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논문KCI 등재

주요 생태계 교란 외래식물의 생리활성 비교 평가 및 유효성분

Comparative Evaluation of Biological Activities and Active Compounds of Some Invasive Alien Plants

김창숙|김민건|부경환|김소진
한국자원식물학회 (The Plant Resources Society Of Korea)|2023.08|한국자원식물학회지 (Korean Journal of Plant Reources.)|제36권 제4호|pp. 264-274

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AntioxidantAnti-inflammationAntibacterial effectAlien plant

초록

본 연구는 제주지역에서 대량 발생하고 있는 생태계 교란 외래식물을 기능성 바이오소재로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 연구의 일환으로서, 5종 외래식물체의 70% 에탄올 추출물을대상으로 항산화, 항염증 및 항균 효과와 유효성분을 조사하였다. 외래식물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 애기수영> 서양금혼초 ≥ 가시상추 > 환삼덩굴 ≥ 왕도깨비가지 순서로나타났다. 외래식물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 역시 애기수영에서 가장 높았으며, 항산화 효과는 식물 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 연관된 것으로 확인되었다. LPS로 자극시킨 RAW 264.7 세포에서 외래식물체 에탄올 추출물(100 ㎍ SE/mL)의 NO 및 PGE2 생성 억제 효과는 각각 약20~60%와 10~70%로 나타났고, 애기수영 및 환삼덩굴이 다른3종에 비해 우수한 것으로 나타났다. 4종의 식중독 유발 미생물및 5종의 구강 미생물을 대상으로 식물 추출물의 항균 효과를조사한 결과, 환삼덩굴, 애기수영 및 왕도깨비가지의 에탄올 추출물은 B. subtilis, E. coli, V. parahaemolyticus 및 V. vulnificus 4종 식중독균 모두에 대해 강한 항균 활성을 보였다. 구강충치 유발 미생물인 E. faecalis, L. casei, R. dentocariosa, S. epidermidis, S. mutans에 대한 항균 효과는 환삼덩굴 추출물이 효과적이었으며, 항균 활성에 관여하는 주 유효성분은 pentadecylic acid, palmitic acid, clionasterol 등인 것으로 예측되었다. 이상의 결과는 생태계 교란 외래식물, 특히 애기수영 및환삼덩굴의 기능성을 갖는 유효성분 분리 및 이용화 연구에 중요한 기초자료가 될 것이며, 항산화, 항염증 및 항균제 개발을위한 바이오소재 발굴 등에도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

Abstract

To evaluate functional biomaterials of 5 invasive alien plants, total polyphenol and flavonoid contents, antioxidant activity, anti-inflammatory activity, and antibacterial effect were measured. The total polyphenol and flavonoid contents of the extracts were in the order of Rumex acetosella L. > Hypochaeris radicata L. ≥ Lactuca scariola L. > Humulus japonicus Siebold & Zucc. ≥ Solanum viarum Dunal. The DPPH and ABTS radical scavenging activities of the extract were the highest in R. acetosella and correlated well with the total polyphenol contents. In RAW 264.7 cells stimulated with lipopolysaccharide (LPS), nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) production inhibitory effect of the extracts (100 ㎍ SE/mL) were 20~60% and 10~70%, respectively, showing the highest inhibitory effect in R. acetocella. The extracts of R. acetosella, H. japonicus and S. viarum showed antibacterial activity against food poisoning-causing microorganisms such as Bacillus subtilis, Escherichia coli, Vibrio parahaemolyticus and Vibrio vulnificus. Furthermore, the H. japonicus extract was found to have effective antibacterial activity against oral microorganisms such as Enterococcus faecalis, Lacticaseibacillus casei, Rothia dentocariosa, Staphylococcus epidermidis and Streptococcus mutans, and its major active ingredients were predicted to be pentadecylic acid, palmitic acid and clionasterol. These results suggest that alien plants have potential as biomaterials with antioxidant, anti-inflammation and antibacterial effects.

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