Calystegia pubescens Lindl. (C. pubesens)는 전통적으로 이뇨, 피로 및 혈당 강하 효과로 사용되어 온 한국 토종 식물이다. C. pubesens는 이전 연구에서 항산화 및 미백 효과를 보였지만 항균 및 항염증 특성에 대한 연구가 제한적이고 기능성 소재로서의 입증이 부족하다. 본 연구에서는 70% 에 탄올로 추출한 C. pubesens의 잎(CPL)과 줄기(CPS) 추출물의 항균, 항산화 및 항염증 효과를 조사했다. CPL은 CPS보다 여드름균, 황색포도상구균, 대장균과 녹농균에 대해 우수한 항균 효과를 보였다. 또한 CPL은 CPS보다 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거 분석에서 더 높은 항산화 활성을 나타냈다. 따라서 CPL 은 CPS에 비해 우수한 항균 및 항산화 효과를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 RAW264.7 대식세포를 이용한 CPL의 항염증 효과를 확인하기 위한 추가 연구를 진행하였다. 지질다당류(LPS) 자극에 의해 생 성된 산화질소(NO)는 CPL에 의해 감소되었다. 또한, LPS에 의해 증가된 iNOS의 단백질 및 mRNA 발 현은 CPL에 의해 감소되었으며, 이는 NO 생산과 동일한 경향을 나타내었다. 결론적으로 본 연구는 CPL이 CPS에 비해 우수한 항균 및 항산화 효과를 가지고 있음을 확인하였으며, LPS에 의해 유도된 iNOS 발현 및 NO 생성 억제를 통해 CPL의 항염증 효과를 입증했다. 본 연구 결과를 바탕으로 CPL의 기능성 소재로서의 가능성을 제시한다.

노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부 가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell) 에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하 여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3 (AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1) 과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피 부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

본 연구는 메꽃과 6종의 식물에 대해 신속하고 비파괴적으로 분류하기 위해 근적외선 (Vis-NIR) 스펙트럼을 이용하였고 데이터의 전처리와 머신러닝 기술을 적용하였다. 전국적으로 분포하는 메꽃과 6종에 대해 야외에서 휴대용 분광기를 이용하여 판별하였다. 식물의 잎의 표면에서 400~1,075 nm의 근적외선 스펙트럼 (1.5 nm)을 수집하였 다. 수집된 스펙트럼 데이터는 3가지의 전처리와 raw데이터를 이용하였고 4종류의 머신러닝 모델을 적용하여 높은 판별 정확도를 확인하였다. 전처리와 머신러닝 모델의 조합을 통해 분석된 판별의 정확도는 43~99%의 범위로 분석되었고, standard normal variate 전처리와 support vector machine 머신러닝 모델의 조합에서 판별 정확도가 98.6% 로 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 수집된 스펙트럼은 식물의 성장단계, 다양한 측정 지역 및 잎에서의 측정 위치 등과 같은 요인과 더불어 데이터 분석을 위한 조건으로 최 적의 전처리와 머신러닝 기술을 적용한다면 메꽃과 식물의 야외에서의 정확한 분류가 가능하고 이들 식물의 효과적인 관리와 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 시험은 메꽃(Calystegia japonica) 발생이 심한 사일리지용 옥수수 포장에서 제초제 처리수준에 따른 메꽃의 방제효과를 조사하여 적정 제초제 시용수준을 구명하고자, 방치구(대조구)와 dicamba 액제수준 ( 0.75 ℓ , 1.0 ℓ , 1.25 ℓ , 1.5 ℓ , 2.0 ℓ )를 달리한 6처리를 두고 1995년도에 수원 축산기술연구소에서 실시되었다. 공시 사일리지용 옥수수 품종은 DK729였으며, dicamba 액제는 옥수수 4~5엽기때 경엽 처리하였다. 방치구의 옥수수 생육은 잡초와의 경합으로 저조하였으며, 제초제 처리구에 비해 출수기와 출사기가 1~4일 정도 늦었다. 메꽃 방제효과는 dicamba 액제처리시 74.3~94.6% 범위였으며, 제초제 처리수준간에는 뚜렷한 차이는 없었다. Dicamba 액제 1.25 ℓ 이상 처리구에서 옥수수의 생육초기에 약해가 관찰되었으나 생육에 큰 영향을 미칠 정도는 아니었으며, 2.0 ℓ 처리구는 약해를 가장 많이 받은 것으로 나타났다. 건물수량, 암이삭의 길이와 비율 등은 dicamba 액제 처리구에서 양호하여 방치구의 건물수량(4,866ka/ha)은 제초제 처리구(14,960~16,340kg)의 30% 수준에 불과하였으며(P<0.05), dicamba 액제 처리수준간 유의적인 수량차이는 없었으나 1.5 ℓ 와 2.0 ℓ 처리구에서 수량은 다소 낮은 경향이었다. 건물수량중 암이삭이 차지하는 비율은 방치구에서는 21.6%로 낮았으나 제초제 처리구는 33.6~39.4% 범위였다. 제초제 처리구에서 방치구에 비해 옥수수 경엽의 조단백질과 NFE 함량은 높은 경향이었으며, 조섬유함량은 낮아 잡초 방제로 사료가치 개선효과가 있었다. 그러나 암이삭에서는 제초제 처리에 의한 사료가치 차이는 나타나지 않았다. 이상의 결과로서 메꽃 발생 옥수수 포장에서 메꽃의 효율적 제거를 위해서는 dicamba 액제 처리가 바람직하며, 옥수수에 대한 약해 없이 높은 방제효과를 기대할 수 있는 적정 dicamba 액제 처리수준은 ha당 0.75 ∼ 1.0 ℓ 였다.

