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계피(Cinnamomum zeylanicum) 정유의 유제 및 입제의 잉어(Cyprinus carpio) 및 제브라피쉬에 대한 생태독성

Ecotoxicities of emulsifiable concentrate and granules of cinnamon (Cinnamomum zeylanicum) essential oil against Cyprinus carpio and Danio rerio

Journal of applied biological chemistry, v.61 no.2, 2018년, pp.151 - 155  

남태훈 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University) ,  전황주 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University) ,  김경남 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University) ,  김형미 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University) ,  김용찬 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University) ,  이성은 (School of Applied Biosciences, Kyungpook National University)

초록
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계피정유를 유제 및 입제로 제형화한 후 이들의 생태독성을 측정하였다. 잉어를 이용한 급성독성에 사용된 계피정유는 수증기증류법, 핵산을 이용한 용매추출법초임계 추출법을 이용하여 얻었고 이들의 유제 및 입제의 생태독성학적 영향은 반수치사농도($LC_{50}$)를 구하여 평가하였다. 유제 중 초임계추출법으로 얻은 정유를 함유한 제형이 잉어에 대하여 가장 높은 독성을 나타내었다. 입제 중 수증기 증류법으로 추출한 계피정유를 함유한 입제가 잉어에 대하여 가장 높은 급성독성을 보였다. 이러한 결과는 3급 어독성에 해당되는 것으로 환경 중 사용에는 문제가 없다고 사료된다. 잉어를 이용하여 얻은 급성독성 결과와 같이 제브라피쉬를 사용하여 얻은 급성독성 결과 값들은 유사하였다. 수증기증류법으로 얻은 계피정유를 함유한 유제에 노출된 제브라피쉬를 이용한 만성독성은 45일 동안 $500mgL^{-1}$ 수준에서 독성이 관측되지 않았다. 따라서, 계피정유의 유제 및 입제의 급만성 어독성은 친환경제재로 사용하기에 적합한 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, cinnamon essential oil (CEO) was formulated as emulsifiable concentrate (EC) and a granule. For the evaluation of their negative effects on the ecosystem, acute toxicities against Cyprinus carpio was determined in a static condition. The formulations were made using CEOs extracted by ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 국내에서는 이러한 정유의 제형을 농업적인 목적으로 사용하기 위하여 이 제형의 안전성(safety)를 시험해야 하며 주로 비표적(non-target) 곤충인 꿀벌 및 민물에 서식하는 잉어 및 미꾸라지를 활용한다[12, 13]. 따라서, 본 연구는 다양한 추출방법으로 얻은 계피정유의 각각의 두 제형(입제와 유제)에 대한 잉어(Cyprinus carpio)를 이용한 급성독성(acute toxicity), 잉어 및 제브라피쉬(Danio rerio)를 이용한 만성독성(Chronic toxicity), 마지막으로 꿀벌(Apis mellifera)을 이용한 엽상잔류독성(honeybee acute and residual toxicity)을 실험하여 이들 정유의 제형이 생태 및 환경에 미칠 영향을 평가하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
계피정유의 특징은? 계피정유는 주로 수증기증류법(steam distillation)으로 추출되어지며 이들의 주요성분으로는 모노테르펜으로서 cinnamaldehyde 가 약 92% 정도 존재하는 것으로 보고되었다[5]. 이 계피 정유의 항균작용으로는 균 세포안의 전해질의 누설현상 유도 및 대사작용의 저하로서 확인되었으며[5], 이러한 항균작용과 더불어 옥수수바구미(Sitophilus zeamais)에 대한 살충 및 기피작용을 나타내었다[6].
계피 나무껍질로부터 추출한 정유는 어떻게 사용되는가? 계피(Cinnamomum verum) 나무껍질로부터 추출한 정유(Essential oils)는 향신료로 주로 사용되어지고 민간치료요법에 서도 이용되어왔다[1]. 이들 정유는 식중독을 일으키는 다양한 박테리아에 대하여 항균활성이 뛰어나며 아플라톡신(Aflatoxins) 을 생산하여 식품 및 저장 곡물에 주로 오염시키는 Aspergillus flavus 또는 A.
계피(Cinnamomum verum) 나무껍질로부터 추출한 정유의 기능은? 계피(Cinnamomum verum) 나무껍질로부터 추출한 정유(Essential oils)는 향신료로 주로 사용되어지고 민간치료요법에 서도 이용되어왔다[1]. 이들 정유는 식중독을 일으키는 다양한 박테리아에 대하여 항균활성이 뛰어나며 아플라톡신(Aflatoxins) 을 생산하여 식품 및 저장 곡물에 주로 오염시키는 Aspergillus flavus 또는 A. fumigatus 등의 곰팡이에 대한 살균 또는 생장 억제 효과를 지니고 있다고 보고되었다[2,3]. 이들의 동물에 대한 생리활성은 당뇨병 쥐의 총 콜레스테롤 함량, 저밀도지질 (low-density lipids) 및 중성지방(triglycerides)의 농도를 조절하는 기능이 알려졌다[4].
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참고문헌 (16)

