한국산(韓國產) 차나무과(科) 6속(屬) 6종(種)을 형태학적(形態學的), 해부학적(解剖學的), Peroxidase 동위효소분석(同位酵素分析) 및 수리학적(數理學的) 분석(分析) 방법(方法)으로 유연관계(類緣關係)를 구명(究明)한 결과(結果)는 다음과 같다. 엽형질(葉形質)에 의한 아과분류(亞科分類)는 평균결합법(平均結合法)과 완전결합법(完全結合法)이 좋은 결과를 보였으며, 주성분(主成分) 분석(分析)에서 기여도(寄與度)가 높은 형질(形質)은 엽폭(葉幅), 엽장(葉長) 등(等)의 잎의 크기였다. 엽맥(葉脈)과 분지각(分枝角)의 크기에 따라 차나무 아과(亞科)는 차나무${\rightarrow}$동백나무${\rightarrow}$노각나무로, 후피향나무아과(亞科)는 사스레피나무${\rightarrow}$비쭈기나무${\rightarrow}$후피향나무로 분류(分類)되었다. 기공(氣孔)의 형태(形態)는 차나무아과(亞科)는 기공(氣孔)의 주위에 부세포(副細胞)가 있는 평행형(平行形)(paracytic type)이고, 후피향나무아과(亞科)는 부세포(副細胞)가 없는 불규칙형(不規則形)(anomocytic type)으로 분류(分類)되었다. Peroxidase 동위효소분석에서 과(科)의 공유(共有)band는 없으나 차나무아과(亞科)는 No.5(Rf. 4.0-4.4)에서, 후피향나무아과(亞科)는 No.7(Rf. 5.7-6.2)에서 아과(亞科)를 구분(區分)할 수 있는 banding pattern이 있었다. 엽형질과 Peroxidase 동위효소분석(同位酵素分析)에 의한 류집분석(類集分析) 결과 유사한 분류군(分類群)을 형성하여 좋은 분류형질로 작용하였다.
한국 특산종인 노각나무(Stewartia koreana Nakai ex Rehder)의 분류학적 위치를 재검토하기 위해, 노각나무와 근연 분류군의 외부형태와 ITS 염기서열을 조사하였다. 노각나무는 일본에 분포하는 S. pseudocamellia와 외부 형태적으로 매우 유사하였으나, 노각나무는 잎이 대형이고 소화경의 길이가 2.5 cm 이상인 점에서 S. pseudocamellia와 구별되었다. ITS 염기서열을 분석한 결과 노각나무는 S. pseudocamellia와 별개의 분계조를 형성하였다. 따라서 외부형태 및 ITS 염기서열 결과는 노각나무가 S. pseudocamellia와 다른 별개의 한국 특산종임을 지지해 주었다.
전국 차나무 자생지에서 차나무를 수집하여 조성된 클론보존원의 630클론 중 생육이 왕성하고 내한성이 높은 차나무 31계통을 선발하였다. 선발된 31계통 중 최종적으로 3계통을 선발하여 2006년부터 2008년까지 전국 6개 지역에서 지역적응성 및 영양계 비교시험을 실시하였다. 그 결과 내한성이면서 다수성을 가진 영양계 차나무 "한광"을 최종 선발하였다. "한광"은 생육이 왕성하여 새싹수는 대비품종인 야부기다에 비하여 27.6% 많았고 백아중은 47.9 g으로 대비품종보다 99.6% 무거웠다. 수량도 대비품종보다 152% 증수된 182 kg/10a으로 초다수성이었다. 또한 "한광"은 내한성이 매우 우수하여 겨울철에 적고현상 발생이 적고 탄저병에도 매우 강하게 나타났다. 탄닌, 카테킨, 총질소, 카테킨 등의 기능성분 함량도 비교적 높게 나타났다. "한광"의 아미노산 함량은 2,567 mg%로 대비품종보다 112.7% 높았다.
