본 연구는 0.1% 백출 추출물과 0.05% L-cysteine이 양송이버섯의 저장 및 유통 시 갈변억제에 미치는 영향을 조사하기 위하여 각각의 갈변저해제에 양송이버섯을 3분 간 침지 시킨 후 실온에서 1시간 동안 건조시켜 6개씩 PS tray에 담아 PVC랩으로 포장 한 후 저장 기간 별 갈변억제능을 측정하였다. 실험결과 저장 마지막 날 0.1% 백출+0.05% L-cysteine 처리군의 Hunter L 값이 87.24로 가장 높게 유지되었으며, ${\Delta}E$ 값은 5.56으로 색 변화가 적었다. Tyrosinase 저해활성 측정결과 0.1% 백출+0.05% L-cysteine 처리군의 효소저해활성이 높게 측정되어 0.1% 백출 추출물과 0.05% L-cysteine 처리가 갈변억제에 효과적이었다. 또한 0.1% 백출 추출물과 0.05% L-cysteine 병용처리가 양송이버섯의 갈변억제 이외에 품질유지에 어떠한 영향을 끼치는지 조사하기 위하여 품질평가를 시행하였다. 중량감소율과 경도측정 결과 모든 저장일 수에서 대조군보다 0.1% 백출+0.05% L-cysteine 처리군이 중량감소가 적었으며 높은 경도를 유지하였다. 관능평가 결과 전체 기호도 항목에서 대조군이 저장 11일, 0.1% 백출+0.05% L-cysteine 처리군은 14일에 상품성이 상실되어 대조군에 비해 약 3일 가량 상품성이 오래 유지되었다. 본 실험결과를 바탕으로 0.1% 백출 추출물과 0.05% L-cysteine 병용처리는 양송이버섯의 갈변억제에 효과적이며, 중량 및 경도 감소, 이취 발생 등 품질감소를 지연시켜 선도연장에 도움을 줄 것으로 사료된다.
삽주(Atractylodes japonica Koidzumi)의 약명인 창출(蒼朮)과 백출(白朮)로 휘발성 향기성분을 조사하기 위하여 n-pentane/diethyl ether용매로 사용하여 SDE방법으로 정유성분을 분리한 다음 GC/MS를 이용하여 성분을 확인하였다. 백출에서 30종 그리고 창출에서 28종류의 휘발성 향기성분을 확인하였으며, 백출의 향기성분을 관능기별로 보면 hydrocarbons 18종, carbonyls 2종, alcohols 5종, esters 5종이고, 창출은 hydrocarbons 14종, carbonyls 6종, alcohols 4종, esters 3종, acids 3종으로 각각 조사되었고, 백출 및 창출의 주요 향기성분으로서는 furanodiene 성분이 각각 27.9%, 15.7%, $\alpha$-cyperone 성분이 8.1%, 22.5%, alloaromadendrene 성분이 2.9%, 4.7% (1,1-biphenyl)-4-carbon aldehyde 성분은 창출에서만 8.7%로 확인되었다. 백출에서 limonene, p-cymene, p-cymen-8-ol, (1,1-biphenyl)-4-carbox aldehyde 등을 포함한 10종의 성분이 확인된 반면에 창출에서는 확인되지 않았고, 반면에 창출에서 $\alpha$-copaene; isocaryophyllene, $\beta$ -himachalene, germacrene B 등을 포함한 8종의 성분이 확인된 반면에 백출에서는 확인되지 않았다.
본 연구는 방사선 육종 차조기와 백출 복합물의 조골세포 분화 활성 및 파골세포 형성 억제를 조사하였다. 차조기와 백출 복합물은 MG-63 세포에서 ALP 활성 및 arlizarin red 염색을 확인하였고 조골세포 형성의 영향은 RAW 264.7 세포에서 TRAP 활성과 TRAP 염색을 진행하였다. 세포 독성시험에서 차조기와 백출 복합물은 50 ㎍/㎖ 농도 이하에서 안전한 것으로 확인되었다. ALP 활성 및 골석회화 형성 능력은 대조군보다 활성이 낮았으나, 파골세포에서 TRAP 활성을 유의적으로 감소시켰으며, 효과적으로 TRAP(+) 다핵세포를 억제하였다. 따라서 차조기와 백출 복합물은 골 흡수 억제 활성을 향상시켜 뼈 관련 질환의 예방 및 치료에 효과적인 것으로 보여진다.
백출(Atractylodes japonica)은 국화과(Compositae)에 속하는 다년생 식물로 한국에서 이뇨작용, 수렴작용, 항알러지, 신경보호, 항암, 면역증강 및 위장관 보호효과 등으로 민간요법에서 널리 사용되고 있다. 백출의 열수 및 70% 에탄올 추출물에 대한 DPPH 및 ABTS 자유라디칼 소거능으로 항산화 활성을 측정하였다. 게다가 NO 생성, iNOS와 COX-2 단백질 발현을 웨스턴 블롯으로 측정하였으며, 염증성 사이토카인의 발현을 RT-PCR 방법으로 측정함으로 항염증 효과를 측정하였다. 열수 및 70% 에탄올 추출물들의 항산화 활성은 농도-의존적인 효과를 보였지만, 추출용매에 따른 차이는 나타나지 않았다. 70% 에탄올에 의한 백출 추출물에서 매우 강한 NO 활성 억제효과를 보였다. 백출 열수 및 에탄올 추출물은 NO 생성에 관여하는 iNOS 및 COX-2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰다. 열수 및 70% 에탄올 추출물 모두 염증성 사이토카인인 IL-6 및 IL-1b는 현저히 억제시키지만, TNF-α의 발현은 약하게 억제시키는 결과를 얻었다. 본 연구를 통하여 백출 70% 에탄올 추출물이 NO 생성을 현저히 억제하며, 염증성 사이토카인의 발현을 현저히 감소시키는 효과를 보이므로 염증성 질환 치료 및 개선에 널리 사용될 수 있으리라 생각한다.
