The aim of this study was to investigate the effect of plant growth at several different growing periods on antioxidant activities and zeatin and ABA contents of Artemisia iwayomogi. Measurements of antioxidant activities, lipid peroxidation inhibition, and superoxide radical scavenging activity were done using PMS, NBT and lipid auto-oxidation analysis, respectively. The results show that activities of antioxidants from Artemisia iwayomogi had much higher than BHT. DPPH free radical scavenging effect of Artemisia leaf extract was increased from 71.06±4.36% in April to 90.06±4.41% in October. Activities of superoxide radical scavenging and lipid peroxidation inhibition were 33.83±3.45% and 45.60±3.10 in April and then increased to 84.40±4.00% and 75.86±3.50% in October, respectively. An ELISA technique has been developed for the determination of zeatin and ABA in Artemisia leaves. By this method, the content changes of zeatin and ABA from Artemisia during the growth were investigated. The zeatin content in leaf was measured to be 186.86±1.40 pmol/g dry weight in April, however, decreased to 117.93±5.83 pmol in October. The ABA content in leaf increased from 19.00±1.26 nmol in April to 68.20±2.52 nmol in October. Relationship between antioxidant activities and plant hormone contents was indicated that antioxidant activity may depend on decreasing zeatin content or increasing ABA content.

본 연구는 알루미늄 스트레스가 녹두에 미치는 영향을 보기 위해 뿌리의 생장, 알루미늄 함량, 뿌리 표면의 pH 변화, 원형질막의 H+-ATPase 활성과 단백질 양의 변화를 조사하여 분석하였다. 1. 처리된 알루미늄의 농도는 10, 25, 50, 100uM 이었으며, 알루미늄에 의한 뿌리생장의 억제는 25uM 이상의 농도 처리구에서 12시간부터 현저히 나타났고, 50과 100uM 처리구에서는 뿌리의 생장이 거의 중단되었다. 2. 0.2% Hematoxlin으로 염색 시 알루미늄이 처리된 근단부에서 주로 염색되었으며, 50uM 농도로 처리된 뿌리의 경우 12시간째보다는 24시간째에 근단부 전체가 염색되어 그 피해가 심각함을 보여 주었다. 또 근단 부위가 대조구와 비교하여 어두운 갈색을 나타내고, 표면이 가로 쪽으로 갈라졌다. 3. 처리 농도별 근단부(1 cm)와 근단부를 제외한 부위의 뿌리로 나누어 24시간 처리를 한 후 알루미늄 함량을 측정한 결과, 10uM 처리구에서는 차이가 없었다. 그러나 알루미늄 처리 농도가 높을수록 즉, 25uM 이상 알루미늄 처리구에서는 근단부에서 2.5배 이상 높았다. 4. pH 지시약과 agarose plate technique를 이용하여 뿌리표면의 H+-flux 의 차이를 본 결과 녹두의 근단부 표면의 알카리화가 대조구에서는 12시간 정도부터 노란색(pH 4.5)에서 보라색(pH 6.0 이상)으로 변하는 것을 관찰하였으나 알루미늄 처리구에서는 색깔의 변화를 볼 수 없었다. 5. 24시간 동안 50uM 알루미늄을 처리한 뿌리 원형질막 H+-ATPase 활성은 대조구에 비해 56%가 억제 되었다. H+-ATPase 단백질의 발현을 조사한 Western blotting 결과는 효소 활성의 감소와 유사하게 알루미늄이 처리된 뿌리에서 현저하게 줄어들었음을 확인할 수 있었다.

