Rahul Joshi;Sushma Kholiya;Himanshu Pandey;Ritu Joshi;Omia Emmanuel;Ameeta Tewari;Taehyun Kim;Byoung-Kwan Cho
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.50
no.4
/
pp.675-696
/
2023
Terpenoids, also referred to as terpenes, are a large family of naturally occurring chemical compounds present in the essential oils extracted from medicinal plants. In this study, a nondestructive methodology was created by combining ATR-FT-IR (attenuated total reflectance-Fourier transform infrared), and Raman spectroscopy for the terpenoids assessment in medicinal plants essential oils from ten different geographical locations. Partial least squares regression (PLSR) and support vector regression (SVR) were used as machine learning methodologies. However, a deep learning based model called as one-dimensional convolutional neural network (1D CNN) were also developed for models comparison. With a correlation coefficient (R2) of 0.999 and a lowest RMSEP (root mean squared error of prediction) of 0.006% for the prediction datasets, the SVR model created for FT-IR spectral data outperformed both the PLSR and 1 D CNN models. On the other hand, for the classification of essential oils derived from plants collected from various geographical regions, the created SVM (support vector machine) classification model for Raman spectroscopic data obtained an overall classification accuracy of 0.997% which was superior than the FT-IR (0.986%) data. Based on the results we propose that FT-IR spectroscopy, when coupled with the SVR model, has a significant potential for the non-destructive identification of terpenoids in essential oils compared with destructive chemical analysis methods.
The chemical compositions and antibacterial and antifungal activities of essential oils extracted from Abies holophylla and A. koreana were investigated. GC-MS analysis revealed that 38 compounds comprised 95.88% of the A. holophylla essential oil, with the main components being bicyclo[2.2.1]heptan-2-ol(28.05%), ${\delta}3$-carene(13.85%), $\alpha$-pinene(11.68%), camphene(10.41%), dl-limonene(7.61%), $\beta$-myrcene(7.11%), trans-caryophyllene(5.36%), and $\alpha$-bisabolol(3.67%). In the essential oil from A. koreana, 36 compounds comprised 98.67% of the oil, and the main compounds were bornyl ester(41.79%), camphene(15.31%), $\alpha$-pinene(11.19%), dl-limonene(8.58%), fenchyl acetate(5.55%), and $\alpha$-terpinene(2.29%). Both essential oils showed great potential of antibacterial activity against several bacteria tested, in the range of 2.2-$8.8{\mu}g$ per disc by the agar disc diffusion method, and minimal inhibitory concentration(MIC) values of 5.5-21.8 mg/ml by the microdilution method. Both oils showed very effective antifungal activities toward all pathogenic strains tested, including Candida glabrata, with MIC values in the range of 0.5-2.2 mg/ml. As a whole, A. koreana oil showed better antibacterial and antifungal properties than A. holophylla oil.
Recently, essential oils are used for aromatherapy. Most essential oils are said to be anti-bacterial; some may be anti-viral or anti-fungal. I investigated the effects of peppermint pure essential oil on the heat shock-induced apoptosis in human astrocyte cell line CCF-STTGI. In previous studies, heat shock has been reported to induce the apoptosis or programmed cell death through the activation of caspase-3. We studied the heat shock-induced apoptosis through flow cytometry, DNA electrophoresis, and giemsa staining. Interestingly, these events were inhibited by pretreatment of peppermint pure essential oils in CCF-STTGl cells. Peppermint oil also inhibited the heat shock-induced apoptosis in primary cultured rat astrocytes. In addition, this Peppermint essential oil inhibited the heat shock-induced activation of caspase-3. These results suggest that peppermint pure essential oils may modulate the apoptosis through the activation of the interleukin-I -converting enzyme-like protease.
The dried roots of Angelica decursiva and Peucedanum praeruptorum are registered as the official sources for the drug 'Junho' in Korean Herbal Pharmacopoeia. In this study the essential oils were extracted from the roots of the two plants by steam distillation. Their compositions and the biological activities were compared. As the results of GC and GC-MS analysis, forty one and thirty five compounds were identified in the essential oils of Angelica decursiva and Peucedanum praeruptorum, respectively. Both of the two essential oils contained ${\alpha}$-pinene as the most abundant component. They showed similar significant antioxidant activities in DPPH scavenging assay, and reducing power test. Their dose dependent inhibitions of the nitrosamine formation were identified in experiment using BHA as control. In MTT test of three cancer cell lines, HeLa, MCF-7 and SK-Hep-1, the essential oil from A. decursiva showed stronger activities than that of P. praeruptorum and their common main component, ${\alpha}$-pinene.
