Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference (한국자원식물학회:학술대회논문집)
The Plant Resources Society of Korea
- Semi Annual
Domain
- Agriculture, Fishery and Food > Science of Food and Crops
2023.04a
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우리나라 딸기는 시설재배 발전과 품종개발로 겨울을 대표하는 과일로 변신하였다. 이는 저온단일에서 꽃이 만들어져 착과되는 생태적(일계성)특성 때문이다. 우리나라의 딸기 정식기는 95%이상이 촉성작형으로 9월 중순 정식한 후 11월 하순부터 이듬해 5월 하순까지 약 6개월간 수확한다. 반대로 여름작형은 고온장일에서 꽃이 만들어져 착과되는 사계성 품종을 이용하는데 우리나라 500m 이상의 산간 고랭지에서 3-4월에 정식한 후 6월부터 11월까지 수확하지만 생산량은 전체의 0.3% 미만이다. 또한 여름딸기는 제과용으로만 사용되고 있어 6월부터 11월 사이에 신선딸기의 단경기가 발생된다. 이러한 문제를 재배적으로 해결하기 위해 일계성 품종을 이용하여 겨울부터 봄까지 포기냉장한 후 여름과 가을에 꺼내어 정식하면 45일 내외에 수확하는 주냉장 억제작형을 시도하였으나 우리나라에선 실용성이 떨어져 사라져간 기술이다. 그러나 네덜란드는 우리나라와 같은 주냉장기술을 활용(Waiting bed system, Table top system)하여 여름과 가을철에도 딸기를 생산하고 있다. 이 작형은 냉장기간이 길고 재배기술도 까다로울 뿐만아니라 1화방만 수확하여 수량성이 낮은 단점이 있다. 한편 미국에서는 일계성 품종이 품질은 좋으나 고온기에 꽃대발생이 어렵고 사계성은 품질이 떨어지는 단점을 극복하기 위해 일장의 길이와 관계없이 꽃대가 형성되는 중일성 딸기 품종을 보급하여 세계적으로 가장 많은 재배면적을 점유하고 있다. 연중생산이 가능한 중일성 품종을 개발하기 위해 먼저 유전자원을 수집하였고 품질이 좋은 일계성 품종을 중일성 품종과 교배하여 채종하였다. 교배종자를 파종하여 묘를 만든 후 정식하여 실생개체를 선발한 결과 고온장일 조건에서 개화되는 사계성(중일성)율은 약 10-20% 범위로 매우 낮았다. 선발된 우량계통은 영양번식을 통해 증식하여 생산력, 특성, 지역적응성 검정과정을 통해 품종을 개발하였다. 이렇게 단교잡에 의한 중일성 품종 선발육종은 선발율이 0.05%으로 매우 낮았다. 이렇게 우리나라 최초의 중일성딸기 '고슬' 품종이 개발되었다. 이 '고슬'은 9월부터 수확이 가능한데 이 때의 딸기 가격이 kg당 20,000원 이상으로 높으며, 수확기간은 '설향'보다 4개월 더 길게 재배가 가능하다. 연중재배를 위해서는 항상 8-25℃의 범위을 유지해야 품질이 높아지므로 재배관리가 중요하다. 흰가루병에는 저항성이 있으나 시들음병과 탄저병에는 약하고 당도와 경도가 높고, 향이 매우 진하다. 식물공장에서 매우 인기가 있는데 안정된 꽃대발생과 대과, 고당도와 함께 수술의 화분량이 많아 수정이 잘되는 특성으로 식물공장 사업이 확장되고 있는 중동나라에서도 로열티 계약(UAE 등)이 예정되어 있다. 1년 연중 개화되고 착과되는 특성으로 가정에서 기르는 반려식물로도 인기가 있다. 또한 아열대 고랭지대는 항상 서늘한 날씨이기 때문에 한번 정식후 1년 연중생산이 가능하여 2023년 베트남과 로열티 계약(1.6억원)을 하였다. 또한 '고슬'은 우리나라 신선딸기 수출 단경기에 생산되어 주년생산 수출체계에도 기여할 것으로 본다.
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다국적 제약회사에서 생산되는 제약화합물은 인간의 질병치료 뿐만 아니라 가축의 생산성을 향상시키는 물질으로도 활발하게 생산되는데 육우의 성장을 촉진하는 기능성 화합물들도 많이 있다. 북미에서 생산되는 소고기의 약 80%가 1번 이상의 성장촉진기술들이 활용되고 있다고 보고된다. 고기소로 생산되는 비육우에 적용되는 방법은 크게 피하 이식에 의해 혈류를 타고 성장을 촉진하는 17β-Estradiol과 합성 남성호르몬제인 Trenbolone acetate가 주로 활용되고, 비육후기 사료에 섞어서 급여하는 사료첨가제 형태인 β2-adrenergic agonist 같은 형태로 적용하게 된다. 근육을 성장하는 기술의 작용기전은 많은 선행연구에 의해 밝혀져 있는 반면 천연 알칼로이드 성분들의 기전은 밝혀진 것이 많지 않다. 한방제재들에서 많이 발견되는 알칼로이드 성분들은 생리활성 기능들을 가진 것으로 알려져 있지만, 생산, 수거, 가공, 추출 등의 공정에서 많은 비용이 발생하므로 비육우의 사료화 가능성은 아주 희박하다. 따라서 비용을 최소화 할 수 있는 후보재료를 검색중에 감자부산물을 확보하였고 기능성 물질의 추출과 사료첨가제 화 하여 비육우에 급여시험을 실시하였다. α-solanine과 α-chaconine은 감자의 잎, 과일 및 괴경에서 발견되는 글리코알칼로이드 화합물로, 쥐, 토끼, 닭과 같은 다양한 동물 모델에서 중독성을 가진 물질로 보고 되고 있다. 최근 연구에서는 비육우의 성능을 유도하는 데 사용되는 것으로 나타났다. 한우 송아지 3마리의 사태(Semimembranosus)와 등심(Longissimus Dorci)근육에서 추출된 근육위성 세포(BSC)에 다양한 수준의 α-solanine(control, 0.001, 0.01, 0.1, 1, 10μM)으로 처리해본 결과 근육관련 지표인 MHC2X과 β2-AR의 발현이 높게 나타난 것을 확인했다. 사료급여실험에서는 대조군에 비해 급여군의 등심단면적과 도체중이 향상되는 것을 확인하였다. 결과적으로 감자유래 농산부산물은 한우 비육우의 근육의 성장을 증가시키고, 그 작용기전은 β2-수용체에 작용하여 단백질 합성을 촉진시켜 근육을 축적시키는 것으로 확인하였다. 농산부산물을 이용한 기능성 사료개발은 최근 이슈가 되고 있는 축산분야 탄소저감을 개선할 수 있는 기술로 축산의 업사이클링 기술로 활용 가능하다.
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Jang Gyu Choi;Yong Ik Jin;Young Eun Park;Gun Ho Jung;Gyu Bin Lee;Do Hee Kwon;Jae Youn Yi;Ji Hong Cho 5
감자(Solanum tuberosum L.)는 식물학적 분류상으로 가지과에 속하는 작물로, 재배기간이 짧고 단위면적당 생산량이 많아 세계적으로 벼, 밀, 옥수수에 이어 네 번째로 재배되고 있다. 감자의 원산지는 남아메리카 안데스 산맥의 고원지대로 유럽을 거쳐 여러 나라들로 퍼져나갔으며, 1824년경 우리나라로 감자가 들어왔다는 기록이 남아있다. 국내 감자 재배작형 비율을 살펴보면, 봄재배가 63%, 여름재배 16%, 가을감자 14%, 그리고 겨울시설재배가 7% 정도를 차지하고 있으며 소비자들에게 연중 햇감자를 공급하고 있다. 1960년대부터 국내에서 감자 교배육종을 시작하면서 육종기반을 구축하였으며 현재까지 40여 품종을 육성하였다. 과거에는 부족한 주식을 대체하기 위한 구황작물로 감자를 주로 소비하였기 때문에, 식용감자 품종 위주로 선발하기 위하여 조숙성과 수량성에 중점을 두어 '조풍', '추백' 등의 품종을 육성하여 보급하였다. 최근 국민 소득의 향상과 식습관 변화 등으로 식품 소비구조가 다양화되면서 감자를 식용뿐만 아니라 감자칩, 프렌치프라이 등 가공제품이나 더 나아가 화장품 원료로 이용되면서 육종 방향과 목표를 다양하게 설정하여 품종을 육성하고 있다. 그 결과로, 전분함량이 높고 칩가공성이 우수한 '다미', '골든볼', '은선' 등 칩가공용 품종, 감자모양이 길고 건물함량이 높아 가공적성이 우수하고 프렌치 프라이로 적합한 '골든에그'와 '얼리프라이', 기형, 열개 등 생리장해 발생이 적고 일반 부식용인 '수선', '추원' 등 다양한 용도를 가진 품종을 육성하여 보급하고 있다. 이와 같이 현재까지 육성된 감자 용도별 주요 품종들의 현황과 육종 방향에 대해서 소개하고자한다. -
Nosemosis is one of the most common protozoan diseases of adult bees (Apis mellifera). Nosemosis is caused by two species of microsporidia; Nosema apis and Nosema ceranae. Nosema ceranae is potentially more dangerous because it has the ability to infect multiple cell types, and it is now the predominant microsporidian species in A. mellifera. In this study, we identified two anti-nosemosis plants, Aster scaber and Artemisia dubia, which reduced the spore development of N. ceranae in spore-infected cells. We intend to establish the anti-nosemosis activity of aqueous, ethyl acetate (EA), and butanol (BuOH) extracts of A. dubia and A. scaber. In order to determine the optimal dose, we did in vitro and in vivo toxicity for all the extracts and carried out anti-nosemosis experiments. Although all of the extracts (aqueous, EA, and BuOH) showed in vitro and in vivo anti-nosemosis activity in a dose-dependent manner, the aqueous extracts of A. dubia and A. scaber showed more potent anti-nosemosis activity than the EA and BuOH extracts. And then, we isolated five phenolic compounds [chlorogenic acid, 3,4-dicaffaeoylquinic acid (3,4-DCQA), 3,5-dicaffaeoylquinic acid (3,5-DCQA), 4,5-dicaffaeoylquinic acid (4,5-DCQA), and coumarin] from A. dubia, A. scaber, and A. dubia + A. scaber aqueous extracts and screened for their toxicities and anti-Nosema effects in both in vivo and in vitro conditions. Among these five compounds, coumarin, chlorogenic acid, and 4,5-DCQA exhibited less toxic but more potent anti-Nosema effects than the other two compounds. Especially, chlorogenic acid and coumarin showed prominent anti-Nosema activities even at the lowest concentration (10 ㎍/mL). They might have potential to be developed as alternative compounds for the control of Nosema disease.
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한국 특산 식물인 미선나무 (Abeliophyllum distichum)는 IUCN Red List의 EN (위기종) 등급에 지정되 어 보호받아 왔다. 미선나무는 국내 자생지 6곳을 포함하는 13개의 서식지에서 생육되고 있다고 알려져 있다. 2017년 이후, 국내에서는 지속적인 보전과 관리하에 법정보호종에서 해제되어 멸종위기종 복원 성 공 사례의 귀감이 되었으나 국내를 제외하면 미선나무의 활용은 아직 어려운 현실이다. 미선나무는 1속 1종이지만 종 내에서 다양성이 존재한다. 꽃의 형태적 특징에 따른 다양한 분류가 이루어지며, 옥황1호을 포함한 분홍, 상아, 연녹색, 흰색 등으로 구분된다. 유전체 연구 및 성분 분석을 통해, 각 표현형마다 유전 정보와 유효 성분의 차이가 존재한다는 것이 알려졌다. 활용 가치를 높이려면, 유전적으로 안정되고 표준화가 가능한 원료가 필요하며, 이는 신품종을 이용하거나 새로운 개발이 필요하다는 것을 내포한다. 일반 식품으로의 활용은 어려우나 기능성 화장품의 원료 등으로 활용되고 있으며, 이러한 활용들은 미선나무의 높은 활용 가치를 투영한다. 활용 가치 평가를 위해 수행된 DNA 손상, 멜라닌 생합성, 항염증, 항산화, 항암 억제 등의 연구를 통해 다양한 약리학적 효능을 가진다는 결과들이 도출되었고, 많은 문헌들이 그 근거를 뒷받침한다. 또한, 유효 성분의 합성경로를 재정립하고 RNA 분석을 통해 그 양상을 예측하기 위한 연구가 진행 중에 있다. 미선나무에서 유래한 식물조직 배양체인 callus의 유도 및 배양이 진행되고 있으며, 옥황1호 유래 callus를 활용하여 다양한 연구를 수행하고 있다. 앞서 언급한 미선나무 연구 및 개발에 대한 한계를 파악하고, 천연 식물 자원으로의 미선나무에 대한 지속적인 관심과 지원을 통해 나고야의정서에 대응하는 전략적 접근이 필요하다.
