Histological damage and growth inhibition of Pinus densiflora were analysed in different areas around the Metropolitan area of Seoul urban (heavily polluted), suburban (lightly polluted), and rural(unpolluted) areas. Soil properties of each area were also investigated. Contact angles of water droplet on needle leaves growing in polluted areas were lower than that in unpolluted area. Transpiration rates of needle leaves growing in polluted areas were more rapid than that in unpolluted area. These results represented that needle leaves growing in polluted areas were more susceptible to water deficit than that growing in unpolluted area was. Growths of annual ring of Pinus densiflora growing in polluted areas were lower than that in unpolluted area. On the other hand, soil pH in polluted areas was lower than that in unpolluted area. That is, the former was more acidified than that the latter was. Ca and Mg contents in polluted areas were lower than that in unpolluted area, while Al contents in polluted areas were higher than that in unpolluted area. These soil properties revealed that the effects of acid precipitates in urban and suburban areas were severer than that in rural area.
The terpenoids are one of the secondary metabolities in Pinus species and functioned the protection them from insects or/and fungus etc. Since Pinus koraiensis has not any damage by Pine needle gall midge but Pinus densiflora has great injury by them in South Korea. It may great helf to find these reasons to analize their monoterpenenoids and to compare the seasonal variation of their amounts. Terpenoids were analized by GC, GC/MS. Some biogenetic analysis of terpenoids also was elucidated. The seasonal variation of terpenoid was distinguished at March and August and/or September. Most of major component of monoterpenes were increased or decreased in these periods in Pinus koraiensis. Especially 3-carene was showed significant variation between the period of physiological activity and the period of domain. The effect of infection by Pine needle gall midge was significant in Pinus densiflora for amount of monoterpene during the period of infection. The components of p-menthane series between Pinus densiflora and Pinus koraiensis was recognized a significant difference during the experiment. Biogenetic cooccurrance of pmenthane series also was recognized between 3-carene and terpinolene in Pinus koraiensis.
소나무(Pinus densiflora Siebold et Zuccarini) 잎의 ethyl acetate 추출물은 세균, 효모, 곰팡이에 대하여 항미생물활성을 나타내었다. 활성물질을 solvent fractionation, silica gel adsorption column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography 등에 의해 정제하여 백색결정상 물질로 단리하였다. $MS,\;^{1}H-NMR,\;^{13}C-NMR$ 등의 기기분석에 의해 단리된 물질의 구조해석을 시도한 결과 benzoic acid로 동정되었다. Benzoic acid가 솔잎에서 분리, 동정된 것은 처음으로 생각되며 특히, 솔잎 생체중량 g당 0.608 mg이나 함유되어 있어, 타 식물체에 비하여 대단히 많은 양이 함유되어 있음이 확인되었다.
소나무(Pinus densiflora Siebold et Zuccarini) 잎의 EtOAc 추출물이 세균, 효모, 곰팡이에 대하여 항미생물활성을 나타냈다. 활성물질은 solvent fractionation, silica gel adsorption column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography 등에 의해 정제되고 HPLC에 의해 분리되었다. 분리된 물질은 MS, $^{1}H-NMR,\;^{13}C-NMR$ 등의 기기분석에 의해 trans-cinnamic acid로 동정되었으며 이 물질은 솔잎 생체중량 g당 $9.27\;{\mu}g$정도 함유되어 있었다.
The needles and pollen of Pinus densiflora and Pinus koraiensis were studied for their lipid contents and fatty acid composition. The total lipid contents in needles of Pinus densiflora and Pinus koraiensis were 5.0 and 4.5%, whereas in pollen of Pinus densiflora and Pinus koraiensis 3.5 and 5.6%, respectively. Twenty-four fatty acids ranged from lauric acid to docosahexaenoic acid(22:6${\omega}$3) were identified in the needle lipids. In needles, linolenic acid and palmitic acid were the major fatty acids. The needles of Pinus densiflora showed higher proportions of docosahexaenoic acid and 5-olefinic nonmethylene-interrupted polyenoic acids than those in the Pinus koraiensis. Twenty fatty acids ranged from myristic acid to lignoceric acid were identified in the pollen lipids. Linoleic acid was the major fatty acid in the pollen followed by oleic and palmitic acid. The fatty acid profile of pollen of Pinus densiflora was similar to those of the Pinus koraiensis pollen lipids.
