현재 주요 수목병해 방제는 육안조사 등을 기반으로 한 현장조사를 통해 실시 되고 있으나, 목적 달성에 있어 그 효율성 높지 않다. 수목병의 예찰 방법을 고도화하고 적기방제를 통해 그 피해를 저감시키기 위해, 본 연구는 메타지놈 분석을 이용하여 두릅나무에서의 곰팡이 다양성을 조사하였다. 속(Genus) 수준에서 메타지놈 분석결과 총 20개의 곰팡이 상이 해당 재배지 내 두릅나무에 분포하는 것으로 확인되었다. 그 중, Alternaria속과 Puccinia속이 우점하는 것으로 조사되었으며, 이는 두릅나무 재배지 내 전체에서 개체별로 일관되게 나타났으며, 특히 해당 재배지 내 두릅나무 녹병이 우점적으로 발생함이 확인되었다. 이러한 결과를 바탕으로 두릅나무에서의 주요 곰팡이 다양성에 대한 스크리닝과 함께 주요 또는 잠재적 수목병원균류를 대상으로 메타지놈 기법으로 확인할 수 있음을 본 연구결과를 통해 확인되었다.

Aralia elata, Chaenomeles sinensis fruit, and Glycyrrhizae radix have been widely used as oriental medicinal plants in Korea, China and Japan and found to possess anti-oxidative and anti-inflammatory activities. The current study was conducted to investigate the neuroprotective effect of an ethanol extract of a mixture of A. elata, C. sinensis fruit, and Glycyrrhizae radix (ACG) against ischemia-induced brain injury in rats and excitotoxic and oxidative neuronal death in primarily cultured rat cortical neurons. Transient focal cerebral ischemia was induced by 2 h middle cerebral artery occlusion followed by 24 h reperfusion (MCAO/R) in rats. Oral administration of ACG (10, 25, and 50 mg/kg) 30 min before MCAO, after 1 h of MCAO, and after 1 h of reperfusion reduced MCAO/R-induced brain infarct and edema formation. ACG also inhibited development of behavioral disabilities in MCAO/R-treated rats. Exposure of cultured cortical neurons to 500 μM glutamate for 12 h resulted in neuronal cell death. ACG (1, 10, and 50 μg/mL) inhibited glutamate-induced neuronal death. Furthermore, ACG inhibited 100 μM hydrogen peroxide (H2O2)- and hypoxia-induced neuronal death. These results suggest that the neuroprotective effect of ACG against ischemia-induced brain damage might be associated with its anti-excitotoxic and anti-oxidative activity and that ACG may have a therapeutic role for prevention of neurodegeneration in stroke.

The young shoots of Aralia elata, Chaenomeles sinensis fruit and Glycyrrhizae radix are edible and traditionally used as anti-inflammatory and antioxidant agents. The present study was performed to investigate the protective effect of an ethanol extract mixture of these three medicinal plants (ACG) against amyloid β protein (Aβ) (25– 35)-induced memory impairment in an ICR mouse model. Memory impairment was induced by intracerebroventricular microinjection of 15 nmol Aβ (25–35) and assessed using the passive avoidance test and the Morris water maze test. The step-through latency in the passive avoidance test was decreased and the latency to reach the hidden platform in the Morris water maze test was increased in mice treated with Aβ (25–35), indicating memory impairment. This memory impairment induced by Aβ (25–35) was significantly prevented by chronic treatment with ACG (10, 25, and 50 mg/kg, p.o., 8 days). In memory impaired mice brain, cholinesterase activity and concentration of thiobarbituric acid reactive substance, a lipid peroxidation marker, were increased and glutathione level was decreased. These biochemical changes in Aβ (25–35)-treated mice were reversed by chronic administration of ACG. The present results suggest that antioxidant and anti-cholinesterase activities of ACG might be responsible for the inhibition of Aβ (25– 35)-induced memory impairment and that ACG preparation may have a therapeutic role in preventing the progression of Alzheimer’s disease.

