This study examined the antioxidative and lipid accumulation inhibitory effects of 14 plants from Mongolia and Myanmar on 3T3-L1 and HepG2 cells. The total phenolic and flavonoid contents (TPC and TFC) of 14 plant extracts were measured, and the antioxidative activities were analyzed using DPPH, ABTS, FRAP, and ORAC. After measuring the pancreatic lipase levels and performing the thiobarbituric acid assay, the degree of lipid accumulation was determined by lipid (Oil Red O) staining and triglyceride assay in 3T3-L1 and HepG2 cells. M. paniculate (259.43 mgGAE/g) and C. benghalensis (130.78 mgNAE/g) had the highest TPC and TFC, respectively, among the 14 plants. R. acicularis Lindl. had the highest antioxidant activity in DPPH. The ABTS, FRAP, and ORAC results showed that the antioxidant activity of 11 species was higher than that of the positive control. The pancreatic lipase inhibitory effect of C. angustifolium Scop. was reduced to 23.65% at 0.1 mg/mL, and the level of lipid peroxidation of C. abrorescens Lam. was 0.63 nmol/mg. Five selected plants inhibited the lipid accumulation and triglyceride content, respectively, in 3T3-L1 and HepG2 cells. These results provide scientific evidence for developing functional foods using 14 plants from Mongolia and Myanmar, which have antioxidant activities and lipid accumulation reduction effects.

본 연구에서는 시중에 유통 중인 향신식물 및 향신료가 공품의 안전성을 확보하기 위하여 인천광역시 지역의 농산물 도매시장, 대형마트 및 온라인 마켓에서 수거한 향신식 물 및 향신료가공품 112건을 대상으로 다종농약다성분분석 법으로 검사 가능한 잔류농약 400종을 검사하였다. 품목별 수거현황은 허브류(생것) 57건, 허브류(건조) 32건, 향신열매 11건, 향신씨 6건, 기타향신식물 4건, 향신뿌리 2건이며, 허 브류(생것)(50.9%) 및 허브류(건조)(28.6%)로 많은 비중을 차지하였다. 잔류농약은 전체 112건 중 4건이 잔류허용기준 이내로 검출되어 3.6%의 검출률을 보였으며 기준을 초과한 농산물은 13건(11.6%)이었다. 총 11종의 농약성분이 검출되었고 검출된 작물은 바질, 고수, 딜, 레몬밤, 레몬그라스, 민트, 타임, 로즈마리, 카디멈이었다. 향신식물의 잔류농약 검출 결과, 잔류허용기준이 설정되어 있는 농약의 잔류량이 허용기준 이하인 것은 농약 안전사용기준인 농약의 살포량, 살포횟수, 살포시기를 기준에 맞게 사용된 것으로 추측된다. 농약 안전사용기준을 준수하지 않으면 부적합 처리될 가능성이 많아지게 되므로 재배농가들이 농약사용지침을 반드시 준수하도록 지도 감독을 강화해야 할 것이다. 향신식물의 잔류농약 안전성을 확보하기 위해서는 지속적인 모니터링을 통해 잔류허용기준(MRLs) 설정이 필요하다고 판단된다.

본 연구에서는 최근 가속화되고 있는 기후변화로 인하여 쇠퇴가 우려되는 설악산 분비나무림을 대상으로 식물사회학적 연구를 수행하였다. 현장조사에서 획득된 70개 방형구 조사결과에 대해 TWINSPAN 기법을 이용하여 군락을 분류하고, DCA 방법으로 서열을 분석한 후 각 군락이 갖는 특성을 분석하였다. 설악산 분비나무림은 4개 군락(분비나무-댕댕이나무군 락, 분비나무-시닥나무군락, 분비나무-당단풍나무군락, 분비나무-거제수나무군락)으로 구분되었다. 각 군락은 입지에 따라 분포 유형을 달리하였으며, 이는 해발고도, 사면 등 입지환경에 따라 서로 다른 미소환경이 형성됨으로써 종조성이 달리지기 때문이다. 각 군락은 분포 고도, 암석비율, 토양특성, 낙엽층 두께 등의 환경에서 차이를 보였으며, 그 결과로 종구성의 차이뿐만 아니라 출현종수 및 개체수, 식피율, 수목규격, 종다양도 등에서 군락 간 유의미한 차이를 보였다. 분비나무-댕댕이나 무군락과 분비나무-시닥나무군락은 높은 고도의 암석비율이 높은 곳에 입지하며 교목층 발달이 미약하였다. 반면, 분비나무-당 단풍나무군락과 분비나무-거제수나무군락은 분포 고도가 상대적으로 낮고 토양비율이 높았으며, 교목층이 발달하고 종다양도가 높게 나타났다.

