TDU-GC/MS를 이용한 한국품종 참당귀 국산 판별 기법

이미나 ( Mi-na Lee ), 김윤석 ( Yoon-suk Kim ), 김원일 ( Won-il Kim ), 김정규 ( Jeong-gyu Kim ), 권오경 ( Oh-kyung Kwon ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2020 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.63 No.1

한약재의 불법 유통을 방지하기 위해 신속 정확한 원산지 판별방법 개발이 필요함에 따라 TDU-GC/MS를 이용하여 한국품종당귀와 외국품종 당귀를 판별함과 동시에 한국품종 당귀의 재배지가 한국인지를 판별할 수 있는 기법을 연구하였다. 당귀추출물을 열탈착 시킨 후 냉각응축시스템에서 응축시켜 일시에 GC/MS로 분석한 결과 국산 품종 당귀(참당귀)는 TIC의 RT 26.9-27.2에서 coumarin 유도체인 decursin과 decursinol peak가 확인되었다. 중국 품종 당귀(중당귀)의 경우 RT 17.2 부근에서 ligustilide의 peak가 검출되었다. 국산 품종 참당귀 원산지에 따른 휘발성분의 차이를 알아보기 위하여 twister로 흡착하여 TDU-GC/MS로 m/z 40-400 amu 범위에서 mass spectrum을 측정하였다. 참당귀의 국내 및 중국 재배 시료 TIC는 전반적으로 같은 경향을 냈으나 TIC를 부분 scan한 결과 RT 15.4-16.1에서 국내 및 중국 재배의 peak pattern 차이를 확인할 수 있었다. Peak A (RT 15.54)과 B (RT 16.05)의 비율은 국내 재배는 0.0-0.2, 중국 재배의 경우 0.5-2.8으로서 TDU-GC/MS의 TIC peak pattern 비교를 통한 원산지 판별 가능성을 확인하였다. The objective of this study was to develop a fast and accurate method of variety discrimination and geographical discrimination origin of Korean angelica (Korean variety, Angelica gigas Nakai) by using TDU-GC/MS. Two peaks of decursin and decursinol, which are coumarin derivatives were identified in the range of Total Ion Chromatogram (TIC) RT 26.9-27.2 of the Korean angelica by GC/MS analysis at the time of condensation in a refrigerated condensation system after thermal desorption of sample extracts. In case of Chinese angelica (Chinese variety), ligustilide peak was detected at the RT 17.2. In order to investigate the difference of volatile components according to the geographical origin of Korean variety, the mass spectra were measured by TDU-GC/MS at the range of m/z 40-400 amu. The TIC of domestic cultivation and Chinese cultivation of the Korean variety, Angelica gigas Nakai showed the same tendency as a whole. However, in partial scans of TIC, two peaks detected at 15.54 and 16.05 of RT showed different peak patterns between Korean angelica (Korean variety) cultivated in Korea and in China. The ratio of Peak A (RT 15.54) and B (RT 16.05) was 0.0- 0.2 for domestic cultivation and 0.5-2.8 for Chinese cultivation, confirming the possibility of discriminating origin by comparing the TIC peak pattern of TDU-GC/MS.

반하(Pinellia ternata)에서의 [6]-gingerol 함량과 멜라닌 저해 활성에 영향을 미치는 원산지 판별 마커로의 활용

류형원 ( Hyung Won Ryu ), 안주현 ( Ju Hyeon An ), 원효준 ( Hyo Jun Won ), 서수경 ( Soo-kyung Seo ), 김두영 ( Doo-young Kim ), 구창섭 ( Chang-sub Ku ), 오세량 ( Sei-ryang Oh ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2016 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.59 No.4

