[논문]국내 자생 백리향의 추출용매에 따른 페놀함량

백정애; 백이화; 장매희

국내 자생 백리향의 추출용매에 따른 페놀함량
Phenol Contents of Solvent Extraction in Several Domestic Thymus Quinquecostatus Celak 원문보기

생물환경조절학회지 = Journal of bio-environment control, v.18 no.4, 2009년, pp.468 - 474

백정애 (서울여자대학교 원예조경학과) , 백이화 (서울여자대학교 원예조경학과) , 장매희 (서울여자대학교 원예조경학과)

초록
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지역별 백리향 지상부 잎의 phenols 성분의 효과적인 추출을 알아보기 위해 추출용매를 달리하여 추출하고, GC-MS로 분석한 결과thymol과 carvacrol을 포함한 phenol함량이 methanol 추출 시 울릉도, 제주 중간산지, 경기도, 제주도 고산지, 강원도 종이 각각 92.21, 84.92, 77.43, 74.16, 73.51%로 추출되었으며, ethanol 추출 시 전체 추출 성분 중 강원도, 제주도 중간산종, 경기도, 울릉도, 제주고산종이 각각 93.64, 93.62, 90.74, 89.52, 72.65% 순으로 나타났다. Hexane을 용매로 추출하였을 때에는 강원도와 울릉도 서식의 백리향은 거의 100, 95.71%의 phenol만 추출되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Thyme leaves of aerial part in 5 domestic species was extracted by several solvens, and chemical composition of extracts was analyzed by GC-MS to determine the effective solvent for phenol compound extracts. Total phenol contents containing thymol and carvacrol according to methanol extracts of Ulleung island, Jeju middle mountain, Kyeonggido, Jeju alpine species, and Gangwondo were 92.21, 84.92, 77.43, 74.16, and 73.51%, while them of ethanol extracts of Gangwondo, Jeju middle mountain, Kyeonggido, Ulleung island, and Jeju alpine species were in the order of and their contents were 93.64, 93.62, 90.74, 89.52, and 72.65%, separately. Hexane extracts of Gangwondo and Ulleung island thyme were almost composed by phenol contents containing thymol for 100 and 95.71%.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

04%)인 것으로 보고하였으며, 김 등(1994)은 백리향과 섬백리향의 정유성분을 비교분석하였으며 이들 백리향의 주성분은 shikimic acid 경로로부터 생성되는 phenylpropene계 화합물인 thymol과 carvacrol으로 알려져 있다(Woo, 1999). 따라서 백리향의 향기 성분은 서식지에 따라 크게 차이가 있을 것으로 예상되며 용매로 추출한 성분을 이용한 다양한 항균, 항산화 활성에 관한 연구가 이루어지고 있어 본 연구는 추출용매에 따른 phenols 성분과 휘발성향기물질의 차이를 알아보아 백리향의 방부, 항균, 항산화 활성에 의한 천연방부시장의 수요를 만족시킬만한 유전자원확보의 기초를 마련하고자 본 실험을 수행하였다.

제안 방법

따라서 추출 용매 methanol. ethanol, hexane으로 추출한 향기성분을 분석 분석하여 비교하였다.
식물재료는 산유화식물원(충북 충주)을 통해 수집된 제주 고산종(해발 1000m 이상), 제주 중간산종(해발 1000m 이하), 강원도 정선 산간종, 울릉도 서식종, 경기도 가평 서식종으로 수집 후 서울여자대학교 포장에 2009년 4월 식재 후 6월에 수확하여 실험에 이용하였다. 용매추출방법으로, 산지별 식물 잎을 각각 10g씩 세절 하여 20배량의 95% ethanol, 70% methanol, hexane (Jeong and Lim, 2005; Choi, 2001)에 침지하여 2시간 추출한 후 Whatman No.4(USA)로 여과하였다. 농축을 위해 50℃ rotary vaccum evaporator로 감압농축하여 용매를 증발시킨 후 95% ethanol로 회수하고 membrane 0.
용매추출시료의 분석은 한국기초과학원에 의뢰하여 GC-Mass(6890 N GC/5973 N Mass, Agilent, USA)를 이용하여 추출한 정유정분은 0.2µL를 주입하였고 injector split ratio 50 : 1, 300℃, carrier gas는 He 을 1mL/min 유속으로 하였다.

대상 데이터

230℃로 하였다. Analyzer Quadupole, 150℃로 Mass range는 50~800m/z data를 이용하였다.
식물재료는 산유화식물원(충북 충주)을 통해 수집된 제주 고산종(해발 1000m 이상), 제주 중간산종(해발 1000m 이하), 강원도 정선 산간종, 울릉도 서식종, 경기도 가평 서식종으로 수집 후 서울여자대학교 포장에 2009년 4월 식재 후 6월에 수확하여 실험에 이용하였다. 용매추출방법으로, 산지별 식물 잎을 각각 10g씩 세절 하여 20배량의 95% ethanol, 70% methanol, hexane (Jeong and Lim, 2005; Choi, 2001)에 침지하여 2시간 추출한 후 Whatman No.

