느릅나무 추출액을 0, 10, 20, 30% 첨가한 식빵을 제조한 결과, 추출액의 첨가량이 많을 수 록 반죽수율은 다소 증가하였으며, 식빵의 부피도 약간 증가한 것으로 나타났다. 빵의 기계적 특성을 조사한 결과 경도(hardness)의 경우 느릅나무 추출액 30%에서 가장 높았으며, 탄력성(springiness)의 경우 20% 첨가군에서 가장 높은 결과를 나타내었고, 점착성(gumminess)과 씹힘성(chewiness)은 느릅나무 추출액 함량이 높을 수 록 증가하였다. 색도의 경우 L 값은 대조군에 비해서 느릅나무 추출액 농도가 높을 수 록 낮은 값을 나타냈었으며, a 값은 느릅나무 추출액 10%, 20% 첨가군에서 대조군에 비해 약간 증가되었고, b 값은 모든 첨가군에서 뚜렷한 차이가 없었다. 관능검사에서는 느릅나무 추출액 10% 첨가군에서 가장 좋은 기호도를 보였으나, 반죽수율이나, 물성 특성에 미치는 영향과 느릅나무 추출액의 기능성 성분을 고려할 때 20% 첨가군이 적합한 것으로 판단된다.
인체 암세포계(MG-63 골육암 세포, HT-29 인체 결장암세포, K-562 백혈암세포)를 이용하여 느릅나무 근피 메탄올 추출물, 열탕 추출물 및 즙액에 의한 암세포 성장에 미치는 효과를 검토하였다. 느릅나무 근피 메탄올 추출물, 열탕 추출물 및 즙액은 낮은 농도에서부터 인체 골육암 세포의 증식을 억제시켰다. 인체 결장암세포와 백혈암세포에서도 느릅나무 근피 메탄올 추출물, 열탕 추출물 및 즙액은 낮은 농도인 1 mg/ml에서부터 활성을 나타내어 40% 이상으로 암세포 증식 억제효과를 나타내어 앞서의 MG-63 골육암 세포에서 보다 그 증식 억제효과가 높은 것으로 나타났다. 느릅나무 근피 메탄올 추출물, 열탕 추출물 및 즙액을 골육암과 결장암세포에 투여한 2일 후에 세포내의 DNA 합성에 미치는 영향을 측정한 결과, 농도 의존적으로 암세포의 DNA 합성을 저해하는 것을 살펴 볼 수가 있었다. 따라서 느릅나무 근피 추출물은 인체 암세포 증식을 크게 억제하였으며 열탕 추출물에서도 항암활성 효과를 보여 느릅나무 근피 유래 생리활성 물질은 열에 안정한 것으로 여겨진다.
느릅나무(Ulmus cotex) 근피의 추출액을 농도별로 첨가한 후 식빵의 품질특성을 기계적, 관능 검사 및 저장기간별 미생물수의 변화를 관찰한 결과, 느릅나무 추출액이 농도를 증가함에 따라 식빵의 수율은 증가하였으나 반죽의 부피와 수율 그리고 비용적은 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 식빵의 표면 색도 중 L값과 내부색도 a 값은 느릅나무 추출액의 농도의 증가함에 따라 유의적으로 증가하였으나, 내부색도 L값에는 추출액 농도의 증가에 따라 각 군간의 유의적인 차가 관찰되지 않았다. 식빵의 기계적인 검사에서 경도, 검성은 느릅나무 추출액을 30% 첨가한 식빵군이 가장 높았으나, 검성은 추출액의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 관능검사에서는 flavor와 조직감 및 전반적인 기호도에서 느릅나무 10% 추출액 첨가 식빵에서 제일 우수하게 나타났으나 추출액의 농도를 20%이상 증가시킴에 따라 식빵의 색과 기호도는 유의적으로 감소하였다. 일반적으로 관능검사와 기계적 검사간에 부의 상관관계를 나타내었으며, 특히 전반적인 기호도와 경도, 응집성, 탄력성, 검성 등의 기계검사 간에 부의 상관관계가 관찰되었다. 저장기간에 따른 일반 세균수의 변화는 저장 초기에는 각 군의 유의적인 차이가 없었으나 6일 경과 후 추출액의 증가에 따른 세균수의 감소가 관찰되었으며, 곰팡이는 느릅나무 추출액 첨가 식빵에서는 저장 3일까지는 관찰되지 않았고 저장기간이 연장됨에 따라 현저한 증가가 나타나지 않아 느릅나무 추출액의 탁월한 항균 활성을 입증하였다.
