토양수분함량이 묘삼의 생육특성 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 비가림 시설하우스에서 토양수분을 100~400mbar 수준으로 조절하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 광합성량은 토양수분의 감소에 따라 차차 감소되었는데, 토양수분이 매우 적은 조건에서는 뚜렷이 감소되었다. 2. 광합성량은 25℃보다 30℃에서 뚜렷이 감소되었으며, 광포화점은 온도에 따라 차이를 보여 25℃에서는 약 600μmol/m2/s로 높았으나 30℃에서는 약 300μmol/m2/s로. 낮아졌다. 3. 증산량은 광량이 증가할수록 증가하고 토양수분이 감소할수록 감소되었는데, 토양수분이 많았던 처리에서는 온도에 관계없이 고광조건에서 증산량이 매우 많았으나 30℃의 고온과 400 mbar의 낮은 토양수분 조건에서는 상대적으로 큰 폭의 감소를 보였다. 4. 엽장, 엽폭, 엽록소함량 및 잎의 수분함량은 토양수분의 감소에 따라 차차 감소되었으며, 고온장해율은 토양수분이 감소될수록 뚜렷이 증가되었다. 5. 총근중, 주당근중 및 본포에 이식이 가능한 묘삼의 수량성은 토양수분의 감소에 따라 뚜렷이 감소되어 묘삼생산에 적합한 토양수분함량은 용수량의 63% (절대수분함량 18.9%) 수준이었다.
2005년 10월부터 2006년 11월까지 경남 산청군의 농업기술센터 약초전시포에서 32목 50과 121속 132종의 약용식물을 가해하는 절지동물들을 조사하였다. 그 결과 9목 44과 86속 98종의 해충류가 채집되었는데, 대부분의 약용식물에서 5종 이하의 해충이 채집되었다. 그러나 부용 (Hibiscus mutabilis), 갯기름나물 (Peucedanum japonicum), 독활 (Aralia cordata), 물푸레나무 (Fraxinus rhynchophylla), 바디나물 (Angelica decursiva), 뻐꾹채 (Rhaponticum uniflorum), 인동덩굴 (Lonicera japonica), 자작나무(Betula platyphylla), 짚신나물(Agrimonia pilosa)등에서는 5종 이상의 해충이 채집되었다. 채집된 절지동물 중 98.5%가 약용식물의 잎을 가해하고 있었다. 시기별로는 5월이 6목 20과 32속 36종으로 가장 많았다. 해충들은 대부분 5종 이하의 약용식물에서 채집되었지만 섬서구메뚜기 (Atractomorpha lata) 와 알락수염노린재(Dolycoris baccarum), 복숭아혹진딧물 (Myzus persicae), 애긴노린재(Nysius plebejus)는 각각 42종, 22종, 20종, 15종의 약용식물에서 채집되었다. 그리고 섬서구메뚜기와 복숭아혹진딧물의 기주범위가 넓었으며 발생량도 많아 가장 문제되는 해충들이었다. 5월에는 목화진딧물 (Aphis gossypii)이 우점 해충이었으며 6월에는 알락수염노린재, 8월과 9월은 섬서구메뚜기, 10월에는 복숭아혹진딧물이 우점 해충이었다.
새로운 고부가가치의 구기자 품종을 개발하기 위하여 구기자 표준 품종들과 이들의 교배종들의 순과 잎, 열매와 뿌리등의 물 추출물과 메탄올 추출물을 제조한 후 심혈관 질환 예방생리기능성과 노화억제 항산화 활성을 조사하여 비교하였다. 구기자 표준품종들의 생리기능성 가운데, 항산화 활성은 청운품종의 구기순의 메탄올 추출물이 93%로 가장 높았고 항고혈압성 안지오텐신 전환효소 저해활성은 청양7호의 지골피의 물 추출물에서 84.1%로 제일 높았다. 구기자 교배종의 생리 기능성중 항산화 활성은 명안A-2의 지골피의 메탄올 추출물이 93.1%로 제일 높았고 ACE저해활성은 DO148-72 (A11) 교배종 열매의 메탄올 추출물이 96.9%로 제일 높았다. 그러나 혈전용해활성과 HMG-CoA reductase 저해활성은 표준품종과 교배종 모두에서 대체로 미약하거나 없었다. 이상의 결과를 종합하였을 때 청운 표준품종의 구기순과 명안A-2 교배종의 지골피가 우수한 항산화 자원으로, DO148-72 (A11)교배종의 구기열매가 훌륭한 항고혈압성 ACE저해제 자원으로 각각 기능성 제품생산에 유용하게 활용될것으로 사료된다.