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투구꽃속(Aconitum L.)은 미나리아재비과(Ranunculaceae)의 가장 큰 속(Genus) 중 하나로 300-400 여종(Species)이 북반구 온대지역에 분포한다(Tamura, 1993). 둥근 투구모양의 꽃받침이 특징적이며, aconitine과 같은 알칼로이드 성분을 함유하고 있어 전통적으로 약용소재로서 활용되었다(Khorana, 1968). 세뿔투구꽃(Aconitum austrokoreense Koidz.)은 한국 경상도, 전라남도에만 국지적으로 자라는 한국 특산식물이자, IUCN에서 CR(Critical Endangered) 등급으로 지정된 희귀식물이다. 이 종은 다년생이지만, 서식지에서 개체수가 적거나 유묘의 발견이 어려운 등 자생지 축소 및 절멸의 우려가 높다. 세뿔투구꽃을 보호하고 종을 보존하기 위해서는 종자 발아 · 휴면에 대한 지속적 연구와 종자번식법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 세뿔투구꽃의 종자의 휴면유형을 분석하고 호르몬에 의해 휴면타파를 유도하였으며, 특히 발아 2단계에서 일어나는 생리적 변화를 단백질체학적 관점에서 분석하였다. 세뿔투구꽃 종자는 미발달된 배를 가지고 있으며, 충분한 수분과 온도의 조건에서도 발아가 관찰되지 않아 형태 · 생리적 휴면으로 판단되었다. 종자는 BAP 처리에서 휴면이 타파되는 것을 확인하였으며, 특히 BAP 농도에 따른 발아율은 통계적으로 유의한 값을 가졌다 (F=23.208, P<0.01). 건조된 종자에 비해 BAP 처리된 종자는 발아 2단계에서 몇가지 단백질의 증가가 관찰되었다. 대부분의 종자는 30S ribosomal protein subunit으로, 휴면상태에서 발아상태로 변환이 일루어지는 생리적 변화의 증거로 확인된다. 특히 발아2단계를 지나는 세뿔투구꽃 종자에서는 cytochrome subunit과 photosystem II protein의 급격한 증가가 관찰되었는데, 이는 배아의 발달 결과인 자엽이 발아 즉시 광합성이 가능하도록 준비하는 과정에서 발현 된 것으로 추정한다. 본 연구는 발아2단계에서 휴면타파에 직접적인 영향을 미치는 요인을 발견하지 못하였으나, 휴면타파에 중요한 단계인 발아 2단계 종자의 생리학적 변화를 이해하기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것이다.
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Due to the abundance of information in Nuclear DNA, it has a magnificent phylogenetic resolution. Moreover, because they show biparental inheritance, it has proven to be superior to organelle DNA, which has a limited number of genes and only shows maternal lineage. In particular, the transcriptome, which includes much nuclear DNA but is relatively inexpensive to analyze, can provide valuable insights into evolution through selection analysis and enable gene function research. This study's dataset includes 45 transcriptomes (16 generated for this study). It aims to explore the evolutionary history of Apioideae by comparing the results of the phylogenetic analysis with gene tree discordance and chloroplast phylogeny. The results confirmed the taxonomic positions of Peucedanum terebinthaceum, Ligusticum tachiroei, and Cymopterus melanotilingia and proposed a genus change for Glehnia littoralis. High gene tree discordances were identified in recently diverged clades, suggesting frequent hybridization and introgression. In the most recently diverged tribe of Selineae, the highest number of PSGs (positively selected genes) has been confirmed, which is inferred to be due to the geological and climatic diversity of their originated habitat, Central Asia. These genes include those related to responses to growth and drought, oxidative, and salt stress. In particular, the CYP97A gene confirmed as PSGs in Bupleurum latissimum is inferred to be a result of adaptation to the light-limited environment of Ulleungdo Island, as it is associated with the efficiency of photosynthesis.
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Plant biomass, or lignocellulose, is one of the most abundant natural resources on earth. Lignocellulosic biomass, such as agricultural and forestry residue, serves as a renewable feedstock for microbial cell factories due to its low price and abundant availability. However, the recalcitrance of lignocellulosic biomass requires a pretreatment process prior to microbial fermentation, from which fermentable sugars including xylose and glucose are generated along with various inhibitory compounds. The presence of furan derivatives, such as 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and 2-furaldehyde (furfural), hampers the microbial conversion of lignocellulosic biomass into value-added commodities. In this study, furfural tolerance was improved by investigating the detoxification mechanism in non-model yeast. The genes encoding aldehyde dehydrogenases were overexpressed to enhance furfural tolerance and resulted in improving cell growth and lipid production that can be converted into biofuel. Taken together, this approach contributes to the understanding of the reducing toxicity mechanism of furfural by the aldehyde dehydrogenases and provides a promising strategy that the use of microorganism as an industrial workhorse to treat efficiently lignocellulosic biomass as sustainable plant derivatives.
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The chloroplast (cp) is an autonomous plant organelle with an individual genome that codes for essential cellular functions. The architecture and gene content of the cp genome is highly conserved in angiosperms. The plastome of Corydalis belongs to the Papaveraceae family, and the genome is comprised of unusual rearrangements and gene content. Thus far, no extensive comparative studies have been carried out to understand the evolution of Corydalis chloroplast genomes. Therefore, the Corydalis platycarpa cp genome was sequenced, and wide-scale comparative studies were conducted using publicly available twenty Corydalis plastomes. Comparative analyses showed that an extensive genome rearrangement and IR expansion occurred, and these events evolved independently in the Corydalis species. In addition, the protein-coding genes accD and the ndh gene loss events occurred in the common ancestor of the Corydalis and sub-clade of the Corydalis lineage, respectively. The gene ndh lost in the Corydalis-sub clade species is distributed predominantly in the Qinghai-Tibetan plateau (QTP) region. The molecular clock analysis suggests that the divergence time of all the ndh gene lost Corydalis sub-clade species occurred in the 44.31 - 15.71 mya. These results coincide very well with the uplift of the Qinghai-Tibet Plateau in the Oligocene and Miocene periods, and maybe during this period, it probably triggered the radiation of the Corydalis species. To the best of the authors' knowledge, this is the first large-scale comparative study of Corydalis plastomes and their evolution. The present study may provide insights into the plastome architecture and the molecular evolution of Corydalis species.
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Chan Seo;Tae-Su Kim;Bo-Ram Kim;Su Hui Seong;Jin-Ho Kim;Ha-Nul Lee;Sua Im;Jung Eun Kim;Ji Min Jung;Jin-Woo Jeong 16
Metabolomics is the study of global metabolite profiles in a system (cell, tissue, or organism) under a given set of conditions. Metabolomics has its roots in early metabolite profiling studies but is now a rapidly expanding area of scientific research in its own right. In this study, the applications of metabolomics in natural product studies are explored. Ginseng is a well-known herbal medicine and has various pharmacological effects, which include antiaging, anticancer, antifatigue, memory enhancing, immunomodulatory, and stress reducing effects. Metabolomic analysis of organic acids has not been performed for evaluation whether ginseng has been cultivated using conventional or environmental-friendly farming methods. In this study, profiling analysis was conducted for organic acids (OAs) in ginseng roots produced using conventional or environmentfriendly farming methods at five locations in each of five regions. In OA profiles, lactic acid was the most abundant OA in all regions, with the exception for environmentally friendly farmed ginseng in two of the five regions, in which glycolic acid was most abundant OA. OA profiles in all regions showed isocitric acid levels were increased by environment-friendly cultivation, which suggests metabolic differences associated from farming method, and that isocitric acid might be a useful discriminatory biomarker of environmental-friendly and conventional cultivation. The results of the present study suggest metabolomic studies of OAs in ginseng roots might be useful for monitoring whether ginseng has been cultivated using conventional or environmentally friendly farming methods. -
Ha-Nul Lee;Su Hui Seong;Bo-Ram Kim;Jin-Ho Kim;Chan Seo;Sua Im;Jung Eun Kim;Ji Min Jung;Jin-Woo Jeong 17
Chrysanthemum zawadskii (C. zawadskii) is used in traditional East Asian medicine for the treatment of various diseases, including inflammatory disease. However, it has remained unclear whether extracts of C. zawadskii inhibit inflammasome activation in macrophages. The present study assessed the inhibitory effect of an ethanol extract of C. zawadskii (CZE) on the activation of the inflammasome in macrophages and the underlying mechanism. Bone marrow[-derived macrophages (BMDMs) were obtained from wild-type C57BL/6 mice. The release of IL-1β and lactate dehydrogenase in response to nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor (NLR) family pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome activators, such as ATP, nigericin and monosodium urate (MSU) crystals, was significantly decreased by CZE in lipopolysaccharide(LPS)-primed BMDMs. Western blotting revealed that CZE inhibited ATP-induced caspase-1 cleavage and IL-1β maturation. To investigate whether CZE inhibits the priming step of the NLRP3 inflammasome, we confirmed the role of CZE at the gene level using RT-qPCR. CZE also downregulated the gene expression of NLRP3 and pro-IL-1β as well as NF-κB activation in BMDMs in response to LPS. Apoptosis associated speck-like protein containing a caspase-recruitment domain (CARD) oligomerization and speck formation by NLRP3 inflammasome activators were suppressed by CZE. By contrast, CZE did not affect NLR family CARD domain containing protein 4 (NLRC4) or absent in melanoma 2 (AIM2) inflammasome activation in response to Salmonella typhimurium and poly(dA:dT) in LPS-primed BMDMs, respectively. The results revealed that three key components of CZE, namely linarin, 3,5-dicaffeoylquinic acid and chlorogenic acid, decreased IL-1β secretion in response to ATP, nigericin and MSU. These findings suggest that CZE effectively inhibited activation of the NLRP3 inflammasome. -
Two new phenanthrenes, namely, (1R,2R)-1,7-hydroxy-2,8-methoxy-2,3-dihydrophenanthrene-4(1H)-one (1) and 2,7-dihydroxyphenanthrene-1,4-dione (2), were isolated from the ethyl acetate-soluble fraction of Dendrobii Herba, together with the eleven known compounds, densiflorol B (3), 6,7-dimethoxyphenanthrene2,5-diol (4), dehydroorchinol (5), 1,5,7-trimethoxy-2-phenanthrenol (6), denthyrsinin (7), ephemerantol A (8), lusianthridin (9), moscatilin (10), gigantol (11), 3-[(1E)-2-(3-hydroxyphenyl)ethenyl]-5-methoxyphenol (12) and (-)-syringaresinol (13). Structures of 1 and 2 were elucidated by analyzing 1D and 2D NMR as well as HR-ESI-MS data. The absolute configuration of compound 1 was confirmed by ECD spectroscopic method. In cytotoxicity evaluation using FaDu human hypopharyngeal squamous carcinoma cell line, compounds 3-6, 8, 10 and 12 showed activities, with IC50 values ranging from 2.55 to 17.70 μM. Among them, compound 10 exhibited remarkable cytotoxic activity with IC50 value of 2.55 μM. This is the first report on the anticancer mechanistic study of compound 10 in HNSCC including FaDu cells.
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제비꽃속 34분류군의 61개체를 대상으로 엽록체 DNA 게놈 특이 유전자의 특징을 알아보고자 하였다. 61개체의 엽록체 게놈 전체 길이는 155,535~158,940 bp 로 모두 전형적인 사분할 구조였다. 지역별로는 LSC 지역이 84,826~87,250 bp, SSC 지역이 16,338~18,654 bp, 그리고 IR 지역이 26,029~27,192 bp 였다. 유전자 개수는 131개로 84개 protein coding-gene, 37개 tRNA 유전자, 8개 rRNA유전자, 그리고 2개의 유사유전자인 𝜓rps19, 𝜓ycf1으로 구성되어 있었다. LSC/IRa 경계에 위치한 rps19 유전자 길이는 279 bp로 모든 분류군에서 동일하였으며, 𝜓rps19의 길이는 다양했으나 유전자 개수에는 영향을 미치지 않았다. SSC/IRb 경계에 위치한 ycf1 유전자 길이는 약 5,600 bp 였으나, V. japonica (MZ151699) 1개체에서는 다른 종에 비해 약 1,000 bp 위치에서 발생한 점돌연변이로 인해 종결 코돈이 나타나는 특징을 보였다. 한편 13분류군의 23개체에서는 𝜓ycf1의 길이가 650 bp 정도 짧은 것을 확인하였는데, 이 종류들은 원예종인 V. tricolor (ON262802) 이외에는 모두 줄기가 없는 분류군들로 IR 지역의 확장과 SSC 지역의 수축에 의한 것으로 판단된다. ndhF는 대체로 SSC 지역에 위치하나, V. inconspicua (MZ065354), V. mongolica (MW802534, ON548135), V. yunnanfuensis (MW802541) 등 4개체에서는 IRa/SSC 경계에 위치하면서 유사유전자가 발생하였고, 그 결과 다른 제비꽃 종류에 비해 유전자 개수가 132개로 차이를 보였다. 또한, V. collina (OP271831), V. mirabilis (MH256000), V. tricolor (ON262802) 등 3분류군에서는 SSC 지역이 inversion 되어 엽록체 이성질체가 존재함을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하면, 제비 꽃속 엽록체 게놈 61개체의 ycf1, 𝜓ycf1, ndhF, 𝜓ndhF 등은 유전자 길이와 개수 등에 차이를 보이는 것으로 나타났으며, 제비꽃속에서도 엽록체 이성질체가 존재함을 확인할 수 있었다.
