진달래속의 흰가루병균인 Erysiphe izuensis는 중국, 일본, 한국, 러시아 등 아시아에서만 기록되어있다. 한국에서는 무성세대의 형태적 특징에 의해, 도입된 진달래속 식물에서 E. izuensis가 기록되었다. 최근에 저자들은 산철쭉에서 흰가루병균을 국내에서 처음으로 채집하였다. 본 연구를 통하여 국내에서 E. izuensis의 유성세대의 형태적 특징과 internal transcribed spacer 염기서열을 처음으로 제공하였다. 게다가, 이 종에서 그 동안 알려지지 않았던 1차 분생포자와 분생포자의 표면구조 등 무성세대의 형태적 특징을 처음으로 기재하였다.
지리산 노고단-임걸령재에 이르는 아고산대 (해발 1,360~1,410m)삼림의 식물군집 구조분석을 위하여 25개소에 조사구(1개 조사구당 20 $\times$25m 방형구 1개씩 설치)를 설정하고 식생조사를 실시하여 얻은 자료에 대하여 TWINSPAN에 의한 classification 및 ordination의 찬 종류인 DCA기법을 적용하여 분석하였다. TWINSPAN에 의하여 5개의 군집으로 분리되어 물푸레나무-함박꽃나무군집, 신갈나무-철쭉군집, 신갈나무-물푸레나무-당단풍군집, 신갈나무-분비나무-철쭉군집, 분비나무-소나무-진달래군집으로 나뉘었다. 교목상층군에서의 천이계 열은 신갈나무 - 분비나무로 추정되었고, 종파양성에 의하면 분비나무가 우점중인 군집은 성숙단계인 안정상태이었다. 환경인자인 토양함수량과 토양산도는 조사구간에 차이가 없었다.
지리산 연기암과 임걸령 지역의 산림 식생을 파악하기 위하여 TWINSPAN 방법을 사용하여 군락을 분류하고 산림군락의 구조를 분석하였다. 연기암 지역의 산림 식생은 서어나무-졸참나무군락, 소나무-때죽나무군락, 갈참나무-서어나무군락, 갈참나무-졸참나무군락으로 분류되고, 임걸령 지역의 산림식생은 신갈나무-서어나무군락, 신갈나무-당단풍군락, 신갈나무-구상나무군락, 신갈나무-철쭉군락으로 분류되었다. 연기암 지역에서 중요치 높은 종은 소나무, 서어나무, 졸참나무, 갈참나무, 굴참나무 등의 순이며, 임걸령 지역에서 중요치가 높은 종은 신갈나무, 구상나무, 당단풍, 철쭉, 피나무 등의 순이다.
본 연구는 구상나무림(Abies koreana Wilson)의 현지본전(現地保全)을 위한 종합적 연구의 일부분으로서, 지리산(智異山) 반약봉(般若峰) 지역의 구상나무림에서 식생유형별(植生類型別) 유수발생현황(維樹發生現況)을 파악하고, 타감작용(他感作用)을 통한 추수형성저해(推樹形成沮害) 효과(效果)가 존재(存在)하는지 확인(確認)하기 위해, 직생구성(植生構成)과 추수발생(推樹發生)과의 관계, 잎조직과 토양부식질(土讓腐蝕質) 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)이 구상나무의 종자발아(種子發芽)와 외생균근균(外生菌根菌)의 호흡활성(呼吸活性)에 미치는 타감효과(他感效果)를 조사하였다. 1996년 5월부터 8월까지 반야봉 해발 1400~1700m의 지역에서 20개의 $10m{\times}10m$ 크기의 방형구를 설치하여, 천연하종량(天然下種量)과 식생(植生)을 조사하였다. TWINSPAN을 이용하여 구분된 식생류형별(植生類型別)로 토양 부식질을 채취하고, 현지에 출현빈도(出現頻度)가 높은 5종의 목본식물의 잎을 채취하여 타감작용 시험에 사용하였다. 부식질 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)은 HPLC를 사용하여 수용성 phenol화합물의 양을 정량(定量)하였다. TWINSPAN에 의한 분류분석 결과 조사지역의 구상나무림은 구상-미역줄, 구상-신갈, 구상-철쭉, 구상-산철쭉 군락으로 분류되었으며, 이 중 구상-신갈군락과 구상 철쭉 군락은 조릿대의 유무에 따라 하부군락(下部群落)으로 분류되었다. 조사지역의 구상나무의 천연하종량(天然下種量)은 1995년 9월~10월 사이에 $230,000{\pm}90,0000$립/ha이었고, 발아율(發芽率)은 25%이었다. 1996년에 조사된 표고 5cm이하 유묘(幼苗)의 밀도(密度)는 평균 52,000본/ha이었으나, 묘고 5cm이상의 유묘의 밀도는 4,000본/ha로 감소하였다. 유묘의 밀도는 식생유형별로 큰 차이를 보여서 구상-신갈-조릿대 군락의 유묘의 수는 구상-신갈-철쭉 군락의 7%에 불과하여, 조릿대로 인하여 급격히 감소하였다. 