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한국자원식물학회지 KCI 등재 Korean journal of plant resources

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권호

Vol.26 No.4 (2013년 8월) 12

1.
2013.08 서비스 종료(열람 제한)
본 연구는 자생 양치식물 9종의 성엽과 근경을 재료로 α-glucosidase 억제활성을 분석하여 천연 α-glucosidase 저해제로서 개발 가능한 식물 소재를 선발하기 위하여 수행하였다. 수확된 성엽과 근경은 수세 후 동결건조 하였으며, 건조시료를 분쇄하여 100% 메탄올 용매로 30분 동안 초음파 추출을 하였고, 추출 후 감압여과 하여 α-glucosidase 억제활성을 측정하였다. 양성 대조구로는 acarbose를 사용하였다. 추출물 50μL에 0.7 unit α-glucosidase 효소액 100μL를 넣고 혼합하여 37℃에서 10분간 반응시킨 후, 1.5 mM σ-NPG 기질용액을 50μL 넣고 37℃에서 20분간 반응시켰다. 1 M Na2CO3 1 mL로 반응을 정지시키고 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 회귀분석을 이용하여 0.7 unit α-glucosidase 용액의 활성을 50%를 억제하는데 필요한 시료의 농도(IC50 값)를 구하였다. 양치식물 9종의 α-glucosidase 억제활성은 성엽(IC50=14.00~913.33μg·mL-1)과 근경 추출물(IC50=12.93~205.84μg·mL-1)에서 공히 acarbose(IC50=1413.70μg·mL-1)에 비해 높았다. 양치식물의 추출물은 acarbose에 비해 성엽은 1.55~100.98배, 근경은 6.87~109.33배 높은 것으로 나타났다. 특히 성엽에서는 석위의 억제활성이, 근경에서는 꿩고비의 α-glucosidase 억제활성이 가장 높았다. α-Glucosidase 활성의 50%를 억제하기 위한 성엽과 근경의 필요 생체량은 공히 꿩고비(각 0.35, 0.27 mg)에서 가장 적은 것으로 나타났다. 성엽의 경우는 석위의 IC50 값이 가장 높았으나 가용성 고형분의 함량이 꿩고비에 비해 2.4배 낮아, 오히려 꿩고비의 경제성이 더 높은 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과 꿩고비는 적은 생체량으로도 높은 α-glucosidase 억제활성을 나타내기 때문에 경제적인 천연 α-glucosidase 저해제 소재로써 개발 가치가 매우 높은 것을 알 수 있었다.
2.
2013.08 서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 도라지 추출물에 대한 세포 독성을 확인하였으며, Aβ에 의한 PC12 세포 독성에 대한 보호효과를 관찰하였다. 또한 도라지 추출물과 도라지 추출물 연양갱을 4주간 강제 경구 투여하여 Morris 수중미로시험에서 도달지점까지의 도달시간이 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱 투여에 의해서 모두에서 유의하게 감소하였다. 이와 유사하게 수동회피시험에서도 자극이 있는 어두운 방을 나오는 시간이 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱 투여에 의해서 현저하게 감소하였다. 따라서 도라지 추출물 및 도라지 추출물 연양갱은 인지능 개선에 도움을 줄 것으로 생각된다.
3.
2013.08 서비스 종료(열람 제한)
본 연구에서는 미성숙 목화다래 추출물의 항산화능을 알아보기 위해 다래를 크기별로 구분하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 DPPH radical의 소거능, 아질산염 소거능, ABTS radical 소거능 및 SOD 유사활성을 측정하였다. 추출물의 페놀성 화합물과 플라보노이드 함량은 목화다래의 크기가 작을수록 높게 나타났으며, DPPH radical 소거능 및 ABTS radical의 소거능 또한 작은 크기에서 상대적으로 높은 활성을 보였다. 이는 다른 선행연구들에서와 같이 페놀함량이 높은 실험군에서 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능이 높게 나타나 유의성을 확인하였다. 아질산염 소거능은 인체 위 내부환경과 같은 pH 1.2에서는 높은 활성을 보이다가 pH 4.2에서는 점차로 활성이 떨어지는 결과를 보였으며, 중성에 가까운 pH 6.0에서는 아질산염 소거에 영향을 미치지 못하는 것으로 확인되었다. 또한 SOD 유사활성은 대조군인 ascorbic acid에 비하면 낮은 활성이었지만, 기 보고된 다른 천연물들의 효소활성과 비교하였을 때 더 높거나 비슷한 결과를 나타냈다. 이와 같이 본 실험을 통해 미성숙 목화다래의 뛰어난 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 이는 향후 화장품이나 기능성 식품 등에 있어서 새로운 소재개발의 가능성을 시사해주는 것으로서, 그동안 주로 천연 솜의 생산을 위해 재배되어왔던 목화의 제한적 활용성을 더욱 다양하게 해줄 것으로 기대된다.
