본 연구는 시설에서 자란 콘테이너 묘목(苗木)의 경화과정(硬化過程)에 UV-B의 이용 가능성을 탐색하고자 생장상(生長箱)에서 4개월간 생육(生育)시킨 자작나무 묘목을 대상으로 UV-$B_{BE}$$3.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$과 $5.2KJ\;m^{-2}\;day^{-1}$ 수준의 UV-B 처리와 수분(水分)스트레스 처리(處理)를 4주간 실시하여 경화처리 전(前), 후(後)의 생장(生長) 및 생리적(生理的) 특성을 비교 분석하였다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 수고생장(樹高生長), 잎의 건물량축적(建物量蓄積)을 감소시켰다. UV-B 처리는 근원경생장(根元徑生長)을 감소시켰으나 수분스트레스 처리는 근원경생장을 증진시켰다. UV-B 처리 또는 수분스트레스 처리에 의한 잎의 건물량감소는 묘목의 T/R율을 감소시켰다. T/R율의 감소효과는 수분스트레스 처리에서 가장 크게 나타났다. 엽록소(葉緣素) 지수(指數)는 UV-B 5.2에서 가장 낮았으며 UV-B 3.2와 수분스트레스 처리에서는 비슷한 수준이었다. UV-B 또는 수분스트레스 처리는 콘테이너 묘목의 함수율(含水率)과 수분포텐셜을 낮추었으며 삼투압(滲透壓)을 높혔다. 경화처리에 의한 잎과 줄기의 함수율 감소는 UV-B 처리에 의해서는 빠르게 일어났으나 수분스트레스 처리에 의해서는 보다 서서히 일어났다. 이상의 결과를 보면, 자작나무 콘테이너 묘목의 경화단계에 처리된 UV-B에 의한 생장반응(生長反應) 및 수분생리(水分生理) 변화는 수분스트레스 처리에서의 효과와 유사한 면이 관찰되었다.
Objectives: Betula Platyphylla(BP) has been used as a analgesic, anti-microbial, anti-oxidant drug in Eastern Asia. However, it is still unknown whether BP ethanol extract could exhibit the inhibitory activities against ultraviolet B(UVB)-induced skin injury on human keratinocytes, HaCaT cells. This study was aimed to investigate the protective activity of BP ethanol extract on UVB-irradiated skin injury in HaCaT cells. Methods: The skin injury model of HaCaT cells was established under UVB stimulation. HaCaT keratinocyte cells were pre-treated with BP ethanol extract for 1 h, and then stimulated with UVB. Then, the cells were harvested to measure the cell viability, production of reactive oxygen species(ROS), pro-inflammatory cytokines such as interleukin(IL) 1-beta, IL-6, and tumor necrosis factor(TNF)-𝛼, hyaluronidase, type 1 collagen, matrix metalloproteinase(MMP)s. In addition, we examined the mitogen activated protein kinases(MAPKs) and inhibitory kappa B alpha(I𝜅;-B𝛼) as inhibitory mechanisms of BP ethanol extract. Results: The treatment of BP ethanol extract inhibited the UVBinduced cell death and ROS production in HaCaT cells. BP ethanol extract treatment inhibited the UVB-induced increase of IL-1beta, IL-6, and TNF-𝛼. BP ethanol extract treatment inhibited the increase of hyaluronidase, MMP and decrease of collagen. BP ethanol extract treatment inhibited the activation of MAPKs and the degradation of I𝜅-B𝛼. Conclusions: Our result suggest that treatment of BP ethanol extract could inhibit the UVB-induced skin injury via deactivation of MAPKs and nuclear factor kappa B(NF-𝜅B) in HaCaT cells. This study could suggest that BP ethanol extract could be a beneficial agent to prevent skin damage or inflammation.
본 연구는 증가되는 UV-B 환경에 대한 양수(陽樹)와 중성수(中性樹)의 생장 및 생리적 반응을 탐구하고자 자작나무(Betula platyphylla var. japonica Hara)와 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla Hance)의 유묘(幼苗)를 대상으로 14주 동안 3 수준의 UV-B(ambient UV-$B_{BE}$, ambient+3.2, +$5.2\;KJ\;m^{-2}s^{-1}$) lamp가 설치된 야외포장에서 실시되었다. 자작나무와 물푸레나무 유묘의 수고생장(樹高生長), 근원경생장(根元徑生長), 엽면적(葉面積) 및 건물생산(乾物生産)은 UV-B 증가에 의하여 감소되었다. UV-B 증가에 의해 물푸레나무 유묘 잎의 기공저항(氣孔低抗)은 커졌으며, 엽록소(葉綠素), carotenoid 함량의 감소는 자작나무에서 보다 물푸레나무에서 더 뚜렷하였다. UV-B 흡수물질(吸收物質)의 현저한 증가는 나타나지 않았지만 자작나무에 비해 물푸레나무의 경우 다소 증가하는 경향이었다. 이러한 결과들은 UV-B 증가 환경에 대한 공시 두 수종의 생리적(生理的), 생화학적(生化學的) 반응이 다르다는 것을 의미한다.
