[논문]Pinus densiflora와 Pinus koraiensis로부터 분리된 생리활성 물질들 및 응용

김남희; 윤순권; 엄병헌; 김정원

doi:10.14478/ace.2021.1024

Pinus densiflora와 Pinus koraiensis로부터 분리된 생리활성 물질들 및 응용
Bioactive Compounds Isolated from Pinus densiflora and koraiensis and their Applications 원문보기

공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.32 no.2, 2021년, pp.132 - 138

김남희 ((주)대산) , 윤순권 ((주)천년관솔) , 엄병헌 (한국과학기술연구원 천연물연구소) , 김정원 (강원대학교 에너지공학부(에너지화학공학전공))

초록
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본 리뷰에서는 대한민국에서 자생하고 있는 소나무와 잣나무들로부터 분리·추출되는 생리활성 물질의 종류, 그리고 그 효과성에 대한 연구 현황 및 산업적 활용에 대해 조사하였다. 소나무와 잣나무에는 정유, 폴리페놀, 레진, 스틸벤 유도체를 비롯한 다양한 생리활성 물질들이 함유되어 있다. 최근 국내 연구진들은 소나무와 잣나무의 추출물들로부터 항산화, 항염증, 항균, 백내장 예방, 신경보호 등의 생리활성을 규명하였다. 그 추출물들은 식품, 건강기능식품, 화장품, 생활용품 등의 다양한 산업 분야에서 활용되고 있으나, 산업적으로 높은 비중을 차지하고 있는 것은 외래종을 원료로 한 것이다. 그러므로 과학적으로 규명되고 있는 효과에 비해 생리활성을 실제 제품에 응용한 사례들이 부족하여 산업적 활용성에 대한 다양한 연구가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

This review investigated the types of physiologically active substances isolated and extracted from Pinus densiflora and koraiensis native to Republic of Korea, and the current status of research on their effectiveness and industrial use. They contain various bioactive substances including essential oils, polyphenols, resins, and stilbene derivatives. In recent, physiological activities such as antioxidant, anti-inflammatory, antibacterial, cataract prevention, and neuroprotection from extracts of Pinus densiflora and koraiensis have been identified by domestic researchers. The extracts have been used in different industrial fields like food, health functional foods, cosmetics, and household goods, but the high proportion of them is industrially made from exotic species. Therefore, various studies on industrial applicability are needed due to the lack of cases in which the activity is applied to actual products, with respect to the effects that have been scientifically recognized.

주제어

표/그림 (9)

그림 Figure 1. Plant defense mechanism.
표 Table 1. Pinus Species Distributed in Republic of Korea
그림 Figure 2. Pine tree forest and preference of pine tree in Republic of Korea.
그림 Figure 3. Stilbene in heartwood.
그림 Figure 4. Chemical structures of several bioactive compounds in pinus.
그림 Figure 5. Commercial products made from by-products of pine trees in Republic of Korea.
표 Table 2. Patents Related to Commercial Products Made from By-products of Pine Trees in Republic of Korea
그림 Figure 6. Commercial functional food products made from pycnogenol.
그림 Figure 7. Commercial products made from heart-wood of Pinus species.

AI 본문요약
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문제 정의

본 리뷰 논문에서는 다양하게 연구되고 있는 소나무 및 잣나무 스틸베노이드 계열 화합물의 식품, 의약품, 화장품 등의 원료 가능성을 포함한 최근 동향을 소개하고 미래를 전망하고자 한다.

