본 연구는 Diode Array Detector (DAD)가 장착된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하여 산초나무 잎에 함유된 chlorogenic acid와 hesperidin을 동시에 분석할 수 있는 표준 정량법 개발을 확립하고자 실시하였다. 산초나무 잎의 chlorogenic acid와 hesperidin은 MS/MS 분석 및 표준물질과의 유지시간(RT), UV 흡광도 비교를 통해 확인하였고, 산초나무 잎의 지표물질로 선정하였다. 개발한 분석방법은 지표물질을 대상으로 특이성, 정확성, 정밀도, 검출한계, 정량한계, 선형성에 대해 최적화하고 검증하였다. HPLC 분석으로 두 화합물에 대한 검량선은 각각 0.99% 이상의 높은 상관계수(r2)를 보였다. Chlorogenic acid의 전체 회수율은 106.82%이었고, hesperidin의 전체 회수율은 107.37%였다. Chlorogenic acid의 검출한계(LOD)는 0.271μg/ml, Hesperidin의 검출한계(LOD)는 0.005μg/ml였다. Chlorogenic acid의 일간정밀도는 0.102% (RSD%), Hesperidin의 일간정밀도는 1.038% (RSD%)였다. 본 연구에서 개발한 HPLC-DAD 분석방법은 기능성 원료 인정을 위한 분석기준을 충족하였다. 따라서 본 연구에서 확립한 HPLC 분석법은 향후 산초나무 잎에서 유래한 생리활성물질의 대량추출 및 관련제품을 개발할 때 원료 표준화에 적용가능할 것이다.

본 연구는 다양한 결실기로 육성한 산초나무 5개의 신품종(한초 915호, 한초 930호, 한초 10호, 한초 1020호, 한초 1030호)에 대해 잎과 가시의 형태적 특성을 조사하여 비교하였다. 조사는 질적 특성과 양적 특성으로 구분하여 실시하였으며, 양적 특성은 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)과 Scheffe의 다중검증(Scheffe's multiple range test)으로 품종 간 차이를 확인하였다. 또한 요인분석을 이용하여 조사한 특성의 기여도를 확인하였다. 그 결과 잎 길이에서는 유의한 차이를 확인하지 못했으나, 정소엽의 거치 수, 소엽의 수, 가시의 크기에서 품종 간 유의한 차이가 있었으며, 요인분석도 유사한 결과를 확인 하였다. 또한 비가중평균결합(Unweighted pair-group method using arithmetic averages) 군집분석을 수지도(dendrogram)로 확인한 결과, 한초 1020호와 1030호가 근접하고, 한초 915호와 930호가 근접하였으나 개화기와 결실기에서 뚜렷한 차이로 품종이 구분되는 것을 확인할 수 있었다.

This study examined the quality characteristics of chicken breast emulsion-type sausages manufactured with different contents of Zanthoxylumschinifolium (Z.S.) powder (0, 1, 2 and 3%). The changes to the samples upon inclusion of Z.S. powder were monitored by measuring the proximate composition, pH, color, cooking yield, viscosity, texture profile analysis and protein solubility. The sausages manufactured with increasing amounts of Z.S. powder showed a decrease significantly in fat content (p<0.05), whereas the ash content increased. The pH of the cooked samples also decreased significantly with the increasing content of Z.S. powder (p<0.05). Before and after cooked lightness significantly decreased as the Z.S. powder content increased (p<0.05). The redness of the cooked samples also increased significantly with an increasing amount of Z.S. powder (p<0.05). Samples that contained 2% and 3% of Z.S. powder resulted in a significantly larger cooking yield compared to the control sample and the one containing 1% of Z.S. powder (p<0.05). The viscosity of the uncooked samples also increased with increasing amount of Z.S. powder. Furthermore, the samples containing 3% of Z.S. powder showed significantly lower levels of hardness and springiness than the control sample (p<0.05). In addition, the sample with 3% of Z.S. powder contained showed significantly higher total protein and myofibrillar protein levels than the other samples (p<0.05). Overall, the 3% of Z.S. powder chicken breast emulsion-type sausage performed well in most quality characteristic categories, and this formulation would be suitable for use in food manufacturing.

