초록 ▼

○ 연구결과
가. 기능성 자생 향장식물 선발과 대량 번식 및 재배법 확립 기초연구
남원 지리산에 자생하고 있는 기능성 자생 향장식물의 식생조사와 식물상, pH, 유기물 함량 조사와 재배 용이성 들을 고려하여 6종을 선발하고 형태적 특성을 조사하였다.
선발된 6종류의 종자번식과 영양번식을 실시하였고, 백리향의 종자발아 및 삽목조건 구명을 위한 몇 가지 실험결과에서 종자발아는 20℃의 광 조건이 89%의 발아율로 가장 좋았다. 적정 삽목시기는 5월 20일이 94%의 발근율로 가장 양호하였고, 삽목용토는 단용보다는 pea

○ 연구결과
가. 기능성 자생 향장식물 선발과 대량 번식 및 재배법 확립 기초연구
남원 지리산에 자생하고 있는 기능성 자생 향장식물의 식생조사와 식물상, pH, 유기물 함량 조사와 재배 용이성 들을 고려하여 6종을 선발하고 형태적 특성을 조사하였다.
선발된 6종류의 종자번식과 영양번식을 실시하였고, 백리향의 종자발아 및 삽목조건 구명을 위한 몇 가지 실험결과에서 종자발아는 20℃의 광 조건이 89%의 발아율로 가장 좋았다. 적정 삽목시기는 5월 20일이 94%의 발근율로 가장 양호하였고, 삽목용토는 단용보다는 peatmoss(50%) + perlite(50%) 혼용처리에서 좋았다. 삽목전 삽수의 IBA 처리농도는 100mg/L 96% 발근율을 나타내어 가장 적합하였다.
때죽나무 종자는 H2SO4 처리후 + 4개월 고온 + 4개월 저온처리에서 52.0% 발아율로 가장 양호했다.
때죽나무의 삽목시 발근 향상을 위한 IBA와 붕소의 적정 농도, 침지시간, 그리고 붕소와 IBA의 혼용처리 효과를 알아보기 위해 실험을 수행한 결과에서 때죽나무 반숙지삽수의 발근율과 발근수는 IBA 7,000mg․L^-1 순간침지, IBA 100mg․L^-1+boron 20mg․L-¹과 IBa 100mg․L^-1+boron 60mg․L^-1 혼용처리에서 향상되었으며 발근율, 발근수 그리고 생체중은 IBA단 일처리보다 붕소와 IBA의 혼용처리에서 높았다. IBA 단일처리에서 적정 농도는 100mg․L^-1과 200mg․L-1사이였으며, 적정 침지시간은 3시간 이었다. 이에 저농도의 IBA와 붕소의 혼용
처리는 IBA 7,000mg․L-1의 고농도처리를 대체할 수 있을 것으로 판단된다.
생강나무는 종자발아를 위해 저온처리 3개월후 25℃에서 발근율이 48.2%로 가장 높았으며 삽목 번식시의 IBA농도는 3,000ppm 처리에서 발근율이 46.7%로 가장 높았다.
구절초는 20℃에서 90%이상 발아되었고 삽목도 잘 되었다.
재배화를 위한 기초연구로 재배지역간 생육특성은 생강나무 등은 주요종의 운봉이 5일정도 개화기가 빠르나 구절초 등은 늦어지는 경향이 있었다.
적정 재식거리는 작약은 60×45cm, 구절초는 30×40cm, 백리향은 30×40cm에서 생육이 좋았으며 차광처리 효과는 생강나무 50% 차광, 백리향은 30% 차광에서 생육이 양호했다.