4.
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국내에 자생하는 꽃 중 9종을 80% ethanol 추출 및 농축하여 전자공여능, 환원력, 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 전자공여능에서 배초향이 (SC50=74.6μg/mL) 대조군인 BHT(SC50=238.8μg/mL)보다 월등히 높은 활성을 보였다. 환원력 측정 결과 추출물의 농도가 높아짐에 따라 활성이 증가하는 경향을 보였으며, 9개 품종의 꽃 중에서 배초향이 1.0의 OD값으로 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한 추출물의 총 페놀 함량은 배초향이 134.6mg GAE/mL로 높은 함량을 나타내었으며, 벌개미취가 40.1 mg GAE/mL로 가장 낮은 함량을 보였다. 총 플라보노이드 함량은 고본이 87.0 mg QE/mL로 높은 함량을 보였다. 이러한 결과로 총 페놀 함량과 항산화능과의 상관관계가 있는 것을 확인할 수 있었다. 꽃 중에서 가장 항산화 활성이 높은 배초향에 대해 용매 분획을 실시하여 DPPH radical소거활성 실험을 수행한 결과, ethyl acetate층이 SC50=43.2μg/mL로 높은 활성을 나타내었다. 또한 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 235.5 mg GAE/mL, 96.0 mg QE/mL로 다른 분획물보다 높은 함량을 나타내었다. 본 연구는 결과를 통하여 꽃의 활용성을 증가시킨다고 판단한다. 꽃 추출물의 생리활성 검정은 새로운 기능성 소재로서의 가치를 평가하는데 있어 기초자료 제공에 많은 기여를 할 수 있을 것이며, 꽃을 이용한 천연항산화제의 개발과 꽃에 함유되어 있는 유효성분 연구가 활발하게 이루어질 것이다.
5.
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본 연구는 식물자원을 재료로 하여 in vitro 항염증 및 항산화 활성을 분석함으로써 기능성소재로의 활용 가능성이 있는 유망 후보자원을 발굴하고자 수행하였다. 이를 위해 식물추출물 38종을 대상으로 세포증식에 대한 영향, 염증 관련지표(nitric oxide, TNF-α, IL-6, IkBα, iNOS, COX-2) 및 항산화항목(DPPH 라디칼 소거능, LDL 산화저해능) 및 총페놀 함량에 대한 효과를 탐색하고 결과로부터 8종의 시료를 1차로 선발하였다. 선발된 8종의 시료에 대해서는 다시 농도별로 세포증식에 대한 효과, iNOS, COX-2의 발현 및 NF-kB 전사에 대한 영향, peroxynitrite, ROS, nitric oxide 생성에 대한 IC50 값을 분석하여 보다 가능성이 있는 식물을 유망후보자원으로 선발하고자 하였다. 그 결과, 소사나무(가지), 등골나물(잎), 으름(꽃) 및 개모시풀(뿌리)은 항염증 혹은 항산화활성이 우수하나 농도에 따라 세포독성을 나타내었으므로 활용에 주의가 필요해보였으며, 어저귀(잎)은 항염증활성과 항산화활성이 비교적 우수하고 실험된 처리농도에서 세포독성이 없어 향후 in vivo 활성 검정 등 심화연구를 통해 그 활용 가능성을 검토할 필요가 있다고 사료되었다.
6.
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파종기에 따른 울금의 초장, 경직경 및 엽수는 5월 10일 파종구에서 가장 양호하였다. 생육단계에 따른 울금의 생육변화를 살펴본 결과 울금의 생육최성기인 10월에 초장은 121 cm로 가장 길게 나타났고, 경직경 또한 3.45 cm로 가장 두꺼웠다. 엽수는 9월 20일 6매로 조사되었으나 이후 엽수가 감소함이 관찰되었다. 생육단계에 따른 울금 지하경 무게 변화는 생육기간에 경과함에 따라 지하경의 무게 증가가 비례하였으며, 11월 20일 조사에서 울금의 수량이 가장 크게 나타났다. 울금을 건조하는데 가장 적합한 온도는 40℃로 확인되었다. 부형제를 달리하여 제조한 울금환의 관능검사 결과는 향, 색, 맛, 조직감 및 종합적 기호도에서 찹쌀과 꿀을 부형제로 사용한 시험구의 기호도가 가장 우수하였으며 밀가루만을 사용한 시험구의 선호도는 낮게 나타났다.
