Herbicidal Activity of Korean Native Plants (III)

살초활성물질 함유 국내 자생식물의 탐색 (III)

  • Kim, Song-Mun (Department of Biological Environment, Kangwon National University) ;
  • Kim, Mi-Sung (Department of Biological Environment, Kangwon National University) ;
  • Lee, Yu-Sun (Department of Biological Environment, Kangwon National University) ;
  • Kim, Hee-Yeon (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services) ;
  • Choi, Hae-Jin (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services) ;
  • Heo, Su-Jeong (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services) ;
  • Kwon, Soon-Bae (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services) ;
  • Kim, Kyung-Hee (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services) ;
  • Han, Sang-Sub (Department of Forest Resource, Chungbuk National University) ;
  • Lim, Sang-Hyun (Gangwondo Agricultural Research and Extension Services)
  • 김성문 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 김미성 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 이유선 (강원대학교 농업생명과학대학 자원생물환경학과) ;
  • 김희연 (강원도 농업기술원) ;
  • 최해진 (강원도 농업기술원) ;
  • 허수정 (강원도 농업기술원) ;
  • 권순배 (강원도 농업기술원) ;
  • 김경희 (강원도 농업기술원) ;
  • 한상섭 (전북대학교 산림과학부) ;
  • 임상현 (강원도 농업기술원)
  • Published : 2005.06.30

Abstract

This study was conducted of Korean native plants to screen herbicidal activity which could be used for the development of new natural herbicides. Eighty-one plants were collected from Wan and Juju islands in Korea and their methanol extracts were obtained. Heibicidal activities of the methanol extracts were determined by seed bioassay using rapeseed (Brassica napus L.) seedlings. Among eighty-one species, eleven plants were highly herbicidal ($GR_{50}$ < 1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$): Abies koreana WILS., Anthemis nobilis L., Callicarpa mollis SIEB. et ZUCC., Cirsium setidens, Euonymus maackii RUPR., Euphorbia jolkini BOISS., Kadsura japonica DUNAL, Paeonia aliflora Pall var. tricocarpa BUNGE, Philadelphus tenuifolius RUPR. et MAXIM., Sapium sebiferum, Vicia angustifolia var. segetilis K. KOCH. Fifty plants were shown moderate herbicidal activity (1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$ < $GR_{50}$ < 2,000 ${\mu}g\;g^{-1}$), however, twenty plants were not shown any herbicidal activity.

