[논문]포도나무 줄기혹병균에 대한 약용식물의 항균활성 및 병발생억제

김은수; 윤해근

doi:10.12972/kjhst.20160055

[국내논문] 포도나무 줄기혹병균에 대한 약용식물의 항균활성 및 병발생억제
In vitro and In vivo Antimicrobial Activities of Medicinal Plants against Crown Gall in Grapevine 원문보기

원예과학기술지 = Korean journal of horticultural science & technology, v.34 no.4, 2016년, pp.537 - 548

김은수 (영남대학교 원예생명과학과) , 윤해근 (영남대학교 원예생명과학과)

초록
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항암, 항산화, 항균 활성을 나타내는 9종의 약용식물을 이용하여 포도나무 줄기혹병의 억제효과를 조사하였다. 공시한 식물 중에서 개똥쑥(15mm), 맨드라미의 꽃(27mm)과 잎(13mm), 여주의 미성숙 열매(22mm), 상사화 꽃(7mm), 질경이의 꽃(14mm)과 종자(16mm), 초석잠의 뿌리(13mm), 복숭아 나무의 수지(10mm) 추출물 등이 줄기혹병균(Rhizobium vitis)에 대해 항균활성을 나타내었다. 항균활성의 분획물의 최소억제농도를 확인한 결과 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙과 분획물은 각각 50,000배, 질경이 꽃 분획물은 10,000배 희석액이 최소억제농도(MIC)로 확인되었다. 개똥쑥, 맨드라미 꽃과 잎, 여주의 미성숙 열매 추출물의 항균활성물질을 column chromatography와 thin layer chromatography(TLC)를 통하여 분획하였다. 핵산/에틸아세테이트와 메탄올/클로로포름(20:80, v/v)으로 전개한 TLC 분석에서 개똥쑥 추출물에서는 Rf 0.36, 0.69, 0.75, 0.84, 0.94, 맨드라미 꽃 추출물은 Rf 0.96, 0.99, 맨드라미 잎 추출물은 Rf 0.92, 0.97, 여주의 미성숙열매 추출물은 Rf 0.85에서 항균 활성의 분획을 획득하였다. 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙 열매 추출물을 물에 희석(500, 1,000, 2,000배)하고 온실에서 R.vitis를 접종한 '거봉' 식물체에 7일 간격으로 관수한 결과, 개똥쑥 희석액은 100%, 맨드라미 잎 추출물(500배 희석액)은 67%, 여주 미성숙 열매 추출물(500배 희석액)은 83.3%의 억제효과를 나타내었다. 이러한 연구 결과는 약용식물 추출물이 포도나무 줄기혹병을 방제할 수 있는 친환경 제제로서의 적용가능성을 제시한 것이라 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this study was to evaluate the antimicrobial activities of 9 kinds of medicinal plants against crown gall in grapevine. The medicinal plants extracted with several solvent systems were screened for in vitro antibacterial activity by the disc diffusion method. The ethanol and ethyl acetate extracts from magic lily flowers, tachys roots, asian plantain flowers and seeds, sweet wormwood leaves, stems and flowers, immature bitter melon fruits, cockscomb flowers, and peach tree resin showed in vitro antimicrobial activities against Rhizobium vitis with growth inhibition zones ranging from 10 to 27 mm in diameter. The minimum inhibitory concentration values of extracts against R.vitis ranged from 10,000 in Asian plantain flower and 50,000 fold diluted extracts in sweet wormwood flowers, stems, leaves, cockscomb leaves and immature bitter melon fruits. The active fractions of ethyl acetate and ethanol extracts from the medicinal plants were partially separated through silica gel column chromatography and thin layer chromatography (TLC). The active fractions were separated at Rf 0.36, 0.69, 0.75, 0.84, and 0.94 in sweet wormwood extracts, Rf 0.96 and 0.99 in cockscomb flower extracts, Rf 0.92 and 0.97 in cockscomb leaf extracts, and Rf 0.85 in immature bitter melon fruit extracts in TLC analysis developed with hexane:ethyl acetate (20:80, v/v) and methanol:chloroform (20:80, v/v). Among extracts from plants with in vitro antimicrobial activities, sweet wormwood, cockscomb leaves, and immature bitter melon fruits showed in vivo antimicrobial activities with inhibition activity of 100, 67, and 83.3%, respectively, in 'Kyoho' grapevine inoculated with R. vitis compared with the untreated control. These findings indicate that extracts of medicinal plants could be used as sustainable candidates to control crown gall disease caused by R. vitis in grapevines.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 한의학에서 사용되거나 식품 유해 미생물에 항균활성이 보고된 약용식물인 개똥쑥(Kim et al., 2001), 여주(Bae, 2002; Lee et al., 2012), 맨드라미(Kim, 2012) 등 총 9종의 식물체로부터 포도나무 줄기혹병균(R. vitis)에 대해 항균활성을 나타내는 약용식물을 탐색하고 활성성분을 분획하고 식물체에 처리하여 줄기혹병 방제를 위한 친환경 소재 개발의 가능성을 검토하였다.
본 연구에서는 개똥쑥과 맨드라미, 질경이, 수세미, 여주, 차조기, 참비름, 초석잠 등 약용식물의 추출물의 포도나무 줄기혹병균(R. vitis)에 대한 항균활성을 조사하였다. 포도나무 줄기혹병균에 항균 활성을 나타내는 개똥쑥과 맨드라미의 꽃과 잎, 질경이의 꽃과 종자, 여주의 미성숙 열매, 초석잠의 뿌리, 복숭아나무의 수지 추출물을 선발하였다.