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The Hairy labrador tea (Ledum palustre L. var. diversipilosum Nakai) is a evergreen small shrub, belonging to the Ericaceae and mainly distributed along the alpine areas of Hamgyeong-do in North Korea. Through seed physiological research on North Korean plants, we intend to obtain basic data for the development of mass propagation methods and use them for vegetation restoration. The internal and external morphological characters of the seed were observed using scanning electron microscopy or stereoscopy, and full seeds were selected through X-ray test. Seeds were cultured on a growth condition at 15/6℃ and 25/15℃ to examine the germination response according to temperature, and the number of germinated individuals was examined every 24 hours to calculate germination percentage and mean germination time. Low-temperature treatment (4℃) and hormone treatment (GA3) were performed to investigate the effect of dormancy breaking, and analysis of variance (ANOVA) was performed on the experimental results using SAS 9.4. The seeds of the Hairy labrador tea were elliptical-narrow in shape, and the epidermal cell wall pattern was reticulated. The final germination rate (FGP) was the highest at 58.9% under the condition of low temperature treatment at 25/15℃. The average number of days to germination (MGT) was the highest at 25.1 days without treatment at 15/6℃, and the average of the last germination days was confirmed to be about 13 days. As a result of low temperature treatment, it was confirmed that the final germination rate (FGP) increased by 43.3%. The significance of the final germination rate (FGP) was verified according to the pretreatment at 25/15℃.
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본 실험은 한반도 극지 고산식물인 진퍼리꽃나무[Chamaedaphne calyculata (L.) Moench] 종자의 형태적 특성을 조사하고 변온조건과 저온처리 및 GA3 처리가 발아에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 진퍼리꽃나무 종자는 국립수목원 전시원에서 채종 후 4℃에 저온건조 저장하였으며 전자현미경(DVM6, Leica Microsystems GmbH, Wetzlar, Germany)을 이용하여 종자와 배의 길이를 측정하였다. 2022년 3월에 growth chamber 내에서 32일간 15/6℃, 25/15℃ 변온조건하에 배양하였으며, 저온층적처리(0, 40일) 및 GA3 처리(0/500/1,000mg·L-1) 처리에 따른 발아 특성을 구명하였다. 진퍼리꽃나무 종자의 최종발아율(FGP)은 25/15℃ GA3 1000mg·L-1 처리에서 42.2%로 가장 높게 조사되었다. 평균발아일수(MGT)는 15/6℃ 저온층적 처리에서 22.3일로 가장 높았으며, 대부분 15/6℃ 변온조건에서 25/15℃ 변온조건보다 6∼8일 높았다. 최종발아일의 평균은 약 12일로 확인되었다. 저온 층적처리 결과, 최종발아율(FGP)은 온도조건 25/15℃, 15/6℃에서 각각 32.2%와 11.1%를 보여 무처리구에서 조사된 24.4%와 10.0%보다 각각 7.8%, 1.1% 높게 나타났다. 호르몬처리 결과, 동일한 발아조건에서 GA3 500mg·L-1 처리보다 1000mg·L-1 처리에서 더 높은 발아율을 보였다. GA3 1000mg·L-1 처리에서의 최종발아율(FGP)DKSH은 25/15℃, 15/6℃ 각각 42.2%와 30.0%를 보여 무처리구 보다 각각 17.8%, 20% 높게 나타났다.
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As the demand for processing potatoes increases, imports of raw potatoes and potato products are increasing, so it is necessary to expand potato production as raw materials for processing in Korea. Potato varieties for processing that can be grown in fall have been developed, but research on cultivation technology and processing quality management technology to improve chip processing quality is very insufficient. Therefore, this study was conducted to investigate the optimal harvest time by investigating the quantity and chipping characteristics of potato chips during autumn cultivation. As the test varieties, the chip processing varieties "Saebong", "Eunsun", and "Geumnaru" were used, and the potato cultivation site was the Seocheon-gun Test field (214 Gaeya-ri) of the Chungcheongnam-do. The test treatment was at harvest time after spring cultivation, and the potatoes were harvested at 70, 80, 90, and 100 days after sowing based on the sowing time. The investigation items were potato productivity (total yield, yield of standard processing, and number of tubers) and chip-processing characteristics (chip color, dry matter content, glucose content, etc.). As a result of examining the yield characteristics according to the harvest time, statistical significance was not found according to the treatment. The total yield (ton/ha) was 27.5 to 30.5, and there was no significant difference depending on the time of 70 to 100 days after harvest. The standard quantity for processing (yield of 81-250g potatoes per unit) also showed a similar trend. In chipping characteristics according to harvest time, statistical significance was high in specific gravity and glucose content. The specific gravity was highest at 1.077 at 70 days after harvest, and the glucose (mg/dL) content was the lowest at 37.5 at 80 days after harvest. Statistical significance was not recognized, but chip color (L value) was the highest at 64.4 at 70 days after harvest. Therefore, it is judged that the optimal harvesting time for chip processing is 70 to 80 days after sowing.
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포스트 코로나 이후 먹거리에 대한 소비자의 인식전환으로 건강먹거리인 야콘에 대한 관심이 증가하고 있다. 야콘은 남미 안데스에서 도입된지 40여년 되었으며 달콤한 맛과 아삭아삭한 식감을 가져 생식용과 야콘즙으로 인기있으나 현재 국내 육종된 품종이 없다. 따라서, 다양한 유전자원을 확보하고 자원에 대한 평가를 통해 신품종 육성을 위한 기초 자료로 활용하고자 실시하였다. 연구에 사용된 재료는 국립식량과학원에서 보유하고 있는 5개 자원을 대상으로 초장, 엽수, 줄기수, 생체중, 관아수량, 괴근수량 등을 조사하였으며, 조사방법은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012) 준하였다. 야콘 유전자원의 지상부 특성 결과, 초장이 92-127cm 범위를 보였으며, 줄기수는 8-12개, 경엽중은 1,433-2,855kg, 엽수는 152-195개의 범위를 보였다. 또한, 유전자원별 지하부 특성을 살펴보면, 유전자 원별 HY1이 관아수가 가장 많고, 관아수량도 352/10a으로 가장 무거웠다. 괴근수량을 살펴보면, HYL2가 총수량이 5,197 kg/10a, 상품수량이 4,213 kg/10a으로로 가장 많았으며, HYL3, HYL4, HYL5, HYL1 순이었다. 유전자원의 생리장해 결과를 조사한 결과, 열근 및 부패발생은 HYL1이 가장 심하였으며, HLY5가 상대적으로 약했다. 유전자원의 품질특성을 조사한 결과, 당도는 HYL5가 12.5로 가장 높았으며, HYL1이 8.7로 가장 낮았다. 이상의 결과를 바탕으로, 향후 야콘의 인공교배 단계에서부터 육종프로그램에 활용할 계획이다.
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최근 기후위기 등으로 인해 생물다양성 감소 우려가 높아지고 있으며, 식물유전자원 보존의 강화를 위해 수많은 국제협약이 체결되고 있다. 자국의 생물다양성을 보호하고, 전 세계의 기후위기 취약식물의 보존을 위해 대한민국 산림청은 세계 최초로 지하터널형 야생식물종자 영구저장시설인 '시드볼트(Seed Vault)'를 경상북도 봉화에 설립하였다. 시드볼트는 안전한 종자의 저장을 위해 온도 -20℃, 습도 RH 40% 이하를 유지하며, 환경 변화를 최소화하기 위해 매일 시설 점검을 진행하고 있다. 시드볼트의 미션은 '기후위기 대응 생물다양성 확보'이며, 전 세계 종자저장의 선도기관으로 2022년 12월 기준으로 5,424종 192,625점을 확보하였으며, 2030년까지 1만 종 30만 점을 목표로 하고 있다. 전 세계 식물 종의 보호를 위해 국제기구와 협력하고 있으나, 해외 종자의 저장이 더욱 강화되어야 하며, 향후 시드볼트 종자저장 네트워크 구축에 참고하기 위한 해외 사례를 조사하였다. 아시아에서는 중국이 다량의 식물종을 수집하고 있으나, 해당 자료에 대한 공개는 이루어지지 않고 있으며, 일본은 농업식량 식물자원 중심으로 종자를 보존하고 있으며, 태국, 대만, 싱가포르 및 몽골 및 중앙아시아 국가의 종자수집과 보존은 근래 확대되는 추세이다. FAO의 Plant Genetic Resources for Food And Agriculture 관련 수집 자료에 따르면, 아시아지역 25개 국가에서 984,019점의 식물유전자원을 보고하였다. 본 연구를 바탕으로 아시아지역의 종자보존 네트워크를 구축하여 해외 종자의 안전한 저장을 통해 아시아 야생식물자원 다양성 보전 가치를 통합하는 시설로 성장하고자 한다.
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Archidium ohioense Schimp. ex Müll. Hal.는 국내 자생 정보가 부족했던 종으로 본 연구를 통해 경기도 연천군 전곡읍 간파리 감악산에서 신분포지를 확인하였다. A. ohioense가 속하는 Archidium Brid. (Archidiaceae)는 극지방을 제외한 아열대지역에서 온대지역까지 분포하며, 총 36종이 생육하는 것으로 알려져 있고, 최근 anti-inflammatory와 antisickling potentials에 관한 효능 연구가 수행되고 있다. A. ohioense의 잎은 난상피침형~삼각상피침형으로 잎가장자리는 밋밋하나 잎끝에 미세한 치돌기가 있다. 잎맥은 굵고 1개이며 잎끝까지 또는 짧게 돌출되어 있다. 중앙세포는 마름모형, 긴 선형의 마름모형이고, 익부세포는 마름모형에서 직사각형이다. 추후 분자생물학적인 연구 및 생태학적인 연구가 추가된다면 안정적인 자원화에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.
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특정도서(特定島嶼)의 다양한 자연생태계, 지형 또는 지질 등을 비롯한 자연환경의 보전에 관한 기본적인 사항을 정함으로써 현재와 미래의 국민 모두가 깨끗한 자연환경 속에서 건강하고 쾌적한 생활을 할 수 있도록 함을 목적으로 하는 '독도 등 도서지역의 생태계보전에 관한 특별법(도서생태계법)' 제6조 및 특정도서 보전기본계획(2015~2024)에 의거하여 한강유역환경청에서는 33개(강화군 8, 옹진군 23, 안산시 1, 화성시 1) 도서를 특정도서로 지정하여 관리하고 있다. 본 연구에서는 출입과 개발행위가 제한되어 있는 특정도서의 식물상 조사를 도서생태계법 제6조에 의거하여 수행하였고, 인근 유인도서와 식물상을 비교 기록하였다. 조사된 유인도서는 덕적도, 영흥도, 선재도, 측도, 문갑도, 소야도의 6개 도서이고, 무인도서는 특정도서로 지정된 33개 도서 전체를 대상으로 하였다. 무인도서에서는 90과 225속, 294종, 3아종, 22변종, 1품종, 총 320분류군이 기록되었다. 이 중 국 가적색목록은 지치(Lithospermum erythrorhizon), 이팝나무(Chionanthus retusus), 모새달(Phacelurus latifolius) 3분류군과 한반도 고유종은 새끼노루귀(Hepatica insularis) 등 3분류군이 확인되었으며, 메귀리(Avena fatua) 등 외래식물 24분류군과 돼지풀(Ambrosia artemisiifolia) 등 생태계교란식물 3분류군이 확인되었다. 대조군인 유인도서에서는 116과 350속, 532종, 7아종, 37변종, 3품종, 총 579분류군이 기록되었다. 이 중 선재도에서 멸종위기야생생물 II급 매화마름(Ranunculus trichophyllus var. kadzusensis)이 확인되었으며, 국가적색목록은 낙지다리(Penthorum chinense) 등 4분류군, 한반도 고유종은 할미밀 망(Clematis trichotoma) 등 7분류군이 확인되었으며, 미국자리공(Phytolacca americana) 등 53분류군의 외래식물과 가시박(Sicyos angulatus) 등 6분류군의 생태계교란식물이 확인되었다.
