허브는 예로부터 건강의 유지와 병의 치료에 쓰이는 약초로서 독특한 향기를 가지고 있어 조미료, 향신료, 방충 및 방향제 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내·외에서 자생하는 30종의 허브식물체가 함유하고 있는 바이오 신소재를 탐색하기 위해 메탄올추출물과 연속증류추출한 정유를 이용하여 생물검정을 실시하였다. 그 결과, 2종의 집먼지진드기와 저장식품진드기에 대한 캐러웨이(C. carvi)의 정유, 장내세균에 대한 생육억제 활성은 가자(T. chebula) 열매의 메탄올 추출물, 그리고 혈소판 응집억제 활성에 대해서 석창포 (A. gramineus) 뿌리의 메탄올 추출물이 높은 생리활성을 나타내었다. 따라서 우수한 생리활성을 나타낸 3종 허브식물체의 바이오 신소재를 분리·동정하기 위해 실리카겔크로마토그래피, ...
허브는 예로부터 건강의 유지와 병의 치료에 쓰이는 약초로서 독특한 향기를 가지고 있어 조미료, 향신료, 방충 및 방향제 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내·외에서 자생하는 30종의 허브식물체가 함유하고 있는 바이오 신소재를 탐색하기 위해 메탄올추출물과 연속증류추출한 정유를 이용하여 생물검정을 실시하였다. 그 결과, 2종의 집먼지진드기와 저장식품진드기에 대한 캐러웨이(C. carvi)의 정유, 장내세균에 대한 생육억제 활성은 가자(T. chebula) 열매의 메탄올 추출물, 그리고 혈소판 응집억제 활성에 대해서 석창포 (A. gramineus) 뿌리의 메탄올 추출물이 높은 생리활성을 나타내었다. 따라서 우수한 생리활성을 나타낸 3종 허브식물체의 바이오 신소재를 분리·동정하기 위해 실리카겔크로마토그래피, 박층크로마토그래피(TLC), 적외선 분광광도계(UV Spectra photometer) 및 고속액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하였으며, 생물검정을 통해 캐러웨이 정유에서 HE233, 가자 열매의 메탄올 추출물에서 B3322, 그리고 석창포 뿌리의 메탄올 추출물에서 H234를 분리·정제 하였다. 3종 허브식물체에서 분리 및 정제한 활성본체들의 구조 결정은 EI/MS, ¹H-NMR 및 ^(13)C-NMR의 분광학적인 방법을 이용하여 결정하였으며, 이상의 결과를 문헌치와 비교하여 HE233이 (+)-carvone, B3322가 ethanedioic acid (oxalic acid), HE233이 asaronaldehyde (2,4,5-trimethoxybenzaldehyde)임을 확인할 수 있었다. 캐러웨이 정유에서 유래한 바이오 살비활성물질 (+)-carvone의 살비활성을 측정하기 위하여 2종 집먼지진드기와 1종 저장식품진드기에 대한 생물검정을 실시하여 LD50값을 구하였다. 그 결과, (+)-carvone의 LD50값은 큰다리먼지진드기, 세로무늬먼지진드기 및 저장식품진드기에 대하여 각각 5.63, 5.12, 4.62 μg/㎠의 살비활성을 나타내었다. 또한 동정된 살비활성물질의 구조를 파악하여 그와 유사한 구조를 가진 화합물 ((-)-carvone, (-)-carveol, (-)-trans-pinocarveol 및 dihydrocarvone)과 국외에서 상업적 살비제로 시판되고 있는 DEET 및 국내에서 집먼지진드기 방제제로 이용되는 진드기 킬러의 활성을 비교하였다. DEET의 LD50값을 기준으로 진드기에 대한 활성을 비교한 결과, 본 연구에서 정제한 (+)-carvone은 큰다리먼지진드기, 세로무늬먼지진드기 및 저장식품진드기에 대하여 DEET보다 각각 6.59, 3.56, 3.80배의 높은 생리살비활성을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여, 캐러웨이 정유에서 동정한 바이오 살비활성물질인 (+)-carvone 및 이의 유도체들은 2종의 집먼지진드기와 1종 저장식품진드기에 대하여 우수한 살비활성을 확인할 수 있었다. 장내세균에 대하여 선택적인 생육억제활성을 나타낸 가자 (T. chebula) 열매로부터 분리·동정한 ethanedioic acid은 C. perfringens에 대하여 2.0 mg/disk에서 매우 강한 (++++) 생육억제활성을 나타내었고, 1.0 mg/disk에서는 강한 (+++) 생육억제활성, 0.5와 0.25 mg/disk에서는 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내었다. 