단풍나무과·자작나무과·참나무과, 항산화 효능 높아
단풍나무과·자작나무과·참나무과, 항산화 효능 높아
이 기사를 공유합니다

[더케이뷰티사이언스] 환경부 소속 국립생물자원관은 식물에 있는 화학성분 분석1을 통해 단풍나무 등 62종의 자생 식물종을 구분하는 데에 기여하는 물질을 밝혀냈다. 또한, 이들 식물종에 함유된 항산화 물질도 확인했다.

국립생물자원관은 2015년부터 최근까지 이충환 건국대 교수팀과 공동으로 자생식물 62종의 대사체2 분석을 통해 유사한 식물군을 구분할 수 있는 대표물질을 찾아냈다. 연구진은 단풍나무, 복분자딸기, 신갈나무 등 자생식물 62종의 대사체 분석 데이터에 대해 계층적 군집3을 분석했다. 그 결과, 항산화 물질로 알려진 퀸산quinic acid, 갈릭산gallic acid, 쿼세틴quercetin, 카테킨catechin 등 16개의 물질이 식물의 6개(단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 콩과, 국화과, 장미과) 과(科)를 구분할 수 있는 대표물질임을 밝혀냈다.

특히, 퀸산quinic acid, 갈릭산gallic acid, 쿼세틴 유도체quercetin derivatives, 캠페롤 유도체kaempferol derivatives 등 13개의 물질은 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과에서 다른과 (콩과, 국화과, 장미과)에 비해 상대적으로 높은 함량을 나타냈다. 예를 들어, 카테킨catechin은 국화과, 쿼세틴quercetin은 자작나무과, 캠페롤-7-O-루티노사이드kampferol-7-O-rutinoside는 참나무과 식물에서 높은 함량을 보였다. 연구진은 단풍나무과의 식물종을 구분할 수 있는 물질로 퀸산 유도체quinic acid derivatives, 탄닌 유도체tannin derivatives, 아세로제닌 유도체acerogenin derivatives 등 30종류의 대표물질도 함께 찾아냈다. 연구진이 항산화 효능과 대표물질들과의 상관관계를 분석한 결과 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과에서 항산화 물질이 높게 나타났다.

단풍나무과와 자작나무과, 참나무과에서는 항산화 물질로 알려진 플라보노이드 계열의 쿼세틴 유도체quercetin derivatives 및 캠페롤 유도체kaemferol derivatives가 콩과, 국화과, 장미과에 비해 상대적 함량이 높게 확인됐다. 특히, 단풍나무과 식물 중 항산화 효능이 가장 높게 나타난 신나무는 비타민씨 보다 항산화 효능이 좋은 물질로 알려진 메이플렉신maplexin 계열의 물질을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다. 연구진은 이번 연구 결과를 국제적 저명학술지인 몰레큘스Molecules와 플로스원PLOS ONE에 2015년 11월과 2018년 6월에 각각 게재했다.

 

서흥원 국립생물자원관 생물자원활용부장은 “식물이 갖고 있는 고유물질은 식물을 분류하고, 유용성을 평가하는 데에 중요한 정보가 됨은 물론, 자생식물의 활용성 증대에 크게 기여할 것”이라며 “이번 연구에 한정하지 않고 앞으로도 다른 자생식물로 연구대상을 늘릴 계획”이라고 밝혔다.

자생식물 62종의 화학적 분류 및 항산화 관련 대표물질

① 자생식물 62종의 화학적 분류

- 자생식물 62종은 대사체 분석 및 데이터의 계층적 군집 분석 결과, 각 종이 속하는 6개의과(단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 콩과, 국화과, 장미과)로 분류

② 자생식물 62종의 항산화 결과

- 자생식물 62종의 항산화 결과, 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 장미과에서 높은 항산화 효능을 보임

③ 자생식물 62종을 구분하는 과별 대표물질 및 성분의 상대적 함량

- 6개의 과(단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 콩과, 국화과, 장미과)를 구분하는 대표물질로 24개의 물질이 선정 됐으며, 퀸산quinic acid, 갈릭산gallic acid, 카테킨catechin, 제니스테인genistein 등 16개의 성분이 동정됨

- 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과 종에서 퀸산quinic acid, 갈릭산gallic acid, 쿼세틴 유도체quercetin derivatives, 캠페롤 유도체kaempferol derivatives 물질 등의 상대적 함량이 높게 나타남.

단풍나무과 종을 구분하는 대표물질 및 항산화 물질

① 단풍나무과 종을 구분하는 대표물질 및 항산화 관련 물질 동정

- 단풍나무과 7종의 대사체 분석 결과, 종을 구분하는 대표물질로 퀸산 유도체quinic acid derivatives, 탄닌 유도체tannin derivatives, 쿼세틴 유도체quercetin derivatives, 캠페롤 유도체 kaemferol derivatives, 아세로제닌 유도체acerogenin derivatives 등 30개의 물질이 동정됨.

 


1. 식물의 화학적 분류란 식물이 가진 화학성분을 분석해 그 성분에 의해 식물 간의 유연관계를 따져 근연관계를 밝히는 식물분류의 한 방법.

2. 대사체는 동・식물・미생물의 대사를 통해 생성되는 물질이다. 대사체 분석에서 말하는 대사체란 생명체의 대사에 관여하는 물질들의 총체를 의미하며, 1,500 Da 이하의 작은 분자량을 가진 물질을 말한다. Da(Dalton)는 원자나 분자의 질량 표준단위다. 대사체 분석은 본 연구에서와 같이 식물의 화학적분류 뿐만 아니라 다양한 효능(항산화, 항염, 미백 등)과 관련된 유효한 물질을 찾는 연구에 이용되며, 식물의 성장과정 중 성분 변화나 주변 환경에 따른 물질 변화 등을 모니터링 할 수 있어서 다양한 분야에 적용연구가 가능하다. 대사체 분석 과정은, 크게 시료 추출, 물질 분석, 통계 분석, 물질 동정 등의 단계로 나눌 수 있다. ① 자생식물은 물질 분석을 위한 추출물을 만들기 위해 추출, 농축, 건조과정을 거치게 되고 ② 건조된 추출물은 분석기기를 이용해 물질을 분리하고, 성분 분석을 위한 방대한 데이터를 얻는다. ③ 이 데이터는 데이터 프로세싱을 거쳐 계층적 군집분석과 같은 통계분석을 통해 유사도에 의한 분류가 이루어진다. ④ 식물의 화학적 분류에 기여하는 물질 분석은 분석기기를 통해 얻어진 정보를 이용해 물질 동정 및 상대적 함량 등을 측 정하게 된다.

3. 계층적 군집분석(Hierarchical Clustering analysis): 가까운 개체끼리 차례로 묶거나 멀리 떨어진 개체를 차례로 분리하여 몇 개의 집단으로 나누는 분석법


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.