성능/효과

강원도 서식 품종의 경우 GC profile의 total area에서 1% 이상을 차지하는 것으로 methanol 추출 시 5종의 화합물이 분석되었으며 ethanol은 5종의 화합물, hexane은 1종의 화합물이 분석되었는데 이들의 주성분은 추출용매에 따라 상당한 차이를 보였는데 methanol 추출 시 carvacrol이 73.51%를 차지한 반면, ethanol 추출 시에는 thymol 성분이 3.10% phenol은 90.54%, borneol은 약 1.76%를 보였고 hexane으로 추출 시 phenol만 100%를 차지하였다(Fig. 4, Table 10, 11, 12).
경기도 지역에 서식 품종의 경우 GC profile의 total area에서 1% 이상을 차지하는 것으로 methanol 추출 시 6종의 화합물이 분석되었으며 ethanol은 4종의 화합물, hexane은 5종의 화합물이 분석되었는데 이들의 주성분은 추출용매에 따라 상당한 차이를 보였는데 methanol 추출 시 thymol은 13.11, carvacrol은 64.32%를 차지한 반면, ethanol 추출 시에는 thymol 성분이 14.70% phenol은 76.04%, Phytol은 약 4.35%를 보였고 hexane으로 추출 시 thymol 성분이 75.95%, phenol은 10.42%, phytol이 5.07%를 차지하였다(Fig. 5, Table 13, 14, 15).
10%로 유사하였다. 반면 울릉종과 강원종은 hexane 추출 시각각 95.81%, 100.00%로 월등히 상대적 추출함량이 높게 나타났고 그다음으로 ethanol 추출의 경우 92.00%로 높게 나타났다.
본 실험의 경우 유기용매에 따른 정유의 성분은 제주도 해발 1000m 이상의 고산종은 total area에서 1%이상을 차지하는 주성분은 methanol 추출 시 6종의 화합물, ethanol은 7종의 화합물, hexane은 12종의 화합물이 분석되었고, 제주도 서식 해발 1000m 이하 중간산종은 methanol 추출 시 5종의 화합물, ethanol은 4종의 화합물, hexane은 14종의 화합물이 분석되었으며, 강원종은 methanol 추출 시 5종의 화합물, ethanol은 5종의 화합물, hexane은 1종의 화합물이 분석되었고, 경기종은 methanol 추출 시 6종의 화합물, ethanol은 4종의 화합물, hexane은 5종의 화합물이 분석되었고, 울릉종은 methanol 추출 시 5종의 화합물, ethanol은 6종의 화합물, hexane은 3종의 화합물이 분석되었다.
울릉도 서식 품종의 경우 GC profile의 total area에서 1% 이상을 차지하는 것으로 methanol 추출 시 5종의 화합물이 분석되었으며 ethanol은 6종의 화합물, hexane은 3종의 화합물이 분석되었는데 이들의 주성분은 추출용매에 따라 상당한 차이를 보였는데 methanol 추출 시 thymol은 70.55, carvacrol은 11.66%를 차지한 반면 ethanol 추출 시에는 thymol 성분이 83.18% phenol은 6.34%, borneol은 약 2.56%를 보였고 hexane으로 추출 시 thymol, phenol은 각각 81.70, 14.11%를 차지하였다(Fig. 3, Table 7, 8, 9).
이상의 결과를 종합해 보면 백리향이 shikimic acid 경로를 거쳐 생성되는 thymol, phenol, carvacrol이 주성분이라고 발표한 것과 비슷한 결과를 보였다(Oh 등, 2009). 그러나 Song 등(2002)이 SPME법과 SDE 법으로 추출하여 분석한 백리향의 향기성분에 나타난 주요 화합물인 trans-geraniol, citral 성분은 분석되지 않아 차이를 보였다.
제주 1000m 이상 서식 고산종의 경우 GC profile 의 total area에서 1% 이상을 차지하는 것으로 methanol 추출 시 6종의 화합물이 분석되었으며 ethanol은 7종의 화합물, hexane은 12종의 화합물이 분석되었는데 이들의 주성분은 추출용매에 따라 상당한 차이를 보였는데 methanol 추출 시 thymol성분이 64.23%를 보였고, carvacrol은 7.93%을 차지한 반면 ethanol 추출 시에는 thymol성분이 72.65%를 보였고 hexane으로 추출 시 thymol, phenol은 각각 57.98, 14.54%를 차지하였다(Fig. 1, Table 1, 2, 3).
제주 1000m 이하 중간산종의 경우 GC profile의 total area에서 1% 이상을 차지하는 것으로 methanol 추출 시 5종의 화합물이 분석되었으며 ethanol은 4종의 화합물, hexane은 14종의 화합물이 분석되었는데 이들의 주성분은 추출용매에 따라 상당한 차이를 보였는데 methanol 추출 시 thymol은 19.77, carvacrol은 65.20%를 차지한 반면, ethanol 추출 시에는 thymol 성분이 18.61% phenol은 75.01%, phytol은 약 4.24%를 보였고 hexane으로 추출 시 thymol, phenol은 각각 14.53, 66.57%를 차지하였다(Fig. 2, Table 4, 5, 6).
또한 thymol과 carvacrol을 포함한 phenol 함량을 비교해보면 추출용매에 따라 달리 나타난다. 즉 제주고 산종, 경기종은 ethanol 추출 시 그 함량이 높아 72.65, 95.09%로 높게 나타났으며, 그다음으로 hexane, methanol 추출 순으로 나타났다. 제주중간종의 경우도 유사하게 ethanol 추출 시 97.

