고려엉겅퀴(Cirsium setidens Nakai)는 여러해살이 초본식물로서 식용이 가능하며 곤드레라고 부르기도 한다. 최근 고려엉겅퀴에 여뀌못 털진딧물(Capitophorus elaeagni, Del Guercio)의 발생이 확인되어 재배농가의 피해가 예상되고 있다. 이에 대한 친환경적인 방제방법 구명을 위 해 시판 유기농업자재를 이용하여 고려엉겅퀴 식물체에 발생한 여뀌못털진딧물에 대한 방제효과를 검정한 결과 pyrethrins+paraffinic oils 이 98% 수준의 방제가를 보여주었으며 pyrethrins+matrine+pyroligneous 가 약 95%의 방제가를, azadirachtin+rotenone 성분이 75% 이상의 방제효과를 보여주었다. 이중 pyrethrins 성분이 가장 좋은 효과를 주는 것으로 여겨지며 유기농업자재 살포로 인한 약해는 발생하지 않았다.

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.

본 연구는 고려엉겅퀴 주정추출물을 가지고 제작된 임 상시험용제품(CNTM)이 3T3-L1 지방세포 및 고지방식이 로 유도된 비만 쥐에 미치는 항비만 효능 관찰을 통하여 체지방 개선 기능성식품을 개발하기위하여 인체적용시험 시료를 제작한 후, 인체적용시험전에 그 효력이 유지됨을 확인하기위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 시료 CNTM 은 80~320 μg/mL 농도에서 세포독성이 관찰되지 않았 며, 지방 축적억제 효능 및 지방세포 분화, 지질대사 관련 유전인자들을 유의적으로 변화시키는 것으로 확인되었다. 또한 동물실험에서 CNTM 처리에 의하여 체중의 감소를 확인하였으며 혈중지질 성분 가운데 HDL-C/TC의 비율은 유의적으로 증가하며 LDL-cholesterol (LDL-C)과 nonesterified fatty acid (NEFA)의 비율은 유의적으로 감소하 여 혈중 유리지방산 농도를 감소시키며 혈중 콜레스테롤 상승을 억제시키고 혈당을 감소시키는 효과가 있는 것으로 평가되었다. 따라서 고려엉겅퀴 주정추출물이 함유된 인체적용시험시료(CNTM)는 체지방 개선에 우수한 효과가 있는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 국내산 고려엉겅퀴를 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료 제공하고자 수확시기에 따른 고려엉 겅퀴의 항산화활성 및 항비만 활성의 차이를 구명하고자 수행 하였다. 2016년 6월, 7월 그리고 8월에 수확한 고려 엉겅퀴를 이용하여 지표성분 분석, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ORAC assay 및 지방축적과 ROS 생성 억제효과를 관찰하였다. 지표성분 pectolinarin 함량은 수확시기별로 43.13 ± 0.22 ~ 95.65 ± 0.34 mg/g 로 수확 시기 가운데 2016년 8월에 수확한 고려엉겅퀴에서 가장 높은 함량을 보였으며 총 플라보노이드 함량의 경우 2016 년 8월에 수확한 고려엉겅퀴 주정추출물에서 40.43 ± 0.35 mg RE/g로 수확시기 가운데 가장 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거활성은 수확시기에 따른 활성 차이를 보이지 않았지만 ORAC 지수의 경우 총 플라보노이드 및 지표성분 함량의 결과와 유사하게 2016년 8월에 수확한 고려엉겅퀴 주정추출물에서 6월 수확시기보다 2.4배가량 높은 ORAC 지수를 나타내었다. 수확시기별 고려엉겅퀴 주정추출물은 50~200 μg/mL의 농도에서 지방세포에 대한 세포독성을 나타내지 않았으며 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 수확시기별 고 려엉겅퀴 주정추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적 량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타 났다. 따라서 고려엉겅퀴는 비만 등 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 건강기능식품 소재로의 활용이 기대된다.