제안 방법

) 를 재배하여 사용하였으며, 종자는 대구 약령시의 약제상으로부터 구입하였다. 식물체는 꽃과 잎, 줄기 및 뿌리 등 부위별로 구분하여 추출하였다. 여주와 수세미오이는 식물체와 열매를 수확하여 미숙과와 성숙과로 구분하여 추출하였다.
식물을 수집하여 물로 세척하고 상온에서 건조시킨 다음 부위별로 잎, 줄기, 뿌리 등으로 구분한 뒤에 분쇄기로 마쇄하였다. 마쇄된 식물체를 여러 용매(에탄올, 에틸아세테이트, 물)를 이용하여 상온에서 15시간 진탕하여 추출한 추출액을 회전감압농축기(Tokyo Rikakikai Co.
식물체의 추출물을 멸균된 paper disc(Whatman No.1, φ8mm)에 각각 50μL/disc씩 적신 후 건조시킨 후 균이 포함된 고체배지에 배치한 다음 24시간 30°C 항온기에서 배양하였다.
항균활성은 paper disc 주위의 균사생장 억제환의 발생과 크기를 측정하여 나타냈다. 대조구로는 시료를 녹이는데 사용한 용매만을 처리하였다.
항균활성을 나타내는 추출물을 멸균수로 10배 희석한 다음 유기용매(톨루엔, 에틸아세테이트)를 이용하여 순서대로 분획하였다. 분획한 유기용매 층들은 수분을 제거하고 농축한 다음 다시 항균활성을 측정하고 항균활성이 나타나는 층을 선별하였다.
항균활성을 나타내는 추출물을 멸균수로 10배 희석한 다음 유기용매(톨루엔, 에틸아세테이트)를 이용하여 순서대로 분획하였다. 분획한 유기용매 층들은 수분을 제거하고 농축한 다음 다시 항균활성을 측정하고 항균활성이 나타나는 층을 선별하였다.
항균 물질의 분리는 column chromatography와 thin-layer chromatography(TLC)를 이용하여 분리하였다. Column chromatography를 이용하여 식물 추출물을 분획하고 농축한 다음 항균활성을 조사하였다.
항균 물질의 분리는 column chromatography와 thin-layer chromatography(TLC)를 이용하여 분리하였다. Column chromatography를 이용하여 식물 추출물을 분획하고 농축한 다음 항균활성을 조사하였다. 항균활성을 가지는 분획물을 이용하여 실리카겔 박층유리판에서 크로마토그래피 상승법으로 전개하고 건조한 후, 254nm와 356nm의 자외선 파장에서 조사하여 분석하였다.
Column chromatography를 이용하여 식물 추출물을 분획하고 농축한 다음 항균활성을 조사하였다. 항균활성을 가지는 분획물을 이용하여 실리카겔 박층유리판에서 크로마토그래피 상승법으로 전개하고 건조한 후, 254nm와 356nm의 자외선 파장에서 조사하여 분석하였다. 전개용매로는 ethyl acetate/hexane(8:2, v/v)과 ethanol/chloroform(2:8, v/v)을 사용하였다.
약용식물 분획물의 최소억제 농도(minimal inhibition concentrations, MICs)를 검정하기 위해 100mL의 PDB(potato dextrose broth)에 세균을 혼합하고 선별한 분획물을 0.1, 0.2, 0.5, 1.0%의 농도로 조정하여 추가한 후 배양하면서 3시간 간격으로 흡광도를 측정하였다. 0.
0%의 농도로 조정하여 추가한 후 배양하면서 3시간 간격으로 흡광도를 측정하였다. 0.1-0.2%의 농도에서 생장저해가 높게 나타나는 분획물을 선별하고, 10mL PDB 액체배지에 18시간 배양한 세균 0.01mL과 항균활성을 나타내는 물질을 멸균수에 1,000배, 5000배, 10,000배, 20,000배, 50,000배, 100,000배로 희석해서 각각 0.01mL씩 첨가하고 배양한 후 96-well plate를 이용하여 측정하였다. 대조구는 PDB 액체배지에 추출물을 섞지 않고 세균만 넣고 사용하였다.
추출물의 최저농도는 실험 미생물의 최소 생장 억제가 보여지는 정도에서 MIC로 표현하였다. 항균활성을 나타내는 추출물의 정균작용과 살균작용을 검정하기 위하여 12시간 배양한 포도나무 줄기혹병균의 배양용기에 추출물을 첨가한 후 흡광도를 측정하였다.
세균을 PDB에서 18시간 배양한 뒤 원심분리기(3,200rpm, 15min)를 이용해서 PDB 배지를 제거하고 멸균수로 씻은 다음 UV/Vis spectrophotomerter(Model S-3130, Sinco Co. Ltd.)를 이용하여 흡광도를 OD600 = 1.0(108 CFU/mL)을 조정하여 실험에 사용하였다.
