KR102074822B1 - 수목의 고사진단용 지표물질 및 그를 이용한 수목의 생육진단방법 - Google Patents

수목의 고사진단용 지표물질 및 그를 이용한 수목의 생육진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수목의 고사진단용 지표물질 및 그를 이용한 수목의 생육진단방법에 관한 것이다.
본 발명은 국내자생의 침엽수종인 구상나무(Abie Koreana) 추출물로부터 분리정제된 구상나무 이차대사물질 중에서, 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분이 서식지별 및 시기별 평균기온, 강수량, 풍속 등의 비생물학적인 환경요인에 의해 발현량의 차이를 보임으로써, 이를 수목의 고사진단용 지표물질로 활용하고, 이를 이용한 수목의 생육진단방법을 확립함으로써, 기후변화에 취약한 국립공원 내 상록침엽수 숲의 보호 및 관리에 유용하게 활용될 수 있다.

Description

수목의 고사진단용 지표물질 및 그를 이용한 수목의 생육진단방법{MARKER COMPOUND FOR DIAGNOSIS OF PLANTS WITHERING TO DEATH AND METHOD OF DIAGNOSING GROWTH SATE USING THE SAME}
본 발명은 수목의 고사진단용 지표물질 및 그를 이용한 수목의 생육진단방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 국내자생의 침엽수종인 구상나무(Abie Koreana) 추출물로부터 분리정제된 구상나무 이차대사물질 중에서, 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분이 서식지별 및 시기별 평균기온, 강수량, 풍속 등의 환경요인에 의해 발현량의 차이를 보임으로써, 이를 이용한 수목의 고사진단용 지표물질 및 수목의 생육진단방법에 관한 것이다.
기후변화에 취약한 국립공원 내 상록침엽수 숲의 보호를 위한 보존사업의 일환으로 국립공원 일대의 상록침엽수의 집단고사 원인을 다각적으로 파악하기 위하여 고사목에 대한 나이테 분석 연구가 진행되어 왔다.
나이테 분석 연구는 수목이 고사하기 이전의 생장정보를 확보하는 것으로 고사목의 나이테 분석은 살아있는 수목에 대한 고사유발 원인을 규명하고 그로부터 상록침엽수의 과학적 관리체계를 마련하는데 도움이 될 것이다.
일반적으로 식물은 4000 가지가 넘는 트리테르페노이드(triterpenoids)계의 이차대사물질을 만들어내는데, 탄수화물, 단백질 등의 일차대사물질과 달리 성장과 증식, 생명유지에 직접적으로 관여하지 않지만 식물 스스로 생존에 유리한 조건을 만들기 위해 생성해내는 유기화합물을 통칭하여 식물 이차대사물질이라 한다.
식물이 이차대사물질을 만들어내는 주요 목적은 자기방어와 경쟁자 배척인 만큼 배타성을 갖고 있는 경우이므로, 일부 강한 독성을 가진 것이나 환각작용을 일으키는 성분들도 있으나, 이를 잘 활용하면 인체에 무척 유익한 작용을 하는 성분들이 많다.
따라서, 식물의 이차대사물질은 개개로는 특유한 생리활성을 가지나, 기본 대사과정에는 관여하지 않는 저분자 화합물이다.
식물 이차대사물질이 주목 받기 시작한 초기에는 항산화 효과로 널리 알려진 폴리페놀 정도가 언급되는 수준이었으나, 최근에는 폴리페놀에서도 특성에 따라 카테킨, 안토시아닌, 레스베라트롤, 퀘르세틴, 탄닌 등 세분화되어 있으며 그 외에도 셀 수 없을 만큼 다양한 식물 이차대사산물이 각각의 목적에 맞게 활용되고 있다.
또한, 식물이 생산하는 알칼로이드(alkaloid), 스테로이드(steroid), 테르페노이드(terpenoid), 페놀릭(phenolics)와 같은 이차대사산물은 의약품, 염료, 색소, 향료, 농약, 호르몬, 식품 첨가제 등으로 이용되고 있다. 따라서, 유기 합성 기술의 발전에 의해 많은 화합물이 합성되었음에도 불구하고 식물은 여전히 신물질의 공급원으로서 각광받고 있다.
