[논문]천연 복분자 추출물의 약리, 화학적 특성 및 분석

성기천

doi:10.12925/jkocs.2012.29.3.5

천연 복분자 추출물의 약리, 화학적 특성 및 분석
A Study on the Pharmaceutical & Chemical Characteristics and Analysis of Natural Bokbunja Extract 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.29 no.3, 2012년, pp.402 - 411

초록
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천연 복분자는 나무딸기 또는 산딸기로부터 얻어진 한방재료로 사용되어 지고 있다. 천연 복분자 나무딸기 또는 산딸기는 천연의 향기와 맛, 천연의 색상, 그리고 약리, 화학적 특성을 가지고 있다. 천연 복분자 추출물을 사용하여, 특성실험으로 미생물에 대한 항균실험과 섬유에 대한 염색실험을 하였다. 본 특성실험에서 다음과 같은 결론들이 얻어졌다. 항균실험 결과 ATCC-001(staphylococcus aureus)의 경우는 배양시험 후 72hrs 부터 미생물이 거의 나타나지 않았으나 ATCC-002(aspergillus niger)의 경우 배양시험 후 시간경과에 따라 계속 증식이 나타났다. 역시, 염색실험 결과 복분자 추출물이 천연염료로 매염제($Al_2(SO_4)_3{\cdot}13-14H_2O$)를 사용하여 섬유인 면과 견에서 연한 베이지 색의 방향으로 염색이 나타났다. 기기분석 결과 1CP/OES로 측정한 복분자 성분에서는 K(221.100ppm), Mg(17.920ppm), Ca(5.129ppm), Na(2.940ppm), Si(0.638ppm)등의 무기성분들이 확인되었고, GC/MSD로 측정한 복분자 성분에서는 Boric acic(1.711), Silane(2.142), Propyl isothiocyanate(2.565), Pyrazole(3.481), Furfurole(11.521)등의 유기성분들이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Natural Bokbunja is used as a material of oriental medicine which it obtains from Rubus or Raspberry. Natural Bokbunja Rubus has natural odor and taste, natural color, and pharmaceutical & chemical characteristics. This experiment tested antimicrobial experiment against microbe and dye experiment against fiber using natural Bokbunja extract. Some conclusions from this characteristics experiment were obtained as follow. The result of antimicrobial experiment could know that ATCC-001(staphylococcus aureus) does not show nearly from 72hrs after cultivation test and ATCC-002(aspergillus niger) shows to propagate continuously according to passage of time. Also, the result of dye experiment could know that cotton and silk using alum mordant($Al_2(SO_4)_3{\cdot}13-14H_2O$) against fiber shows in direction of light beige color. The result of instrument analysis ascertained inorganic components of K(221.100ppm), Mg(17.920ppm), Ca(5.129ppm), Na(2.940ppm), Si(0.638ppm) etc from Bokbunja with ICP/OES, and ascertained organic components of boric acic(1.711), silane(2.142), pyrazole(3.481), propyl isothiocyanate(2.565), furfurole(11.521) etc from Bokbunja with GC/MSD.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 천연의 복분자를 구입, 이를 추출하여 얻어진 천연 복분자 추출물에 대한 약리, 화학적 항균실험과 염색실험을 하고, 기기분석으로 복분자 성분 내에 무기 및 유기성분을 확인, 이를 연구하고자 하였다.

