삼백초과식물 2속 2종에 대한 30개 지역별 개체군의 유전적 상관관계를 알아보기 위해 RAPD 분석을 실시하였다. PCR 과정을 통해 증폭된 RAPD 절편들은 300bp에서 2,000bp 사이의 구간에서 관찰되었다. 총 16개의 oligoprimer를 이용한 효소중합반응에서 156개의 유효한 polymorphic band makers를 확인하였고 이러한 자료에 근거하여 2종의 종내 개체군 군집에 대한 UPGMA phenogram을 도출하였다. 이 결과 유집형태에 근거하여 재배지 개체군과 자연집단 개체군과의 구분이 가능하였고 또한 지역별 개체군들끼리 유집되는 결과를 보였다. 2종 모두에서 지역별 개체군중 경남의 개체군과 제주도의 개체군이 전남의 개체군에 비해 유연관계가 밀접한 것으로 밝혀졌다. 따라서 RAPD 분석은 삼백초과 식물의 개체군별 유연관계를 분석하거나 재배집단과 자연집단을 분석하는데 유용한 실험적 방법으로 생각된다.
'다목이'는 일반 곰취를 모본으로 한대리곰취를 부본으로 교배하여 병에 강하고 수량성이 뛰어난 특성을 가진 곰취 신품종으로 고령지농업연구소에서 육성하였다. 경관농업은 청정 농산물의 생산, 가공과 서비스가 연계된 농업의 6차산업화를 대표하는 농업형태이다. 곰취를 이용한 산채류 경관농업을 구현하기 위해 '다목이'와 자생식물의 혼식을 통한 친환경 생산기술을 개발코자 하였다. 인공상토로 채운 화분에 곤달비와 삼백초, 백리향, 라벤더 등 국내 외 자생식물을 혼식하여 각 식물의 지상부와 지하부 생육을 조사하였다. 삼백초, 라벤더, 이질풀, 웜우드, 어성초는 '다목이'와 혼식하여 지상부 생체중 214.1~362.4g, 지하부 생체중 171.0~258.5g으로 생육이 대등하거나 양호한 결과를 보였다. 반면에 생강과 박하는 '다목이'의 생육량을 지상부 생체중 90.9~123.6g, 지하부 생체중 54.0~110.3g으로 현저히 감소시켰다. 백리향과 좀씀바귀, 제충국, 옥잠화는 '다목이'에 의해 생육이 극도로 저하되거나 고사하였다. 배초향은 '다목이'와 서로의 생육이 감소된 것으로 나타났다. 따라서 '다목이'와의 혼식은 경관농업의 목적에 따라 삼백초, 라벤더, 이질풀, 웜우드, 어성초가 적합한 것으로 생각되었다.
우리나라 자원식물로 오랫동안 한약재로 이용하고 있는 청미래덩굴, 약모밀, 삼백초, 줄풀 총 4종의 야생화를 산업화하기 위해 실험을 하였다. 청미래덩굴, 약모밀, 삼백초는 뿌리를 사용하였고 줄풀은 잎을 사용하였다. 추출은 50% ethyl alcohol에서 하였고, 이를 농축하여 재료를 냉동보관 한 후 100 ppm의 저농도를 투입했다. 이상의 방법으로 4종의 야생화를 이용한 항균력과 항진균력을 살펴본 결과는 다음과 같다. 1. 청미래덩굴, 삼백초, 약모밀, 줄풀을 알코올로 추출 후 분말화하여 살균과 진균 test를 한 결과 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa에 대한 억제력은 약모밀에서 가장 높게 나타났고 줄풀은 억제력은 어느 정도 입증되었다. 2. 진균 종류인 Candida albicans, Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans에 대한 항진균 실험에서는 Candida albicans에 대한 억제력은 미미하였지만 일부 확인하였으며 다른 진균에 대한 억제력은 전혀 나타나지 않았다.