반하(Pinellia ternata Breitenbach)는 천남성과(Araceae)의 약용식물로 동아시아 일대가 원산지이며, 유럽과 북아메리카 일부지역에도 널리 분포하고 있는 식물이다. 반하의 괴경(tuber)은 약재로 사용되어 구토, 염증, 외상을 치료하는 목적으로 사용되고 있다. 보고된 약리학적 작용으로는 항경련, 항종양, 살충, 세포독성 등이 있는 것으로 알려져 있다. 반하는 약리학적으로 유용한 약용식물로 잘 알려져 있음에도 불구하고, 원산지를 판별할 수 있는 신뢰성이 있고 표준화된 방법이 없는 실정이다. 이를 위한 한국산과 중국산 반하를 판별할 수 있는 유의적인 화합물을 탐색하기 위해 UPLC-PDA와 QTof-MS에 기반을 둔 대사체 표지법을 이용하였다. 한국산으로부터 원산지 판별 화합물로 예상되는 화합물을 반복적인 역상 칼럼크로마토그래피에 기반을 둔 활성유도 분획법을 통해 분리하였다. 그리고, NMR과 MS를 포함한 물리화학적, 분광학적 정보의 결과를 토대로 [6]- gingerol이라는 화합물의 구조를 동정하였다. [6]-gingerol은 원산지를 판별할 수 있는 능력과 melanin 생합성 저해 활성을 지닌 기능성 화장품 소재로서 가치가 있다고 판단되어짐에 따라 유효성분 원산지 판별 화합물로 Fingerprint법에 의해 선정되었다. 더욱이, 한국산과 중국산 반하 유래 [6]-gingerol의 함량 비교를 위해, 유효성이 검증된 분석법을 이용하여 이에 대한 검량곡선을 작성하여 그 함량을 비교하였다. 이것은 한국산 반하판별을 위한 화합물 선정과 성공적인 유효성 검증을 다룬 최초의 보고이다. Pinellia ternata Breitenbach, the natural medicinal plant of the Araceae family, is a perennial plant originated from the East Asia, but also widely distributed in Europe and North America. Its tuber is used as traditional medicine for treatment of various diseases such as vomiting, inflammation, and traumatic injury. Pharmacological studies revealed that P. ternata possesses anticonvulsant, anti-tumor, insecticidal, and cytotoxic activities. Despite being well-known as the useful medicinal plant, there is no reliable, standardized method for origin discrimination. Ultra performance liquid chromatography-photodiode array detector and quadrupole time of flight-mass spectrometry based metaboliteprofiling was applied to explore significant metabolite for origin discrimination between Korean and Chinese P. ternata. One compound was isolated from Korean P. ternata using repeated ODS column chromatography by bioactivity guided fractionation, and determined as [6]-gingerol according to the results of spectroscopic data including nuclear magnetic resonance and MS. This compound was selected as cosmeceutical biomarker by fingerprints, and it was associated to melanin inhibitory effect determining its origin authenticity. Furthermore, the calibration curve of biomarker was prepared using validated method for the comparison of content between Korean and Chinese P. ternata. This is the report to address the selection and successful validation of the discriminant metabolite for confirmation of Korean P. ternata.

농화학회 20년사 : 한국농화학회 약사

학회자료 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 1981 한국농화학회 20년사 Vol.- No.-

방풍, 식방풍의 대사체 프로파일링을 통한 지표성분 선정 및 분석법검증

최보람 ( Bo-ram Choi ), 윤다혜 ( Dahye Yoon ), 김금숙 ( Geum-soog Kim ), 한경숙 ( Kyung-sook Han ), 최두진 ( Doo Jin Choi ), 이영섭 ( Young-seob Lee ), 현도윤 ( Do Yoon Hyun ), 이대영 ( Dae Young Lee ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2020 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.63 No.4