그러나, 식물 이차대사산물들은 생합성 경로가 복잡하여 식물로부터 직접 추출하여 이용되고 있으나, 함량이 낮고, 계절, 장소, 기후, 재배조건, 식물체의 부위 등에 따라 생산성에 큰 차이를 나타내어 안정된 공급을 제공하지 못하고 있다.
침엽수 종인 아비에스 종(Abies Species)은 추위에 강하고 습한 환경을 선호하는 경향이 있으며, 오랫동안 레진과 같은 물질의 천연재료로 간주되어 오고, 상업적으로는 펄프 우드, 크리스마스 트리, 야생 동물 서식지, 목재, 향기 및 자연 의학을 포함한 자원으로서 중요도가 높아지고 있다. 이에, 인간 활동과 기후 변화의 결과로서 서식지 분화 및 생물의 다양성에 대한 관심이 커지고 있다.
또한, 아비에스 종(Abies Species) 중에서, 구상나무(Abies Koreana, Korean fir)는 소나무과의 여러해살이 상록 침엽 교목으로서, 한라산, 지리산, 덕유산, 무등산의 해발 500 내지 2,000m에 자생하며, 한국에서만 자라는 특산식물이다. 최근까지 구상나무로부터 분리된 이차대사물질의 생리활성은 항 박테리아성, 항균 및 항산화활성이 밝혀지면서, 이를 이용하여 다양한 분야에 적용하는 보고가 있으나, 구상나무 추출물을 이용하거나(특허문헌1), 추출물로부터 이차대상물질의 단일 성분 분리를 위한 방법(특허문헌2)이 제안되는 정도의 보고가 있을 뿐이다.
이에, 본 발명자들은 식물 스스로 생존에 유리한 조건을 만들기 위해 생성해내는 식물의 이차대사물질을 활용하고자 노력한 결과, 국립공원 내 구상나무의 수목생육이 양호한 서식지역과 고사지역별 및 시기별로 구상나무 잎을 채취하여 구상나무 추출물을 제조하고, 평균기온, 강수량, 풍속 등의 환경요인에 의한 상관관계를 분석하고, 상기 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 구상나무 이차대사물질의 발현량을 정량화하고, 이를 활용하여 수목의 생육환경 또는 고사환경을 진단할 수 있는 지표물질로서 활용 가능함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
대한민국공개특허 제2015-0057333호 (2015.05.28 공개) 대한민국공개특허 제2014-0141593호 (2014.12.10 공개)
본 발명의 목적은 구상나무(Abie Koreana) 추출물로부터 분리정제된 구상나무 이차대사물질을 활용한 수목의 고사진단용 지표물질을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수목의 고사진단용 지표물질을 활용한 수목의 생육진단방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구상나무(Aies Koreana) 추출물로부터 분리 정제된 구상나무 이차대사물질을 활용하되, 하기 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분을 활용한 수목의 고사진단용 지표물질을 제공한다.
화학식 1
Figure 112018053685460-pat00001
화학식 2
Figure 112018053685460-pat00002
본 발명은 1) 서식지별 채취한 구상나무를 세척 및 건조하여 세절하는 시료 준비 단계;
2) 상기 준비된 시료를 서식지별로 구분한 시험관에 충진하고 순차 용매순환 방식으로 추출하여 서식지별 구상나무 추출액을 수득하는 단계 및
3) 상기 서식지별 구상나무 추출액을 HPLC 분석하되, 상기 분석과정에서 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분의 지표물질을 표준물질로 하여, 상기 지표물질의 존재여부에 따라 수목의 고사여부를 판단하는 단계로 이루어진 수목의 생육진단방법을 제공한다.
본 발명의 생육진단방법에 있어서, 상기 1) 단계에서 서식지별 채취한 구상나무는 7월 내지 10월에 채취된 것이 바람직하다.