제안 방법

Agilen19091S-433)를 사용하였다. Column의 규격은 HP-5MS(30m*250㎛*0.25㎛)을 사용하였고, split flow는 50.0mL/min와 saver flow는 20.0mL/min의 유속으로 시료를 측정하였다. 그리고, 온도조절기는 MSD transfer line heater와 운반기체(carrier gas)는 He-gas를 사용하였다.
그리고, 대조군( 교군)으로 Control-001과 Control-002는 복분자 추출물을 사용하지 않고, 증류수 1.0mL에 배지용액 9.0mL를 혼합한 다음 여기에, 미생물을 일정량(1.0x103∼2.0x103 CFU/mL)을 접종하여, 배양온도와 배양시간에 따라 생균 수를 확인하였다.
다음의 Fig.5와 Fig.6은 복분자 추출물을 천연염료로 사용, 여기에 섬유인 면과 견에 선 매염을 한 다음 다시 후 매염을 한 것으로 이에 대한 염색상태를 생물학적 광학현미경으로 측정, 이를 확인하였다.
색차시험은 색차계를 이용하여, 매염방법에 따라 선 매염법과 후 매염법을 적용하여, 염색한 면과 견의 명도(DL*), 색의 방향(Da*,Db*)과 색차(DE*)를 측정하였다. 또한, 섬유인면과 견에서의 염색상태를 조사하기 위하여 생물학적 광학 현미경(biological microscope : BM)을 사용하여, 이를 비교, 촬영하였다.
매염제는 명반 [Al2(SO4)3·13-14H2O]을 3.0%-수용액으로 희석, 용해시킨 명반 수용액을 일정량 취하고, 천연염료 10.0mL에 별도의 증류수를 희석한 다음 이를 첨가하여, 염색방법에 따라 염색하였다.
0x10³ CFU/mL)을 각각 접종(spreading)시킨 다음 이 접종된 복분자 배지용액을 20℃에서 고형화 시킨다. 미생물 배양시험에서 배양온도와 배양시간는 36℃, 72hrs간 항온조 내에서 복분자 배지용액에 대한 미생물의 항균실험을 시간경과에 따라 양성(positive) 및 음성(negative) 반응을 조사하고, 미생물이 disc(원형평판)내에서 생균 수의 변화관계를 확인하였다. 그리고, 대조군( 교군)으로 Control-001과 Control-002는 복분자 추출물을 사용하지 않고, 증류수 1.
, USA)를 사용하였다. 미생물 배양실험에는 scanning electron microscope(model No. XL-30S FEG., Philips, made in Netherlands)와 incubator(model No. PL. Labtec. Co., Korea), 그리고 colony counter apparatus(made in Korea)을 각각 사용하였다. 염색실험에서 매염제는 명반[Al₂(SO₄)₃·13-14H₂O : Sam Chun Chemical Co.
복분자 성분에서 무기성분을 확인하기 위하여, 복분자 추출물 5.0g을 용매인 증류수(deionized water) 100.0mL로 희석, 용해시킨 복분자 용액을 ICP/OES 분석기기로 측정하였다. 본 기기분석에는 28종의 표준 원소인 Ag, Al, As, B, Ba, Be, Ca, Co, Cd, Cr, Cu, K, Li, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sr, Ti, Tl, V, Zn을 사용하였으며, 시료용액 중 무기성분을 표준용액에 비교하여, 이를 측정하였다.
복분자 성분에서 유기성분을 확인하기 위하여, 복분자 추출물 5.0g에 용매인 에탄올(C₂H₅OH) 100.0mL로 희석, 용해시킨 복분자용액을 GC/MSD 분석기기를 사용하여, 복분자용액 중 유기성분을 측정하였다. GC/MSD 분석기기의 검출기는 HP-5MS(model No.