본 연구는 도심지 공원 내 식재된 버즘나무와 느릅나무를 대상으로 수관 내부의 온도, 풍량, 풍속 등 미기후 인자간의 상호관계를 규명하는데 그 목적이 있다. 현장조사는 여름철, 8월 한 달간 오전 09시부터 오후 06시까지 1시간 간격으로 측정하였다. 미기후 인자 측정 항목은 광량자센서(PAR Quantum Sensor SKP215), 정밀온도계측기(Pt1000-Sensor), 풍량풍속계(1467 G4 & HG4)를 이용하여 온도, 광량, 풍량 및 풍속 데이터를 수집하였다. 분석 결과, 버즘나무와 느릅나무는 두 종 모두 외부 온도에 비해 수관 내부에서 냉각효과가 있음이 입증되었다. 수관 내부의 냉각효과는 대기 중의 풍량과 풍속이 있을 때 더 효과적이었다. 바람이 있을 때, 버즘나무는 풍량에 의해 수관 내부의 온도가 더 낮아지며, 느릅나무는 풍속에 의해 수관 내부의 온도가 더 낮아지는 것으로 확인되었다. 바람이 없을 때, 두 종간 수관 내 평균온도 변화는 평균적으로 느릅나무가 $-0.9^{\circ}C$, 버즘나무가 $-0.958^{\circ}C$로 버즘나무가 느릅나무보다 식재 공간 내 온도를 낮추는데 비교적 더 효과적이었다. 본 연구는 도심 내 수목이 종별로 미기후에 미치는 영향에 차이가 있으며 또한, 수목의 미기후 형성에 영향을 미치는 인자들이 수종별로 다를 수 있음을 밝혔다는데서 의의가 있다. 향후 활엽교목 이외에 상록수, 관목류 등 다양한 수종 등에 대한 후속 연구가 필요하며, 이를 통해 도시 녹지 공간 내 미기후 조절에 효과적인 조경수를 보급하는데 기여할 것으로 사료된다.
수종간 독립성 검정결과 상수리-산초나무 외에는 지역별로 유의한 종간 상관이 서로 다르게 나타남으로써 수종간 생태적 지위의 공유관계는 수종간의 친화력뿐만 아니라 생육환경에 의한 영향도 큰 것으로 해석된다. 환경요인을 독립변수로 한 군집분석결과 물푸레나무는 화살나무, 노간주나무, 떡갈나무, 산초나무, 개옻나무 등과 같은 집단(물푸레나무-개옻나무 그룹)으로 분류되었으며, 음나무는 느릅나무, 당단풍, 병꽃나무, 물갬나무 등(음나무-느릅나무 그룹)과, 고로쇠나무는 두릅나무, 거제수나무, 서어나무 등과 같은 집단(고로쇠나무-거제수나무 그룹)으로 분류되었다. 환경요인과 군집간의 상관분석결과 지형, 해발고, 사면방향, 경사, 출현종수 등의 환경요인 중 지형과 해발고에 따른 영향을 많이 받는 것으로 분석되었다. 고로쇠나무-거제수나무 그룹은 해발고가 높은 계곡부${\sim}$사면하부에 주로 분포하는 것으로 나타났으며, 음나무-느릅나무 그룹과 물푸레나무-개옻나무 그룹 수종들은 지형적인 적응력이 높아 넓은 면적에 산발적으로 분포하는 것으로 분석되었다.