또한, 2) 단계에서 구상나무 추출액은 구상나무 잎 추출액이고, 2) 단계에서 순차 용매순환 방식은 비극성 용매에서부터 극성 용매순으로 단일 유기용매가 순차적으로 투입되어 것으로, 바람직하게는 헥산, 에틸아세테이트 및 메탄올로 이루어진 군에서 선택되는 유기용매가 순차 투입되어 구상나무 추출액을 수득하는 것이다.
본 발명에 따라, 구상나무(Abie Koreana) 추출물로부터 이차대사물질을 함유한 구상나무 추출물을 제공하고, 상기 구상나무 이차대사물질 중에 서식지별 및 시기별 평균기온, 강수량, 풍속 등의 환경요인에 의해 발현량의 차이를 보인, 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분을 구상나무의 고사진단용 지표물질로 활용할 수 있다.
따라서, 수목의 고사진단용 지표물질로 활용한 수목의 생육진단방법을 확립함으로써, 기후변화에 취약한 국립공원 내 상록침엽수 숲의 보호 및 관리에 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 구상나무 추출물에 함유된 이차대사물질별 발현량을 수치화를 위한 검량그래프이고,
도 2는 본 발명의 고사진단용 지표물질로서 선정된 피시드 성분에 대한 시기별 및 지역별에 따른 발현량을 수치화한 결과이고,
도 3은 본 발명의 고사진단용 지표물질로서 선정된 레스베라트롤 성분에 대한 시기별 및 지역별에 따른 발현량을 수치화한 결과이고,
도 4는 본 발명의 고사진단용 지표물질로서 선정된 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분에 대한 계절평균, 당월평균, 전월평균, 전전월평균 강수량자료와 이차대사물질의 변화량의 상관관계를 분석한 결과이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 구상나무(Aies Koreana) 추출물로부터 분리 정제된 구상나무 이차대사물질을 활용하되, 하기 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분을 활용한 수목의 고사진단용 지표물질을 제공한다.
화학식 1
Figure 112018053685460-pat00003
화학식 2
Figure 112018053685460-pat00004
본 발명은 1) 서식지별 채취한 구상나무를 세척 및 건조하여 세절하는 시료 준비 단계;
2) 상기 준비된 시료를 서식지별로 구분한 시험관에 충진하고 순차 용매순환 방식으로 추출하여 서식지별 구상나무 추출액을 수득하는 단계 및
3) 상기 서식지별 구상나무 추출액을 HPLC 분석하되, 상기 분석과정에서 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분의 지표물질을 표준물질로 하여, 상기 지표물질의 존재여부에 따라 수목의 고사여부를 판단하는 단계로 이루어진 수목의 생육진단방법을 제공한다.
상기 1) 단계에서 서식지는 아고산(subalpine) 생태계 분석을 위하여, 본 발명의 실시예에서는 한라산국립공원 내 영실(노루샘터, 고도 1500∼1650m), 윗세오름(어리목, 고도 1650∼1700m)), 진달래밭(성판악, 고도 1500∼1650m))의 3곳과, 또한, 지리산국립공원 내 세석(거림, 고도 1500∼1600m), 반야봉(임걸령, 고도 1400∼1500m)의 2곳을 지정하여 채취하여 실시하나, 구상나무 국내 자생지라면 채취 가능할 것이다.
채취시기는 봄(4월), 여름(7월), 가을(10월)로 구분하여 실시하며, 구상나무 이차대사물질인 피시드(trans-Piceid) 성분 또는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분에 의한 수목의 고사진단을 수행할 때, 채취시기가 7월내지 10월에 채취된 경우, 진단이 용이하다.
또한, 시료 부위는 채취로 인해 식물 전체의 훼손을 막고 채취 용이성으로 인해 구상나무의 잎을 채취하여 실시한다. 따라서, 2) 단계에서 구상나무 추출액은 구상나무 잎 추출액이다.
또한, 2) 단계에서 준비된 시료를 시험관에 충진하되, 속실렛(Soxhlet) 추출을 위한 원통형 여과지(thimble filter)에 충진한다.