미나리는 간을 보호하며 간질환을 예방, 치유하는 효능이 있는 기능성식물로 인식되어 민간요법에 널리애용되고 있다. 그래서 알콜을 렛트와 마우스에 처리하여 만성, 아급성, 급성중독을 유도하고 밭미나리 발효액과 추출물 그리고 물미나리추출물의 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 렛트와 마우스에 에탄올을 2일동안 투여한결과 total cholesterol과 total glyceride의 수치가 증가되었으며 20일동안 밭미나리발효액과 추출물 그리고 물미나리추출물을 투여한후 에탄올을 2일동안 급여한균에서는 total cholesterol과 total glyceride의 감소 효과가 있었으나 처리간의 유의성은 인정되지않았다. 그러나 실험동물의 혈청중에 알콜에의해서 높아졌던 alanine aminotransferase 와 asparate aminotransferase는 밭미나리발효액 과 추출물에 의해서 감소되었으며 밭미나리발효액투여군에서 가장 많이 감소되어 처리간에 유의성이 인정되었다. 렛트에 10%에탄올을 10개월간 투여하여 만성알콜중독을 유발시킨다음 5일동안 물만 급여한군과 밭미나리발효액을 투여한군을 비교한바 total cholesterol은 40%, total glyceride는 60%의 감소효과가 있었으며 alanine aminotransferase 와 asparate aminotrasferase는 87.2%와 91.7%를 감소시켜 정상에 가깝게 회복시키는효과가 인정되었다. alkaline phosphatase, catalase, superoxide dismutase 및 glutathione peroxidase의 활성은 알콜의 처리에 의해서 급만성모두 유의적인 변동을 나타냈으며 밭미나리 발효액의 처리에 의해서 alkaline phosphatase와 superoxide dismutase의 활성에 특히 유의적인 감소를 가져왔다. 이와같은 결과는 물미나리보다 밭미나리발효액이 알콜성 간질환에 효능이있음을 시 사하는것이라 하겠다.

수도의 내염성 품종 안나프르나에 NaCl 50 mM을 처리하여 유도된 단백질의 분리정제를 수행하여 한 개의 새로운 단백질을 분리 정제하였다. 그 결과는 다음과 같다 1. 10일된 유묘에 50mM NaCl을 48시간 처리하여 유도된 단백질의 존재를 전기영동을 통하여 확인하였다. 2. FPLC를 이용한 DEAE와 phenyl column을 이용하여 순수한 정제가 가능하였고, 이 과정을 통하여 전기영동상에서 단일 밴드를 나타내는 하나의 단백질을 정제하였다. 3. 이 단백질의 분자량이 64,000이라는 것을 Se-phdex-G 100 column chromatography를 통하여 확인하였다. 4. 이 단백질에 대한 단일 항체를 조제하여 고역가 항체를 분비하는 hybridoma 세포주 3개를 작성하고 isotype등 특성을 조사하였다.

벼의 10일된 유묘에 0, 50, 100, 150m㏖의 NaCl을 처리하여 수분 흡수와 생육 그리고 GA3 와 ABA, IAA, zeatin의 내생 호르몬 수준을 단일클론 항체를 이용한 ELISA에 의해서 분석하였다. 1. 수분 함량은 50mM NaCl 처리에 의해서 동진벼, 삼강벼, 안나프르나 모두 시간이 지남에 따라서 감소하였다. 처리 5일째 수분함량은 동진(71%), 삼강(75%) 안나프르나(79%)순으로 높았다. 2. 염분처리에 의해서 지상부와 지하부 생육은 모두 억제되었다. 지하부가 지상부보다 억제되었다. 지상부와 지하부는 안나프르나 <삼강벼<동진벼 순으로 생육이 억제되었다. 3. GA3 와 IAA는 염분처리에 의해서 시간이 지남에 따라서 감소되었으며 zeatin도 감소 경향을 나타내었다. 4. ABA는 염분 농도와 시간에 따라 증가되었으며 염분처리 24시간에 크게 증가되었다. 특히 동진벼는 2n㏖에서 31n㏖ 까지 증가되었으나 안나프르나는 4.5n㏖에서 15n㏖까지만 증가되었다. 5. 수분 함량의 증감에 따라 식물호르몬의 함량이 변동됨을 알 수가 있었다.

