구절초(Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (Maxim.) Kitam.)는 linarin, chlorogenic acid 등의 유용성분들을 함유하고 있으며, 산업적으 로 이용가치가 있는 식물이다. 구절초의 산업화를 위해 유용성분인 linarin과 chlorogenic acid의 최적 추출 조건을 구하기 위해 반응표면분석을 수행하였으며, Linarin의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 100%, 추출 시간 30h, 추출 온도 75℃였다. 최적 추출 조건에서 예상된 linarin의 값은 33.36 mg/g였으며 실험값은 38.33±2.66 mg/g였다. Chlorogenic acid의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 48%, 추출 시간 30h, 추출 온도 65℃로 예상된 chlorogenic acid의 함량은 42.19 mg/g였으며 실험값은 44.34±2.09 mg/g이었다. 반응표면분석법으로 도출된 최적 추출 조건을 통해 구절초에서 linarin과 chlorogenic acid의 효율적인 추출이 가능함을 확인하였다.

This study investigated the volatile flavor composition of essential oils from Chrysanthemum zawadskii var. latilobum Kitamura and Aster yomena Makino. The essential oils obtained by the hydrodistillation extraction method from the aerial parts of the plants were analyzed by gas chromatography (GC) and GC-mass spectrometry (GC-MS). One hundred (95.04%) volatile flavor compounds were identified in the essential oil from the C. zawadskii var. latilobum Kitamura. The major compounds were valencene (10.82%), δ-cadinol (9.77%), hexadecanoic acid (8.70%), 2-methyl-4-(2,6,6-trimethylcyclohex-1-enyl) but-2-en-1-ol (3.67%), and 2-(2,4-hexadiynylidene)-1,6-dioxaspiro[4,4]non-3-ene (3.57%). Ninety-eight (93.83%) volatile flavor compounds were identified in the essential oil from the Aster yomena Makino. The major compounds were and 3-eicosyne (13.61%), 9,10,12-octadecatrienoic acid (7.8%), α-caryophyllene alcohol (6.83%), 9-octadecynoic acid (6.03%), and α-caryophyllene (5.74%). Although the two plants are apparently very similar, the chemical composition of the essential oils was significantly different in quality and quantity. In the case of C. zawadskii var. latilobum Kitamura, the sesquiterpene, valencene was found to be 10.82%, but it was not identified in A. yomena Makino. δ-Cadinol appeared higher in C. zawadskii var. latilobum Kitamura than in A. yomena Makino. A clear characteristic of A. yomena Makino essential oil is that it has a high content of caryophyllene derivatives. The α-caryophyllene alcohol contained in A. yomena Makino was relatively high at 6.83%, although the compound was not identified in C. zawadskii var. latilobum Kitamura. Also α-caryophyllene was shown to be higher in A. yomena Makino than in C. zawadskii var. latilobum Kitamura.

Macrophages play a pivotal role in the innate and adaptive immune systems. This study investigated the immuno-modulatory activities of polysaccharides separated from Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (CZPS) in macrophages. Polysaccharides from Chrysanthemum zawadskii var. latilobum were extracted by the ethanol precipitation method. RAW 264.7 mouse macrophage cell line was treated with CZPS (4 to 128 μg/mL), and there was no cytotoxicity at a dose below 32 μg/mL. The levels of nitric oxide (NO) and pro-inflammatory cytokines (tumor necrosis factor (TNF)-α and interleukin (IL)-6, IL-1β) production in the CZPS treated group (32 μg/mL) were 6.5±0.12 μM (NO), 1252.8±79.85 (TNF-α), 305.4±29.41 (IL-6), and 683.3±59.71 (IL-1β), respectively, and they were significantly increased when compared to the control group; 2.2±0.03 μM (NO), 452.3±38.34 (TNF-α), 31.7±5.75 (IL-6), and 184.1±11.52 (IL-1β). Additionally, protein expression of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and phosphorylation of MAPKs and NF-κB expression were significantly increased upon CZPS treatment. Therefore, these results indicated that polysaccharides separated from Chrysanthemum zawadskii var. latilobum (CZPS) may have a potential immunomodulatory activity in macrophages through MAPKs and NF-κB signaling, and this information is useful for the development of immune enhancing adjuvant materials using a natural ingredient.

