• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권4호
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• pp.384-393
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• 2021

Recently, due to environmental and toxicity issues, there has been increasing attention on research regarding natural products that can reduce the use of chemical fertilizers. Wood extracts derived from the biorefining process contain various fertilizer ingredients. HPLC analysis revealed that wood extract contains approximately 5.2% hemicellulosic sugar. The growth of lettuce (Lactuca sativa) upon treatment with wood extract (extract obtained from steam-exploded pine) or water-soluble fertilizers containing different nutrients was analyzed in this study. After two weeks, the growth characteristics of lettuce as affected by wood extract or water-soluble fertilizers were significantly different. The effect of water-soluble fertilizers containing ascorbic acid, magnesium sulfate, citric acid, potassium nitrate, amino acids, or seaweed extract was less desirable than that of wood extracts regarding plant height (18.6 cm), number of leaves (10), leaf length (14.1 cm), shoot fresh wight (9.8 g/plant), root fresh weight (0.8 g/plant) and shoot dry weight (0.6 g/plant). The plant height, number of leaves, leaf length, shoot fresh wight, root fresh weight, shoot dry weight of water-soluble fertilizers containing wood extract were significantly different compared to the control (plant height :13.5 cm, number of leaves : 7, leaf length : 9.4 cm, shoot fresh wight : 5.3 g/plant, root fresh weight : 0.7 g/plant, shoot dry weight : 0.4 g/plant, root dry weight : 0.07 g/plant). From these results, it was concluded that wood extract can be used as a potential water-soluble fertilizer to increase the yield of leafy vegetables.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제26권4호
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• pp.517-522
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• 2013

The effect on methanogens attached to the surface of rumen ciliate protozoa by the addition of plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) was studied with particular reference to their effectiveness for decreasing methane emission. The plant extracts (pine needles and ginkgo leaves) were added to an in vitro fermentation incubated with rumen fluid. The microbial population including bacteria, ciliated-associated methanogen, four different groups of methanogens and Fibrobacter succinogenes were quantified by using the real-time PCR. Gas profiles including methane, carbon dioxide and hydrogen, and runinal fermentation characteristics were observed in vitro. The methane emission from samples with an addition of individual juices from pine needles, ginkgo leaves and 70% ethanol extract from ginko leaves was significantly lower (p<0.05, 27.1, 28.1 and 28.1 vs 34.0 ml/g DM) than that of the control, respectively. Total VFAs in samples with an addition of any of the plant extracts were significantly lower than that of the control (p<0.05) as well. The order Methanococcales and the order Methanosarcinales were not detected by using PCR in any incubated mixtures. The ciliate-associated methanogens population decreased from 25% to 49% in the plant extacts as compared to control. We speculate that the supplementation of juice from pine needles and ginkgo leaves extract (70% ethanol extract) decreased the protozoa population resulting in a reduction of methane emission in the rumen and thus inhibiting methanogenesis. The order Methanobacteriales community was affected by addition of all plant extracts and decreased to less than the control, while the order Methanomicrobiales population showed an increase to more than that of the control. The F. succinogenes, the major fibrolytic microorganism, population in all added plant extracts was increased to greater than that of the control. In conclusion, pine needles and ginkgo leaves extracts appear to have properties that decrease methanogenesis by inhibiting protozoa species and may have a potential for use as additives for ruminants.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제34권3호
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• pp.279-286
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• 2011

The effect of allelochemicals on growth, root nodule nitrogen fixation activity, and ion patterns of soybeans were investigated. We prepared 50 g/L (T50), 100 g/L (T100), and 200 g/L (T200) extract concentrations by soaking fresh red pine needles in a nutrient solution. Adding needles to the nutrient solution increased the content of total phenolic acids, osmolality, and total ions. The total phenolic content in the T50, T100, and T200 extracts were $206{\pm}12.61$, $335{\pm}24.16$, and $603{\pm}12.30$ mg gallic acid equivalents, respectively. The $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, and $PO_4^{3-}$ content increased by adding needles to the nutrient solutions, whereas $SO_4^{2-}$ content decreased. The growth inhibition of soybeans was proportional to the needle extract concentrations, and the T100 and T200 concentrations resulted in remarkable growth inhibition. On day 20 after treatment, dry weight and nitrogen fixation activity of the root nodules were reduced by the T100 and T200 treatments, whereas the T50 treatment was not difference from the control. After day 10, total ion content in all treatment groups was not different in comparison with the control. However, total ionic content in all treatment groups decreased significantly compared with that in the control after day 20. The lowest total ion value was found for the T200 concentration. The T200 treatment also resulted in significantly reduced $SO_4^{2-}$ content. The amounts of $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, and $Mn^{2+}$ were higher than those of the control for the T50 treatment on day 10 and for T100 on day 20 after treatment. A significant increase in osmolality was observed in the T200 treatment on day 10 and in the T100 treatment on day 20. These results suggest that under severe allelochemical stress conditions, a remarkable reduction in nodule formation, nitrogen fixation activity, and ion uptake eventually resulted in a decrease in leaf production. Furthermore, increased $K^+$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Mn^{2+}$, and osmolality in soybeans exposed to lower concentrations of allelochemicals than the critical stress level helped overcome the stress.

