본 연구는 질경이의 기능성식품 및 화장품 소재로서의 이용가능성을 조사하기 위해 질경이의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근, 생리활성 기능을 기대할 수 있는 관련 물질 함량의 분석하였다. 식품영양학적 접근에서의 질경이의 일반성분은 건량기준으로 탄수화물 63.71%, 조단백질 18.75%, 조지방 1.67% 및 조회분 6.48%이었고, 질경이 100 g의 함유 열량은 466.71 Kcal로 분석되었으며, 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 22.68%로 나타났다. 또한, 필수아미노산과 비필수아미노산 함량은 각각 4.815.22 mg, 6.591.04 mg이었고, 무기질 중 캄륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 칼슘, 마그네슘, 인으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다. 질경이의 총 페놀 함량은 $79.65{\mu}g/g$, 플라보노이드 함량은 $4.43{\mu}g/g$으로 분석되었으며, DPPH 소거 활성을 농도별로 측정하여 비교한 결과 $500{\mu}g/mL$ 농도에서 70.30%로 높은 활성을 보였다. 또한, 환원력의 경우에는 질경이 추출물이 25 mg/mL 농도에서 3.5로 높은 환원력을 보였다. 이상의 결과로부터 질경이 물추출물은 항산화능이 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 질경이를 식품 내 첨가물로서, 혹은 다른 약용으로의 활용 가능성을 제시하고 있다.
This study was focused on the effect of the altitude on the geographical variations of germination characteristics in the populations of Plantago asiatica L. distribute in Mt. Chiri. There was a significant difference among the 14 groups in the phenological pattern in relation to altitudes. When the altitude becomes higher, the thermal time which was required for 10 to 80% germination rate showed higher and wider distribution. On the other hand, the germination response of increasing temperature (IT) and secreasing temperature (DT) regime was classified into 3 group. The first group was the spering germination type. This group showed that the IT regime hadhigher germination rate than that of the DT regime, and was distributed in Macheon(300m) and Packmudong (500m). The second was the spring-fall germination type which was distributed in Hadong (900m) and Saemt대 (1100m). This group also showed higher germination rate in the IT regime, but the difference of the germination rate between IT and DT regime was less than that in the first group (the spring type). The third group was the early fall germination type which was found in the Nogodan (1507m), Changetomok (1750m) and Cheonwangbong (1915m). The germination rate of this group showed almost 100% similarity between IT and DT regime. These data suggested that the geographical varations of germination characteristics within species was an important ecological strategy for the survival from severe environmental conditions.
본 연구에서는 페놀 화합물, 라디칼 소거능, 환원능력 분석 및 세포 내 ROS 측정을 통해 질경이 추출물의 항산화 능력을 확인하였다. 질경이 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드함량은 각각 50.91±0.78 mg GAE/g, 100.99±0.44 mg rutin/g으로 나타났으며, DPPH 및 ABTS radical 소거능과 환원력 모두 농도 의존적으로 증가하였다. 또한, 세포 내 ROS는 질경이 추출물에 의해 생성이 억제됨을 확인하였다. 항염증 활성은 RAW 264.7 세포를 이용하여 염증을 유도한 뒤 NO 측정과 western blot 분석을 통해 염증성 단백질 발현량을 확인하였다. 질경이 추출물은 LPS를 처리한 RAW 264.7 세포에서 NF-ĸB의 신호 전달 경로를 억제하여 염증성 단백질인 iNOS 및 COX-2의 발현량을 조절하였으며, 이로 인해 NO의 생성량을 억제하였다. 본 실험 결과를 통해 질경이 추출물의 항산화 및 항염증에 대한 우수한 활성을 확인하였으며, 식의약품 분야를 비롯한 농산업 분야에서 다양한 기능성 천연 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
차전자의 메탄올추출물을 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올로 계통분획하여, 활성을 검정하고, 그 중 활성분획인 헥산과 에틸아세테이트 분획을 크로마토그라피하여 4종의 화합물을 분리하였으며, 각종 기기분석과 이화학적 분석을 통하여 ${\beta}-sitosterol(C1)$, $cholest-5-en-3{\beta}-ol(C2)$, rutin(C3), $coumarin-7-O-{\beta}-glucopyranoside(C4)$임을 확인 하였으며, 4종의 화합물 중 $cholest-5-en-3{\beta}-ol$, rutin(C3)이 주요 항암 성분 이었다.
