WO2016153166A2 - 흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법 - Google Patents

흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016153166A2
WO2016153166A2 PCT/KR2016/000950 KR2016000950W WO2016153166A2 WO 2016153166 A2 WO2016153166 A2 WO 2016153166A2 KR 2016000950 W KR2016000950 W KR 2016000950W WO 2016153166 A2 WO2016153166 A2 WO 2016153166A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rice
cocliquinone
cochlioquinone
extract
inoculated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/000950
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2016153166A3 (ko
Inventor
김경민
윤병욱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Original Assignee
Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industry Academic Cooperation Foundation of KNU filed Critical Industry Academic Cooperation Foundation of KNU
Publication of WO2016153166A2 publication Critical patent/WO2016153166A2/ko
Publication of WO2016153166A3 publication Critical patent/WO2016153166A3/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US15/714,607 priority Critical patent/US10562911B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/22—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
    • C07D311/26—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3
    • C07D311/28—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only
    • C07D311/30—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3 with aromatic rings attached in position 2 only not hydrogenated in the hetero ring, e.g. flavones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings ortho- or peri-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D311/04—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring
    • C07D311/22—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4
    • C07D311/26—Benzo[b]pyrans, not hydrogenated in the carbocyclic ring with oxygen or sulfur atoms directly attached in position 4 with aromatic rings attached in position 2 or 3
    • C07D311/40—Separation, e.g. from natural material; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04—Ortho-condensed systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for separating cochlioquinone from rice inoculated with anchovy.
  • the extinct is an insect belonging to the family Anniaceae, and more than 1,800 species are known.
  • the body is 2 ⁇ 9mm long, long and short hair.
  • Antennae are simple, wings are short fore wings, and wing vein is degenerated.
  • At the end of hind calf node there is movable spinous process.
  • the extinct species live on various plants and many adults and larvae damage many crops such as rice, barley, corn, and sugar cane.
  • both adults and larvae secrete a white lead substance in the back or back of the body.
  • In the southern regions of South Korea and the islands of the South Sea adults can be seen active in winter. It is distributed all over the world, mainly in the tropics, and there are 33 species in Korea including rice extinction, white light extinction, and annihilation.
  • the white light extinction body is black brown, the female is lighter than the male, and there is a yellowish gray long pattern in the middle of the waist.
  • Rice and barley are carried on to cause damage. Also, like the rice plant, it is not able to overwinter in Korea and comes from every year in southern China. The amount of fly is more than 10 times higher than that of a rice plant, but the damage is not concentrated and the damage is not large.
  • the white light bulb has a first generation period of about 24 days at 25 ° C, 4.6 days before spawning, 7.6 days in egg season, and 13 days in nymph period. At outdoor temperatures between June and August, one generation passes in 20-30 days. Adults live for 15.6 days, lay about 250 eggs, and lay eggs on the leaf.
  • Cochlioquinone (C 30 H 44 O 8 ) is one of the flavonoids and is a major component of bioactive pigments isolated from Bipolaris leersia.
  • Coclioquinone is known to be used as an antagonist of human chemokine receptor CCR5 in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), anti-angiogenic and diacylglycerol acyltransferase and NADH ubiquinone It shows inhibitory activity against a reducing agent (NADH ubiquinone reductase).
  • step (b) separating the cochlioquinone from the rice extract obtained after germinating and growing the rice seed of step (a).
  • the present invention also provides a method of enhancing the content of cocliquinone in a rice extract, and a method of enhancing the separation efficiency of cocliquinone from rice extract, comprising the step of inoculating rice seed with perilla.
  • the present invention also provides cocliquinone prepared through the separation method.
  • FIG. 1 is a diagram showing rice (A) not inoculated with white light bulbs and rice (B) inoculated with white light bulbs.
  • Figure 2 is a diagram showing the extract extracted from the rice inoculated with white light bulbs.
  • Figure 3 is a diagram showing the results of HPLC analysis of rice extract inoculated with white light bulb.
  • Figure 4 is a diagram showing the results of LC / MS analysis of cocliquinone in rice extracts inoculated with white light bulbs.