(2003)의 방법을 적용하여 감수성 식물체인 ‘거봉’ 포도나무 삽수를 사용하였으며 전기드릴(Ø3.0mm3)을 이용해서 삽수에 인위적으로 상처를 준 뒤 주사기를 이용하여 50μL씩 접종을 한 다음 파라핀 테이프로 상처부위를 밀봉하고 이틀간 수삽을 하여 삽수에 활력을 가한 다음 파라핀 테이프를 제거하고 삽목을 실시하였다.
Islam et al.(2014)의 방법을 수정하여 식물 추출물 중 항균활성이 가장 뛰어난 식물 추출물을 선발하고 각각의 조추출물을 500배, 1,000배, 2,000배로 희석하고 7일 간격으로 추출물을 관수하였다. 삽목 후 60일이 경과한 후에 포도나무 삽수의 접종부위에서 혹의 발생 및 크기를 측정하였다.
(2014)의 방법을 수정하여 식물 추출물 중 항균활성이 가장 뛰어난 식물 추출물을 선발하고 각각의 조추출물을 500배, 1,000배, 2,000배로 희석하고 7일 간격으로 추출물을 관수하였다. 삽목 후 60일이 경과한 후에 포도나무 삽수의 접종부위에서 혹의 발생 및 크기를 측정하였다.
약용식물 추출물의 포도나무 줄기혹병균인 R.vitis에 대한 항균 활성을 조사하였다(Table 1 and Fig. 1). 개똥쑥의 잎과 뿌리 추출물에선 각각 직경 9mm의 생장 억제존을 형성하여 항균 활성을 나타내었으나, 잎, 줄기, 꽃을 포함한 추출물에서는 직경 15mm 생장 억제존이 확인되었다.
항균 활성을 나타내는 추출물 중 개똥쑥 추출물과 맨드라미 꽃과 잎 추출물, 여주의 미성숙 과 추출물의 항균활성분획의 부분정제를 진행하였으며, 그 과정은 Fig. 3으로 나타내었다. Column chromatography를 이용하여 추출물들을 핵산과 에틸아세테이트, 아세톤을 용매로 용출시킨 후 분획과 농축과정을 거쳐서 항균활성을 확인하였다.
3으로 나타내었다. Column chromatography를 이용하여 추출물들을 핵산과 에틸아세테이트, 아세톤을 용매로 용출시킨 후 분획과 농축과정을 거쳐서 항균활성을 확인하였다. 분획물의 항균활성은 대부분 아세톤에서 분리된 층이 항균활성을 강하게 나타내었다.
분획물의 항균활성은 대부분 아세톤에서 분리된 층이 항균활성을 강하게 나타내었다. 활성을 나타내는 분획층을 수거하여 TLC(전개용매, hexane/ethyl acetate(H:EA) = 2:8, 또는 methyl alcohol/chloroform(M:C) = 2:8, v/v)에서 전개하고 분획을 아세톤으로 녹인 후 항균활성을 확인하였다.
약용식물 추출물의 식물체 상에서의 포도나무 줄기혹병의 발생 억제 효과를 검정하고자 in vitro상에서 항균활성이 나타나는 추출물 중 개똥쑥 추출물, 맨드라미 잎 추출물, 여주 미성숙 과의 조추출물을 각각 멸균수에 500, 1,000, 2,000배 희석하고 7일 간격으로 관수하고 60일이 경과한 후 줄기에 발생하는 혹을 확인하고 측정하였다(Table 2 and Fig. 5).
포도나무 줄기혹병균에 항균 활성을 나타내는 개똥쑥과 맨드라미의 꽃과 잎, 질경이의 꽃과 종자, 여주의 미성숙 열매, 초석잠의 뿌리, 복숭아나무의 수지 추출물을 선발하였다. 항균 활성을 나타내는 개똥쑥과 맨드라미, 여주 미성숙과의 추출물로부터 column chromatography와 TLC를 이용하여 항균활성이 나타내는 분획과 밴드를 부분정제 하였으며 분획의 항균활성을 검정하였다.
항암, 항산화, 항균 활성을 나타내는 9종의 약용식물을 이용하여 포도나무 줄기혹병의 억제효과를 조사하였다. 공시한 식물 중에서 개똥쑥(15mm), 맨드라미의 꽃(27mm)과 잎(13mm), 여주의 미성숙 열매(22mm), 상사화 꽃(7mm), 질경이의 꽃(14mm)과 종자(16mm), 초석잠의 뿌리(13mm), 복숭아 나무의 수지(10mm) 추출물 등이 줄기혹병균(Rhizobiumvitis)에 대해 항균활성을 나타내었다.
항균활성의 분획물의 최소억제농도를 확인한 결과 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙과 분획물은 각각 50,000배, 질경이 꽃 분획물은 10,000배 희석액이 최소억제농도(MIC)로 확인되었다. 개똥쑥, 맨드라미 꽃과 잎, 여주의 미성숙 열매 추출물의 항균활성물질을 column chromatography와 thin layer chromatography(TLC)를 통하여 분획하였다. 핵산/에틸아세테이트와 메탄올/클로로포름(20:80, v/v)으로 전개한 TLC 분석에서 개똥쑥 추출물에서는 Rf 0.

