한약재로 사용되는 방풍류는 절단되어 유통되므로 외부 형태적인 특징만으로 구분하기가 어려워 방풍류로 사용되는 방풍, 식방풍, 석방풍, 갯방풍 등 4종에 대해 PCR에 기초한 RAPD 마커를 이용하여 SCAR 마커를 개발하고자 하였다. RAPD 분석결과 밴드의 패턴은 다양하게 나타났으며 다형성의 밴드 수는 총 215개로 전체 밴드수의 98%였다. RAPD 분석에서 각 방풍류를 구별 할 수 있는 특이적인 밴드를 나타내는 primer는 방풍에서 4개의 primer, 식방풍은 6개의 primer, 석방풍은 4개의 primer, 갯방풍은 6개의 primer를 선발하였고, 그 중 특히 primer 425는 4종의 방풍류의 감별에 유용하였고, 이를 이용하여 SCAR마커로 전환하는데 이용하였다. 특이적인 단편을 클로닝하여 염기서열 분석으로 특이 primer를 제작하고 제작된 primer로 방풍류 시료 16개에 적용하였을 때, 국내의 야생에서 주로 자생하는 석방풍은 215 bp, 그리고 국내에서 가장 많이 재배 또는 생산되는 갯방풍은 177 bp와 300 bp에서 뚜렷하게 나타났다. 따라서 갯방풍과 석방풍의 감별 가능성을 제시할 수 있으며 개발된 SCAR 마커를 이용하여 시중에 유통되고 있는 방풍류 건조약재의 감별에 유용한 마커로 활용될 수 있을 것이다.
우리나라 동해안에 서식하는 염생식물인 갯방풍으로부터 2개의 polyacetylene 화합물인 falcarindiol(1)과 falcarinol(2), 4개의 coumarin 화합물인 bergapten(3), xanthotoxin(4), umbelliferone(5), scopoletin(6) 및 1개의 sesquiterpene 화합물인 $(5\beta,10\alpha)$-lasidiol angelate(7)가 분리되었다. 이들 화합물 중 scopoletin(6)과 $(5\beta,10\alpha)$-Lasidiol angelate(7)는 갯방풍으로부터 처음 분리되어진 것이다. 분리된 화합물의 구조결정은 $^1H$ COSY, HMQC 그리고 HMBC와 같은 2D NMR 분광학적 실험과 문헌에 보고 된 값을 비교하여 이루어졌다.
갯방풍(防風)의 품질(品質)은 홍색(紅色)의 착색과정(着色過程)에 따라 크게 좌우(左右)되기 때문에 보다 확실(確實)한 착색기술(着色技術)의 확립(確立)이 요망(要望)된다. 따라서 본 실험(實驗)은 갯방풍(防風)의 Anthocyanin 생성(生成)에 미치는 환경요인(環境要因)을 구명(究明)하고자 수행(遂行)하였던 바 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 온도처리(溫度處理)에 따른 갯방풍(防風)의 발아율(發芽率)은 20/$15^{\circ}C$ 에서 가장 높았고, 30/$25^{\circ}C$에서는 거의 발아(發芽)가 되지 않았다. 또한 지상부(地上部) 생체중(生體重)은 25/$20^{\circ}C$에서 가장 양호(良好)했다. Anthocyanin 생성(生成)은 15/$10^{\circ}C$의 온도(溫度)에서 가장 높았고, 30/$25^{\circ}C$의 고온(高溫)에서 억제(抑制) 되었다. 2. 각(各) 온도조건(溫度條件)에서 광처리구(光處理區) 간(間)의 지상부(地上部) 생체중(生體重)에는 큰차가 없었다. 또한 광(光)은 Anthocyanin 생성(生成)을 촉진(促進)하는 것으로 인정(認定)되었으며, 특히 광(光)의 그 촉진작용(促進作用)은 저온(低溫)에서 더욱 효과적(效果的)이었다. 3. 자외선처리(紫外線處理)에 따른 지상부생육(地上部生育)은 전반적(全般的)으로 큰차는 없었지만, 25/$20^{\circ}C$에서는 자외선(紫外線) 투과구(透過區)가 자외선(紫外線) 차단구(遮斷區)에 비해 양호(良好)한 경향(傾向)을 보였다. Anthocyanin생성(生成)은 자외선투과구(자외선투과구)가 자외선차단구(紫外線遮斷區) 보다 많았던 점으로 보아 Anthocyanin생성(生成)에 대한 자외선(紫外線)의 효과(效果)가 인정(認定)되었다.