이후 순차 용매순환 방식으로 추출하는 것으로서, 상기 원통형 여과지(thimble filter)에 충진된 시료전체가 증발되는 용매와 접촉하고 다시 용매가 냉각하는 과정을 장시간 반복하면서, 용매의 극성도와 용해도 차이에 의해 분리되도록 한다.
이때, 순차적 용매순환 방식은 비극성 용매에서부터 극성 용매순으로 단일 유기용매가 순차적으로 투입되어 구상나무 추출액이 수득되는 것이다. 바람직하게는 헥산, 에틸아세테이트 및 메탄올로 이루어진 군에서 선택되는 유기용매가 순차 투입되는 것이다.
특히, 헥산은 지방질/지방산(lipid/fatty acids)과 같은 물질분리에 유용하므로, 정유물질을 많이 함유하는 침엽수의 잎에서 헥산을 사용하여 지방질을 추출한 후 에틸아세테이트, 메탄올 순서로 투입함으로써, 물질을 용이하게 추출 및 분리할 수 있다.
더욱 바람직하게는 헥산을 통하여 지방질/지방산(lipid/fatty acids)의 추출 후, 에틸아세테이트, 메탄올 순서로 투입되어 추출하는 것이다.
또한, 상기 구상나무 추출액 중 에틸아세테이트 또는 메탄올추출물에서 화학식 1로 표시되는 피시드 성분 또는 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤 성분이 분리·정제된 것이다.
2) 단계에서 수득된 구상나무 추출액에는 구상나무 이차대사물질이 발현되는데, 이때, 구상나무에 함유된 공지의 이차대사물질을 표준물질로 하여 HPLC를 통해 성분 분석한 결과, 탁시폴린(Taxifolin), 켐페롤-3-글로코사이드(Keampferol-3-glucoside), 파라-쿠마릭애씨드(p-coumaric acid), 4-하이드록시벤조익애씨드(4-Hydroxybenzoic acid), 갈산(Gallic acid). 프로토카테츄익애씨드(Protocatechuic acid), 디하이드로아비에트산(Dehydroabietic acid)이 확인되고, 상기 표준물질 이외에 말톨(Maltol), 피시드(trans-Piceid) 및 레스베라트롤(Resveratrol) 성분을 분광학적 분석 결과로 확인하였다.
또한, 구상나무 추출액에 함유된 이차대사물질이 기후변화에 따른 상관관계를 살피기 위하여, 한라산과 지리산에서 채취한 구상나무 잎 추출물의 분석결과, 구상나무 내 9가지의 이차대사물질로서, 피시드(piceid), 레스베라트롤(resveratrol), 말톨(maltol), 프로토카테츄익애씨드(protocatechuic acid), 4-하이드록시벤조익애씨드(4-hydroxybenzoic acid), 탁시폴린(taxifolin), 디하이드로아비에트산(dehydroabietic acid), 파라-쿠마릭애씨드(p-coumaric acid), 켐페롤-3-글로코사이드(keampferol-3-glucoside)의 발현을 확인하였다.
또한, 상관관계 분석결과, 탁시폴린의 발현량은 시료 채쥐 두 달 전의 기온조건과, 파라-쿠마릭애씨드의 발현량은 두 달 전의 습도와 높은 상관관계를 나타내었으며, 피시드 성분과 레스베라트롤 성분의 발현량은 시료채취 당시 강수량의 조건에 영향을 받는 것으로 분석되었다.
도 1은 구상나무 추출물에 함유된 이차대사물질별 발현량을 수치화를 위한 검량그래프이고, 상기의 이차대사물질 중에서 기후변화에 발현량의 유의적 차이를 보인 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분에 대한 발현량을 수치화한다.
도 2 및 도 3에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 고사진단용 지표물질로서 선정된 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분은 한라산국립공원의 영실 및 윗세오름과, 지리산국립공원의 세석에서는 각 성분검출이 확인되고 증가경향도 확인되나, 한라산국립공원의 진달래밭과 지리산국립공원의 반야봉에서는 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분의 발현량이 현저히 감소한 경향을 확인할 수 있다.