  • Figure 5 is a diagram showing the location of the chromosomal genes associated with coclioquinone according to the QTLs analysis of the rice extract inoculated with white light bulb.
  • Figure 6 is a diagram confirming the separation of the cocliquinone of the present invention from the rice extract inoculated with white light bulbs using TLC.
  • the present invention provides a method for separating cochlioquinone from rice inoculated with anchovy.
  • the present invention is a.
  • step (b) separating the cocliquinone from the rice extract obtained after germinating and growing the seed of step (a).
  • Coclioquinone (C 30 H 44 O 8 ) of the present invention is a kind of flavonoid, represented by the following Chemical Formula 1, (3R) -9-[(1S, 2R, 3S) -2-acetyloxy-1,3 -Dimethylpentyl] -1,2,3,4a, 5,6,6a, 12,12a, 12b-decahydro-12-hydroxy-3- (1-hydroxy-1-methylethyl) -6a, 12b -Dimethylpyrano [3,2-a] xanthene-8,11-dione ((3R) -9-[(1S, 2R, 3S) -2-Acetyloxy-1,3-dimethylpentyl] -1,2, 3,4a, 5,6,6a, 12,12a, 12b-decahydro-12-hydroxy-3- (1-hydroxy-1-methylethyl) -6a, 12b-dimethylpyrano [3,2-a] xanthene-8, 11-dione
  • the step (a) is a step of inoculating extinction in rice seeds, the extinction is an insect belonging to the family Anguilla, may be a white light extinction, a rice extinction or a larvae, preferably whitebacked planthopper (Sogatella furcifera).
  • the rice seed is preferably cultured haengcheong, Nakdong, haengcheung and Nakdong haengjeong or TN1 seeds, but is not limited thereto.
  • the seed obtained by the cultivation of medicine after crossing the blue and nakdong was used.
  • Cheongcheong is resistant to white lanterns
  • Nakdong has good taste
  • TN1 is known to be sensitive to white lanterns.
  • Germination of the step (b) is a step of sprouting the shoots before sowing rice seeds, preferably may be carried out for 5 to 9 days at 26-34 °C.
  • the germination can be carried out in a greenhouse.
  • step (b) may be carried out at a temperature of 26 to 28 °C and humidity of 60-70%, it is preferable to maintain the sunshine time for 11 to 13 hours of 24 hours.
  • Step (b) is a step of separating the cocliquinone from the extract after extracting the rice extract
  • the rice extract may be obtained by extracting rice with water, alcohol having 1 to 4 carbon atoms or a mixed solvent thereof, preferably Preferably by extraction with methanol.
  • step (b) it may further comprise the step of removing the fat and dry the rice extract before separation of the cocliquinone.
  • the removal of fat is the removal of fat using an organic solvent that can dissolve fat, preferably composed of ether, chloroform, acetone, benzene and hexane It may be at least one selected from the group consisting of.
  • the separation may be performed using a solvent consisting of chloroform, methanol, butanol and water, and the ratio of chloroform, methanol, butanol and water may be 4: 5: 6: 4. However, it is not limited thereto.
  • the present invention provides a method of enhancing the content of cocliquinone in a rice extract, and a method of enhancing the separation efficiency of cocliquinone from rice extract, comprising the step of inoculating rice seed with perilla.
  • the present invention provides rice with enhanced content of cocliquinone, inoculated with perilla.
  • the present invention also provides cocliquinone prepared through the separation method.
  • White light bulbs were grown in acrylic growing boxes (50 ⁇ 50 ⁇ 40 cm). The growth room was kept bright for 16 hours a day at a temperature of 271 ° C, a humidity of 60-70%, and a light of 3,000 lux. The food was disinfected with 20-25 g of estimated rice, washed clean in running water, and then germinated at 29-30 °C for 7 days and transferred to the greenhouse. The hairs raised for 10 days were changed to bird food every 3 to 4 days.
  • Example 1 after cutting off the upper layer of rice inoculated with white light bulbs and uninoculated rice, 5 g of leaves and stems were powdered using liquid nitrogen. The powder was extracted in 90% methanol, which is shown in FIG.