The aim of the present study was to investigate the antioxidant efficacies between extracts of Prunus yedoensis(PY) and Betulae platyphyllae var. japonica(BP). HPLC pattern was different between barks and extract solvents. Content of total phenolic compound was the highest in ethanol extract of BP(382.201 mg/g ext.) and its content was 1.9 times higher than that from the water extract of PY. Total antioxidant efficacy also was the highest in ethanol extract of BP (292 copper reducing equivalents). Nitric oxide scavenging activity was almost 70% in ethanol extract of BP treated 200 ug/ml and it was higher than positive control(ascorbic acid). DPPH radical scavenging ability was up by 80% in all samples. ABTS cation decolorization from each barks was activated over 85% in all samples at 100 ug/ml concentration, especially, the activity was the highest (94.4%) in ethanol extract of BP. Hydrogen peroxide scavenging activities were also highest (45%) in ethanol extract of BP at 200 ug/ml concentration and were as high as positive control. Stimulation of the macrophages RAW 264.7 cells with lipopolysaccharide (LPS) increased intracellular ROS levels and ethanol extract of BP at 200 ug/ml concentration reduced ROS levels up to 41 %. The results indicated that the barks of PY and BP has potent antioxidant activities and ethanol extract of BP of them has the highest antioxidant activities.
Lately public interest in tree saps of maple and birch trees stimulated to increase demands for sap drink as a natural medical beverage. In order to understand factors affecting tree sap flows, birch species, particularly Betula platyphylla in Mt.Sobaek area, were monitored for daily sap flows according to factors, such as DBH, tapping hole sizes and direction of hole drilling on the trunks. The chemical constituents of saps were also analyzed. The sap flow initiated from the end of March and finished at the end of April. The flow maxima appeared from April 14th to April 26th. Total amounts of the sap flow obtained from birch tree were over 1,800 ml per day per one tree. Sap flows were increased with increasing DBH and tree age. Six milimeter drilled hole resulted in the highest sap flows. Sap flows increased with increases of diameter and height of the trees. Hole drilling to downward side(south-facing) of tree produced almost doubled sap flows than that of upward one(north-facing), while rightside drilling produced same amounts of saps to that of leftside one. Six mm drilling gave the best results not only in maximum flows but also effective hole occluding rates. The saps have in the range of 4.5 to 5.6 pH and l.0 - 2.0% of saccharinity. Sucrose, glucose, fructose and high mineral contents were found in the saps of birch tree. The tree saps could be utilized not only medicinal drink, but also one of the healthy beverages.
To understand natural regeneration and stand development after fire in mixed broadleaved-coniferous forests of Sikhote-Alin Mountains, ten sample plots of $50m{\times}50m$ size were established in 1975 and 1983 at the stands burned by wildfires in 1973 and 1982, respectively. And, the number of naturally regenerated seedlings were monitored in two $50m{\times}4m$ subplots in each plot. The most fire-sensitive conifer species is Abies nephrolepis, while Betula costata is the most fire-sensitive broadleaved tree species. The most fire-resistant species were Q. mongolica, T. taquetii and A. mono. The results of 20 and 30 years after the fire showed that pioneer tree species, e.g. Populus, Salix, and Betula, were regenerated immediately at the early stage of stand development and grew where there is a mono canopy layer with high density. On the other hand, the densities of successors, e.g. Pinus koraiensis, Picea jezoensis, Abies nephrolepis, Acer mono and Tilia taquetii, which were present in the study plots before the fire, increased gradually. Naturally regenerated tree species after forest fire by the growth rate were divided into three groups according to their annual height growth. The seral tree species (Betula costata, Betula platyphylla, Padus maackii, Populus tremula and Sarix caprea) belong to the first group and have the highest growth rate (from 40 to 96 cm per year). The late successional broad-leaved trees (Tilia taquetii, Acer mono and Quercus mongolica) belong to the second group and have intermediate annual height growth (from 3.7 to 13.5 cm per year). The late successional coniferous species (Picea jezoensis, Pinus koraiensis and Abies nephrolepis) form the third group and have the least annual height growth (from 1.4 to 3.5 cm per year).
다양한 환경에 적용 가능한 산림용 비료를 개발하고 토양조건에 따라 성분비를 달리하는 주문형 배합비료 개발을 위하여 본 실험을 수행하였다. 소나무, 낙엽송, 상수리나무, 자작나무 등의 1-1 년생 묘목을 대상으로 질소, 인, 칼륨의 함량비가 다른 복합비료와 다른 양의 산림용 고형 복합비료 및 UF 복합비료를 시비하고, 묘목의 생체량, 단위 건중량 당 엽면적(SLA)과 엽 내 엽록소 함량 등을 측정하였다. 시비 후 묘목의 잎, 줄기, 뿌리의 생체량은 각 시비처리구간 차이가 없었다. 산림용 고형 복합비료와 UF 복합비료의 2배 처리구에서는 생체량이 증가하였으나 3배 처리구의 경우 오히려 감소하였다. SLA (㎠/g)는 소나무 6:4:1 (N:P:K) 처리구와 낙엽송 3:4:1 처리구에서 각각 59.2와 110.0 등으로 다른 처리구보다 높은 반면, 상수리나무와 자작나무는 오히려 대조구가 각각 207.5와 202.0 등으로 다른 처리구보다 높았다. 시비 후 엽록소 함량 (mg/g FW)은 소나무와 낙엽송에서 질소의 비가 2배 높은 6:4:1 처리구에서 각각 0.222와 0.127 등으로써 3:4:1 시비 처리구의 0.211과 0.082 등보다 높게 나타나, 질소 시비가 엽록소 함량에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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