본고에서는 초고압 추출 공정의 활성 증진 효과를 알아보기 위해 복분자의 면역활성 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 추출물은 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 19.5%의 세포독성을 나타냈다. 항암활성은 AGS와 A549 암세포를 이용하였는데, 초고압을 실시할 경우 1.0 mg/ml의 농도에서 80%이상의 높은 억제활성을 보였으며, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 모든 고농도에서 모두 3 이상으로 나타났다. 모든 처리구 중 15분간 초고압 추출한 것이 가장 높은 활성을 보였으나 5분간 초고압 추출한 것과 큰 차이가 나지 않아 5분간 초고압 추출을 실시하는 것이 효율적인 것으로 보인다. B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육은 배양 6일째에 15분간 초고압으로 추출한 처리구에서 각각 13.5×104cells/ml, 14.6×104cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokin의 분비량 측정실험에서는 HPE15 추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α와 IL-6의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었다. 또한 NK cell의 면역활성은 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 HPE15 추출물에서 B cell의 경우 15.8×104cells/ml, T cell의 경우 14.8×104cells/ml으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 조직과 세포막 파괴로 인해 유용성분의 용출량이 증가하고 새로운 물질의 용출로 인해 높은 활성을 나타낸 것으로 판단되었다.
인간 정상 폐세포인 HEL299을 이용한 세포 독성을 살펴본 결과, 각 추출물은 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 19.5%의 세포독성을 나타내었다. 또한 항암활성 효과를 살펴보기 위하여 2가지의 암세포를 이용하였는데, AGS, A549, MCF-7, Hep3B에서 수피 추출물의 경우 1.0 mg/ml의 농도에서 55% 이상의 높은 억제활성을 나타내었고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성 비로 나타낸 선택적 사멸도는 고농도에서는 모두 3이상으로 나타났다. B cell과 T cell을 이용한 면역세포의 생육 촉진 실험에서는, BT cell 은 배양 5일째 수피 추출물이 각각 7.5×104cells/ml, 8.2×104cells/ml로 가장 높은 세포농도를 나타냈다. 면역세포를 이용한 cytokine의 분비량 측정실험에서는 수피 추출물이 배양 시간에 따른 cytokine의 분비가 가장 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 각 세포의 TNF-α의 분비량은 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물의 경우 대조군에 비해 7-8 배가량 정도 더 높은 분비량을 나타낸 것을 확인하였다. IL-6의 경우 6일째 최고의 분비량을 나타내었고, 수피 추출물에서 가장 높은 분비량을 나타내었다. 또한 우산고로쇠 수피 추출물을 첨가한 배지에 의한 NK cell의 면역활성을 측정하였으며, 모든 추출물에서 배양 시간에 따라 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다. 그 중 우산고로쇠 수피 추출물에서 B cell의 경우 18.0×104cells/ml, T cell의 경우 17.2×104cells/ml으로 가장 높은 생육 활성을 나타내었다. 본 실험 결과를 통하여 고로쇠와 우산고로쇠의 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였으며, 유용성분 분리와 생리활성에 대한 연구가 보다 다각적으로 가져야 할 것으로 생각된다.