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한국산 체꽃속(Scabiosa L.)의 외부형태형질을 바탕으로 구분한 5가지 변이 유형[솔체꽃(S. comosa) Type 1-2, 체꽃(S. tschiliensis f. pinnata) Type 3-4, 구름체꽃(S. tschiliensis f. alpina) Type 5]에 대해 잎 표피와 화분의 미세구조를 관찰하였다. 잎 표피세포의 크기는 향축면은 평균 12.4 × 6.7 ㎛로, Type 1이 가장 작고 Type 3가 가장 컸으며, 배축면은 평균 9.4 × 4.6 ㎛로 모든 유형이 비슷하게 나타났다. 모용은 단세포성 선상 모용이 일부 유형에서, 다세포성 비선상 모용이 모든 유형에서 관찰되었다. 선상 모용은 향축면에서 Type 1과 5에만 있었으며, 두 유형 중 Type 5의 모용이 길이 72.2 ㎛로 더 길고, 단위면적 (0.01 mm2) 당 개수도 5개로 더 많았다. 배축면에서는 Type 1, 3 및 5에 있고, 단위면적 당 개수가 Type 1과 5는 3~6개로 비슷하였으나, Type 3은 1개 이하로 매우 드물게 나타났다. 기공복합체는 부등형으로 양면에 분포하며, 향축면의 공변세포 크기는 평균 4.4 × 2.7 ㎛로 너비는 유사하나 길이는 Type 1과 5가 3.1 ㎛, 3.9 ㎛로 나머지에 비해 작았다. 단위면적 당 기공의 수는 향축면과 배축면이 평균 40.2개, 149.2개이고, 양면 모두 Type 1이 66.3개와 177.2개로 가장 많았다. 화분은 모두 단립으로 삼구형이고, 극축 길이(P)와 적도면 지름(E)의 비율은 0.83~1.12로 모양은 아단구형~약장구형이다. 표면무늬는 과립상 표면에 자상 돌기가 있고, Type 3과 4에서만 유공상이 확인되었다. 이상의 결과에서, 솔체꽃 유형인 Type 1과 2가 잎 표면의 선상 모용 유무 및 기공의 수에 뚜렷한 차이를 보여 Type 1은 솔체꽃과는 다른 새로운 변종 또는 품종일 가능성이 있다고 생각된다. 또한 체꽃 유형인 Type 3과 4의 경우, Type 3의 잎 배축면에 털이 드물게 있으나, 두 유형의 화분 표면무늬가 동일하고, 다른 형질들도 모두 중복되어 연속적인 변이로 보이며, 구름체꽃 유형인 Type 5는 나머지 유형과 뚜렷이 구분되었다.
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Hyemyeong Yoon;Yu-Mi Choi;Kebede Taye Desta;Sukyeung Lee;Myong-Jae Shin;Xiaohan Wang;Joungyun Yi;Young-ah Jeon 31
Mung bean(Vigna radiata (L.) R. Wilczek var. radiata) is a legume that originated in India. It is the third most cultivated legume in Korea after soybean and adzuki bean. Recently, the use of mung bean seeds and sprouts in trendy foods such as rice noodles and Chinese-style stir-fry is expanding thereby increasing its demand. Subsequently, improvement of mung bean varieties is also being actively conducted. In this study, the important agricultural characteristics of 324 mung bean germplasm were recorded and statistically investigated. Seeds of the mung bean germplasm were cultivated at an experimental field located in the National Agrobiodiversity Center (Jeonju, Korea) and 10 quantitative agricultural traits were investigated. Basic statistics, correlation analysis, and principal component analysis were then performed. The results showed significant variations of the quantitative traits among the germplasms (p < 0.05). The days to flowering, maturity, and growth were in the ranges of 31~80, 22~72, and 57~110 days with means of 45, 47, and 92 days, respectively. The highest frequency (f = 192) was for lodging score with 11~50%, while simultaneous maturity (f = 182) was below 50%. Other quantitative traits related to yield including the number of seeds per pod (CV = 10.9%), number of pods per plant (CV = 41.2%), and one-hundred seeds weight (CV = 36.6%) also showed significant variations. Correlation analysis showed positive correlations between the days to maturity and one-hundred seeds weight (r = 0.41) and the days to growth and simultaneous maturity (r = 0.39). In contrast, one-hundred seeds weight was negatively correlated to the number of pods per plant (r = -0.41) and the days to flowering (r = -0.29). Similarly, the days to growth and the number of pods per plant had a negative association with each other (r = -0.29). The principal component analysis revealed the number of days to maturity as the most influential variable along the first principal component (23.7%). In general, this study revealed wide variations in quantitative traits among the studied mung bean germplasm, which could provide several options for cultivar development. -
본 연구는 16세기 과거에서 낙방한 시권(試紙)인 낙폭지(落幅紙)가 어떻게 재활용되었는지에 대해 고 찰하는 것이 목적이다. 과거 시험 답안지는 시권, 시지(試紙), 명지(名紙), 과지(科紙)라 하였으며 두껍고 품질 좋은 종이가 사용되었다. 국가의 특별한 경사가 있거나 왕이 친림한 과거 시험의 경우 응시자에게 국가에서 시지를 제공하였으나, 그 외 3년마다 치르는 정기시험인 식년시(式年試)는 개인이 별도로 마련하였다. 전국 각 도와 한성부에서 치러졌던 초시(初試)를 비롯한 복시(覆試), 별시(別試), 증광시(增廣試), 춘당대시(春塘臺試) 등 과거 응시자의 수는 조선 후기로 갈수록 증가하였다. 이 때문에 시지 마련은 응시자 개인뿐 아니라 국가의 부담으로 작용하게 되었다. 조선시대 과거에 합격한 시지는 응시자에게 돌려주었으나 불합격한 시지의 경우는 돌려주지 않고 국가에서 재활용하였다. 낙폭지는 북방 군사들의 추위를 막는 방한용 의복인 지의(紙衣)로 사용되었으며, 화전(火箭), 가슴을 가리는 갑옷인 엄심갑(掩心甲), 비를 막는 장막용이나 우의(雨衣)로 사용되었다. 낙폭지는 건물 내부 도배 재료로 초배(初褙)에 이용되었으며, 그림이나 책의 배접용으로 활용되었다. 16세기 『묵재일기』에는 이문건이 32년간 성주 지방에서 유배 생활을 하며 인근 지역 관인(官人)과 지인들을 통해 주기적으로 낙폭지를 입수했던 기록을 살필 수 있다. 지방의 종이 제작 정도, 종이 수급 현황, 낙폭지 재활용에 대한 구체적인 양상을 통해 일상 속 종이 재활용 상황을 파악하는 단서를 제공하였다.
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Potatoes are the world's 4th major food crop after maize, rice, and wheat and also are a staple food for 1.3 billion people. Due to their wide adaptability to various environmental conditions, their yeild capacity, and high commercial value, potatoes have contributed to global food security. Many potato germplasms are commonly preserved as whole plants in fields or in storage to maintain their particular genetic combinations. However, field maintenance is expensive and has the risk of potential losses from diseases, pests, plant ageing and climate change. Over the past four decades, meaningful efforts have been made toward the safe long-term conservation of potatoes through cryopreservation methods such as droplet-vitrification. In this study, we tested 4 Korean potato varieties('Golden Egg', 'Golden Ball', 'Ja-Young' and 'Ha-Ryeong') with the modified potato droplet -vitrification protocol. Potato shoot tips are precultured in a sucrose-enriched medium(0.3 and 0.7M for 7 and 17hrs, respectively) and submitted to a loading step with C4 solution for osmoprotection. The treated explants were dehydrated with Plant Vitrification Solution(PVS)2 which is 80% A3 solution in ice for 30 minutes. Thawing and unloading steps were performed with 0.8M sucrose solution for 30 sec(40℃) followed by 30min(25℃, room temperature). In a potato post-culture medium(MS+0.1 mg·L-1 GA3+0.1 mg·L-1 kinetin), we obtained a survival rates of post-thawed explants ranging 16.1-82.2%. The results suggest that modified and optimized protocols are required dependinig on every cultivar, genetic and ecological types. To achieve higher survival and regeneration rates, each step within the cryoprocedure must be carefully optimized.
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화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica 'Rubra') 식물체의 기관분화 단계별 시료를 작성하여 이들 몇가지 기관분화에 관련된 유전자의 각 단계별 기관분화체에서 유전자존재와 발현여부를 조사하였다. 또한 식물의 기관분화에 관련된 유전자 정보를 얻기 위하여 일부 유전자의 특성을 정리하였다. 조사된 기관분화 관련 유전자중 탈분화 관련 유전자로는 FIF, RAP2-4 (WIND1) 유전자 등이, shoot 분화 관련 유전자로는 WUS, 부정근 분화관련 유전자로는 OsSCR, WOX11 등, 체세포배발생 관련 유전자로는 BBM1, SERK1, LEC1B, MEA 유전자 등이다. 이들 유전자중 RAP2-4(WID1), FIE, BBM1, SERK1, OsSCR, WOX11, WUS, LEC1B 유전자 등 8종의 기관분화 관련 유전자를 대상으로 화본과 식물의 기관분화의 각 단계별 기관분화체를 작성하여 PCR을 통하여 유전자(gDNA)의 존재여부를 확인한 결과 공시 유전자 모두 홍띠의 각단계 기관분화체에서 존재하였다. 또한 상기 유전자를 사용하여 화본과 식물의 각단계별 기관분화체에 대하여 유전자 발현을 확인한 결과 각단계 기관분화체에서 모두 발현하였다. 5종류 총 15개체의 기관분화 단계별 분화체에서 캘러스 발생 유전자인 FIE는 모식물체 1번을 제외한 14개의 식물체에서 모두 관찰되었으며, 뿌리 발생 유전자인 WOX11은 15개의 모든 식물체에서 탐색되었으며, 체세포 발생 유전자인 LEC1B는 15개 식물체에서 모두 발현하였으나 비교적 약하게 발현하였다. 이상과 같이 본 연구에서는 식물 기내발생시 기관분화관련 유전자의 동향을 파악하여 식물발생학의 기초자료를 구축하고자 하였다.
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안정적인 유묘의 확보는 스마트작물생산을 위한 공정육묘 생산에서도 중요하며, 기내배양시 유전적 안정성이 높은 유묘의 대량증식은 유묘생산과 공정육묘생산에서 중요한 과정이다. 기내배양시 배양과 정에서 존재하는 체세포영양계변이(somaclonal variation)라는 장벽을 제거하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화본과 식물인 홍띠(Imperata cylindrica ‘Rubra’)로부터 기관분화 단계별 재분화체를 작성하여 기관분화 시 기내재생체의 유전적 안정성을 조사하였다. ISSR 마커에 기반하여 유전적 변이성을 조사하고자 7종류 총 21개체의 기관분화 단계별 재분화체 및 재분화식물체에 대하여 분석한 결과, 유전적 다형성은 기관분화 단계별 재분화체 및 순화 재분화체에서 대조구인 모식물체(1.4%) 대비 같거나 높게 나타나서 재분화체에서 유전적 안정성이 다소 낮은 것으로 나타났다. 또한, Jaccard 계수(Jaccard coefficient)로 총 21개체들 간의 유전적 유사도 지수를 평가한 결과, 유전적 유사도 지수는 0.747~1.0 사이에 분포하며, 평균 0.868로 나타났다. ISSR 마커 밴드에 기반하여 평균연결법(Average linkage method)으로 군집 분석한 결과, 모든 개체는 유사도 지수 0.809 ~ 1.000 내에 분포하였다. 유전적 유사도 지수 0.809에서 2개 그룹으로 유집되었으며, 모식물체와 실내재배, 노지재배 재분화 녹색 식물체가 같은 그룹으로 분류되었다. 이상의 결과는 화본과 식물의 기내배양에서 기관분화 시 존재하는 체세포영양계변이에 대한 기초 정보를 제공해 준다. 이들 기관분화에 따른 기내재생체의 안정성에 대한 연구자료는 향후 기내식물의 안정적인 대량번식에 있어 유익한 배경을 제공해 줄 것이다.
