본(本) 연구(硏究)는 매자나무과(科)의 매발톱나무와 당매자나무 그리고 대극과(科)의 예덕나무와 사람주나무에 있어서 목부(木部) 방사조직(放射組織)내 에 천공(穿孔)을 지니는 방사조직(放射組織) 구성세포(構成細胞)가 존재(存在)함을 처음으로 보고(報告)하는 것으로써 천공(穿孔)을 지니는 이들 방사조직(放射組織) 세포(細胞)의 천공(穿孔)은 도관요소(導管要素)에 발달(發達)하는 천공(穿孔)과 동일(同一)하게 단일천공(單一穿孔)을 지니는 것으로 밝혀졌다.
남천은 매자나무과(Berberidaceae)의 남천속(Nandina)에 속하며 남천속에는 남천 단 한종밖에 없지만 관상용으로 재배되면서 많은 원예용 품종이 개발되어 보급되고 있다. 분포지역은 일본, 중국, 인도 등 동남아시아의 나라들 중 난대 및 열대에 속하는 지역에 자생하고 있으며, 우리나라에는 관상용으로 도입되어 재배되고 있는 도입수종이다. (중략)
본 연구에서는 저온고압 추출공정을 이용하여 전통적인 기존 추출공정과 비교함으로써 저온고압 추출공정에 의한 매자나무 수피의 항산화활성과 항암활성의 증진을 확인하고자 연구를 수행 하였다. DPPH radical 소거 활성은 5분 저온고압 처리한 추출물이 93%로 가장 높은 활성을 나타내며 대조군인 ascorbic acid의 95%와 유사한 활성을 나타내었다. 저온고압 추출공정을 통한 매자나무 추출물이 일반 열수 추출물과 비교해 xanthine oxidase 저해활성이 높게 나타났으며 특히 5분 저온고압 처리한 추출물이 56.68%의 높은 저해 활성을 나타냈다. 따라서 저온고압 추출공정을 통해 매자나무 추출물의 항산화 활성의 증진이 이루어졌음을 알수 있다. 항암활성 측정 결과, 매자나무 수피 추출물의 높은 항암활성을 확인하였으며 5분 저온고압 처리한 추출물의 암세포 억제 활성이 가장 높게 나타남에 따라 저온고압 추출공정을 통해 항암활성의 증진이 가능함을 확인하였다. 세포독성 측정 결과 5분 저온고압 추출물이 정상 세포에 대한 독성이 가장 높은데 반해 15분 저온고압 처리한 추출물의 세포독성이 제일 낮은 것으로 미루어 저온고압 추출물의 세포독성이 저온고압 추출시간의 영향을 받는 것으로 사료된다. 따라서 매자나무 수피의 생체적용이 가능한 기능성 소재로서의 이용 가능성을 확인할 수 있으며 저온 고압 추출공정의 최적화를 통한 활성물질의 추출 극대화를 통해 높은 경제적 가치를 부여해 줄 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 초고압 및 초음파 공정을 병행하여 실시하는 추출공정을 이용하여 매자나무 수피의 면역활성 및 Sarcoma-180에 의해 유발되는 복수암 및 고형암에 대한 항암활성 증진 효과를 평가하였다. 상기 추출 공정을 통해 매자나무 추출물의 수율이 일반 열수 추출에 비해 1.7배 증가하였으며, 정상세포에 대한 생존율을 80%이상 유지하는 것으로 나타나 독성 저감 효과도 갖는 것으로 확인되었다. 특히, 매자나무의 초고압, 초음파 병행 추출물이 소화기계 암세포주인 AGS와 Caco-2에 대해서 약 70%의 암세포 생육 저해활성을 나타내며, 최고 4 이상의 selectivity를 나타내며 선택적인 암세포 사멸 효과를 나타내었다. 기존의 연구에서 항암성 면역증강제로 사용되고 있는 버섯의 단백 다당체와 관련하여 영지버섯이 효과적인 항암 활성을 나타내며, 특히 위암 세포인 AGS에 대해 50 mg/mL의 고농도의 영지버섯 추출물이 76% 이상의 암세포 생육저해 활성을 나타내었다(24). 이러한 연구 결과와 비교할 때 본 연구의 매자나무 추출물이 갖는 소화기계 암세포 생육저해 활성은 매우 높다고 할 수 있다. 또한 항암성 면역 활성 측정 결과 초고압, 초음파 병행 추출물이 일반 열수 추출 공정이나 초음파, 초고압 단독 추출 공정을 통한 추출물에 비해 nitric oxide 및 IgG의 생성을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다. 초고압 및 초음파 추출 공정이 약용작물의 활성성분 용출에 기여하며, 특히 저온 초고압 추출 공정이 매자나무의 주요 활성성분인 berberine의 용출을 증가시킨다는 연구 결과(25,26)에 미루어 볼 때 초고압, 초음파 병행 추출 공정이 매자나무 활성 성분 용출에 효과적인 영향을 미치는 것으로 사료된다. In vivo 실험을 통한 추출 공정별 매자나무 추출물의 항암 활성 평가를 통해서 상기 공정을 통한 매자나무 추출물이 40% 이상의 복수암 유발 마우스의 수명율 연장과 약 75%의 고형암 억제 활성을 나타내며 효과적인 항암활성을 확인할 수 있어, 향후 항암성 면역증강제 및 기능성 항암제로서의 기능성 소재화로서의 활용성이 매우 높을 것으로 사료된다.
