한국 특산종인 노각나무(Stewartia koreana Nakai ex Rehder)의 분류학적 위치를 재검토하기 위해, 노각나무와 근연 분류군의 외부형태와 ITS 염기서열을 조사하였다. 노각나무는 일본에 분포하는 S. pseudocamellia와 외부 형태적으로 매우 유사하였으나, 노각나무는 잎이 대형이고 소화경의 길이가 2.5 cm 이상인 점에서 S. pseudocamellia와 구별되었다. ITS 염기서열을 분석한 결과 노각나무는 S. pseudocamellia와 별개의 분계조를 형성하였다. 따라서 외부형태 및 ITS 염기서열 결과는 노각나무가 S. pseudocamellia와 다른 별개의 한국 특산종임을 지지해 주었다.
우리나라 노각나무 자생지 가운데 8개 지역을 대상으로 식물사회학적 방법으로 군락을 분류하고, 방형구법을 사용하여 구배분석을 실시하였다. 그 결과 노각나무군락은 고로쇠나무하위군락, 소나무하위군락, 사람주나무하위군락, 노각나무전형하위군락으로 구분되었다. 노각나무는 주로 계곡 주변에 국지적으로 분포하였으며, 토양특성은 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 K, 치환성 Ca, 치환성 Mg, 양이온치환용량(CEC)의 함량이 14.31~34.27%, 0.33~0.77%, 7.83~22.88(mg/kg), 0.23~1.07(me/100g), 0.29~2.93(me/100g), 0.33~1.49(me/100g), 10.47~22.48(me/100g)이며, pH는 4.65~4.96으로 약산성토양인 것으로 분석되었다. 고로쇠나무하위군락은 해발고가 가장 높고, 전질소, 치환성 Ca, Mg의 함량이 높은 입지에 분포하였으며, 소나무하위군락은 해발고가 가장 낮고, 전질소, 치환성 Ca, Mg의 함량이 가장 낮은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.
Ju-Yeong Kang;Yu Hwa Kim;Youngdae Yoon;Bong-Gyu Kim
Journal of Applied Biological Chemistry
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제66권
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pp.436-446
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2023
Since Stewartia koreana leaves are registered with the Food and Drug Administration as edible herbal materials, they are used in the development of functional foods, cosmetics, and medicines. In this study, we established an analysis method that can simultaneously analyze two indicators, hyperoside (quercetin 3-O-galactoside) and isoquercitrin (quercetin 3-O-glucoside) contained in the leaves of S. koreana using HPLC-DAD. In accordance with the Ministry of Food and Drug Safety's health functional food guidelines, the analysis method was verified for specificity, accuracy, precision, limit of quantification, and linearity. The analysis method established in this study showed more than 0.9989 of the correlation coefficient values (r2) for the calibration. The total recovery rates of isoquercitrin and hyperoside were 100.55 and 98.87% with 0.14-0.78 and 0.47-0.67% of the relative standard deviation, respectively. Therefore, it was suggested that the new analytical method would be applied to standardize raw materials and high value-added products originated from the leaves of the S. koreana in the future.
In the course of screening for antioxidant compounds by measuring the radical scavenging effect on 1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl (DPPH), a total extract of the twigs of Stewartia koreana (Theaceae) was found to show potent antioxidant activity. Subsequent activity-guided fractionation of the methanolic extract led to the isolation of six phenolic compounds, ampelopsin (1), catechin (2), proanthocyanidin-A2 (3), fraxin (4), (2R, 3R)-taxifolin-3-${\beta}$-D-glucopyranoside (5), and (2S, 3S)-taxifolin-3-${\beta}$-D-glucopyranoside (6), as active principles. Their structures were elucidated by spectroscopic studies. Compounds 1-6 were isolated for the first time from this plant. Among them, three compounds 1-3 showed the significant antioxidative effects on DPPH, and riboflavin originated superoxide quenching activity. In riboflavin-nitrobluetetrazolium (NBT)-light system, compound 1 showed better superoxide quenching activity than vitamin C.
Cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) are involved in various pathophysiological processes such as inflammation and carcinogenesis. In a search for inhibitors of COX-2 and iNOS production we found that extracts of Stewartia koreana strongly inhibited NO and $PGE_2$ production in LPS-treated macrophage RAW 264.7 cells. We have now shown that the mRNA and protein levels of iNOS and COX-2 are reduced by the Stewartia koreana extract (SKE). SKE inhibited expression of an NF-${\kappa}B$ reporter gene in response to LPS, and gel mobility shift assays revealed that SKE reduced NF-${\kappa}B$ DNA-binding activity. The extract also inhibited LPS-induced phosphorylation of $I{\kappa}B-{\alpha}$ and nuclear translocation of p65. Administration of the extract reduced the symptoms of arthritis in a collagen-induced arthritic mouse model. These results indicate that Stewartia extracts contain potentially useful agents for preventing and treating inflammatory diseases.
차나무과에 속하는 노각나무(Stewartia Koreana)는 내음성이 강하고 공해에 잘견디는 수종으로서 6월말부터 8월에 걸쳐 흰색의 동백꽃 모양의 꽃이 피고, 수피의 모양이 모과나무의 수피와 비슷한 홍황색의 광택이 나는 비단과 같은 얼룩무늬 수피를 가지고 있어 멀리서 보아도 눈에 띄일 정도로 아름다운 모습을 지녔으며, 가을에는 단풍의 아름다움도 커 조경 및 원예적 가치가 높은 수종이다.(중략)
본 연구에서는 지리산에서 자생하는 한국 특산종인 노각나무(Stewartia koreana Nakai)의 EST library를 제작하고 서열을 분석하였다. 노각나무의 유엽을 재료로 cDNA library 만들었고 1,392개의 cDNA에 대한 부분 서열 분석을 진행하였다. EST와 unigene 서열의 분석은 컴퓨터를 기반으로한 filtering과 수작업 그리고 NCBI의 BLAST 분석을 통해 수행하였다. 벡터 서열과 100bp 이하의 서열을 제거한 후 1,301개의 EST를 분석하였다. 전체 150개의 contig와 743개의 singleton을 분리하여 총 893개의 unigene을 분리해냈으며 서열 분석을 통해 95개의 microsatellite를 확인하였다. NCBI 데이터베이스의 BLASTX로 상동성을 검색한 결과 EST의 65%는 기능을 알고 있는 유전자와 11.6%의 EST는 아직까지 기능이 보고되지 않은 유전자와 높은 상동성을 보였다. 남아 있는 23.2%의 EST는 기존에 데이터베이스에 보고된 유전자와 상동성을 보이지 않는 유전자로 밝혀졌다. 다양한 데이터베이스를 기반으로 한 유사성 기반 기능 분석은 노각나무의 EST가 포도나무와 포플러와 높은 유사성을 보인 것을 확인하였다. 기능에 따른 분류에 있어 molecular function은 nucleotide binding, biological process는 transport, cellular component는 plastid가 가장 높은 비율로 나왔다. 본 연구를 통해 얻어진 EST 자료는 노각나무의 새로운 유전자원에 대한 연구의 기본 자료로 유용하게 활용될 것이다.
Three dihydrochalcone compounds were isolated from the twigs of Stewartia koreana (Theaceae) through repeated column chromatography. Their chemical structures were elucidated as phloridizin, 2',4,4'-trihydroxy-6'-methoxydihydrochalcone and confusoside, respectively, by spectroscopic analysis. These compounds were isolated for the first time from this plant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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