0mL로 희석, 용해시킨 복분자 용액을 ICP/OES 분석기기로 측정하였다. 본 기기분석에는 28종의 표준 원소인 Ag, Al, As, B, Ba, Be, Ca, Co, Cd, Cr, Cu, K, Li, Fe, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, Pb, Sb, Se, Si, Sr, Ti, Tl, V, Zn을 사용하였으며, 시료용액 중 무기성분을 표준용액에 비교하여, 이를 측정하였다.
또한, 복분자 추출실험에 사용된 기기는 천연물 추출기구(natural extract apparatus : made in Korea)를 사용하였다. 본 실험에서 복분자의 약리 및 화학적 특성은 항균실험과 염색실험을 통하여 검토하였다. 항균실험에서 균주는 staphylococcus aureus(Staphylococcus aureus)과 aspergillus niger(Aspergillus niger)를 사용하였고, 이들 균주는 한국화장품 연구소 내 미생물관리센터에서 협조를 얻어 실험하였다.
본 실험은 천연 복분자 200.0g과 용매인 93.0%-에탄올[C₂H₅OH] 1,800.0mL를 천연물 추출장치 내에 넣고, 추출 온도와 추출시간을 각각 약 85℃와 약 6시간 동안 중탕, 가열한 다음 복분자 잔류물은 200 mesh sieve로 여과시켜 제거하고, 얻어진 복분자 추출액을 회전식 진공증발기를 사용하여, 분리온도와 회전속도를 약 85℃와 약 60rpm으로 복분자 추출액 내에 함유된 에탄올을 분리, 실험하였다.
본 염색실험은 복분자 추출물 5%수용액을 일정량 취하여 염색방법에 따라 선매염법으로 섬유인 면과 견에 염색을 하고 후매염법은 선매염법으로 염색한 후 다시 매염제를 사용하여 염색을 하였다. 또한, 섬유인 면과 견에 염색상태를 색차계로 사용하여, 이들 염색에 대한 명도(색의 밝기), 색의 방향(색의 흐름), 색차(색상의 차이)를 측정하면 Table 2와 같다.
염색방법은 선매염법(염색시 매염제를 사용)과 후매염법(염색후 매염제를 재사용)을 적용하여, 상온에서 20분간 염색하였다. 색차시험은 색차계를 이용하여, 매염방법에 따라 선 매염법과 후 매염법을 적용하여, 염색한 면과 견의 명도(DL*), 색의 방향(Da*,Db*)과 색차(DE*)를 측정하였다. 또한, 섬유인면과 견에서의 염색상태를 조사하기 위하여 생물학적 광학 현미경(biological microscope : BM)을 사용하여, 이를 비교, 촬영하였다.
0mL에 별도의 증류수를 희석한 다음 이를 첨가하여, 염색방법에 따라 염색하였다. 염색방법은 선매염법(염색시 매염제를 사용)과 후매염법(염색후 매염제를 재사용)을 적용하여, 상온에서 20분간 염색하였다. 색차시험은 색차계를 이용하여, 매염방법에 따라 선 매염법과 후 매염법을 적용하여, 염색한 면과 견의 명도(DL*), 색의 방향(Da*,Db*)과 색차(DE*)를 측정하였다.
0% 용액을 섬유(fiber)인면(cotton)과 견(silk)에 염색하였다. 염색방법은 천연 복분자 용액을 천연염료로 하여, 약 10.0mL 정도를 취하여, 면과 견에 염색온도 90-95℃에서 약 60분간, 선매염법으로 염색하였다. 매염제는 명반 [Al₂(SO₄)₃·13-14H₂O]을 3.
, Korea]을 사용하였다. 염색실험에서 색차는 색차계인 color difference meter of Spectraflash(model No. 5F-600plus CT. Co., USA)로 측정하였고, 염색실험은 biological microscope(model No. BA-210, Motic incorporation Ltd., Hong Kong)을 사용하여, 섬유인 면과 견의 염색상태를 측정하였다. 섬유(fiber)는 ㈜영신물산에서 구입한 면(cotton)과 견(silk)을 각각 구입하여, 염색실험에 협조하였다.
천연의 복분자 재료를 농축, 여과, 추출시켜 얻어진 복분자 추출물의 약리, 화학적 특성 및 기기분석 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