이미 보고된 가자 열매내 성분 중 ellagic acid은 2.0와 1.0 mg/disk에서 강한 (+++) 생육억제활성을 나타내었고, 0.5와 0.25 mg/disk의 농도에서 각각 중간정도 (++)와 약한 (+) 생육억제 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, E. coli에 대하여 ethanedioic acid은 2.0와 1.0 mg/disk에서 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내었으며, stearic acid은 2.0 mg/disk에서 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 가자 열매로부터 분리·동정한 ethanedioic acid와 가자 열매가 함유하고 있는 ellagic acid과 stearic acid는 1.0 mg/disk의 이하의 농도에서 B. bifidum, B. longum 및 L. acidophilus에 대해서는 생육억제활성을 전혀 나타내지 않았다. 석창포 (A. gramineus) 뿌리로부터 분리된 asaronaldehyde와 asaron에 대한 혈소판 응집억제활성은 혈소판 응집유발인자인 collagen (2 μg/ml), arachidonic acid (100 μg/ml) 및 thrombin (0.1 unit/ml)과 관련하여 항혈소판제 aspirin과 비교하였다. 그 결과, 석창포 뿌리로부터 분리된 asaronaldehyde는 혈소판 응집유발인자 collagen 및 arachidonic acid에 대해 각각 27.6 ± 2.8과 53.7 ± 3.4 μM의 IC_(50)값에서 응집억제활성을 나타내었으나, thrombin에 대해서는 응집억제활성을 나타내지 않았다. Asaron에 대해서는 collagen, arachidonic acid 및 thrombin에 대하여 응집억제활성을 나타내지 않았으며, 대조구로 사용한 aspirin에서는 arachidonic acid에 대하여 35.9 ± 2.7 μM의 IC_(50)값에서 응집억제활성을 나타내었고, collagen과 thrombin에서는 전혀 응집억제활성을 나타내지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면 석창포 뿌리에서 분리·동정한 asaronaldehyde가 혈소판응집 유발인자인 collagen과 arachidonic acid에 대하여 항혈소판제로 사용되고 있는 aspirin보다 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, asaronaldehyde와 asaron을 장내 대표적인 유해균인 C. difficile과 C. perfringens에 대한 생육억제활성을 실험한 결과 asaronaldehyde는 2.0 mg/disk 농도에서 강한 (+++) 생육억제활성 나타내었고, 1.0 mg/disk 농도에서 중간정도 (++)의 생육억제활성이 관찰되었다. 또한, 이미 보고된 asaron 역시 C. difficile과 C. perfringens에 대해서 2.0 및 1.0 mg/disk 농도에서는 각각 중간정도 (++)의 생육억제활성과 약한 (+) 생육억제활성을 나타내었다. 하지만, asaronaldehyde와 asaron은 B. bifidum, L. acidophilus, L. casei 및 E. coli에 대한 생육억제활성을 전혀 나타내지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 케러웨이, 가자 및 석창포 뿌리에서 분리·동정한 (+)-carvone, ethanedioic acid, asaronaldehyde와 이들의 유사구조 및 함유성분들 중에 (-)-carvone, (-)-carveol, (-)-trans-pinocarveol, dihydrocarvone 및 asaron은 3종 허브식물에 대하여 살비활성, 항미생물 및 항혈소판 소재로서 우수한 생리활성을 나타내는 물질임을 알 수 있었으며, 이들을 연구함으로서 바이오 신소재로서의 이용 가능성을 제시하였다.
