The purpose of this study was to investigate the protective effect on oxidative stress induced PC12 cells, and volatile flavor composition of essential oils derived from medicinal plant seeds- Gossypium hirsutum L. (G. hirsutum), Coix lachryma-jobi (C. lachryma-jobi) and Oenothera biennis (O. biennis). The essential oils were obtained by the solvent (hexane) extraction method from the seeds. The essential oils of the seeds were analyzed by the solid-phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (SPME-GC/MS). The major compounds of G. hirsutum, C. lachryma-jobi and O. biennis were cyclonexanol (16.65%), β-asarone (14.29%) and ylangene (50.01%). The DPPH radical scavenging activity (IC50) was the highest value of 8.52 mg/mL in the O. biennis. Additionally, IC50 values of G. hirsutum and C. lachryma-jobi were 26.76 mg/mL and 36.81 mg/mL. For the oxidative stress on PC12 cells, we treated with hydrogen peroxide (H2O2). The pretreatment of oxidative stress induced PC12 cells with all the essential oils preserved or increased their cell viability and G. hirsutum and O. biennis attenuated the ROS generation (by 68.75% and 56.25% vs. H2O2 control). The results of this study suggest that the essential oils derived from medicinal plant seeds could be used as valuable back data as a natural essential oil material to prevent neurodegenerative diseases by protecting neuro-cells.

천마(Gastrodia elata Blume)는 난초과 다년생 기생식물로 곰팡이균과 공생하는 독특한 생활방식을 가진다. 천마의 지하근은 고혈압, 뇌졸중, 백혈병, 두통 특히 신경쇠약치료 등에 쓰이는 약용식물이다. 본 연구는 지구온난화가 천마의 생태적 반응에 미치는 영향을 알아보기 위해 보통의 야외 대기환경과 같은 대조구, 대조구보다 온도를 약 2℃ 상승시킨 온도상승구, 온도와 함께 대조구보다 CO2 농도를 약 2배 증가시킨 CO2+온도상승구에서 참나무 원목, 뽕나무버섯균, 종마를 함께 파종하고, 재배하여 생식기관과 지하근의 생물량을 비교 관찰하였다. 그 결과, 꽃대 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 꽃대 길이는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 화서 길이는 대조구> 온도상승구> CO2+온도상승구 순으로 짧았다. 생식기관의 무게는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상 승구 순으로 가벼웠다. 지상부의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 낮았다. 생산된 근경의 수는 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으로 적었다. 근경의 생물량은 온도상승구> 대조구> CO2+온도상승구 순으 로 낮았다. 이러한 결과는 온도만 올라간 환경조건에서는 천마의 생육은 활발하여 생산량이 증가하지만, 지구온난화조 건인 온도와 CO2 농도가 동시에 상승하는 조건에서는 천마의 생육이 불량하게 됨을 의미하는 것이다. 따라서, 천마의 성마와 종마 생산량을 높이기 위해서는 재배지의 적정지온 20~25℃를 유지하고, 높은 CO2 농도에 노출되지 않도록 하여야 할 것이다.

Honey production from approximately 1.7 million colonies owned by around 21 thousand beekeepers was almost 36 thousand M/T in Korea. Pollen has used as a food and medicine from before the Joseon Dynasty period in Korea. Pollen grains such as acorn (Quercus acutissima), actinidia (Actinidia arguta) and green tea (Camellia sinensis) are popular in the markets in Korea. But stiff pollen wall hindered dissolution of polysaccharides and lowered extraction efficiency. In the present study, we measured the antioxidant activity and the total polyphenol content from the pulverized and lyophilized green tea pollen grains inoculated with 6 kinds of fungi to confirm the husk removal effect. The total polyphenol content of green tea pollens was highest in lyophilized pollen medium inoculated with Armillaria mellea, and was lowest in pollen inoculated with Lentinula edodes. Total polyphenol content of the lyophilized pollen was higher than that of the refined pollen and the pulverized pollen in green tea pollen germinated with A. mellea. The total polyphenol content of the lyophilized green tea pollens germinated with A. mellea was 1.4-fold higher than that extracted with water. Measurement of antioxidant activity using the DPPH free radical scavenging method showed that the lyophilized green tea pollen grains germinated with A. mellea had the highest and that germinated with L. edodes was lowest in antioxidant activities. The lyophilized green tea pollen grains germinated with A. mellea was 2 to 4 times higher than that extracted with water in the antioxidant activity of DPPH free radical scavenging. Many germinated cells were formed around pore of green tea pollen inoculated with L. edodes, while those were formed at the end of hyphae derived from green tea pollen grains inoculated with A. mellea.