속간 계통유연관계 해석을 위한 정보를 제공하기 위하여 현재까지 연구되지 않은 한계령풀의 생식기관 발생학적 형태 연구가 수행되었다. 연구결과 한계령풀의 생식기관 형태는 매자나무과의 다른 속들과 비슷한 점이 많았다. 그럼에도 불구하고, 내주피 내강벽의 발달, 미분화 종피 구조 등과 같은 새로운 생식기관 특징들이 밝혀졌다. 지금까지 계통학적으로 한계령풀속은 매자나무과 내에서 꿩의다리아재비속이나 Leontice속에 가장 가깝다고 인정되고 있는데 이들이 같은 족에 분류되어 있는 것처럼 분자계통학적 유사성과 더불어 많은 형태적인 특징들도 공유하고 있었다. 한계령풀은 기본형의 약벽형성, 분비형 융단세포, 화분모세포의 연속형 세포질분열, 약 열개시 2세포성 성숙화분, 도생배주, 후층성주심, nucellar cap의 발달, 내주피 내강벽의 형성, 마디풀형 배낭형성, 핵형 배유형성, 미분화 종피 패턴 등의 특징을 나타내었다. 과내 Nandina속과의 비교에서는 약의 열개 패턴, 소포자의 세포질 분열패턴, 종자 형태, 종피 유형 등 많은 형태적 특징에서 차이가 있었다. 비록 이 연구에서 근연속인 꿩의다리아재비속이나 Leontice속의 생식기관 정보를 충분히 이용할 수는 없었지만, 한계령풀속은 종자와 종피 형태를 근거로 매자나무과내에서 꿩의다리아재비속과 Leontice속에 가장 가까운 유연관계임을 추론할 수 있었다.
Examination of the alkaloids in the stem of Berberis amurensis $R_{UPRECHT}$ var. latifolia $N_{AKAI}$ was carried out. As tertiary bases, the biscoclaurin type base berbamine and oxyberberine as the berberine type were isolated, and jatrorrhizine, berberine, shobakunine as the berberine type and the aphorphine type magnoflorine were obtained as the quarternary bases.
깽깽이풀의 발생학적 연구가 수행되었으며, 이를 매자나무과내의 근연속 들과 비교연구하였다. 깽깽이풀의 발생학적 특징은 4포약, basic type의 약벽형성, 2핵성의 glandular tapetum, 약벽 표피세포의 숙존, 내피층이 섬유상조직으로 발달, 판개형의 약 열개, 화분모세포의 연속형 세포질분열, 정사면체형 화분사분체, 약 열개시 화분은 2세포성, 양주피성, 도생배주, 후층성주심, 한개의 포원세포, 마디풀형 배낭형성, 성숙배낭은 타원형, 핵형 배유형성, 배 발생은 Onagrad 형태, 종자는 종의가 있고, 종피는 외종피외층형 등의 특징을 나타내었다. 매자나무과내의 다른 속들과 비교한 결과 깽깽이풀속은 융단세포의 핵수, 감수분열시 세포질의 분열패턴, 그리고 외종피외층의 두께 등에서 매자나무속이나 Mahonia속 보다는 삼지구엽초속과 Vancouveria 속에 좀 더 닮았다. 또한, 약벽형성 패턴, 융단세포의 핵수, 주심cap의 형성, 반족세포의 행동패턴등에서 한계령풀속과도 유사한 형질이 있었다. 그럼에도 불구하고, 한계령풀속은 다른 많은 발생형질과 분자 data에서 깽깽이풀속과는 다르다. 따라서 발생학적 증거들은 깽깽이풀속이 삼지구엽초속(Epimedium)과 Vancouveria 속에 가장 가까운 유연관계라는 것을 제시하고 있다.