차나무과에 속하는 노각나무(Stewartia Koreana)는 내음성이 강하고 공해에 잘견디는 수종으로서 6월말부터 8월에 걸쳐 흰색의 동백꽃 모양의 꽃이 피고, 수피의 모양이 모과나무의 수피와 비슷한 홍황색의 광택이 나는 비단과 같은 얼룩무늬 수피를 가지고 있어 멀리서 보아도 눈에 띄일 정도로 아름다운 모습을 지녔으며, 가을에는 단풍의 아름다움도 커 조경 및 원예적 가치가 높은 수종이다.(중략)
야생 차나무집단의 임분구조와 현존량의 관계를 파악하기 위하여 지역, 위도 등을 고려하여 12개 야생 차나무 집단을 선정하여 임분구조와 현존량을 조사하였다. 차나무 집단별 평균 근원직경은 집단별 평균 수령과 유의적인 상관관계가 있었으나 집단별 평균 수고, 밀도, 근원단면적은 집단별 평균수령과 유의적인 상관관계가 없었다. 관목층인 차나무 집단의 밀도와 근원단면적은 교목층의 흉고단면적과 유의적인 상관관계가 없었다. 차나무의 표본목 측정 결과 근원직경이 증가함에 따라 줄기와 가지, 뿌리의 건중량은 지수함수적으로 증가하였으며, 1년생 잎과 소지의 건중량은 직선적으로 증가하였다. 2년생 이상 잎 건중량의 경우 근원직경과 상관관계가 없었다. 근원직경이 증가함에 따라 줄기와 가지, 뿌리의 건중량이 증가하는 것은 근주당 줄기의 수가 증가하기 보다는 좋기의 평균 직경과 수고가 증가하기 때문이었다. 차나무 집단의 임목 전체 현존량은 1,162~11,474kg/ha, 주 이용 대상인 1년생 잎의 현존량은 165~1,341kg/ha로서 집단간 큰 차이가 있었으며, T/R율은 1.5~2.8의 범위를 보였다. 축적기관인 줄기와 가지, 뿌리의 현존량은 평균 수령, 평균 근원직경, 밀도와는 독립적이었으나 근원단면적과 유의적인 상관관계가 있었다. 생산기관인 1년생 잎과 소지의 현존량은 평균수령, 평균 근원직경과는 독립적이었으나, 근원단면적, 밀도와 유의적인 상관관계가 있었다.
본 연구는 제주도에 자생하는 차나무과 식물을 대상으로 식품소재 또는 생약으로의 활용 방안을 모색하고자 angiotensin I converting enzyme(ACE) 저해활성, aminopeptidase N(APN) 저해활성 및 $\alpha$-amylase 저해활성을 조사하고, 항산화활성을 검색하고 TLC를 이용하여 분석하였다. ACE 저해활성은 후피향나무(수피)와 비쭈기나무(잎)에서 50% 이상의 저해활성을 보였으며, APN 저해활성은 비쭈기나무(잎과 수피)와 후피향나무(수피)에서만 양의 활성을 보였다. $\alpha$-amylase 저해활성은 동백나무(열매), 우묵사스레피나무(수피), 후피향나무(수피)와 차나무(줄기)에서 30% 이상의 저해활성을 보였다. 항산화활성은 비쭈기나무(수피), 후피향나무(수피), 차나무(잎)에서 30% 이상의 다소 높은 전자공여능을 나타내었다. 특히, 비쭈기나무(수피)는 dot-blot test에 의해 다른 종에 비해 활성이 높아 $1.25\;{\mu}g/ml$의 낮은 농도에서도 높은 항산화활성을 보였다. TLC 분석에 의해 비쭈기나무(수피)에서 EGC(Rf 0.26) 활성이 높았으며, 비쭈기나무, 우묵사스레피나무, 후피향나무의 수피에서 EGCG(Rf 0.09) 활성이 높게 검출되었다. 그리고, 표준 catechin류와는 다른 것으로 보이는 5개의 밴드(Rf 0.54, 0.46, 0.44, 0.16, 0.03)는 Folin-Ciocalteu Reagent 방법과 Ferric chloride-alcohol 방법을 이용하여 polyphenol류인 것으로 추정되었다. 이상의 결과를 토대로 사스레피나무를 제외한 차나무과 식물들은 생리활성이 높아 식품 소재 또는 생약으로의 활용이 가능할 것으로 보이며, 활성성분의 분리 및 동정 그리고 이들 물질을 이용한 임상실험 등 보다 심도있는 연구가 필요할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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