With the addition of ethanol to wax gourd extract and by acetic fermentation, 5.0% acidity vinegar was produced. After putting 10% extract(10% concentration) of Chrysanthemum zawadskii in this, and by dissolving shell, Chrysanthemum zawadskii-pearl vinegar was produced. When a 1% of ark shell, oyster shell, or ear shell was added to wax gourd vinegar, 95.6～98.4% of the shell dissolved, and when a 2% content of shell was added, 97.2～98.4% was dissolved. The acidity of vinegar which dissolved 1% shell was pH 3.0～3.17, and the acidity of vinegar which dissolved 2% shell was pH 1.11～1.20. The pH values of vinegar which dissolved 1%, and 2% shell contents were 4.54～4.55, and 4.86～4.95, respectively. When 1% shell was dissolved, the acidity was higher than that of commercial vinegar, with a high pH value and low level of free acid. This shows that when Chrysanthemum zawadskii 1% is added during acetic acid fermentation, the inhibition was 44.4%, and 22.2% respectively. In this regard, Chrysanthemum zawadskii should be added after the fermentation of acetic acid. The calcium content of 1% shell vinegar is 0.4%, and that of 2% vinegar is 0.78%. Non-heated native wax gourd shows an angiotensin converting enzyme inhibition rate of 21.7%, an antioxidant activity of 5.23%, and a tyrosinase inhibition rate of 5.5%. In the case of heated-extracted wax gourd, the angiotensin converting enzyme inhibition rate was 16.1%, superoxide dismutase activity was 20.5%, antioxidant activity was 23.2%, and the tyrosinase inhibition rate was 7.1%. Also, in the case of Chrysanthemum zawadskii, the angiotensin converting enzyme inhibition rate was 28.8%, the xanthine oxidase inhibition rate was 28.2%, the superoxide dismutase activity was 14.5%, the antioxidant activity was 3.2%, and the tyrosinase inhibition rate was 9.2% Data also revealed that when a 10% sample of the heated-wax gourd extract was added to A549 human lung cancer epithelial cells of, the number of cancer cells declined by 80% in 72 hours, When a 10% native extract was added, the number of cells declined by, 74% in 48 hours, and when a heated-extract of Chrysanthemum zawadskii was added, 100% of the cells died after 72 hours.

본 연구는 아연폐광지역의 토양에 토양개량제를 처리한 후 구절초와 층꽃나무의 생장반응을 연구함으로서 생태계 복원을 위한 기초자료를 얻고자 실시하였다. 아연폐광지의 토양은 유기물 함량ㅇ이 낮았고, 토양 중 중금속 이온은 Zn의 함량이 가장 높았고 Pb, Cu, Cd순이었다. 아연폐광지역 토양에 슬러지 처리 시 유기물 함량이 가장 높았고, 중금속 이온 함량은 토양개량제 초리구간의 차이가 적었다. 생육반응을 보면 구정초와 층꽃나무 모두 슬러지 처리구의 효과가 나타났다. 구절초와 층꽃나무의 가용성 단백질, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응은 슬러지 처리구에서 가장 높았고, 광함성량과 증산량도 슬러지 처리구에서 높았다. 중금속 축적량은 구절초는 슬러지 처리구에서 낮았던 반면 층꽃나무는 슬러지 처리구에서 높았다.