본 연구는 인체 유래 유방암세포인 MDA-MB-231 세포 증식을 억제하고 세포사멸을 유도하는 천연소재 발굴을 목적으로, 북한산 두릅 추출물을 MDA-MB-231 세포에 처리하여 세포사멸 및 작용기전을 규명하였다. 실험 결과, 두릅 추출물 처리 농도가 증가할수록 세포증식이 감소하였고, 세포질의 응축과 핵이 분절되는 등 apoptotic bodies를 형성하였다. 또한 유세포 분석기를 사용하여 MDA-MB-231의 세포주기가 억제되었고, 세포사멸의 특징인 sub-G1 수치가 증가되는 것이 관찰되었고, 두릅 추출물 농도가 증가함에 따라 apoptotic 세포가 유의적으로 증가하였으며, 특히 early apoptosis 보다 late apoptosis가 더 많이 진행됨을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 MDA-MB-231 세포사멸과 관련된 유전자를 확인하고자 RT-PCR과 western blotting을 수행한 결과, 세포사멸의 주요한 조절인자인 anti-apoptotic인 bcl-2 발현이 두릅 추출물 처리 시 농도 의존적으로 감소되었고, 반대로 Bax의 발현은 증가됨을 확인하였다. 이를 통해 불활성화 형태로 존재한 pro-caspase-9과 pro-caspase-3의 발현이 시료 농도가 증가할수록 감소되었고, 활성화된 형태인 cleaved caspase-9과 cleaved caspase-3의 발현은 두릅 추출물 처리 농도에 의존적으로 증가하였다. 뿐만 아니라, 세포 사멸 과정의 주요 인자인 PARP 또한 시료 농도가 증가할수록 절단 현상이 비례적으로 증가하였다. 이상의 실험 결과를 근거로, 북한산 두릅 지상부의 70% ethyl alcohol 추출물이 MDA-MB-231 인체 유방암 세포의 증식을 억제하는 효과가 있음을 확인하였고, 세포사멸과 관련된 활성기전을 규명하였다. 추후 암 예방/치료제로서 두릅을 활용하기 위해서는 활성 본체와 안정성 규명 및 임상실험 등 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

두릅을 반응표면 분석법을 이용하여 최적의 환류 추출 조건을 설정하였다. 중심합성계획법에 따라 추출 시간(X), 에탄올 농도(X), 추출 온도(X)를 요인변수로 설정하고 수율(Y), 페놀 함량(Y), 전자공여능(Y), 갈색도(Y), 환원당(Y)을 종속 변수로 하였다. 각 추출 조건에 따른 두릅의 수율의 예측된 정상점은 추출 온도 93.49oC, 에탄올 농도 15.68%, 추출 시간 316.58분에서 최대값 32.94%로 예측되었다. 총 페놀 함량은 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출온도 97.41oC,에탄올 농도 28.4%, 추출시간 301.89분에서 1169.61 mg GAE/100 g으로 예측되었다. 각 추출조건에 따른 전자공여능을 측정한 결과 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도는 94.78oC, 에탄올 농도 22.96%, 추출 시간은 323.05분에서 최대값 29.82%로 나타났다. 두릅의 추출조건에 따른 추출물의 갈색도도 모든 조건에 영향을 받았으나 특히 에탄올 농도에 큰 영향을 받았고 추출 온도 97.00oC, 에탄올 농도 38.35%, 추출 시간 321.82분에서 최대값인 0.30 O.D.를 나타냈다. 각각의 추출 조건에 따른 추출물들의 환원당을 측정한 결과 에탄올 농도에 가장 큰 영향을 받았고 추출 온도 87.62oC, 에탄올 농도 24.62%, 추출 시간 339.39분에서 최대값 1.04%로 나타났다. 실험 결과에 비추어 볼 때 두릅의 추출 공정에서 에탄올 농도가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 사료된다. 두릅 추출물의 특성의 contour map을 superimposing하여 최적 추출조건의 범위를 예측한 결과 최적 추출 조건은 추출 시간 263.5분, 에탄올 농도 14%, 추출 온도 89.5oC로 예측되었다.