털진달래와 조릿대의 잎 추출물은 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 유의(有意)하게 저해(沮害)하였으며, 구상-신갈-조릿대 군락의 부식질 추출물도 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 81%까지 유의하게 저해하였고, 조사지에서 분리배양된 두 종의 외생균근균(外生菌根菌)중에서 젖버섯 균사의 호흡속도(呼吸速度)를 유의하게 19% 감소(減少)시켜서 조릿대에 타감효과(他感效果)가 있다고 생각된다. 구상 신갈 조릿대 군락의 부식질에서 7가지 수용성(水溶性) phen이 화합물을 추출하여 동정하였는데, 추출물 중에서 수용성 페놀화합물인 p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, syringic acid가 유의하게 높았다. 특히 p-hydroxybenzoic acid는 조릿대 뿌리에 4.2ppm으로 존재하고, 조릿대 군락의 부식질에서 16.5ppm으로 발견되었으며, 종자발아 저해효과와 유의한 부(負)의 상관(相關)(r= -0.79, p<0.05)을 나타내어 주된 타감물질인 것으로 생각된다.
지리산국립공원의 명선봉(1.586m)에서 덕평봉(1.521m)에 이르는 아고산지대를 중심으로 분포하고 있는 한국특산종 구상나무의 생육현황과 구상나무가 분포하는 천연림의 군집구조를 정확히 파악하여 앞으로 구상나무 관리의 기초자료를 마련하고자 구상나무가 생육하고 있는 지역에 26개의 방형구(20m$\times$20m)를 설치하여 식생을 조사하였다 분석한 결과 조사대상지는 신갈나무-구상나무 군집이었다 수종간의 상관관계에서는 뽕잎피 나무와 철쭉 마가목과 산벚나무, 층층나무와 시닥나무 등의 종들간에는 높은 정의 상관관계가 인정되었고 신갈나무와 쇠물푸레나무 잣나무와 노린재나무 등의 수종들간에 높은 부의 상관관계가 인정되었다 본 조사지의종다양도는 1.0572-1.0931로 비교적 낮은 편이었다. 구상나무의 활력은 저조한 것으로 나타났으며 8.32%가 고사목이었다 구상나무의 생육현황표에 의한 점수 평균은 9.03이었다 구상나무의 생육현황표에 의한 점수는 해발고와 낙엽퇴의 두께와 정의 상관관계가 인정되었다.
이 연구의 목적은 송이산 소나무림생태계의 구조와 기능, 그리고 토양 수분동태를 이해하는 것이다. 연구는 충북 괴산군 칠성면 속리산국립공원내 쌍곡의 송이산 소나무림에서, 생태계 구조에 속하는 식생구성 및 엽면적지수 그리고 기능에 속하는 광합성, 증산, 목부수분포텐셜과 토양수분변동을 측정분석하였다. 송이산의 수직적 구조로써 주요 상층식생은 소나무였고, 중층은 신갈나무, 하층은 진달래, 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무였다. 송이산의 엽면적지수는, 6월~9월에 3.8, 10월에 2.6, 11월~4월에는 2.1로 연중 변하였다. 수목들의 광합성은 8월말에 $6.0{\sim}7.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$였으나, 10월 말경에는 소나무 $4.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 신갈나무 $2.0{\mu}mol\;CO_2/m^2/s$, 철쭉은 마이너스 값이었고, 쇠물푸레나무는 낙엽되었다. 수목들의 증산량은 8월말경에 $2.5{\sim}3.5mmol\;H_2O/m^2/s$, 10월 중순경에는 약 $1.0 mmol\;H_2O/m^2/s$로 감소하였다. 신갈나무는 다른 활엽수보다 늦게까지 광합성과 증산작용을 하였다. 각 수종의 목부수분포텐셜은 소나무가 -10~ -22 bars, 진달래와 철쭉, 신갈나무, 쇠물푸레나무는 -5~-12 bars의 범위로 변화하였는데, 8월 말경이 -12 bars로 가장 낮았고, 10월 중순경에 -3 bars 정도였다. 송이산의 토양수분은 지형과 관련이 깊었다. 수분함량은 산능선부에서 7~11%, 중간인 산복에서 8~15%, 산록은 11~19%의 범위였다. 송이균환내부의 온도는 비균환보다 약 0.2~0.4 높은 경향이었고 송이원기 형성온도인 $19.0^{\circ}C$는 9월 중순경에 도달한 것으로 추정되었다. 송이균환의 수분은 비균환보다 약 0.5~2.0% 낮았다. 이것은 송이균환이 대사작용을 하면서 열이 발생하고 수분을 소비하고 있음을 나타낸다. 송이 발생에는 생태계의 구조와 기능이 복합적으로 관여하므로 이들의 관계에 대한 연구가 더욱 필요하다고 생각한다.