7.
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독도에 자생하는 벼과(Poaceae) 식물인 돌피(Echinochloa crus-galli (L.) Beauv.)와 물피(Echinochloa crus-galli var. echinata (Willd.) Honda)의 분류학적 실체를 조사하였다. Echinochloa crus-galli complex에 속하는 2분류군 26개체에 대한 ITS, trnH-psbA 및 trnL-F의 염기서열을 분석하였다. 그 결과 독도의 돌피와 물피를 포함한 조사된 두 분류군은 유전자구간에서 동일한 염기서열을 나타내는 것으로 관찰되었다. 따라서 호영 및 까락 등의 연속적인 형질로 두 분류군을 구분하는 기존의 형태형질에 근거한 분류학적 처리는 재고가 필요할 것으로 보인다. 한편, ITS 경우, 독도에서 채집된 물피와 돌피 개체들은 울릉도 및 육지에서 채집된 개체들과는 별개의 분계조를 형성함으로써 독립된 진화 경로를 거치고 있음을 보여 주었다.
8.
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본 연구는 남한강 유역의 관속식물을 조사하기 위해 수행되었다. 조사기간은 2012년 3월부터 동년 11월까지 조사하였다. 그 결과 증거표본에 의한 관속식물은 86과 250속 383종 2아종 39변종 6품종 등 총 430분류군이 확인되었다. 그 중 산림청 지정 희귀식물은 낙지다리, 층층둥굴레, 흑삼릉 등 총 13분류군, 특산식물은 키버들, 할미밀망, 애기감둥사초 등 총 8분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물종은 56분류군, 국외반출 승인대상 식물은 27분류군이 확인되었다. 귀화식물은 58분류군으로 확인되었으며 귀화율과 도시화지수는 각각 13.5%, 18.1%로 나타났다. 조사된 430분류군의 유용도는 목초용 자원식물이 174분류군(40.5%), 식용 141분류군(32.8%), 약용 112분류군(26.0%), 관상용 48분류군(11.2%), 염료용 11분류군(2.6%), 섬유용 7분류군(1.6%), 목재용 4분류군(0.9%), 공업용 2분류군(0.5%) 그리고 용도가 밝혀지지 않은 식물이 109분류군(25.4%)으로 나타났다.
9.
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본 연구는 감 수집종의 분류 및 품종 육종을 위하여 EST-SSR 마커를 개발해 유전적 유연관계를 분석하고, 형태적 유연관계를 비교 분석하여 DNA 마커의 효율성을 극대화한 연구 결과이다. 경북농업기술원 상주감시험장에서 수집한 42품종을 대상으로 6가지의 양적형질(과실크기, 과고, 과경, 과경굵기, 과경길이, 종자크기)과 19가지의 질적형질(횡단면, 종단면, 골의 정도, 얕은 동심원 균열, 옆모양, 정부열과, 세로홈, 꽃받침 끝 주름, 배꼽 홈길이, 꽃받침 쪽의 홈, 꽃받침 크기)을 사용하여 형태적 유연관계를 분석하였다. 유전적 유연관계를 분석하기 위해 수집한 감에서 cDNA library를 만들어 sequence를 분석한 후, PCR을 통해 얻은 polymorphism이 인정되는 25개의 primer set에서 16개의 EST-SSR primer set를 선발하였다. 수집한 감 42품종의 형태적 유연관계와 개발한 14개의 EST-SSR 마커를 이용하여 유전적인 유연관계를 분석한 결과 형태적 유연관계에서는 여러 그룹이 형성되었지만 coefficient가 0.02 이하로 형성되어 형태적 특성을 사용해 분류하기는 어려웠다. 유전적 유연관계는 coefficient 0.77에서 3개 그룹으로 분류되어, 상주수수감과 상주수꽃감, 밀양반시와 밀양고동시, 영동반시와 영동수시는 각각 같은 그룹으로 분류되었다. 형태적 분석과 유전적 분석의 상관관계를 조사한 결과 형태적 분석의 유사도 거리와 유전적 분석의 유사도 거리 간의 값이 -0.03으로 유의성이 매우 낮게 나왔다. 본 실험에서 얻어진 분자마커는 (EST-SSR 마커) 국내 감육종 효율 증진뿐만 아니라 우수형질을 도입하는데 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
10.