성능/효과

7 mg의 폴리페놀을 함유하였으며, 소나무 잎 열수 추출물의 과산화수소 소거능을 상용 항산화제 butylatedhydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), tert-butyl hydroquinone (TBHQ), ferulic acid (FA), α-tocoperol과 비교했을 때, 소나무 잎 열수 추출물의 과산화수소 소거능이 BHA, BHT, TBHQ, α-tocoperol에 비해서는 월등히 높고 FA와 유사한 수준으로 나타났다. 국내 자생 소나무의 심재 부위를 물과 에탄올로 추출한 결과 에탄올 추출물로부터 스틸벤유도체 피노실빈이 약 1.3%의 수득률로 분리⋅검출되었으며, 이를 염증반응을 유도한 대식세포주에 처리하였을 때 대식세포주의 염증반응을 50% 이상 억제하였다. 또한 소나무 심재추출물은 높은 항산화 활성을 보였으며, 항산화 활성은 에탄올 추출물에 비해 물 추출물에서 유의적으로 더 높았다(unpublished data).
3%의 수득률로 분리⋅검출되었으며, 이를 염증반응을 유도한 대식세포주에 처리하였을 때 대식세포주의 염증반응을 50% 이상 억제하였다. 또한 소나무 심재추출물은 높은 항산화 활성을 보였으며, 항산화 활성은 에탄올 추출물에 비해 물 추출물에서 유의적으로 더 높았다(unpublished data). Venkatesan and Choi[19] 이 전통적인 속슬렛 추출법으로 추출한 잣나무 껍질 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인한 결과 잣나무 껍질 추출물에는 92.
Kim and Choung[16]이 sodium selenite를 처리하여 백내장을 유도한 새끼 쥐에 소나무 껍질 추출물을 40~120 ㎎/㎏을 위에 주입한 결과 소나무 껍질 추출물이 농도 의존적으로 백내장 형성을 예방하였다. 소나무 껍질 추출물은 항산화 효소 조절, m-calpain 유도 단백질분해 억제 및 세포 사멸을 통해 백내장 형성을 방지하여 수정체의 투명도를 유지하는 방식으로 수정체의 투명도를 유지한 것으로 분석되었다. 한편 Kim and Im[17]이 소나무 껍질 추출물을 분석한 결과 추출물로부터 4종의페놀 화합물(vanillin, protocatechuic acid, catechin, taxifolin)이 검출되었고, 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 397.
소나무속의 속명 피누스(Pinus)는 산에서 나는 나무라는 뜻의 켈트어 ‘Pin’에서 유래되었다. 소나무속에는 단단한 소나무인 Pinus 아속과 비교적 무른 소나무인 Strobus 아속이 있으며, 각 아속은 Gernandt 등 [7]의 엽록소 DND 시퀀싱(chloroplast DNA sequencing) 결과와 Zeb 등[8]의 게놈 분석(whole plasmid genomic analysis) 결과를 토대로 총 4개 섹션(Pinus 아속: Trifliae, Pinus; Strobus 아속: Quinquefoliae, Parrya)으로 구분되었다. 한국에 자생하는 소나무속의 하위 종으로는 흔히 육송이라 불리는 소나무(Pinus densiflora)와 해송이라 불리는 곰솔(Pinus thunbergia), 삼엽송이라 불리는 리기다소나무(Pinus rigida), 잣나무(Pinus koraiensis), 섬잣나무(Pinus parviflora), 눈잣나무(Pinus pumila) 등이 있다(Table 1)[9].
잣나무 수피를 EtOAc 용해분에서 stilbene glycoside류 화합물을 분리, 동정한 결과 (E)-pinostilbenoside, (E)-resveratroloside, (E)-desoxy-rhaponticin, (Z)-pinostilbenoside이 발견되었다. 대체적으로 glycoside 유도체들은 alycone계열의 stilbene보다 낮은 활성을 보이나 glycoside 들은 생체 내에서 쉽게 가수분해되어 aglycone으로 전환될 수 있기 때문에 잣나무 stilbene류를 얻을 수 있는 좋은 자원이 될 수 있을 것이다.
0 mg GAE/g 수준의 폴리페놀을 함유하였다. 항산화 활성 측정 시에는 20% 에탄올, 40% 에탄올, 20% 아세토나이트릴을 용매로 사용한 추출물이이소프로판올, 아세톤, 메탄올, 물을 용매로 추출한 추출물에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였다. Park and Kim[20]이 피부병원균 5종 (Staphylococcus epiermidis, S.

후속연구

산업계에서는 이렇게 밝혀진 효과를 주요 특징으로 하는 식품, 건강기능식품, 화장품, 위생용품, 생활용품 등의 다양한 산업군의 제품들을 출시하고 있으나 아직까지 그 종류가 다양하지 못하며 학계에서 밝힌 효과성과 제품의 기능이 직결되지 못하는 한계점이 있다. 따라서 소나무, 잣나무의 부산물과 다양한 부위의 추출물의 생리활성 및 그 산업적 활용성에 대한 기초 연구 및 산⋅학⋅연 협력을 통한 응용 연구를 통하여 보다 실질적인 효과를 보일 수 있도록 고도화된 제품들의 개발⋅출시를 위한 노력을 기울일 필요가 있다.

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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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