2020년 8월 충청남도 음성지역에서 노지에서 재배중인 질경이 143 개체 가운데 약 20개체의 잎으로부터 고리형태의 괴사증상을 포함한 바이러스 유사증상이 나타나는 것을 발견하였다. 다양한 바이러스 증상을 나타내는 8개체로부터 impatiens necrotic spot virus (INSV), 토마토반점위조바이러스(tomato spotted wilt virus) 및 cucumber mosaic virus가 검출되었으며, 질경이모자이크바이러스(plantago asiatica mosaic virus)는 검출되지 않았다. 질경이로부터 분리한 'INSV-plantain kr1' 분리주(MW114834)의 L 분절 유전체 전체 염기서열을 GenBank에 등록된 6개의 다른 INSV와 비교하였을 때 중국에서 보고한 'Phalaenopsis' 분리주(GQ336991)와 가장 높은 상동성을 보였다. 'INSV-plantain kr1' (MT051395)과 'INSV-plantain kr5(MT051707)' 두개의 분리주의 N 유전자는 중국에서 보고한 'YSMi-SH' 분리주(FN400773)과 가장 높은 상동성을 보였으며, 'INSV-plantain kr1'과 'INSV-plantain kr5' 분리주의 NSs 유전자는 각각 'Pepe' 분리주(LC384872)와 'J' 분리주(AB109100)와 가장 높은 상동성을 보였다. 'INSV-plantain kr1' 분리주의 L 분절 유전체에 대하여 MEGA X 프로그램을 사용하여 다른 INSV 분리주와의 계통학적 연관성을 살펴본 결과, 우리나라에서 보고한 'Pepe' 분리주(LC384870), 중국에서 보고한 'HDL' 분리주(GU112505), 'Phalaenopsis' 분리주(GQ336991) 및 이탈리아에서 보고한 분리주(DQ425094)와 하나의 그룹으로 분류되었다. 질경이는 종자에 의해서 번식하기 때문에 INSV에 감염된 질경이가 해외에서 유입되었다기보다는 국내에서 감염되었을 가능성이 높다. 그렇지만 GenBank에 등록된 INSV 분리주에 대한 염기서열 정보가 많지 않기 때문에 질경이에서 분리한 INSV의 유래를 찾을 수는 없었다. 이 연구는 우리나라에서 질경이(P. asiatica)에 발생한 INSV에 관한 최초의 보고이다.
질경이 추출물을 농축하여 동결 건조해서 실험동물인 SD계 수컷 흰쥐의 실험식이에 0.5% 수준으로 첨가하여 7주간 사육하면서 체중은 7일 간격으로 섭취는 2일 간격으로 오전 9시에 측정하였으며, 활성산소 및 항산화 활성 측정은 2회 측정하였다. 또한 실험이 종료된 후 실험동물을 단두 도살하여 혈청 중 총콜레스테롤, HDL-콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인지질을 측정하여 지질함량에 미치는 영향을 측정 하였다. 질경이 추출물을 SD계 수컷 흰쥐 에 질경이 추출물이 함유된 식이를 급여 후 식이섭취량, 체중 증가량을 측정한 결과 질경이 추출물을 섭취한 rat이 대조군에 비해 모두 증가하였지만 군간 유의적 차이를 보이지 않았다. 질경이 추출물 급여 후 적출 된 실험동물의 장기에서 대조군과 실험군의 무게 차이는 보이지 않았다. 사육 기간동안 측정한 혈액 중 항산화에서는 7주째 질경이가 대조군에 비해 유의적으로 수치가 높게 나왔으며, 활성산소는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 실험식이 종료 후 살험동물에서 적출한 장기의 무게를 측정한 결과 심장, 신장, 장, 간 모두 차이를 보이지 않았다. 또한, 혈청 중의 총콜레스테롤 함량 측정 결과 질경이 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 함량을 나타내었고, HDL-콜레스테롤 함량에서는 대조군에 비해 높은 함량을 나타내었지만 유의적으로 증가하지는 않았다. HDL-cholesterol/Total cholesterol의 비율에서도 질경이 추출물 급여군이 유의적으로 증가하였다. LDL-cholesterol 함량은 질경이 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 함량을 나타내었으나 유의적인 차이는 아니었다. 중성지방 함량은 질경이 추출물 급여군이 대조군에 비해 낮은 수치를 보였으며, 혈당 함량과 인지질 함량은 대조군에 비해 높은 수치였으나 유의적인 차이가 없었다. 이상에서와 같이 질경이 추출물 급여한 흰쥐를 이용한 동물실험에서 항산화능 및 혈청의 지질대사 개선 효과가 확인할 수 있었다. 이는 천연물의 조추출물을 이용한 기반연구로서 향후 질경이의 항산화 효과와 지질개선에 대한 분자생물학적 조직병리학적 후속연구가 필요하다고 사료되며, 이 연구의 결과를 바탕으로 질경이의 항산화 식품이나 지질개선 기능성 식품 소재로의 활용이 기대된다.