대상 데이터

0mL로 희석, 용해시킨 복분자용액을 GC/MSD 분석기기를 사용하여, 복분자용액 중 유기성분을 측정하였다. GC/MSD 분석기기의 검출기는 HP-5MS(model No. Agilen19091S-433)를 사용하였다. Column의 규격은 HP-5MS(30m*250㎛*0.
0mL/min의 유속으로 시료를 측정하였다. 그리고, 온도조절기는 MSD transfer line heater와 운반기체(carrier gas)는 He-gas를 사용하였다. carrier gas의 유속은 1.
항균실험에서 균주는 staphylococcus aureus(Staphylococcus aureus)과 aspergillus niger(Aspergillus niger)를 사용하였고, 이들 균주는 한국화장품 연구소 내 미생물관리센터에서 협조를 얻어 실험하였다. 미생물실험에 사용된 배지는 Mueller Hinton Broth(Difco Lab. Co., USA)를 사용하였다. 미생물 배양실험에는 scanning electron microscope(model No.
본 실험에 사용된 천연 복분자(Bokbunja or Rubus Coreanus Miguel)는 국내산(전북 부안) 복분자(산딸기의 성숙과로부터 얻어진 재료)를 구입, 세척 및 건조한 다음 이를 실험재료로 사용하였다. 복분자 추출실험에 사용된 유기용매는 93.0%-에탄올[C₂H₅OH : 한국주정]을 사용하였다. 복분자 추출실험에 사용된 분리기기는 회전식 진공 증발기(rotary vaccum evaporator, model No.
본 실험에 사용된 천연 복분자(Bokbunja or Rubus Coreanus Miguel)는 국내산(전북 부안) 복분자(산딸기의 성숙과로부터 얻어진 재료)를 구입, 세척 및 건조한 다음 이를 실험재료로 사용하였다. 복분자 추출실험에 사용된 유기용매는 93.
본 실험은 한국전통염료의 천연 염색법에 따른 실험적 조사[22]에서 천연염료인 복분자 추출물 5.0g을 증류수 100.0mL에 희석, 용해시켜 만든 천연 복분자 5.0% 용액을 섬유(fiber)인면(cotton)과 견(silk)에 염색하였다. 염색방법은 천연 복분자 용액을 천연염료로 하여, 약 10.
, Hong Kong)을 사용하여, 섬유인 면과 견의 염색상태를 측정하였다. 섬유(fiber)는 ㈜영신물산에서 구입한 면(cotton)과 견(silk)을 각각 구입하여, 염색실험에 협조하였다.
염색실험에서 매염제는 명반[Al2(SO4)3·13-14H2O : Sam Chun Chemical Co., Korea]을 사용하였다.
본 실험에서 복분자의 약리 및 화학적 특성은 항균실험과 염색실험을 통하여 검토하였다. 항균실험에서 균주는 staphylococcus aureus(Staphylococcus aureus)과 aspergillus niger(Aspergillus niger)를 사용하였고, 이들 균주는 한국화장품 연구소 내 미생물관리센터에서 협조를 얻어 실험하였다. 미생물실험에 사용된 배지는 Mueller Hinton Broth(Difco Lab.

이론/모형

, Japan)를 사용하였다. 또한, 복분자 추출실험에 사용된 기기는 천연물 추출기구(natural extract apparatus : made in Korea)를 사용하였다. 본 실험에서 복분자의 약리 및 화학적 특성은 항균실험과 염색실험을 통하여 검토하였다.