본 연구에서는 강원도 양구군에 위치한 숫돌봉(508m), 성주봉(625.3m), 수리봉(596.2m) 지역을 중심으로 식물상 조사를 실시하였다. 3개 산지 식물상 조사결과, 84과 255속 350종 4아종 43변종 6품종으로 총 403분류군의 관속식물이 조사되었다. 분류군별로는 양치식물이 5과 18분류군, 나자식물이 1과 3분류군, 쌍자엽식물이 69과 302분류군, 단자엽식물이 9과 80분류 군으로 확인되었다. 주요 식물은 특산식물이 은사시나무, 키버들, 세잎승마, 진범, 등 총 11분류군, 산림청 지정 희귀식물은 위기종(EN) 개느삼 등 1종 취약종(VU) 세잎승마, 삼지구엽초, 솔나리 등 총 4분류군이 확인되었다. 약관심종(LC) 도깨비부채, 가침박달, 태백제비꽃 등 총 13분류군이 확인되었다. 침입외래식물은 털여뀌, 소리쟁이, 미국자리공, 유럽점나도나물, 흰명아주, 좀명아주, 족제비싸리, 아까시나무, 붉은토끼풀, 토끼풀, 들괭이밥, 애기땅빈대, 달맞이꽃 등 총 28분류군으로 조사 되어, 조사식물 403분류군의 6.9%를 차지하였다.

식물 종은 주어진 환경조건과의 상호작용의 결과로 현재와 같은 특성을 나타낸다. 제비꽃속의 식물은 적응전략으로 개방화와 더불어 왕성한 영양번식체계를 선택하였거나 또는 폐쇄화를 발달시키는 전략을 선택하였다. 왕제비꽃은 제비꽃 속의 식물로 세계적으로 한반도와 중국 지린(길림)성의 동부에만 분포한다. 분포의 중심과 가장자리는 서로 다른 개체군 동태를 나타낼 것으로 예상된다. 왕제비꽃이 복합적인종자생산전략(Mixed-mating strategy)을 소유함에도 현재와 같은 제한적인 분포를 나타내는 원인을 알아볼 필요가 있다. 먼저 우리는 분포지의 식생환경을 조사하여 그 특성을 평가하였다. 식물계절학을 통해 생장특성을 알아보았다. 또한 개체군의 구조, 개방화의 결실특성, 폐쇄화의 생산성을 평가하였다. 그리고 2014년과 2018년 사이의 개체군크기 변화를 비교하였다. 분포지의 대부분은 계곡에 인접한 낙엽활엽수혼효림의 식생하부에 위치하였다. 4∼5월에 자가불화합성의 개방화를 생산하였고 6∼9월까지 폐쇄화를 생산하였다. 폐쇄화의 생산은 불확실한 환경변화에서 종자의 생산을 보증하기 위한 전략으로 평가되며 개방화에 비해 약 2배의 생산량을 나타내었다. 개체군의 구조는 안정적인 지역과 매우 불안정한 지역이 구분되었다. 2014년에 비해 2018년의 조사에서 개체군의 급격한 감소를 경험한 지역이 존재하였다. 이러한 큰 폭의 감소는 가장자리 개체군에서 크게 나타나는 것으로 평가되었다. 왕제비꽃 분포지는 가뭄이라는 자연적인 교란 요인과 분포지를 구성하는 기질에 따른 다양한 미소입지의 존재로 다양한 식물을 부양하였다. 이러한 불확실한 조건에서 폐쇄화를 통해 종자의 생산을 보증하고 그에 따라 자연적인 교란요인이 제거되었을 때 빠르게 유묘의 재정착과 개체군의 보충이 가능한 것으로 판단되었다. 그리고 환경요인은 모든 개체군 및 개체군 내의 모든 개체에 동일하게 작용하지 않는 것으로 추정되었다. 따라서 지역적으로 급격한 개체수의 감소에도 불구하고 완전한 소멸에 이르지 않을 것이고 환경의 변화에 따라 국지적인 소멸과 재정착이 반복될 것으로 예상되었다. 우리는 본 연구를 통해 수집된 종의 특성에 대한 정보를 바탕으로 추가적인 분포지의 조사가 필요함을 제안하였다. 또한 효과적인 보전 전략의 수립과 시행을 위해서는 보다 장기적인 개체군 동태와 개방화와 폐쇄화의 유전적 특성을 평가하는 것이 필요함을 제안하였다.