This study investigated the stability of ethanolic extract from fermented Cirsium setidens Nakai (FCSN) in order to develop functional materials during different storage conditions. We evaluated pectolinarin and pectolinarigenin contents, total phenol content and antioxidant activity (DPPH radical scavenging activity and FRAP assay) of ethanolic extract from FCSN obtained by bioconverison at various temperatures (4, 25 and 50℃) and pHs (4.0, 7.0 and 10.0). Our results show that the pectolinarin, pectolinarigenin, and total phenol contents in ethanolic extract from FCSN were decreased during the storage periods. Moreover, the DPPH radical scavenging activity did not significantly change at 4℃ and 25℃. Pectolinarin and pectolinarigenin contents, total phenol content and DPPH radical scavenging activity of ethanolic extract from FCSN at acidic pH (pH 4.0) and neutral pH (pH 7.0) were higher than those at the alkaline pH range. These results indicate that the optimum storage condition of the ethanolic extract from FCSN was 4℃ and pH 4.0~7.0 range.

본 연구에서는 고려엉겅퀴 추출물에 대한 열안정성, pH 안정성을 조사하고자 고려엉겅퀴 주정추출물은 온도별(4,25 및 50℃), pH별(4.0, 7.0, 및 10.0)로 저장하면서 추출물의 pectolinarin 함량, 총 페놀 함량, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능 및 FRAP assay를 분석하였다. 고려엉겅퀴 추출물의 pectolinarin 함량은 저장기간이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향을 보였으며, 온도에 의한 영향보다 pH에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 총 페놀 함량도 pectolinarin 함량과 저장기간이 증가함에 따라 같이 감소하는 경향을 보였으며 저온(4℃)에서 보다 높은 온도인 25℃와 50℃에서 큰 감소치를 보였고 산성(pH 4.0)과 중성(pH 7.0)에서는 비교적 변화가 적었다. 항산화 활성은 저장기간이 증가함에 따라 DPPH 라디칼 소거능은 감소하는 경향을 보였으나 FRAP은 온도 별, pH별 저장조건에 따른 큰 변화를 보이지 않았다. 이상의 결과를 고려해 볼 때, 고려엉겅퀴 주정 추출물은 산성(pH 4.0)과 중성(pH 7.0)조건에서 저온(4℃) 저장 시 추출물의 안정성을 최적화 할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 국내산 고려엉겅퀴를 건강기능식품 소재로 활용시 기초자료 제공하고자 주요 산지별 pectolinarin함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH라디칼 소거능 및 ORAC 지수 등을 분석하였다. 산지별 고려엉겅퀴의 pectolinarin함량은 3.95 ± 0.05 ~ 7.29 ± 0.07 mg/g로 강원도 D농장(GW-D)에서 가장 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드 함량은 산지별로 40.42 ± 0.91 ~ 76.70 ± 2.24 mg PNE/g 수준으로 전라남도 A농장(JN-A) 추출물에서 가장 높은 함량을 나타내었고 강원도 A농장(GW-A) 추출물에서(40.42 ± 0.91 mg PNE/g)로 가장 낮은 함량을 보였다. DPPH 라디칼 소거능의 경우, 산지별로 31.25% ~ 81.93%의 활성을 보였고, ORAC 지수는 산지별로 179.62~514.49 μM TE/g로 강원도 D농장(GW-D)과 강원도 E농장(GW-E)에서 각각 514.49, 501.73 μM TE/g 으로 가장 높은 ORAC 수치를 나타내었다. 결론적으로 고려엉겅퀴 추출물은 pectolinarin과 유용성분을 함유하고 DPPH 라디칼 소거능 및 ORAC 활성 등의 항산화활성을 갖는 것으로 나타났다.