본 연구에서는 방사선 육종 차조기와 백출의 복합추출물의 항관절염 효능을 평가하였다. 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 세포에 미치는 독성을 확인하기 위해 RAW 264.7 세포에서 MTT 기법으로 세포 생존율을 평가하였다. 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물의 항염증 효능을 확인하기 위해 LPS로 염증을 유도한 RAW 264.7 세포에 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물을 5, 10, 25 ㎍/㎖ 농도로 처리한 후 ROS와 NO level, 염증성 사이토카인의 분비, 염증성 인자인 NF-κB, COX-2, iNOS 등의 발현을 측정하였다. 또한 type II collagen으로 유도한 관절염 모델 동물실험에서 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물을 33.5, 66, 133 mg/kg/day로 처리한 후 항관절염 효능을 확인하였다. 그 결과, 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물은 25 ㎍/㎖ 농도까지 세포독성이 없었으며, LPS로 유도된 RAW 264.7 세포에서 ROS 생성 및 NO의 생성을 5, 10, 25 ㎍/㎖ 농도에서 대조군 대비 유의성 있게 감소시켰으며, 사이토카인(IL-1β, IL-6, TNF-α)의 생성을 유의성 있게 억제시키고, NF-κB, COX-2, iNOS의 발현을 유의성 있게 감소시켜 세포 내에서 뛰어난 항염증 효과를 보였다. 관절염 모델 동물실험에서는 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 66.5, 133mg/kg 농도에서 관절염을 유의성 있게 억제시키는 효능을 나타내었다. 본 연구는 방사선 육종 차조기와 백출 복합추출물이 뛰어난 항염증 효능을 나타내는 것을 제시하며, 관절염 질환을 개선하기 위한 건강기능식품 및 치료제의 원료로 개발될 수 있다는 것을 제시한다.
본 연구는 국내에서 소비되는 약용작물 중 경제적 가치가 높은 백출의 조직배양체계 확립을 위해 수행되었다. 공시재료로는 중국백출(A. macrocephala)과 한국자생백출(A. japonica)의 교잡종인 '다출' 품종의 뿌리와 액아를 이용하였다. 뿌리배양을 위해 BAP, 2-iP, IBA, NAA를 혼용 처리한 결과, 캘러스 유도율은 BAP 처리군에서 다소 높았으나, 캘러스 증식 및 뿌리의 유도에는 2-iP 처리가 효과적이었다. 뿌리조직은 낮은 싸이토키닌의 농도와 높은 옥신의 농도에서 캘러스 유도 및 증식이 원활하였으나 식물체 재분화에는 적합하지 않았다. 백출의 액아배양 시 BAP와 NAA의 혼용처리가 2-iP와 NAA 혹은 IBA 처리보다 재분화식물체 생산에 효과적이었다. 1.0 mg/L BAP와 1.0 mg/L NAA 조건에서 액아 당 신초 출현 수가 3.8개로 가장 많았고, 경직경이 5.0 mm 이상으로 양호하였다. 그러나 BAP를 2-iP로 대치하는 경우 재분화 식물체의 초장은 큰 경향을 보이나 액아 당 재분화 식물체의 수가 적은 것으로 조사되었다. 또한 Sucrose 농도를 70 g/L로 하는 경우 액아로부터 재분화한 식물체의 뿌리 비대에 효과적이었다. 본 실험 결과, 백출의 기내 대량증식을 위한 조직으로는 뿌리보다 액아조직이 효율적이며, 식물의 재분화에는 1.0 mg/L BAP와 1.0 mg/L NAA 적합하고, 고농도의 sucrose가 뿌리 비대에 유용한 것으로 사료된다.
국내 한약재 시장에서 유통되고 있는 백출 건재약재의 기원을 판별하고자 해부형태적 특징과 종 특이적인 SCAR 마커 (SAjR2, SAmR1)를 적용한 실험 결과는 다음과 같다. 해부형태적 특징으로 A. japonica에서는 주피에 코르크층이 매우 발달하여 있었고, 코르크층 내부 또는 아래에 석세포대가 연속적으로 발달하고 있었다. 유실은 A. japonica에서 뿌리횡단면에 전체적으로 다수 분포하여 잘 발달하고 있었으며 피충부분과 잘 발달된 방사조직 내에서도 목섬유다발이 다수 관찰됐다. 또한 유세포 내의 침상 결정물도 A. macrocephala보다 많이 함유하고 있었다. 이러한 특징들을 종합한 결과, 국내 유통 국산 및 수입 백출은 모두 A. japonica의 해부형태적 특징을 따르고 있어 A. japonica로 동정되었다. 한편 RAPD clone으로부터 개발된 A. japonica 특이적인 SAjR2를 이용하여 PCR 한 결과 모든 샘플에서 600bp 크기의 한국백출 특이적인 밴드가 형성되었으며, A. macrocephala 특이적인 SAmR1을 이 용한 결과에서는 작물시험장에서 재배중인 A. macrocephala에서만 1200 bp크기의 특이적인 밴드가 형성되어, 시중에서 유통되고 있는 한국백출과 중국백출은 모두 A. japonica로 동정되었다. 결론적으로 해부형태적 특성과 SCAR 마커는 A. japonica와 A. macrocephala 기원식물의 동정과 유통 건재 약재를 판별하기에 유용한 방법이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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