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Chang Su Kim;Eun Suk Lee;Hyun Soo Jung;Jung Hyun Yoo;So Ra Choi;Young Eun Song;Sang Young Seo;Min Sil Ahn 36
천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 천마는 노지 재배에 따른 안정생산 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 연작에 따른 수량성이 연작 1회 시 29%, 연작 2회 시 68%가 감소하는 경향을 보이고 있다. 따라서, 본 연구는 천마의 연작에 따른 토양내 미생물상의 변화를 분석하기 위해 수행하였다. 본 실험은 초작지, 연작 1회지, 연작 2회지 및 자생지의 각각 3곳에 대한 토양을 Metagenome 분석법을 활용하여 미생물상을 분석하였다. metagenome 분석 결과, 초작지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 699,221개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,377개(0.2%), no hit, not assign된 read는 10,510개 (1.5%), Bacteria로 분류된 read는 342,916개(49.0%), Eukaryota로 분류된 read는 총 344,418개(49.3%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 3곳 포장에서 고르게 분포하고 있으며, 총 11,242 read로 전체의 3.3%를 차지하였다. 연작 1회지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 655,097개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,694개(0.3%), no hit, not assign된 read는 18,985개(2.9%), Bacteria로 분류된 read는 312,201개(47.7%), Eukaryota로 분류된 read는 총 322,217개 (49.2%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 3곳 포장에서 고르게 분포하고 있으며, 총 11,597 read로 전체의 3.6%를 차지하였다. 연작 2회지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 651,624개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,753개(0.3%), no hit, not assign된 read는 7,995개(1.2%), Bacteria로 분류된 read는 307,178개(47.1%), Eukaryota로 분류된 read는 총 334,698개(51.4%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 총 43,877 read로 전체의 13.1%를 차지하였다. 자생지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 731,719개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 2,828개(0.4%), no hit, not assign된 read는 585개(0.1%), Bacteria로 분류된 read는 356,690개(48.7%), Eukaryota로 분류된 read는 총 371,616개(50.8%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 MJH01 자생지에서만 전체의 0.2%(총 660 read)로 극히 일부가 분리되었다. 따라서, 천마의 생육에 영향을 미치는 Fusarium 속과 종은 초작지 3.3%, 연작 1회지 3.6%, 연작 2회지 13.1%, 자생지 0.2%로 나타났으며, 연작 2회 시 급격히 증가하는 것으로 판단되었다. -
Chang Su Kim;Eun Suk Lee;Hyun Soo Jung;Jung Hyun Yoo;So Ra Choi;Young Eun Song;Sang Young Seo;Min Sil Ahn 37
천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 천마는 노지재배 시 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 연작에 따른 수량성이 연작 1회 시 29%, 연작 2회 시 68%가 감소하는 경향을 보이고 있다. 최근 기후변화 대응으로 비가림시설재배가 이뤄지고 있으나, 비가림 시설재배 또한 연작장해가 발생하고 있다. 따라서, 본 연구는 비가림시설을 활용한 천마 재배의 연작장해 경감을 위해 태양열(6~10월, 비닐피복) 및 토양훈증(메탐소듐, 30 L/1,000 m2)으로 토양소독 처리를 하였고, 윤작(수단그라스)을 대조구로 설정하여 토양 화학성, 미생물상 및 수량성을 분석하였다. 토양소독 전·후 토양내 화학성을 분석한 결과, 비가림시설재배 시 토양 화학성의 변화는 거의 없었다. 토양소독 후 metagenome 분석 결과, JCR21(윤작), JCS21(태양열), JCF21(토양훈증)의 시료로부터 확보한 총 read는 598,425개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 2,397개(0.4%), no hit, not assign된 read는 17,094개 (2.9%), Bacteria로 분류된 read는 281,391개(47.0%), Eukaryota로 분류된 read는 총 297,543개(49.7%)였다. JCR21은 전체 read의 35.0%, JCS21은 34.0%, JCF21은 31.0%를 차지했고, Eukaryota는 JCR21 대비 JCS21, JCF21에서 각각 9.9%, 18.9% 낮았다. 그리고, Bacteria는 JCR21 대비 JCF21은 5.4% 감소하였으나, JCS21은 1.4% 증가하였다. 이 중 Eukaryota에서 종(species)명까지 정확하게 밝혀진 것은 27종이었고 속(genus) 으로는 18속이었다. JCF21은 전체 read의 30.2%, JCS21은 33.8%, JCR21은 36.0%를 차지했고, JCF21 포장은 토양훈증으로 JCS21에 비해 3.6%, JCR21에 비해 5.8%까지 균수가 감소함을 알 수 있었다. 대체적으로 발견된 균은 고르게 분포하고 있었으나 초작지, 연작 1회지, 연작 2회지에서는 많이 발견되지 않았던 Mucoromycota (41,490 read, 13.9%), Agaricales (10,586 read, 3.6%)가 높은 비율로 분포를 하고 있었다. 토양소독 처리에 따른 10a 당 수량을 살펴본 결과, 윤작 1,309 kg, 태양열소독 1,609 kg, 토양훈증 1,733 kg으로 나타났고, 수량지수가 윤작 처리구 대비 태양열소독은 23%, 토양훈증은 32% 높았다. 성마율은 윤작 51%, 태양열소독 63%, 토양훈증 68%으로 나타났으며, 자마율은 윤작 49%, 태양열소독 37%, 토양훈증 32%으로 나타났다. 괴경썩음 정도는 윤작 30-49%, 태양열소독 10-19%, 토양훈증 5-9%로 나타났다. 따라서, 비가림시설을 활용한 천마 재배 시 토양훈증 소독 처리를 하면 연작이 가능할 것으로 판단되었다. -
Ye-Jin Lee;Baul Yang;Woon Ji Kim;Juyoung Kim;Soon-Jae Kwon;Jae Hoon Kim;Joon-Woo Ahn;Sang Hoon Kim;Haeng-Hoon Kim;Chang-Hyu Bae;Jaihyunk Ryu 38
Sorghum (Sorghum bicolor L.) is a promising biomass crop with a high lignocellulose content. This study aimed to select high salt-tolerance sorghum lines for cultivation on reclaimed land. Using 7-day seedlings of the sorghum population consisted of 71 radiation-derived mutants (M2 to M6) and 33 genetic resources, survival rate (SR), plant height (PH), root length (RL), fresh weight (FW), and chlorophyll content (CC) were measured for two weeks after 102 mM (0.6%) NaCl treatment. Furthermore, the characteristics of the sorghum population were confirmed using correlation analysis, PCA (principal component analysis), and the FCE (fuzzy comprehensive evaluation) method. Under 102 mM NaCl conditions, SR ranged from 4.9 (IS645-200-6) to 82.4% (KLSo79125-200-1), with an average of 49.9%. PH varied from 7.5 (Mesusu-100-2) to 33.2 cm (DINE-A-MITE-100-2-10), with an average of 20.4 cm. RL ranged from 1.0 (IS645-200-1) to 17.0 cm (30-100-2), with an average of 7.7 cm. FW varied from 0.1 (IS645-200-6) to 4.5 g/plant (DINE-A-MITE-100-2-10), with an average of 2.1 g/plant. CC ranged from 0.9 (DINE-A-MITE-100-2-2) to 3.1 mg/g (IS12937), with an average of 1.7 mg/g. An overall positive correlation, with SR and FW (r = 0.86, P < 0.01), and FW and CC (r = 0.79, P < 0.01), was shown by correlation analysis. Among the five traits, two principal components were extracted by PCA analysis. PC1 was significantly associated with FW, while PC2 was highly involved with RL. To evaluate the salt tolerance level of the sorghum population when an FCE based on trait data was performed, MFV (membership function value) was 0.68. As a result of compiling the MFV of each line, eight lines with MFV > 0.68 were selected. Ultimately, the radiation-derived mutant lines, DINE-A-MITE-100-2-10 and DINE-A-MITE-100-2-12 were selected as salt-tolerant sorghum lines. The results are expected to inform salt-tolerant sorghum breeding programs, and the high salt-tolerance sorghum lines might be advantageous for cultivation on reclaimed land. -
The purpose of this study is to investigate vasodilatation effect of complex saponin separated from Scrophulariae radix, Asparagus cochinchinensis and Liriope platyphylla mixture extract on rabbit carotid artery. In this study, to determine vasodilatation effect of complex saponin separated from Scrophulariae radix, Asparagus cochinchinensis and Liriope platyphylla mixture extract on rabbit carotid artery, arterial rings with intact or damaged endothelium were used for experiment using organ bath, and were contracted by endothelin. complex saponin, major active constituents of Scrophulariae radix, Asparagus cochinchinensis and Liriope platyphylla mixture extract, showed a moderate vasodilatation effect on the basilar arteries of rabbits. Therefore, treatment with complex saponin separated from Scrophulariae radix, Asparagus cochinchinensis and Liriope platyphylla mixture extract may selectively accelerate cerebral blood flow through dilatation of the basilar artery. Theseis result suggest a potential role of complex saponin separated from Scrophulariae radix, Asparagus cochinchinensis and Liriope platyphylla mixture extract as source of vasodilatation agent.
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Eunsoo Sohn;Sung Hyeok Kim;Chang Woo Ha;Sohee Jang;Jung Hun Choi;Hyo Yeon Son;Cheol-Joo Chae;Hyun Jung Koo;Eun-Hwa Sohn 40
Atopic dermatitis is a chronic inflammatory skin diseases caused by skin barrier dysfunction. Allium victoralis var. Platyphyllum (AVP) is a perennial plant used as vegetable and herbal medicine. The purpose of this study was to suggest that AVP is a new cosmetic material by examining the effects of AVP on the skin barrier and inflammatory response. A bibliometric network analysis was performed through keyword co-occurrence analysis by extracting author keyword from 69 articles retrieved from SCOPUS. We noted the anti-inflammatory activity shown by the results of clustering and mapping from network visualization analysis using VOSviewer software tool. HPLC-UV analysis showed that AVP contains 0.12 ± 0.02 mg/g of chlorogenic acid and 0.10 ± 0.01 mg/g of gallic acid. AVP at 100 ㎍/mL was shown to increase the mRNA levels of filaggrin and involucrin related to skin barrier function by 1.50-fold and 1.43-fold, respectively. In the scratch assay, AVP at concentrations of 100 ㎍/mL and 200 ㎍/mL significantly increased the cell migration rate and narrowed the scratch area. In addition, AVP suppressed the increase of inflammation-related factors COX-2 and NO and decreased the release of β-hexosaminidase. This study suggests that AVP can be developed as a functional cosmetic material for atopy management through skin barrier protection effects, anti-inflammatory and anti-itch effects. -
Eunsoo Sohn;Hyo Jin Kim;Chang Woo Ha;Sohee Jang;Jung Hun Choi;Sung Hyeok Kim;Tae-Seong Lee;Eun-Hwa Sohn 41
Red pepper (Capsicum annuum L.) is one of the most consumed vegetable worldwide. In this study, we tried to suggest the possibility of Cheongyang pepper as a functional cosmetic material by identifying the physiological activity, especially antioxidant and whitening effects of Cheongyang pepper through bibliometric analysis and experimental studies. A bibliometric analysis was performed through co-word analysis of 8,892 papers retrieved from SCOPUS. 4 research fields were obtained by cluster mapping from VOSviewer software, among which we noted the antioxidant activity of extracts from Capsicum annum L.. Phenol as a useful ingredient of Cheongyang pepper was analyzed using HPLC (high-performance liquid chromatography). Antioxidant and whitening effects were evaluated by measuring DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity, hydrogen peroxide scavenging activity, and tyrosinase inhibitory activity. Cheongyang pepper extract showed contents of 0.106 ± 0.01 and 0.105 ± 0.02 mg/g, respectively, in the order of gallic acid and protocatechuic acid. The extract exhibited 56.95% DPPH scavenging activity and 43.97% hydrogen peroxide scavenging activity at a concentration of 1,000 ㎍/ml. In addition, 1,000 ㎍/ml of the extract inhibited tyrosinase activity by 52.44% and 42.61%, respectively in a whitening efficacy test using L-tyrosine and L-DOPA (L-3,4- dihydroxyphenylalanine) as substrates. These results suggest that Cheongyang pepper extract and its active ingredients have antioxidant and whitening effects, and the possibility of future development as a whitening functional cosmetic material. -
Paeonia lactiflora roots (PLR) are a traditional medicinal plant used to treat inflammatory diseases. Recently, PLR has been reported to increase the secretion of immune regulatory factors and enhance phagocytic activity in macrophages. Therefore, in this study, we compared the macrophage activation induced by PLR under different extraction conditions. PLR extracts at temperatures ranging from 4℃ to 60℃ increased the secretion of immune regulatory factors, but the secretion slightly decreased at 80℃. Under time-based extraction conditions at 60℃, immune regulatory factor secretion by PLR extracts was similar from 1 to 24 hours. Therefore, considering the overall results of this study, extracting PLR at 60℃ for 1 hour is considered the optimal condition for macrophage activation.
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In this study, we investigated in vitro inhibitory activity of wild-simulated ginseng (WSG) against non-alcoholic fatty liver disease using HepG-2 cells. T0901317 treatment increased the lipid accumulation in HepG-2 cells, but WSG treatment inhibited T0901317-mediated lipid accumulation. In addition, WSG downregulated T0901317-mediated expression of SREBP-1c, ACC, FAS and SCD-1 protein. In addition, WSG increased the phosphorylation level of LKB1 and AMPK. Compound C treatment blocked WSG-mediated downregulation of SREBP-1c protein. In conclusion, WSG is considered to inhibit the accumulation of lipids and triglycerides in HepG-2 cells by inducing the activation of LKB1 and AMPK successively, thereby reducing the expression of FAS, ACC, and SCD-1 through suppression of SREBP-1c expression.
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Syneilesis palmata (SP) has been used as a traditional medicinal plant and vegetable. SP was reported to exert pharmacological activities such as anti-inflammation, anti-cancer, and anti-HIV. However, there are no studies on the immunostimulatory activity of SP. Thus, in this study, we report that S. palmata leaves (SPL) induce the activation of macrophages. An increase in both secretions of immunostimulatory mediators and phagocytotic activity was observed in SPL-treated RAW264.7 cells. However, this was reversed by inhibition of TLR2/4. In addition, the p38 inhibition reduced the SPL-mediated secretion of immunostimulatory mediators, and the SPL-mediated p38 activation was blocked by the TLR2/4 inhibition. SPL augmented both p62/SQSTM1 and LC3-II. TLR2/4 inhibition blocked the SPL-mediated increase of p62/SQSTM1 and LC3-II. These findings indicate that SPL may activate macrophages through TLR2/4-dependent p38 activation and activate autophagy through TLR2/4 stimulation.