방풍(Saposhnikoviae Radix, SR) 과 식방풍(Peucedani Japonici Radix, PR)은 각각 다른 기원식물을 가지며 속과 종이 다르지만 한국, 중국, 및 일본에서 대표적인 전통 한약재로 오랫동안 혼용되어 사용되었다. 본 연구에서는 방풍과 식방풍의 판별 마커를 확인하기 위하여 UPLC-QTOF/MS를 이용한 대사체 프로파일링 및 다변량 통계분석을 진행하였다. 그 결과, 5-Omethylvisammioside와 peucedanol을 각각 방풍과 식방풍의 지표성분으로 선정하였으며, UPLC를 이용하여 분석법을 검증하였다. 제안된 방풍 및 식방풍의 지표성분에 대한 분석법 검증은 방풍과 식방풍의 분류와 품질 평가 및 성분 검증을 위한 효과적인 방법이 될 것으로 기대된다. Saposhnikoviae Radix (SR) and Peucedani Japonici Radix (PR) have been used as the main traditional herbal medicines in Korea, China and Japan. In this study, ultraperformance liquid chromatography coupled to quadrupole time of flight mass spectrometry (UPLC-QTOF/MS)-based metabolomics was applied to evaluate the quality of SR and PR using the marker compounds. In the S-plot of SR and PR, 5-O-methylvisammioside and peucedanol were selected as a marker compound for SR and PR, respectively. Also, an UPLC method was established and well validated for marker compounds of SR and PR. These results suggested that the established analysis method could be used one of the good methods for the classification and quality assessment of SR and PR.

Denaturing gradient gel electrophoresis를 이용한 한국의 논 토양 미생물 다양성 분석 방법

최명은 ( Myeongeun Choe ), 홍성준 ( Sung Jun Hong ), 임종희 ( Jong Hui Lim ), 곽윤영 ( Yun Young Kwak ), 백창기 ( Chang Gi Back ), 정희영 ( Hee Young Jung ), 이인중 ( In Jung Lee ), 신재호 ( Jae Ho Shin ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2013 Journal of Applied Biological Chemistry (J. Appl. Vol.56 No.2

현재 토양 생태에서 토양미생물은 유기물 분해, 질소 순환, 식물의 질소 이용 등 중요한 역할을 하고 있어, 토양 내 미생물 다양성을 분석하기 위한 연구는 지속적으로 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 DNA를 분리하기 위하여 lysis buffer method, skim milk bead method, sodium phosphate buffer method, Epicentre SoilMaster DNA extraction kit (Epicentre, USA), Mo Bio PowerSoil kit (Mo Bio, USA)를 이용하여 토양 내 gDNA 최적 추출방법을 확인하였다. 그 결과 Mo Bio PowerSoil kit를 사용하였을 때 Shannon 다양성지수가 세균 3.3870, 진균 3.6254으로 미생물 다양성 분석시에 가장 효과적이었다. DGGE 분석을 위한 조건은 세균의 경우 6% polyacylamide gel, 45? 60% denaturing gradient였고, 진균의 경우 6% polyacrylamide gel, 45?80% denaturing gradient에서 최적 분석조건을 보였다. 위의 분석법을 적용하여 논 토양내의 미생물 군집의 변화를 살펴보면 시간의 변화 요인에 의해 미생물 변화가 일어나는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 사용된 DGGE 분석법을 통해 논토양 미생물의 분석 가능성을 제시 할 수 있었다. Soil microbes are important integral components of soil ecosystem which have significant and diverse role in organic matter decomposition, nitrogen cycling, and nitrogen fixation. In this study an effective denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) method was employed for paddy soil microbial diversity survey. For optimum paddy soil microbial DNA extraction, different methods such as Lysis buffer, skim milk bead, sodium phosphate buffer, Epicentre Soil Master DNA extraction kit (Epicentre, USA) and Mo Bio Power Soil DNA kit (MO BIO, USA) methods were utilized. Among all the method, using Mo Bio Power Soil kit was most effective. DGGE analysis of Bacteria was carried out at 6% polyacylamide gel and 45-60% denaturing gradient in the optimal conditions. Whereas DGGE analysis of fungi was done at 6% polyacrylamide gel and 45-80% denaturing gradient in the optimal conditions. By applying the above assay, it was found that variation within the microbial community of paddy soil occurs by a factor of time. DGGE say used in this study through for a variety of soil microbial analysis suggests the potential use of this method.