산초나무종자는 전통적으로 향신료 및 약용으로 널리 이용되어 왔지만 종자의 발아율이 낮고 묘의 대량생산이 어려워 일부 지역에서만 재배가 되고 있다. 본 연구는 산초나무 종자 휴면타파를 위한 전처리방법을 정립하고 발아촉진물질을 처리하여 출현율을 향상시키고자 하였다. 종자 발아적정온도는 25℃로 서 저온보다 고온에서 발아의 시작이 빨랐고 발아율도 높았다. 종자 휴면타파는 노천매장보다 저온·습윤 처리에서 효과가 높았으며, 종자 외부의 과육 부분을 완전히 제거해야 출현율이 향상되었다. 종자외부의 과육을 제거한 후 270일 동안 저온·습윤 처리하면 출현율이 74.7%까지 향상되었다. 휴면타파 처리기간이 길수록 평균출현일수는 단축되었다. 발아촉진물질 GA3, IAA, kinetin, KNO3 처리는 산초종자의 출현율을 향상시키는데 효과가 있었다. 저온·습윤 120일 처리한 종자는 파종 전 kinetin 2.5mM을 침종처리하면 출현율이 72% 까지 향상되었고 휴면타파 처리기간을 단축시킬 수 있었다.

본 연구의 목적은 RAW 264.7 세포에 산초 종자 정유 성분의 항염 및 항산화 효과에 대하여 알아보고자 하였다. 산초 종자로부터 정유를 추출하였으며, 추출물의 항산화 및 항염 활성에 대하여 평 가하였다. 추출물의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성 평가법을 이용하였다. 또한 세포독성 평가를 위해 MTT를 이용하여 세포생존율을 측정하였다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에 대하여 산초 정유가 NO생성과 PGE2 생성 정도에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 산초 종 자 정유는 농도 의존적으로 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성이 증가하는 것으로 나타났다. 세포 생존율 평가에서는 40 μg/mL-1 이하의 농도에서 98% 이상의 낮은 세포독성을 나타냈으며, 항염 효능 평가에서는 LPS를 단독으로 처리한 양성대조군보다 산초 정유 성분을 처리한 군에서 NO와 PGE2 생성 이 현저하게 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 산초 정유가 염증매개인자를 감소시키고 산화의 활성을 방지할 수 있는 기능성 식물소재로서의 가능성을 나타낸다.

Obesity is the most common nutritional disorder in the developed world and has become a global epidemic in recent years. In this study, Zanthoxylum planispinum extracts (ZPE) were evaluated on the effect on inhibition of pancreatic lipase and lipid metabolism by oral treatment for 2 months in high-fed diet obesity-induced Balb/c mice. The ZPE showed pancreatic lipase inhibitory activity with IC50 of 0.3 ㎍/㎖. No significant difference in feed intake was observed among the groups. The high-fat diet-treated Z. planispinum extracts groups (HFD+ZPE, 100 ㎎/㎏) significantly decreased body weight compared to the high-fat diet vehicle groups (HFD, p<0.05). The high-fat diet-treated XenicalⓇ groups (HFD+Xenical, n=10, 30 ㎎/㎏) also showed a significant reduction of body weight compared to HFD (p<0.05). Biochemical parameters (triglyceride, total cholesterol, and high-density lipoprotein cholesterol) in HFD plus ZPE diet groups were significantly lower than those of the HFD groups (p<0.05). These results indicated that ZPE more effectively suppressed the effects of HFD on body fat gain with the inhibitory effect on pancreatic lipase.

Recently, consumer's demand for natural preservatives is increasing because of residual toxicity, mutagenicity and etc. of synthetic preservatives and the study of natural preservatives is being done. In this study, antimicrobial activity of spices was investigated Fungi occurred in bread and a noodle without mustard after 3days and 4days, respectively. However, they didn't occur in bread and noodle with mustard ball. Temperature of the water used in mixing-up mustard powder didn't affect antimicrobial activity of mustard. Fungi occurred in bread with cinnamon, Japanese pepper or horseradish after 4days, 4days or 6days, respectively. However, there wasn't the occurrence of fungi in bread with mustard after 8days, yet. Mustard and horseradish of extracts by water of spices had a strong antimicrobial activity. But the extracts by ethanol had low antimicrobial activity.

