본 연구에서는 머위에탄올추출물 (PJE)의 기능성 소재로서의 활용 가능성을 알아보기 위해 UVB로 유도된 Human keratinocyte (HaCaT cell)를 통해 피부장벽과 염증 개선에 대한 활성을 알아보 고자 하였다. DPPH 라디칼 소거능 측정, ABTS+ 라디칼 소거능 측정, Hydrogen peroxide 소거능 측정 을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, 1 mg/ml 농도에서 대조군인 ascorbic acid과 비슷한 항산화 효과 를 가지고 있음을 확인하였다. UVB로 유도된 HaCaT 세포의 filaggrin과 aquaporin-3의 생성능의 mRNA의 발현을 확인해본 결과, UVB 자극에 의해 줄어든 발현량이 머위 추출물 처리 시, 농도 의존적 으로 증가하고 있음을 확인하였다. TNF-α와 IL-1β의 mRNA 발현은 UVB 자극에 의해 증가되었으 며 머위 추출물을 처리하였을 때 감소되는 것을 확인할 수 있었다. Migration assay 결과 농도 의존적 으로 피부 각질세포의 증식과 상처의 회복율을 증가시켰음을 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 머위가 피부 보습 및 피부장벽 기능을 개선할 수 있는 기능성 소재의 화장품으로 사용될 수 있음을 시사한다.

The leopard plant has the characteristic of being used for ornamental purposes when there are yellow spots on the leaves, and is widely used as a bed plant for viewing flowers. To set several indicators to predict the growth of crops with ornamental value, and to quantitatively express the relationship between the indicators are necessary. In this study, we determine a model that estimates the leaf area and the number of flower of Farfugium japonicum Kitam. using leaf length and width, and conducting a regression analysis on some regression models. As an indicator for estimating the leaf area and the number of flower, the leaf length and width of F. japonicum were measured and applied to 8 regression models. As a result of regression analysis of 8 models that estimated leaf area and the number of flower, R2 values of the linear models were all higher than 0.84 and 0.80. As a result of validation, using the most reliable model among the models for estimating the leaf area and the number of flowering, R2 was 0.90 and 0.82, respectively. Using a model that estimates various indicators that can be used for quality evaluation from easy-to-measure morphological factors, the evaluation of ornamental plants will be facilitated.

This study evaluated the antioxidant activity and quality characteristics of rice cookie with added butterbur powder in a ratio of 0, 5, 10, 15, and 20% to confirm the possibility of butterbur as a functional food. The moisture content, spread factor, leavening rate, and hardness of rice cookies increased with an increase in the amount of butterbur powder; whereas a decrease in the pH and baking loss rate was observed. The L and b values d ec reased as the amount of butterbur powder increased, but the value was the lowest when 5% of butterbur powder was added. The sensory liking score showed the highest preference for 10% butterbur powder regarding appearance, flavor, taste, texture, and overall preference. In the principal component analysis (PCA), the addition of 10% butterbur powder positively affected the measure of food acceptance in terms of organoleptic properties of butterbur. Besides, as the amount of added butterbur powder increased, the antioxidant activity of rice cookies increased. Based on these results, it appears that the addition of butterbur powder to rice cookies in a 10% ratio can produce rice cookies with excellent antioxidant activity, overall quality, and high preference.

This study investigated the chemical composition of Petasites japonicus (S. et Z.) Maxim essential oil. During the period 2011~2013, P. japonicus (S. et Z.) Maxim plant was investigated for composition of the essential oil. Chemical composition and characteristic compounds of the essential oils from the aerial parts of the plant according to the crop year studied. The essential oils consisted of sesquiterpene compounds, which were the most abundant components. Samples collected in 2011 were found to be richer in oxygenated sesquiterpenes, while samples collected in 2012 and 2013 were richer in diterpene alcohols and sesquiterpene hydrocarbons, respectively. Ninety-two compounds were identified in the P. japonicus (S. et Z.) Maxim essential oil of 2011, and caryophyllene oxide (20.49%), β-caryophyllene (10.28%), β-bisabolene (6.80%), and alloaromadendrene (6.50%) were the major compounds. Seventy-four compounds were identified in the plant essential oil of 2012, and phytol (17.22%), α-farnesene (15.31%), α-caryophyllene (9.93%), and β-caryophyllene (6.12%) were the major compounds. Ninety-two compounds were identified in the plant essential oil of 2013, and α-farnesene (22.42%), α- caryophyllene (21.49%), pentadecane (15.35%), and germacrene (5.70%) were the major compounds. The content of most of the chemical constituents varied significantly with different harvesting time. The content of α-caryophyllene and caryophyllene oxide was increased significantly from 2011 to 2013. The content of α-caryophyllene and isocaryophyllene was decreased significantly from 2011 to 2013.