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Autophagy contributes to enhancing the immune system (innate and adaptive immune system) against foreign pathogens. Autophagy of macrophages is used as a major indicator for developing vaccine adjuvants to increase the adaptive immune response. In this study, RAL increased the production of immunostimulatory mediators and phagocytotic activity in RAW264.7 cells. RAL increased p62/SQSTM1 expression. Inhibition of TLR4, JNK, and PI3K/AKT blocked RAL-mediated increase of p62/SQSTM1. RAL activated JNK and PI3K/AKT signaling. RAL-mediated activation of JNK and PI3K/AKT signaling was reversed by TLR4 inhibition. Taken together, it is believed that RAL-mediated autophagy may be dependent on activating via TLR4-dependent activation of JNK and PI3K/AKT signaling in macrophages.
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It has been reported that Rosa acicularis has anti-obesity activity by inhibiting the digestive lipase activity. However, there is a lack of clear in vitro studies regarding the anti-obesity activity of Rosa acicularis. Therefore, in this study, we aimed to verify the anti-obesity activity of Rosa acicularis leaves (RAL) and elucidate its mechanism of action in 3T3-L1 preadipocytes. RAL dose-dependently inhibited the accumulation of lipid droplets and triacylglycerol. RAL had no effect on cell proliferation and survival in undifferentiated 3T3-L1 cells, but it inhibited cell proliferation in differentiating 3T3-L1 cells. RAL increased ATGL, p-HSL, and HSL, and decreased perilipin-1 in differentiating 3T3-L1 cells. In addition, RAL reduced lipid droplet accumulation and increased free glycerol content in differentiated 3T3-L1 cells. RAL increased ATGL and HSL in differentiated 3T3-L1 cells. Also, RAL increased p-AMPK, PPARγ, UCP-1, and PGC-1α in differentiating 3T3-L1 cells. AMPK inhibition by Compound C attenuated RAL-mediated increase of ATGL, HSL, PPARγ, and UCP-1 in 3T3-L1 cells. Taken together, it is thought that RAL may inhibit lipid accumulation through lipolysis and thermogenesis via the activation of AMPK in adipocytes.
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Paeonia lactiflora roots (PLR) are a medicinal plant widely used for treating inflammatory diseases. However, PLR has been recently reported to increase the production of proinflammatory mediators and activates phagocytosis in macrophages. Thus, in this study, we tried to verify the macrophage activation of PLR and elucidate its mechanism of action. PLR upregulated the production of proinflammatory mediators and activated phagocytosis in RAW264.7 cells. However, these effects were reversed by inhibition of TLR2/4. In addition, the inhibition of p38, JNK, and ERK1/2 reduced the PLR-mediated production of proinflammatory mediators, and the PLR-mediated activation of p38, JNK, and ERK1/2 was blocked by the TLR4 inhibition. These findings indicate that PLR may activate macrophages through TLR4-dependent activation of p38, JNK, and ERK1/2. These indicate that PLR has immunostimulatory activity. Thus, it is believed that PLR can be used as a functional food agent that enhances the immune system.
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지역의 역사성을 지니고 발전한 전통색은 지역 문화와 자연환경에 영향을 받는다. 전통색은 일반적으로 관용색명으로 표현하는데, 이는 세계인의 공용어가 아니므로 우리의 천연염색을 국내외 일반인과 공유하기 위해서는 표준화된 색명(KS-계열색, RGB, CMYK)을 사용하는 것이 필요하다. 우리나라에서 염료재로 활용된 염료식물은 393종으로 알려져 있다. 본 연구에서는 염료식물의 자원 활용과 그 보전적 가치를 알리고자 염료식물을 언급한 고문서 및 현대자료를 바탕으로 사용 부위, 매염제의 종류, 염색 시 발현 색상의 관용색명을 조사하였고, 이를 국가표준색상환에 대입하여 표준화에 대한 방향성을 제시하고자 한다. 연구 결과에 따르면, 염료식물 393종 중 관용색명을 가진 염료식물은 312종이었고, 관용색명의 정보가 없는 식물은 81종으로 나타났다. 염료식물의 사용 부위 정보를 가진 식물은 187종이었고, 이용부위는 식물체 전체(전초), 뿌리, 줄기(껍질), 줄기(심재), 나뭇가지, 잎, 열매(껍질), 꽃이었다. 염료식물에 활용되는 매염재는 15가지(천연 6종, 화학 9종)로 나타났다. 관용색명을 가진 염료식물 312종에서 조사된 540개 관용색명을 표준화 시키기 위하여 국가표준색상환에 대입한 결과, 표준화된 색명(KS계통색명, RGB, CMYK)을 갖는 식물은 127종, 관용색명은 있지만 표준화된 색명을 확인할 수 없는 식물은 185종인 것으로 나타났다. 향후 염료식물을 연구하는데 있어서 관용색명의 정보가 없는 염료식물에 대한 표준화된 색명을 찾아내는 연구가 이루어져야 할 것이다.
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본 실험은 콤부차의 발효시 에너지원으로 첨가되는 당(sucrose) 대신 꾸지뽕(Cudrania tricuspidata Bureau; silkworm thorn) 과일 발효액을 첨가하여 꾸지뽕-콤부차의 기능성을 구명하고자 하였다. 대조구인 콤부차는 끓여서 식힌 물 900mL에 홍차 2.4g을 넣어 한시간 동안 추출한 후 초기당도가 10°Bx가 되도록 sucrose를 첨가하였고, 처리구는 sucrose대신 꾸지뽕 과일 무게 대 sucrose의 비율을 1 대 0.9의 비율로 조제하여 발효시킨 꾸지뽕 발효액(당도 50°Bx)을 10°Bx가 되도록 희석하여 첨가하였다. 여기에 발효균인 SCOBY를 첨가한 후 실온에 3주간 보관하면서 1주일 간격으로 시료를 채취하여 총폴리페놀성 화합물 및 카테킨류 함량, 항산화 활성 및 인체 정상 폐세포주인 MRC-5와 폐암세포주인 A549의 세포 증식에 미치는 영향을 구명하였다. 발효 3주 동안 채취한 꾸지뽕-콤부차를 MRC-5 세포에 처리하였을 때 발효 2주까지는 꾸지뽕-콤부차가 대조구에 비해 약 10~30% 세포 증식효과를 보였고 발표 3주째에는 유사한 증식효과를 보였다. 폐암세포주 A549에 처리시에는 발효 2주째 대조구에 비해 낮은 증식율을 보였으나 그 차이는 크지 않았다. 이 결과는 꾸지뽕-콤부차가 인체 폐세포 증식을 촉진하나 폐암세포의 증식을 크게 억제하지는 않음을 의미한다. 총폴리페놀성화합물 함량은 대조구의 경우 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 반면 꾸지뽕-콤부차는 조제직후 대조구에 비해 유의적으로 높은 함량을 보이다 서서히 감소하였는데 발효 2주째 대조구와 유사한 수준에 도달하였으며 3주째에는 대조구에 비해 낮은 함량을 보였다. 카테킨류(Epigallocatechin, Epigallocatechin gallate, 그리고 Epicatechin gallate, epicatechin)는 총 페놀성화합물과는 반대의 경향을 보였는데, 발표 2주까지는 꾸지뽕-콤부차의 함량이 유의적으로 높았다가 발표 3주째 크게 낮아졌다. 활성산소 제거능은 발효 2주째까지는 대조구에 비해 낮았으나 3주째 유의적으로 높아져 꾸지뽕-콤부차의 항산화활성은 카테킨류 함량에 비례함을 알 수 있었다. 기능성분 함량과 MRC-5 증식에 관한 상관분석시 총풀리페놀함량이 세포증식에 정의 상관관계를 나타내었다.
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Jung Eun Kim;Bo-Ram Kim;Su Hui Seong;Jin-Ho Kim;Ha-Nul Lee;Chan Seo;Ji Min Jung;Su A Im;Kyung-Min Choi;Jin-Woo Jeong 50
Prostaglandin E2(PGE2), a major product of cyclooxygenase-2 (COX-2), plays an important role in the carcinogenesis of many solid tumors, including colorectal cancer. Because PGE2 functions by signaling through PGE2 receptors (Eps), which regulate tumor cell growth, invasion, and migration, there has been a growing amount of interest in the therapeutic potential of targeting Eps. In the present study, we investigated the role of EP4 on the effectiveness of cordycepin in inhibititing the migration and invasion of HCT116 human colorectal carcinoma cells. Our data indicate that cordycepin suppressed lipopolysaccharide (LPS)-enhanced cell migration and invasion through the inactivation of matrix metalloproteinases (MMP)-9 as well as the down-regulation of COX-2 expression and PGE2 production. These events were shown to be associated with the inactivation of EP4 and activation of AMP-activated protein kinase (AMPK). Moreover, the AMPK inhibitor, compound C, as well as AMPK knockdown via siRNA, attenuated the cordycepin-induced inhibition of EP4 expression. Cordycepin treatment also reduced the activation of CREB. These findings indicate that cordycepin suppresses the migration and invasion of HCT116 cells. Through modulating EP4 expression and the AMPK-CREB signaling pathway. Therefore, cordycepin has the potential to serve as a potent anti-cancer agent in therapeutic strategies against colorectal cancer metastasis. -
Ji Min Jung;Su Hui Seong;Bo-Ram Kim;Jin-Ho Kim;Ha-Nul Lee;Chan Seo;Jung Eun Kim;Sua Im;Kyung-Min Choi;Jin-Woo Jeong 51
The world-wide rate of obesity is increasing continuously, representing a serious medical threat since it is associated with a variety of diseases including type 2 diabetes, cardiovascular disease, and numerous cancers. Sophora japonicais used as a traditional herb for medicinal purposes in eastern Asia. However, the anti-obesity effects of S. japonicafruit have not been explored. The aim of this study is to investigate the inhibition of adipocyte differentiation and adipogenesis by an ethanol extract of S. japonicafruit (EESF) in 3T3-L1 pre-adipocytes. Our results demonstrate that EESF suppressed the terminal differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes in a dose-dependent manner, as confirmed by a decrease in lipid droplet number and lipid content through Oil Red O staining. EESF significantly reduced the accumulation of cellular triglyceride, which was associated with a significant inhibition of the levels of pro-adipogenic transcription factors, including PPARγ, C/EBPα and C/EBPβ. In addition, EESF potentially down regulated the expression levels of adipocyte-specific proteins, including aP2 and leptin. In particular, EESF treatment effectively enhanced the activation of the AMPK signaling pathway; however, the co-treatment with compound C, an inhibitor of AMPK, significantly restored the EESF-induced inhibition of pro-adipogenic transcription factors and adipocyte-specific genes. These results indicate that EESF may exert an anti-obesity effect by controlling the AMPK signaling pathway, suggesting that the fruit extract of S. japonica may be a potential anti-obesity agent. -
Ageing has been known to be deeply related to oxidative activities. Furthermore, inflammation is a response initiated by conditions such as infection and injury. It has been known that complex connections occur between oxidative stress and the inflammatory response, however underlying mechanism needs to be investigated. Chinese resource plants have been widely used as functional food and medicine for a long time, however it is not studied well how many of these resource plants work. We first decided testing anti-oxidant and anti-inflammatory activities with 95% ethanol extracts of the chinese resource plants, Boehmeria pilosinscula (Blume) Hassk., Carlemannia tetragona Hook f. and Clausena emarginata C.C.Huang. To measure anti-oxidant activity, we performed DPPH assay in Raw264.7 cells with 95% ethanol extracts. Clausena extracts showed significantly higher anti-oxidant activity than those of Boehmeria and Carlemannia. We then performed Nitric Oxide assay to measure the inflammation suppression levels with 95% ethanol extracts of these plants. Clausena extracts showed significantly higher suppression of nitric oxide production than those of Boehmeria and Carlemannia. This indicates that inflammation levels are significantly reduced by Clausena. After measuring anti-oxidant and anti-inflammatory activities, we then performed MTT assay to measure the cell survival rate of Raw264.7 cells treated with these extracts. Boehmeria showed much more cell survival rate than Carlemannia and Clausena. Taken together, this result suggests that Clausena extracts have more anti-oxidant and antiinflammatory activities than Boehmeria and Carlemannia, while Boehmeria extracts have more cell survival rate than Carlemannia and Clausena.
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Abeliophyllum distichum, one of the Korean endemic plant, is a significant pharmaceutical plant resource. A. distichum with phenylethanoid glycoside can use to regulate the development of cancer, DNA damage with radicals, and the generation of inflammatory mediators. In this study, we investigated whether the biomass, content of phenylethanoid glycoside, and growth rate of callus derived from A. distichum (cultivar Okhwang1, CAD) change in the absence or presence of plant hormones (2,4-Dichlorophenoxyacetic acid; 2, 4-D and 1-Naphthaleneacetic acid; NAA). The results showed that the best biomass, the growth rate of callus, and the contents of phenylethanoid glycoside were cultivated on Murashige and Skoog (MS) growth medium fortified with 1 ppm 2,4-D + 2 ppm NAA after 4 weeks. In a further study, CAD was cultivated on MS growth medium fortified with an elicitor (Methyl Jasmonate, MeJA). The results showed that CAD turned to brown color and fragile form with the elicitor. HPLC-PDA analysis revealed that the contents of phenylethanoid glycoside in the elicitor-treated group were higher than in the elicitor-non-treated group. These results are consistent with the findings of Arano-Varela H et al.,'s study which is that acteoside production can increase after the treatment of MeJA. Therefore, this study can be used to develop an effective and sustainable production of useful substances as an alternative to plant cultivation.