This study was conducted to certify the effect of aqueous extracts from fifty medicinal plants on the activities of alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) in vitro. Each aqueous extract was prepared by combining one-part medicinal plants with twenty-parts distilled water at 80°C for 8 h. Among the fifty medicinal plants, Allium sativum L. and Cinnamomum cassia Presl were regarded as an effective anti-hangover substance. Allium sativum L. extract increased ALDH activity more than 2 times compared with ADH activity, enhancing the acetaldehyde degradation. Cinnamomum cassia Presl extract dramatically inhibited ADH activity compared with ALDH activity, thus potently decreasing the acetaldehyde formation. ADH and ALDH activities were proportionally inhibited according to the increased concentration of Cinnamomum cassia Presl extract. The aqueous extract of Cinnamomum cassia Presl at a concentration of 45.33 μg/mL inhibited ADH activity by 52.8% and ALDH activity by 11.0%.

본 연구에서는 약용식물 추출물을 함유한 숙취해소 음료가 항산화 및 알코올 분해에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 약용식물 추출물의 총 페놀성화합물 함량, 총 플라보노이드 함량 및 DPPH radical 소거활성 및 ALDH(aldehyde dehydrogenase) 활성을 측정하였고, 약용식물 추출물을 함유한 숙취해소 음료의 복용이 음주 후 호흡 중 알코올 농도에 미치는 영향을 조사하였다. 항산화활성은 빼빼목 추출물 에서 높은 수치(total phenolic compound 97.5.6mg/g, total flavonoid 306.5mg/g, DPPH radical 소거능 80.1%)를 나타냈으며 Acetaldehyde(ALDH)에 대한 활성은 헛개 및 울금 추출물에서 306% 및 292%로 가장 높은 활성을 나타내어, 헛개 및 울금 추출물이 ALDH 제거에 효과적인 것으로 나타났다. 헛개 및 울금 추출물이 함유된 숙취해소 음료를 이용하여, 임상실험을 실시한 결과, 시간경과에 따라 대조군에 비해 숙취해소음료 섭취군에서 알코올 농도가 감소되는 경향을 나타냈으며 흡연자에 비해 비 흡연자가, 남성에 비해 여성에게 숙취해소 음료의 섭취가 더 효과적인 것으로 확인되었다.

본 연구는 약용실물 수피 추출물을 이용하여 in vitro 반추위 발효성상 및 반추위 메탄 발생에 미치 는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 공시재료는 무궁화, 음나무, 팽나무, 두충 및 후박나무 추출물을 사용하였다. McDougall’s buffer와 반추위액을 2:1 비율로 혼합한 발효액을 티모시 0.3g과 식물 추출 물이 담긴 50mL serum bottle에 혐기상태로 20mL 분주한 뒤, 39℃에서 3, 6, 9, 12, 24, 48 및 72시 간 동안 발효하였다. 약용식물 수피 추출물을 첨가하였을 때 반추위 발효 성상(pH, 건물소화율, 암모니 아태 질소, 미생물 성장량)에는 영향을 미치지 않았다. 배양 6시간대에 두충 추출물 첨가구에서 acetate의 농도가 대조구에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮고, 메탄의 기질인 이산화탄소의 발생량이 대조 구에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮아 메탄 저감 효과를 기대하였으나 메탄 저감효과는 없었다. 메탄생성 박테리아인 Methanogen archaea의 경우 무궁화 추출물 첨가구를 제외한 전 추출물 첨가구에서 대조구 에 비해 유의적(p<0.05)으로 높았으나 메탄발생량에는 유의적(p<0.05)인 차이가 없었다. 추후 첨가 농 도를 달리하거나 flavonoid 함량을 측정하는 실험이 필요한 것으로 사료되며, 메탄생성박테리아를 감소 시키는 연구도 추가적으로 필요할 것으로 생각된다