나. 고유 자생 향장식물의 천연 추출물에 대한 기능성물질 분석과 분석기술 매뉴얼확립
미백, 항산화, 항암 등에 탁월한 효과가 있는 6종의 고유 자생 향장식물로부터 기능성물질을 추출하고, 이를 분석하여 산업적으로 활용될 수 있도록 하는 데 본 실험의 목적이 있었다. 특히, 공시작물에 대한 폴리페놀 분석을 주안점으로 하였으며, 이는 HPLC와 uv-spectrophotometer 기기를 사용하여 분석하였고, 이에 대한 분석기술을 매뉴얼화 하였다. 결과적으로, 구절초의 경우, 꽃에서는 methyl gallate (8.885 ppm); naringin (65.195 ppm) 성분, 잎에서는 methyl gallate (12.626 ppm)의 성분이 높은 함량을 보였다. 많은 폴리페놀 성분들이 함유되어 있지는 않지만, 구절초 꽃에 다량 함유되어 있는 naringin은 미백효과가 탁월한 것으로 알려져 있어 화장품의 원료로 활용될 수 있을 것이다. 백리향의 경우, 꽃을 포함한 전초에서는 methyl gllate (5.123 ppm); caffeic acid (47.762 ppm); syringic acid (3.537 ppm); p-coumaric aicd (4.558 ppm); sinapic acid (8.900 ppm); naringin (37.918 ppm) 등 비교적 많은 폴리페놀 성분들이 함유되어 있어 기능성 소재로써의 활용도가 높을 것이다. 작약의 경우, 꽃에서는 methyl gallate (12.333 ppm); syringic acid (3.917 ppm); sinapic acid (44.751 ppm); naringin (83.624 ppm) 성분, 뿌리에서는 gallic acid (10.759 ppm)의 성분이 높은 함량을 보였다. 작약의 경우는 생리활성 효과가 탁월한 것으로 확인되었으며, 특히, 꽃에 다량 함유되어 있는 naringin을 비롯하여 기능성 폴리페놀의 간섭 효과가 탁월하여 화장품 등과 같은 제품 개발에 기능성 소재로유용하게 활용될 수 있을 것이다. 생강나무의 경우, 꽃에서는 naringin (65.745 ppm)성분, 줄기에서는 (+)-catechin (112.321 ppm); naringin (46.535 ppm)의 성분이 높은 함량을 보였다. 생강나무의 경우 꽃 뿐만 아니라 줄기의 경우에도 미백기능을 갖는 naringin 성분과 항산화활성을 갖는 (+)-catechin 성분이 다량 함유되어 있었다.
때죽나무의 경우, 꽃에서는 폴리페놀 성분이 전혀 없었으나, 잎에서는 gallic acid (1.507 ppm); (+)-catechin (37.025 ppm); p-coumaric acid (12.418 ppm); sinapic acid (12.409 ppm); naringin (13.458 ppm)의 성분 함량을 보였다. 찔레의 경우, 꽃에서는 naringin (7.752 ppm) 성분, 뿌리에서는 gallic acid (39.808 ppm); (+)-catechin (23.621 ppm); caffetic acid (18.528 ppm); p-coumaric acid (2.407 ppm)의 성분 함량을 보였다. 꽃에서는 미백 효능, 뿌리에서는 항산화활성 등이 있을 것으로 확인할 수 있었으며, 기능성의 목적에 맞게 부위별 추출물을 활용하면 될 것이다. 더불어, 공시작물에 대한 폴리페놀 및 지표물질 분석에 대한 분석기술 매뉴얼을 확립하였으며, 이를 활용한 산업화를 기대한다.
다. 고유 자생 향장식물의 생명과학적 효능 분석 연구
기능성 향장 식물의 생명과학적 효능에 대하여 분석 연구하였다. 모두 6종의 식물을 대상으로 항균, 미백, 세포활성, 항주름, 세포 독성 저해능과 피부 반응에 대한 시간, 농도에 따른 변화에 대해 분석을 하였고 이에 대한 결과를 얻었다.
항균효과는 P. aeruginosa에 대해서는 작약 뿌리 부탄올(butanol), 작약 꽃, 생강나무 잎, 때죽 추출물에서 S. aureus에 대해서는 작약 꽃, 생강나무 꽃, 찔레 뿌리, 꽃, 구절초, 찔레 열매 추출물에서 항균력를 나타냈다. C. albicans에 대해서는 작약 뿌리 Ethyl acetate, 찔레 열매, 뿌리 추출물에서 항균력을 나타냈다. M. furfur에 대해서는 작약 뿌리, 꽃와 찔레 뿌리, 꽃 추출물에서 항균력을 나타냈다. P. acnes에 대해서는 생강나무 꽃, 찔레 꽃, 구절초, 때죽 작약뿌리 에탄올(Ethanol), 찔레 열매, 잎과 줄기 추출물에서는 작약 꽃 추출물의 경우에서 항균력을 나타냈다.