소면적 재배 작물인 머위는 최근 쌈채류 소비가 늘어남에 따라 생산량과 재배면적이 늘고 있으며, 전국 유통량의 70%가 충남 논산 지역에서 생산되고 있어 농민에게 소면적 재배작물임에도 중요한 소득원이 되고 있다. 충남 논산의 머위 연작 재배지에서 해충 종류를 조사한 결과, 현재까지 총 12종의 해충을 조사 할 수 있었다. 잎을 가해하는 주요해충으로는 미나리총채벌레, 진딧물류, 달팽이류 이었으며 미나리총채벌레는 잎에 은색광택의 피해흔적과 작은 반점을 형성하였고, 진딧물류의 경우 흡즙을 통해 생육에 저해를 일으켰고, 달팽이류의 경우 섭식을 통해 잎에 섭식흔이 남았다. 줄기를 가해하는 주요해충으로는 머위명나방 이었으며 머위명나방은 줄기 속을 파고들어 섭식하며 피해가 진행되어 잎이 시드는 증상을 나타냈다. 기타해충으로는 점박이응애, 복숭아혹진딧물, 온실가루이, 부채날개매미충, 애매미충류가 있는 것을 관찰 할 수 있었다. 본 조사는 노지에서 발생한 해충들이 시설재배지에 유입되어 큰 피해를 줄 수 있을 것으로 예측하고, 피해가 심해 경제적 손실여부에 영향을 주는 주요해충에 대해서는 분리하여 농약등록을 위한 기초자료로 사용할 계획이다.

The pre-treatment conditions of butterbur stem such as blanching, freezing, and thawing were studied to optimize it for producing frozen butterbur stem to improve its storage ability. Butterbur stems were hot water blanched at 100oC for 3, 5, or 7 min respectively and then soaked in cold water. After peeling out and cutting into blocks (4.5×1.0×0.5 cm), butterbur stems were air-dried for 5, 10, or 15 min respectively. Dried samples were analyzed for their physicochemical properties. With blanching, the hardness value increased from 2.91 kg to 3.64 kg (p>0.05); however, adhesiveness decreased drastically after 5 min of blanching (p<0.05), which changed to a crisp texture. In addition, considering other physicochemical properties, it was assumed that 5-min blanching was optimal pre-treatment to maintain the original quality of butterbur stem for freezing. Five-minute blanched butterbur stems were airdried 5 min, frozen and thawed with several methods, and analyzed for their properties. Considering the thawing loss, hardness, and color change, the fastest freezing and thawing method had the lowest changes on the quality of frozen butterbur stem. Therefore, to produce frozen butterbur stem, it was assumed that immersion freezing and running water or room temperature thawing (25oC) were the best process.

옥잠화(Hosta plantaginea)와 털머위(Farfugium japonicum) 종자에 방사선을 조사하여 고품질의 변이 종을 선발할 목적으로 실험을 수행하였다. 두 식물의 종자에 γ-ray를 10-30Gy로 조사한 후 파종하여 종자 발아, 생장, 생존율 및 변이체 유발에 미치는 영향을 조사하였다. 옥잠화와 털머위 모두 20Gy 이상의 선량 에서는 선량이 증가될수록 발아가 지연되고 발아율도 저하되었다. 반치사선량(半致死線量)은 옥잠화 30Gy, 털머위는 25Gy 수준이었다. 생장은 옥잠화, 털머위 모 두 γ-ray 10Gy 이상의 선량에서 왜화경향이 뚜렷하였다. 옥잠화는 M1세대에서 166개의 변이체가 나타났으 며, M2 세대에서 12개의 유망 변이체를 선발하였다. 털머위는 M1세대에서 57개의 변이체가 나타났으며, M2 세대에서 9개의 유망 변이체를 선발하였다.

본 연구에서는 민간에서 옻나무에 의한 알레르기반응 및 기관지천식의 치료 효과가 있는 것으로 알려진 머위 (Petasites japonicum) 추출물의 항알레르기 효과를 RBL-2H3 세포로부터 hexosaminidase의 방출 억제 정도를 측정하는 enzyme assay를 이용하여 검색하였다. 실험결과에 대한 오차범위가 낮은 추출물 300 ㎍/mL 농도의 수준에서 methanol 추출물은 83.33%, ethylacetate 추출물은 69.75%, 열수 추출물은 50.62%의 저해 효과를 나타냈으며, 대조구로 사용한 quercetin은 같은 농도에서 85.80의 저해 효과를 나타냈다. 따라서 정제된 quercetin의 hexosaminidase의 방출 억제 활성을 비교해 볼 때 머위 추출물이 조추출물 상태인 점을 고려한다면 상당한 항알레르기 효과가 있음을 시사하고 있어 새로운 항알레르기성 신기능 물질로의 이용방안을 탐색하는 기초자료가 되리라 사료된다.