낙엽조경수목의 계절별 엽색 특성을 파악하여 식재계획 및 설계의 기초자료로 제공하고, 나아가 식재계획의 질적 향상을 도모하고자 낙엽조경수목 60과 211종을 대상으로 1992년 1월 1일부터 1993년 3월 20일까지 수목의 외형적 주요특성인 잎 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 낙엽조경수목의 잎의 감상은 귀룽나무가 3월 20일 개엽한 후 붉은인동덩굴이 낙엽한 12월 17일까지 9개월여 동안 가능하였으며, 잎의 지속기간이 8개월 이상인 수종으로는 왕보리수, 능수버들, 쥐똥나무, 찔레나무, 붉은인동덩굴, 클레마티스가 있었다. 2. 단풍전 잎이 빨강색계 수종은 꽃자두, 자주일본매자, 자주색노르웨이단풍, 수양단풍, 블랙검, 홍단풍의 7수종이 있었고, 노랑색계는 노란매자나무, 중산국수나무, 황금개나리, 황금쥐똥나무의 4 수종이 있었는데 이중 황금개나리와 황금쥐똥나무는 반엽수종이었다. 3. 단풍감상은 화살나무가 9월 6일에 단풍든후 붉은인동덩굴이 12월 17일 낙엽할 때까지 3개월 10일정도 가능하였고, 단풍색은 노랑색계가 60.7%, 빨강계가 37.4%이었다.
1997년 5월부터 8월까지 9개 조사경로에 대한 설악산국립공원 내설악의 희귀 및 멸종위기 식물을 조사한 결과, 소나무과(1종), 주목과(1종), 측백나무과(1종 1변종), 백합과(5종 1변종), 쥐방울덩굴과(2종), 미나리아재비과(4종), 매자나무과(1종), 범의귀과(2종), 장미과(1종), 제비꽃과(2종), 두릅나무과(1종), 산형과(1종), 진달래과(3종), 물푸레나무과(2종 1변종), 가지과(1종), 현삼과(1종), 마타리과(1종), 초롱꽃과(1종), 국화과(1종) 등 19과 32종 3변종으로 총 35종류였다. 등산로 주변에서 확인된 이 식물종들은 보행자들에게 쉽게 눈에 띄기 때문에 식, 약용 등 인위적인 훼손의 우려가 많아 종 및 서식지 수준에서의 특별한 보호가 요구된다. 특히 설악눈주목, 노랑만병초, 월귤, 산마늘, 한계령풀은 개체수가 적고 생육상황이 좋지 못하기 때문에 적극적이고 지속적인 서식처 관리가 필요한 것으로 판단된다. 특히 설악눈주목, 노랑만병초, 월귤, 산마늘, 한계령풀은 개체수가 적고 생육상황이 좋지 못하기 때문에 적극적이고 지속적인 서식처 관리가 필요한 것으로 판단된다.
Phytobiotic으로 활용 가능한 소재를 선발하기 위하여 9종의 약용식물인 진피, 매자나무 뿌리, 매자나무 줄기, 상백피, 석곡, 석창포, 취나물, 택사, 호장근의 열수 추출물을 대상으로 항산화성 및 항균활성을 조사하였다. 호장근은 총폴리페놀 함량이 $725.8{\mu}g/mL$로 가장 높았으며, 전자공여능이 85.9%, 아질산염 소거능이 92.7%로 우수한 항산화성을 나타내었다. 또한 호장근은 0.8 mg/mL의 농도에서 P. aeruginosa, E. coli, B. cereus, S. Typhimurium, L. monocytogenes, K. pneumoniae, S. aureus의 생육을 저해하였다. 호장근 추출물은 7종의 균주에 대해 항균활성을 나타내었고, 특히 K. pneumoniae, S. aureus에 대해서 지속적인 항균활성을 나타내었다. K. pneumoniae, S. aureus에 대한 $IC_{50}$은 각각 6.24 mg/mL, 1.8 mg/mL이었다. 호장근은 항산화성 및 항균활성을 동시에 가지는 기능성 약용식물 추출물로 가축의 phytobiotic소재로 활용 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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