후속연구

그러나 Song 등(2002)이 SPME법과 SDE 법으로 추출하여 분석한 백리향의 향기성분에 나타난 주요 화합물인 trans-geraniol, citral 성분은 분석되지 않아 차이를 보였다. 이상의 결과를 통해 볼 때 백리향의 주성분이 thymol과 carvacrol 성분의 phenol을 이용한 방부제(현대생약학, 1986) 및 항균활성, 항산화 활성물질을 얻기 위한 추출용매는 백리향의 서식종에 따라 달리하는 것이 더욱 효과적인 방법이 될 것으로 생각되며 지속적으로 각 서식지별 phenol 성분의 절대 함량에 대한 연구가 이루어져서 국내 백리향의 체계적인 육종 및 품종개발에 대한 기본 자료로서의 이용가치를 확대해 가는 것이 바람직 할 것으로 생각한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	대표적으로 한약재학에서 방부제로 이용되는 식물은 무엇인가?	한약재학에서 방부제로 이용되는 식물로 대표적인 백리향(Thymus quinquecostatus Celak)은 꿀풀과 (Labiatae) 식물로 French, German 백리향(Thymus vulgaris L.) oil의 phenol 함량은 25~42%이며 thymol 이 주성분이고 carvacrol, p-cymen, l-borneol, linanool, β-pinene 등이 있고, Spanish oil은 phenol 함량이 50~70% 이나 대부분이 carvacrol인 것이 특징으로 알려져 있다(현대생약학, 1986).
	French, German 백리향 oil의 phenol 함량은?	한약재학에서 방부제로 이용되는 식물로 대표적인 백리향(Thymus quinquecostatus Celak)은 꿀풀과 (Labiatae) 식물로 French, German 백리향(Thymus vulgaris L.) oil의 phenol 함량은 25~42%이며 thymol 이 주성분이고 carvacrol, p-cymen, l-borneol, linanool, β-pinene 등이 있고, Spanish oil은 phenol 함량이 50~70% 이나 대부분이 carvacrol인 것이 특징으로 알려져 있다(현대생약학, 1986). 또한 일반적으로 식물의 생육환경은 재배시기나 재배서식지의 자연환경에 의해 생육에 변화가 있으며 식물의 향이나 약용성분 등의 2차대사물질인 성분에 차이가 나타나는 것은 재배작물 등을 통해 이미 여러 차례 보고된바 있으며 백리향과 유사한 생약으로 Thymus marschallanus는 geraniol 성분이 대표적이며 계절과 시기에 따라 함량과 성분에 변동이 있다고 알려져 있다(Kang et al.
	phenols 성분의 효과적인 추출을 알아보기 위한 본 연구에서 어떤 용매를 사용했을 때 강원도와 울릉도 서식의 백리향에서 거의 100, 95.71%의 phenol만 추출되었는가?	65% 순으로 나타났다. Hexane을 용매로 추출하였을 때에는 강원도와 울릉도 서식의 백리향은 거의 100, 95.71%의 phenol만 추출되었다.

참고문헌 (9)

Choi, H.R. 2001. Antimicrobial and antioxidative activities of Korean and western herbs. Seoul Women's Univ. Master thesis
Han, D.Y. 1986. Pharmacognosy. Hakjangsa, pp. 42-44
Jeong, J.H. and H.B. Lim. 2005. The chemical composition and biological activities of volatile flavor components of Elsholtzia splendens. Analitical Science & Technology 18:500-510
Kang, B.H. 2008. A pictorial book of korean herb medicine resources. 2008. GeoBook, pp. 230-233
Kang, H.M., I.I. Choi, and I.S. Kim. 2008. Effect of cultural regions or methods on postharvest physiological characteristics and qualities of paprika fruits. Journal of Bio-Environment Control 17:325-329
Kim, Y.H., J.C. Lee, and Y.H. Choi. 1994. Essential oils of Thymus quinquecostatus Celacov. and Thymus magnus Nakai. Korean J. Medicinal Cropsci. 2:234-240
Oh, T.H., S.S. Kim, W.J. Yoon, J.Y. Kim, E.J. Yang, N.H. Lee, and C.G. Hyun. 2009. Chemical composition and biological activities of Jeju Thymus quinquecostatus essential oils against Propionibacterium species inducing acne. J. Gen. Appl. Microbiol. 55:63-68

상세보기
Song, Y.E., C.S. Ku, S.P. Mun, D.H. Kim, J.S. Ryu, J.S. Choi, and Y.G. Choi. 2002. Volatile aroma compounds and their characteristics of Labiatae by solid -phase microextraction (SPME). Korean J. Medicinal Cropsci. 10:120-125
Woo, W.S. 1999. Method of medicinal chemistry & natural products. Snubook, p. 64

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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