머위 유엽의 조기생산 가능성을 구명코자 근주의 정식시기, ABA 함량과 휴면과의 관계에 대해서 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 자연환경 조건하에서 근주의 휴면은 10월 상순경부터 시작되어 11월 중순경에 가장 깊었으며, 그 후 서서히 타파되기 시작하여 12월 하순경 이후에는 안전히 각성됨을 알 수 있었고, 이 기간의 5℃ 이하 저온누적시간은 900시간 정도이다. 이는 근주의 휴면이 타파되기 위해서는 반드시 저온이 요구됨을 의미한다. 근주의 생육시기별 ABA 함량은 머위의 생육성기인 4월부터 9월까지는 ABA가 전혀 존재하지 않았는데 이는 휴면기간 동안 다른 저장양분과 함께 근주내에 존재하던 ABA가 맹아와 함께 지상부로 이동되었기 때문이며, 반대로 10월부터 ABA가 근주내에 존재하기 시작한 것은 외기기온의 하강과 더불어 지상부가 고사되면서 지상부에 존재하던 ABA가 근주로 이동되었기 때문인 것으로 사료된다. 따라서, 식물체내에서 생육을 억제하고 휴면을 유도하는 물질로 알려진 ABA는 머위 근주의 휴면과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었다.

본 연구는 머위 추출물의 화장품소재로서의 가능성을 확인하기 위하여 자체의 독성과 카드뮴으로부터 유도된 세포손상에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 카드뮴으로부터 손상을 유도한 각질형성세포에 머위 추출 물을 처리하여 세포사멸 인자인 Bcl-2와 procaspase-3의 단백질 발현을 측정하였다. 그 결과 머위 추출물 200 μ g/mL를 제외한 모든 농도에서 98% 이상의 높은 생존율을 나타내었으며 세포사멸인자인 Bcl-2와 procaspase- 3 단백질 발현이 증가한 것으로 보아 머위 추출물이 카드뮴 독성 시 일어나는 세포자멸사에 대한 보호 기전을 나타낸 것으로 평가되었다. 또한 카드뮴으로 12 h 동안 PARP cleavage를 유도한 각질형성세포에 머위 추출물을 전처리한 결과, 카드뮴을 매개로 하는 PARP cleavage를 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 머위 추출물이 피부세포 보호 효능을 나타내는 천연소재로서의 활용가능성을 제안한다.

머위의 뿌리, 줄기, 잎을 사용하여 추출물에 따른 항산화 활성을 분석하였고, 추출물을 분획 정제하여 암세포 생장 억제성을 실험하였다. SOD 유사활성은 머위 잎의 에탄올 추출물이 96.7%의 가장 높은 활성을 보였으며, 추출 용매에 따른 머위의 SOD 유사활성은 물 추출보다는 에탄올 추출물이 더욱 높은 항산화 활성을 나타냈다. 총폴리페놀 함량은 물 추출물에서 전체적으로 높은 함량을 나타내었으며, 머위 잎이 223mg/g dry weight으로 가장 높았다. 시료별로 전자공여능 효과를 살펴보면 머위 뿌리의 물 추출물에서 61.5%, 머위 잎의 에탄올 추출물에서 34.9%로 가장 높은 전자공여능을 나타냈다. 암세포 생존 억제성의 실험에서 머위 추출물의 분획물들은 정상세포 DC2.4의 생육에는 크게 영향을 미치지 않으면서도 위암세포주 SNU-719의 생육은 41.9%로 크게 억제시켰고, 간암세포주 Hep3B의 생육은 72.7% 억제시켰다. 본 연구 결과들을 종합해 볼 때 머위를 이용한 새로운 기능성 식품 소재 및 약용자원식물로 개발이 가능하다.

머위의 생리활성 기능과 이용 가능성에 관한 연구의 일환으로 머위의 잎과 줄기의 일반성분 및 영양성분을 조사하였다. 일반성분은 건물(dry basis)을 기준으로 머위 줄기는 잎보다 수분, 조지방, 조회분 및 탄수화물 함량은 높았으나, 조단백질 함량은 낮았다. 머위 잎은 D-fructose와 D-glucose의 2종의 유리당과 maltose와 lactose의 2종의 이당류가 검출되었고,줄기에서는 D-fructose와 D-glucose의 2종의 유리