Kim, A Young;Pyo, Byoung Sik;Kim, Sun Min;Park, Mi Jin;Lee, Sung Suk;Lee, Kyoung In
Korean Journal of Medicinal Crop Science
/
v.27
no.6
/
pp.427-435
/
2019
Background: A growing interest in health has increased the need for the development of potent antioxidant materials known to play a role in various physiological activities. Currently research and development of non-toxic natural antioxidants with high activity is ongoing. Methods and Results: In this study, we measured 2,2'-azinobis- (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging ability of 10 plant essential oils, selecting samples of Dendranthema indicum, Dendranthema zawadskii, and Citrus sunki essential oils. The samples were analyzed using liquid chromatography (LC) and the radical scavenging activity on LC-based systems with the same conditions. In the LC-mass spectroscopy (MS)/MS analysis of the active compound peak, 2-methoxy-4-vinylphenol with a molecular weight of 150.1 g/mol was identified in C. sunki essential oils. Eugenol or isoeugenol with a molecular weight of 164.1 g/mol as identified in D. indicum and D. zawadskii essential oils as radical scavenging active compounds. Conclusions: In the LC-based measurement system, the active ingredient can be identified by simultaneously conducting profile analysis and the radical scavenging activity of essential oil samples. In addition, LC-MS/MS analysis of the active compound peaks can be performed under the same separation conditions to obtain data that can identify the active compounds in the sample.
The present study aimed to evaluate the phytotoxic potential of essential oils. For this purpose, 18 essential oil samples extracted from Korean plants and 64 commercial essential oils were screened for their phytotoxic potential against the seedling growth of Brassica napus L. (rapeseed). Among the 82 samples, 11 commercial oils (cinnamon, citronella, clove, cumin seed, geranium, jasmine, lemongrass, palmarosa, pimento, rose otto and spearmint) strongly inhibited the seedling growth with $GR_{50}$ value < $150{\mu}g\;mL^{-1}$. Major components from these effective essential oils were identified by solid phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry (SPME/GC-MS). GC-MS analyses revealed that the effective samples mainly consist of benzyl benzoate, carvone, citral, citronellol, eugenol, geraniol, D-limonene and terpinene. Subsequently, bioactivity of these individual components was evaluated against the seedling growth of B. napus, Echinochloa crus-galli and Aeschynomene indica. The components from different chemical groups exhibited different potency in inhibiting the seedling growth with varied $GR_{50}$ values ranged from $29{\mu}g\;mL^{-1}$ to > $1000{\mu}g\;mL^{-1}$. In the greenhouse experiment, citral and geraniol completely suppressed the growth of all the tested 10 plants at $100kg\;ha^{-1}$. In conclusion, the individual essential oil components geraniol and citral could be used as natural herbicides for weed management.
The composition of essential oils from Chrysanthemum zawadskii var. latilobum and C. indicum were analyzed and compared. The results of gas chromatography-mass spectrometry revealed there were distinctly different compositional patterns between C. zawadskii var. latilobum and C. indicum essential oils. The combinatorial effect of the oil of C. zawadskii var. latilobum and C. indicum, with various antibiotics was assessed against antibiotic-susceptible and -resistant strains of Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae. The essential oil fraction significantly inhibited most of the tested antibiotic-susceptible and -resistant strains of S. pneumoniae, with minimum inhibiting concentrations (MICs) ranging from 0.5 to 4.0 mg/ml. The fractional inhibiting concentration indices (FICIs) of the oils when combined with antibiotics against S. aureus and S. pneumoniae ranged from 0.26 to 0.75, and showed synergistic or additive effects.
Essential oil of the root of Angelica koreana Max. (Umbelliferae) was investigated. Essential oil was obtained from the dried roots by steam distillation and fractionated by column chromatography. Each isolate or fraction was identified by GC, GC-MS and spectral analysis. It was found to contain nine monoterpenes such as ${\alpha}-pinene$(7.0%), camphene, ${\beta}-pinene$, myrcene, ${\alpha}-phellandrene$, ${\Delta}-3-carene$, p-cymene, limonene(2.8%), terpinolene and also found to contain m-cresol(11.6%), citronellol, citral b, methylcinnamate, eudesmol and osthol. 2-Hydroxy-5-methylacetophenone and twelve compounds were tentatively identified.
Essential oil of the root of Angelica decursiva(Miq.) Fr. et Sav. (Umbelliferae) was investigated. Essential oil was obtained from the dried roots by steam distillation and fractionated by column chromatography. Each isolate or fraction was identified by GC, GC-MS and spectral analysis. It was found to contain ten monoterpenes such as ${\alpha}-pinene$ (7.0%) etc. Three hydrocarbons, two aldehydes, three sesquiterpenes, two sesquiterpene alcohols, one aromatic compounds, one ketone, isobonyl acetate and two lactones were tentatively identified.
Antioxidative and antimicrobial activities of essential oils of cassia (Cinnamomum cassia) and dill (Anethum graveolens L.) were investigated. Essential oils used in this study were added to soybean oil and stored at $65^{\circ}C$ for 9 days to examine their antioxidant activities using peroxide value (POV). The results showed that dill essential oil possessed a higher antioxidant activity than cassia essential oil. Strong antimicrobial activity was observed in cassia essential oil, whereas low activity was observed in dill essential oil against the test microorganisms. Heat stability and cell growth inhibitions were investigated with different concentrations of cassia oil. Results showed that cassia oil had thermal stability in a wide range of $70-160^{\circ}C$. Cassia inhibited cell growth of Bacillus cereus KCTC 1022, Micrococcus luteus A TCC 9341 and Escherichia coli ATCC 25922, but not great on Salmonella typhimurium ATCC 14028 at level of 200 ppm. In conclusion, the results indicate that dill essential oil could be a potential candidate for an antioxidative agent, while cassia essential oil could be suitable for use as an antimicrobial agent in the food industry.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.