본고에서는 초고압 추출 공정을 통한 홍경천의 독성 저감 및 항암활성 효과를 알아보기 위하여 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 초고압으로 15분간 처리한 것에서는 1.0 mg/ml의 농도에서 최고 20.4%의 세포독성을 보였으며, 초고압으로 5분간 처리한 것은 22.5%로 초고압 시간이 길어질수록 세포독성이 낮아지는 것을 확인했다. 일반 추출물은 25.3%로 초고압 처리한 군에 비해 높은 독성을 나타내어 초고압 처리 시 독성이 저감되는 것을 확인하였다. 초고압 처리 군은 또한 HEL299를 이용한 세포독성 실험에서도 1.0 mg/ml의 농도에서 일반 추출물인 WE보다 5% 정도 낮은 독성을 나타냈다. 항암활성 측정은 A549, AGS, MCF-7, Hep3B의 암세포를 실험에 사용하여 실시하였다. 모든 암세포에서 1.0 mg/ml의 농도에서 75% 이상의 높은 억제활성을 보였고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 0.6 mg/ml에서 가장 높은 수치를 보였는데 모두 4이상으로 나타났으며, 15분 동안 초고압 추출을 한 것이 가장 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 인해 조직과 세포막 파괴로 인해용출량 증가로 인해 수율이 증가하였으며, 홍경천의 독성 물질이 파괴되는 것으로 판단된다. 단순한 침전 추출법에 의한 추출방법보다는 초고압 추출에 의한 추출로 식물체에 함유되어 있는 성분 추출의 수율을 배가 시킬 수 있으며, 홍경천 자체 성분에 약간의 변화를 가할 수 있을 것으로 생각된다. 홍경천 성분의 변화는 초고압 추출을 통하여 에너지 수준이 제한된 수소결합, 전기적 결합, 반데르발스결합, 수소결합과 같은 약한 결합들이 분리됨으로써 성분의 변화가 있을 것으로 보인다.
국내 유통 중인 한약재 대부분을 수입에 의존하고 있으나, 관리시설이 빈약하여 해충들에게 쉽게 노출될 수 있는 환경에 놓여 있다. 이 연구는 총 67과 134속 158종의 저장 한약재들을 대상으로 이들에서 발생하고 있는 저장물해충들을 조사하였다. 그 결과, Cassia 속의 육계, Juniperus 속의 자단향 그리고 Artemisia 속 애엽을 비롯한 44종의 한약재들에서는 곤충의 발생을 확인할 수 없었다. 한약재들에서 나타난 해충들의 발생빈도는 쌀머리대장 (A. advena) 12.3%, 권연벌레 (L. serricorne) 11.5%, 머리대장가는납작벌레 (O. surinamensis) 10.3%, 거짓쌀도둑거저리 (T. castaneum) 9.4%, 인삼벌레 (S. paniceum) 8.4% 그리고 화랑곡나방 (P. interpunctella) 7.9% 순이었다. 또한 이들 곤충들은 저장 중인 한약재들 중에서도 뿌리 또는 뿌리줄기 형태의 한약재들을 가장 선호한 것으로 보였다. 이 연구는 천연물 연구자들에게 곤충들이 발생하지 않았던 한약재들에 대한 기본 정보를 제공해줌으로써 향후 이들이 살충활성 또는 훈증활성물질을 탐색하는데 있어 이들 한약재들을 우선적으로 검토할 수 있는 유용한 자료로서 활용될 수 있을 것이다.
바위솔은 홍수출하와 관련된 일임성 식물이라 할지라도 전초로 이용되기 때문에 전초수량으로 수익성이 결정된다. 본 연구는 전초수량을 증대시키는데 필요한 정보를 제공하고자 질소 시비량 (0, 5, 10, 20kg N/10a)이 바위솔의 생장과 소화의 개화에 미치는 영향을 추적하고자 8월 25일부터 매일 2시간의 암기중단 처리를 가하면서 8월 25일부터 11월 14일까지 4주간 간격으로 생육조사를 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 시비량이 증가할수록 고사되는 개체의 비율이 증가하는 반면, 초장, 화서장, 엽과 포엽수 및 경직경은 감소하는 경향을 보였다. 2. 엽과 포엽중, 소화중, 경중, 근중, 지상부중 및 전체건물중도 형태적 형질과 마찬가지로 질소 시비량이 증가할수록 감소하였다. 3. 화서에 형성되는 소화도 질소 시비량이 증가할수록 감소하였으나, 암기중단 처리로 인하여 형성된 소화는 개화되지 않았다. 4. 11월 중순까지도 고사와 관련된 개화개체 비율은 질소 시비량에 관계없는 것으로 나타나 소화의 개화는 일장과 온도 등 다른 요인들에 의하여 조절되는 것으로 나타났다.