산초종피 메탄을 추출물과 hyperoside의 사전투여가 사염화탄소에 의해 예상되는 혈청지질성분의 농도변화에 미치는 효과를 밝히기 위해 TCR계 mouse를 대상으로 실험한 결과는 다음과 같다. 사염화탄소로 혈청 총콜레스테를 농도가 유의적으로 증가되었으나, 산초 메탄올 추출물과 hyperoside의 사전투여는 사염화탄소에 의한 이의 증가를 유의적으로 억제시켰으며, 20㎎/㎏ hyperoside 투여군에서 그 효과가 가장 높았다. 사염화탄소로 혈청 HDL-cholesterol 농도가 유의적으로 감소되었으나, 산초 메탄올 추출물과 hyperoside의 사전투여는 사염화탄소에 의한 이의 감소를 유의적으로 억제시켰으며, 20㎎/㎏ hyperoside 투여군에서 그 효과가 가장 높았다. 사염화탄소로 혈청 LDL-cholesterol 농도가 유의적으로 증가되었으나 산초 메탄올 추출물과 hyperoside의 사전투여는 사염화탄소에 의한 이의 증가를 유의적으로 억제시켰으며, 20㎎/㎏ hyperoside 투여군에서 그 효과가 가장 높았다. 사염화탄소로 혈청 triglyceride 농도가 유의적으로 증가되었으나, 산초 메탄올 추출물과 hyperoside의 사전투여는 사염화탄소에 의한 의의 증가를 유의적으로 억제시켰다.

Solid phase micro extraction(SPME)법의 최적조건 실험 및 SPME로 추출된 산초(Zanthoxylum schinifolium)의 휘발성 성분을 GC/MSD로 확인하였다. 휘발성 성분 추출에 자주 이용되는 동시증류추출(SDE)법으로 산초의 휘발성분을 분석하여 SP-ME 법에서 확인된 휘발성 성분과 조성비를 비교하였다. SPME 최적조건 시험에서 분자량이 적고 비점이 낮은 성분은 온도가 증가할수록 화이버에 흡착되는 양은 적게 나타났으며, 분자량이 크고 비점이 높은 성분은 추출시간이 증가할수록 흡착되는 양은 증가하였다. SPME 최적조건인 추출시간 30분과 50℃에서 분리된 휘발성 성분에서는 limonene(14.65%), geranyl acetate(11.07%), β-phellandrene(7.42%), 및 phellandral(3.08%) 등의 monoterpenoids 화합물과 caproic acid(11.99%), caprylic acid(8.01%), heptanoic acid(3.49%) 등의 지방산 화합물이 주요 성분으로 확인되었고, SDE법으로 추출된 휘발성 성분에서는 geranyl acetate(13.31%), limonene(12.81%) β-phellandrene(8.86%), trans-geraniol(5.22%) 및 caprylic acid(3.03%) 등의 화합물이 주요 성분으로 확인되었다. 지방산 성분들은 SPME법에서 높게 나타난 반면에 알코올 성분들은 SDE법보다 낮았다. SPME법은 적은 양의 시료로도 매우 신속하고 간단하게 전처리 할 수 있기 때문에 기존의 휘발성분 분석시 주로 사용한 SDE법에 비해 편리하며 경제적인 것으로 생각된다.

한국산 산초열매와 나무의 휘발성 향기성분을 조사하기 위하여 n-pentane/diethyl ether 용매로 사용하여 SDE방법으로 정유성분을 분리 한 다음에서 57종 그리고 산초나무에서 44종류의 휘발성 향기성분을 확인하였으며, 산초열매의 주요 향기성분은 granyl acetate(29.23%), geraniol(6.80%), p-so-propyl-2`-cyclohexenone(5.53%), phellandral(4.10%) 이고, 산초나무의 주요 향기성분은 4, 6, 6-trimethyl-bicyclo(7.47%), T-carrreol(4.60%), α-cypernone(3.58%) 이었다. 산초열매에만 존재하는 성분이 myrcene, limonene, 1, 8-cinol 등을 포함한 22종이고, 산초나무에만 존재하는 성분이 4-(1-methylethyl)-cyclohexanl, methyl undecycl ketone 등을 포함한 10종의 성분이 확인되었다. 그리고 산초열매보다 산초나무에 palmitic acid(24.34%), myristic acid(3.68%) 등의 고급지방산이 많이 함유되어 있었다.

The purpose of this study was to provide basic information for judging cultivation suitability by analyzing the growing environment of Zanthoxylum schinifolium habitats in Gyeongnam-do. The site environment, soil environment and community structure were analyzed in habitats of 7 cities and counties. The habitats were distributed in slopes at 87~764 m above sea level. It was found habitats was distributed in the well-drained soil with high content of sand and soil texture of habitats was mainly loamy sand and sandy loam. Bulk density and particle density were 0.89 g/cm3 and 2.65 g/cm3 on average, respectively. The soil had 5.10 of pH, 6.41% of OM content, 0.29% of TN content, 3.84 ppm of available P content, and CEC of 12.3 cmol+/kg on average. The habitats were classified into four communities (Z. schinifolium-Lindera erythrocarpa, Castanea crenata-L. erythrocarpa, Pinus densiflora-Z. schinifolium, P. thunbergii-Z. schinifolium by clustering analysis. Ecological niche breadth was highest of 0.885 in site Ⅵ (Tongyeong) and lowest of 0.608 in site Ⅴ (Goseong).

