잡초종자(雜草種子) 발아(發芽)에 미치는 광(光)의 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 왕바랭이, 냉이, 털비름, 개비름, 쇠비름, 명아주, 까마중, 강아지풀, 바랭이를 공시(供試)하여 시험(試驗)을 수행(遂行)하였다. 1. 대부분의 공시잡종(供試草種)은 $25^{\circ}C$ 이상(以上)에서 강(强)한 광발아성(光發芽性)을 보였으며 낮은 온도하(溫度下)에서는 발아(發芽)가 저조(低調)하였다. 그러나 피, 강아지풀, 바랭이는 대체적으로 발아율(發芽率)이 떨어진 반면, 털비름, 개비름, 쇠비름은 높은 발아율(發芽率)을 유지(維持)하였다. 2 개비름, 쇠비름, 털비름은 적색광하(赤色光下)에서 발아(發芽)가 촉지(促進)되었으며 원적색광(遠赤色光)에서는 발아(發芽)가 현저히 억제(抑制)되었다.3. 털비름, 개비름, 쇠비름은 red/far-red 광(光)에 의한 가역반응(可逆反應)을 나타내는 것으로 보아 종자발아시(種子發芽時) Phytochrome이 관여하고 있음을 알 수 있었고 피, 왕바랭이는 적색광(赤色光) 및 자색광(白色光)과 청색광(靑色光) 연속조사하(連續照射下)에 관여하는청색광(靑色光) 색소(色素) (HIR 색소(色素))가 관여하는 것으로 추정(推定)되었다.
본 연구에서는 쇠비름을 메탄올로 추출하여 식품의 부패나 식중독성을 유발하는 세균과 곰팡이에 대한 추출물의 항균활성을 검토하고 그들의 최소생육저해농도를 결정하였으며 쇠비름 추출물의 구성성분과 함량을 분석하였다. 쇠비름은 특히 P. citreonigrum 균주에 대해 매우 높은 항균효과를 보였고 S aureus, K. pneumoniae에 대해서는 benzoic acid에 상응할 만한 항균효과를 나타내었다. 쇠비름 메탄올 추출물은 200mg/$m\ell$ 농도에서 S. aureus와 P. citreonigrum의 생육을 억제하였고, 250 mg/$m\ell$ 농도에서 K. pneumoniae의 생육을 억제하였으며, 300 mg/$m\ell$ 농도에서 P. aeruginosa와 E. coli의 생육을 억제하였다. 따라서 이들 균주에 의한 식품의 부패 및 식중독이 우려되는 식품의 항균제로서 쇠비름의 사용 가능성을 볼 수 있었다. 쇠비름 메탄올 추출물의 분석결과 전체 147가지 성분이 분석되었으며 acid 및 ester류가 41.06%로 추출물의 가장 많은 부분을 차지하고 있었다. 또한 세균, 곰팡이, 효모와 같은 미생물에 항균활성을 나타내는 것으로 보고되어 있는 2,3-dihydro-benzofuran, 4-hydroxy-3-methoxy- benzoic acid와 4-hydroxy benzeneethanol 등의 성분들이 검출되었다.
본 연구에서는 쇠비름 추출물의 항산화 효과 및 위궤양 유발 병원균으로 잘 알려진 Helicobacter pylori에 대한 항균 효과를 알아보고자 하였다. 쇠비름의 유기용매 추출물의 항산화 효과는 총 페놀 함량, 전자공여능, SOD 유사활성, TBARS 등을 통하여 검증하였다. 쇠비름의 총 페놀 함량은 약탕기 추출물에서 72.2 mg%로 가장 높게 나타났고, 전자공여능은 ethyl acetate 분획물이 91.8%와 methanol 분획물이 90.6%로 나타났다. SOD 유사활성은 2.5 mg/$m{\ell}$의 농도에서 ethyl acetate 분획물 17.4%와 petroleum ether 분획물 16.4%로 높게 나타났다. 쇠비름의 TBARS에 의한 항산화 효과는 유의적으로 나타나지 않았다. Paper disc 법에 의한 Helicobacter pylori 항균 활성의 경우, 쇠비름 추출물의 농도가 증가할수록 inhibition zone 크기가 증가하였고, 쇠비름의 petroleum ether 분획물 10,000 ppm 농도에서 가장 큰 활성이 나타났다.