효과적인 보호구역의 보전 관리를 위해서는 외래종의 정착 모니터링 및 확산 위험에 대한 저감 노력이 수반되어야 한다. 본 연구는 울진에 위치한 산림유전자원보호구역(2,274ha)에서 조사된 외래식물 분포 정보를 대상으로 활용도가 높은 세가지 종분포모형(Bioclim, GLM, MaxEnt)을 활용하여 외래식물의 잠재출현지역을 모의하였고, 모의 결과를 비교하여 지역적 지리 및 생태 관리 특성이 반영된 현실성 및 적합성 높은 종분포모형을 선발하였다. 분석에서 예측된 외래식물의 출현지역은 실제 분포와 같이 도로 같은 선형 경관 요소를 따라 분포하는 경향이었으며, 일부 벌채지가 포함되었다. 본 연구에서 적용한 각 모형의 예측력과 정확도를 통계적으로 비교한 결과, GLM과 MaxEnt 모형은 대체로 높은 예측력과 정확도를 보였지만, Bioclim 모형은 낮았다. Bioclim은 가장 넓은 면적을 출현예상지역으로 계산하였고, GLM, 그리고 MaxEnt 순으로 면적이 작았다. 모의 결과의 현상학적 검토에서는 GLM과 Bioclim 모형은 표본 수에 따라 예측력이 크게 영향을 받는 것으로 나타났고, 표본 수와 관계없이 가장 일관성 높은 모형은 MaxEnt로 평가되었다. 종합적으로, 본 연구에 사용된 모형 중 외래식물 분포 예측을 위한 최적 모형은 MaxEnt 모형인 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제시한 정밀 생물종 분포 자료 기반의 모델 선발 접근 방식은 산림생태계 보호구역의 보전 관리 및 지역 특성이 반영된 현실적이고 정교한 모델 발굴 연구에 도움이 될 것이다.

해바라기, 콩, 들깨, 참깨를 트랩식물로 이용하여 미국선녀벌레 약충에 대한 유인효과를 조사한 결과, 실내실험의 경우, 어린단계와 성숙단 계 모두에서 해바라기가 각각 평균 47.6%와 66.5%로 가장 높은 유인력을 보였고, 야외실험의 경우에도 어린단계와 성숙단계 모두에서 해바라기가 각각 평균 52.3%, 53.2%로 가장 높았다. 실내실험과 야외실험에서 어린단계의 콩은 시간이 지나면서 해바라기 다음으로 유인력이 높았으나 성숙단계의 콩은 들깨 보다도 낮은 유인력을 보였으며 실내실험과 야외실험간 비교에서 동일 트랩식물간 유의성은 없는 것으로 보아 미국선녀벌레 약충에 대하여 가장 유인력이 높은 식물은 해바라기였다.