대상 데이터

경상북도 경산시 영남대학교 자연자원대학 부속농장 온실에서 개똥쑥(Artemisia annua L.), 맨드라미(Celosia cristata L.), 질경이(Plantago asiatica L.), 왕질경이(P. major var. japonica M.), 참비름(Amaranthus mangostanus L.), 차조기(Perilla frutescens L.), 여주(Momordica charntia L.), 수세미오이(Luffa cylylindrical L.) 를 재배하여 사용하였으며, 종자는 대구 약령시의 약제상으로부터 구입하였다. 식물체는 꽃과 잎, 줄기 및 뿌리 등 부위별로 구분하여 추출하였다.
여주와 수세미오이는 식물체와 열매를 수확하여 미숙과와 성숙과로 구분하여 추출하였다. 복숭아나무(Prunus persica L.) 수지는 경산시 점촌동에 있는 복숭아 과원에서 채집하여 건조한 뒤 분말로 제조하여 사용하였다.
실험에 사용된 포도 줄기혹병균은 R. vitis Cheonan 493(Islam et al., 2012)을 감자한천배지(potato dextrose agar, PDA)에 배양하여 사용하였으며 배양 후 4°C에 보관하면서 이용하였다.
항균활성을 가지는 분획물을 이용하여 실리카겔 박층유리판에서 크로마토그래피 상승법으로 전개하고 건조한 후, 254nm와 356nm의 자외선 파장에서 조사하여 분석하였다. 전개용매로는 ethyl acetate/hexane(8:2, v/v)과 ethanol/chloroform(2:8, v/v)을 사용하였다.
vitis)에 대한 항균활성을 조사하였다. 포도나무 줄기혹병균에 항균 활성을 나타내는 개똥쑥과 맨드라미의 꽃과 잎, 질경이의 꽃과 종자, 여주의 미성숙 열매, 초석잠의 뿌리, 복숭아나무의 수지 추출물을 선발하였다. 항균 활성을 나타내는 개똥쑥과 맨드라미, 여주 미성숙과의 추출물로부터 column chromatography와 TLC를 이용하여 항균활성이 나타내는 분획과 밴드를 부분정제 하였으며 분획의 항균활성을 검정하였다.
개똥쑥, 맨드라미 꽃과 잎, 여주의 미성숙 열매 추출물의 항균활성물질을 column chromatography와 thin layer chromatography(TLC)를 통하여 분획하였다. 핵산/에틸아세테이트와 메탄올/클로로포름(20:80, v/v)으로 전개한 TLC 분석에서 개똥쑥 추출물에서는 Rf 0.36, 0.69, 0.75, 0.84, 0.94, 맨드라미 꽃 추출물은 Rf 0.96, 0.99, 맨드라미 잎 추출물은 Rf 0.92, 0.97, 여주의 미성숙열매 추출물은 Rf 0.85에서 항균 활성의 분획을 획득하였다. 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙 열매 추출물을 물에 희석(500, 1,000, 2,000배)하고 온실에서 R.

