• 한국자원식물학회지
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• 제37권1호
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• pp.11-21
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• 2024

본 연구에서 육계 추출물로부터 cinnamyl alcohol을 분리·정제하였다. 연구 결과, H3 분획100 ㎍/mL에서 부정근 형성율이 286.6%였으며, 표준품 cinnamyl alcohol 1 mM (134.2 ㎍/mL)의 형성율이 290%로 유사한 결과를 나타내었다. 따라서 육계 methanol 추출물에 함유되어있는 cinnamyl alcohol이 녹두의 부정근 형성을 유도하는 주된 화합물일 것으로 판단된다. 육계에서 동정한 cinnamyl alcohol은 현재 식품첨가제 및 향료로써 사용되고 있으므로 안전성이 이미 보장되어 있으며, 한약재로써 사용된 육계 잔류물을 활용하여 부정근 형성 유도물질을 추출한다면비용적인 측면에서 또한 긍정적인 요인으로 작용할 것으로 판단된다. 따라서 육계는 유기농 농자재로써 충분히 사용 가능할 뿐만 아니라 신규 천연 식물생장조절제의 개발용 소재로서도 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국약용작물학회:학술대회논문집
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• 한국약용작물학회 2007년도 춘계학술발표회
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• pp.177-178
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• 2007

• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.944-953
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• 2021

리그닌은 식물의 세포벽에 풍부하게 존재하는 복잡한 phenylpropanoid 중합체이다. 주로 물 수송과 기계적 강도를 유지하는 조직에 존재하며 수분을 운반하거나, 기계적인 지지를 담당한다. 또한, 리그닌은 병원균의 감염이나 상처에 대한 물리적인 장벽으로 작용함으로써 방어 기작에 관여한다. 리그닌을 생성하는 모노리그놀 전구체는 cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD) 유전자에 의해 합성된다. CAD는 cinnamaldehyde를 cinnamyl alcohol(p-coumaryl, coniferyl, sinapyl alcohol)로 전환하는 효소이다. CAD는 속씨식물에서 multigenic family로 존재하며 여러 식물 종에서 다른 기능을 가진 CAD isoform이 밝혀졌다. CAD 유전자의 여러 isoform은 식물의 발달 및 환경 신호에 따라 다르게 발현되었다. 하나의 isoform이 발달 리그닌화에 관여하는 반면, 다른 isoform은 방어 리그닌 및 기타 세포벽에 결합된 페놀의 구성에 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. CAD isoform에 따라 기질 특이성이 다르게 나타나고, 이는 리그닌 합성을 조절하는 CAD 단백질의 생화학적 특성을 나타내는데 기여한다. 본 논문에서는 리그닌 생합성에서 CAD multigenic family 유전자의 발현과 조절에 대하여 설명하였다. CAD multigenic family의 isoform들은 유전적 조절이 복잡하고, 식물 발달 과정의 신호 경로와 스트레스 반응이 밀접하게 연동되어 있다. CAD 유전자에 의한 모노리그놀 합성은 발달 및 환경 신호에 의해 조절될 가능성이 높다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권4호
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• pp.475-481
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• 1999

The study of lignin, a major component of secondary cell wall, has been partly focused on its removal from the woody part in the kraft pulping industry. Cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD; EC 1.1.l95) catalyzes the synthesis of cinnamyl alcohols from corresponding cinnamaldehydes. A cDNA clone, MdCADl, encoding putative CAD from apples (Malus domestica Borkh. cv Fuji) was characterized in this study. The clone contains an open reading frame of 325 amino acid residues, which shows a greater than 80％ identity with Eucalyptus CADl. MdCADl mRNA was detectable in vegetative tissues and was strongly expressed in the fruit. The expression pattern of MdCADl mRNA in the fruit peel after light exposure was also examined. The mRNA was rapidly increased until 1 day after light exposure and remained stable thereafter, suggesting that MdCADl is light inducible. The inducibility of the MdCADl gene was examined using several environmental stresses. Mechanical wounding of leaves increased the MdCADl mRNA level and the induction was further increased by salicylic acid. Southern blot hybridization showed that there is either one or a few copies of CAD genes in apples. To our knowledge, it is believed that MdCADl is the first CAD clone expressed predominantly in fruit.

• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.439-442
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• 2014

신나밀계 화합물은 다양한 생물에 넓게 분포하는 생물 2차대사산물로 잘 알려져 있으며, 여러 생리활성이 규명되었다. 하지만, 작물의 생장조절기능성 연구결과는 잘 알려져 있지 않아, 본 연구에서는 신나밀기를 갖는 acid, amide, alcohol, aldehyde, ester등 46종의 유도체를 대상으로 발아와 유근생장억제능을 비교평가 하였다. 시험 결과, cinnamyl group을 기본 골격으로 하는 화합물의 경우 carboxylic acid group보다는 ester, amide, aldehyde와 같은 functional group에서 유근생장 억제능이 쉽게 관찰되는 것으로 확인되었다. 또한, EWG는 meta-position에 위치할 때 가장 효과가 높은 것으로 확인되었으며, cinnamamide, 3-chlorocinnamic acid와 4-methoxycinnamaldehyde는 100 mg/L 미만의 처리농도에서 배추에 대한 발아억제를 일으키지 않으며, 유근생장 생장억제기능성이 높아 작물 생장억제제로 사용가능한 cinnamyl 유도체임을 확인하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제17권4호
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• pp.266-272
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• 2009

Cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD, EC 1.1.1.95), catalyzes the reduction of hydroxycinnamaldehydes to give hydroxycinnamyl alcohols, or "monolignols," the monomeric precursors of lignin. Lignins are important components of cell walls and lignified secondary cell walls play crucial roles in long distance transport of water and nutrients during plant growth and development and in plant defense against biotic and abiotic stresses. Here a cDNA clone containing a CAD gene, named as PgCAD, was isolated from a commercial medicinal plant Panax ginseng. PgCAD is predicted to encode a precursor protein of 177 amino acid residues, and its sequence shares high homology with a number of other plant CADS. The expression of PgCAD in adventitious roots and hairy roots of P. ginseng was analyzed using reverse transcriptase (RT)-PCR under various abiotic stresses such as salt, salicylic acid, wounding and chilling treatment that triggered a significant induction of PgCAD at different time points within 2-48 h post-treatment. This study revealed that PgCAD may help the plants to survive against various abiotic stresses.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권4호
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• pp.442-450
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• 2019

Despite its potential as a renewable source for fuels and chemicals, lignin valorization still faces technical challenges in many aspects. Overcoming such challenges associated with the chemical recalcitrance of lignin can provide many opportunities to innovate existing and emerging biorefineries. In this work, we leveraged a biomass genetic engineering technology to produce phenolic aldehyde-rich lignin structure via downregulation of cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD). The structurally altered lignin obtained from the Arabidopsis thaliana CAD mutant was pyrolyzed to understand the effect of structural alteration on thermal behavior of lignin. The pyrolysis was conducted at 400 and $500^{\circ}C$ using an analytical pyrolyzer connected with GC/MS and the products were systematically analyzed. The results indicate that aldehyde-rich lignin undergoes fragmentation reaction during pyrolysis forming a considerable amount of C6 units. Also, it was speculated that highly reactive phenolic aldehydes facilitate secondary repolymerization reaction as described by the lower yield of overall phenolic compounds compared to wild type (WT) lignin. Quantum mechanical calculation clearly shows the higher electrophilicity of transgenic lignin than that of WT, which could promote both fragmentation and recondensation reactions. This work provides mechanistic insights toward biomass genetic engineering and its application to the pyrolysis allowing to establish sustainable biorefinery in the future.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권4호
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• pp.350-356
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• 2011