본 연구는 삼백초 종자의 체계적인 발아연구를 통한 대량의 실생번식법 확립 및 약용작물로써의 활용도를 높이기 위하여 수행되었다. 채종 후 정선이 완료된 종자는 즉시 휴면유형 분류를 위하여 배 관찰, 직파 발아율 및 불투수성 검정을 실시하였다. 이후 종자를 4 ± 1.0℃에 건조저장하면서 발아특성 연구에 사용하였다. 발아촉진을 유도하고자 생장조절제와 무기염류의 종류 및 농도를 달리한 용액에 24시간 침지처리 하였다. 연구의 결과, 저온처리 되지 않은 삼백초 종자는 분화가 불완전한 미숙배를 가지고 있었으며, 5% 미만의 낮은 발아율을 기록하였다. 또한 단순 침지처리에 의해 수분흡수가 원활하였으며, 형태적으로 미숙한 배가 신장 후 발아되었기 때문에 형태·생리적 휴면으로 생각되었다. 삼백초 종자는 생장조절제와 무기염류 처리에 의해 유의적인 발아촉진 효과가 확인되었으며, 특히 GA3 500 ㎎/L 처리구에서 발아세(GE)가 46.1%로 가장 높았다. 또한 KNO3 10 ~ 20 mM 처리구에서는 최종발아율(PG)이 54.3 ∼ 57.7% 수준으로 향상되었으므로, 균일한 육묘를 위한 생장조절제와 무기염류의 선택적 이용이 가능할 것으로 생각된다.
삼백초(三白草) 재배에 있어서 토성에 따른 생육과 유효성분을 분석하여 안정적인 재배법을 확립하고 고품질 삼백초를 생산하고자 시험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 삼백초의 절수와 엽수, 분지수는 토성 간 차이가 없었으며, 주당 줄기와 잎의 무게는 사양토가 가장 많고, 양토, 식양토, 사토의 순으로 무거웠다. 직경 5mm이하 뿌리는 토성 간차이가 없었으나, $5.1{\sim}10.9\;mm$의 굵기는 사양토, 양토 그리고 식양토에서 $437{\sim}465\;g$로 차이가 없었고, 11 mm이상은 식양토가 많았다. 건물율은 $19.1{\sim}20.8%$로 차이가 없었다. 나. 잎의 quercetin-glycoside 함량은 양토와 사양토에서 $219.3{\sim}222.4\;mg/100\;g$로 가장 높았으며, quercitrin>rutin>isoquercitrin>hyperin의 순으로 높았다. 줄기는 사토와 사양토가 각각 14.8 mg/100 g과 12.4 mg/100 g로 가장 많았으며, quercetin-glycoside 중 rutin이 가장 높았다. 다. 뿌리의 lignans 함량은 식양토, 양토, 사앙토, 사토의 순으로 높은 경향이었으며, lignans 관련 물질 중 manassatin B가 가장 많았다.
삼백초 잎과 줄기의 에탄올 추출물과 그의 분획물을 일반세균, 젖산균 및 효모 총 10 균주에 대한 항균활성을 검색하고, 항균활성 물질의 미생물에 대한 최소저해농도와 증식에 미치는 영향 및 열과 pH에 대한 안정성, 용매분획 후 각 분획별 항균활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 삼백초 에탄올추출물과 물추출물에서 항균활성 이 가장 높게 나타난 것은 그람양성균인 B. subtilis와 그람음성균인 E. coli이었으며, 에탄올추출물의 경우에는 물추출물보다 항균활성은 모든 균주에서 대부분 더 높게 나타났다. 삼백초 에탄올추출물에 대한 그람양성균과 그람음성균의 최소저해농도는 5∼10 mg/mL으로 나타났으며, 젖산균과 효모는 20 mg/mL 이하의 농도에서는 항균활성이 나타나지 않았다. 에탄올추출물이 미생물 증식에 미치는 영향은 B. subtilis와 E. coli이 경우 5mg/mL 이상의 농도에서 균증식이 현저하게 억제되었다. 젖산균과 효모는 에탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 항균활성이 증가하였으나,1.5 mg/mL 이하의 저농도에서는 균증식이 8시간까지 억제되다가 그 후 시간이 경과함에 따라 현저하게 균증식이 증가하였다. 에탄올 추출물이 대수 증식기에 미치는 영향은 5. aureus, E. coil의 경우 대조구에 비하여 균증식이 억제되었으며 2.5 mg/mL 이상의 농도에서는 농도에 따른 차이는 거의 나타나지 않았다. 항균활성 물질의 열 및 pH 안정성은 40∼ 12$0^{\circ}C$ 및 pH 3∼11까지 모든 균주의 생육환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 에탄올추출물을 용매 분획한 결과 에테르 분획물의 항균활성이 가장 높았고, 그람양성균과 그람음성균의 항균활성은 젖산균과 효모보다 더 높게 나타났다.