특히, 도 4에서 확인되는 바와 같이, 추출된 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분은 계절평균, 당월평균, 전월평균, 전전월평균 강수량자료와 이차대사물질의 변화량의 상관관계의 분석 결과, 계절평균과 당월평균 강수량 변화에 따라 발현량이 유의한 차이를 보였다.
따라서, 구상나무를 포함하는 침엽수종의 고사원인은 기후변화로 인한 수목의 수분스트레스 증가로 기인하며, 이는 광합성의 저하로 인한 수분 및 습도의 부족으로 고사원인이 추정된다.
이는 한라산국립공원의 진달래밭과 지리산국립공원의 반야봉에서 구상나무의 고사된 실태 조사결과와 일치한 것으로서, 구상나무 이차대사물질 중 피시드 성분 또는 레스베라트롤 성분의 존재여부에 따라 구상나무 생육지역 선정을 판단할 수 있고, 수목의 생육진단이 가능하므로, 기후변화에 취약한 국립공원 내 상록침엽수 숲의 보호 및 관리에 유용하게 활용될 수 있다.
이하, 제조예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 제조예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 제조예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
한라산국립공원에서 영실(노루샘터, 고도 1500∼1650m), 윗세오름(고도 1650∼1700m), 진달래밭(고도 1500∼1650m) 지역에서 2017년 봄(4월), 여름(7월), 가을(10월)에 구상나무의 잎을 채취하였다.
또한, 지리산 국립공원에서 세석(고도 1500∼1600m), 반야봉(고도 1400∼1500m) 지역에서 2017년 봄(4월), 여름(7월), 가을(10월)에 구상나무의 잎을 채취하였다.
각 지역에서 수집된 5종의 구상나무 잎을 자연 건조하고 세절하여 각각 세절된 시료를 원통형 여과지(thimble filter)를 포함한 속실렛 반응기에 충진하고 헥산을 투입하여 헥산 추출물을 수득하고, 이후 에틸아세테이트 투입하여 에틸아세테이트 추출물을 수득하고, 이후 메탄올을 순차 투입한 후 메탄올추출물을 수득하여, 지역별 채집된 시료로부터 구상나무 추출물을 수득하였다.
<실험예 1> 이차대사물질의 성분분석
상기 실시예 1에서 수득된 구상나무 추출물의 성분분석을 위하여, HPLC(Dionex U-3000 UHPLC)를 이용하여 성분 분석하였다.
이때, 공지의 전나무속(Abies spp.)에 분포하는 이차대사물질 분석 데이터로부터 표준물질을 선정하였다. 이때, 표준물질로는 플라보노이드 성분으로서 탁시폴린(Taxifolin), 켐페롤-3-글로코사이드(Keampferol-3-glucoside)의 2종, 페롤릭 성분으로서 파라-쿠마릭애씨드(p-coumaric acid), 4-하이드록시벤조익애씨드(4-Hydroxybenzoic acid), 프로토카테츄익애씨드(Protocatechuic acid)의 3종, 스테로이드 성분으로서, 디하이드로아비에트산(Dehydroabietic acid)의 1종을 선정하였다.
HPLC 분석조건:
컬럼: YMC-Triart C18, 5 ㎛, 250 × 4.6 mm
LC gradient: 100 % A Buffer 2분/ 0∼100% B Buffer 33분/ 100% B Buffer 8 분
유속: 1 ㎖/분
파장: 210nm, 254nm, 280nm, 340nm
온도: 35℃
주입량: 시료 (10㎕)
LC 버퍼용액: ① A Buffer: H2O, B Buffer: MeOH
② A Buffer: H2O+0.04%(Trifluoroacetic acid, TFA), B Buffer: MeOH+0.04% TFA
상기 HPLC 성분분석 결과, 상기 선정된 표준물질의 6종의 이차대사물질을 확인하였고, 6종 이외에 3종의 분석대상물질을 발견하고, 이를 질량분석 및 핵자기공명 분석을 수행하였다.
