대청의 이용성 향상을 위한 자료 확보 측면에서 식물체 부위 및 추출 용매별에 따른 항산화 효소 활성 및 항균효과를 조사하였다. APX(Ascorbate Peroxidase) 활성은 줄기의 에탄올 추출물, 잎의 메탄올 추출물, 잎의 증류수의 추출물 순으로 높아 각각 1601.7, 1133.7 및 524.3(Unit/mg protein)을 나타냈다. CAT(Catalase) 활성은 꽃의 에탄올 추출물, 잎의 메탄올 추출물, 꽃의 증류수 추출물 순으로 높았는데, 각각 177.1, 120.8 및 55.4(Unit/mg protein)를 나타냈다. POD(Ascorbate Peroxidase) 활성은 꽃의 에탄올 추출물, 꽃의 메탄올 추출물, 줄기의 증류수 추출물 순으로 높았으며, 각각 27.1, 14.6 및 10.4(Unit/mg protein)를 나타냈다. SOD(superoxide dismutase) 활성은 뿌리의 증류수 추출물, 꽃의 메탄올 추출물, 뿌리의 에탄올 추출물 순으로 높았으며, 각각 90.8, 80.1, 75.5%를 나타냈다. 대청의 꽃 추출물은 Vibrio parahaemolyticus에 대해서만, 뿌리는 Staphy lococcus aureus에 대해서만, 줄기 추출물은 Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphy lococcus aureus에 대해서만 용매에 관계없이 항균활성을 나타냈다. 특히 대청 잎의 증류수 추출물은 Bacillus subtilis, Escherichia coli에 대해 높은 항균활성을 나타내어 저해환 직경이 각각 30.0 및 24.0 mm이었다. 이와 같은 결과는 약용식물로서 대청의 가치가 높음을 시사해 주었다.
제주산 녹차, 로즈마리, 레몬 잎, 조릿대 잎을 물과 에탄올을 이용해 다양한 조건에서 추출물을 제조하여 각 추출물에 대한 항산화 활성을 측정하였다. 그 결과, 녹차와 로즈마리 추출물이 레몬과 조릿대 잎 추출물과 비교하여 상대적으로 높은 항산화 활성을 보였다. 항산화 활성이 상대적으로 우수한 녹차와 로즈마리 추출물들을 두유에 첨가한 뒤, 혼합물의 항산화 활성을 측정하였다. 녹차 증류수 가압 가열 추출물과 상온 정치 추출물 10% 첨가한 두유에서 상대적으로 가장 높은 활성을 보였으며, 녹차 증류수 가압 가열 추출물과 상온 정치 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 각각 $85.1{\pm}2.3%$, $84.4{\pm}2.0%$을, ABTS 라디칼 소거능은 각각 $73.4{\pm}2.8%$, $81.3{\pm}4.8%$로 확인되었다. 한편, 로즈마리 증류수 가압 가열 추출물 10% 첨가한 두유에서 무첨가 두유에 비해 더 높은 DPPH 라디칼 소거능이 확인되었으며, ABTS 라디칼 소거능은 무첨가 두유와 유사했다. 따라서 녹차 증류수 가압 가열추출물과 상온 정치 추출물, 그리고 로즈마리 증류수 가압 가열 추출물을 두유에 첨가 시 항산화 활성이 향상된 고부가가치 두유제품 개발 제발이 가능할 것으로 기대된다.
수증기 증류, 헥산 및 초임계 추출법에 의하여 추출된 고수 및 계피 정유성분을 통해 복숭아혹진딧물, 점박이응애 및 배추좀나방에 대한 살충효과를 검정하였다. 고수의 수증기 증류, 헥산 및 초임계 추출 정유성분의 살충 및 살비활성 결과, 수증기 증류 추출물은 복숭아혹진딧물 성충에 대해 $30.59{\mu}g/cm^2$ 로 우수한 활성을 나타내었다. 계피의 수증기 증류, 헥산 및 초임계 추출법 정유성분의 살충 및 살비활성 결과, 수증기 증류 및 헥산 추출물은 점박이응애 성충에 대해 각각 5.96, $4.64{\mu}g/cm^2$ 의 우수한 활성을 나타내었다. 또한 초임계 추출에서 복숭아혹진딧물 성충에 대해 $6.50{\mu}g/cm^2$의 활성을 나타내었다. 본 연구결과는 고수와 계피의 수증기 증류, 헥산 및 초임계 추출 정유성분을 이용한 친환경 방제 가능성을 보여준다.