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본 연구는 졸참나무의 건전한 1-1 조림용 묘목을 생산하기 위해 초기 묘고가 다른 묘목에서 적절한 단근의 강도를 구명하기 위해 실시하였다. 이를 위해 1-0 노지묘의 크기를 구분하여 단근(5, 10, 15 cm)을 실시하였다. 1년의 생육기간이 지난 시점에서 묘고를 비롯한 지상부 생장량과 주근 및 측근의 발달 특성을 비교 분석하였다. 지상부의 생장은 초기 묘목 크기와 단근에 의해 다양한 차이가 나타났으며, 측근의 발달은 묘목 크기에 따른 영향이 큰 것으로 나타났다. 초기 묘고가 큰 묘목군에서는 15 cm로 단근된 묘목이 가장 우수한 지상부 생장량을 나타내었으며, 초기 묘고가 작은 묘목군에서는 15 cm와 10 cm로 단근된 묘목이 우수한 생장량을 나타내었다. 묘목 크기에 따른 생장은 초기 묘고가 큰 묘목이 작은 묘목보다 우수한 지상부 생장을 나타내었으며, 주근의 재생산량과 새롭게 발달된 측근의 수도 많았다. 하지만 측근의 길이 및 무게 생장은 작은 묘목이 더 많았다. 결론적으로 본 연구결과를 종합해 보면, 고품질의 묘목을 생산하기 위해서는 묘고가 큰 1-0묘를 생산하는 것이 다양한 장점을 가지며, 초기 묘고가 26 cm 이상의 큰 묘목은 15 cm로 단근하고, 초기 묘고가 24 cm 이하의 묘목은 10 cm로 단근하는 것이 가장 이상적인 단근길이라고 판단된다.
11.
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멜론으로부터 체세포배를 얻기 위하여 유식물체의 배축 절편을 1 mg/L 2,4-D와 0.5 mg/L BA가 혼합첨가된 MS배지 치상하여 6주 동안 배양하였다. 배축절편으로부터 연한 노란색의 부드러운 캘러스 형성을 거쳐 형성된 체세포배중에는 2개의 자엽을 갖는 정상적인 형태의 체세포배(26%)와 합생 자엽을 갖는 나팔형의 비 정상적인 체세포배(74%)가 관찰되었다. 정상 체세포배의 하배축 부위에서는 원형의 전형성층 조직이 발달되었고, 자엽 절 부위로 이동되면서 점차 독립적으로 나뉘어져 자엽에서는 완전히 2개의 전형성층 조직으로 분화하였다. 그러나 합생 자엽을 갖는 나팔형의 체세포배에서는 하배축에서 발달된 원형의 전형층조직이 자엽 절과 자엽부위에서도 원형의 전형성층 조직으로 연결되어 있었다. 또한 2개의 자엽을 갖는 정상 및 합생 자엽을 갖는 비 정상 체세포배 tunica-corpus구조를 볼 수 없었으며 전형적인 dome구조도 관찰할 수 없었다. 이러한 결과는 체세포배에서 전형성층 조직의 분화는 자엽형성 및 유경조직 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 추측할 수 있다.
12.
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좀비비추 'White Edge'는 돌연변이 유기용 화학물질인 EMS(ethyle methane sulfonate)용액을 이용하여 돌연변이개체를 유기하고 그 중 잎 가장자리에 흰색의 테두리가 들어간 식물체를 선발하여 영양번식한 품종이다. 2003년에서 2005년까지 3차례의 특성조사를 거쳐 최종적으로 'White Edge'를 선발하였다. 3년간 특정검정을 실시한 결과, 'White Edge'는 잎 가장자리에 흰색무늬가 년 중 변함없이 균일하게 발현 되어 2007년에 종자산업법에 따라 국립종자원에 비비추 신품종 'White Edge'로 등록(품종보호 제 1880호)을 하였다. 잎의 무늬가 독특하여 및 화단용 반음지성 지피식물로 이용될 수 있는 매우 유용한 신품종이다.