A study was conducted for optimization of the process for the manufacture of raw noodle added with leaf powderof Cirsium setidens Nakai, which is rich in various minerals and dietary fibers along with intrinsic antioxidativeproperties. The level of leaf powder, water content, and kneading time of the dough were selected as three majorfactors affecting quality of the product. Quality parameters of the product such as color, texture, water absorptionratio, volume, turbidity of cooking water, and sensory evaluation result were analyzed as dependent variables. D-optimum design of the complete RSM analyses was adopted for designing the optimum noodle manufacturing pro-cedure. Ranges of the independent variables as determined through preliminary experimental work were level of leafpowder, 2-9% (w/w, wheat flour); moisture content, 40-50%; and kneading time, 7-20 min. Within the given rangesof these independent variables, 18 experimental points included in four repetitive runs were obtained for the anal-yses. The optimum conditions that together satisfy the quality parameters of the raw noodle, as based on the numer-ical and graphical statistical analyses, were amount of leaf powder, 5.76%; water content, 42.52%; and kneadingtime 13.86 min. The complete RSM analysis for manufacture of the high quality raw noodle with an added ingre-dient is suitable for similar application to other products in the industry.

고려엉겅퀴, 참당귀, 곰취 등은 재배면적 1,000ha 미만으로 재배되고 있는 소면적 재배작물로 분류되고 있고 강원지역에서는 이러한 소면적 산채 및 약용작물들이 고소득 작물로 농가의 중요한 수입원을 차지하고 있는 경제작물 이기도 하다. 그러나 이러한 다양한 산채 및 약용작물들은 농가 집단재배가 이루어지면서 병해충 발생이 증가되고 있어 안전한 농산물을 생산하는 과정에 항상 걸림돌이 되고 있으며, 이 문제를 해결하기 위해선 병해충 발생의 정확한 정보와 피해상황 조사가 필요하다. 따라서 이번 조사는 2013년 강원지역 산채 및 약용작물의 주요 생산지인 평창, 영월, 양구군을 중심으로 고려엉겅퀴 등 3작물에 대한 발생해충의 종류와 발생 시기 등에 관하여 조사를 실시하였다. 조사결과, 고려엉겅퀴는 작은멋쟁이나비 등 9종의 해충이 발생되었으며 그 중 우엉수염진딧물, 메뚜기류, 명주달팽이의 발생이 많았고 우엉수염진딧물은 5월와 9월에 주로 발생되었다. 참당귀는 산호랑나비 등 6종의 해충이 발생되었으며 그 중 애기잎말이나방과 차응애의 발생이 많았고 애기잎말이나방은 7월에 약 15%의 발생주율을 보였으며 화경에는 홍줄노린재, 참콩풍뎅이와 산호랑나비의 유충이 가해하는 것을 볼 수 있었다. 곰취에서는 차응애 등 4종의 해충이 발생되었으며 차응애와 곰취수염진딧물이 6월경에 많이 발생하는 것을 확인 할 수 있었다.

피음처리에 의한 고려엉겅퀴와 누룩치의 광합성 및 생장특성을 조사하기 위하여, 차광막을 이용하여 전광처리구(0%), 약피음처리구(45~55%), 중간피음처리구(65~75%), 강피음처리구(88~92%) 설치하고 엽록소함량, 엽록소 형광반응, 광합성 반응 등을 조사하였다. 고려엉겅퀴와 누룩치 모두 피음처리 수준에 따라 엽록소 함량과 엽록소형광반응, 순양자효율 등이 증가하여 빛의 흡수와 광합성 반응에 대한 효율을 높이는 내음성 적응 반응을 나타냈으며, 엽면적 SLA 역시 증가하여 부족한 광환경에서 수광량을 늘리기 위해 엽면적은 늘어나고, 엽두께는 얇아지는 형태적인 변화가 나타났다. 특히 전광처리구에서 총 엽록소 함량, 엽록소 형광반응, 순양자효율, 기공전도도 및 기공증산속도가 비교적 낮았으며, 이는 강한 광으로 광저해 현상이 일어나 광합성 능력이 저하되는 것으로 볼 수 있다. 고려엉겅퀴의 강피음 처리구는 엽록소 함량도 높으며, 엽면적이 늘어나고 엽두께는 얇아져 광을 수집하기 위한 형태적인 변화도 나타나고 있으나 광선요구도보다 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 엽육내 CO2를 효율적으로 소비하지 못하고, 수분이용효율 역시 감소되어 광합성 능력을 점점 상실해 가는 것으로 생각된다. 또한 고려엉겅퀴는 약광처리구(전광의 45~55%)에서최대광합성속도와 순양자효율이 가장 높고, 기공개폐 반응과 광화학반응 효율이 비교적 높았으며, 누룩치는 처리구간의 차이는 크지 않지만, 중간피음처리구에서 최대광합성속도, 순양자수율, 기공개폐반응 및광화학효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 적절한 피음처리를 통해 건전한 생육을 유도하기 위해서는 고려엉겅퀴의 경우 전광을 약 45~55% 차단하고, 누룩치는 약 65~75% 차단시킨 광환경이 효과적이라 생각된다.