고래불 해안사구에서 2012년 6월에 염생식물의 공간분포에 영향을 주는 요인을 분석하였다. 해안에 인접하여 일차사구가 그리고 초본식생과 송림이 만나는 경계선에 2차사구가 형성되어 있다. 고래불 사구에서 염생식물은 크게 전사구와 사구저지에 분포하는 갯그령, 통보리사초, 갯메꽃, 갯씀바귀 및 갯방풍의 한 그룹, 사구저지에 주로 분포하는 갯완두와 왕잔디의 두 번째 그룹, 그리고 배후사구인 송림 내에 분포하는 곰솔, 순비기나무 및 해란초의 세 번째 그룹으로 구분할 수 있다. 해안으로부터 거리에 따른 염생식물의 분포는 갯씀바귀 - 갯그령 - 통보리사초 - 갯메꽃 - 갯방풍 - 왕잔디 - 갯완두 - 해란초 - 순비기나무의 순이었다. 모래의 이동이 많아서 사구 내에서 비교적 불안정하고 변화가 많은 서식지에는 갯그령, 통보리사초, 갯메꽃, 갯씀바귀 및 갯방풍이 주로 분포하였다. 순비기나무는 안정된 서식지에 분포하였다. 고래불 사구에서 염생식물의 분포에 가장 중요하게 영향을 주는 요인은 해안으로부터 거리, 지형 그리고 송림의 분포라고 결론지을 수 있다. 고래불 사구는 상대적으로 인간의 간섭이 적고 식생이 잘 보전된 지역이다. 따라서 다른 사구 지역에 비해 인간의 간섭보다는 자연적인 과정들에 의한 물리화학적 요인들의 상이한 분포가 염생식물의 공간분포에 더욱 중요하다. 고래불 사구에서 중요한 자연적인 과정들은 파랑에 의한 해안선의 전진과 후퇴, 바람과 파랑으로 인한 모래의 침식과 퇴적 그리고 해수의 산포이다.
본 연구는 농업 자원식물의 남한 내 분포현황 및 유전자원 보존대책 확립의 일환으로 갯방풍의 자생지 생태 및 환경특성을 해안별로 조사한 바 이의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 갯방풍의 분포는 갯방풍은 내륙해안과 도서지역의 해안 등 거의 전 지역의 대부분 사토에서 생육하고 있었다. 자생지는 만조선과 28.2m 거리, 해발고도 2.7m의 사구에 자생했으며, 해안별로는 동해안의 자생지가 서남해안에 비해 매우 넓고 밀도와 피도가 높았다. 2. 자생지의 혼생식물은 35여 종이었으며, 그 중 갯씀바귀, 좀보리사초, 통보리사초, 갯그령, 갯쇠보리, 띠 등의 밀도와 피도가 높았다. 3. 자생지의 연평균강수량 및 온도는 전체 평균이 각각 1250.3 mm, $12.5^{\circ}C$이었으며, 해안지역별로 보면 남해안이 연평균강수량 1427.3mm, $14.3^{\circ}C$로서 동해안의 1111.1 mm, $11.3^{\circ}C$보다 강수량이 많고 온도도 높은 편이었다. 4. 자생지의 토양의 화학적 특성은 pH가 전체평균 7.9로서 약 알카리를 띠고 있었으며, 유기물함량은 0.23%로 미약하였다. $P_2O_5$와 Ca 함량은 비교적 많았고, K은 극소량이었으며 Na이 상대적으로 적어 생육과 염분과의 상관관계가 크지 않는 것으로 보였다. 해안별로는 동해안이 서남해안과 다소의 차이를 보였다.