데이터처리

실험처리는 3반복으로 수행하였으며 각 실험의 결과에 대하여 평균치와 표준오차를 구하고 SAS(Statistical Analysis System, V.6.12, USA) 프로그램을 이용하여 Duncan’s multiple range test법에 의해 평균값간의 차이를 검정하였으며 유의수준은 5%로 하였다.

이론/모형

약용식물 추출물의 항균활성을 검사하기 위해서 Islam et al.(2012)의 paper disc 실험 방법을 사용하였다. 세균 세포현탁액(OD600=1.

성능/효과

1). 개똥쑥의 잎과 뿌리 추출물에선 각각 직경 9mm의 생장 억제존을 형성하여 항균 활성을 나타내었으나, 잎, 줄기, 꽃을 포함한 추출물에서는 직경 15mm 생장 억제존이 확인되었다. 맨드라미 꽃의 에탄올 추출물에서는 직경 13mm의 항균활성을 확인하였으나 에틸아세테이트 추출물에서는 직경 27mm의 더 높은 항균 활성을 확인하였다.
개똥쑥의 잎과 뿌리 추출물에선 각각 직경 9mm의 생장 억제존을 형성하여 항균 활성을 나타내었으나, 잎, 줄기, 꽃을 포함한 추출물에서는 직경 15mm 생장 억제존이 확인되었다. 맨드라미 꽃의 에탄올 추출물에서는 직경 13mm의 항균활성을 확인하였으나 에틸아세테이트 추출물에서는 직경 27mm의 더 높은 항균 활성을 확인하였다. 복숭아나무 수지의 에탄올 추출물에선 직경 10mm의 항균 활성을 나타내었으며 그 외의 용매 추출물에서는 활성이 나타나지 않았다.
복숭아나무 수지의 에탄올 추출물에선 직경 10mm의 항균 활성을 나타내었으며 그 외의 용매 추출물에서는 활성이 나타나지 않았다. 왕질경이 꽃의 에틸아세테이트 추출물에서는 직경 11mm, 종자 추출물에서는 직경 16mm의 항균 활성을 확인하였으며 질경이 꽃의 추출물에서는 직경 14mm의 항균 활성이 있음을 확인하였다. 여주 미성숙과의 에탄올 추출물에서 직경 22mm의 항균 활성을 나타내어 공시한 식물체 추출물 중 맨드라미 꽃의 에틸아세테이트 추출물과 함께 큰 항균 활성을 나타내었다.
왕질경이 꽃의 에틸아세테이트 추출물에서는 직경 11mm, 종자 추출물에서는 직경 16mm의 항균 활성을 확인하였으며 질경이 꽃의 추출물에서는 직경 14mm의 항균 활성이 있음을 확인하였다. 여주 미성숙과의 에탄올 추출물에서 직경 22mm의 항균 활성을 나타내어 공시한 식물체 추출물 중 맨드라미 꽃의 에틸아세테이트 추출물과 함께 큰 항균 활성을 나타내었다. 반면에 여주의 성숙과의 추출물에서는 항균 활성이 나타나지 않았다.
항균활성이 나타내는 식물 추출물 중 개똥쑥과 맨드라미 꽃과 잎, 질경이 꽃과 종자, 여주의 미성숙 열매, 초석잠의 뿌리 추출물을 톨루엔, 에틸아세테이트, 물로 분획하여서 항균 활성을 조사한 결과 각각의 분획층에서 항균 활성을 나타내었다(Table1). 물 분획에선 모든 추출물이 항균활성을 나타내었으며, 특히 여주의 미성숙과 물 분획은 직경 20mm의 높은 항균 활성을 나타내었다.
항균활성이 나타내는 식물 추출물 중 개똥쑥과 맨드라미 꽃과 잎, 질경이 꽃과 종자, 여주의 미성숙 열매, 초석잠의 뿌리 추출물을 톨루엔, 에틸아세테이트, 물로 분획하여서 항균 활성을 조사한 결과 각각의 분획층에서 항균 활성을 나타내었다(Table1). 물 분획에선 모든 추출물이 항균활성을 나타내었으며, 특히 여주의 미성숙과 물 분획은 직경 20mm의 높은 항균 활성을 나타내었다. 톨루엔 분획층에서는 개똥쑥과 맨드라미 잎이 각각 12mm, 14mm로 나타났으며, 에틸아세테이트 분획층에서는 질경이 꽃과 종자가 각각 14mm, 13mm의 항균 활성을 나타내었다.