  • the methanol solution was placed in a 50ml falcon tube and subjected to dark reaction at room temperature for 3 days. Thereafter, the reaction was carried out for 20 minutes at a sonicate at 24 ⁇ 1 ° C., and lipids were separated using nucleic acids. The remaining solution was then evaporated using an evaporator. 1 g of the dried sample was dissolved in 1 ml of methanol for HPLC, and then filtered through a 0.45 ml filter to prepare a sample for HPLC.
  • the sample prepared above was then subjected to a reverse-phase HPLC column (ZORBAX 4.625010 mm, particle size 5 mm Agilent, USA) using an acetonitrile (A) solution and a 1% acetic acid (B) solution.
  • A acetonitrile
  • B 1% acetic acid
  • the CNDH lines showed different concentration values, and the arrow indicates cocliquinone. This was different with and without white light bulbs.
  • the qFla8 gene was derived from 'cheongchung' and was confirmed to be associated with white light bulb resistance.
  • Example 1 the upper layer of the rice inoculated with the white light bulb and the non-inoculated sample was cut out, and then made into powder using liquid nitrogen. It was placed in a 50 ml falcon tube and extracted with 90% methanol. The extracted solution was dried after removing fat component using nucleic acid. The dried extract was put together with silica gel 60F254 (E-merck) in a column tube (diameter 10 ⁇ 250 mm) and a single material was prepared using a solution in which the ratio of chloroform: methanol: 1-butanol: water was 4: 5: 6: 4. Separated. The separated material was identified using TLC. In this case, the developing solvent was chloroform: methanol: 1-butanol: water in a ratio of 4: 5: 6: 2 and evaporated at 60 ° C. to increase the concentration of the target material. The TLC results are shown in FIG. 6.
  • the target material was isolated cocliquinone, and the separated material was stored in a brown bottle at 20 °C.
  • the isolated compound was cochlioquinone and had a mass value of 381.50 m / z and 469.42 m / z.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법을 이용할 경우, 코클리오퀴논을 빠르게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 많은 양의 물질을 높은 효율로 제조 가능하고, 비용의 절감이 가능하므로, 코클리오퀴논의 제조 및 상기 물질을 이용하는 다양한 분야에서 유용하게 이용할 수 있다.

Description

흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법
본 발명은 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 방법에 관한 것이다.
멸구는 멸구과에 속하는 곤충으로 현재 1,800여 종이 알려져 있다. 몸길이는 2~9㎜이며 길쭉하고 머리가 짧다. 더듬이는 단순하고 날개는 앞날개가 짧고 날개맥이 퇴화되어 있다. 뒷다리 종아리 마디의 끝에는 움직일 수 있는 가시돌기가 있다. 멸구는 각종 식물에서 생활하며 성충·유충 모두가 벼·보리·옥수수·사탕수수 같은 농작물에 피해를 주는 종류가 많다. 또 성충이나 유충 모두 몸의 배쪽이나 등쪽에서 흰색의 납질물(蠟質物)을 분비하는 것이 많다. 한국의 남부지방과 남해의 도서지방에서는 겨울에도 성충이 활동적으로 생활하고 있는 광경을 볼 수가 있다. 열대지방을 중심으로 세계 각지에 분포하고 있으며 한국에는 벼멸구·흰등멸구·애멸구 등 33종이 분포하고 있다.
이 중 흰등멸구는 몸이 검은 갈색이고 암컷이 수컷보다 엷은 빛이며 허리 쪽 가운데에 누런 회색의 긴 무늬가 있다. 벼와 보리에 오갈병을 옮겨 해를 입힌다. 또한 벼멸구와 같이 우리나라에서 월동하지 못하고 매년 중국 남부로부터 비래해 온다. 비래량은 벼멸구에 비해 10배 이상 많으나 피해는 집중발생하지 않고 분산 발생하여 피해가 크지 않다. 흰등멸구는 25℃에서의 1세대 기간이 약 24일이며, 산란전 기간은 4.6일, 난기간은 7.6일, 약충기간은 13일이다. 6월부터 8월 사이의 야외 기온에서는 20~30일 만에 1세대를 경과한다. 성충의 수명은 15.6일이며, 산란 수는 250개 정도이며, 알은 엽초에 무더기로 알을 낳는다.
