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뽕나무 유전자원의 1-deoxynojirimycin 함량 변이
Quantitative Analysis of 1-deoxynojirimycin in Mulberry Leaves 원문보기

한국잠사곤충학회지 = Journal of sericultural and entomological science, v.51 no.1, 2013년, pp.20 - 29  

김현복 (농촌진흥청) ,  서상덕 (충청남도 농업기술원 잠사곤충사업장) ,  구희연 (전라남도 농업기술원 곤충잠업연구소) ,  석영식 (강원도 농산물원종장) ,  김선림 (농촌진흥청) ,  성규병 (농촌진흥청)

초록
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세계 각국은 유전자원의 확보 및 고부가 산업화 자원으로 이용하기 위해 경쟁하고 있다. 현재 잠상 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특성을 분석평가하여 데이터베이스를 구축 중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 363계통의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 1-DNJ 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕나무 유전자원 363계통의 1-DNJ 평균함량은 $0.176{\pm}0.077%$이었으며, 변이계수(CV)는 43.5%로서 계통간 변이가 매우 심한 것으로 나타났다. 이 중 'C1D89/29'은 0.47%로서 가장 높았으며, '품보24', '터키 E'은 각각 0.05%로 가장 낮은 함량을 나타냈다. 뽕나무 유전자원 중 누에사육용 16품종의 1-DNJ 함량을 비교하였다. 평균 함량은 $0.17{\pm}0.04%$이었으며, 변이계수(CV)는 22.8%로서 계통간 변이가 크지 않았다. 한편 뽕나무 유전자원 중 1-DNJ 고함유 계통을 선발하였다. 'C1D89/29', '희학', '적아십문자', '권칠', '보통십문자', '적축', '불국상', '근소옥고조', '부상금', '국상20호' 및 '태광' 11계통으로서 전체 평균 함량의 2배 이상 되는 계통들이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Countries of the world are competing for the collection and utilization of genetic resources, which is a resource of value-added industrialization. We are building database of silkworm and mulberry resources with morphological, genetic characteristics data etc. Moreover, recent bioactive compound ha...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 일반적으로 1-DNJ는 분자내에 발색단이 부족하고 극성이 높기 때문에 분석하기 어렵다. 따라서 많은 연구자들은 FMOC-Cl로 시료를 유도체화 하여 시료를 전처리하거나(Kim et al., 2003) ELSD-MS 같은 분석기기 개발(Kimura et al., 2004; Nuengchamnong et al., 2007) 및 효소 고정화한 자기구슬을 이용하여 신속하게 검색하거나(Tao et al., 2012) 경구투여한 뽕잎의 쥐 혈장내 DNJ 함량을 분석하는 방법(Nakagawa et al., 2007) 등을 개발하여 이러한 문제점을 해결하고자 하였다. 이와 같은 분석방법의 개발에 힘입어 정량분석 결과들이 보고되고 있으나 대부분 보유 유전자원의 수에 비해 극히 제한적인 계통을 대상으로 분석하였다.
  • 따라서 본 연구에서는 우리나라 보유 뽕나무 유전자원에 대해 광범위하게 뽕잎의 1-DNJ 함량을 비교 분석함으로써 정확한 뽕잎의 계통별 1-DNJ 함량정보를 제시함은 물론 1-DNJ 고함유 계통을 선발하였기에 보고하는 바이다.
  • 따라서 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 1-DNJ 함량을 분석하고자 하였다. 그 결과, 뽕나무 유전자원 363계통의 1-DNJ 평균 함량은 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
뽕나무 유전자원 중 대부분은 어디서 수집된 자원들인가? 현재 우리나라 뽕나무 유전자원은 620 계통(품종)으로서 누에사육용 뽕품종과 오디생산용 뽕품종을 포함한 장려품종과 육성계통 및 수집자원이 포함되어 있다. 이 중 대부분은 수집자원으로 우리나라 전국 각지에서 수집된 것들과 일본, 인도, 이란, 터키, 프랑스 등 해외에서 수집된 자원들이다.
식물유전자원의 중요성이 날로 부각되는 이유는 무엇인가? 뽕나무를 포함한 식물유전자원은 수집, 보존 및 이용 방법에 따라 그 자체로 이용하거나 새로운 품종 및 물질 등을 개발하여 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있다는 점에서 그 중요성은 날로 부각되고 있다. 특히 최근에는 생명공학 기술의 발달로 유전자원이 온난화와 가뭄 등 기후변화에 대응하여 우리의 식량문제를 해결하고 더 나아가 고부가가치의 신약, 바이오에너지 등을 제공하는 미래성장동력의 핵심으로 새롭게 각광받고 있다.
현재 우리나라 뽕나무 유전자원은 무엇인가? 현재 우리나라 뽕나무 유전자원은 620 계통(품종)으로서 누에사육용 뽕품종과 오디생산용 뽕품종을 포함한 장려품종과 육성계통 및 수집자원이 포함되어 있다. 이 중 대부분은 수집자원으로 우리나라 전국 각지에서 수집된 것들과 일본, 인도, 이란, 터키, 프랑스 등 해외에서 수집된 자원들이다.
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참고문헌 (16)

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  3. Cho YS (2004) Studies on the production and application of 1- deoxynojirimycin from Bacillus subtilis. Master's thesis. Graduate school of Suwon University. 

  4. Cho YS, Park YS, Lee JY, Kang KD, Hwang KY, Seong SI (2008) Hypoglycemic effect of culture broth of Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin. J Korean Soc Food Sci Nutr 37(11), 1401-1407. 

  5. Kang KD, Cho YS, Song JH, Park YS, Lee JY, Hwang KY, Rhee SK, Chung JH, Kwon O, Seong SI (2011) Identification of the genes involved in 1-deoxynojirimycin synthesis in Bacillus subtilis MORI 3K-85. J Microbiol 49(3), 431-440. 

  6. Kim HS, Lee JY, Hwang KY, Cho YS, Park YS, Kang KD, Seong SI (2011) Isolation and identification of a Bacillus sp. producing $\alpha$ -glucosidase inhibitor 1-deoxynojirimycin. Korean J Microbiol Biotechnol 39(1), 49-55. 

  7. Kim JW (2009) Screening of $\alpha$ -glucosidase inhibitor producing Bacillus subtilis and its application. Master's thesis. Graduate school of Kangwon National University. 

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  12. Nakagawa K, Kubota H, Kimura T, Yamashita S, Tsuzuki T, Oikawa S, Miyazawa T (2007) Occurrence of orally administered mulberry 1-deoxynojirimycin in rat plasma. J. Agric. Food Chem 55(22), 8928-8933. 

  13. Nuengchamnong N, Ingkaninan K, Kaewruang W, Wongareonwanakij S, Hongthongdaeng B (2007) Quantitative determination of 1- deoxynojirimycin in mulberry leaves using liquid chromatographytandem mass spectrometry. J Pharma Biomed Anal 44, 853-858. 

  14. Tao Y, Zhang Y,Cheng Y, Wang Y (2012) Rapid screening and identification of $\alpha$ -glucosidase inhibitors from mulberry leaves using enzyme-immobilized magnetic beads coupled with HPLC/MS and NMR. Biomed Chromatogr 27, 148-155. 

  15. Tsushida T, Murai T, Omori M, Okamoto J (1987) Production of a new type tea containing a high level of r-aminobutyric acid. Nippon Nogeikagaku Kaishi 61(7), 817-822. 

  16. Yagi M, Kouno T, Aoyagi Y, Maria H (1976) The structure of moranolin, a piperidine alkaloid from Morus species. Nippon Nogeik Kaishi 50, 571-572. 

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