Background : Cirsium setidens is a perennial wild herb that belongs to the Asteraceae family. It grows in the mountainous region of Gangwon-do in Korea and is also called gondre. The bioconversion technology applied in this study has the same meaning as biosynthesis, biocatalyst, etc., and refers to a technique for producing desired products from precursors using enzymatic functions of microorganisms. Therefore, useful microorganisms having immunological activity were selected and Cirsium setidens fermentation products were prepared by applying bioconversion technology. And fermented product extracts were prepared to consider as a good sources of natural immune enhancement and functional food ingredients. Methods and Results : Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae, Weissella cibaria, and Lactobacillus plantarum were used as isolates from traditional foods. The fermentation product was set to a condition that the inherent physical properties did not change and did not generate a unique odor during fermentation. Cirsium setidens was fermented at 37℃ for 24 hours. And the fermented material was sterilized at 9 0℃ for 1 hour and then dried at 70℃ and pulverized. The contents of pectolinarin and pectolinarigenin, which are non - glycosides, were analyzed before and after fermentation using HPLC. Also NO production was measured in RAW264.7 cells after extract treatment at various concentrations using Griess reagent kit . The content of pectolinarin was increased in fermented Crisium setidens before fermentation, but the content of pectolinarigenin was increased after fermentation. In addition, the water extract of the fermented material accelerated the NO production compared to the pre - fermented material. Conclusion : As a result, relatively high immunostimulating effect were observed in dried Crisium setidens after fermentation, and it was confirmed that it could be a ingredient material for health functional food.

Background : Cirsium plants have been used for perennial edible plants and grow wild in the mountainous regions of Korea, including Cirsium setidens and C. pendulum. In particular, C. setidens is commonly called 'gondre', and it has been used medicinally for diseases such as hematuria, hepatitis and hypertension. Hairy roots cultivation can be used as a method for increasing production through mass culture of medicinal plants, and elicitors such as methyl jasmonate (MeJa) can be treated to increase the content of certain useful ingredients. In this study, the hairy root was derived from the leaf tissues of C. setidens and C. pendulum, and the HPLC pattern was compared by MeJa treatment. Methods and Results : Agrobacterium rhizogenes R1000 was used to induce hairy roots in 1/2× MS medium. In addition, the hairy roots was treated with MeJa for different time (0, 1, 2, 5, 10, 24, 48, 72 h) and with various concentrations (0, 10, 50, 100, 200, 300 μM). The HPLC pattern changes were analyzed by on-line HPLC-ABTS. Four new peaks were observed in both Cirsium setidens and C. pendulum hairy roots, all of which showed antioxidant activity. In the case of C. pendulum, chlorogenic acid content was about 4 times higher than that of leaves. These peaks, including chlorogenic acid, were all affected by MeJa treatment. Conclusion : Four peaks were detected in the hairy roots of C. setidens and C. pendulum not in the leaves, and they were confirmed to be affected by the treatment of MeJa. It is necessary to clarify the structure through the subsequent compound separation.