세포활성은 작약의 경우 뿌리 추출물의 경우 butanol 추출물에서만 10% 정도의 세포 활성을 저해하는 것으로 나타났으며 작약 꽃 추출에서 상대적으로 고농도에서 세포 활성을 약 15% 저해하는 것으로 나타냈다 생강나무의 경우 . , 꽃과 뿌리에서는 세포 활성을 저해하는 것으로 나타냈다. 찔레의 경우 열매 추출물의 경우에는 약 30% 정도의 세포 활성을 저해하는 것으로 나타냈다. 때죽 추출물의 경우 상대적으로 고농도(100 ug/ml)에서 약 15% 정도 세포 활성을 저해하는 것으로 나타냈다.
세포 활성에 영향을 미치지 않은 추출물들에 대한 자생식물의 기능성 효능에 대해 알아보기 위해 먼저 티로시나아제 활성 저해 효과에 대해서 분석한 결과 대부분 추출물의 경우 상대적인 저농도(5～50 μg/ml)에서는 티로시나아제를 저해하는 효과가 나타나지 않았지만 고농도에서는 약 20～35% 정도로 티로시나아제를 저해하는 효과를 나타내는 것으로 확인할 수가 있었다. 두 번째는 항주름 실험을 진행하였다. 실험 결과 작약의 뿌리, 생강나무 잎, 찔레 열매, 찔레 잎과 줄기 추출물의 경우는 양성 대조군인 retinol보다 약 10% 낮게 콜라겐 합성이 증가하였다, 찔레 뿌리 추출물의 경우에는 추출물을 처리하지 않은 대조군보다 약 10% 정도 합성이 증가하였으며 찔레 꽃과 백리향 추출물의 경우에는 대조군과 거의 차이가 없었음을 나타냈다. 또한 세포의 독성 저해능 분석을 진행하였다. 그 결과 작약의 뿌리 추출물의 경우 UV의 상해로부터 세포 활성이 증가하는 것으로 나타났다. 생강나무 추출물의 경우에는 작약 추출물보다는 적게 세포 활성이 증가하였다. 그 외에도 찔레의 뿌리, 구절초 추출물에서도 세포 활성이 증가하였으며 백리향과 때죽 추출물은 UV의 상해로부터 증가하는 것은 나타나지 않았다. 하여 이러한 기능성을 나타내는 자생 식물에 대한 피부 반응을 확인한 결과 설문 및 육안 관찰에서 모든 추출물의 200 μg/ml 까지 이르는 농도에서 피부에 거부 반응이 일어나지 않았으며 그 후 관찰을 지속하였을 경우에도 24시간 경과시까지 아무런 장애가 발생하지 않았다.
라. 고유 자생 향장식물을 신기술을 이용한 추출 및 농축과 제품 개발
기능성 향장 원료의 추출 및 농축 방법에 따른 물질의 변화에 대하여 연구하였다. 모두 6종의 식물을 대상으로 재료의 양과 알코올의 농도 및 침지시간에 따라 일어나는 물질의 변화를 찾고자 하였고 이에 대한 결과를 얻었다.
작약은 알코올 농도와 침지시간에 민감하게 반응하는 것으로 조사되었다. 여러 조건 가운데 80%EtOH에 48hr을 상온에서 침지하였을 때 미백에 가장 우수한 효능을 보였다. 또한 항균과 항산화 실험에서도 동일한 효능을 보여 다른 추출군보다 월등히 좋은 효능을 보였다. 미백 효능 실험에서는 꽃에서 추출하여 농축한 물질을 이용하여 in-virto 실험을 한 결과 화장품 미백제로 사용하는 원료인 arbutin보다 3.5~4배 정도의 우수한 효능을 보였으며 400ppm이상을 사용하였을 경우에는 약간의 독성이 나타나는 것으로 밝혀졌다. 이렇게 미백에 관여하는 주된 성분은 naringin과 peoniflorin인 것으로 밝혀졌다.