두릅나무 순의 saponin을 추출하여 그 구조를 밝혀 본 결과는 다음과 같다. 1. 자연산 날 것 식용적기의 crude saponin에서 aglycon으로 oleanolic acid와 hederagenin외에 1,3-methylenedioxy-3-dehydroxyoleanolic acid를 동정하였으며 당으로 α, β-glucose와 arabinose, rhamnose를 확인하였다. 2. 자연산 날 것 식용적기에 가장 많은 ‘b’ saponin(elatoside FH2)을 분리하여 동정한 결과 그 구조는 3-0-[α-L-arabinopyranosyl(1→2)-β-D-glucopyranosyl]-28-O-β-D-glucopyranosyl oleanolic acid라 추정된다.

두릅나무 Aralia elata순의 saponin을 분리하여 조사한 결과는 다음과 같다. 1. Saponin의 함량과 종류는 자연산이 온상산보다 많고, 가열에 의해서는 모두 감소하였으며, 잎이 자랄수록 그 함량은 증가하였다. 자연산 날것 식용적기(Nr2)의 총 saponin 종류는 37개였다. 2. 자연산의 saponin 패턴은 생육시기에 따라 변하였으며 날것 식용적기(Nr2)가 다른 것에 비해서 크게 달랐다. 그러나 가열 처리한 결과는 saponin 패턴이 변화되어 시기적 차가 줄었다. 온상산은 자연산에 비해 피크가 단순하고 시기별 차이는 적었지만 가열에 의한 패턴의 차도 적었다. 3. 자연산 날것 식용적기는 ‘b’ saponin이 특이하게 많았고 나머지에서는 ‘d’ saponin이 가장 많았다.

Aralia elata Seemann (AE) has long been used as a folk medicine for the treatment of various diseases including diabetes mellitus, anti-arthritic, and anti-gastric ulcer agent in Korea, Japan, and China. This study was performed to establish a simple and reliable HPLC/UV analytical method for determination of most active anti-hypertensive compound, a 3-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→2)-α-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O-β-D-xylopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosylester (HE) for the standardization of the shoot extract of AE as a health functional food ingredient. The quantitative analytical method of HE was optimized by HPLC analysis using reverse-phase C18 column at 40°C with H2O and acetonitrile (70:30, v/v) as an isocratic mobile phase at a flow rate of 1.0 mL/min and detection wavelength of UV 205 nm. This HPLC/UV analytical method showed good specificity and high linearity in the tested range of 0.03125-2.0mg/ml with excellent coefficient of determination (R2) of 0.9999. The limit of detection and limit of quantification were 12.0 μg/mL and 36.5 μg/mL, respectively. Relative standard deviation (RSD) values of data from intra- and inter-day precision were less than 0.2% and 0.1%, respectively. These results indicate that the established HPLC/UV analytical method is very simple, specific, precise, accurate, and reproducible and thus can be useful for the quantitative analysis of HE as a functional anti-hypertensive compound in AE extract.

본 연구에서는 기능성 약용식물로 부가가치가 높은 두릅나무 선발클론을 대상으로 잎, 가시 그리고 동아의 형태적 특정을 조사하고 다변량 분석 방법을 통하여 선발클론 간 유연관계를 분석하였다. 주성분 분석 결과, 제4 주성분까지의 누적 기여율은 76%로 나타났으며, 유집분석 결과 거리 수준 2.0을 기준으로 I그룹은 강원 연곡 등 15클론, II그룹은 경기 여주 등 5클론, III그룹은 봉화와 울릉 클론, IV그룹은 용문과 보성 클론 그리고 V그룹은 신구 클론으로 총 5개 그룹으로 구분되었다.