본 연구는 중금속으로부터 안전한 약용작물을 생산하기 위한 시비방안을 제시하기 위해 토양의 화학 적 특성과 식물이 이용 가능한 형태의 중금속 함량의 관계를 구명하고자 실시되었다. 전국의 173개 지 점에서 재배중인 약용작물 재배지의 토양을 채취하였으며 1M NH4OAc로 식물이 이용할 수 있는 형태의 중금속인 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb)의 함량과 토양의 화학적 특성을 분석하였다. pH가 증가함에 따 라 식물이 이용할 수 있는 형태의 Cd과 Pb은 감소하였지만, As는 증가하였다. 유기물 함량이 증가함에 따라 식물이 이용할 수 있는 Cd와 Pb의 함량은 증가했지만, As는 감소하였다. 유효인산의 함량이 증가 함에 따라 식물이 이용할 수 있는 형태의 As 함량은 증가했지만 Cd과 Pb의 함량은 감소하였다. 위의 결과들은 토양의 pH, 유기물 함량, 인산함량의 차이에 따라 식물이 이용할 수 있는 As의 함량과 식물 이 이용할 수 있는 Cd, Pb의 함량이 대조적으로 나타나는 경향을 명확하게 보여준다. 따라서 약용작물 재배지에서 중금속 안전 농산물을 생산하기 위해서는 대상으로 하는 중금속의 종류를 설정 후 시비를 통한 토양의 pH, 유기물 함량, 유효인산 함량의 관리가 필요할 것으로 판단된다.

대한민국의 백두대간보호지역 (baekdudaegan protection area)은 지형, 기후, 토양, 수문 등의 자연환경과 생물이 축 을 이루는 거대한 자연생태계이다. 이 지역은 생물의 서식 처와 이동통로를 제공할 뿐만 아니라 산림자원 및 종다양성 확보에 기여하고 있다. 이곳은 산림자원 중에 자원식물이며 전통지식의 가치가 있는 약용식물이 있다. 덕유산 권역의 백두대간보호지역은 전통의학에 기초한 약용식물 보고가 미흡하여 그 연구의 필요성 때문에 조사를 실시하였다. 조 사는 2014년 5월부터 2015년 5월까지 한반도 전통의학 (동 의보감, 방약합편, 향약집성방의 수재품목)의 약용식물 (관 속식물)을 대상으로 하였다. 확인된 전통의학 약용식물의 조사 결과는 다음과 같다. 덕유산 백두대간보호지역 출현의 전통의학 (동의보감, 방약합편, 향약집성방) 약용식물은 45과 (family), 78속 (genus) 94분류군 (taxa)이었으며, 종 (species) 이하의 계급 분류는 86종, 7변종, 1품종이었다. 이를 문 (phylum) 단위의 상급분류로 구분하면 양치식물문 (pteridophyta)은 석송 강 1분류군 (1.1%), 고사리강 2분류군 (2.1%)이며, 나자식 물문 (gymnospermae)은 2분류군 (2.1%)이고, 피자식물 문 (angiospermae)은 쌍자엽식물강 77분류군 (81.9%), 단 자엽식물강 12분류군 (12.8%)이었다. 가장 많은 분류군이 출현하는 과는 국화과 (9분류군, 9.6%)이었으며, 다음으로 미나리아재비과 (8분류군, 8.5%), 백합과와 장미과 (각각 6분류군, 6.4%), 초롱꽃과와 참나무과 (각각 4분류군, 4.3 %) 순이었다. 덕유산 백두대간보호지역 출현의 전통의학 약용식물 중 자생식물은 89분류군 (94.7%)이었으며, 침입식물은 5분류 군 (5.3%)이었고, 침입식물 중 귀화외래식물 2분류군 (2.1%), 식재식물 3분류군 (3.2%)이었다. 이용부위에 따른 전통의학 약용식물은 뿌리가 32분류군 (34.0%)으로 가장 많았으며, 다음으로 전초 28분류군 (29.8%), 뿌리줄기 19분 류군 (20.2%), 잎과 줄기 각각 15분류군 (각각 16.0%), 열매 14분류군 (14.9%), 종자 9분류군 (9.6%), 꽃 5분류군 (5.3%), 가지 3분류군 (3.2%), 기타 2분류군 (2.1%) 순이었다. 덕유산 백두대간보호지역 출현의 전통의학 약용식물을 의학고서별로 보면 향약집성방은 94분류군 (100%)으로 가 장 많았고, 다음으로 동의보감 73분류군 (77.7%), 방약합편 67분류군 (71.3%) 순이었다. 그리고 전통의학 약용식물의 의학고서별 유사성은 유사도지수 0.96을 나타낸 동의보감 과 방약합편이 가장 비슷하였으며, 다음으로 유사도지수 0.87의 동의보감과 향약집성방, 유사도지수 0.83의 방약합 편과 향약집성방 순이었다. 향약집성방, 동의보감, 방약합 편에 모두 공통적으로 나타나는 약용식물은 67분류군이었 으며, 이는 전통의학 약용식물 총 94분류군의 71.3% 비율 이었다. 덕유산 백두대간보호지역의 한반도 전통의학 약용식물 은 94분류군이었으나 광범위의 약용식물은 인접지역의 연 구를 종합할 경우 종류가 많을 것으로 판단되었다. 따라서 이곳은 전통의학 약용식물 이외에도 현대의학 (대한민국약 전) 약용식물 및 일반적으로 이용하는 광범위의 약용식물 조사가 따라야 할 것으로 여겨졌다.