백리향은 다른 식물군에 비해 매우 뛰어난 항산화 효능을 가지고 있었으며 주된 성분은 polyphenol이었고 최근에 밝혀진 것처럼 polyphenol이 높은 항산화력을 보여 유사한 결론을 얻었다. 백리향은 채취 후 바로 추출을 하는 것 보다는 건조시켜 보관하면서 이들 식물을 추출하는 것이 효능이 좋았다.
생강나무는 꽃에서 높은 방부력을 나타내어서 가지와 껍질부에서도 동일한 효능을 얻을 수 있을 것으로 기대하였으나 꽃에서 추출된 것보다 모두 저조한 반응을 보여 꽃이 방부력에는 가장 좋은 것으로 나타났다. 또한 생강나무는 항균작용에 우수한 것으로 나타났다.
구절초와 찔레는 미백 효능과 함께 항염, 항균 효능이 우수하였는데 꽃은 미백에 효과를 보였고, 잎은 항염 및 항균에 우수한 효능을 보였다. 구절초의 경우 꽃과 잎을 넣는 비율에 따라 효능에 큰 차이를 보였다.
시제품 및 완제품을 만들어 설문조사를 하였던 바 90%이상의 사용자가 만족하다는 반응을 보였다.

Abstract ▼

A. Studies on establishment of cultivation, selection and mass propagation of functional native cosmetic plant.
We have investigated econogical characterestis, pH and humus contents etc for functional native cosmetic plant in Ji-ri mountain, Nam Won.
We selected 6 native plant(Styrax japonica,

A. Studies on establishment of cultivation, selection and mass propagation of functional native cosmetic plant.
We have investigated econogical characterestis, pH and humus contents etc for functional native cosmetic plant in Ji-ri mountain, Nam Won.
We selected 6 native plant(Styrax japonica, Thymus quinquecostaus, Rosa multiflora, Lindera obtusiloba, Paeonia lactiflora, Chrysanthemum zawadskii) and investigated morphological characteristecs. We carried out development maspagation and cultivation of 6 native cosmetic plants.
Thymus quinquecstaus is valuable for medicinal use and as ornamental plants. This study was conducted to establish the conditions of seed germination and cutting propagation was excellent at 20 underlight condition ℃ as 89%, Proper period of cutting in year-round was on 20th of May, and the rate of rooting was 94% in that time. A mixed soil of peatmoss (50%) and perlite (50%) was better than the single use of the media in rooting. Pretreatment of cut stems in 100 mg/liter concentration of Indole-3- butyric acids (IBA) showed the best result in rooting rate as 96%.
Seed germination of Styrax japonicus was 52% at H₂SO₄ + 4 month high temperature + 4 month low temperature treatment.
The object of this study was to determine the optimum concentration of boron and IBA, dipping time, and the effect of combined-treatment of boron and IBA for the improvement of rooting of Styrax japonica cuttings. The results are obtained as follows. The rooting percentage and the number of root of Styrax japonicus hardwood cutting was increased with IBA 7000ppm short dipping treatment and combined-treatment IBA100ppm+boron 20ppm, IBA 100ppm+boron 60ppm. The rooting percentage, root number and fresh weight were higher in combined-treatment of boron and IBA than IBA single treatment. Appropriate level of IBA was regarded approximately either 100ppm or 200ppm and the optimal dipping time was 3hour dipping treatment in single treatment of IBA. Therefore, it is concluded that the combined-treatment of low concentration of IBA and boron could be substituted for the high concentration treatment of IBA.
Seed germination of Lindera obtusiloba wasthe best at 25℃ patsed 3 month low temperature treatment and rooting percentage of cutting was 46.7 at IBA 3,000ppm treatment.
Seed germination of rosa multiflora and Chrysanthemum zawadskii were over 90% at 20℃ and rooted good any treatment.
In comparison to growth between Un-Bong and Su-Won area, Un-Bong was past at 5 days in flowering of Lindera obtusiloba but Chrysanthemum zawadskii was delayed in flowering.