본 연구는 오가피순과 두릅의 소비 확대와 가공품 개발의 전처리로 필수적인 blanching 조건을 설정하기 위해 blanching 온도와 식염의 농도에 따른 품질 변화와 관능적 특성을 평가하고자 하였다. 또한 해동조건에 따른 이화학적 및 관능적 특성을 평가하여 오가피순과 두릅의 품질을 향상시킬 수 해동조건을 설정하고자 하였다. Blanching은 식염 첨가량(무첨가, 1%, 2% 첨가)과 blanching 시간(4분, 7분)을 달리하였으며, 해동

나무두릅이 새로운 소득작목으로 각광을 받음에 따라 이를 재배하는 농가가 증가하고 있어 나무두릅에 대한 단위 면적당 수량증대와 상품성을 높이기 위한 적정 재식거리를 구명하기 위하여 시험을 수행한 바 그 결과는 다음과 같다. 두릅의 수량은 매년 증가하는 경향을 보였는데 정식 3년차까지는 밀식구에서 수량이 높았으나 4년차부터는 1m×50cm구에서 수량이 높은 결과를 얻었다. 재래종 나무두릅의 수량은 원가지 끝에 있는 정단부의 수량이 대부분을 차지하고 있는데 정단 두릅 개당 무게는 평균 20~30g사이었고, 측아의 무게는 약 6~7g정도 되었으며, 측아의 상품화율은 약 50% 정도 되었다. 나무두릅에 대한 경제성을 분석한 결과 수량이 가장 높았던 1m×50cm구에서 10a당 소득이 1,229 천원으로 밀식구인 1m×30cm구보다 27%의 소득 증대 효과가 있었다. 초기 년도에는 소식구보다 밀식구에서 수량이 높았지만 두릅밭 조성시 묘목 구입비가 많이 들어 이에 대한 조성비 부문이 높았기 때문에 경영비가 많이 들어 소득이 적었다.

Germination rate of encapsulated somatic embryos shelved significant differences under different concentrations of AgN03. The highest germination rate of 81.2% was found on MS medium withouthormones mixed with 10 mg/1 of AgN03. In vitro vermiculite planted with encapsulated embryostreated with 10 mg/1 of AgN03 induced 24.7% germination rate, and vermiculite planted with encap-sulated embryos treated with 40 mg/1 or 80 mg/1 of AgNO, induced no germination at all.

조직배양에 의한 두릅나무 종묘의 대량생산을 목적으로 체세포배의 발아에 효과적인 배지 및 생장조철제의 적정조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 배지는 MS매지가 채세포배의 발아에 가장 효과적이었으며(65%) 그 중애서도 무기염류의 농도를 1/4로 감소하고 당농도도 1%로 줄인 MS배지에서 발아 및 기관생장인 양호하였다. 2. Gelling agent는 gelrite 0.2~0.3% 처리에서 발아가 촉진되었으며 (65~70%) shoot 및 root의 생장도 양호하였다. 3. Cytokinin은 0.1mg/l의 BA와 kinetin처리에서 발아율(65~70%)과 신초 및 뿌리 의 길이 및 건물중이 높게 나타났다. 4. Polyamine의 효과에 대한 실험결과 putrescine 1mg/l과 5mg/l, spermidine 10mg/l 처리에서 체세포배의 발아(90%) 및 기관생장이 양호하였으며 분화식물의 투명화도 억제되었다.

본 연구는 기내에서 두릅의 잎조직배양을 통한 효율적인 종묘대량증식체계를 확립하기 위한 기초연구로서 엽내으로부터 캘루스 유기 및 식물체 재분화를 시도한 결과이다. 1. 유연조직으로부터 캘루스 유기는 1.0mg/1 Thidiazuron 첨가배지에서 70%의 유기율을 보였다. 2. 0.1～0.2mg/1 Dicamba 및 1.0mg/1 Picloram 첨가가 캘루스의 증식에 효과가 있었다. 3. 호르몬 첨가배지에서는 식물체 재분화가 이루어지지 않은 반면 Hormon-free 배지에서 shoot 및 root의 분화가 이루어져 완전한 식물체를 얻었다.