To investigate the antioxidant activities of Pinus densiflora needle (Pinaceae), which is widely used as a traditional medicine in Korea, Caenorhabditis elegans model system was used. The n-butanol fraction of P. densiflora needle methanol extract showed the most potent DPPH radical scavenging and superoxide quenching activities in a dose-dependent manner. The n-butanol fraction was measured for the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase, and oxidative stress tolerance by using C. elegans with reactive oxygen species (ROS) level. In addition, to see that the regulation of the stress response gene is responsible for the increased stress tolerance of C. elegans treated by the butanol extract, SOD-3 expression was measured using a transgenic strain. As a result, the P. densiflora needle n-butanol fraction increased SOD and catalase activities, and decreased ROS accumulation, dose-dependently. Furthermore, the n-butanol fraction-treated CF1553 worm showed higher SOD-3::GFP intensity than the control.
Pinus densiflora belongs to the Pinaceae family which has been widely used for health promoting purposes as folk medicine or as a food. Various curative effects of different parts of the pine have been reported including as a remedy for carcinoma. We examined the effects of pine needle water extracts (PNE) on macrophage function using peritoneal macrophage, pre-osteoclast bone macrophage (Raw 264.7 cell) and brain macrophage (C6 microglia). When peritoneal macrophages were treated with various concentrations of PNE ($1{\sim}100{\mu}g/mL$) for 24 hours, phagocytic activity was significantly increased, whereas it had no effect on tumoricidal activity and NO production. However, the treatment of Raw 264.7 with PNE resulted in the enhancement of NO production at high concentration ($100{\mu}g/mL$). Furthermore, the treatment of C6 with PNE increased the production of NO in a concentration-dependent manner, whereas PNE suppressed NO production in $LPS/IFN-{\gamma}-stimulated$ microglia. These results suggest that PNE has differential immunomodulatory effects on macrophages.
Environmental concerns arising from synthetic herbicides in plant management systems have led to an interest in plant-derived compounds as natural herbicides. Inhibitory effects of compounds extracted with 50% methanol from corn (Zea mays L.) and pine (Pinus densiflora L.) were evaluated on large crabgrass (Digitaria sanguinalis (L.) Scop.), annual bluegrass Poa annua L.), radish (Raphanus sativus L.), and perennial ryegrass (Lolium perenne L.) The aqueous extracts inhibited seed germination and had postemergence activity on the four species. The stability of biological activity of corn grain, stover, and root extracts was not affected by heating to $135^{\circ}C$ or freezing/thawing treatments when applied at levels above 0.25kg m(sup)-2 based on dry weights of powders before extraction. Heating reduced the activity of pine litter and bark extracts at all levels except the highest application level but had little effect on pine needle extracts.
This study was conducted to examine litter fall, litter decomposition, and a short-term nutrient (C, N, P, K, Ca, and Mg) status for one year at various levels of basal area (21.4, 27.0, 30.8, 37.0, 42.1, and 46.7 m2 ha-1) in approximately 40-yearold red pine (Pinus densiflora S. et Z.) stands in the Hwangmaesan mountain forest in Korea. Monthly fluxes of litter fall components such as needles, broad leaves, branches, bark and total litter fall followed a similar pattern at various levels of basal area. Mean annual needle, bark and total litter fall fluxes were positively correlated with increased basal area (p<0.05), but the woody litter such as branches and cones was not correlated with basal area. Carbon and K concentrations of needle litter were negatively correlated with increased basal area, while nutrient (C, N, P, K, Ca, and Mg) fluxes were positively correlated with the basal area treatments. Remaining mass, N and P concentration and remaining N and P stocks in decomposing needle litter were not affected by the basal area. However, the concentration and stocks remaining of K, Ca, and Mg from decomposing litter were positively correlated with increased basal area during the initial three months of decomposition. The results indicate that basal area has an impact on nutrient cycles through change in litter fall and litter decomposition processes; thus, the dynamics of nutrient cycles based on a stand scale could differ considerably with different levels of basal area in red pine stands.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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