한편, 코클리오퀴논(cochlioquinone; C30H44O8)은 플라보노이드의 하나로 Bipolaris leersia에서 분리된 생활성 색소의 주 성분다. 코클리오퀴논은 인간 면역 결핍 바이러스 1 형 (HIV-1)에서 인간 케모카인 수용체 CCR5의 길항제로 사용될 수 있음이 알려져 있으며, 항-혈관신생 및 디아실글리세롤 아실트랜스퍼라아제(diacylglycerol acyltransferase) 및 NADH 유비퀴논 환원제(NADH ubiquinone reductase)에 대한 억제 활성을 나타낸다.
코클리오퀴논을 분리 또는 분리하는 방법에 대하여 여러 방법이 알려져 있으나, 매우 고가이며 생산 효율이 낮아 새로운 분리방법에 대한 필요성이 대두되었다. 이에 본 발명자들은 코클리오퀴논을 제조하기 위해 멸구를 접종한 벼를 이용하여 연구한 결과 코클리오퀴논의 생산 효율이 우수함을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계를 포함하는, 벼 추출물 내의 코클리오퀴논의 함량을 증진시키는 방법 및 벼 추출물로부터 코클리오퀴논의 분리 효율을 증진시키는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 분리방법을 통하여 제조된 코클리오퀴논을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은,
(a) 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 벼 종자를 발아 및 생장시킨 후 수득한 벼 추출물로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 단계;를 포함하는, 코클리오퀴논의 분리방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계를 포함하는, 벼 추출물 내의 코클리오퀴논의 함량을 증진시키는 방법 및 벼 추출물로부터 코클리오퀴논의 분리 효율을 증진시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 분리방법을 통하여 제조된 코클리오퀴논을 제공한다.
본 발명에 따른 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법을 이용할 경우, 코클리오퀴논을 빠르게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 많은 양의 물질을 높은 효율로 제조 가능하고, 비용의 절감이 가능하므로, 코클리오퀴논의 제조 및 상기 물질을 이용하는 다양한 분야에서 유용하게 이용할 수 있다.
도 1은 흰등멸구를 접종하지 않은 벼(A)와 흰등멸구 접종한 벼(B)를 나타낸 도이다.
[T: TN1, N: 낙동, C: 청청, 1-6: CNDH]
도 2는 흰등멸구를 접종한 벼로부터 추출한 추출물을 나타낸 도이다.
[T: TN1, N: 낙동, C: 청청, 1-3: CNDH]
도 3은 흰등멸구를 접종한 벼 추출물의 HPLC 분석 결과를 나타낸 도이다.
[A: 대조 청청, B: 대조 낙동, C: 처리 청청, D: 처리 낙동, E: 처리 CNDH 115, F: 처리 CNDH 52]
도 4는 흰등멸구를 접종한 벼 추출물 내 코클리오퀴논의 LC/MS 분석 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 흰등멸구를 접종한 벼 추출물의 QTLs 분석에 따른 코클리오퀴논과 연관된 크로모좀별 유전자 위치를 나타낸 도이다.
도 6은 흰등멸구를 접종한 벼 추출물로부터 본 발명의 코클리오퀴논을 분리하고 TLC를 이용하여 확인한 도이다.
본 발명은 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은
(a) 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계; 및
(b) 상기 (a) 단계의 벼 종자를 발아 및 생장시킨 후 수득한 벼 추출물로부터 코클리오퀴논을 분리하는 단계;를 포함하는 코클리오퀴논의 분리방법을 제공한다.