Skin is the outermost organ and acts as a barrier between the organism and environment. Skin protects the organism from environmental insults, such as chemicals, pathogens, and UV light. Much of the protective function of skin is dependent on the epidermis, a multi-layered epithelium that is composed of various cell types such as keratinocytes and melanocytes. Keratinocytes produce protective components through a sophisticated differentiation process. Disturbance of keratinocyte differentiation is related to several skin diseases such as psoriasis and atopic dermatitis. In this study, we prepared extract of combined medicinal plants (ECMP) consisting of Taraxacum platycarpum H. Dahlstedt, Heartleaf Houttuynia, Glycyrrhiza uralensis Fischer, and root bark of Ulmus davidiana. We demonstrated that ECMP enhanced keratinocyte differentiation and barrier functionality using an in vitro cell culture system and in vivo animal test. Treatment of cultured keratinocytes with ECMP resulted in induction of keratinocyte differentiation, as evidenced by increased differentiation markers such as involucrin, loricrin, and filaggrin. In line with these results, ECMP decreased proliferation of keratinocytes cultured in vitro. ECMP applied topically to tape-stripped mouse skins accelerated reduction of transepidermal water loss (TEWL), indicating fast recovery of barrier function. Immunohistochemistry showed that ECMP increased the filaggrin level in tape-stripped mouse skins. These results suggest that ECMP may be applicable for keratinocyte differentiation-related skin diseases.

The Plant Extract Bank was established by 21 Century Frontier R&D Program. It has began selling a research plant extract samples to support many Korean scientists since 2001. The plant extracts were tested for insecticidal activities. A total of 19,100 ethanolic and methanolic extracts of differentplant species from 23 nations including Costa Rica, Philippines, India and South Africa were evaluated for their larvicidal activities against Aedes aegypti, the major vector of dangue, dangue hemorhagic fever and yellow fever. The larval mortalities were observed 24h after treating the larvae to the extracts. At 500 ppm, 754 extracts showed >80% larval mortality in the 24h exposure. Among the extracts tested, the highest larval mortality was observed in the methanol extracts of Piper guianense, P. nigrum, P. mocropodum, P. sem-immersum, P. magen and P. pubicatulm.