1. 충남지역 시설채소재배지에서 발생한 잡초는 약 30여종이었으며 구슬갓냉이, 둑새풀, 별꽃, 쇠비름, 바랭이, 명아주 등이 전반적으로 우점도가 높은 것으로 나타났다. 2. 충남지역의 서북부 해안지역에서는 별꽃, 쇠비름, 둑새풀, 서남부 해안지역에서는 구슬갓냉이, 바랭이, 별꽃, 내륙북부지역에서는 구슬갓냉이, 둑새풀. 바랭이, 내륙남부지역에서는 구슬갓냉이, 둑새풀, 쇠비름 순으로 높은 우점도를 나타냈다. 3. 충남지역의 배추포장에서는 별꽃, 구슬갓냉이, 쇠비름, 무포장에서는 구슬갓냉이, 털비름, 별꽃 등, 오이포장에서는 털비름, 별꽃, 바랭이 등, 파포장에서는 구슬갓냉이, 쇠비름 등이 높은 우점도를 나다냈다.
둥근잎꿩의비름의 분포와 자생지에서의 생육 환경 및 형태적 특성조사를 통하여 자원식물로서의 둥근잎꿩의비름의 효과적인 보존과 화훼재배화를 위한 기초자료를 얻고자 본 연구를 실시하였다. 둥근잎꿩의비름은 주왕산국립공원을 중심으로 그 인근에 분포하고 있었으며 타 지역에서는 그 분포를 확인할 수가 없었다. 주왕산 인근지역으로서는 영덕 옥계계곡의 절벽틈에서 둥근잎꿩의비름이 발견되었다. 둥근잎꿩의비름은 대체로 250~450m 고도의 중간 산지의 경사가 매우 가파른 절벽의 바위틈에서 자라고 있었다. 자생지의 토양수분은 건조한 편이며, 광도는 노지 맑은 날 자연광의 1% 미만에서부터 90% 이상까지 되어 광에 대한 적응성이 매우 강할 것으로 생각되었다. 하지만 공중습도, 기온, 지온 등은 이들이 자생하는 지역이 물이 많은 계곡의 주변이긴 하지만 평지와 비해 별차이가 없었다. 자생지의 토양산도는 대체로 pH 6.4~7.0 정도로 약산성 혹은 중성의 토양반응을 보였으며, 유기물 함량은 비교적 높게 나타났다. 인산, 칼리, 마그네슘 둥 무기원소의 함량도 비교적 높게 나타났다. 둥근잎꿩의비름이 분포하고 있는 주변지역에는 10종 내외의 일부 한정된 초종만이 분포하고 있었으며, 인근에 분포하고 있는 주요식물로는 산조팝나무, 부처손, 바위떡풀, 털일엽초, 바위채송화 등 건조한 곳에서 잘 자라는 식물들이 주종을 이루는 것을 볼 수 있었다. 1평방제곱미터 방형구내에 분포하고 있는 둥근잎꿩의비름수는 대체로 10여 개체 안팎으로 그 피복도도 20% 미만이었다. 한편, 둥근잎꿩의비름의 생육은 자생지에 따라 크게 차이가 나는 것을 볼 수가 있었다.
본 연구에서는 신생아 질환과 사망 원인 중 첫 번째에 해당하는 설사의 주된 원인균인 C. jejuni와 기타 장내 염증 유발 유해 세균에 대한 쇠비름 추출물의 항균력을 검증하였다. 과거부터 민간이나 한방에서 널리 사용되어져 온 쇠비름은 각종 항균 효과나 항염증, 항암 효과 등이 있는 것으로 알려져 있다. 쇠비름을 각종 유기용매와 열수로 추출하여 Salmonella typhimirium, Salmonella enteriditis, Shigella dysenteriae, Shigella flexneri, Shigella sonnei 및 C. jejuni에 대한 항균활성을 조사해 본 바, 쇠비름의 ethylacetate 추출물 및 열수 추출물이 이들에 대한 항균력을 나타내었다. 쇠비름의 ethylacetate 추출물이 10 $mg/m{\ell}$ 농도에서 Salmonella typhimurium에 대해 가장 높은 항균력을 나타내었고, 열수 추출물도 유사한 항균성을 나타내었다. C. jejuni에 대한 쇠비름 열수 추출물의 MIC 범위는 10~20 $mg/m{\ell}$였으며, $MIC_{50}$은 10 $mg/m{\ell}$, $MIC_{90}$은 20 $mg/m{\ell}$이었다. 쇠비름 열수 추출물은 10 $mg/m{\ell}$ 이상의 농도에서 C. jejuni에 대한 강한 항균력을 나타내 보였다. 또한 액체 배지에 배양한 C. jejuni에 대해 쇠비름의 열수 추출물이 10~20 $mg/m{\ell}$ 농도에서 36시간까지 성장 억제 효과를 보였다.