  1. Ranasinghe P, Pigera S, Sirimal Premakumara GA, Galappaththy P, Constantine GR, Katulanda P (2013) Medicinal properties of true cinnamon (Cinnamomum zeylanicum): a systematic review. BMC Complement Altern Med 13: 275 

  2. Baratta MT, Dorman HJD, Deans SG, Figueiredo AC, Barroso JG, Ruberto G (1998) Antimicrobial and antioxidant properties of some commercial essential oils. Flavour Fragr J 13: 235-244 

  3. Carmo ES, Lima EDO, De Souza EL, De Sousa FB (2008) Effect of cinnamomum zeylanicum blume essential oil on the growth and morphogenesis of some potentially pathogenic aspergillus species. Braz J of Microbiol 39: 91-97 

  4. Hassan SA, Barthwal R, Nair MS, Haque SS (2012) Aqueous bark extract of Cinnamomum zeylanicum: a potential therapeutic agent for streptozotocin-induced type 1 diabetes mellitus (T1DM) rats. Trop J Pharm Res 11: 429-435 

  5. Zhang Y, Liu X, Jiang P, Quek SY (2016) Antibacterial activity and mechanism of cinnamon essential oil against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Food Control 59: 282-289 

  6. Cansian RL, Astolfi V, Cardoso RI, Paroul N, Roman SS, Mielniczki- Pereira AA, Pauletti GF, Mossi AJ (2015) Insecticidal and repellent activity of the essential oil of Cinnamomum camphora var. linaloolifera Y. Fujita (Ho-Sho) and Cinnamomum camphora (L.) J Presl. var. hosyo (Hon-Sho) on Sitophilus zeamais Mots. (Coleoptera, Curculionedae). Rev Bras Pl Med Campinas 17: (Suppl. 1), 769-773 

  7. Park B, Lee MJ, Lee SK, Lee SB, Jeong IH, Park SK, Jeon YJ, Lee HS (2017) Insecticidal activity of coriander and cinnamon oils prepared by various methods against three species of agricultural pests (Myzus persicae, Teyranychus urticae and Plutella xylostella). J Appl Biol Chem 60(2): 137-140 

  8. Natrajan D, Srinivasan S, Sunder K, Ravindran A (2015) Formulation of essential oil-loaded chitosan-alginate nanocapsules. J Food Drug Anal 23: 560-568 

  9. Koul O, Wallia S, Dhaliwal GS (2008) Essential oils as green pesticides: potential and constraints. Biopestic Int 4: 63-84 

  10. Tanoviæ B, Gasiæ S, Hrustiæ J, Mihajloviæ M, Grahovac M, Delibasiae G, Stevanoviæ M (2013) Development of a thyme essential oil formulation and its effect on Monilinia fructigena. Pestic Phytomed 28: 273-280 

  11. Biddeci G, Cavallaro G, Di Blasi F, Lazzara G, Massaro M, Miloto S, Parisi F, Riela S, Spinelli G (2016) Halloysite nanotubes loaded with peppermint essential oil as filler for functional biopolymer film. Carbohydr Polym 152: 548-557 

  12. You AS, Jeong M, Hong SS, Park KH, Chang HS, Lee JB, Park JY (2012) Acute ecotoxicity of 3 emulsifiable concentrates containing garlic extract, Zanthoxylum extract, and lemon grass oil originated from plant. Korean J Pestic Sci 16: 376-382 

  13. Nam TH, Jeon HJ, Kim K, Choi Y, Lee SE (2016) Acute toxicity of emulsifiable concentrate of coriander essential oils against Cyprinus carpio. Korean J. Environ Biol 34: 208-211 

  14. Jeong M, Kwon MJ, Park SJ, Hong SS, Park KH, Park JE, Yeon SH (2010) Evaluation of acute toxicity of plant extracts, lavender, lemon eucalyptus and cassia essential oil. Korean J Pestic Sci 14: 339-346 

  15. You AS, Choi YW, Jeong MH, Hong SS, Park YK, Jang HS, Park JY, Park KH (2011) Acute ecotoxicity evaluation of thyme white, clove bud, cassia, lavender, lemon eucalyptus essential oil of plant extracts. Korean J Pestic Sci 15: 350-356 

  16. You AS, Jeong MH, Hong SS, Chang HS, Lee JB, Park KH, Lee YM, Ihm Y (2013) Acute ecototoxicity of environmental-friendly organic agro-materials containing pepper extract, cassia oil, lavender oil for control of diamondbackmoth. Korean J Pestic Sci 17: 343-349 

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