본 발명의 코클리오퀴논(C30H44O8)은 플라보노이드의 일종으로, 하기 화학식 1로 표시되며, (3R)-9-[(1S,2R,3S)-2-아세틸옥시-1,3-디메틸펜틸]-1,2,3,4a,5,6,6a,12,12a,12b-데카히드로-12-히드록시-3-(1-히드록시-1-메틸에틸)-6a,12b-디메틸피라노[3,2-a]크산텐-8,11-디온((3R)-9-[(1S,2R,3S)-2-Acetyloxy-1,3-dimethylpentyl]-1,2,3,4a,5,6,6a,12,12a,12b-decahydro-12-hydroxy-3-(1-hydroxy-1-methylethyl)-6a,12b-dimethylpyrano[3,2-a]xanthene-8,11-dione)이다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2016000950-appb-I000001
상기 (a) 단계는 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계로, 상기 멸구는 멸구과에 속하는 곤충으로 흰등멸구, 벼멸구 또는 애멸구일 수 있으나, 바람직하게는 흰등멸구(whitebacked planthopper; Sogatella furcifera)이다.
상기 벼 종자는 청청, 낙동, 청청 및 낙동의 반수체 또는 TN1 종자를 배양한 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에서는 청청과 낙동을 교배한 뒤 약배양으로 얻어낸 종자를 사용하였다. 청청은 흰등멸구에 저항성을 가지며, 낙동은 밥맛이 좋으며, TN1은 흰등멸구에 민감한 품종으로 알려져 있다.
상기 (b) 단계의 발아는 벼 종자를 파종하기 전 싹을 틔우는 단계로, 바람직하게는 26-34 ℃에서 5 내지 9일간 수행될 수 있다. 상기 발아는 온실에서 수행될 수 있다.
상기 (b) 단계의 생장은 26 내지 28 ℃의 온도 및 60-70%의 습도에서 수행될 수 있으며, 24시간 중 11 시간 내지 13시간 동안 일조시간을 유지하는 것이 바람직하다.
상기 (b) 단계는 벼 추출물을 추출한 후 추출물로부터 코클리오퀴논을 분리하는 단계로, 상기 벼 추출물은 벼를 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합 용매로 추출하여 수득할 수 있으며, 바람직하게는 메탄올로 추출하여 수득할 수 있다.
상기 (b) 단계에서, 코클리오퀴논의 분리 전 벼 추출물의 지방을 제거하고 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지방의 제거는 지방의 제거는 지방을 용해시킬 수 있는 유기용매를 이용하며, 바람직하게는 에테르(ether), 클로로포름(chloroform), 아세톤(acetone), 벤젠(benzen) 및 헥산(hexane)으로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 분리는 클로로포름(Chloroform), 메탄올(Methanol), 부탄올(Butanol) 및 물로 구성된 용매를 이용하여 수행될 수 있으며, 클로로포름, 메탄올, 부탄올 및 물의 비율은 바람직하게는 4:5:6:4일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법을 이용할 경우, 코클리오퀴논을 빠르게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 많은 양의 물질을 높은 효율로 제조 가능하고, 비용의 절감이 가능하므로, 코클리오퀴논의 제조 및 상기 물질을 이용하는 다양한 분야에서 유용하게 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계를 포함하는, 벼 추출물 내의 코클리오퀴논의 함량을 증진시키는 방법 및 벼 추출물로부터 코클리오퀴논의 분리 효율을 증진시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 멸구가 접종된, 코클리오퀴논의 함량이 증진된 벼를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 분리방법을 통해 제조된 코클리오퀴논을 제공한다.
이상 본 명세서에 기재된 수치 값은 달리 명시되어 있지 않은 한 균등범위까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 식물 재료 및 생물학적 검정
흰등멸구(WBPH)는 아크릴 생육 상자(50×50×40 cm)에서 생육하였다. 생육실은 온도 271 ℃, 습도 60-70% 그리고 빛 3,000 lux로 하루에 16시간 명상태를 유지하였으며, 40~50쌍의 흰등멸구를 넣어 교배시켰다. 먹이는 20-25g의 추정 벼로 종자 소독 후 흐르는 물에 깨끗이 씻어내고 29-30 ℃에서 7일간 최아 시킨 후 온실로 옮겨서 발아시켰다. 10일간 키운 모를 3~4일마다 새 먹이로 갈아주었다.