천연식품보존제의 개발을 위해 우리나라 전지역에서 쉽게 구할 수 있고 산나물로 많이 이용되어온 질경이를 대상으로 식품부패미생물에 대한 항균효과를 검색하였다. 질경이 메탄을 추출물은 1.5mg/ml의 농도에서 곡류의 부패를 일으키는 B. subtilis와 호염균으로 식중독의 원인이 되는 V. parahaemolyticus의 성장을 완전히 억제하였다. 인공합성보존제인 Sodium propionate는 1%의 농도에서 B. subtilis는 80.97%, E.coli는 26.57%, S. aureus는 31.28%, L. monocytogenes는 72.71% 그리고 V. parahaemolyticus는 19.75% 저해되었으며 5% 농도에서는 5균주 모두 완전히 저해되었다. 이상의 결과로 볼 때 질경이의 메탄올추출물이 sodium propionate 보다 10배 낮은 저 농도에서 식품부패 미생물의 성장을 완전히 저해하는 것으로 나타났다. 또한 각 용매별로 분획하여 항균성을 살펴본 결과 ethylacetate 분획물이 다른 분획보다 높은 항균력을 보였는데 B. subtilis, E. coli와 V. parahaemolyticus는 1.0 mg/ml의 농도에서 성장이 저해되었다. 특히 chloroform 분획물은 S. aureus에 대하여 250$\mu\textrm{g}$/disc의 농도에서 강한 저해력을 보였다.
나물자원의 수경재배시 양액농도가 생장 및 무기물함량에 미치는 영향을 조사하고자 벌개미취, 원추리 및 질경이를 펄라이트 배지에 추식하여 70일간 재배 한 후 생장정도와 무기물 함량을 분석하였다. 벌개미취와 원추리의 초장, 줄기직경, 잎의 수, 신선중 및 건물중은 1.5배액 처리구에서 확연하게 우수한 결과를 나타내었다. 질경이의 지상부와 지하부 생체중 및 건물중 등은 양액의 농도가 0.2재액에서 1.5배액으로 증가할수록 증가한 반면, 엽수와 근장은 0.5배액과 표준농도에서 가장 높은 것으로 나타났다. Ca Mg 및 Na 함유량은 벌개미취의 경우 1.5배액에서, 원추리와 질경이는 0.25배액에서 가장 많았다. K 함량은 벌개미취와 원추리는 0.5배액에서, 질경이는 1.5배액에서 가장 많았다. $P_2O_5$는 나물종류 및 양액의 농도에 따른 차이가 거의 없었다.
질경이를 새로운 기능성 식품소재로 활용하기 위한 일환으로 차전초의 메탄을 추출물을 각종 용매를 이용하여 계통$.$분획한 후 DPPH 라디칼 소거효과, 환원력, 아질산염 소거효과 및 항균활성에 대하여 조사하였다 DPPH 라디칼 소거효과는 분획물 중 에틸아세테이트와 부탄을 분획물(400 $\mu$g/5 mL)에서 60% 이상 높은 라디칼 소거율과 금속에 대한 강한 환원력을 나타낸 반면, 물, 클로로포름 및 헥산 분획물은 낮은 소거효과를 나타내었다. 질경이의 각 분획물을 농도별로 첨가한 아질산염 소거효과는 에틸아세테이트와 부탄올 분획물 500 $\mu$g 첨 가시 70∼80% 이상 높은 아질산염 소거효과를 나타내었다. 항균활성은 에틸아세테이트, 클로로포름 및 부탄을 분획물 순으로 높게 나타났으며, 에틸아세테이트 분획물의 경우 Staphylococcus aureus, Bacillus cereus 및 Vibrio parahaemolyticus 등의 그람양성 및 음성균 모두 강한 항균효과를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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