성능/효과

1. 복분자은 추출실험에서 복분자 추출물이 80.0g 얻어졌고, 복분자 추출수율은 약 4.0%로 낮게 나타났으며, 복분자 추출물의 성상은 약간 점성 액체인 연한 적자색으로 얻어졌다.
2. 복분자 추출물에 대한 항균실험에서 미생물인 ATCC-001(Staphylococcus aureus)의 경우 미생물 배양후 초기에는 양성반응이 나타났으나 72hrs 부터 음성반응으로 나타났다. 그러나, ATCC-002(Aspergillus niger)의 경우 초기부터 계속 양성반응으로 나타났다.
3. 복분자 추출물에 대한 화학적 염색실험에서 섬유인 면(cotton)과 견(silk)에 염색방법에 따라 매염제를 사용하여, 선매염법과 후매염법으로 염색한 결과 연한 베이지 색 (beige color) 계통으로 염색이 나타났고, 후매염법이 선매염법보다 연하게 나타남을 알 수 있다. 이것을 생물학적 광학현미경(BM)으로 확인한 결과 염색상태가 비교적 밝고 연한 베이지색으로 나타났다.
4. 복분자 재료를 기기분석한 결과 ICP/OES측정에서 K(221.100ppm), Mg(17.920ppm), Ca(5.129ppm), Na(2.940ppm), Si(0.638ppm), Li(0.209ppm) 등의 다양한 무기재료의 성분들이 확인되었고, GC/MSD측정에서는 Boric acic(1.711), Silane(2.142), Pyrazole(3.481), Propyl isothiocyanate(2.565), Furfurole(11.521) 등의 방향족 유기재료의 성분들이 확인되었다.
Fig. 7에서 나타난 바와 같이 복분자 성분을 분석한 결과 K(221.100ppm), Mg(17.920ppm), Ca(5.129ppm), Na(2.940ppm), Si(0.638ppm), Zn(0.325ppm), Li(0.209ppm), Mn(0.391ppm), B(0.280ppm), Cu(0.140ppm), Fe(0.120ppm) 등의 다양한 무기성분들이 검출되었으며, 특히 최근 에너지 자원으로 대두되고 있는 Li재료도 검출이 확인되었다.
그러나, ATCC-002(Aspergillus niger)의 경우 초기부터 계속 양성반응으로 나타났다. 그리고, Control-001(Staphylococcus aureus)과 Control-002(Aspergillus niger)의 경우미생물 배양후 초기부터 양성반응으로 나타났다. 이는 복분자 추출물이 ATCC-001에는 항균효과가 있으나 ATCC-002에는 없음을 알 수 있다.
또한, 염색시 색의 방향은 연한 베이지 색상으로 나타났고, 색차는 후매염법에서 면보다 견이 비교적 높게 나타났다. 따라서, 본 염색실험에서 나타난 바와 같이 복분자의 안토시아닌 성분이 천연염료로 응용이 가능함을 확인하였다.
본 염색실험 결과 명도는 면이 견보다 밝고 연하게 나타났으며, 후매염법이 선매엽법보다 높게 나타남을 알 수 있다. 또한, 염색시 색의 방향은 연한 베이지 색상으로 나타났고, 색차는 후매염법에서 면보다 견이 비교적 높게 나타났다. 따라서, 본 염색실험에서 나타난 바와 같이 복분자의 안토시아닌 성분이 천연염료로 응용이 가능함을 확인하였다.
본 염색실험 결과 명도는 면이 견보다 밝고 연하게 나타났으며, 후매염법이 선매엽법보다 높게 나타남을 알 수 있다. 또한, 염색시 색의 방향은 연한 베이지 색상으로 나타났고, 색차는 후매염법에서 면보다 견이 비교적 높게 나타났다.
4는 Control-001과 Control-002의 경우 초기에는 미생물의 생균 수가 일정량 나타났으나 시간경과에 따라 미생물의 생균 수가 급격히 증가함을 알 수 있다. 본 항균실험 결과에서 나타난 바와 같이 복분자 추출물이 약리학적으로 ATCC-001의 경우 항균효과는 있으나 ATCC-002의 경우 항균효과가 없음을 알 수 있다.