본 연구의 목적은 국내의 자생식물 중 살초활성물질을 함유하고 있는 식물종을 선발하는데 있다. 국내의 자생식물 38과 81종 시료로부터 메탄올 조추출물을 얻은 다음 24-well plate에서 유채(Brassica napus L.)에 대한 살초검정을 수행하였다. 본 연구에 사용된 81종 시료 중 높은 살초활성($GR_{50}$ 값 < 1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$) 을 나타낸 식물은 곤드레(Cirsium setidens), 구상나무(Abies koreana WILS.), 남오미자(Kadsura japonica DUNAL), 살갈퀴(Vicia angustifolia var. segetilis K. KOCH), 새비나무(Callicarpa mollis Sieb. et ZUCC.), 암대극 (Euphorbia jolkini BOISS.), 얇은잎고광나무(Philadelphus tenuifolius RUPR. et MAXIM.), 조구나무(Sapium sebiferum), 좁은잎참빗살나무(Euonymus maackii RUPR.), 캐모마일(Anthemis nobilis L.), 함박꽃(Paeonia aliflora Pall var. tricocarpa BUNGE)이었다. 자생식물 81종 중 50종 식물은 중정도의 살초활성을 나타내었으나(1,000 ${\mu}g\;g^{-1}$ < $GR_{50}$ 값 < 2,000 ${\mu}g\;g^{-1}$), 20종 식물은 살초활성을 전혀 나타내지 않았다. 본 연구를 통하여 살초활성이 검정된 국내의 자생식물로부터 얻어지는 살초활성물질은 새로운 제초제 개발을 위한 모화합물로 활용될 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. Chen, W. J., C. Y. Chang and J. K. Un (2003) Induction of G1 phase arrest in MCF human breast cancer cells by pent agalloyglucose through the down-regulation of CDK4 and CDK2 activities and up-regulation of the CDK inhibitors $p27^{Kip}$ and $p21^{Cip}$. Biochem. Pharmacol. 65(11):1777-1785 https://doi.org/10.1016/S0006-2952(03)00156-4
  2. Harborne, J. B. (1993) Biochemical interactions between higher plants. pp.243-263. In Introduction to ecological biochemistry. Academic Press
  3. Liang, W. S. (2001) The two ${\beta}$-cyanoalanine synthase isozymes of tobacco showed different antioxidative abilities. Plant Sci. 161(6):1171-1177 https://doi.org/10.1016/S0168-9452(01)00531-3
  4. Mertens-Talcott, S. U. and S. S. Percival (2005) Ellagic acid and quercetin interact synergistically with resveratrol in the induction of apoptisis and cause transient cell cycle arrest in human leukemia cells. Cancer Letters 218(2):141-151 https://doi.org/10.1016/j.canlet.2004.06.007
  5. Mitchell G., D. W. Bartlett, T. E. M. Fraser, T. R. Hawkes, D. C. Holt, J. K. Townson and R. A. Wichert (2001) Mesotrione: a new selective herbicide for use in maize. Pest. Manag. Sci. 57:120-128 https://doi.org/10.1002/1526-4998(200102)57:2<120::AID-PS254>3.0.CO;2-E
  6. Okubo, T., F. Nagai, K. Ushiyama, T. Seto, K. Satoh and I. Kano (1997) The inhibitory effects of moutan cortex and paeoniae radix on oxidative DNA damage by t-butylhydroquinone, phenolic antioxidant. Mutalation Reasearch/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 379(1):S178
  7. Sansei, N., H. Adlercreutz. S. Shunichi and R. Haruki (2003) Leaf Forsythia, its extract and its use. Japanese Patent 2001-253043
  8. Soutetsu, C. (2001) Antiviral pharmaceutical preparation and prophylaxis and therapy for viral infectious disease using the same pharmaceutical preparation. Japanese Patent 11217559
  9. Yamada K., Y. Shizuri and Y. Hirata (1978) Isolation and structures of a new alkaloid alatamine and an insecticidal alkaloid wilfordine from euonymus alatus forma striatus (thunb.) makino. Tetrahedron 34(13): 1915-1920 https://doi.org/10.1016/0040-4020(78)80097-0
  10. 강일준, 함승시, 정차권, 이상영, 오덕환, 회근표, 도재준 (1997) 고려엉겅퀴 및 컴프리를 이용한 양조간장의 개발. 한국식품영양과학회지 26(6):1152-1158
  11. 김미성, 이유선, D. B. Khoa, 김희연, 최해진, 임상현, 허수정, 권순배, 박동식, 한상섭, 김성문 (2004a) 살초활성물질 함유 국내 자생식물의 탐색 (II). 농약과학회지 8(3):220-230
  12. 김윤근, 조종수, 문창국 (1998) 구상나무(Abies koreana WILS.)정유의 항균활성과 성분분석. 농업연구소보 32:7-14
  13. 김윤근, 조종수, 문창국 (1999) 구상나무 리그난류의 항균활성. 한국식품과학회지 31(1):260-262
  14. 김정아, 최지영, 손애량, 박성희, 허광화, 이종구, 오인석, 김진준, 장현옥, 정시련, 장태수, 이승호 (2004b) 대극과 식물로부터 분리한 천연폴리페놀의 멜라닌 생성 억제효과. 생약학회지 35(2):157-163
  15. 김희연, 최해진, 임상현, 허수정, 한상섭, 김도순, 황기환, 김성문 (2003) 살초활성물질 함유 국내 자생식물의 탐색 (I). 한국농약과학회지 7(4):248-257
  16. 박종의, 이정규 (2003) 상용 약용식물도감. 신일상사. 598p
  17. 손정수 (2004) 친환경유기농업 영농활용 매뉴얼. 농촌진흥청. p.29-140
  18. 육창수 91989) 원색한국약용식물도감. 아카데미서적. 665p
  19. 이경모 (2003) 친환경농업 생산현황과 발전방향. pp.69-96. In 환경농업총람. 농경과원예
  20. 이우철 (1996a) 원색한국기준식물도감. 아카데미서적. 624p
  21. 이우철 91996b) 한국식물명고. 아카데미서적. 2383p
  22. 이유선, 김미성, 임상현, 허수정, 권순배, 박동식, 한상섭, 김성문 (2004) 국내 자생 살초활성물질의 탐색. 한국잡초학회지 24(2):103-113
  23. 임록재 (1999) 조선약용식물지I. 한국문화사. p.281
  24. 조무연 (1989) 원색한국수목도감. 아카데미서적. p.498
  25. 한완수 (2003) 산국의 자유라디칼 소거 물질 분리 및 동정. 한국약용작물학회지 11(1):1-4