야생생물자원의 기능성 탐색의 일환으로 쇠무릎과 청미래덩굴의 부위별 추출물에 대한 몇 가지 이화학적 특성을 비교 고찰하였다. 추출률은 증류수>메탄올>에탄올 순이었으며, 추출된 유리 아미노산은 총 16종으로서 쇠무릎은 proline이, 청미래덩굴은 phosphoserine과 glutamic acid의 함량이 가장 높았다. 갈변도와 방향족 화합물 함량은 청미래덩굴 잎은 메탄올 추출물이 가장 높고 에탄올, 증류수 순이었으나, 쇠무릎 잎의 경우 증류수 추출물의 흡광도가 가장 높고, 메탄올, 에탄올 순으로 나타났다. 청미래덩굴 잎과 뿌리의 전자공여능은 잎은 에탄올>메탄올>증류수, 뿌리는 메탄올>에탄올>증류수 순이었고 쇠무릎은 증류수>에탄올>메탄올 순이었다. 올리브유에 대한 산화억제 작용은 TBA가를 기준하여 합성 항산화제인 BHT에 비해 쇠무릎 잎은 82.1%, 청미래덩굴 잎은 84.0%의 값을 보였다. 쇠무릎 줄기의 메탄올 추출물은 Bacillus subtillis에 대해 항균력을 보였으며, 청미래덩굴 잎 추출물은 Bacillus subtillis, Vibrio vulnificus 및 Salmonella enterica에 대하여 항균력이 있었다. 그리고 중금속 이온의 흡착 및 회수실험 결과 동일한 금속농도에서 Cd(II)에 대한 청미래덩굴의 흡착률보다 Pb(II)에 대한 쇠무릎의 흡착률이 더 높았다.
연속증류추출(SDE) 장치를 이용하여 냉이로부터 휘발성 향기성분을 추출할 때 분산매의 조성(pH, 당 및 염)에 따른 향기성분의 강도 및 회수율을 조사하였다. 분산매의 pH를 3, 5, 7및 9로 하여, 각 pH에 따른 휘발성 향기성분의 변화 패턴 및 냉이로부터의 휘발성 향기성분 추출에 가장 적합한 pH를 조사한 결과 분산매의 pH가 7일 때 총 51종의 가장 다양한 휘발성 성분이 확인되었으며 냉이로부터 휘발성 향기성분을 추출할 때 중성 pH 부근에서 수증기 증류하는 것이 향기성분의 구성 및 회수율 측면에서 가장 바람직함을 알 수 있었다. 냉이를 수증기 증류할 때 분산매의 sucrose 농도가 10%, 20% 및 40%로 증가함에 따라 획득된 정유량은 각각 18.1 mg, 29.0 mg 및 33.4 mg으로 40% sucrose용액에 의하여 증류할 때 정유 회수율이 가장 높게 나타났다. 또한 sucrose 농도가 증가할수록 확인된 휘발성 향기성분의 종류가 다양하였으며 10%, 20% 및 40% socrose 용액으로 증류할 때 각각 27종, 32종 및 38종이 확인되었다. 냉이의 수증기 증류시 분산매의 surcrose 농도가 증가함에 따라 향기를 구성하는 휘발성 성분의 수는 더욱 다양하였으나 양적인 측면에서는 각 성분마다 다른 양상을 보였다. 2%, 8% 및 15% NaCl용액으로 냉이를 수증기 증류하여 얻어진 정유의 함량은 각각 33.0 mg, 12.5 mg 및 22.4 mg으로 2% NaCl용액을 사용하였을 때 정유의 회수율이 가장 좋았으나 15% NaCl용액으로 증류할 때 가장 많은 수인 22종의 휘발성 성분이 검출 및 확인되었다.
겨자의 항균성을 조사하기 의하여 추출용매에 따른 겨자의 항균성을 비교하고, 항균물질을 동정한 결과물, 메탄올 및 헥산에 대한 겨자 추출물의 항균성은 물 및 메탄올 추출물이 실험균주 모두에서 나타났으나 헥산에 의한 겨자 추출물은 항균활성이 거의 나타나지 않았다. SDE장치를 이용한 겨자 추출물의 항균성은 증류성분에서 항균활성이 아주 크게 나타났고, 메탄올에 의한 잔사 추출물도 항균활성이 조금 나타났으나 물층은 항균활성이 거의 나타나지 않았다. 겨자로 부터 3-iso-thiocynate-1-propene, 4-isothiocyanato-1-butene 및 4-ios-thiocyanatoethyl benzene과 같은 3종류의 isothiocyanate를 포함하여 30여종의 증류성분이 동정되었다.
수증기 증류법을 이용하여 잣나무의 손상 없이 잣송이 부산물로부터 피톤치드 성분의 대량 추출 가능성을 조사하였다. 또한 수증기 증류법에 의해 얻어진 잣나무 피톤치드 oil을 대상으로 column chromatography법에 의한 피톤치드의 구성 성분의 분리 가능성을 타진하였다. 잣송이 부산물로부터 물 수증기 증류법과 수증기 증류법에 의해 피톤치드의 대량생산이 가능하며, 수증기 증류법의 경우가 물-수증기 증류법의 경우에 비해 수율이 2배가량 높을 정도로 효과적이었다. 수증기 증류법의 경우 $100^{\circ}C$, 30 min간 증류 시 잣나무 피톤치드 oil의 수율이 최고점이 얻어졌다. 얻어지는 잣나무 피톤치드 oil의 주성분은 ${\alpha}$-pinene, ${\beta}$-pinene, D-limonene ${\beta}$-myrcene 및 3-carene 등 12가지 이상의 성분으로 이루어지고 있음을 확인하였다. 또한 수용성의 성분이 함유되어 있는 다량의 유효성분도 함께 생산되어지면 이들 성분은 oil상에서 확인된 물질과는 동일한 성분은 전혀 없는 verbenone, ${\alpha}$-terpinieol, fenchol, 등의 성분으로 이루어짐을 확인하였다. 얻어지는 잣나무 피톤치드 oil의 다양한 구성 성분들은 column chromatography법에 의해 그 분리가 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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