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Nypa fruticans Wurmb (N. fruticans) is a plant that belongs to Araceae and N. fruticans is mainly found in tropical mangrove systems. The parts (leaves, stems, and roots) of N. fruticans are traditionally used for asthma, sore throat, and liver disease. N. fruticans contains flavonoids and polyphenols, which are substances that have inhibitory effects on cancer and oxidant. In previous studies, some pharmaceutical effects of N. fruticans on melanogenesis and inflammation have been reported. The present study is conducted to investigate the effect of the ethyl acetate fraction of N. fruticans (ENF) on oxidative DNA damage and UVB-induced DNA damage. DNA damage response (DDR) pathway is important in research on cancer, apoptosis, and so on. DDR pathways are considered a crucial factor affecting the alleviation of cellular damage. ENF could reduce oxidative DNA damage derived from reactive oxygen species by the Fenton reaction. Also, ENF reduced the intensity of intracellular ROS in the live cell image by DCFDA assay. UVB is known to cause skin and cellular damage, then finally contribute to causing the formation of tumors. As for the strategies of reducing DNA damage by UVB, inhibition of p53, H2AX, and Chk2 can be important indexes to protect the human body from DNA damage. As a result of confirming the protective effect of ENF for UVB damage, MMPs significantly decreased, and the expression of apoptosis-related factors tended to decrease. In conclusion, ENF can provide protective effects against double-stranded DNA break (DSB) caused by oxidative DNA damage and UVB-induced DNA damage. These results are considered to be closely related to the protective effect against radicals based on catechin, epicatechin, and isoquercitrin contained in ENF. Based on these results, it is thought that additional mechanism studies for inhibiting cell damage are needed.
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With the COVID-19 pandemic, there is increasing interest in anti-obesity strategies. According to the National Statistical Office, the obesity rate in Korea was 38.3% in 2020 and 37.1% in 2021. Obesity is a risk factor for several severe diseases, including stroke, heart disease, type 2 diabetes, and certain types of cancer. Pinus rigida × Pinus taeda is a hybrid of Pinus rigida Mill and Pinus taeda Linn, and its cones are considered a by-product. Although previous studies have investigated their pharmacological effects on antioxidant activity and protection against oxidative DNA damage, few researchers have explored their potential as functional natural materials. Therefore, we evaluated the anti-obesity effects of the cone of ethyl acetate fraction of P. rigida × P. taeda (ERT), specifically its ability to inhibit lipid accumulation. Our analysis showed that ERT contains phytochemicals (catechin and caffeic acid) which are known to improve immune function and inhibit cell damage. ERT inhibited lipid droplet accumulation at the cellular levels through Oil Red O staining. Furthermore, ERT suppressed the expression of adipogenic transcription factors (PPARγ and CEBP/α) as well as downstream lipogenic target genes (FAS and SREBP-1) thereby inhibiting adipogenesis. ERT also down-regulated key adipogenic markers, including aP2α, while inducing the phosphorylation of AMPK. It has been reported that PPARγ and CEBP/α are expressed in the early stages of adipose differentiation, while SREBP-1 is expressed in the late stage. Therefore, our findings suggest that ERT activates AMPK signaling pathways, which inhibits adipogenic transcription factors (PPARγ, C/EBPα, and SREBP1) and lipogenic genes (FAS and aP2α), thereby blocking lipid accumulation and preventing obesity and related disorders. ERT showed potential as a new resource for developing a functional material for anti-obesity agents.
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The cone of Pinus rigida × Pinus taeda (PRT), a plant in the Pinaceae family, has long been used in traditional medicine to treat hemostasis, bruises, and burns. Previous research has shown that regulating oxidation-reduction reactions in reactive oxygen species can help inhibit melanogenesis, the process of melanin synthesis, which is a common target for addressing hyperpigmentation. Inhibiting tyrosinase is also known to be effective in this regard. Based on these findings, we conducted an investigation into the inhibitory effect of the ethyl acetate fraction of PRT (ERT) on melanogenesis in B16 F10 cells. We know that the expression levels of melanin biosynthesis-related proteins, including tyrosinase, TRP-1, and TRP-2, are regulated by MITF (microphthalmia-associated transcription factor) and cAMP, with cAMP affecting the activity of protein kinase A (PKA). PKA can reduce melanogenesis, and CREB reduces the phosphorylation of melanin-producing enzymes. In addition, the MAPK signaling pathway, composed of ERK, JNK, p38, and other factors, is also known to play a role in the inhibition of melanogenesis in melanocytes. Our immunoblotting results showed that ERT inhibited the expression of melanin production-related proteins (tyrosinase, TRP-1, TRP-2, and MITF) that were significantly increased by a-MSH treatment to promote melanin production. Furthermore, the phosphorylation levels of factors related to cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways were significantly reduced without affecting the total form. In conclusion, we believe that treatment with ERT can inhibit melanin synthesis by modulating the phosphorylation of cAMP/PKA/CREB and MAPK signaling pathways at the cellular level. These findings suggest the potential of ERT as a raw material for functional cosmetics and pharmaceuticals, thanks to its antioxidant activity and ability to inhibit melanogenesis. We thought that these findings of ERT as a natural plant resource will inspire further research and development in this area.
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특허제도는 발명자에게 발명의 공개에 대한 대가로 일정기간 독점권을 인정하여 기술개발에 투자한 자금을 회수할 수 있는 기회를 제공하고 이렇게 공개된 발명은 새로운 기술개발을 위하여 누구나 이용할 수 있도록 하여 기술발전을 촉진할 뿐만아니라 이미 개발된 발명에 대한 중복투자나 중복연구를 하는 낭비를 방지하기 위한 목적을 가진다. 본 조사는 2022년 12월 31일까지의 정부 특허정보넷인 키프리스(www.kipris.or.kr)에서 꽃차 관련 상 표등록 특허 내용을 검색하여 정리하였으며 그결과는 다음과 같았다. 1. 2002년 연꽃차에 대한 것을 시작으로 최근 2022년 12월 31일까지 총 142개가 출원되었고 2022년에만 19개가 출원되었다. 2. 2022년 12월 31일까지 출원된 상표등록 특허 총 141개 중에서 포기 15개, 거절 27개, 등록 93개, 공고 7개였다. 3. 2022년 출원된 상표등록 특허 중 등록된 것은 19개였으며 개인이 출원한 것이 16개, 법인은 3개였다. 4. 출원된 내용중 상품분류는 01(농업용), 03(화장품), 28(놀이용품), 30(차류), 31(농산물), 32(음료), 33(알콜음료), 35(광고업), 40(재료처리업), 41(교육업), 43(음식료품 서비스업) 이었다.
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특허제도는 발명자에게 발명의 공개에 대한 대가로 일정기간 독점권을 인정하여 기술개발에 투자한 자금을 회수할 수 있는 기회를 제공하고 공개된 발명은 새로운 기술개발을 위하여 누구나 이용할 수 있도록 하여 기술발전을 촉진할 뿐만아니라 이미 개발된 발명에 대한 중복투자, 연구를 하는 낭비를 방지하기 위한 목적을 가진다. 본 조사는 2022년 12월 31일까지의 정부 특허정보넷인 키프리스(www.kipris.or.kr)에서 꽃차 관련 실용신안 특허 내용을 검색하여 정리하였으며 그 결과는 다음과 같았다. 1. 1983년 엘다베리꽃차 제조방법에 대한 것을 시작으로 최근 2022년 12월 31일까지 총 30개가 출원되어 2022년에는 증가된 것이 없었다. 2. 출원된 실용신안 특허 총 30개 중에서 소멸 2개(엘다베리/1983, 연꽃/2009), 취하 3개(무궁화/1992, 백화차/2005, 꽃차/2014), 거절 6개(매화/2001, 장미녹차/2007, 혼합꽃녹차/2007, 동결꽃차/2008, 소금꽃차/2015, 꽃차누룽지/2017), 공개 6개(꽃차/2014, 소금꽃차/2015, 꽃차추출물/2017, 기능성꽃차 /2018, 꽃차추출물/2018, 금잔화꽃차/2019), 포기 2개(개복숭아 꽃차/2015, 동백꽃차/2017), 등록(녹차꽃차/2006, 사과꽃차/2008, 목련꽃차/2012. 목련꽃차/2014, 칡꽃차/2015, 장미꽃차/2017, 모란꽃차/2017, 꽃차제조방법/2018, 꽃차로스팅장치/2018, 꽃음료/2020, 향 강화 꽃차/2021)은 11개였다. 3. 출원된 실용신안 특허 총 29개 중에서 개인이 출원한 것이 19개, 회사(아모레퍼시픽, 휴먼코스메틱, 화이통협동조합, (주)꽃다비, 주식회사 플러드, (주)우리꽃연구소)나 기관(한국식품연구원, 고창군), 대학(전남대, 동의대 2개)이 출원한 것이 11개였다.
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Eun Bi Jang;Hyejin Hyeon;Yoonji Lee;Sung Hye Han;Kwang Yeol Baek;Su Young Jung;Ki Sung Shin;Weon-Jong Yoon 61
Zanthoxylum piperitum has been used as a spice or various folk remedies since ancient times, and studies on antibacterial, anti-inflammatory and analgesic effects have been reported. In this study, a raw material standardization study was conducted for the industrialization of Z. piperitum. First, optimal conditions for drying methods were established for the standardization of raw materials for Z. piperitum, and optimal conditions were established through content analysis using quercitrin, an marker compound, by obtaining samples every month. As for the drying method of Z. piperitum, it was confirmed that cold air drying was the best. It was analyzed that the marker compound content was highest in July. Next, for functional and toxicity evaluation of Z. piperitum, anti-oxidant, anti-inflammatory and immune enhancing efficacy and cytotoxicity were evaluated. Cytotoxicity of Z. piperitum was not observed, and it was confirmed that although it had an antioxidant and anti-inflammatory effect, it had no immuneenhancing effects. In addition, a study was conducted on the change in the efficacy of Z. piperitum using lava seawater, and as a result of the study, it was confirmed that the efficacy was superior when lava seawater was simultaneously treated. In conclusion, this study suggested the standardization of raw materials through the analysis of the marker compounds and the functional evaluation of Z. piperitum, and it can be used as basic data for future industrialization. -
Hyejin Hyeon;Eunbi Jang;Yoonji Lee;Sung Hye Han;Baek Kwang Yeol;Su Young Jung;Ki Sung Shin;Weon-Jong Yoon 62
Zanthoxylum piperitum ("chopi" in Korean) has been used as traditional medicinal plants with high anti-inflammatory, antioxidant, and antifungal activities. The aims of the study were to identify marker compounds and to investigate metabolites variation of chopi according to different parts and harvest times. Every month from June to September, chopi were harvested with three different parts: leaves, leaf-twig mixtures, twigs. Using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), two main marker compounds (quercitrin and quercetin-3-O-glucoside) were characterized in 70% ethanol extracts of chopi. Quantification of the two marker compounds were subsequently conducted by high performance liquid chromatography (HPLC), representing that contents of these compounds were higher in leaves and leaf-twig mixtures rather than twigs. For the comprehensive analysis of metabolites associated with production of marker compounds, 35 primary metabolites were identified using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Multivariate analysis results represented that plant parts were main contributors to the separation of chopi. However, significant differences were not observed between leaves and leaf-twig mixtures samples. The partial least square (PLS) predictive model revealed that monosaccharides (fructose, galactose, glucose, mannose, xylose) and branched-chain amino acids (isoleucine, valine, leucine) were important determinants for the production of marker compounds together with alanine, inositol, GABA, and theronic acid. This study could be extended to stabilize and utilize chopi as an industrial material, as well as to find good candidates with various nutritional traits. -
Baul Yang;Ye-Jin Lee;Dong-Gun Kim;Sang Hoon Kim;Woon Ji Kim;Jae Hoon Kim;So Hyeon Baek;Joon-Woo Ahn;Chang-Hyu Bae;Jaihyunk Ryu 63
Sugar beet (Beta vulgaris L.) is one of the most important sugar crops and provides up to 30% of the world's sugar production. In this study, we mainly performed RNA-sequencing to obtain identify putative genes involved in biosynthesis pathway of sucrose in sugar beet and comparative transcriptomic analyses in the four developmental stages (50, 90, 160 and 330 days after seedling). As a result of the sugar content analysis, it was increased significantly from 50 to 160 days after seedling (DAS), and then decreased at 330 DAS. On the other hand, the taproot weight, length, and width were increased during all the growth periods. Out of 21,451 genes with expressed value, 21,402 (99.77%) genes had functional descriptions. Among the three comparisons, S1 (50 DAS) vs. S2 (90 DAS), S1 vs. S3 (160 DAS), and S1 vs. S4 (330 DAS), expression profiling of the transcripts was identified 4,991 with differentially expressed genes (DEGs). By comparing the top 20 enriched gene ontology (GO) terms as three comparisons, the top GO terms were commonly confirmed with external encapsulating structure, cell wall, and extracellular regions. In addition, the 38 enriched candidate genes related to sucrose biosynthetic pathway were screened from the entire DEG pool, and the candidate genes might be providing a basic data for further sugar metabolism studies in development of sugar beet taproot. -
콩은 중요한 식량 작물로 단백질, 기름 및 이차대사산물인 이소플라본을 다량으로 함유하고 있다. 이소플라본은 폴리페놀의 일종으로 일부 암을 예방하며 심혈관 질환을 완화하는 데에도 도움을 준다고 알려져 있다. 콩에 인위적으로 식물호르몬인 ABA를 처리할 때 이차대사산물인 kaempferol의 함량이 증가한다고 보고 되었다. 따라서 이 연구는 식물 생장조정제 처리가 콩잎의 이소플라본 함량에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 연구는 밀양 남부작물부 유리온실에서 수행되었으며, 콩(품종:선풍)은 와그너포트 1/2000에 1주 2본 파종하여 재배하였다. Ethephone(500, 1000, 2000 ppm)과 ABA(100, 200, 400 ppm)를 사용하였으며 각각 R2, R5, R7기에 처리하였다. 처리 후 잎을 5일 간격으로 3회 채취하여 이소플라본 6종과 쿠메스트롤의 함량을 분석하였다. 초고성능 액체 크로마토그래피(Acquity UPLC H-Class system, Waters)를 사용하여 분석하였다. 이소플라본 함량은 R5 단계에서 전반적으로 높게 나타났으며, R2 및 R7 단계에서는 무처리와 유사한 수준을 보였다. ABA를 처리하였을 때 생장조정제 간의 차이가 에테폰보다 더 큰 것으로 나타났다. 쿠메스트롤 함량은 처리시간에 따라 R7, R5, R2 순으로 높은 것으로 확인되었으며, 처리시간이 지날수록 함량이 증가함을 알 수 있었다. 생장조정제 처리에 쿠메스트롤 함량은 ABA보다 에세폰 처리 시 더 높은 경향을 보였다.