이에, 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분으로 분리 정제하였다[ESIMS m/z 391.4 [M+H]+, UV λmax (nm): 216.85, 318.62; 1H-NMR (600 MHz, CD3OD-d4), δ = 7.36 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2′, 6′), 7.02 (1H, d. J = 16.2 Hz, H-8), 6.84 (1H, d, J = 16.2 Hz, H-7), 6.77 (1H, t, J = 1.2 Hz, H-2), 6.76 (2H, d, J = 9.0 Hz, H-3′, 5′), 6.62 (1H, t, J = 1.2 Hz, H-6), 6.45 (1H, t, J = 1.8 Hz, H-4), 4.90 (1H, d, J = 7.8 Hz, H-1″), 3.94 (1H, dd, J = 1.8, 12.0 Hz, H-6a″), 3.72 (1H, dd, J = 6.0, 12.0 Hz, H-6b″), 3.46 (3H, m, H-2″, 5″, 3″), 3.39 (1H, m, H-4″), 13C-NMR (150 MHz, CD3OD-d4) δ = 160.5 (C-3), 159.9 (C-5), 158.9 (C-4′), 141.5 (C-1), 130.3 (C-1′), 130.0 (C-8), 128.9 (C-2′, 6′), 126.7 (C-7), 116.7 (C-3′, 5′), 108.5 (C-6), 107.0 (C-2), 104.2 (C-4), 102.5 (C-1″), 78.3 (C-5″), 78.1 (C-3″), 75.0 (C-2″), 71.6 (C-4″), 62.7 (C-6″)].
화학식 1
Figure 112018053685460-pat00005
또한, 화학식 2으로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분으로 분리 정제하였다[ESIMS m/z 229.3 [M+H]+, UV λmax (nm): 217.35, 309.38; 1H-NMR (600 MHz, CD3OD-d4), δ = 7.34 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2′, 6′), 6.94 (1H, d, J = 16.8 Hz, H-8), 6.78 (1H, d, J = 16.8 Hz, H-7), 6.76 (2H, d, J = 9.0 Hz, 3′, 5′), 6.44 (2H, d, J = 1.8 Hz, H-2, 6), 6.16 (1H, d, J = 0.6 Hz, H-4)
13C-NMR (150 MHz, CD3OD-d4) δ = 159.8 (C-3), 159.7 (C-5), 158.7 (C-4′), 141.4 (C-1), 130.4 (C-1′), 129.5 (C-8), 128.9 (C-2′, 6′), 127.0 (C-7), 116.7 (C-3′, 5′), 105.8 (C-2, 6), 102.8 (C-4)].
화학식 2
Figure 112018053685460-pat00006
<실험예 2> 이차대사물질의 발현량 정량분석
상기 실험예 1에서 확인된 구상나무추출물로부터 분리정제된 9종의 이차대사물질의 성분별 발현량을 수치화하여 검정그래프를 작성하였다. 이때, 9종의 이차대사물질은 탁시폴린, 켐페롤-3-글로코사이드, 파라-쿠마릭애씨드, 4-하이드록시벤조익애씨드, 프로토카테츄익애씨드, 디하이드로아비에트산, 말톨, 피시드, 레스베라트롤이었다.
특히 분리 정제된, 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분에 대하여, 도 2는 피시드 성분에 대한 시기별 및 지역별에 따른 발현량을 수치화한 결과이고, 도 3은 레스베라트롤 성분에 대한 시기별 및 지역별에 따른 발현량을 수치화한 결과를 도시하였다. 그 결과, 도 2에 나타난 바와 같이, 2017년 4월 및 7월에 한라산국립공원의 영실, 윗세오름 및 진달래밭에서 채취한 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 피시드 성분은 한라산국립공원의 영실, 윗세오름 및 진달래밭에 높은 발현량을 보였으나, 10월 채취한 시료에서는 영실, 윗세오름에서는 성분이 크게 증가한 반면, 진달래밭에서는 피시드 성분이 발현되지 않았다.