복분자 추출물에 대한 화학적 염색실험에서 섬유인 면(cotton)과 견(silk)에 염색방법에 따라 매염제를 사용하여, 선매염법과 후매염법으로 염색한 결과 연한 베이지 색 (beige color) 계통으로 염색이 나타났고, 후매염법이 선매염법보다 연하게 나타남을 알 수 있다. 이것을 생물학적 광학현미경(BM)으로 확인한 결과 염색상태가 비교적 밝고 연한 베이지색으로 나타났다. 이는 복분자 재료가 천연염료로 사용이 가능함을 알 수 있다.
천연 복분자(Natural Bokbunja)를 유기용매인 에탄올[C₂H₅OH]로 추출실험 결과 복분자 추출용액 약 360.0mL을 얻어졌으며, 다시 복분자추출용액 360.0mL을 회전식 진공 증발기로 에탄올을 분리시킨 결과 약간의 점성 액체상태인 연한 적-자색 (light red-purple)계통의 복분자추출물 약 80.0mL을 얻었으며, 이 때 복분자추출수율은 아래식(1)에 의거 약 4.0%가 얻어졌다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천연 복분자 추출물을 사용하여 미생물에 대한 향균실험을 했을 때 결과는?	본 특성실험에서 다음과 같은 결론들이 얻어졌다. 항균실험 결과 ATCC-001(staphylococcus aureus)의 경우는 배양시험 후 72hrs 부터 미생물이 거의 나타나지 않았으나 ATCC-002(aspergillus niger)의 경우 배양시험 후 시간경과에 따라 계속 증식이 나타났다. 역시, 염색실험 결과 복분자 추출물이 천연염료로 매염제($Al_2(SO_4)_3{\cdot}13-14H_2O$)를 사용하여 섬유인 면과 견에서 연한 베이지 색의 방향으로 염색이 나타났다.
	국내의 복분자 나무딸기 류의 재배지역은?	복분자 산딸기류의 품종과 지역분포를 알아보면 전 세계에는 약 600-1,200여종의 다양한 품종들이 분포되어 있고, 지역별로는 북미 서북부, 중국, 일본, 한반도 지역 등 온대성 임야에서 자생하거나, 지역의 특성에 맞게 약용작물로 재배되고 있다[3]. 이중 국내의 복분자 나무딸기 류는 약 22여종이 식품용 또는 생약용으로 재배되고 있는데, 재배 지역은 해발고도가 약 50-1,000m 사이의 임야나 산 계곡 또는 도서지역에 재배되고 있으며, 재배조건은 월평균 기온이 –5℃~28℃와 강우량이 약 120.0mm, 일조시간은 약 126.
	국내의 복분자 나무딸기 류의 재배조건은?	복분자 산딸기류의 품종과 지역분포를 알아보면 전 세계에는 약 600-1,200여종의 다양한 품종들이 분포되어 있고, 지역별로는 북미 서북부, 중국, 일본, 한반도 지역 등 온대성 임야에서 자생하거나, 지역의 특성에 맞게 약용작물로 재배되고 있다[3]. 이중 국내의 복분자 나무딸기 류는 약 22여종이 식품용 또는 생약용으로 재배되고 있는데, 재배 지역은 해발고도가 약 50-1,000m 사이의 임야나 산 계곡 또는 도서지역에 재배되고 있으며, 재배조건은 월평균 기온이 –5℃~28℃와 강우량이 약 120.0mm, 일조시간은 약 126.0시간 내, 외로 한반도의 전 지역에서 재배가 가능하나 중, 남부지역인 내장산, 계룡산, 치악산, 월악산, 지리산 등의 임야와 완도, 거문도, 울릉도 등의 임야 또는 도서에서 주로 자생하고 있고, 재배지역으로는 전북 고창, 부안, 순창과 제주일대에서 주로 특용작물로 재배하고 있다[4]. 또한, 복분자 산딸기 류는 다른 유사식물과 비교하면 내한성이 매우 우수하고, 낮은 강수량에서도 잘 자라는 장점과 배수가 잘 되는 임야나 산 비탈 또는 계곡 주변의 양지에서 햇빛을 받고 자라는 호광식물 류로 광량에 따라 과실에 미치는 영향이 큼을 알 수 있다[5].

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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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