본 연구에서는 쇠비름의 활용가치를 높이고 기능성 소재로서의 이용 가능성을 타진하기 위해 쇠비름 물 및 에탄올 추출물의 항산화와 항염증 활성을 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능과 FRAP을 이용한 총 항산화 효능 평가 결과 에탄올 추출물이 물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였고, ABTS 라디칼 소거능은 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서만 쇠비름 물 추출물의 활성이 더 높았다. 한편, 세포독성을 살펴보기 위하여 쇠비름 물 및 에탄올 추출물을 이용해 대식세포에 MTT assay를 수행한 결과, $4,000{\mu}g/mL$의 이하 농도까지는 세포의 생존율에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다. $1.0{\mu}g/mL$ LPS로 염증반응을 유도시킨 세포에 대해 쇠비름 물 추출물에 비해 에탄올 추출물이 더 효과적으로 농도의존적인 NO와 ROS 생성 억제 효과가 있었다. 추가적으로 세포의 항염증 효능의 지표 단백질로 알려진 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 발현을 확인하였을 때 LPS 단독 처리군 대비 쇠비름 에탄올 추출물에서 3가지 단백질 모두의 발현양이 감소하는 것을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 쇠비름 에탄올 추출물은 물 추출물에 비해 높은 항산화와 항염증 활성을 가지는 것으로 확인되었으며, 추후 쇠비름의 유효성분 추출을 통한 항염증 물질의 연구와 염증 억제 성분의 분리 및 그 작용기전 연구에 기초 자료가 될 것으로 사료된다.
쇠비름(Portulaca oleracea.L)은 쇠비름과에 속하는 한해살이풀로서 리놀렌산과 같은 불포화지방산, 페놀성 화합물, 플라보노이드, 비타민 C, 미네랄 함량이 높은 것으로 보고되어 있다. 본 연구에서는 쇠비름 추출물을 이용하여 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 광노화 억제능을 확인하였다. Matrix metalloproteinases는 세포의 기질을 분해하는 효소로 MMP-1는 collagenase, MMP-2와 MMP-9는 gelatinases로 피부 진피층을 구성하는 type I collagen을 분해시키는데 영향을 미친다. UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 쇠비름 추출물을 처리했을 때 MMP-1, -2, -9의 발현이 감소하였으며, type I procollagen의 발현은 증가하는 것으로 나타났다. 또한 쇠비름 추출물을 처리한 군에서 UV에 의한 ROS 생성이 감소하였는데 이는 Nrf-2의 활성화를 통한 항산화 인자 SOD-1과 OH-1의 발현 증가로 인해 세포내 ROS 생성이 감소한 것으로 사료된다. 따라서 본 연구 결과를 통해 쇠비름 추출물이 UVB를 조사한 인간각질형성세포에서 MMP 인자 및 항산화 인자의 발현 조절을 통해 광노화로부터의 세포 보호 능을 가지는 것을 확인하였으며 나아가 화장품 소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.
쇠비름 (Portulaca oleracea)의 항산화 효과를 탐색하기 위해 MeOH과 CH$_2$Cl$_2$를 이용해서 추출하여 crude extract를 조제하였다. 그리고 이 조추출물 (crude extract)에 대해 n-hexane, 15% aq. MeOH, EtOAc, n-BuOH, $H_2O$로 순차적으로 용매분획하였다. 쇠비름의 조추출물과 각 분획물들에 대해 DPPH radical 소거능과 마우스 간 균질물 (homogenate)을 이용한 과산화지질 억제능을 측정하였다. 그 결과 쇠비름 조추출물이 DPPH 라디칼에 대한 강한 소거작용과 in vitro 과산화지질 억제효과가 있음이 확인되었다. 조추출물의 DPPH radical 소거효과에 대한 $IC_{50}$/은 53.33 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로 천연 항산화제인 L-ascorbic acid (1.25 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)와 a-tocopherol (6.99 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)보다는 약하지만, 합성 항산화제로 널리 사용되고 있는 BHT(87.84 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$)보다는 월등히 뛰어난 라디칼 소거능이 관찰되었다. 또한 각 분획물 중 EtOAc와 n-BuOH 분획물의 DPPH라디칼 소거효과가 가장 우수하였다. 마우스 간 균질물(mouse liver homogenate)을 이용한 과산화지질 저해효과에 대해서도 쇠비름 조추출물의 농도의존적인 (0.1 mg/$m\ell$~5 mg/$m\ell$) 상관성이 관찰되었으며, 특히 n-BuOH 분획물은 L-ascorbic acid의 효과와 거의 대등한 것을 나타났다. 이것으로 쇠비름 조추출물이 항산화효과 (in vitro)가 있음이 증명되었으며, 이 항산화활성은 극성이 비교적 큰 화합물들에 의한 것임을 추정할 수 있다. 현재 쇠비름 추출물로부터 항산화활성성분을 분리하기 위한 연구가 진행 중이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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