초록 ▼

○ 연구결과
본 연구는 실유카로부터 생물활성(항균)물질을 탐색하기 위하여 실유카를 부위별, 시기별로 채취하고 80% 메탄올로 추출하였다. 결과 실유카 꽃과 잎 추출물은 0.1% 농도에서 높은 항산화활성과 식물병원성 곰팡이인 Rizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Phytophthora capsici에 대한 높은 항균활성을 나타냈고 특히 R. solani, P. capsici에 대해서는 모두 약 50%의 생장억제활성을 나타냈지만 뿌리추출물은 0.1% 농도에서 약 10

○ 연구결과
본 연구는 실유카로부터 생물활성(항균)물질을 탐색하기 위하여 실유카를 부위별, 시기별로 채취하고 80% 메탄올로 추출하였다. 결과 실유카 꽃과 잎 추출물은 0.1% 농도에서 높은 항산화활성과 식물병원성 곰팡이인 Rizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea, Phytophthora capsici에 대한 높은 항균활성을 나타냈고 특히 R. solani, P. capsici에 대해서는 모두 약 50%의 생장억제활성을 나타냈지만 뿌리추출물은 0.1% 농도에서 약 10%의 생장억제활성을 보여 항균성이 잎 추출물에 비해 현저히 낮았다.
실유카 잎의시기별 메탄올 추출물은 8월말에 채취한 시료를 제외하고 전년에 거쳐서 유사한 항진균활성을 나타냈으며, 잎추출물을 hexane, ethylacetate, butanol, water 순으로 분획한 결과 butanol과 water 분획에서 높은 항균활성을 나타냈다.
오이모잘록병과 고추역병균인 R. solani와 P. capsici을 대상으로 실유카추출물의 생물농약으로서의 가능성을 실험하였다. 오이에서는 병원균만 처리한 구에서는 47주중 35주 식물체가 고사되었으나, 실유카추출물을 처리한 구에서는 2주만이 약간의 생장저해를 나타냈으며, 고추에서는 병원균만 처리한 구에서는 앞에 암갈색의 병반이 생기면서 뿌리 부근에서도 부패하면서 흑갈색으로 변하였으나 실유카추출물을 처리한 구에서는 정상적인 생장이 유지되었다.
항균활성물질의 구조를 구명하기 위해 항균활성이 강한 용매분획을 silica gel column chromatography, ODS column chromatography를 실시하여 4종의 물질이 분리되었다. 항균활성 물질은 IR, MS, ¹H-NMR, ¹³C-NMR, DEPT 등으로 분석한 결과 kaempferol-3-O-rhamnosyl- glucoside (화합물 1), 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→
6)-β-D-galantopyranosyl 5-spirostan-3β,5,27- triol (화합물 2), tigogenin 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-[β-D-glucopyranosyl-(1→2)]-β-D-galactopyranoside (화합물 3)와 tigogenin의 aglycon을 가진 steroidal saponin으로 추정되는 화합물 (화합물 4)로 확인되었다. 이 4종의 물질들은 모두 실유카에서 처음으로 확인된 물질들이며, 특히 화합물 2, 3, 4는 지금까지 보고된바 없는 새로운 화합물로 확인되었다. 또한 화합물 3과 4의 MIC는 R. solani에1 ppm 이하였으며, F. oxysporum에 대해서 화합물 3은 25 ppm, 화합물4는 50 ppm이었다. 화합물 2의 MIC 값은 F. oxysporum에 대해 250 ppm이었다.
이상의 결과로부터 실유카추출물은 새로운 천연물농약으로서의 가능성을 제시하고, 새로운 항균활성 물질이 규명됨에 따라 항진균제의 개발 및 친환경농업자제로서 일익을 담당하는데 기여할 것으로 기대된다.

Abstract ▼

Intensive use of synthetic chemicals for control of pathogenic fungi has become one of environmental concerns due to their potentials for environmental contamination. Thus, alternative method in controlling pathogenic fungi using natural products has triggered scientific actions to find bioactive co

Intensive use of synthetic chemicals for control of pathogenic fungi has become one of environmental concerns due to their potentials for environmental contamination. Thus, alternative method in controlling pathogenic fungi using natural products has triggered scientific actions to find bioactive compounds from plant materials. This study described the isolation and characterization of new bioactive compounds from Yucca smalliana for control of pathogenicfungi. Leaves and roots of Y. smalliana were extracted using 80% MeOH followed by chromatographic column clean up for the isolation of bioactive compounds and used for antifungal activity. Antifungal activity assays were carried out by measuring fungal growth inhibition by the extracts from Y. smalliana. Mass spectrometric, FT-IR and NMR analyses were performed for the characterization of chemical structure of the isolated antifungal compounds. Antifungal activity assays using the extracts obtained seasonally from Y. smalliana were performed to investigate an optimum season for the harvest of Y. smalliana. Methanolic extracts of Y. smalliana showed antifungal activity against Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Botrytis cinerea and Phytophthora capsici at a concentration of 0.1%, resulting particularly in 50% growth inhibition of R. solani and P. capsici.Significantly higher antifungal activity was observed in the leave extracts as compared to the root extracts, suggesting leaves of Y. smalliana as a potential sink for antifungal compounds. No significant defference in antifungal activities was observed in the extracts obtained seasonally from Y. smalliana. The leave extracts of Y. smallianadecreased damping-off cucumber seedlings caused by R. solani and blight pepper caused by P. capsici, and powdery mildew of tomato, suggesting that the extracts of Y. smalliana are applicable for biological control of those plant diseases. Based on instrumental analyses by mass spectrometer, FT-IR and NMR, the antifungal compounds isolated from Y. smalliana were confirmed to be kaempferol-3-Orhamnosylglucoside (compound 1), 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-galantopyranosyl 5-spirostan-3β, 5,27-triol (compound 2), tigogenin 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-[β -D-gluco-pyranosyl-(1→2)]-β-Dgalactopyranoside (compound 3) and steroidal saponin with aglycon of tigogenin (compound 4). These compounds are newly identified antifungal substances from Y. smailliana. The compound, particularly 2, 3 and 4, are suggested to be new antifungal substances that have not been reported. The minimum inhibition concentration (MIC) values are 1 ppm for compound 3 and 4 against R. solani, 25 ppm for compound 3 against F. oxysporum, 50ppm for compound 4 against F. oxysporum, and 250 ppm for compound 2 against F. oxysporum. Taken together from these observations, the antimicrobial substances isolated from Y. smallianawere suggested to have a potential as natural materials for the control of pathogenic fungi.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 서론 ... 10
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 10
• 제 2 절 연구개발의 목적과 범위 ... 17
• 제 2 장 실유카(Yucca smailliana Fern.) 추출물의 생물활성 ... 18
• 제 1 절 서설 ... 18
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 20
• 제 3 절 결과 및 고찰 ... 24
• 제 4 절 적요 ... 42
• 제 3 장 실유카 메탄올 추출물의 부탄올 분획에서 항균활성물질의 분리 및 구조해석 항균활성물질의 분리 및 구조해석 ... 44
• 제 1 절 서설 ... 44
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 48
• 제 3 절 결과 및 고찰 ... 51
• 제 4 절 적요 ... 93
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 95
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 96
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 97
• 제 7 장 참고문헌 ... 99
• 끝페이지 ... 109