The morphological characteristics and genetic relationships among 32 germplasms of Zanthoxylum schinifolium and Zanthoxylum piperitum collected from two farms in Korea were investigated. The traits with the most variability were seed color, leaf size, and spine size. The intraspecific polymorphism of Z. schinifolium and Z. piperitum was 96.5% and 60.3%, respectively. The genetic diversity and Shannon’s information index values ranged from 0.11 to 0.33 and 0.19 to 0.50, with average values of 0.26 and 0.42, respectively. Two ISSR primers (UBC861 and UBC862) were able to distinguish the different species. The genetic similarity matrix (GSM) revealed variability among the accessions ranging from 0.116 to 0.816. The intraspecific GSM for Z. schinifolium and Z. piperitum was 0.177–0.780 and 0.250–0.816, respectively. The GSM findings indicate that Z. schinifolium and Z. piperitum accessions have high genetic diversity and possess germplasms qualifying as good genetic resources for cross breeding. The clustering analysis separated Z. schinifolium and Z. piperitum into independent groups, and all accessions could be classified into three categories. Z. Schinifolium var. nermis belonged to independent groups. Comparison of the clusters based on morphological analysis with those based on ISSR data resulted in an unclear pattern of division among the accessions. The study findings indicate that Z. schinifolium and Z. piperitum accessions have genetic diversity, and ISSR markers were useful for identifying Z. schinifolium and Z. piperitum.

추출방법을 달리하여 산초 종자의 정유성분을 추출하였 다. 초임계유체추출법은 24, 48 및 72 시간으로 구분하였고, 압착법은 볶음 및 증숙 처리하여 추출한 후 이화학적 특성을 분석하였다. 압착법에 의한 추출수율은 전처리 방법에 관계없이 30%로 동일하였으나 초임계유체 추출시는 추출 시간이 길어질수록 수율이 증가하여 72 시간 추출하였을 때 38.5%로 가장 높았다. 각각의 방법에 따라 추출된 산초 유의 비중과 굴절율은 각각 0.920∼0.297과 1.470∼1.473의 범위로서 차이를 나타내지 않았다. 점도는 볶음압착법에서 115.23±8.85 cP로 가장 낮았고, 초임계유체 추출시 181.88 ±4.8∼209.03±1.8 cP의 범위로 증가하였다. 추출법에 따른 유지의 색도 중 황색도는 초임계유체 추출시 3.81∼8.37 범위였으나 압착추출시는 29.14∼29.36으로 유의적으로 높 아 추출방법에 따라 큰 차이를 보였다. 산가는 증숙압착법 으로 추출하였을 때 0.93±0.01 mg/g으로 가장 낮았으며, 초임계유체 추출시 추출시간에 따른 유의차는 없었다. 검 화가는 182.96∼196.57 mg/KOH g의 범위로서 추출방법에 따른 차이가 없었고, TBA가는 158.96∼347.14 mg/kg의 범 위로 초임계 추출 시간이 길어질수록 증가하였다. 초임계 유체 및 증숙처리에 의한 정유성분에서는 ω-3 계열의 linolenic acid를 포함하였으나 볶음처리 추출에서는 측정되 지 않았으며, 포화지방산보다 불포화지방산의 함량(17:83, v/v)이 더 많았다.

Biological characteristics of 5 Zanthoxylum schinifolium (Zs) fruits such as Z1 (early August), Z2 (middle August), Z3 (middle September), Z4 (early October) and Z5 (middle October) according to harvesting time were evaluated. As fruits ripened, average weight of Zs increased from 4.8mg (Z1) to 50.7mg (Z5), while moisture contents decreased from 74.6% (Z1) to 55.2% (Z5). Crude fat contents of the fruits during ripening increased from 1% (Z1) to 10.6% (Z5). The major fatty acids in Zs were palmitic (C16:0), palmitoleic (C16:1), oleic (C18:1), and linoleic (C18:2) acids. Linoleic acid (C18:2) was a main fatty acid in Z1 and Z2, whereas oleic acid (C18:1) was found as a main one in the other Zs. The ratio of unsaturated fatty acid to total fatty acids increased from 60% (Z1) to 80% (Z3~Z5) during ripening. Among ripening stages, Z4 had the highest contents of total fatty acids (3,355μg/g) and total unsaturated fatty acids (2,753μg/g). Forty six volatile compounds in Zs were also identified. The major volatile compounds were α-pinene, β-myrcene, β-ocimene, 2-nonanone, estragole, 2-undecanone, and β-caryophyllene. Major volatile components of Z1 were β-ocimene (20.8 peak area %) and α-pinene (9.7 peak area %). In Z2, estragole (30.1 peak area %) was a main volatile compound, but the contents of α-pinene (0.4 peak area %), β-myrcene (0.3 peak area %), and β-ocimene (0.6 peak area %) were lower than those in Z1. Especially, estragole used as perfumes and as a food additive for flavor was drastically increased to 91.2 (Z3) and 92% (Z4) as fruits ripened.