또한, 2017년 4월 및 7월에 지리산 국립공원에서 채취한 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 피시드 성분은 4월 및 7월 반야봉에서 채취한 시료에서는 모두 발현량이 극히 낮은 반면, 세석에서는 높은 발현량과 더불어 4월 및 7월 시기에 따라 증가 경향을 보였다.
또한, 도 3의 결과를 통해, 2017년 4월에 한라산국립공원의 영실, 윗세오름 및 진달래밭에서 채취한 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 레스베라트롤 성분은 7월 및 10월 시기에 채취한 시료보다, 레스베라트롤 성분의 발현량이 낮아지는 결과를 보이고, 특히 10월에 진달래밭에서 채취한 경우에는 레스베라트롤 성분이 전혀 발현되지 않았다.
반면에, 2017년 4월 및 7월에 지리산 국립공원에서 채취한 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 레스베라트롤 성분은 반야봉에서는 성분의 발현량이 시기에 따라 급격히 낮아지고, 다만 세석에서는 레스베라트롤 성분이 4월보다 7월에 발현량 향상결과를 보였다.
이상으로부터, 본 발명의 구상나무 추출물로부터 분리 정제된 이차대사물질인 피시드 성분 및 레스베라트롤 성분은 평균기온, 강수량, 풍속 등의 비생물학적인 환경요인에 의해 발현량의 차이를 보인다는 결과를 확인하였다. 특히, 식물생육에 대한 실태 조사결과, 한라산국립공원의 진달래밭과 지리산국립공원의 반야봉에서는 구상나무가 고사된 결과와, 상기 지역에서 구상나무 이차대사물질인 피시드 및 레스베라트롤 성분이 발현되지 않는 결과와 일치하므로, 본 발명에서 분리정제된 구상나무 이차대사물질은 시기별 및 지역별 구상나무 이차대사물질의 발현여부에 따라 구상나무의 생육환경 또는 고사환경을 진단할 수 있는 지표물질로서 활용될 수 있다.
따라서, 구상나무 이차대사물질 중 피시드 성분 또는 레스베라트롤 성분의 존재여부에 따라 구상나무 생육지역 선정을 판단할 수 있고, 수목의 생육진단이 가능하므로, 기후변화에 취약한 국립공원 내 상록침엽수 숲의 보호 및 관리에 유용하게 활용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 구상나무(Abies Koreana) 추출물로부터 분리 정제된 구상나무 이차대사물질을 활용하되, 하기 화학식 1로 표시되는 피시드(trans-Piceid) 성분인 것을 특징으로 하는 수목의 고사진단용 지표물질.
    화학식 1
    Figure 112020500520918-pat00007
  2. 구상나무(Abies Koreana) 추출물로부터 분리 정제된 구상나무 이차대사물질을 활용하되, 하기 화학식 2로 표시되는 레스베라트롤(Resveratrol) 성분인 것을 특징으로 하는 수목의 고사진단용 지표물질.
    화학식 2
    Figure 112020500520918-pat00008
  3. 1) 서식지별 채취한 구상나무를 세척 및 건조하여 세절하는 시료 준비 단계;
    2) 상기 준비된 시료를 서식지별로 구분한 시험관에 충진하고 순차 용매순환 방식으로 추출하여 서식지별 구상나무 추출액을 수득하는 단계 및
    3) 상기 서식지별 구상나무 추출액을 HPLC 분석하되, 분석과정에서 제1항 또는 제2항의 수목의 고사진단용 지표물질을 표준물질로 하여, 상기 지표물질의 존재여부에 따라 수목의 고사여부를 판단하는 단계로 이루어진 수목의 생육진단방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 1) 단계에서 서식지별 채취한 구상나무가 7월 내지 10월에 채취된 것을 특징으로 하는 수목의 생육진단방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 2) 단계에서 구상나무 잎 추출액인 것을 특징으로 하는 수목의 생육진단방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 순차적 용매순환 방식이 비극성 용매에서부터 극성 용매순으로 단일 유기용매가 순차적으로 투입되어 구상나무 추출액을 수득한 것을 특징으로 하는 수목의 생육진단방법.
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