곳감 생산 현장에 적용하기 위해 식초, 자몽추출물 등 총 6종의 추출물에 대한 배합비를 설정하였고, 그 결과 우수한 활성을 가지는 천연 복합 활성제의 최종적인 혼합비는 정향 18.18%, 계피 9.90%, 감초 9.09%, 천궁 4.55%, 자몽종자출물 4.55% 및 사과 식초 54.54%임을 확인하였다. 대조구 및 처리구의 수분 함량을 측정한 결과는 항갈변 실험과 항진균 실험, 항갈변/항진균 실험 모두에서 전체적으로 1주차에 비해 6주차에서 수분의 함량이 증가 하였으며 측정 주차 별로 control이 처리구에 비해 수분 함량이상대적으로 낮았다. 당도 변화에서는 건조가 진행됨에 따라 전반적 곶감의 당도는 증가하였다. 항갈변/항진균 실험에서 30∼39 °brix로 높은 당함량을 보였다. 경도를 측정한 결과에서는 control과 처리구는 거의 비슷하였으며 6주 뒤 평균적으로 0.5∼0.8정도 줄어들었다. 색도변화에서는 △값의 변화는 건조 기간 중감소하는 경향을 나타냈다. 천연 추출물은 곶감의 건조기간 중에 나타나는 품질저하를 효과적으로 억제하고 유해성 논란이 되고 있는 유황훈증법을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 국내 유통 방풍(S. divaricata, P. japonicum, G. littoralis) 한약재의 원산지 판별을 위해 수행 되었다. 이를 위 해, 형태적 특징비교 뿐만 아니라 엽록체(nrDNA-ITS2) 및 핵 DNA 바코드 유전자(cpDNA-matK, psbA-trnH, rpoB2와 rpoC1)를 이용한 염기서열 분석을 수행하였다. 방풍류 3종의 형태적 특징을 비교한 결과, 잎 모양과 거치의 형태에서 가장 큰 차이를 보인 반면, 건조약재의 경우 육안으로 구별하기에 어려움이 있었다. DNA 수준에서의 차이를 비교하기 위해 DNA 바코드 후보 유전자들을 이용한 방풍류 3종의 식물자원 에 대한 염기서열 분석을 수행한 후 판별 마커 개발 가능성이 있는 ITS2와 matK, psbA-trnH 세 primer를 선발하였다. 이 를 국내 유통 한약재에 적용한 경우 방풍은 S. divaricata와, 식방풍은 P. japonicum과, 해방풍은 G. littoralis와 동일한 것 으로 확인되었다. 중국산 방풍은 S. divaricata와 동일종으로 바르게 표기되어 유통되나, 국산 방풍은 P. japonicum과 동일 종으로 식방풍(갯기름나물)의 뿌리를 건조시켜 방풍으로 혼용 유통됨을 확인하였다. ITS2 구간의 염기서열 분석 결과, 식방 풍의 경우 두 그룹으로 나눠져 동일 종 내에 유전적 변이가 있음이 확인되었다. 따라서 본 연구결과 방풍류 3종 판별을 위 해 nrDNA-ITS2와 cpDNA-matK, psbA-trnH의 사용이 유용 할 것이며, 차후 방풍류 한약재의 판별을 위한 마커 개발 연 구의 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Medicinal plant extracts from 27 plant species in 20 families were tested for their larvicidal activity against house fly, Musca domestica (L.). Responses varied with plant material and concentration. Among plant species tested, Phryma leptostachya var. asiatica showed 100% larvicidal activity against M. domestica at 10 mg/g concentration. Larvicidal activities of Atractylodes japonica, Saussurea lappa, Asiasarum sieboldi, and Gleditsia japonica var. koraiensis were 89.3, 85.3, 93.3 and 96.6% at 10 mg/g concentration, respectively. Extracts of Prunus persica, Curcuma longa and Paeonia moutan produced moderate activity. Larvicidal activity of other plant extracts was less than 50%. Among test plant species, Phryma leptostachya var. asiatica showed the most potent larvicidal activity. The active constituent of P. leptostachya var. asiatica roots was identified as the leptostachyol acetate by spectroscopic analysis. The LC50valuesofleptostachyolacetateagainstM. domestica larvae was 0.039 mg/g. Naturally occurring medicinal plant extracts and Phryma leptostachya var. asiatica root–derived compounds merit further study as potential house fly larval control agents or lead compounds.

