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Studies on Antimicrobial and Antioxidative Activities of Extracts from Magnoliaceae

목련과 식물의 항균 및 항산화활성

  • Received : 2010.09.07
  • Accepted : 2010.11.08
  • Published : 2010.11.25

Abstract

This study was carried out to evaluate the antifungal and antioxidative activities of ethanol extracts from Magnoliaceae to investigate the possibility for the natural fungicides and food preservatives. The antifungal activities of ethanol extracts were evaluated as a hyphal growth inhibition rate using four plant pathogenic and five wood rot fungi. The high inhibition activity on the growth of fungi was shown in bark of Magnolia obovata that indicated more than 50% hyphal growth inhibition rate except Trametes versicolor, one of the white rot fungi. The antifungal activity was the highest in the ethanol extracts from M. obovata and the following was in order of M. kobus and M. sieboldii. The extract from bark in M. obovata showed higher antifungal activity than that from wood in the same species. Especially, the extracts from flower of M. denudata and M. liliflora indicated the high antifungal activities, while the other portions of same plants showed the low activities. On the other hand, a free radical scavenging method was adopted with 1,1-diphenyl-2-picrylhydrohydrazyl (DPPH) in order to test the antioxidative activities of ethanol extracts. The free radical scavenging activity was very high in the extracts from branch of Schizandra nigra and Kadsura japonica that showed more than 90% at the concentration of 100 ${\mu}g/m{\ell}$. It also turned out that the antioxidative activity of branch of S. nigra and K. japonica was similar to ${\alpha}$-tocopherol and butylated hydroxytoluene, one of the effective synthetic antioxidants. From these results, it can be suggested that the branches of S. nigra and K. japonica have the positive antioxidative activities and can be applied for the food preservatives and cosmetic ingredient.

목련과 식물의 활용도 제고를 위해 항산화제, 식품첨가제 개발에 필요한 항균 및 항산화 활성을 검정하였다. 우선 목련과 총 11종 식물의 수피, 잎, 목부, 꽃 및 열매의 에탄올 조추출물을 1,000 ${\mu}g/m{\ell}$로 조제하여 항진균 활성을 조사하였다. 그 결과 일본목련 수피가 백색부후균인 Trametes versicolor를 제외한 모든 공시균주에 대하여 50% 이상의 균사생장억제율을 나타내어 항균활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 그 다음이 일본목련 목부로 탄저병균인 Glomerella cingulata와 목재부후균인 T. versicolor, Tyromyces palustris를 제외한 공시균주에 대하여 50% 이상의 균사생장억제율을 나타내었다. 수종별로는 일본목련이 가장 항균활성이 우수하여 수피, 잎, 목부 모두 항균활성이 있는 것으로 나타났으며 그 다음이 목련, 함박꽃나무 순이었다. 부위별로는 수피가 가장 활성이 우수하였으며 백목련, 자목련의 경우에는 다른 부위에 비해 꽃의 항균활성이 우수하였다. 또한, 프리라 디칼소거능을 측정하여 항산화활성을 검정한 결과에서는 100 ${\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 태산목 수피와 잎이 70% 이상의 소거능을, 그리고 초령목 수피와 잎, 흑오미자 줄기 및 남오미자 줄기가 90% 이상의 소거능을 나타내었다. 특히, 흑오미자 줄기 및 남오미자 줄기는 10 ${\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 각각 41.2%와 44.4%의 소거능을 나타내어 합성 항산화제인 butylated hydroxyanisole 및 천연항산화제인 ${\alpha}$-tocopherol과 동등한 항산화활성이 있는 것으로 밝혀졌다. 금후 흑오미자 및 남오미자 줄기와 같이 항산화활성 우수 시료는 활성물질 분리 및 구조 동정, 안전성 검정 등을 통하여 식품보존제 및 화장품 소재로 개발이 가능할 것으로 사료되었다.