항균 활성을 나타내는 모든 식물체의 물 분획물과 개똥쑥, 맨드라미 잎의 톨루엔 분획물, 질경이 꽃과 종자의 에틸아세테이트 분획물을 이용하여 균의 생장의 저해를 확인해본 결과, 0.5, 1%의 추출물 첨가농도에선 모든 분획물이 첨가하지 않은 대조군에 비해 생육이 저해되거나 유도기가 연장되는 것을 확인할 수 있었다. 초석잠의 물 분획물은 추출물 첨가 농도가 낮아질수록 추출물을 첨가하지 않은 대조군과 비슷한 그래프를 나타내는 것을 확인하였다.
5, 1%의 추출물 첨가농도에선 모든 분획물이 첨가하지 않은 대조군에 비해 생육이 저해되거나 유도기가 연장되는 것을 확인할 수 있었다. 초석잠의 물 분획물은 추출물 첨가 농도가 낮아질수록 추출물을 첨가하지 않은 대조군과 비슷한 그래프를 나타내는 것을 확인하였다. 여주 미성숙 열매 물 분획물은 disc방법에선 큰 항균활성을 나타냈으나 예비의 실험에서는 0.
초석잠의 물 분획물은 추출물 첨가 농도가 낮아질수록 추출물을 첨가하지 않은 대조군과 비슷한 그래프를 나타내는 것을 확인하였다. 여주 미성숙 열매 물 분획물은 disc방법에선 큰 항균활성을 나타냈으나 예비의 실험에서는 0.5%보다 낮은 첨가 농도에서는 생장억제보다는 유도기를 연장하는 것으로 확인하였다. 개똥쑥과 맨드라미 잎의 톨루엔 분획물은 0.
5%보다 낮은 첨가 농도에서는 생장억제보다는 유도기를 연장하는 것으로 확인하였다. 개똥쑥과 맨드라미 잎의 톨루엔 분획물은 0.1% 농도까지 생장저해가 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
0.1%와 0.2%의 농도에서 생장저해 또는 생장을 늦추는데 가장 높게 나타내는 개똥쑥과 맨드라미 잎 톨루엔 분획물과 질경이 꽃 에틸아세테이트 분획물, 여주 미성숙 열매 물 분획물을 이용하여 최소 억제농도(MIC)를 측정 해본 결과 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙 열매 분획물은 각각 50,000배 희석, 질경이 꽃 분획물은 10,000배 희석 농도까지 최소 억제농도로 확인되었다(Fig. 2). 또한 항균 활성을 나타내는 추출물의 정균 효과와 살균 효과를 검정하기 위하여 12시간 배양한 포도나무 줄기혹병균의 배양용기에 추출물을 첨가한 후 흡광도를 측정한 결과, 세포 생장의 억제는 나타났으나 살균 효과를 보이는 세포수의 감소는 나타나지 않았다.
2). 또한 항균 활성을 나타내는 추출물의 정균 효과와 살균 효과를 검정하기 위하여 12시간 배양한 포도나무 줄기혹병균의 배양용기에 추출물을 첨가한 후 흡광도를 측정한 결과, 세포 생장의 억제는 나타났으나 살균 효과를 보이는 세포수의 감소는 나타나지 않았다.
TLC분석에서 개똥쑥 추출물은 핵산과 에틸아세테이트로 전개하여 4개의 밴드(Rf 0.36, 0.69, 0.75, 0.94), 메탄올과 클로르포름으로 전개하여 1개의 황균활성을 나타내는 밴드(Rf 0.84)를 확인하였으며, 맨드라미 꽃에서는 2개의 밴드(Rf 0.96과 0.99, H:EA = 2:8), 맨드라미 잎에서도 2개의 밴드(Rf 0.92와 0.97, M:C = 2:8, H:EA = 2:8), 여주의 미성숙과 추출물에서는 2개의 밴드(Rf 0.85, M:CH = 2:8)에서 항균활성을 나타내었다(Fig. 4).
개똥쑥 추출물은 모든 희석액 처리구에서 혹이 전혀 형성되지 않아 100%의 혹발생 억제 효과를 나타내었으며, 맨드라미 잎 추출물은 500배와 1,000배 희석액 농도에는 67%의 억제 효과와, 2,000배 희석액 농도에서는 50% 의 병발생 억제 효과를 나타내었다. 여주의 미성숙과 추출물은 500배 희석액 농도에서 83.