십전대보탕의 발효 전 후 성분 변화를 분석하기 위해 8종의 유산균을 이용하여 발효한 십전대보탕과 발효하지 않은 십전대보탕을 비교 분석하여 발효 후 증가한 3종의 성분과 감소한 2종의 성분을 규명하여 각 유산 균주에 대하여 5종 성분의 정량 분석을 실시하였다. 증가한 3종의 성분은 각종 크로마토그래픽 기술을 이용하여 분리 정제 후 NMR, MS 등의 분광학적 분석기법을 이용하여 구조를 규명하였으며, cinnamyl alcohol (1), liquiritigenin (3) 및 nodakenetin (5)으로 규명되었다. 발효 후 감소한 성분은 표준품과 HPLC 비교분석(retention time, DAD spectrum)을 통하여 liquiritin (2) 및 nodakenin (4)으로 구조를 규명하였다. 8종의 유산 균주로 발효한 십전대보탕의 성분 변화를 분석한 결과 L. plantarum KFRI 144 발효물이 다른 유산균 발효물에 비하여 cinnamyl alcohol (1), liquiritigenin (3) 및 nodakenetin (5) 성분이 대체적으로 가장 높게 증가하였으며, liquiritin (2) 및 nodakenin (4) 성분이 가장 큰 비율로 감소하여 8종의 유산 균주 중 발효 효과가 가장 우수하였다.

• 농약과학회지
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• 제20권3호
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• pp.197-202
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• 2016

계피 추출물의 지표성분으로 알려진 cinnamaldehyde와 cinnamyl alcohol, 데리스 추출물의 지표성분인 deguelin과 rotenone을 대상으로 유기농업자재 제품 중 안정성을 평가하였다. 시험은 $4^{\circ}C$, $23^{\circ}C$, $35^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, $54^{\circ}C$에서 각각 진행하였으며, 계피 추출물을 주성분으로 하는 유기농업자재 중 고상제품(Biopesticide A, B)의 유효성분 반감기가 15.1-46.2 days로 액상제품(Biopesticide C, D)에 비해 보관 중 안정성이 높게 나타났다. 또한, 동일 제품 내에서는 cinnamaldehyde의 안정성이 cinnamyl alcohol보다 높은 것으로 나타났다. 데리스 추출물을 사용한 제품(Biopesticide E, F, G)의 rotenoid계 유효성분 반감기는 1.5-173 days로 제품별 보관온도에 따른 지표성분 안정성이 큰 차이를 나타내었으며, 동일 제품에서 deguelin과 rotenone의 안정성은 큰 차이를 나타내지 않았다.

• 한국한의학연구원논문집
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• 제17권3호
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• pp.115-121
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• 2011

Objective : The purpose of this study was to investigate the changes in the contents of constituents in Socheongryong-tang (CY) and its fermentations (FCY) with 10 species of lactic acid bacteria. Methods : Ten strains of lactic acid bacteria, Lactobacillus casei 127, L. acidophilus 128, L. casei 129, L. plantarum 144, L. amylophilus 161, L. curvatus 166, L. delbruekil subsp. lactis 442, L. casei 693, B. breve 744, and B. thermophilum 748, were used for the fermentation of Socheongryong-tang. The increased and decreased constituents were identified using HPLC/DAD and various liquid chromatographic techniques, and the structure was elucidated using NMR and MS. These compounds were quantitatively analyzed using an HPLC/DAD system. Results : The increased constituents were identified to be liquiritigenin (1) and cinnamyl alcohol (2), and the decreased constituent was determined to be liquiritin (3). Liquiritigenin (1) and cinnamyl alcohol (2) were increased in all of the FCYs, while liquiritin (3) was decreased. The fermentation of the ten lactic acid bacteria demonstrated that the decomposable rate of these three compounds in FCYs were different. Socheongryong-tang fermented by L. plantarum 144 and L. amylophilus 161 showed the most remarkable changes. Conclusions : CY could be increased antibacterial, neuroprotective, or antiinflammatory effect by fermentation with lactic acid bacteria, especially with L. plantarum and L. amylophilus, considering their known biological activities. In addition, it is expected that this study will help to establish quality control parameters for FCY.