삼백초가 $CCl_4$ 투여로 유발된 rat의 지질대사에 미치는 효과를 알아보기 위해 NCT, CTA, SCT군으로 각각 10마리씩 나누어 NCT군과 CTA군은 0.9% saline을 SCT군은 삼백초를 100 mg/kg이 되게 2주 동안 매일 복강내에 투여하였다. 15일째 $CCl_4$를 CTA군과 SCT군에 투여하였다. 희생시켜서 혈청과 간의 지질대사를 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. 혈청 중의 AST와 ALT의 활성도에서 SCT군은 CTA군에 비교해서 각각 43.18%, 96.05% 억제되었다. 2. Total cholesterol에서 삼백초를 투여한 SCT군은 NCT군 비교해서 0.95배 증가하였으며, 혈청중의 HDL-cholesterol은 SST군이 CTA군과 비교해서 2.63배 증가하였고 90.00%로 억제되었다. LDL-cholesterol에서는 SCT군이 CTA군보다 0.73배 감소하였다. 3. 혈청중의 TG의 함량은 CTA군이 NCT군에 비해 1.53배 증가하였다. CTA군에 비해 SCT군은 0.93배 감소하였으며 19.00%로 억제되었다. 4. 간조직 중의 MDA량은 SCT군이 CTA군에 비해 0.85배 감소하였고, 33.00%의 억제율을 보였다.
본 연구에서는 녹차, 삼백초, 귀룽나무 등을 포함한 식물성 추출물의 샴푸로서의 특성에 대해 연구하였다. 녹차와 삼백초의 잎은 열수추출 후 동결건조하여 유효성분을 획득하였으며, 귀룽나무 줄기는 숙성과정을 거쳐 열수 추출 후 역삼투 및 초음파 추출로 유효성분을 획득하였다. 식물성 추출물을 함유한 샴푸, 계면활성제(Sodium dodecylsulfate, Quillaja Bark Saponin)와 피마자유 간의 계면장력을 측정한 결과, 샴푸의 계면장력은 저농도에서는 SDS와 QBS보다 낮았으나, 100% 원액에서는 대조군과 유사한 계면장력을 나타내었다. 식물성 추출물을 함유한 샴푸는 황색포도상구균과 칸디다균에 대해서는 약간의 항균력을 보였다. 식물성 추출물의 세포독성시험(MTT assay) 결과, $100{\sim}350{\mu}g/ml$ 범위의 농도에서는 80% 이상의 세포생존율을 보였으나 그 이상의 농도에서는 세포독성을 나타내었다. 식물성 추출물을 함유한 샴푸의 시간변화에 따른 장기 안정성 시험결과, 제조 후 초기 3개월은 pH, 점도, 외관의 변화가 안정적이었으나 그 이후 상온이 높아짐에 따라 pH와 점도의 변화가 심하여 제형의 보완이 필요한 것으로 나타났다. 따라서 샴푸의 제형을 다소 개선한다면 녹차, 삼백초, 귀룽나무 등을 함유한 식물성 추출물은 샴푸로의 사용 시 높은 가능성을 보였다.
본 연구에서 92종의 한약재로부터 물과 ethanol을 용매추출물에 대하여 HAase의 저해에 의한 항염증 효과를 측정한 결과 물 추출물에서는 E. officinalis(86.8%), T. orientalis(80.8%), C. semen(66.5%), M. azedarach(74.7%), S. pubescen (61.3%), S. chinensis(49.15%) 등이 높게 나타났다. Ethanol 추출물에서는 A. altissima와 S. chinensis 추출물이 90% 이상의 높은 항염증 활성을 나타내었다. 이들 중 물과 에탄올 추출물에서 모두 항염증 활성이 높게 측정된 S. chinensis가 선발되었다. 선별된 삼백초의 유효성분을 보다 효율적으로 추출할 방안을 확립하기 위하여 인체에 유해하지 않은 용매로 물과 ethanol을 선택하여 추출 최적조건을 살펴보았다. Phenolic 성분의 추출을 위한 최적조건은 50% ethanol을 사용하여 12시간 추출이 최적이었다. Phenolic 성분의 추출을 위해서는 ethanol이 물보다 더 효율적이었다. 최적조건에서 추출된 삼백초 추출물의 염증억제 활성은 $100{\sim}250{\mu}g/mL$ phenolic 농도로 첨가했을 때 70~80%의 염증 억제 효과를 나타내었으나, $500{\mu}g/mL$ 이상의 농도로 첨가 시 오히려 염증 억제활성이 감소하는 경향을 나타내었다. 삼백초를 초미세 분쇄 하였을 때 추출 수율과 염증억제 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 초미세 분쇄 기술은 한약재로부터 생리활성물질 추출수율의 증가를 목적으로 적용할 수 있는 기술로 개발이 가능할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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