A total of 5,000 ethanolic and methanolic extracts of different plant species from 23 nations including Costa Rica, Vietnam, Philippines, India, South Africa, Pakistan and Peru were evaluated for their larvicidal activities against Aedes aegypti, the major vector of dangue, dangue hemorhagic fever and yellow fever. The larval mortalities were observed 24h after treating the larvae to the extracts. At 500 ppm, 179 extracts showed >80% larval mortality in the 24h exposure. Among the extracts tested, the highest larval mortality was observed in the extracts of Piper guianense, Piper nigrum, Piper mocropodum, Piper sem-immersum, Piper magen and Piper pubicatulum. The LC50 value of extract P. guianense, P. nigrum, P. mocropodum, P. sem-immersum, P. magen and P. pubicatulum were 8.84, 11.48, 8.84, 13.86, 9.48 and 10.12 ppm against Ae. aegypti. It is suggested that P. guianense, P. nigrum, P. mocropodum, P. sem-immersum, P. magen and P. pubicatulum can be developed as potent larvicidal agents against Ae. aegypti.

The methanol extracts and essential oils from 9 medicinal plants, Ulmus davidiana var. japonica, Cryptomeria japonica, Hedera rhombea, Prunus mume, Taxus cuspidatal, Paulownia coreana, Kalopanax pictus, Paris verticillata, and Ixeris dentata were tested for their insecticidal activity against larvae of P. xylostella by topical application method. And the methanol extracts and essential oils obtained from Paris verticillata and Ixeris dentata were subjected to a screening test for their antifeeding activities, pupation and adult emergence of P. xylostella by a leaf-dipping method at a concentration of LC50 value. The methanol extract from all parts of P. verticillata and the essential oil from all parts of I. dentata exhibited potent activity with LC50 of 6.34 and 6.53(g/L) 5days after treatment. And the essential oil from all parts of P. verticillata and I. dentata have shown strong antifeeding activity compared to those of methanol extracts against larvae of P. xylostella. Also, the methanol extract and essential oil of P. verticillata and I. dentata gained 37.5%, 5.0% of pupation and 22.5%, 2.5% of adult emergence, respectively.

The methanol extracts and essential oils from 9 medicinal plants, Ulmus davidiana var. japonica, Cryptomeria japonica, Hedera rhombea, Prunus mume, Taxus cuspidatal, Paulownia coreana, Kalopanax pictus, Paris verticillata, and Ixeris dentata were tested for their insecticidal activity against larvae of S. exigua by topical application method. And the methanol extracts and essential oils obtained from Paris verticillata and Ixeris dentata were subjected to a screening test for their antifeeding activities and pupation and adult emergence of S. exigua by a leaf-dipping method at a concentration of LC50 value. The methanol extract from the bark of C. japonica, the leaf of H. rhombea and all parts of P. verticillata exhibited potent activity with LC50 of 5.02, 4.21 and 5.46(g/L) 5days after treatment, respectively. But all of the essential oils except for I. dentata with LC50 of 4.92(g/L) had shown high potential insecticidal activity compared to the methanol extracts against S. exigua. And the essential oil from all parts of P. verticillata and I. dentata have shown stronger antifeeding activity than those of methanol extracts against larvae of S. exigua. Also, the methanol extract and essential oil of P. verticillata and I. dentata affected growth pattern showing those of 32.5%, 10.0% of pupation and 27.5%, 10.0% of adult emergence of S. exigua.