Proper density of plant was 60×45cm Paeonia lactiflora 30×40cm, Chrysanthemum zawadskii, Thymus quinquecostaus.
Effect of shading was the best growth at 50% Lindera obtusiloba, 30% Thymus quinquecostaus
B. Studies on analysis of functional constituents in extract from the Korean native plants
To analyze polyphenols such as naringin, methyl gallate, ceffeic acid, syringic acid, p-coumaric acid, sinapic acid, gallic acid in extract, high performance liquid chromatography (HPLC) and uv-spectrophotometer system was used. In conclusions, polyphenols in extract of Chrysanthemum zawadskii was methyl gallate (8.885 ppm); naringin (65.195 ppm) in flowers and methyl gallate (12.626 ppm) in leaves, and in Thymus quinquecostaus was methyl gllate (5.123 ppm); caffeic acid (47.762 ppm); syringic acid (3.537 ppm); p-coumaric aicd (4.558 ppm); sinapic acid (8.900 ppm); naringin (37.918 ppm) and Paeonia lactiflora was methyl gallate (12.333 ppm); syringic acid (3.917 ppm); sinapic acid (44.751 ppm); naringin (83.624 ppm) in flowers and gallic acid (10.759 ppm) in roots, and Lindera obtusilob was naringin (65.745 ppm) in flowers, (+)-catechin (112.321 ppm); naringin (46.535 ppm) in stem, and Styrax japonica was gallic acid (1.507 ppm); (+)-catechin (37.025 ppm); p-coumaric acid (12.418 ppm); sinapic acid (12.409 ppm); naringin (13.458 ppm) in flowers, and Rosa multiflora was naringin (7.752 ppm) in flowers, and gallic acid (39.808 ppm); (+)-catechin (23.621 ppm); caffetic acid (18.528 ppm); p-coumaric acid (2.407 ppm) in roots. Consequently, the functional constituents in extract from Korean native plants would be widely used in the health products, medical applications, food and cosmetic industry.
C. Biological functions of the Korean native plants
We have analyzed antimicrobial activity, whitening effect, cell viability, antiwrinkle effect, cytotoxicity protection effect and skin resonse of the 6 plant species.
The antimicrobial effect against P. aeruginosa was demonstrated in extracts of P. lactiflora, L. obtusiloba and S. japonica. The antimicrobial effect against S. aureus was demonstrated in extracts of P. lactiflora, L. obtusiloba, R. multiflora and C. zawadskii. The antimicrobial effect against C. albicans was demonstrated in extracts of P. lactiflora, and R. multiflora. The antimicrobial effect against M. furfur was demonstrated in extracts of P. lactiflora, and R. multiflora. The antimicrobial effect against P. acnes was demonstrated in all extracts except T. quinquecostaus.
The viability of cultured mammalian cells was not significantly decreased by the 6 extracts except at high concentrations suggesting the safety of the 6 extracts. The whitening effect as determined by the tyrosinase inhibition activities was demonstrated at concentrations above 50 ug/ml of the extracts of 6 species. In addition, Increased antiwrinkle effect as determined by the collagen synthesis was shown in extracts of P. lactiflora, L. obtusiloba and R. multiflora. Furthermore, the protection effect against UV-induced cytotoxicity was demonstrated in extracts of P. lactiflora and, in lesser extent, of L. obtusiloba. Skin irritation actions were not observed in all extracts at concentrations below 200 μg/ml treated for 24 hr.
All these results demonstrated the potential for the cosmetic functions of the 6 Korean native plants including antimicrobial, antiwrinkle and whitening activities.
D Cosmetics raw materials and product development by new technologies to extract
Cosmetics raw materials extraction and enrichment of functional methods for the study of substance has changed. All six species of plants, the concentration of alcohol, and digest the amount of material, depending on the time you're looking for a change of substance going on and got the results.
Peony in the alcohol concentration and digest time the survey was sensitive. Of multiple conditions in 80% EtOH at room temperature for 48hr to digest when whitening efficacy was the best. Antibacterial and anti-oxidant efficacy tests also show the same extracts than other extracts showed a good efficacy.