허브는 예로부터 건강의 유지와 병의 치료에 쓰이는 약초로서 독특한 향기를 가지고 있어 조미료, 향신료, 방충 및 방향제 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내·외에서 자생하는 30종의 허브식물체가 함유하고 있는 바이오 신소재를 탐색하기 위해 메탄올추출물과 연속증류추출한 정유를 이용하여 생물검정을 실시하였다. 그 결과, 2종의 집먼지진드기와 저장식품진드기에 대한 캐러웨이(C. carvi)의 정유, 장내세균에 대한 생육억제 활성은 가자(T. chebula) 열매의 메탄올 추출물, 그리고 혈소판 응집억제 활성에 대해서 석창포 (A. gramineus) 뿌리의 메탄올 추출물이 높은 생리활성을 나타내었다. 따라서 우수한 생리활성을 나타낸 3종 허브식물체의 바이오 신소재를 분리·동정하기 위해 실리카겔크로마토그래피, 박층크로마토그래피(TLC), 적외선 분광광도계(UV Spectra photometer) 및 고속액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용하였으며, 생물검정을 통해 캐러웨이 정유에서 HE233, 가자 열매의 메탄올 추출물에서 B3322, 그리고 석창포 뿌리의 메탄올 추출물에서 H234를 분리·정제 하였다. 3종 허브식물체에서 분리 및 정제한 활성본체들의 구조 결정은 EI/MS, ¹H-NMR 및 ^(13)C-NMR의 분광학적인 방법을 이용하여 결정하였으며, 이상의 결과를 문헌치와 비교하여 HE233이 (+)-carvone, B3322가 ethanedioic acid (oxalic acid), HE233이 asaronaldehyde (2,4,5-trimethoxybenzaldehyde)임을 확인할 수 있었다. 캐러웨이 정유에서 유래한 바이오 살비활성물질 (+)-carvone의 살비활성을 측정하기 위하여 2종 집먼지진드기와 1종 저장식품진드기에 대한 생물검정을 실시하여 LD50값을 구하였다. 그 결과, (+)-carvone의 LD50값은 큰다리먼지진드기, 세로무늬먼지진드기 및 저장식품진드기에 대하여 각각 5.63, 5.12, 4.62 μg/㎠의 살비활성을 나타내었다. 또한 동정된 살비활성물질의 구조를 파악하여 그와 유사한 구조를 가진 화합물 ((-)-carvone, (-)-carveol, (-)-trans-pinocarveol 및 dihydrocarvone)과 국외에서 상업적 살비제로 시판되고 있는 DEET 및 국내에서 집먼지진드기 방제제로 이용되는 진드기 킬러의 활성을 비교하였다. DEET의 LD50값을 기준으로 진드기에 대한 활성을 비교한 결과, 본 연구에서 정제한 (+)-carvone은 큰다리먼지진드기, 세로무늬먼지진드기 및 저장식품진드기에 대하여 DEET보다 각각 6.59, 3.56, 3.80배의 높은 생리살비활성을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여, 캐러웨이 정유에서 동정한 바이오 살비활성물질인 (+)-carvone 및 이의 유도체들은 2종의 집먼지진드기와 1종 저장식품진드기에 대하여 우수한 살비활성을 확인할 수 있었다. 장내세균에 대하여 선택적인 생육억제활성을 나타낸 가자 (T. chebula) 열매로부터 분리·동정한 ethanedioic acid은 C. perfringens에 대하여 2.0 mg/disk에서 매우 강한 (++++) 생육억제활성을 나타내었고, 1.0 mg/disk에서는 강한 (+++) 생육억제활성, 0.5와 0.25 mg/disk에서는 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내었다. 이미 보고된 가자 열매내 성분 중 ellagic acid은 2.0와 1.0 mg/disk에서 강한 (+++) 생육억제활성을 나타내었고, 0.5와 0.25 mg/disk의 농도에서 각각 중간정도 (++)와 약한 (+) 생육억제 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, E. coli에 대하여 ethanedioic acid은 2.0와 1.0 mg/disk에서 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내었으며, stearic acid은 2.0 mg/disk에서 중간정도 (++)의 생육억제활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. 