고랭지 농업(해발고도 400 m이상)은 주로 해발고도가 높은 산지의 경사지에서 이루어지고 있고, 대부분 작물 재배기간이 5월부터 9월까지(5개월)로 짧아, 나머지 7개월은 토양 피복이 이루어지지 않은 상태로 있어 토양유실 가능성이 높다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서 고랭지 경사도 55% 라이 시미터(Lysimeter)에서 경관성이 높은 구절초를 식재하여 토양 유실 저감 효과를 규명하였다. 관행구로 나지(Control, TC) 대비 식재 밀도에 따라 구절초 적은 그룹(T1, 40주), 구절초 많은 그룹(T2, 70주)로 하여 총 3처리를 두었다. 구절초의 재배기간 (6-10월) 피복율을 조사한 결과 대조구인 나지상태인 TC는 0% 의 피복율인데 반해 구절초 식재한 T1 처리구는 43-59%의 피복율을 보였으며, T2 처리구는 63-81%로 경사지 토양을 피복시 키는 효과가 가장 좋았다. 재배기간 평균기온의 5개월 평균은 평균기온범위는 16.1℃로 나타났으며 강우량은 1207.9 ㎜로 나 타났다. 재배기간 동안 평균적인 지표유출량 경감효과는 TC 처 리 대비 구절초 피복처리구인 T1 처리구는 71%, T2처리구는 76%로 우수하였다. 또한, 토양유실량의 경우 TC보다 T1처리구 의 경우 84%, 재색밀도가 높은 T2 처리구의 경우 98%의 토양유실 감소효과를 보였다. 따라서, 고랭지 경사지에 영년생 자원식물 중 경관성이 뛰어난 구절초를 식재함으로서 경사지 토양유실을 경감시킬 수 있고, 부가가치가 높은 고소득작물로 활용 가능할 것으로 기대된다.

산국은 개국화라고도 하며, 산국 꽃은 진정·해독·소종 등의 효능이 있어 두통과 어지럼증에 사용한다. 관상용으로 심으며 어린순은 나물로 먹는다. 구절초는 구일초(九日草), 선모초(仙母草), 고봉(苦蓬)이라고도 불린다. 꽃이삭에 1.1%, 잎과 줄기에 0.01%의 정유가 있으며 전초는 알칼로이드 반응을 나타낸다. 항균성이 있고, 민간요법으로는 전초와 꽃 이삭을 해열, 폐렴, 기관지염, 기침, 감기, 인후염증, 방광질병, 무월경, 고혈압 치료 등에 사용했다. 본 연구는 산국과 포천구절초의 질소형태별 생육습성을 조사하여 자생식물의 활용도를 증진시키기 위하여 실시하였다. 배양액은 Hoagland 배양액을 변형 처리하였으며, 질소비료의 형태를 NO3-N, NH4-N, NO3-N/NH4-N 혼용처리구로 구분하였다. 비닐하우스에서 EBB 시스템을 이용하여 재배하였으며, 60일 후 초장, 엽수, 엽장, 엽폭을 측정하였고, 엽록소 함량을 조사하였다. 산국과 포천구절초 모두 초장, 엽장, 엽폭의 경우 NO3-N와 NH4-N 혼합처리구에서 가장 많았으며, NH4-N처리구의 엽수감소가 뚜렷하였다. 엽록소 함량은 산국은 처리 간 큰 차이가 없었으나 포천 구절초는 NO3-N, NH4-N, 혼합처리구 순으로 증가하였다.

실험에서는 구절초를 꽃, 잎 줄기, 뿌리 등의 부위별로 구분하여 메탄올로 추출하고 추출 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능, superoxide anion radical 소거능, 아질산염소거능, 철 이온에 대한 킬레이트 효과, 환원력 등을 측정하였다. 추출 수율은 꽃이 가장 높았고 총 폴리페놀 함량은 꽃에서 가장 높게 나타났고 뿌리에서 가장 낮게 나타났다. DPPH radi

This study was carried out to investigate whether Chrysanthermum zawadskii var. latilobum Kitamura (C. zawadskii) extracts has an inhibitory effect against the mutagenicity by cigarette smoke condensates (CSC). C. zawadskii was extracted with 70% ethanol and the yield was 18.5%. We further fractioned 70% ethanol extract sequentially to diethylether, chloroform, dichloromethane, and aqueous water, and gained the yield of 17.5%, 5.6%, 5.8%, 32.8% and 35.5%, respectively. In the Ames test, there was no mutagenic effect of crude extract and its solvent fractions up to 2 mg/plate toward Salmonella typhimurium TA 98 with or without S-9 mix metabolic activations. On the contrary, the crude extract showed an inhibitory activity against the mutagenicity of CSC in the presence of S-9 mix metabolic activation. Diethyl ether layer among five solvent fractions showed the highest inhibitory activity. The inhibitory activity of diethyl ether fraction was also increased in a dose-dependent manner and the inhibitory rate was about 97.7% at the concentration of 1 mg/plate. In this study, we conclude that crude extract of C. zawadskii itself is potentially safe for mutagenicity, and the diethyl ether fraction has an inhibitory effect against the mutagenicity of CSC.

