의 마무리 시기를 이 계절에 맞추는 것이 우기에 인위적으로 온도를 급락시키는 것보다 훨씬 안전합니다.
솔직한 결론: 보라색 꽃을 원한다면, 법적으로 허용되는 경우에 한해 해당 형질을 가진 유전에서 시작하십시오. 그런 다음 적절한 질소 감량과 정상적인 주기 말 노화를 거쳐 식물이 자연스럽게 마무리되도록 두십시오. 환경 제어나 계절 덕분에 야간 온도가 적당히 떨어진다면 괜찮습니다. 해당 형질이 없는 재배품종에 색을 강제로 입히려고 15도 급락을 인위적으로 만드는 것은 아무 소득 없이 수확량을 희생하고 작물을 위험에 빠뜨릴 가능성이 큽니다.
색과 효력: 모두가 잘못 알고 있는 부분
보라색과 카나비노이드 함량 사이에는 확립된 관계가 없습니다.
일부 재배자 경험담은 녹색 품종과 나란히 재배한 보라색 재배품종이 더 약했다고 주장합니다. 이는 통제되지 않은 재배자 보고이며, 어느 쪽으로도 증거가 없습니다.
관계가 없을 것으로 예상되는 구조적 이유는 두 가지입니다:
안토시아닌과 카나비노이드는 서로 다른 경로로 만들어집니다. 안토시아닌은 플라보노이드로, 페닐프로파노이드 경로를 통해 생성됩니다. 카나비노이드는 다른 생합성 경로에서 나오는 테르페노페놀 화합물입니다. 이 둘이 상관관계를 갖게 만들 알려진 메커니즘은 없습니다.
주로 서로 다른 위치에 존재합니다. 안토시아닌은 주로 잎, 포엽/꽃받침, 때로는 암술 (피스틸)에 있고, 카나비노이드는 주로 샘 트리콤(선모)의 머리 부분에 있습니다.
보라색 식물을 눈으로 판단하는 사람에게는 또 하나의 문제가 있습니다: 보라색 배경에서는 트리콤을 판독하기가 더 어렵습니다. 트리콤 색(투명, 탁함, 호박색)으로 숙성도를 판단하려면 대비가 있는 배경에서 트리콤을 볼 수 있어야 합니다. 짙은 보라색 포엽 위에서는 이것이 실제로 더 어렵고, 보라색 재배품종을 키우는 재배자들은 그 때문에 수확 시기를 잘못 판단했다고 보고합니다. 더 강한 조명과 더 좋은 루페를 사용하십시오.
정말로 알아 둘 만한 것
안토시아닌에는 독자적인 연구 문헌이 있습니다. 안토시아닌은 다양한 식물 원료에서 얻는 항산화 및 항염 물질로 연구되고 있습니다. 대마 꽃에 들어 있는 양이 실제 건강상 의미가 있는지는 확립되지 않았으며, 이를 다룬 연구도 찾지 못했습니다. 항산화 효과 주장을 이유로 보라색을 더 가치 있게 여겨서는 안 됩니다.
보라색은 미적 선호이지 품질 지표가 아닙니다. 원한다면, 냉방실이 아니라 해당 형질을 가진 유전을 제대로 재배하는 것이 그 방법입니다.
유기 토양 재배는 미네랄 수경재배 시비보다 색소 발현을 더 많이 허용한다고 흔히 말해집니다. 이는 흔히 반복되는 재배자 관행(경험담 기반)입니다. 그럴듯한 메커니즘은 안토시아닌에 특이적인 무언가라기보다, 더 느리고 점진적인 양분 방출 덕분에 주기 후반의 질소 감량이 더 깔끔하게 이루어진다는 것입니다. 대조 비교 연구는 찾지 못했습니다.
요약
- 보라색은 안토시아닌에서 나오며, 식물이 꽃에서 이를 만들 수 있는지는 유전적으로 결정됩니다
- 엽록소가 안토시아닌을 가리며, 주기 말에 엽록소가 분해될 때 드러납니다
- 액포 pH는 색조에 영향을 주는 여러 요인(보조색소, 금속 이온과 함께) 중 하나입니다
- 후반의 과도한 질소는 잎을 녹색으로 유지시켜 색소를 가리므로, 질소를 점차 줄이십시오
- 인 결핍, 영양생장기의 저온 스트레스, 보라색 줄기/잎자루, 강한 광/UV는 모두 꽃 색 유전과 무관한 보라색을 일으킬 수 있습니다
- 서늘한 밤은 해당 형질을 가진 재배품종에서는 색이 드러나는 것을 앞당길 수 있지만, 형질이 없는 재배품종에서 이를 만들어 낼 수는 없습니다
- 야간 온도를 10–15°C 강제로 떨어뜨리면 수확량이 줄어들 가능성이 크고, 습한 기후에서는 잿빛곰팡이병을 부릅니다. 태국 북부의 서늘한 계절에는 자연스럽게 색이 나옵니다
- 색으로 효력을 예측할 수 없으며, 보라색 포엽은 트리콤 평가를 더 어렵게 만듭니다
목표가 보라색 식물이라면, 결정은 유전을 선택할 때 이미 내려진 것입니다.
출처: Bassolino L., Fulvio F., Pastore C., Pasini F., Gallina Toschi T., Filippetti I., Paris R., “When Cannabis sativa L. Turns Purple: Biosynthesis and Accumulation of Anthocyanins”, Antioxidants, 2023, 12(7):1393, doi:10.3390/antiox12071393; Gagalova K.K., Yan Y., Wang S., Matzat T., Castellarin S.D., Birol I., Edwards D., Schuetz M., “Leaf pigmentation in Cannabis sativa: Characterization of anthocyanin biosynthesis in colorful Cannabis varieties”, Plant Direct, 2024, 8(11):e70016, doi:10.1002/pld3.70016; Shi L., Li X., Fu Y., Li C., “Environmental Stimuli and Phytohormones in Anthocyanin Biosynthesis: A Comprehensive Review”, International Journal of Molecular Sciences, 2023, 24(22):16415, doi:10.3390/ijms242216415; Yoshida K., Mori M., Kondo T., “Blue flower color development by anthocyanins: from chemical structure to cell physiology”, Natural Product Reports, 2009, doi:10.1039/b800165k. 주야간 온도차 기법과 기타 관행 항목은 대조 연구 결과가 아니라 흔히 반복되는 재배자 관행(경험담 기반)으로 기록되었습니다.
법적 고지: 이 글은 재배 정보만을 제공합니다. 태국에서 대마 꽃은 보건부 고시 「규제 허브(대마)」 B.E. 2568에 따른 규제 허브이며, 광고하거나 온라인으로 판매할 수 없습니다. 다른 국가의 독자는 해당 국가의 법률을 따라야 합니다.