블루베리혹파리(Dasineura oxycoccana)(파리목: 혹파리과)는 국내에서 재배되고 있는 블루베리의 주요해충으로 알려져 있다. 우리는 이 해충을 효과적으로 예찰하기 위한 수단을 개발하고자, 블루베리 휘발성 물질과 성페로몬의 유인 효과를 검정하였다. 블루베리로부터 방출되는 휘발성 물질을 고체상미량추출법(SPME)으로 포집하여 기체크로마토그래피-질량분석기(GC-MS)로 분석한 결과, 꽃의 주요 물질은 cinnamaldehyde와 cinnamyl alcohol이었고, 신초와 어린과실의 주요 물질은 β-caryophyllene, germacrene D, 및 α-farnesene인 것으로 조사되었다. 2019년에 군산에 소재하고 있는 블루베리 포장에서 시판 중인 cinnamaldehyde, cinnamyl alcohol, β-caryophyllene, 및 α-farnesene 의 효능을 시험하였는데, 이 4가지 성분을 단독 또는 혼합물로 처리하였을 때 블루베리혹파리는 유인되지 않았다. 반대로 이 종의 성페로몬으로 알려진 (2R,14R)-2,14-diacetoxyheptadecane은 수컷을 효과적으로 유인하였다. 유인효과에 있어서 성페로몬과 기주식물 휘발성 물질 사이에 시너지 효과는 관찰되지 않았다. 2020년 군산 블루베리 포장에서 블루베리혹파리 성충은 5월부터 8월까지 성페로몬 트랩에 유인되었고, 발생최 성기는 3회로서 5월 중순, 6월 하순, 및 7월 하순으로 나타났다.

본 연구는 농가소득에 비해 농약가격이 비싼 저개발국가에서 농약의 사용을 줄여 농가소득을 향상시키고 지속가능한 농업을 하기 위하여 실시하였다. 1. 담배가루이 및 아메리카잎굴파리가 좋아하는 오이, 가지, 참외 3가지 작물 중 토마토 재배에 가장 유리한 유인식물로 생육온도 및 재배방법이 유사한 오이를 선발하였다. 가지는 초장이 작고 토마토보다 고온을 요구하여 겨울 재배에는 적합하지 않았다. 참외는 곁순이 많이 나와 오이보다 재배 관리가 어려웠다. 토마토 재배 시 유인식물로는 오이가 가장 적합하였다. 2. 토마토 10, 15, 20주 당 1주 씩 오이를 정식한 후 Emamectinbenzoate 유제 2.15%와 Pyridaben 수화제 20%를 혼합하여 유인식물에만 7일 간격으로 살포한 결과, 토마토 전체 포장에 살충제를 처리한 결과와 유사한 담배가루이 및 아메리카잎굴파리 발생 및 피해 정도를 보였다. 3. 유인식물을 많이 정식 할수록 토마토의 정식 주수가 줄어들어 토마토의 수확량이 감소하므로 유인식물의 재식주수가 가장 낮은 토마토 20주 당 1주 씩 오이를 정식하는 것이 가장 높은 생산량을 기대할 수 있다. 4. 오이를 유인식물로 사용할 경우 해충의 출현이 토마토만 정식하였을 경우보다 6~12일 빠르므로 예찰에 유의하여야 한다.

고려엉겅퀴는 강원도에서 곤드레라는 음식 재료로 재배하는 작물이다. 고려엉겅퀴에 대한 정기적인 병해충 모니터링 중 우리대벌레의 국부적인 발생으로 인한 큰 피해를 발견하였고, 우리대벌레의 동정과 생태학적 특성을 보고한다. 본 조사는 2019년 5월 28일부터 동년 10월 1일까지 강원도 정선군에 있는 3곳의 고려엉겅퀴 재배지에서 실시하였다. 해당 포장에서 채집한 우리대벌레의 형태적, 분자 생물적 분석으로 대벌레과 (Phasmida) 계열의 Ramulus koreanus Kwon Ha et Lee로 동정하였다. 우리대벌레는 6월 11일부터 8월 22일까지 고려엉겅퀴 포장에서 발생하였으며, 7월 23일에 최대 발생 밀도를 보였다. Taylor‘s power law와 Greens index를 이용하여 공간분포를 분석한 결과 무작위로 분포하는 것 을 확인하였다. 우리대벌레의 고려엉겅퀴 일일 섭식량은 성충 기준 60.98 ± 4.35 cm2 였으며, 주요 기주식물은 가래나무와 아로니아였다. 우리 대벌레 발생 메커니즘과 우리대벌레가 농업과 산림 생태계에 미칠 수 있는 영향 및 농작물 피해를 줄이기 위해 그 방법을 추구할 것이다.

섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하 게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성 을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식 물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 μg l-1, 0.76±1.22 μg l-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과 적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미 칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방 류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.

본 연구에서는 국내 광릉숲에서 우리나라 천연기념물이자 멸종위기 종인 장수하늘소(Callipogon relictus Semenov)의 새로운 기주식물로 졸참나무(Quercus serrata Thunb. ex Murray)를 처음 보고한다. 졸참나무 안에서 발견하였던 장수하늘소 유충의 형태학적 측정값과 재검토한 장수하늘소의 기주식물 목록을 제공한다.

본 연구는 다양한 식물 추출물들이 가지고 있는 항산화 능력과 자외선 차단 능력을 동시에 조사하여 추후, 항산화 효과가 있는 자외선 차단제를 개발하고자 실험을 실시하였다. 먼저 33종의 식물 추출물들의 자외선 차단 능력을 조사하기 위하여 자외선 파장 280~400nm 사이의 흡광도 스펙트럼을 조사하고, 이로부터 우수한 자외선 차단능력을 갖는 것으로 보이는 식물 추출물로 황금, 홉, 녹차, 감초, 방풍, 칡, 그라비올라, 밀싹, 상백피, 가시박, 옻, 등 11종을 선별하였다. 선별된 식물추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거 활성을 측정하여 항산화 활성 정도를 살펴보고, 이로부터 다시 자외선 차단 능력과 항산화 활성이 동시에 우수한 식물 추출물로 황금, 홉, 감초추출물 3종을 선정하였다. 선정된 황금, 홉, 감초추출물을 1:1:1로 혼합하여 겔 형태의 크림을 제조하고, 이 크림이 가지는 자외선 차단 효과를 배양된 세포에 자외선을 조사하였을 때 보여주는 세포 손상 방어 효과를 측정하는 방법으로 결정하였다. 연구 결과, 선정된 식물 추출물의 혼합물은 자외선 흡수 능력에서 상호 보완적이며, 세포 손상 방어 효과도 증가하였음을 확인하였다. 이와 같은 결과를 통하여 다양한 식물 추출물들이 가지고 있는 항산화 능력과 자외선 차단 능력을 동시에 결정할 경우 항산화 효과가 있는 자외선 차단제 개발이 가능함을 확인하였다.

In this study, 11 plant extracts from Bangladesh were used to evaluate the total phenolic and flavonoid content, in vitro antioxidant activities using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2-azinobis-(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonic acid) (ABTS), and ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay. Also, the inhibitory effect of nitric oxide (NO) production in RAW 264.7 macrophage cell line and the neuroprotective effect on H2O2-induced PC12 cells were tested. Our results revealed that Piper betle L. showed the highest total phenolic content (162.2 mg GAE/g extract) among the 11 plants from Bangladesh. Most plants showed strong radical scavenging effects and ferric reducing antioxidant power. Besides, Piper betle L. protected PC12 neuronal cells against H2O2 related oxidative stress in LPS-induced PC12 cells. Regarding the antiinflammatory effect, Piper betle L. significantly inhibited NO accumulation in LPS-induced RAW 264.7 cells. Our results provide evidence that Piper betle L. could be useful for the development of functional health foods.

담배가루이 방제는 대부분 화학적 방제에 의존하므로 약제저항성 증가가 야기되므로, 트랩식물을 이용한 대체 방제법 개발을 위해 허브식물들에 대한 담배가루이의 기주 선호성을 조사하였다. 완주군에 있는 국립원예특작과 학원 내 토마토온실에서 실험을 진행하였으며, 허브 식물로 레몬밤, 초코민트, 로즈제라늄, 애플제라늄을 지면으로부터 50 cm와 작물 상단부의 30 cm 위치에 각각 설치하여 담배가루이 밀도를 조사하였다. 허브식물의 설치 위치별 담배가루이 밀도를 각각 조사한 결과 레몬밤이 설치된 곳에서 높았으며 로즈제라늄과 애플제라늄은 오히려 기피하는 것으로 나타났다. 이 결과는 유인제, 기피제 및 트랩 식물을 포함한 허브 식물을 사용하는 담배가루이의 대체 방제법 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.