그러나 가자 열매로부터 분리·동정한 ethanedioic acid와 가자 열매가 함유하고 있는 ellagic acid과 stearic acid는 1.0 mg/disk의 이하의 농도에서 B. bifidum, B. longum 및 L. acidophilus에 대해서는 생육억제활성을 전혀 나타내지 않았다. 석창포 (A. gramineus) 뿌리로부터 분리된 asaronaldehyde와 asaron에 대한 혈소판 응집억제활성은 혈소판 응집유발인자인 collagen (2 μg/ml), arachidonic acid (100 μg/ml) 및 thrombin (0.1 unit/ml)과 관련하여 항혈소판제 aspirin과 비교하였다. 그 결과, 석창포 뿌리로부터 분리된 asaronaldehyde는 혈소판 응집유발인자 collagen 및 arachidonic acid에 대해 각각 27.6 ± 2.8과 53.7 ± 3.4 μM의 IC_(50)값에서 응집억제활성을 나타내었으나, thrombin에 대해서는 응집억제활성을 나타내지 않았다. Asaron에 대해서는 collagen, arachidonic acid 및 thrombin에 대하여 응집억제활성을 나타내지 않았으며, 대조구로 사용한 aspirin에서는 arachidonic acid에 대하여 35.9 ± 2.7 μM의 IC_(50)값에서 응집억제활성을 나타내었고, collagen과 thrombin에서는 전혀 응집억제활성을 나타내지 않았다. 이상의 결과를 종합해 보면 석창포 뿌리에서 분리·동정한 asaronaldehyde가 혈소판응집 유발인자인 collagen과 arachidonic acid에 대하여 항혈소판제로 사용되고 있는 aspirin보다 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라, asaronaldehyde와 asaron을 장내 대표적인 유해균인 C. difficile과 C. perfringens에 대한 생육억제활성을 실험한 결과 asaronaldehyde는 2.0 mg/disk 농도에서 강한 (+++) 생육억제활성 나타내었고, 1.0 mg/disk 농도에서 중간정도 (++)의 생육억제활성이 관찰되었다. 또한, 이미 보고된 asaron 역시 C. difficile과 C. perfringens에 대해서 2.0 및 1.0 mg/disk 농도에서는 각각 중간정도 (++)의 생육억제활성과 약한 (+) 생육억제활성을 나타내었다. 하지만, asaronaldehyde와 asaron은 B. bifidum, L. acidophilus, L. casei 및 E. coli에 대한 생육억제활성을 전혀 나타내지 않았다. 이러한 결과를 바탕으로 케러웨이, 가자 및 석창포 뿌리에서 분리·동정한 (+)-carvone, ethanedioic acid, asaronaldehyde와 이들의 유사구조 및 함유성분들 중에 (-)-carvone, (-)-carveol, (-)-trans-pinocarveol, dihydrocarvone 및 asaron은 3종 허브식물에 대하여 살비활성, 항미생물 및 항혈소판 소재로서 우수한 생리활성을 나타내는 물질임을 알 수 있었으며, 이들을 연구함으로서 바이오 신소재로서의 이용 가능성을 제시하였다.
The essential oil and methanol extracts of 30 medicinal herb plants as the new bio-functional materials were tested for their biological activities(acaricidal, antibacterial and antiplatelet activities). According to preliminary results, the extracts of Carum carvi, Terminalia chebula and Acorus gra...