천연물,유기합성 : 한국산 지유(Sanguisorbae officinalis L.)의 항산화 효과 및 천연소재로서의 활용방안

안봉전 ( Bone Jeun An ), 이진태 ( Jin Tae Lee ), 이순애 ( Soon Ae Lee ), 곽재훈 ( Jae Hoon Kwak ), 박정미 ( Jung Mi Park ), 이진영 ( Jin Young Lee ), 손준호 ( Jun Ho Son ) 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 2004 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.47 No.2

포스터 발표논문 초록 ( 식품분석 / 품질 분야 Poster 초록 ) : 한국산 게 껍질의 astaxanthin 함량 조사

서인택,장지원,양연임,박기환,윤광로 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 1997 한국응용생명화학회 학술발표회 Vol.1997 No.1

농화학회 포스터 발표 - 식품과학 및 미생물학 ( Food Sciences and Microbiology ) - : 물리적 변성에 의한 쌀가루의 특성

금준석,이현유,신명곤,이상효,김길환 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 1994 한국응용생명화학회 학술발표회 Vol.1994 No.1

농화학회 포스터 발표 - 식품과학 및 미생물학 ( Food Sciences and Microbiology ) - : 약용주의 발효특성

민용규,조중건 한국응용생명화학회(구 한국농화학회) 1994 한국응용생명화학회 학술발표회 Vol.1994 No.1

한국재래식 간장의 발효미생물에 관한 연구(제2보) : 한국산재래식 간장의 담금중에 있어서의 발효미생물군의 소장에 관한 연구

이우진,조덕현 한국농화학회 1971 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.14 No.2

Studies were carried out to investigate the main fermentation microorganisms and their flora changes during Korean native soy-sauce fermentation. Korean native Maeju loaves collected from 5 Do's were separated into surface and inner parts. Four different soy-sauces-the surface part Maeju fermented soy-sauce, the inner part, the surface and inner part combined Maeju fermented soy-sauce, and the semi-Japanese type soy-sauce were fermented and the changes of fermentation microorganism flora and the various chemical components during the period of their fermentations were studied. Besides, 14 home-made soy-sauces collected from 14 different places all over Korea were examined in comparison with the laboratory soy-sauces and to determine the characteristics of Korean native soy-sauce. The results were as follows: 1. The main microorganisms in Korean native soy-sauce fermentation were determined as; Aerobic bacteria: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus Lactic acid bacteria: Pediococcus halophilus, Leuconostoc mesenteroides Yeasts: Torulopais datila, Saccharomycea rousii 2. Microflora changes during Korean native soy-sauce fermentation were as follows; Aerobic bacteria increased until the 2nd week of fermentation and then gradually decreased. The lactic acid bacteria increased until the 3rd week, after which decreased. When the lactic acid fermentation lowered the pH value to below the 5.4, yeasts were able to grow and participate the fermentation. As the production of organic acids amounted, to a certain height, the growth of all microorganisms lead to the period of decline or death at about the 2nd month of fermentation. After boiling of soy-sauce most microorganisms except a few of Bacillus sp. disappeared. Occosionally yeasts and lactic acid bacteria survived depending upon the composition of soy-sauce. 3. Changes of general chemical components influencing the microflora were investigated for the period of Korean native soy-sauce fermentation. Tetal acidity, salt concentration and total nitrogen were increasing steadily over the entire period of fermentation. pH values were dropping to a certain degree of about 4.5. Salt concentration and pH value seemed to be the important factors influencing the microflora. 4. The microflora were influenced by chemical components of soy-sauce. Aerobic bacteria were able to survive in all soy-sauce as they made spores. Growth of lactic acid bacteria was inhited at 23-26% of salt concentration and pH 4.8. Soy-sauce yeasts storied to grow only at pH below 5.4 and seemed to be inhibited at around 26% of salt concentration under pH 4.5-4.7. 5. The open kettle boiling of soy-sauce, the characteristic process of Korean native soy-sauce manufacturing, was effective to sterilize microorganisms, increase the salt concentration, and coagulate proteins. 6. The average viable cell counts of microorganism found in collected samples of home-made Korean native soy-sauces were; Aerobic bacteria: 53×10² cell/㎖ Lactic acid bacteria: 34 cell/㎖ Yeasts: 14 cell/㎖ The average values of chemical compositions of samples of home-made Korean native soy-sauce were; Salt concentration: 28.9% pH value: 4.79 Total acidity(lactic acid): 0.91g/100㎖ Total nitrogen: 1.09g/100㎖