• 한국식생활문화학회지
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• 제21권1호
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• pp.99-106
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• 2006

The purpose of this study was to investigate the effect of dietary dae-chu(Rhamnace ziziphus, A), onion(Allium cepa L., O), mixture extracts (mulberry leaf, licorice root, pine needle, angelica gigas, jujube, onion, M) on serum glucose, lipid, enzyme, phosphorus levels in rats (Sprague-Dawley male rats, $357.03{\pm}7.08g$). Serum calcium of onion group was significantly decreased (p<0.05), but mixture extracts group of Cl (p<0.05) and TBIL (total bilirubin, p<0.05) were significantly increased. Serum glucose, total cholesterol, HDL-cholesterol and triglyceride were increased experimental rats than those of the normal rats. Mixture extracts was better than other groups for lipid metabolism. Also, GPT(glutamic pyruvic transaminase) and GOT(glutamic oxaloacetate transaminase) of onion extracts were protected to liver. So mixture and onion extracts were good drink for health.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권3호
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• pp.131-136
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• 2001

산불이 곰솔림 하층식생의 구조와 쌀새(Melica onoei)의 종자발아에 미치는 영향을 조사하였다. 수관화 지소에서 당년에 출현한 종 수는 38종으로 비산화지소의 20종에 비해 현저히 증가되었다 우점종은 쌀새, 참억새, 땅비싸리, 싸리 순이었으며, 이들의 실생과 기존의 그루터기에서 나온 새순이 많이 관찰되었다. 산화 당년에 수관화 지역의 하층식생 지상부 생물량은 299.8g/㎡로 비산화지의 3배 이상이었으며, 이듬해 9월에는 하층식생의 지상부 생물량이 537.2 g/㎡로 전년도에 비해 약 1.8배 증가하였고, 비산화지소에 비해 5.8배 높았다. 이중 쌀새가 차지하는 비율은 전체의 25.7%로 가장 높았다. 쌀새의 종자발아율은 대조구가 92%이 었으며, 암처리구(D)는 86%로 대조구와 1% 수준에서 유의한 차이가 있었다. 솔잎(L)과 솔잎 추출물(E) 처리구의 발아율은 각각 45.5%, 39%로 낮았으며, 대조구와 0.5%수준에서 유의한 차이가 있었다. L+E, D+L+E 처리구의 발아율은 각각 10.5%와 4.0%로 대조구와 모두 0.1% 수준에서 유의하였다. 본 수관화 지소에서 쌀새의 우점도가 증가하는 것은 쌀새의 발아를 억제하던 타감효과 물질이 산불에 의해 제거되었고 동시에 광 조건이 개선되었기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제36권3호
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• pp.403-409
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• 2004

복합음료의 재료인 양파, 솔잎, 뽕잎, 당귀, 감초, 대추를 물과 methanol로 상온에서 각각 추출하여 전자공여능, thiosulfinate함량, ascorbic acid 함량, SOD유사황성 및 pH 1.2와 3.0에서 아질산 소거능 등을 조사하였다. SOD 유사활성은 모든 시료에서 methanol 추출이 우수하였고, 아질산 소거능은 물 추출이 우수하였고 다른 기능성 항목은 재료에 따라 추출방법에 대한 우열의 일정한 경향을 보이지 않았다. 그러나 3 hr동안 hard boil한 물추출이 thiosulfinate의 함량을 제외한 모든 기능성을 상온에서 물추출보다 증가 시켰고, 특히 상온에서 methane이 물 추출보다 높은 값을 보였던 양파, 뽕잎, 대추의 전자공여능과 당귀의 ascorbic acid 함량은 methanol 추출보다도 높은 추출 효율을 보였으므로 hard boil에 의한 물추출이 효과적인 것으로 나타났다. 단 휘발성인 thiosulfinate는 온도의 상승에 따라 그 함량이 급격한 감소를 보였으므로 이 성분은 저온에서 추출하여 혼합하는 방법을 모색해야 할 것으로 여겨진다. 아울러 hard boil에 의한 적정한 추출시간을 조사한 결과, 6 hr이면 thiosulfinate를 제외한 기능성분은 거의 용출 되어지는 것으로 밝혀졌다. 저장중의 변화를 조사한 결과, 저온저장시 ascorbic acid만이 약간의 손실이 더 있는 편이고 다른 기능성 성분은 상온 저장과 거의 같거나 저온저장이 유리하였다. 이상의 결과로 양파의 기능성 강화 복합음료의 제조는 thiosulfinate를 제외하고 6 hr 물로 고와서 추출하고 저온 저장하여야 한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제32권1호
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• pp.8-15
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• 2004