한약재로서 혼용되고 있는 느릅나무 및 시무나무의 수피와 근피의 항산화활성 및 총페놀 함량의 차이를 구명하고자 본 연구를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. DPPH 라디칼에 대해 느릅나무 근피와 수피의 80% 에탄올 추출물은 $10\;{\mu}g/ml$의 농도에서도 각각 41.4% 및 35.6%의 활성을 보여 다른 추출물의 활성 $(2.3{\sim}24.0%)$에 비해 우수한 효과를 가지는 것을 알 수 있었고, superoxide 라디칼에 대해서는 $200{\sim}5\;{\mu}g/ml$의 농도에서 느릅나무 및 시무나무의 수피와 근피로부터 얻어진 모든 추출물이 항산화제인 ascorbic acid보다 우수한 활성을 나타내었으며 특히 느릅나무 근피의 80% 에탄올 추출물과 물 추출물이 좀 더 높은 활성을 나타내었다. 사람의 저밀도지단백 (LDL) 산화에 대한 실험 결과 느릅나무 수피 및 근피의 80% 에탄올 추출물이 $10\;{\mu}g/ml$의 농도에서 84.3% 및 81.7%로 다른 추출물들의 활성 $(31.3%{\sim}78.2%)$보다 비교적 높은 것을 확인할 수 있었다. 실험된 모든 추출물은 linoleic acid 과산화에 대해서 ${\alpha}-tocopherol$보다 낮은 저해활성을 나타내었다. 한편, 총페놀 함량은 느릅나무 근피의 80% 에탄올 추출물이 50.8%로 가장 높았으며 시무나무 근피의 물 추출물이 5.6%로 가장 낮았다. 이상의 실험결과, 느릅나무의 근피와 수피가 시무나무의 근피와 수피보다 더 효과적인 항산화 활성을 보유하며 특히, 느릅나무 근피의 80% 에탄올 추출물은 가장 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다.
천연물 유래 난치성 피부질환 기능성 소재를 탐색하기 위해 느릅나무 가지를 초임계 유체 기술을 활용하여 추출을 수행하였고, 확보된 느릅나무 초임계 추출물을 수종의 피부상재균에 대하여 항균력 실험을 실시하였고, 모든 균종에 대해서 항균력이 확인이 되었으며, ABTS 라디컬 소거능과 NO 소거능 실험을 통해서 느릅나무 초임계 추출물의 항산화 활성과 항염증 활성의 우수한 활성이 확인이 되어서 산화적 스트레스 질환과 염증성 피부질환에 대해서 예방 및 치료 보완 기능성 소재로 개발이 가능성이 높다는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 느릅나무 초임계 추출물은 피부상재균에 대한 항균활성, 라디컬 소거능에 의한 항산화 활성, 과 생성된 NO 소거능에 의한 항염증활성이 각각 확인이 되었다. 이 상의 결과로 느릅나무 초임계 추출물은 항균효능, 항산화효능, 항염증 효능을 갖는 기능성 원료로서의 가능성을 확인할 수 있었고, 향후 만성 염증성 피부면역 질환 개선 및 치료 보조제 관련 의약품 또는 기능성 향장품 개발을 위한 기초 연구 자료가 될 것으로 사료된다.
고부가가치를 가진 천연식물 발효음료를 개발하기 위하여 감과 보리, 백야초와 느릅나무 등을 이용하여 3종류의 발효액과 1종류의 침출주를 제조한 후 이들의 생리기능성을 조사하였다. 노화관련 생리기능성으로 항산화활성은 느릅나무 침출주에서 99%로 제일 높았고 감으로 제조한 감식초에서도 68.3%를 보였다. 또한 SOD 유사활성은 느릅나무 침출주에서 80.6%로 제일 높았으나 여타의 발효액에서는 25% 미만의 낮은 활성을 보였다. 심혈관질환관련 생리기능성으로 항고혈압성 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성과 혈전용해활성은 모두 11% 이하의 낮은 활성을 나타내었고 항치매성 아세틸콜린 에스터레이즈(AChE) 저해활성은 느릅나무 침출주에서 54.7% 높았으나 여타의 시료에서는 10% 미만의 낮은 활성을 보였다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 대체로 느릅나무 침출주가 강력한 항산화활성을 갖고 있고 SOD 유사활성과 AChE 저해활성도 우수하였으므로 고부가가치의 건강 주류로 산업화가 가능한 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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