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초록
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식품 중 P. mirifica 원료 함유여부에 대한 판별법 마련을 위하여 식물의 종 동정에 일반적으로 사용되는 ribulose bisphosphate carboxylase (rbcL), RNA polymerase C (rpoC1), intergenic spacer (psbA-trnH) 및 second internal transcribed spacer (ITS2) 유전자부위를 선정하였다. 선정된 유전자부위를 증폭하기 위하여 일반 프라이머를 이용하였으며 각각 719 bp, 520 bp, 348 bp 및 507 bp의 PCR 산물을 확인하였다. 그리고 염기서열을 결정하고 유전자은행에 등록되어있는 염기서열과 유사성에 대한 분석한 결과 rbcL, rpoC1 및 psbA-trnH 부위는 상동성이 매우 높아 프라이머를 설계하기는 어려웠다. 그러나 ITS2의 경우 염기서열의 차이점이 있어 4종류의 프라이머를 설계하였다. 설계된 프라이머를 이용하여 P. mirifica, P. lobata, B. superba에 대한 PCR을 실시한 결과 SFI12-miri-6F/SFI12-miri-7R 및 SFI12-miri-6F/SFI12-miri-8R의 경우 P. lobata 와 B. superba에서 비 특이적 밴드가 없으며 P. mirifica에서 예상크기인 137 bp 및 216 bp를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 개발된 P. mirifica을 판별할 수 있는 종 특이 프라이머는 식품가능원료 및 가공식품에 대한 적용할 수 있어 인터넷 쇼핑몰 등 시중에 불법적으로 유통되는 제품에 대한 안전관리에 활용도가 매우 클 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, ribulose bisphosphate carboxylase (rbcL), RNApolymeraseC (rpoC1), intergenic spacer (psbA-trnH), and second internal transcribed spacer (ITS2) as identification markers for discrimination of P. mirifica in foods were selected. To be primer design, we obtained 719 bp, 520 bp, 348 bp, a...

주제어

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문제 정의

  • 또한 최근 약용식물을 대상으로 연구한 결과 핵 염색체에 위치한 second internal transcribed spacer (ITS2) 부위가 PCR을 통한 증폭률이 높아 유용하게 사용될 수 있다고 보고되었다19). 본 연구는 일반 프라이머를 사용하여 종 동정을 위한 유전자부위를 증폭하고 염기서열을 결정하였으며, 유전자 은행에 등록되어있는 염기서열과의 비교분석을 통하여 종 특이 프라이머를 설계하고 PCR 조건을 확립하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
칡의 효능은? 예로부터 칡은 한국, 중국 등에서 중요한 약용식물로 사용되어왔다. 칡의 효능으로는 해열, 발한 등의 감기약으로 사용하거나 편두통, 편도선염, 주독치료 등에 사용된다1). 칡의 성분에 대한 연구로는 칡 뿌리에 플라보노이드가 함유되어 있다고 보고되어 있으며2), 약리작용에 관한 연구에서는 항 바이러스, 항 혈액응고, 급성간염 억제, 혈압강화작용 등의 결과가 보고되어 있다3,4).
칡이란 무엇인가? 칡(Pueraria spp.)은 콩 과(Family)에 속하는 덩굴성 다년식물로서 Pueraria 속(Genus)에 8종이 분포(www.ncbi.nlm. gov/taxonomy)하며 한국, 중국, 극동 러시아, 일본 등을 포함한 극동아시아의 온대영역에 폭넓게 분포한다. 예로부터 칡은 한국, 중국 등에서 중요한 약용식물로 사용되어왔다.
피토에스트로젠의 부작용은? 일명 ‘태국칡’이라고 하는 Pueraria mirifica는 white kwao krua(또는 Thai kudzu)로 알려져 있 으며, 피토에스트로젠을 다량 함유하고 있다5). 일부 화장품 생산업자 및 약리기능 원료 공급업자는 식욕증진, 여성 가슴확대 등의 효능을 주장하고 있지만 과학적 근거는 확보되지 못하고 있는 실정이며 P. mirifica를 이용한 동물실험 결과 허용량 이상 섭취 시 백혈구 감소 및 자궁비대와 같은 부작용이 확인되었다7,8,9). 또한 수입된 제품을 섭취한 소비자 중 상당수가 하혈을 하거나 생리가 멎지 않는 부작용을 겪은 사례가 발견되기도 하였다8). 이로 인해 국내에서는 식품공전에 ‘식품에 사용할 수 없는 원료’ 목록으로 규정하고 있으며10) 시중에 불법으로 유통되는 P.
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참고문헌 (28)

  1. Kim, J.S., Kim, D.K., Jang, D.S., and Kim, J.H.: Genetic variation and phylogenetic relationship of and pueraria lobata ohwi (fabaceae) and related taxa by RPAD markers. Korean J. Plant Res, 22, 446-453 (2009). 

  2. Koichi, T. and Hideji, I.: Isoflavonoids and the other constituents in callus tissues of pueraria lobata. Chem. Pharm. Bull, 30, 1496-1499 (1982). 

  3. Junei, K., Juncihi, F., Junko, B., Takashi, T. and Masaki, Y.: Studies on the constituents of pueraria lobata. Chem. Pharm. Bull, 35, 4846-4850 (1987). 

  4. Takashi, S., Akihiko, K., Akira, T., Yoshio, T. and Tatsuzo, F.: Mechanism of fantioxidants action of pueraria glycoside (PG)- 1 (an isoflavonoids) and mangiferin (a Zanthonoid). Chem. Pharm. Bull, 40, 721-724 (1992). 

