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문제 정의
- 그러나 이에 대한 연구들은 대부분 외국에 자생하는 식물이고 한국에 서식하는 77凹N속에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 한국에 서식하는 Thuja속 7종의 침엽이 생산하는 monoterpenoids 성분을 정 량, 정성 분석하여 종간의 차이를 밝히는데 연구의 목적이 있다.
제안 방법
- orientalis cv. compacts, T. occidentalism T. occidentalis 'Boothii1, T. occidentalis 'Pumila', T. occidentalis 'Tiny Tim' 7종을 ingroup으로 설정하였고 outgroup으로 Pinus ri이da를 설정하여 분계도를 작성하였다. 분계분석은 와그너의 최소가정의 원리(Wagner parsimony)를 토대로 monoteipenoids 함량이 0.
- 공시재료 채취목 높이 2 m에서 가지 끝으로부터 30 cm 길이로 가지를 절단하고 수종별로 구분하여 비 닐봉지에 잘 봉한 후 ice box에 넣어 실험실까지 운반한 다음 monoterpene 추출 전까지 냉동보관하였으며 가능한 한 보관시간을 최소화 하였다. 냉동 보관된 침엽을 약 2 cm 길이로 절단하고 절단한 침엽 3 g에 pure sand를 첨가한 다음 1% tetradecane 0.
- 초기 oven 온도는 37℃에서 5분간 유지하고 180℃까지는 분당 5℃ 비율로 증가시키며, 300℃까지는 분당 20℃ 비율로 증가시켰다(Kim and Lange가ie血 1994). 물질의 동정은 MS의 Wiley library와 standard의 retention time과의 일치로 확인하였다.
- 0) 프로그램(1990)으로 분석하였다. 분계도의 안정성을 조사하기 위해서는 최소가정의 분계도보다 더 긴 분계도를 찾아내고 이들의 완전 일치 분계도를 그려 Bremer support를 측정하였다.
- 추출액 1 M를 내경 0.23 mm, 길이 30 cm인 HP-5MS capillary column0] 내 장된 GC-MS(Gas Chromatography-Mass Spectrophotometer; HP 5890II-HP 5972MSD)를 이용하여 monoterpenoids-f-분석하였다. 이때 GC-MS의 분석조건은 injector 온도가 220℃이고 detector의 온도는 320℃, carrier gas는 헬륨가스를 사용하여 1.
대상 데이터
- orientalis cv. compacts, T. occidentalis, T. occidentalis 'Boothii', T. occidentalis 'Pumila', T. occidentalis 'Tiny Tim' 1 종을 2003년 8월 중에 채취하여 실험에 사용하였다(Table 1).
데이터처리
- occidentalis 'Tiny Tim' 7종을 ingroup으로 설정하였고 outgroup으로 Pinus ri이da를 설정하여 분계도를 작성하였다. 분계분석은 와그너의 최소가정의 원리(Wagner parsimony)를 토대로 monoteipenoids 함량이 0.05% 이상 함유된 성분을 PAUP(Phylogenetic Analysis Using Parsimony : ver 3.0) 프로그램(1990)으로 분석하였다. 분계도의 안정성을 조사하기 위해서는 최소가정의 분계도보다 더 긴 분계도를 찾아내고 이들의 완전 일치 분계도를 그려 Bremer support를 측정하였다.
성능/효과
- occidentalis 'Tiny Tim, 에만 검출된 성분은 thiyene, aterpinene, fenchone, a-thujone, 0-thujone, exo-methyl-camphenilol, cis-isopulegone, p-cymen-8-ol, a-terpineol, sabinyl acetate, geranyl acetate이었다. T. "切如瓜에서 검출된 14종류는 길(1993)의 23종류, 서 등(2003)의 21종류, Chizzola 등(2003)의 17종류보다 적었으며 이들 연구와 공통적으로 존재하는 것은 a-pinene, camphene, sabinene, myrcene, limonene, Y-terpineiie 이었다.
- MonoterRiioids를 정성분석하여 종간의 계통분류학적 관계(전 1987)와 chemotype(Salgueiro et al. 2000)를 결정한 바 있는데, 본 연구에서도 〃叼0속의 monoterpenoids의 차이를 이용하여 종간의 차이를 결정하는 의미 있는 결과가 나왔다.
- Monoterpenoids 함유량은 23.24%에서 56.87%까지 다양하였고 a-pine破(2.85%~14.01%), sabinene(0.96% ~9.85%)은 조사 수종에서 비교적 다량이었다.
- 34%)은 중간 정도로 나타났다. T. occidentalis, T. occidentalis 'Boothii', T. occidentalis 'Pumila', T. occidentalis 'Tiny Tim'에서는 a-thujone(13.13 %, 17.62%, 16.02%, 9.99%), sabinene(9.85%, 8.17%, 6.38%, 6.52 %), fenchone(5.56%, 5.92%, 9.01%, 9.30%), P-thujone(6.69%, 8, 66 %, 4.38%, 4.67%)이 높게 나타났다.
- 각 수종별 주요 함유량은 a-pinene(2.85%^14.01%), camphene(0.08%~2.39%), sabinene(0.96%^9.85%), myrcene(0.85%-3.43%), limonene(0.15%—5.50%), Y-terpinene(0.07%—0.41 %), bonyl acetate(0.10%~2.51%), a-terpinenyl acetate(0.12%~2.06%)로 종간 뚜렷한 차이가 나타났다.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때, Thuja 속의 분류학적 연구가 형태적(김 1997), 해부학적(박 1983), 계절적(Yatagai et al. 1995), 진화학적(Yu 1997) 관점으로 연구되어 왔으나 monoterpenoids의 함량 차이(Cavaleiro et al. 2001, Salgueiro et al, 2000, Thompson et al. 2003)와 diterpene의 지리적 차이(Takahashi et al. 2001)를 이용하여 chemotype을 정할 수 있다는 것을 제시한 것처럼 monoterpenoids의 함량을 이용하여 Th而a속을 화학적으로 분류하여 종간의 차이를 4그룹으로 결정할 수 있었다.
- 정성분석 결과 monoterpenoid의 조성은 11종류(T orientalis 'Avrea nana)에서 26종류(T occidentalis 'Pumila')로 수종별 차이가 나타났으나 a-pinene, camphene, sabinene, myrcene, limo-nene, Y-terpinene, bony! acetate, a-terpinenyl acetate는 조사 수종 모두에서 검출되었다. T.
- 조사한 1加ja속 7종에서 분석된 monoterpenoids 성분 중 0.05% 이상 함유된 것을 나타내었다(Table 2).
- occidentalis 'Tiny Tim')에는 3 가지의 s나)group으로 세분화되었으며 a- thujone, fenchone, sabinene, 8-thujone의 함량이 높고 a-pinene, myrcene, limonene이 중간 정도로 나타났으며 잎의 끝이 갑자기 뽀족해져 다른 3가지의 군과는 잎의 형태와 화학성분에서 많은 차이가 있었다. 특히 T. occid飾alis과 T. occidentalis BooUiii'는 조사한 수종 중 monoterpenoids의 구성과 성분함량에서 가장 유사한 자매군으로 나타났다.
후속연구
- 그러나 이러한 결과를 좀 더 뒷받침하기 위해서는 조사 종에 대한 형태학적, 해부학적, 유전학적 연구와 계절, 지리적 연구가 추가되어야 할 것이다.
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