산초나무는 잎에서 총 52개, 열매에서 48개 향기 성분이 동정되었으며, 4개 지역에서 잎의 주요 공통 성분은 (E)-2-hexenal, α-pinene, (Z)-ocimene+limonene, estragole, germacrene-d 이였으며, 열매에서는 estragole이였다. Hexanal, (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, n-hexanol 성분은 잎에서만 검출되었고, undecanone 성분은 열매에서만 나타났다. 지역간 큰 차이를 보인 잎의 정유성분은 hexanal, azulene이었고, 열매에서는 (Z)-ocimene+limonene이였다. 초피나무 잎에서 총 30개, 열매에서 27개 향기 성분이 동정되었으며, 잎의 주요 공통 성분은 백양사와 내장사지역의 성분이 α-pinene, β-phellandrene, 1,8-cineole, citronellal이였고, 통도사 지역은 (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, α-pinene, myrcene이 주요성분 이였다. 백양사와 내장사에서 채취한 열매의 공통 성분은 myrcene, (Z)-ocimene+limonene, β-phellandrene이였고, 통도사에서는 β-phellandrene, citronellal, geranyl acetate이 주성분이였다.

산초에서 시기에 따라 차이가 크게 나타나는 주요성분은 hexanal, (E)-2-hexenal, α-pinene, myrcene, (Z)-ocimene+limonene, (E)-β-ocimene, linalool, citronellal, estragole 이었으며, 특히 estragole은 모든 지역에서 공통적으로 나타났다. 초피에서 시기에 따라 차이를 보이는 성분은 hexanal, (Z)-3-hexenol, n-hexanol, α-pinene, limonene, 1,8-cineole, citronellal, estragole, citronellol 이었으며, 이중 (Z)-3-hexenol α-pinene, limonene, citronellal이 모든 지역에서 공통으로 나타났다. 수목원에서 월별 변화를 보이는 성분을 관찰한 결과. 산초는 α-pinene, myrcene, (Z)-3-hexenyl acetate, α-phellandrene, (Z)-ocimene+limonene, β-phellandrene, linalool, geranyl acetate 이였으며, 초피는 hexanal, (Z)-3-hexenol, (E)-2-hexenal, n-hexanol, α-pinene, (Z)-ocimene, limonene, citronellal, geranyl acetate, β-caryophyllene 이였다. 그러나 지역별 채집한 개체에 나타났던 estragole이 수목원에 식재된 산초나무 잎에서 미량으로만 존재한 이유는 열매를 맺지 못할 정도의 어린나무였기 때문이라고 생각되어 estragole 성분은 열매를 맺는 시기에 증가되는 성분이라 사료되었다.

간편하고 효과적인 정유성분 분석을 위해 SPME fiber를 선별하고 산초와 초피의 개체 정유성분 분석에 적합한 SPME fiber를 찾고자 실험한 결과는 다음과 같다. 단일물질별 흡착율은 PDMS, PDMS/DVB, CAR/PDMS 가 우수했다. 10종의 단일물질 표준품 혼합액 흡착 실험에서 직접주입 했을때와 가장 유사한 결과를 보인 것은 PDMS, PDMS/DVB fiber이였다. 최종 선발된 PDMS와 PDMS/DVB를 이용하여 24종의 단일물질 표준품 흔합액 흡착과 직접주입시를 비교한 결과 이들 간에 차이가 없었다. 또한 GC주입구의 split ratio별 성분의 검출에서도 차이가 없었다. 흡착시간이 길어질수록 분자량이 큰 성분의 흡착율이 높아지는 경향을 보였지만, 직접주입시와 비교해 볼 때 적절한 흡착시간은 30-40분이였다. SDE 추출물을 이용한 산초와 초피나무 개체 정유성분 분석에는 산초와 초피 모두 PDMS/DVB가 흡착시간 30-40분에서 분자량이 큰 sesquiterpene류까지 흡착하는데 유리하였다.