흰등멸구가 2~3령충이 되었을 때 2012년 경북대학교 농장에서 수확된 120개의 청청(인디카 품종)/낙동(자포니카 품종) 반수체(CNDH), 청청, 낙동 및 TN1 종자에 3주간 접종하였다. 접종 후 각 계통별로 30-35개의 종자를 24시간 소독약에 담근 후 흐르는 물에 씻어내고 6일간 29-30 ℃의 암상태로 최아시켰다. 최아시킨 종자를 12줄로 0.8 cm (각 계통별로 3 cm) 간격을 준 뒤 각 줄마다 20개씩 5cm 깊이의 상자(32×23×10 cm)에 심었다. 각 계통별로 2번 반복하였다. 온실에서 3,000 lux의 빛으로 24시간 중 12±1시간 동안 명반응 시키고, 온도는 26-28 ℃, 습도는 60-70%로 유지하며 생장시켰으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 흰등멸구를 처리하지 않은 경우 모든 품종이 잘 자랐다. 흰등멸구를 처리한 경우, 저항성이 있는 청청은 푸른 잎을 나타냈으나, 저항성이 없는 낙동과 TN1은 잎과 줄기가 말라가는 것을 확인하였다. CNDH 품종 중 일부는 청청과 같이 저항성을 나타냈다.
실시예 2. 벼 추출물 및 분석
상기 실시예 1에서 흰등멸구를 접종한 벼와 접종하지 않은 벼의 상층부를 잘라낸 후 5 g의 잎과 줄기를 액체질소를 이용하여 가루로 만들었다. 상기 가루를 90% 메탄올에 추출하였으며, 이를 도 2에 나타내었다.
또한, 상기 메탄올 용액을 50ml의 팔콘 튜브에 넣고 상온에서 3일 동안 암반응 시켰다. 그 후 24±1℃의 소니케이트에서 20분간 반응시키고, 핵산을 이용하여 지방질을 분리하였다. 그 후 증발기(evaporator)를 이용하여 남은 용액을 증발시켰다. 건조시킨 샘플 1g을 HPLC용 메탄올 1 ml에 녹인 후 0.45 ml 필터에 걸러 HPLC용 샘플을 제조하였다. 그 후 상기에서 제조한 샘플을 역상 HPLC 컬럼(reverse-phase HPLC column; ZORBAX 4.625010 mm, particle size 5 mm Agilent, USA)을 이용하여 아세토니트릴(acetonitrile) (A) 용액과 1% 아세트산 (B) 용액을 1 ml/min씩 50분간 흘려주고 UV 254 nm 검출기(1525 pump, 2487 detector and 717 plus autosampler, waters)를 이용하여 HPLC 분석을 수행하였으며, 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, CNDH 계통은 각각 다른 농도 값을 보였으며, 화살표는 코클리오퀴논을 나타낸다. 이는 흰등멸구를 처리하였을 때와 처리하지 않았을 때 각각 다른 양상을 나타내었다.
또한, 상기 코클리오퀴논의 LC/MS 분석을 위하여, 시료를 1000ppm으로 희석하고 320 ℃에서 50 % 메탄올과 0.1 % 포름산을 50 μl/min로 49V 전극을 흘려주었다. 양성 대조군과 음성 대조군의 분자량은 381.50과 469.42m/z였다. 상기 LC/MS 분석 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물인 코클리오퀴논은 플라보노이드와 퀴논에 글리코시드가 붙어있는 구조임을 확인하였다.
실시예 3. QTLs 분석
상기 실시예 2에서 제조한 벼 추출물의 QTLs 분석을 WinQTLcart2.5 version 프로그램을 이용하여 수행하였다. 상기 프로그램은 크로모좀에 있는 각 마커 사이의 유전자 사이의 거리를 이용하여 유전자 정보와 위치를 밝혀내는 것으로, 복합 인터발 맵팅(Composite interval mapping, CIM)은 WinQTLcart2.5 프로그램에 LOD 2.5로 맞추고 계통별 화합물 피크 A와 B의 농도값을 넣었으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1
QLT Marker Chr.a LODb Variation (%) Add.c
qFla8 RM23230-RM3689 8 2.5 30 -1.5
a크로모좀, b로가리즘(logarithms), c상가적 효과(Additive effect)
표 1에 나타낸 바와 같이, 21일간 흰등멸구를 처리한 시료의 QTLs 분석 결과 코클리오퀴논은 크로모좀 8에서 잡혔다. qFla8은 크로모좀 8에 있으며, M23230-RM3689 마커사이에 위치하고, 변이율은 30 % 이고 LOD값은 2.5이었다.