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제주도에서 재배되어 온 재래귤 5종(당유자, 유자, 청견, 하귤, 팔삭) 부위별 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량 측정, 총 플라보노이드 함량 측정, DPPH radical 소거 활성 실험을 실시하였다. 총 폴리페놀 함량의 경우, 5종 재래귤(당유자, 유자, 청견, 하귤, 팔삭) 부위별 에탄올 추출물 가운데 당유자의 외피(244.84mg/g)와 중피(200.70mg/g) 처리구에서 폴리페놀 함량이 가장 높았다. 총 플라보노이드 함량의 경우, 총 폴리페놀의 함량 측정에서와 마찬가지로 5종 재래귤(당유자, 유자, 청견, 하귤, 팔삭) 부위별 에탄올 추출물 가운데 당유자의 외피에서 102.12mg/g으로 가장 높았으며, 청견과 하귤, 팔삭의 플라보노이드 함량은 폴리페놀 처리구와 같이 당유자 처리구보다 적게 나타났다. DPPH radical 소거 활성의 경우, 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량 측정의 결과에 같은 경향으로 5종 재래귤(당유자, 유자, 청견, 하귤, 팔삭) 부위별 에탄올 추출물 가운데 당유자의 외피(79.39%)와 중피(70.73%)에서 가장 양호한 항산화 활성을 나타내었다. 이러한 결과들로부터 당유자의 두꺼운 과피 구조인 외피와 중피에 에센셜 성분인 limonene, myrcene, β-ocimenes 등과 같은 향기성분들의 영향으로 생각되어 앞으로 이에 대한 연구가 더 필요하리라 생각된다.
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만감류 5종(한라봉, 천혜향, 황금향, 레드향, 카라향) 부위별 에탄올 추출물의 항산화 활성에 관하여 총 폴리페놀 함량 측정, 총 플라보노이드 함량 측정, DPPH radical 소거 활성 실험을 실시하였다. 만감류 5종(한라봉, 천혜향, 황금향, 레드향, 카라향)의 총 폴리페놀 함량의 경우, 레드향 과피 처리구(93.97mg/g)에서 가장 높았으며, 천혜향을 제외한 모든 만감류 품종 부위들 가운데, 과피 처리구에서 높은 폴리페놀 함량을 나타내었다. 만감류 5종(한라봉, 천혜향, 황금향, 레드향, 카라향)의 총 플라보노이드 함량은 한라봉 전체 처리구(23.65mg/g)에서 가장 높았으며, 모든 처리구에서 30mg/g 함량보다 낮은 결과를 나타내어 총 폴리페놀 함량 대비 낮은 함량을 나타내었다. 이러한 현상은 만감류 5종(한라봉, 천혜향, 황금향, 레드향, 카라향) 가운데 과피 두께의 비율이 영향을 미친 것으로 판단되어진다. 만감류 5종(한라봉, 천혜향, 황금향, 레드향, 카라향)의 DPPH radical 소거 활성의 경우, 한라봉 전체(81.01%)를 시작으로 한라봉 중피(73.13%), 한라봉 외피(63.94%) 처리구에서만 DPPH radical 함량이 EDA 50% 이상 값을 나타내었다. 특히 총 폴리페놀 함량(mg/g)과 총 플라보노이드 함량(mg/g) 모두에서 높은 수치를 기록했던 처리구들 가운데 한라봉 중피(79.75, 23.16), 한라봉 전체(75.51, 23.65) 처리구에서 높은 항산화 활성을 보인 반면, 레드향 과피(93.97, 20.59)의 활성은 49.26%로 DPPH radical EDA 50%에 미치지 못하였다. 이러한 결과는 과피와 과육의 에센셜 오일과 성분의 차이에서 기인된 것으로 추측된다.
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수입귤 6종(레몬, 자몽, 청자몽, 오렌지, 만다린, 라임) 부위별 에탄올 추출물의 항산화 활성에 관하여 총 폴리페놀 함량 측정, 총 플라보노이드 함량 측정, DPPH radical 소거 활성 실험을 실시하였다. 수입귤 6종(레몬, 자몽, 청자몽, 오렌지, 만다린, 라임)의 각 부위별 생리활성 실험에서 총 폴리페놀 함량(mg/g)은 청자몽 중피(252.14mg/g)와 청자몽 외피(224.60mg/g), 청자몽 과피(213.13mg/g), 자몽 중피(197.13mg/g) 순으로 모두 150mg/g 이상의 양호한 폴리페놀 함량을 나타내었다. 수입귤 6종(레몬, 자몽, 청자몽, 오렌지, 만다린, 라임)의 각 부위별 총 플라보노이드 함량(mg/g)은 자몽 중피(147.24mg/g)와 청자몽 중피(147.08mg/g), 청자몽 과피(127.74mg/g), 청자몽 외피(122.5mg/g) 순으로 모두 120mg/g 이상의 매우 양호한 플라보노이드 함량을 나타내었다. 수입귤 6종(레몬, 자몽, 청자몽, 오렌지, 만다린, 라임)의 각 부위별 항산화 활성(EDA, %)은 레몬 과피(83.21%)를 시작으로 라임 전체(80.23%), 레몬 과육(77.02%), 레몬 전체(69.85%), 만다린 과피(68.86%), 라임 과육(64.61%) 순으로 EDA 50% 이상 값을 나타내어 양호한 항산화 활성을 보였다.
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베리류 과수 가운데 블루베리, 아로니아, 복분자, 오디, 산딸기, 라즈베리 등 6종의 에탄올 추출물을 이용하여 총 폴리페놀 함량을 측정하고, DPPH법을 이용하여 항산화 활성을 측정하여 상호간 상관 관계를 분석하였다. 총 폴리페놀 함량은 아로니아> 복분자> 오디> 블루베리> 라즈베리> 산딸기 순으로 나타났으며, 항산화 활성은 아로니아> 라즈베리 >복분자> 블루베리> 오디> 산딸기 순으로 나타났다. 이러한 결과로 총폴리페놀 함량과 항산화 활성과의 상관관계가 있다는 것을 확인하였으며, 그 중에서도 아로니아와 복분자가 강력한 항산화 활성이 있는 것으로 나타났다. 그러나 라즈베리의 경우는 총폴리페놀 함량이 낮은데도 불구하고 항산화 활성이 높았다. 따라서 앞으로 라즈베리에 대한 선행연구가 필요하리라 생각된다. 이와 같은 결과들로 미루어 볼 때, 6종 베리류(블루베리, 아로니아, 복분자, 오디, 산딸기, 라즈베리) 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 항산화 활성에 대한 효과가 양호하였으며, 이러한 연구결과들을 활용하여 트러블, 염증 억제제 및 항균활성으로 기능성 화장품의 신소재 개발이 가능하다고 판단된다.
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Safflower seeds, classified as a member of the Asteraceae family, a dicotyledonous plant, contain linoleic acid as a major component, known for its pharmacological effect of strengthening bones. Additionally, safflower seeds have been reported to have pharmacological effects on vascular diseases such as atherosclerosis. In this study, we investigated the anti-obesity effect of safflower seed extract by examining its impact on adipocyte differentiation using Oil Red O staining, triglyceride quantification, and GPDH activity measurement. The results showed that safflower seed extract significantly inhibited adipocyte differentiation. Furthermore, we confirmed that safflower seed extract improved body weight, liver weight, adipose tissue size, glucose, and triglyceride levels in a high-fat diet-induced mouse model. These findings suggest that safflower seed extract exhibits potent anti-obesity activity both in vitro and in vivo and has the potential to be developed as a material for future anti-obesity therapies.
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유자의 번식방법은 세 가지로 알려져 있다. 유자 대목의 유자를 접목하는 방법과 탱자 대목의 유자를 접목하는 방법, 유자의 종자를 파종하여 유자나무를 번식하는 방법 등이 있다. 이러한 번식 방법 가운데 가장 많이 활용되고 있는 유자의 번식 방법은 탱자 나무 대목에 유자를 접목하여 생산하는 방법이다. 실제로 유자의 생산물을 비교해보면 과일의 크기는 유자나무에 유자를 접목시킨 유자나무에서 대체적으로 과일이 크고 색깔도 진노랑색이다. 과일이 제일 작은 번식 방법은 유자 종자를 파종하여 유자를 생산하는 방법이다. 또한, 유자 접목 방법에 따른 유자의 생산 연령은 실생번식보다 접목방법이 훨씬 빠르다. 즉, 과일의 형태와 색깔, 향 등이 번식 방법에 따라서 다소 차이를 나타내고 있다. 따라서, 이러한 번식 방법에 따른 유자의 과육으로부터 항균 활성에 차이를 분석하고자 본 실험을 실시하였다. 3종의 항균실험을 실시한 결과 대부분의 균 종류의 결과를 보면 실생 번식에서 다소 양호한 항균활성을 나타내었다. 유자 대목의 유자를 접목한 유자의 과육도 비교적 항균활성이 좋게 나타났다. 탱자 대목에 유자를 접목하여 얻어진 유자 과육의 항균 활성은 다른 번식 방법에 비하여 다소 미흡한 항균 활성 결과를 나타내었다. 따라서, 이러한 결과들로 미루어볼 때 번식 방법에 따른 유자 과육의 항균 활성은 균 종류별 차이가 나는 것으로 판단되었다. 따라서, 이러한 결과들로 미루어 볼 때 향후 과피의 항균 활성을 조사한다면 더 좋은 결과를 확보할 수 있을 것으로 생각된다
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사람 장내세균은 그 개체가 100조 이상으로 알려져 있으며, 그 종류도 수 천 종에 이르러 건강에 지대한 영향을 미치고 있다. 이에 많은 연구를 통해 장내세균의 구성과 각종 질환과의 연관성이 밝혀지고 있으며, 장내세균 구성을 변화시켜 질환을 치료하려는 시도도 이어지고 있다. 본 연구에서는 천연식의약소재의 활성 검토를 위해 피부염 동물모델을 구축하고, 장내세균과의 상관관계를 정립하기 위해 실험을 수행하였다. 실험동물의 등 부위를 제모하고 DNFB로 피부염을 유발시켰으며, 유도 전에 대변을 채취하였다. 피부염의 유발을 확인하기 위해 비장의 무게를 측정하였다. Arctigenin과 dexamethasone을 실험군으로 설정하여 동물에 투여하여 그 효과를 검증함과 동시에 대변을 채취하여 장내세균의 구성을 T-RFLP법으로 분석하였다. 또한, 실험동물의 장내세균을 납품회사 별로 분석하여 향후 연구에 활용하고자 하였다. 그 결과, 장내세균의 구성이 피부염의 유발에 직접적으로 영향을 주는 것이 확인되지 않았다. 하지만, 투여 성분의 채내 동태 등에 대한 연구를 실시하여 약물대사를 포함한 장내세균과의 상호작용 연구를 통해 질환과 약물, 그리고 장내세균과의 관계를 정립할 수 있는 기반을 마련하였다.