작물 원형질체를 배양하면서 세포의 생존과 노화 그리고 고사의 상태를 대사적으로 정확히 판단이 가능한 marker물질을 확인하고 간편한 측정법을 확립하기 위하여 일련의 연구를 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 담배와 벼의 원형질체를 나출하여 MS와KM-8P를 기본배지로 하여 2,4-K와 CM을 첨가하였던 바, ABA는 경시적으로 감소하였으며 CM첨가에 의해서 더 많이 감소하였다. GA3 , IAA, zeatin은 반대로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 ABA의 감소율과 zeatin의 증가율이 가장 크게 나타났다. 2. Osmoticum(mannitol)을 적정 농도 이상으로 처리하였을 때 ABA는 일시적으로 증가되었다가 감소되었고, 다른 성장 호르몬은 모두 증가폭이 농도가 증가될수록 둔화되었다. 3. Supermine 10mM과 NaCl을 처리하였을 때 담배와 벼에서 각 호르몬의 증감은 서로 반대로 나타났다. 특히 담배는 NaCl의 stress가 크게 나타났다. 그리고 배양 후반기에는 원형질체의 분열이 중지되었다. 4. 원형질체의 배지 성분을 제거하고 32℃ 로 고온 배양에 의해서 인위적으로 노화를 촉진시켰을 때 세포의 활력은 48시간 이후에 크게 감소되었다. 세포의 활력 상실과 반비례적으로 ABA는 배양 10일까지 크게 증가되었다. 이와 반대로 성장 호르몬들은 모두 증가되지 않고 감소가 이루어졌다. 특히 zeatin의 감소가 크게 나타났다. 5. 이상의 결과에 따라서 식물 호르몬은 원형질체가 처한 환경 요인이나 부여된 어떤 조건에 따라서 민감하게 변동하고 있음을 확인하였다.

비파의 항암효과에 대하여 조사하였다. 비파를 잎 줄기 과실 종자로 나누어 정상세포와 여러 가지 암세포주를 비교하여 특이적으로 암세포를 공격하는지 여부를 MTT방법에 의해서 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 비파의 4가지 부위를 MeOH 와 물로 추출하여 정상세포와 암세포 (SNU-1, SNU-C4)에 처리하였다. 이 가운데서 과육의 물추출 분획이 정상세포는 영향이 없이 암세포를 고사시켰다. 2. 과육의 물추출 분획을 Sephadex LH-20으로 분리정제하여 9개의 분획으로 나누어 이 분획들을 사람 정상세포와 7가지 암세포에 처리하였다. 이 9개의 분획중 8번째 분획이 정상세포에 영향을 미치지 않고 유방암, 간암, 위암에 특이적으로 세포독성을 나타냈다. 3. 제 8분획의 생체에서 암치유 효과를 알아보기 위해서 mouse에 복수암을 유발시켜 (10마리) 구강투여하거나 복강에 주사하였다. 암이 유발된 대조구는 10일 부터 13일 사이에 모두 죽었다. 그러나 투여군은 2개월사이에 1마리씩 죽었고 나머지는 모두 생존하였다. 상기는 결과는 비파과육에 는 암세포에 특이적으로 작용하여 세포독성을 나타내는 물질을 가지고 있다는 것을 확인해주었다.

IAA에 대한 단크론 항체를 생산하고 이를 이용하여 생체중의 내생 IAA를 정량분석하기 위해 ELISA를 개발하고 본법을 사용하여 담배 종자 발아중 내생 IAA함량을 정량분석하였다. 그 결과는 1. IAA에 대한 단크론 항체 생산 세포주 3가지를 선발 작성하였으며 이 세포주로부터 생산되는 항체는 모두 IgG1 타입의 면역 글로블린이었다. 2. 상기 항체를 사용하여 ELISA를 수행하여 표준곡선을 작성하였던 바 검출 한계는 1pmol이었으며 검출 범위는 500pmol이었다 3. 표준곡선으로부터 작성한 Scatchard plot에 의한 친화 상수와 결합상수는 6.7 1010 L/M과 6 1010 L/M이었다. 4. 여러가지 IAA유사물질과 교차반응에 의해서 본 mAb는 특이성이 매우 높고 RIA에 의해서 고역가임을 확인하였다 5. 발아중인 담배종자로부터 면역측정에 의해서 내생 IAA를 정량분석하였다 6. 상기의 결과에 따라서 본 mAb를 이용하여 생체중의 내생 IAA를 간편하게 정밀 분석할 수 있음을 확인하였다.