개똥쑥 추출물은 모든 희석액 처리구에서 혹이 전혀 형성되지 않아 100%의 혹발생 억제 효과를 나타내었으며, 맨드라미 잎 추출물은 500배와 1,000배 희석액 농도에는 67%의 억제 효과와, 2,000배 희석액 농도에서는 50% 의 병발생 억제 효과를 나타내었다. 여주의 미성숙과 추출물은 500배 희석액 농도에서 83.3% 억제하였고 1,000배와 2,000배 희석액 농도에는 67%의 병발생 억제 효과를 나타내었다.
, 2007). 본 연구에서도 개똥쑥, 맨드라미, 여주 등의 식물체에서 포도나무 줄기혹병균에 대한 항균 활성을 확인하였으며 이들 식물체는 넓은 범위의 미생물에 대한 항균 효과를 나타내는 것으로 여겨진다.
(2014)은 피복작물의 추출물을 포도나무 식물체에 처리한 결과, 가장 높은 농도에서 75%의 억제 활성을 보고하였다. 본 연구에서는 기내 실험을 통하여 항균 활성이 있는 것으로 확인된 식물 추출물 중 개똥쑥과 맨드라미 잎, 여주의 미성숙 열매 추출물은 포도나무 수체에서 줄기혹병에 대한 발생 억제효과를 나타내었다(Table 2 and Fig. 5). 따라서, 본 연구에서 공시한 약용식물의 추출물은 배지상에서 포도나무 줄기혹병균에 대한 생장을 억제하고, 식물체상에서도 줄기혹병 발생을 억제하여 포도나무 줄기혹병을 방제하기 위한 천연유래 친환경 방제약제로서의 가능성을 나타내었다.
5). 따라서, 본 연구에서 공시한 약용식물의 추출물은 배지상에서 포도나무 줄기혹병균에 대한 생장을 억제하고, 식물체상에서도 줄기혹병 발생을 억제하여 포도나무 줄기혹병을 방제하기 위한 천연유래 친환경 방제약제로서의 가능성을 나타내었다. 또한, 처리한 식물체 추출물에는 병발생의 억제효과에 차이를 보이는데 공시한 약용식물이 지니는 물질의 종류와 활성차이에 기인한 것으로 여겨지며 향후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.
개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙 열매 추출물을 물에 희석(500, 1,000, 2,000배)하고 온실에서 R.vitis를 접종한 ‘거봉’ 식물체에 7일 간격으로 관수한 결과, 개똥쑥 희석액은 100%, 맨드라미 잎 추출물(500배 희석액)은 67%, 여주 미성숙 열매 추출물(500배 희석액)은 83.3%의 억제효과를 나타내었다.
항암, 항산화, 항균 활성을 나타내는 9종의 약용식물을 이용하여 포도나무 줄기혹병의 억제효과를 조사하였다. 공시한 식물 중에서 개똥쑥(15mm), 맨드라미의 꽃(27mm)과 잎(13mm), 여주의 미성숙 열매(22mm), 상사화 꽃(7mm), 질경이의 꽃(14mm)과 종자(16mm), 초석잠의 뿌리(13mm), 복숭아 나무의 수지(10mm) 추출물 등이 줄기혹병균(Rhizobiumvitis)에 대해 항균활성을 나타내었다. 항균활성의 분획물의 최소억제농도를 확인한 결과 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙과 분획물은 각각 50,000배, 질경이 꽃 분획물은 10,000배 희석액이 최소억제농도(MIC)로 확인되었다.
공시한 식물 중에서 개똥쑥(15mm), 맨드라미의 꽃(27mm)과 잎(13mm), 여주의 미성숙 열매(22mm), 상사화 꽃(7mm), 질경이의 꽃(14mm)과 종자(16mm), 초석잠의 뿌리(13mm), 복숭아 나무의 수지(10mm) 추출물 등이 줄기혹병균(Rhizobiumvitis)에 대해 항균활성을 나타내었다. 항균활성의 분획물의 최소억제농도를 확인한 결과 개똥쑥, 맨드라미 잎, 여주 미성숙과 분획물은 각각 50,000배, 질경이 꽃 분획물은 10,000배 희석액이 최소억제농도(MIC)로 확인되었다. 개똥쑥, 맨드라미 꽃과 잎, 여주의 미성숙 열매 추출물의 항균활성물질을 column chromatography와 thin layer chromatography(TLC)를 통하여 분획하였다.