In the enrichment experiment, the efficacy of whitening a substance extracted from flowers using cosmetics in-virto whiting a result of the experiment from 3.5 to 4 times more raw materials abutin showed superior efficacy when used more than 400ppm, and some were poisonous.
The main elements involved in this whitening of naringin and peoniflorin.
Compared to the other flora thyme has a very high anti-oxidant efficacy was revealed recently as the main ingredient was the polyphenol anti-oxidant, showed the highest polyphenol got a similar conclusion.
Immediately after the sample was extracted thyme to keep them dry, rather than to extract the plant was effective.
Lindera obtusiloba flowers high in the tree represents the forces of embalming and the bark of one copy on to get the same effect, but the flowers will be extracted from the flower show than the antiseptic ability of both the poor response was the best. In addition, the antibacterial effect of Lindera obtusiloba on the tree were excellent.
With the whitening efficacy Chrysanthemum zawadskii var. latilobum and Rosa multiflora had excellent anti-bacterial efficacy of the whitening effect on the rose flower, leaves in anti-inflammatory and anti-bacterial efficacy was excellent. If you put the flowers and leaves of Chrysanthemum zawadskii var. latilobum ratio showed significant differences in the efficacy.
Create prototypes and finished products to the carriers in the survey, more than 90% of users were satisfied with that response.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 15
• CONTENTS ... 21
• 목차 ... 23
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 25
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 25
• 1. 연구개발의 목적 ... 25
• 2. 연구개발의 필요성 ... 25
• 제 2 장 국내ㆍ외 기술 개발 현황 ... 30
• 제 1 절 국내ㆍ외 관련 기술의 현황 및 문제점 ... 30
• 1. 국내 기술현황과 문제점 ... 30
• 2. 국외 기술현황 ... 31
• 제 2 절 앞으로의 전망 ... 32
• 제 3 절 기술도입의 타당성 ... 32
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 33
• 제1절 연구수행 재료 및 방법 ... 33
• 1. 기능성 자생 향장식물 선발, 번식과 생산체계 확립 ... 33
• 2. 고유 자생 향장식물을 신기술을 이용한 추출 및 농축과 성분분리 및 정제 연구 ... 36
• 3. 고유 자생 향장식물의 기능성 효능 분석 연구 ... 44
• 4. 고유 자생 향장식물을 신기술을 이용한 추출 및 농축과 제품개발 ... 54
• 제 2 절 연구내용 및 결과 ... 57
• 1. 기능성 자생향장식물 선발과 대량번식 및 재배법 확립 기초연구 ... 57
• 2. 고유 향장식물을 신기술을 이용 추출, 농축과 성분분리 및 정제연구 ... 90
• 3. 고유 자생 향장식물의 기능성 효능 분석 연구 ... 106
• 가. 유용 성분에 대한 신속한 기능성 효능 분석을 위한 모델 구성 연구 ... 106
• 나. 후보 향장 식물 농축액에 대한 미백 활성 실험 모델 정립 ... 113
• 다. 후보 향장 식물 농축액에 대한 항주름 활성 실험 모델 정립 ... 114
• 라. 세포 독성 저해능 분석 ... 138
• 4. 고유 자생 향장식물을 신기술을 이용한 추출 및 농축과 제품 개발 ... 146
• 가. 고유자생 향장식물에 대한 천연 추출물 추출 및 농축 기술 확립 ... 146
• 나. 원료 보관에 방법과 추출 및 농축조건 확립연구 ... 162
• 다. 유기용매 종류와 온도에 의한 성분변화 ... 165
• 라. 시제품 개발 후 완제품 개발을 위한 설문조사 ... 182
• 5. 특허출원과 시제품 개발 ... 189
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 198
• 제 1 절 연차별 목표 달성도 ... 198
• 제 2 절 관련 분야에의 기여도 ... 201
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ... 202
• 제 1 절 연구성과 및 활용체계도 ... 202
• 제 2 절 실용화 및 산업화 계획 ... 203
• 제 3 절 추가 연구 및 타 연구 활용계획 ... 203
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 204
• 제 7 장 참고문헌 ... 205
• # 부록 특허내용 첨부 ... 209
• 끝페이지 ... 223