멜라닌 생합성은 tyrosinase의 작용으로 인한 tyrosine의 산화로부터 시작되어 dopaquinone 및 dopachrome가 생성되고 dopachrome는 다시 dihydroxyindole과 dopachrome tautomerase에 의한 dihydroxyindole-2-carboxylic acid 로 전환되는 과정을 거쳐 진행된다 (Alaluf et al.; 2001). 도깨비 부채 뿌리 추출물의 멜라닌 생합성 저해 기전을 검정하기 위하여 melan-a 세포에서의 tyrosinase 및 TRP-2 발현량을 western immunoblotting하여 측정한 결과 도깨비 부채 뿌리 추출물은 TRP-2 발현량에는 영향을 미치지 않으나 tyrosinase의 발현량을 현저히 감소시킴을 확인 할 수 있었고 따라서 이전의 연구와 종합하여 볼 때 도깨비 부채 뿌리 추출물은 멜라닌 생합성의 초기에 주요한 역할을 하는 tyrosinase의 활성 및 발현을 모두 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료된다. 또한 도깨비 부채 뿌리 추출물은 brown guinea pig 피부에서 3% 농도로 도포 시 발적이나 이상 징후를 일으키지 않고 자외선으로 유도된 색소 침착을 감소 시켜 피부 미백 용도의 기능성 원료로써 큰 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
홍삼의 물추출물을 장기간 흰쥐에 급여했을 때 흰쥐 간의 이물질대사효소 활성도 유도에 미치는 영향을 조사하였다. 홍삼 물추출물의 급여농도는 25 mg/kg body weight이었으며, 간의 이물질대사효소 유도제는 항경련제 PB (80 mg/kg)와 발암제 3-MC (20 mg/kg)을 사용하였다. 간에서 이물질대사에 관여하는 cytochrome P-450의 함량, cytochrome P-450 dependent monooxygenase인 ECOD와 BPDM, cytochrome P-450 reductase와 GST의 활성도는 PB와 3-MC 투여에 의해서 대조군과 홍삼투여군 모두 크게 증가되었다. 흰쥐의 나이가 3개월에서는 두 유도제를 투여했을 때 이물질대사효소의 활성은 대조군이 인삼투여군에 비해 상대적으로 더 많이 유도되었다. 그러나 12개월에서는 두 시험군 모두 유도정도가 감소하였으나 홍삼투여군은 그 활성도 감소정도가 대조군에 비해 상대적으로 크지 않았다. 한편 두 그룹 모두 이물질대사 효소 중 cytochrome B5 함량과 cytochrome b5 reductase의 활성도는 PB와 3-MC 투여에 의해서 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 따라서 이러한 결과는 흰쥐에 홍삼의 장기간 급여는 간에서 효소유도제의 이물질대사효소유도 정도를 조절하여 무독화에 기여할 수 있다는 것을 의미한다.
Dried leaves from Cedrela sinensis A. Juss. (CS), have been observed to possess various pharmacological activity and contain various antioxidant constituents. The protective effect of ethanol extract of CS on hydrogen peroxide (H2O2)-induced neurotoxicity was examined using primary cultured rat cortical neurons in the present study. Exposure of cultured neurons to 100 μM H2O2 caused a significant neuronal death as assessed by a 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) assay and Hoechst 33342 staining. The addition of CS, over a concentration range of 10 to 50μg/ml, concentration-dependently prevented the H2O2-induced neuronal apoptotic death. CS (50μg/ml) significantly inhibited H2O2-induced elevation of the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]c), which was measured by a fluorescent dye, Fluo-4 AM. CS (30 and 50μg/ml) inhibited glutamate release and generation of reactive oxygen species (ROS) induced by 100μM H2O2. These results suggest that CS may mitigate the H2O2-induced neurotoxiciy by interfering with the increase of [Ca2+]c, and then inhibiting glutamate release and generation of ROS in cultured neurons.
Curcumin, a polyphenolic antioxidant purified from turmeric, has been known to possess various biological activities such as anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-cancer effects. In this study, we have explored anti-inflammatory effect of curcumin using Gram (-) bacterium-derived endotoxin (lipopolysaccharide: LPS) and macrophage cell line RAW264.7. Curcumin suppressed NO production in LPS-activated RAW264.7 cells in a dose-dependent manner, Curcumin also blocked the activation of NF-kB but not AP-1 according to luciferase assay. Furthermore, this compound suppressed the phosphorylation of a series of intracellular signaling components such as Src, JAK-2, Akt, IKK and IkBα under LPS stimulation in a time dependent manner, Therefore, our data suggest that curcumin was able to protect the host from Gram(-) bacterial-infection-mediated inflammatory symptoms.