The essential oil and methanol extracts of 30 medicinal herb plants as the new bio-functional materials were tested for their biological activities(acaricidal, antibacterial and antiplatelet activities). According to preliminary results, the extracts of Carum carvi, Terminalia chebula and Acorus gramineus showed the strong biological activities. Purification of the biologically active components from Carum carvi (HE233), Terminalia chebula (B3322) and Acorus gramineus (H234) was done using silica gel chromatography and HPLC. The structures of active materials were by EI/MS, ¹H-NMR, ^(13)C-NMR and identified as (+)-carvone (HE233), ethanedioic acid (B3322), and asaronaldehyde (HE233;2,4,5-trimethoxybenzaldehyde). Acaricidalactivity of(+)-carvone derived from the oil of C. carvi and carvone's derivatives against dust mites(Dermatophagoides farinae and D. pteronyssinus) and stored food mites (Tyrophagus putrescentiae) was examined using dry film method and compared with that of the widely used synthetic acaricide, such as N,N-diethyl-m-toluamide(DEET)and mitekiller(Aekyung Industrial Co., Ltd. Korea). On the basis of LD_(50) values, the most toxic component to D. farinae was dihydrocarvone (3.61μg/㎠) followed by (+)-carvone (5.63 μg/㎠),(-)-carveol (6.58 μg/㎠),(-)-carvone (7.14 μg/㎠),(-)-trans-pinocarveol (9.48 μg/㎠),DEET (37.12 μg/㎠) and mite killer (90.15 μg/㎠). In case of D. pteronyssinus, the most activity was pronounced by dihydrocarvone (3.37 μg/㎠) followed by (+)-carvone (5.12 μg/㎠),(-)-carveol (6.24 μg/㎠), (-)-carvone (6.78 μg/㎠), (-)-trans-pinocarveol (8.97 μg/㎠), DEET (18.23 μg/㎠) and mite killer (87.38 μg/㎠). AgainstT. putrescentiae, the acaricidal activity was more pronounces in dihydrocarvone (4.32 μg/㎠) followedby(+)-carvone (4.62 μg/㎠), (-)-trans-pinocarveol (5.14 μg/㎠), (-)-carvone (5.23 μg/㎠), (-)-carveol (5.73 μg/㎠),and DEET (17.56 μg/㎠). These results indicate that the acaricidal activity of C. carvioilcan be mostly attributed to (+)-carvone was more toxic about 6.59, 3.56 and 3.80 times than that of DEET against D. farinae, D. pteronyssinus, and T. putrescentiae, respectively. On the basis of these results,(+)-carvoneand itsderivatives ((-)-carvone,(-)-carveol,(-)-trans-pinocarveol, and dihydrocarvone) will be especially useful in order to reduce the populations of D. farinae, D. pteronyssinus, and T. putrescentiae. The growth-inhibiting activities of T. chebula fruit-derived ethanedioic acid and compositions were tested against intestinal bacteria. Against C. perfringens, ethanedioic acid showed the strong inhibition at 2 and 1 mg/disk and moderate inhibition at 0.5 and 0.25 mg/disk. Ellagic acid showed strong inhibition at 2 and 1 mg/disk, moderate inhibition at 0.5 mg/disk and weak inhibition at 0.25 mg/disk. In case of E. coli, ethanedioic acid showed moderate inhibition at 2 and 1 mg/disk and weak inhibition at 0.5 mg/disk. Ellagicacid and stearic acid showed moderate and weak inhibition at 2 and 1 mg/disk, respectively. Furthermore, ethanedioic acid, ellagic acid and stearic acid showed no growth inhibition against beneficial bacteria such as B .bifidum, B. longum and L. acidophilus at 1 mg/disk. Antibacterial and antiplatelet activities of A. gramineus rhizome-derived asaronaldehyde and asaron were analyzed using platelet aggregometer and intestinal bacteria. At IC_(50) value, asaronaldehyde was effective in inhibiting platelet aggregometion induced by collagen(27.6±2.8μM) and arachidonic acid (53.7±3.4μM). Against C. difficile and C. perfringens, asaronaldehyde showed strong and moderate inhibition at 2 and 1 mg/disk, respectively. Furthermore, asaronaldehyde and asaron showed no growth inhibition againstB. bifidum, L. acidophilus, L. caseiandE. coli. Accordingly, as naturally occurring bio-functional agents, Carum carvi, Terminalia chebula and Acorus gramineus-derived materials could be useful as acaricidal, antibacterial and antiplatelet activities.