유망 야생화의 하나인 구절초의 생육에 적합한 배양토를 구명하기 위해 무기재료로서 버미큘라이트, 펄라이트, 암쇄토, 모래, 밭토양을 사용하고 유기물원으로서 피트모스, 부염, 퇴비를 혼합한 배양토를 조성하여 구절초의 생육을 조사한 결과 다음과 같다. 구절초의 생육은 유기물원으로 부엽이 들어간 배양토에서 피트모스나 퇴비를 혼합한 것에 비해 현저히 양호한 것으로 나타났으며 시험 후 배양토의 이화학성 분석 결과 부엽과 피트모스를 사용한 배양토의 화학성은 모든 성분에 있어서 유사한 경향을 나타냈으나 퇴비를 사용한 처리에서는 pH가 (8.6~8.9)로 매우 상승하였고 인산의 함량이 (237~1158 mg/kg)로 높아져 구절초의 생육을 불량하게 하는 원인이 된 것으로 판단되었다. 피트모스는 화학성분 조사 결과로서는 부엽과 유사한 것으로 나타났으나 양분의 공급 능력에서 부엽에 미치지 못하여 구절초의 생육이 불량하였던 것으로 생각된다. 구절초의 생육에 대한 통계처리 결과를 살펴보면 구절초의 배양토에 있어서 부엽을 유기물원으로 혼합한 상토가 피트모스나 퇴비에 비해 유의성 있는 생육의 증가를 보여 주었다. 부엽을 사용한 VPL, SaVPL, SVPL, UVPL 처리 간에 있어서도 VPL과 UVPL처리가 SaVPL 및 SVPL에 비해 유의성 있는 생육차이를 보였다. 피트모스를 혼합한 처리들과 퇴비를 혼합한 처리들 사이에는 피트모스 처리들이 퇴비에 비해 생육이 양호한 경향을 보였으나 통계적으로는 뚜렷한 경향을 보이지 못하였다.

기내에서 삽목 배양중인 한라구절초[( Chrysanthemum zawadskii ssp. coreanum(Nakai) Y.N. Lee)]의 잎으로부터 효과적인 식물체 재생을 위한 NAA와 BA농도 및 배지고형물의 효과를 조사하였다. 0.2% Gelite를 고형물로 하였을 때 한라구절초의 잎 재분화에는 BA농도보다는 NAA 농도가 더 영향을 미쳤으며, NAA 농도가 1 mg/L 이상이면 모든 조직 에서 재분화를 보였다. 신초수는 NAA 단용 처리에서 많은 경향이었으며 NAA 1 mg/L 처리시가 가장 양호하였다. 배지고형물로 agar과 gelite를 가지고 재분화 효과를 조사한 결과, gelite 첨가시 잎절편 당 신초수가 많았으며 agar 첨가시에는 잎절편당 신초수가 적은 반면에 신초의 길이가 길게 나타났다. 한라구절초의 잎절편으로부터 재분화에는 MS에 3% sucrose, 0.8% agar와 NAA 1 mg/L를 첨가하여 25 ℃, 2,000 lux 정도에서 배양하는 것이 효과적이었다.

This study was conducted to determine the effect of growth regulators, genotype, and cutting position on the rooting and root growth from cutting of Chrysanthemum zawadskii H.. Rooting rate of Keungugeolcho in the treatement of IBA 500 and 1000 ppm was the better than those of other treatments of IAA, NAA and Rooton. Rooting rate differed depending on the genotype. Hangryobonggugeolcho was better than Keungucheolcho in rooting rate. The treatment of rooton remarkably induced many roots from the cuttings of eight accessions of Chrysanthemum zawadskii H.. Also, rooting rate and number of root differed depending on cutting position. When cuttings including shoot tip were cultured on tray containing bed soil, rooting rate and number of root induced from cuttings with shoot tip was higher than when cuttings without shoot tip and with lateral axillary bud were cultured.