후속연구

, 2009). 그러나 본 연구에서는 이들 식물의 부위별 모든 추출물에서 포도나무 줄기혹병균에 대한 항균활성을 확인할 수 없었다.
따라서, 본 연구에서 공시한 약용식물의 추출물은 배지상에서 포도나무 줄기혹병균에 대한 생장을 억제하고, 식물체상에서도 줄기혹병 발생을 억제하여 포도나무 줄기혹병을 방제하기 위한 천연유래 친환경 방제약제로서의 가능성을 나타내었다. 또한, 처리한 식물체 추출물에는 병발생의 억제효과에 차이를 보이는데 공시한 약용식물이 지니는 물질의 종류와 활성차이에 기인한 것으로 여겨지며 향후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것이다.
본 연구에서 사용된 개똥쑥과 여주 미성숙과는 생리활성 성분이나 식품 유해 미생물에 대한 항균활성은 보고되었으나, 식물병원균에 대한 항균활성에 관한 연구 특히, 맨드라미 추출물의 식물병원성 세균 또는 진균에 대한 항균활성과 관련된 연구가 없는 상태이다. 따라서, 차후 개똥쑥과 여주의 미성숙 열매, 맨드라미 추출물에서 식물병원성 미생물에 대한 항균활성을 나타내는 물질을 식물의 병 방제에 적용하는 연구와 다른 식물병원성 미생물에 대한 항균활성 등의 연구들을 통하여 천연물 농약 소재로서의 개발 및 활용이 가능할 것으로 사료된다.
3%의 억제효과를 나타내었다. 이러한 연구 결과는 약용식물 추출물이 포도나무 줄기혹병을 방제할 수 있는 친환경 제제로서의 적용가능성을 제시한 것이라 할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	포도나무 줄기혹병은 무엇에 의해 발병하는가?	, 1998). 포도나무 줄기혹병은 Rhizobium vitis에 의해서 발생하며(Holmes and Roberts, 1981; Ophel and Kerr, 1990), 우리나라에서는 6-8월에 발생한다(Chung and Shim, 1996; Park et al., 2000).
	포도나무 줄기혹병은 언제 발생하는가?	, 1998). 포도나무 줄기혹병은 Rhizobium vitis에 의해서 발생하며(Holmes and Roberts, 1981; Ophel and Kerr, 1990), 우리나라에서는 6-8월에 발생한다(Chung and Shim, 1996; Park et al., 2000).
	포도나무 줄기혹병의 방제를 위해 어떤 방법이 주로 사용되는가?	, 1988). 그러나, 이 병은 화학적 방제가 어려워 저항성 대목 선발 및 피복월동법 등의 경종적 방제가 주로 사용되고 있으며(Kang et al., 2007), 길항세균을 이용한 생물학적 방제(Shim et al., 1998)와 피복식물 추출물을 이용한 방제연구가 진행되고 있다(Islam et al., 2014).

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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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