Keywords

References

  1. Branen, A. L. 1975. Toxicology and biochemistry of butylated hydroxy anisole and butylated hydroxytoluene. J. Amer. Oil Chem. Soc. 52: 59-63. https://doi.org/10.1007/BF02901825
  2. Chang, B. S., Y. M. Lee, Y. Ku, K. H. Bae, and C. P. Chung. 1998. Antimicribial activity of magnolol and honokiol against periodontopathic microorganisms. Planta. Med. 64: 367-369. https://doi.org/10.1055/s-2006-957453
  3. Choe, S. Y. and K. H. Yang. 1982. Toxicological studies of antioxidants, butylated hydroxytoluene (BHT) and butylated hydroxyanisole (BHA). Korean J. Food Sci. Technol. 14(3): 283-288.
  4. Choi, N. H., G. J. Choi. B.-S. Min, K. S. Jang, Y. H. Choi, M. S. Kang, M. S. Park, J. E. Choi, B. K. Bae, and J.-C. Kim. 2009. Effects of neolignans from the stem bark of Magnolia obovata on plant pathogenic fungi. J. Appl. Microbiol. 106: 2057-2063. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2009.04175.x
  5. Kang, J. S., K. H. Lee, M. H. Han, H. Lee, J.-M. Ahn, S.-B. Han, G. Han, K. Lee, S.-K. Park, and H. M. Kim. 2008. Antiinflammatory activity of methanol extract isolated from stem bark of Magnolia kobus. Phytother. Res. 22: 883-888. https://doi.org/10.1002/ptr.2386
  6. Kuo, Y.-H., M.-D. Wu, R.-L. Huang, L.-M. Y. Kuo, Y.-W. Hsu, C-C. Liaw, C.-C. Hung, Y.-C. Shen, and C.-W. Ong. 2005. Antihepatitis activity (Anti-HBsAg and Anti-HBeAg) of C19 homolignans and six novel C18 dibenzocyclooctadiene lignans from Kadsura japonica. Planta. Med. 71(7): 646-653. https://doi.org/10.1055/s-2005-871271
  7. Min, B.-S., U. Youn and K. Bae. 2008. Cytotoxic compounds from the stem bark of Magnolia obovata. Nat. Prod. Sci. 14(2): 90-94.
  8. Min, B.-S. 2008. Anti-complement activity ot phenolic compounds from the stem bark of Magnolia obovata. Nat. Prod. Sci. 14(3): 196-201.
  9. Mori, M., M. Aoyama, and S. Doi. 2000. Antifungal constituents in the bark of Magnolia obovata Thunb. J. Hokkaido For. Prod. Res. Inst. 14(1). 1-5.
  10. Noshita, T., H. Kiyota, Y. Kidachi, K. Ryoyoma, S. Funayama, K. Hanada, and T. Murayma. 2009. New cytotoxic phenolic derivatives matured fruits of Magnolia denudata. Biosci. Biotechnol. Biochem. 73(3): 726-728. https://doi.org/10.1271/bbb.80597
  11. Rohdewald, P. 2002. A review of the French maritime pine bark extract (Pycnogenol), a herbal medication with a diverse clinical pharmacology. Int. J. Clin. Pharmacol. Ther. 40(4): 158-168. https://doi.org/10.5414/CPP40158
  12. 고경식, 김윤식. 1994. 원색한국식물도감. 아카데미서적. 서울. pp, 12-607.
  13. 김순임, 심기현, 주신윤, 한영실. 2009. 추출 조건에 따른 오미자 추출물의 항산화 및 혈당 강하에 관한 연구. 한국영양학회지 22(1): 41-47.
  14. 김세현, 이갑연, 백을선, 한진규, 강문수. 2010. 국내자생 오미자과 3수종의 잎 형태, 엽록소 함량 및 목부해부학적 특성. 한국자원식물학회지 23(1): 31-37.
  15. 김윤근. 1999. 목련(Magnolia kobus DC. var. borealis Sarg) 추출성분의 항균성에 관한 연구. 목재공학 27(1): 105-114.
  16. 김철희, 권민철, 김효성, 안주희, 최근표, 최영범, 고정림, 이현용. 2007. 오미자의 전통발효에 의한 면역활성증진. 한국약용작물학회지 15(3): 162-169.
  17. 노진우, 황인국, 정은미, 김현영, 장성준, 정헌상. 2009. 목련(Magnolia denudata Desr.) 꽃 추출물의 생리활성. 한국식품영양과학회지 38(11): 1478-1484. https://doi.org/10.3746/jkfn.2009.38.11.1478
  18. 이성숙, 이학주, 최돈하. 2004. 수목추출물의 생리활성에 관한 연구(XV)-과별에 따른 항균 및 항산화 활성-. 목재공학 32(4): 8-17.
  19. 이성숙, 최돈하, 이학주, 강하영. 2000. 수목추출물의 생리활성에 관한 연구(II) -느티나무 심재의 항균 및 항산화물질-. 목재공학 28(2): 32-41.
  20. 이창복. 1993. 대한식물도감. 향문사. 서울. pp. 1-791.
  21. 전연희, 길진희, 임소민, 김미현, 김미라. 2008. 오미자(Schizandra chinensis Baillon) 에탄올 추출물의 항산화 활성 및 항돌연변이 활성 분석. 동아시아식생활학회지 18(5): 746-752.
  22. 조영제, 주인식, 김병철, 이우식, 김미자, 이병구, 안봉전, 김정환, 권오준. 2007. 오미자(Schizandra chinensis Baillon) 추출물의 생리활성. 한국응용생명화학회지 50(3): 198-203.
  23. 현규환, 김학진, 신수철. 2000. 흑오미자의 성분분석. 한국자원식물학회지 13(1): 35-40.