새로운 제초제 개발을 위한 선도물질을 발견하고자 본 연구를 실시하였다. 국내에 8개 지역으로부터 채취한 11개 자생식물로부터 총 187개의 식물내생곰팡이를 분리한 후 감자즙액배지와 쌀고체배지에 배양한 다음, 밭잡초와 좀개구리밥에 대한 제초활성을 조사하였다. 그 결과, 소나무에서 분리한 Gliocladium catenulatum F0006 균주의 액체배지와 고체배지 추출물이 실험에 사용한 10개의 밭잡초 중에서 도꼬마리에 대해서만 선택적으로 70%의 제초활성을 보였다. 칡에서 분리한 F0034 균주의 고체배지 추출물은 10가지 밭잡초 모두에 20%에서 100%까지의 제초활성을 보였는데, 특히 수수, 돌피, 왕바랭이 및 미국 개기장 등이 민감하게 반응하였다. 그리고 소나무에서 분리한 F0043 균주의 고체배지 추출물은 5가지 화본과 식물에 대해서만 20%에서 70%까지의 제초활성을 보였다. 한편, 좀개주리밥에 대한 실험 결과, 액체배지는 8개 균주가 배지농도 5% 이하의 농도에서, 고체배지 추출물에서는 12개 균주가 좀개리밥의 생장을 100% 억제하는 높은 활성을 보였다. G. catenulatum F0006 균주의 고체배양체로부터 반복적인 컬럼과정과 생물검정을 통하여 한 개의 제초활성 물질을 분리하였다. 이 물질은 도꼬마리에 대해서만 특이적으로 제초활성을 보였는데, $500\;{\mu}g/ml$에서는 완전히 치사시켰고, $100\;{\mu}g/ml$에서는 도꼬마리 생장을 85% 억제하였다. 분리한 물질의 분자량은 238 daltons 이었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.143-150
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• 2003

한국은 양적으로 강수량이 풍부하지만 강우현상이 편중되어 매년 일정기간의 가뭄기를 겪는다. 더구나 그 토양은 대부분 화강암에서 유래한 거친 입자의 것으로서 보수력이 낮다. 수 종의 참나무류와 소나무의 수분스트레스에 대한 반응 결과는 수분수지가 식생의 분포를 결정하는 주 요인임을 보여주었다. 뿐만 아니라 몇몇 상록식물의 월동기간 중 내한성 기작에 기인한 탈수 정도는 자연상태에서 그들의 분포와 밀접하게 관계되었다. 수분스트레스 처리 실험 결과 소나무는 건조에 대해 강한 내성을 보였지만 그 유식물은 가뭄기에 높은 고사율을 나타내었다. 그 고사율은 지소의 토양수분함량에 비례하는 경향이었다. 가뭄이 심한 6월 중 삼림토양의 수분함량과 수분스트레스 처리 실험에서 소나무 유식물이 영구위조점에 도달한 시점에서 배지토양의 수분함량을 비교한 결과는 가뭄기에 소나무 유식물의 높은 고사율이 수분부족에 기인함을 입증하였다. 대기오염물질 폭로실험 중 측정된 시료식물의 수분포텐셜은 시료식물에서 가시피해의 발생과 그 내성에 수분요인이 관계될 가능성을 보여주었다. 야외 현장 조사와 실내실험 결과 둘 다에서 심한 대기오염에 노출된 식물은 그렇지 않은 것과 비교하여 수분소실이 빠르게 일어나는데, 그것은 오염물질에 의한 잎 표면의 손상 정도와 관계되었다. 산성 토양에서 높은 함유량을 보이는 알루미늄은 식물의 뿌리생장을 억 제하거나 비정상적 분포를 가져와 수분스트레스를 유발하였다. 대기오염과 토양 산성화에 기인한 이러한 수분스트레스 효과는 한국의 기후와 토양이 가지는 기존의 수분결핍효과에 덧붙여져 삼림쇠퇴를 유발하는 주 요인으로 작용할 가능성이 있다. 토양의 유기물 함량을 높여 포장용수량 증가에 기여할 수 있는 sludge는 산성토양을 개량하는데 기존의 개량제 못지않은 효과를 보였고, 낙엽 추출물 또한 알루미늄에 의한 수분스트레스 효과를 완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다.