본 연구에서는 고려엉겅퀴 추출물의 항산화 효과, 사람섬유아세포에 자외선에 의해 유도된 MMP-1 발현에 대한 영향 및 피부탄력 개선효과에 대하여 연구하였다. 고려엉겅퀴 추출물의 DPPH radical과 superoxide anion radical 소거효과는 처리 농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 소거효과를 나타냈으며, 각각 1 mg/mL에서 87.47 %와 61.71 %로 DPPH radical과 superoxide anion radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 고려엉겅퀴 추출물의 지질과산화 억제효과는 100 g/mL 농도에서 95.54 %의 지질과산화 저해효과를 나타내었다. 또한, 자외선 조사에 의해 사람 섬유아세포에서 증가되는 MMP-1의 단백질 발현은 고려엉겅퀴 추출물을 100 g/mL 농도로 처리하였을 때 54.69 % 감소하였다. 피부의 탄력 개선 효과를 알아보기 위해 고려엉겅퀴 추출물을 500 g/mL 함유한 O/W 에멀젼을 이용한 임상실험에서 피부의 탄력 개선 효과를 확인하였다. 본 연구를 통하여 고려엉겅퀴 추출물은 항산화 효과와 자외선으로부터 생성되는 MMP-1의 발현을 저해하고 피부의 탄력을 개선함으로써 항노화 소재로서의 응용가능성을 확인하였다.

자생산채류(自生山菜類)인 곤드레의 종자발아(種子發芽) 특성(特性)을 구명(究明)하고 나아가 생체생산에서 차광정도(遮光程度)가 3년째의 생존율(生存率), 생육(生育) 및 연차별(年次別) 수량(收量)을, 종자생산(種子生産)에서는 생존율(生存率), 개화기(開花期), 착과(着果) 및 연차별(年次別) 종자수량(種子收量)을 조사한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 종자(種子)는 치상후(置上後) 3~4일이 지난후 부터 발아(發芽)하기 시작하였으며 저온저장일수(低溫貯藏日數)가 길수록 발아율(發芽率)이 높아 60일이상 저장시(貯藏時) 60~80% 이상의 발아율(發芽率)을 나타내었다. 광조건별로는 암상태(暗狀態)보다 명상태(明狀態)에서 발아율(發芽率)이 높은 경향이었다. 2. 곤드레의 재배기간중(栽培期間中) 50% 차광망처리구(遮光網處理區)는 무차광구(無遮光區)의 최고기온(最高氣溫) 24.1~27.5, 최저기온(最低氣溫) 8~18.6℃, 밝은날 조도(照度) 72,280Lux, 흐린날 26,380Lux에 비해 최고기온(最高氣溫) 약 4℃, 최저기온(最低氣溫) 1℃ 낮았으며 조도(照度)에 있어서 맑은 날 42%, 흐린 날은 47%의 낮은 수광률(受光率)을 나타내었다. 3. 경엽(莖葉)의 생육(生育) 및 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 차광정도(遮光程度)가 클수록 많았으며 연화도(軟化度) 또한 높아 품질(品質)이 우수(優秀)하였으며 경엽(莖葉)의 수량(收量) 역시 무차광구(無遮光區)보다 차광강피복구(遮光綱被服區)에서 가장 많았으며, 특히 3년차까지의 평균수량은 30% 차광망처리(遮光網處理)에서 40,290kg/ha로 가장 많아 곤드레 재배시에는 30%이상의 차광망재배(遮光網栽培)가 유리할 것으로 판단되며 재배년차간(栽培年次間) 경엽수량(莖葉收量)에 있어서는 2년차재배시(年次栽培時)의 수량(收量)이 가장 많았으며 3년차재배시(年次栽培時)에는 생존율(生存率)이 떨어져 다소멸소(多少滅少)되는 것으로 나타나 결국 2년차(年次)까지 경엽(莖葉)을 수확(收穫)한 후 모주(母株)를 갱신(更新)하는 것이 경제적(經濟的)일 것으로 생각되었다. 4. 채종재배(採種栽培)에 있어서 개화시는 8월(月) 중일순(中一旬)으로 차광정도(遮光程度)가 클수록 점차 늦어졌으며 무차광에서 개화량(開花量) 및 결실률(結實率) 등(等)이 높았으며 3년간 평균 종자수량(種子收量)은 2,560l/ha로 가장 많아 고랭지(高冷地)에서 실생묘를 이용하여 곤드레의 채종재배(採種栽培)는 무차광재배(無遮光栽培)가 유리(有利)하고 재배년한(栽培年限)은 3년차(年次) 종자채종후(種子採種後) 모주(母株)를 갱신(更新)하는 것이 경제적(經濟的)일 것으로 판단되었다.