The essential oil and methanol extracts of 30 medicinal herb plants as the new bio-functional materials were tested for their biological activities(acaricidal, antibacterial and antiplatelet activities). According to preliminary results, the extracts of Carum carvi, Terminalia chebula and Acorus gramineus showed the strong biological activities. Purification of the biologically active components from Carum carvi (HE233), Terminalia chebula (B3322) and Acorus gramineus (H234) was done using silica gel chromatography and HPLC. The structures of active materials were by EI/MS, ¹H-NMR, ^(13)C-NMR and identified as (+)-carvone (HE233), ethanedioic acid (B3322), and asaronaldehyde (HE233;2,4,5-trimethoxybenzaldehyde). Acaricidalactivity of(+)-carvone derived from the oil of C. carvi and carvone's derivatives against dust mites(Dermatophagoides farinae and D. pteronyssinus) and stored food mites (Tyrophagus putrescentiae) was examined using dry film method and compared with that of the widely used synthetic acaricide, such as N,N-diethyl-m-toluamide(DEET)and mitekiller(Aekyung Industrial Co., Ltd. Korea). On the basis of LD_(50) values, the most toxic component to D. farinae was dihydrocarvone (3.61μg/㎠) followed by (+)-carvone (5.63 μg/㎠),(-)-carveol (6.58 μg/㎠),(-)-carvone (7.14 μg/㎠),(-)-trans-pinocarveol (9.48 μg/㎠),DEET (37.12 μg/㎠) and mite killer (90.15 μg/㎠). In case of D. pteronyssinus, the most activity was pronounced by dihydrocarvone (3.37 μg/㎠) followed by (+)-carvone (5.12 μg/㎠),(-)-carveol (6.24 μg/㎠), (-)-carvone (6.78 μg/㎠), (-)-trans-pinocarveol (8.97 μg/㎠), DEET (18.23 μg/㎠) and mite killer (87.38 μg/㎠). AgainstT. putrescentiae, the acaricidal activity was more pronounces in dihydrocarvone (4.32 μg/㎠) followedby(+)-carvone (4.62 μg/㎠), (-)-trans-pinocarveol (5.14 μg/㎠), (-)-carvone (5.23 μg/㎠), (-)-carveol (5.73 μg/㎠),and DEET (17.56 μg/㎠). These results indicate that the acaricidal activity of C. carvioilcan be mostly attributed to (+)-carvone was more toxic about 6.59, 3.56 and 3.80 times than that of DEET against D. farinae, D. pteronyssinus, and T. putrescentiae, respectively. On the basis of these results,(+)-carvoneand itsderivatives ((-)-carvone,(-)-carveol,(-)-trans-pinocarveol, and dihydrocarvone) will be especially useful in order to reduce the populations of D. farinae, D. pteronyssinus, and T. putrescentiae. The growth-inhibiting activities of T. chebula fruit-derived ethanedioic acid and compositions were tested against intestinal bacteria. Against C. perfringens, ethanedioic acid showed the strong inhibition at 2 and 1 mg/disk and moderate inhibition at 0.5 and 0.25 mg/disk. Ellagic acid showed strong inhibition at 2 and 1 mg/disk, moderate inhibition at 0.5 mg/disk and weak inhibition at 0.25 mg/disk. In case of E. coli, ethanedioic acid showed moderate inhibition at 2 and 1 mg/disk and weak inhibition at 0.5 mg/disk. Ellagicacid and stearic acid showed moderate and weak inhibition at 2 and 1 mg/disk, respectively. Furthermore, ethanedioic acid, ellagic acid and stearic acid showed no growth inhibition against beneficial bacteria such as B .bifidum, B. longum and L. acidophilus at 1 mg/disk. Antibacterial and antiplatelet activities of A. gramineus rhizome-derived asaronaldehyde and asaron were analyzed using platelet aggregometer and intestinal bacteria. At IC_(50) value, asaronaldehyde was effective in inhibiting platelet aggregometion induced by collagen(27.6±2.8μM) and arachidonic acid (53.7±3.4μM). Against C. difficile and C. perfringens, asaronaldehyde showed strong and moderate inhibition at 2 and 1 mg/disk, respectively. Furthermore, asaronaldehyde and asaron showed no growth inhibition againstB. bifidum, L. acidophilus, L. caseiandE. coli. Accordingly, as naturally occurring bio-functional agents, Carum carvi, Terminalia chebula and Acorus gramineus-derived materials could be useful as acaricidal, antibacterial and antiplatelet activities.
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