또한, QTLs 분석에 따른 코클리오퀴논과 연관된 크로모좀 별 유전자 위치를 확인하였으며, 이를 도 5에 나타내었다.
도 5에 나타낸 바와 같이, qFla8 유전자는 '청청'에서 유래되었고 흰등멸구 저항성에 연관되어 있음을 확인하였다.
실시예 4. 화합물 분리
상기 실시예 1에서 흰등멸구를 접종한 벼와 접종하지 않은 샘플의 상층부를 잘라낸 후 액체질소를 이용하여 가루로 만들었다. 이를 50ml의 팔콘 튜브에 넣고 90 % 메탄올로 추출하였다. 추출한 용액은 핵산을 이용하여 지방성분을 제거한 후 건조하였다. 건조된 추출물은 컬럼관(직경 10×250 mm)에 실리카겔 60F254 (E-merck)과 함께 넣고 클로로포름:메탄올:1-부탄올:물의 비율을 4:5:6:4로 하는 용액을 이용하여 단일 물질로 분리하였다. 분리된 물질은 TLC를 이용하여 확인하였다. 이때, 전개용매는 클로로포름:메탄올:1-부탄올:물의 비율을 4:5:6:2로 하였으며, 타겟 물질의 농도를 높이기 위해 60 ℃에서 증발시켰다. 상기 TLC 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 타겟물질인 코클리오퀴논을 분리하였으며, 분리된 물질은 갈색병에 담아 20 ℃에서 보관하였다. 분리된 화합물은 코클리오퀴논(cochlioquinone)으로 질량값 381.50 m/z와 469.42 m/z이었다.
실시예 5. 화합물 분리 효율
상기 실시예 4에서 분리된 코클리오퀴논의 분리 효율을 확인하였으며, 이를 표 2에 나타내었다.
표 2
단계 품종 코클리오퀴논(ng/gram 생체중) 효율(%)
영양생장기 청청 7.81±0.29 0.0007
낙동 5.43±0.21 0.0005
TN1 9.67±1.17 0.001
생식생장기 청청 4.91±1.17 0.0004
낙동 3.28±0.16 0.0003
ameanSD.
표 2에 나타낸 바와 같이, 흰등멸구를 접종한 벼로부터 분리된 코클리오퀴논의 분리 효율이 매우 높음을 확인하였다.

Claims (12)

  1. (a) 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a) 단계의 벼 종자를 발아 및 생장시킨 후 수득한 벼 추출물로부터 코클리오퀴논(cochlioquinone)을 분리하는 단계;를 포함하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 멸구는 흰등멸구(whitebacked planthopper; Sogatella furcifera)인 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 벼 종자는 청청, 낙동, 청청 및 낙동의 반수체 또는 TN1인 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 벼 추출물은 벼를 물, 탄소수 1 내지 4의 알코올 또는 이들의 혼합 용매로 추출하여 수득한 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 벼 추출물은 벼를 메탄올로 추출하여 수득한 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는 상기 코클리오퀴논의 분리 전 벼 추출물의 지방을 제거하고 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  7. 제6항에 있어서, 지방의 제거는 에테르(ether), 클로로포름(chloroform), 아세톤(acetone), 벤젠(benzen) 및 헥산(hexane)으로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상의 유기용매를 이용하는 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 분리는 클로로포름(Chloroform), 메탄올(Methanol), 부탄올(Butanol) 및 물로 구성된 용매를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 코클리오퀴논의 분리방법.
  9. 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계를 포함하는, 벼 추출물 내의 코클리오퀴논의 함량을 증진시키는 방법.
  10. 벼 종자에 멸구를 접종시키는 단계를 포함하는, 벼 추출물로부터 코클리오퀴논의 분리 효율을 증진시키는 방법.