식물 홀몬의 면역적 분석은 무엇보다 분석전 복잡한 정제가 필요치 않고 정밀분석을 신속히 할 수 있다는데 그 장점이 있다. 다만 pAb를 이용하는 경우에 특이성이 다소 문제로 대두되고 있으나 mAb를 생산함으로써 크게 개량할 수 있었다. 물론 GA류에 있어서는 극히 유사한 구조를 가진것 끼리의 면역분석은 잘되지 않는 것처럼 받아들여지고 있으나 이 문제도 epitope를 달리 함으로써 어느 정도 해결 팔 수 있으며, 이경우 HPLC로 정제후 mAb-ELISA를 이용하여 검출하면 훨씬 정확한 분리와 분석이 가능 할 것으로 생각된다. 본 연구자 등은 mAb를 이용한 식물 홀몬 분석에 있어서 시료를 추출, 정제후 실제 ELISA에 의해서 정량분석에 소요되는 시간은 2시간 미만정도밖에 걸리지 않는다. 또한 검출 한계도 pmol～fmol 정도로 정밀분석이 가능하다. 그리고 소요되는 장비는 간단한 spectrophometer만 가지면 된다. 다만 mAb를 생산하는 과정이 복잡하고 시간이 오래 걸린다. 따라서 필요로 하는 항체를 구입해서 (ABA artiserum sigma) 사용하는 것이 오히려 편리 할 것이다. 본 연구자 둥은 mAb를 이용한 식물 홀몬정량분석용 면역킷트를 제조하였다. 상기와 같은 여러가지 결과들은 식물 홀몬의 분석에 면역측정법이 편리하게 이용될 수 있음을 시사하고 생각된다.

Abscisin산(ABA)의 방사면역측정법을 이용하여 발아과정에 있는 수도에 있어서 ABA함량이 어떻게 변동되는가를 구명하였다. 수도종자중에 함유된 ABA함량은 동진벼에 있어서는 76.5ng/g 건물중이었고 삼강벼는 91.1ng/g 건물중이었다. 발아중에 있는 수도의 ABA함량은 종자 침지후 24시간내에 크게 감소되었으며 이와같은 ABA감소율은 침지온도와 발아중 수분흡수율에 유의한 정의 상관관계를 나타냈다. 수도발아중 ABA의 감소는 조직내 ABA가 침지액중으로 일부 용출되고 일부는 조직내에서 다른 화합물로 대사되는 것에 기인함을 알 수 있었다. 수도의 발아는 체내의 함량이 일정수준 이하에서만 일어나며 발아중 ABA함량의 감소율이 수도의 품종간 저온 발아성과도 관련이 있었다.

Abscisin산(ABA)의 정량분석을 위한 방사면역 측정법을 개발하였다. (± )-ABA를 사람혈청 albumin에 conjugate 시킨 항원을 만들고 이를 가토에 접종하여 얻은 항혈청은 ABA에 대하여 높은 친화성을 나타냈다(Ka=3.28 1013 /mol ) 3 H-ABA를 추적자로 사용하고 dextran-coated charcoal을 유리 ABA와 항체결합 ABA의 분리에 사용한 본 방사면역측정법은 ABA를 0.5 1012mol 까지 측정할 수 있었고 측정범위는 14 1012mol 까지 포함되었다. 이 면역측정법은 특이성이 높기 때문에 분석전 시료로부터 ABA를 미리 정제할 필요가 없었다. 시료 1개의 분석에는 2시간 정도 소요되어 하루 수백개의 시료률 분석처리할 수 있었다.