This experiment was carried out to investigate effects of herbicide application method on Calysteria jcqoonica control and corn yield at the forage experimental field, grassland and forage crops division, National Livestock Research Institute, RDA, Suwon

Dry matter allocation characteristics of Calystegia soldanella, grown in pots, was analysed to assess its plasticity in response to water-stressed conditions. As water was withheld leaf water potential between the two watering treatments was similar during the first 6 days, followed by a rapid decrease in water-stressed plants. The minimum leaf water potential was -1.50 MPa on day 15 and the maximum leaf water potential was about -0.5 MPa on day 0 in water-stressed plants. In well-watered plants leaf water potential was maintained almost consistently throughout the experiment. There was no significant difference in plant dry weight between the two watering treatments for 9 days after the start of experiment and that was remarkably increased thereafter, compared with that remained without any increase in water-stressed plants. In dry mass partitioning, however, the water-stressed plants showed a great plasticity, showing that there were 1.81, 1.35 and 0.81 times increase in root, stem and leaf, respectively. Dry mass partitioning in well-watered plants varied from 2% to 5%. The difference of dry mass partitioning between the two watering treatments was reflected in leaf mass per unit area (LMA) and root/shoot (R/S) ratio. LMA in water-stressed plants was lower than that in well-watered plants, while R/S ratio in water-stressed plants was higher in well-watered plants. This means that the water-stressed plants reduced its leaf area and increased dry mass partitioning into root and stem during the progress of soil drying. These results indicate that Calystegia soldanella inhabiting in sand dune cope with water stress with high plasticity which can adjust its dry mass partitioning according to soil water conditions.

In the present study, the proximate composition, sugar, minerals, total phenolic and flavonoid compounds, and amino acids in Calystegia japonica (C. japonica) were measured to determine if it can be used as a nutritional and functional material for the development of valuable foods. The mean crude protein, fat, and ash contents of the leaves were 5.75, 2.46, and 7.77%, respectively. The soluble-protein contents of the leaves and roots were 146.78 and 33.67 mg%, respectively. The reducing-sugar and free-sugar contents of the leaves were 682.70 and 166.00 mg%, respectively, and those of the roots were 2,934.89 and 37.70 mg%. The mineral content of the leaves was 3,122.13 mg%, and that of the roots was 1,540.85 mg%. The three elements Ca, K, and Mg were very rich in all their parts, with minerals accounting for 96-99% of their total mineral contents. The total phenolic compound of the leaves was 3,028.89 mg%, and the total flavonoid compound was 382.67 mg%. The phenolic and flavonoid compounds in the leaves were more than 7.6 times those in the roots. The free-amino acid levels in the leaves and roots were 2,467.15 and 1,334.81 mg%, respectively. The results of the comparison of the leaves and roots of C. japonica showed that the leaves had a rich proximate composition consisting of minerals, total phenolic and flavonoid compounds, and amino acid. This suggests that C. japonica leaves are potentially useful sources of functional and favorite foods and nutraceuticals.