현재 알츠하이머 질환의 주요한 치료제는 아세틸콜린 분해 저해제(acetylcholinesterase inhibitors)이나, tacrine의 경우 간독성 때문에 지금은 거의 사용되지 않고 있다. 이외에 알츠하이머 질환의 잠재적 치료로서 항산화제와 항아밀로이드 요법이 대두되어 치매의 예방 및 치료를 위한 무독성의 약물 개발을 위해서 많은 연구가 수행되고 있으나 아직까지 치매의 발병 기전이나 뚜렷한 효능을 가진 치료제에 대한 보고가 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 새로운 자원에서 알츠하이머 질환의 치료제로서의 가능성을 탐색하고자 전초 추출물 35종과 부위별 추출물 36종의 식물 추출물 71종에서 DPPH 라디칼 소거능과 PEP 활성 저해율을 측정하였다. 항산화 활성을 살펴 본 결과, 식물 전초에서는 땃딸기(Fragaria yezoensis)에서 $90.4\%$의 라디칼 제거 효과를 보였고, 은행나무(Gingko biloba), 치자나무(Gardenia jasminoides for. grandiflora), 산철쭉(Rhododendron yedoensa var. poukhanense)등의 줄기, 털진달래(Rhododendron mucronulatum var. ciliatum), 치자나무(Gardenia jasminoides for. grandiflora)와 물개암나무(Corylus sieboldiana var. mandshurice)의 잎 부위에서 $88\%$ 이상의 높은 라디칼 제거 효과를, 산수유(Cornus officinalis) 열매 부위 추출물에서는 약 $95\%$ DPPH 라디칼 제거 효과를, 은행나무(Gi템 biloba), 우산고로쇠(Acerokamotoaum)등의 뿌리 부위에서 $85\%$ 이상의 DPPH 라디칼 제거 효과를 보였다. PEP활성의 저해율을 측정하여 비교한 결과, 식물 전초의 경우 딸기(Fragaria ananassa), 땃딸기(Fragaria yezoensis), 고추나물(Hyperircum erectum)에서 높은 저해율을 줄기 부위의 경우 다래(Actinidia arguta), 산철쭉 (Rhododendron yedoensa var. poukhanense)의 줄기 부위, 산철쭉(Rhododendron yedoensa var. poukhanense)과 생열귀나무(Rosa davurica), 삼나무(Cryptomeria japonica), 털진달래(Rhododendron mucronulatum var. ciliatum)의 및 부위에서 90$\%$ 이상의 높은 PEP 활성 저해율을, 산수유(Cornus officinalis)의 열매 추출물이 95.3$\%$의 저해율을, 우산고로쇠(Acer okamotoanum) 뿌리 추출물이 $83.3\%$의 저해율을 나타냈다. 식물 추출물 71종에서 땃딸기(Fragaria yezoensis) 전초, 산수유(Cornus officinalis) 열매 부위의 경우 DPPH 라디칼 소거능과 PEP 활성 저해율에서 모두 $90\%$ 이상의 활성을 보이는 등 DPPH 라디칼 소거능과 PEP 활성 저해율 사이에 유의수준 0.000에서 양의 상관관계가 있었다. 따라서 PEP 활성 저해 메커니즘에 대한 항산화 작용의 영향을 더욱 더 조사할 필요가 있을 것으로 판단되며, 산수유와 땃딸기와 같은 식물 자원은 항산화활성과 PEP 활성 저해능이 모두 높으므로 알츠하이머 질환의 치료 및 예방 물질로서의 개발 가능성이 큰 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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