본 실험의 목적은 간척지 토양에서 다른 EC처리에 따라 향부자와 갯방풍의 생장 및 기능성물질 차이를 분석하고자 수행하였다. 향부자와 갯방풍 종자를 트레이에 파종 후 8주간 온실에서 육묘하였고 새만금 지역에서 채취한 간척지 토양을 담은 포트에 이식하였다. 식물은 EC농도에 따라, 대조구, 1, 2, 4, $8dS{\cdot}m^{-1}$ 조건으로 12주간 실험을 진행했고 추가로 간척지 토양에서의 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$과 원예용 상토를 구분하여 생육을 비교했다. 향부자의 초장, 엽장 엽폭은 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높았다. 엽수, 화방 수, 인편 수는 EC $2dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 크고 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 적었으며, SPAD는 EC 2와 $4dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 높고 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$에서 가장 낮았다. 지상부와 지하부의 생체중은 EC $2dS{\cdot}m^{-1}$까지 증가하다가 농도가 증가함에 따라 값이 감소했다. EC $1dS{\cdot}m^{-1}$ 조건에서 간척지토양과 원예용 상토에서 자란 작물의 생육을 비교했을 때 SPAD, 엽수, 화방 수, 인편 수, 지상부와 지하부의 생체중은 원예용 상토에서 더 높았다. 갯방풍은 모든 생육 조건에서 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$가 가장 낮았으며 EC $8dS{\cdot}m^{-1}$을 제외하고 다른 처리구에서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었다. 향부자는 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 p-coumaric acid 함량이 가장 높았고, 갯방풍의 지상부는 catechin의 함량이 대조구에서 가장 높았으며 지하부는 EC $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 benzoic acid 함량이 가장 높았다. 간척지 토양을 EC $4dS{\cdot}m^{-1}$ 이내로 관리 할 수 있다면 향부자와 갯방풍의 재배가 가능할 수 있을 것으로 판단된다.
한약재 및 식용으로 사용되는 순비기나무, 번행초, 갯방풍의 재배 한계지역과 생리활성 성분의 효능은 다음과 같다. 1. 순비기나무, 갯방풍의 서해안 북방한계지역은 태안반도이며, 동해안 북방한계지역은 강원도 지역으로 확인되었고, 번행초의 서해안 북방한계지역은 전라남도이고 동해안 북방한계지역은 경상북도 울릉군 지역이었다. 2. 자생지가 해안 200 m 이내 모래점토와 점토흙이 혼합된 지역에서 직사광선은 받는 우점식생이 없는 것을 볼 때 재배 지역은 해안지역과 인접한 지역은 재배 가능지역으로 판단된다. 3. 생리활성효능을 RAW 264.7 세포와 HL-60 세포를 이용하여 확인한 결과 유효한 항염효능은 확인하지 못하였고, 항암활성을 검정한 결과 순비기나무, 번행초는 억제활성이 없었고, 갯방풍은 $100{\mu}g/m{\ell}$에서 60%, $200{\mu}g/m{\ell}$에서 72%의 증식억제 효과를 확인하였다.
한반도 동해안 해수욕장 주변의 해안사구 식생양상을 분석한 결과는 다음과 같다. 식물군락은 좀보리사초군락, 우산잔디군락, 왕잔디군락, 해당화군락, 순비기나무군락, 통보리사초 전형군락으로 구분되었다. 이들 군락은 통보리사초, 갯메꽃, 갯씀바귀, 갯그령, 갯완두, 갯방풍의 식별종으로 보아 갯방풍군강(class)의 통보리사초군목에 포함되었다. 순비기나무군락은 해수욕장 주변의 해안사구 식물군락 중 가장 이질적이었으며 왕잔디군락은 전형적인 해안사구 식물군락과 가장 가깝게 결합하였다. 해안사구의 배후지 근처에 나타나는 해당화군락과 순비기나무군락은 해수욕장 주변의 인위적 간섭이나 교란 등에 의하여 사빈의 해안사구에 출현한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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