  5. Chandeying, V. and Lamlertkittikul, S.: Challenges in the conduct of thai herbal scientific study: efficacy and safety of phytoestrogen, pueraria mirifica(kwao keur kao), phase1, in the alleviation of climacteric symptoms in perimenopausal women. J. Med. Assoc. Thai, 90, 1274-1280 (2007). 

  6. Lee, Y.S., Park, J.S., Co, S.D., Son, J.K., Cherdshewasart, W. and Kang, K.S.: Requirement of Metabolic activation for estrogenic activity of pueraria mirifica. J. Vet. Sci, 3, 273-277 (2002). 

  7. Virojchaiwong, P., Suvithayasiri, V. and Itharat, A.: Comparison of pueraria mirifica 25 and 50 mg for menopausal symptoms. Arch. Gynecol. Obstet, 284, 411-419 (2011). 

  8. Jaroenporn, S., Malaivijitnond, S., Wattanasiirmkit, K., Trisomboon, H., Watanabe, G., Taya, K. and Cherdshewasart, W.: Effects of pueraria mirifica, an herb containing phytoestrogens, on reproductive organs and fertility of adult male mice. Endocr. J, 30, 93-101 (2006). 

  9. Manonai, J., Chittacharoen, A., Theppisai, U. and Theppisai, H.: Effect of pueraria mirifica on vaginal health. Menopause, 14, 919-924 (2007). 

  10. 식품의약품안전청: 식품공전, 별표 3 (2011). 

  11. Padovan, G.J., Jong, D.D., Rodrigues, L.P. and Marchini, J.S.: Detection of adulteration of commercial honey samples by the 13C/12C isotope ratio. Food Chem, 82, 633-636 (2003). 

  12. Schellenberg, A., Chmielus, S., Schlicht, C., Camin, F., Perini, M., Bontempo, L., Heinrich, K., Kelly, S.D., Rossmann, A., Thomas, J. and Horacek, M.: Multielement stable isotope ratio(H, C, N, S) of honey from different european regions. Food Chem, 121, 770-777 (2010). 

  13. Williams, J.G.K., Kubelik, A.R., Livark, K.J., Rafalski, J.A. and Tingey, S.V.: DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic. Acids. Res, 18, 6531-6535 (1990). 

  14. Bunmanop, S., Sakuanrungsirikul, S. and Manakasem, Y.: White kwao krua variety classification by botanical characteristics and ISSR-Touchdown PCR technique. Russ. J. Genet, 47, 819-828 (2011). 

  15. Folmer, O., Black, M., Hoeh, W., Lutz, R. and Vrijenhoek, R.: DNA primers for amplification of mitochondrial cytochrome C oxidase subunit I from diverse metazoan invertebrates. Mol. Mar. Biol. Biotech, 3, 294-299 (1994). 

  16. Herbert, P.D.N., Retnasingham, S. and deWaard, J.R.: Barcoding animal life: cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species. Proc. R. Soc. Lond. B, 270, S96-S99 (2003). 

  17. Hebert, P.D.N. Cywinska, A., Shelley L.B. and deWaard, J.R.: Biological identifications through DNA Barcodes. Proc. R. Soc. Lond. B, 270, 313-321 (2003). 

  18. Chen, S. and Song, J.: Validation of the ITS2 region as a Novel DNA barcode for identifying medicinal plant species. PLoS One, 5, e8613. dol:10.1371 (2010). 

  19. Chen, S., Yao, H., Han, J., Liu, C., Song, J., Shi, L. and Zhu, Y.: Validation of the ITS2 region as a Novel DNA barcode for identifying medicinal plant species. PLoS one. 5, e8613-8620 (2010). 

  20. Hsieh, H.M., Chiang, H.L., Tsai, L.C., Lai, S.Y., Huang, N.E., Linacre, A. and Lee, J.C.: Cytochrome b gene for species identification of the conservation animals. Forensic Sci. Int, 122, 7-18 (2001). 

  21. Wolstenholme, D.R.: Animal mitochondrial DNA: structure and evolution. Int. Rev. Cytol, 141, 173-216 (1992). 

  22. Chen, S. and Song, J.: Validation of the ITS2 region as a Novel DNA barcode for identifying medicinal plant species. PLos One, 5, e8613. dol:10.1371 (2010). 

  23. Fay, M.F., Bayer, C., Alverson, W.S., deBruijin, A.Y. and Chase, M.W.: Plastid rbcL sequence data indicate a close affinity between Diegodendron and Bixa. Taxon, 47, 43-50 (1998). 

  24. Fazekas, A.J., Burgess, K.S., Kesankurti, P.R., Graham, S.W., Newmaster, S.G. and Husband, B.C.: Multiple multilocus DNA barcodes from the plastid genome discriminate plant species equally well. PloS ONE, 3, e2802 (2008). 

  25. Newmaster, S.G. and Ragupathy, S.: Testing plant barcoding in a sister species complex of pantropical Acacia (Mimosoidea, Fabaceae). Mol. Ecol. Res, 9, 172-180 (2009). 

  26. Gray, M.W., Cedergren, R.Y. and Sankoff, A.D.: On the evolutionary origin of the plant mitochondrion and its genome. Proc. Natl. Acad. Sci, 86, 2267-2271 (1989). 

  27. Chung, J.W., Kim, G.Y., Ha, M.G., Lee, T.H. and Lee, J.D.: Phylogenetic analysis of the genus phellinus by comparing the sequences of internal transcribed spacers and 5.8S ribosomal DNA. Korean J. Mycol, 27, 124-131 (1999). 

  28. Park, D.S., Go, S.J. and Ryu, J.C.: Phylogenetic relationships of coprinoid taxa and an agaric-like gastrois taxon based on the sequence of internal transcribed spacer (ITS) regions. Korean J. Mycol, 27, 406-411 (1999). 

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