  11. 멸구가 접종된, 코클리오퀴논의 함량이 증진된 벼.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 통하여 제조된, 하기 화학식 1로 표시되는 코클리오퀴논.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016000950-appb-I000002
PCT/KR2016/000950 2015-03-24 2016-01-28 흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법 Ceased WO2016153166A2 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/714,607 US10562911B2 (en) 2015-03-24 2017-09-25 Method for isolating flavonoids from rice plant inoculated with whitebacked planthopper

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0040924 2015-03-24
KR1020150040924A KR20160114428A (ko) 2015-03-24 2015-03-24 흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/000952 Continuation-In-Part WO2016153167A1 (ko) 2015-03-24 2016-01-28 흰등멸구를 접종한 벼로부터 크리소에리올을 분리하는 방법

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/000952 Continuation-In-Part WO2016153167A1 (ko) 2015-03-24 2016-01-28 흰등멸구를 접종한 벼로부터 크리소에리올을 분리하는 방법
US15/714,607 Continuation-In-Part US10562911B2 (en) 2015-03-24 2017-09-25 Method for isolating flavonoids from rice plant inoculated with whitebacked planthopper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2016153166A2 true WO2016153166A2 (ko) 2016-09-29
WO2016153166A3 WO2016153166A3 (ko) 2016-11-17

Family

ID=56978739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/000950 Ceased WO2016153166A2 (ko) 2015-03-24 2016-01-28 흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20160114428A (ko)
WO (1) WO2016153166A2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102598633B1 (ko) * 2021-09-30 2023-11-06 경북대학교 산학협력단 크리소에리올 7 또는 코클리오퀴논 9 화합물을 유효성분으로 함유하는 식물병 방제용 조성물 및 이의 용도
KR20240127805A (ko) * 2023-02-16 2024-08-23 경북대학교 산학협력단 Cndh106 벼 품종 유래 미강 및 쌀겨 추출물을 유효성분으로 포함하는 염증성 장질환 예방 또는 치료용 약학 조성물

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101411302B1 (ko) * 2010-12-17 2014-07-03 경희대학교 산학협력단 벼 지상부 추출물, 벼 지상부 분획물, 이로부터 분리된 플라보노리그난 화합물 또는 이의 약학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 함유하는 염증성 질환의 예방 및 치료용 약학적 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016153166A3 (ko) 2016-11-17
KR20160114428A (ko) 2016-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2941862C (en) Sixteen-membered macrolide compound and applications thereof
CN102870742A (zh) 一种海氏桨角蚜小蜂的人工大规模饲养方法
WO2018105936A1 (ko) 섬단풍나무의 캘러스 유도 또는 증식용 배지 및 이를 이용한 캘러스 유도 또는 증식방법
Talekar et al. Screening chickpea genotypes for resistance to rhizoctonia bataticola in controlled conditions
WO2016089166A1 (ko) 신규한 항바이러스용 조성물 및 이를 이용한 식물바이러스의 방제 방법
CN108739675B (zh) 一种双斑恩蚜小蜂规模化繁殖的方法
WO2016153166A2 (ko) 흰등멸구를 접종한 벼로부터 코클리오퀴논을 분리하는 방법
Stanilova et al. Influence of nutrient medium composition on in vitro growth, polyphenolic content and antioxidant activity of Alchemilla mollis
WO2016153167A1 (ko) 흰등멸구를 접종한 벼로부터 크리소에리올을 분리하는 방법
Miclea et al. Propagation of Drosera rotundifolia and Drosera capensis in an in vitro culture system.
CN111657303A (zh) 一种杀灭草地贪夜蛾的绿僵真菌制剂
WO2020101415A1 (ko) 우수한 살충 효과 및 포자생성능을 갖는 신규 보베리아 바시아나 knu-101 균주 및 이의 용도
Kaur et al. Resistance potential of indeterminate tomato lines against root knot nematode (Meloidogyne incognita)
Sharma et al. Biology of brinjal shoot and fruit borer (Leucinodes orbonalis Guenee) on brinjal crop under laboratory conditions
Karamian et al. Plant regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis in Verbascum sinuatum L.
US10562911B2 (en) Method for isolating flavonoids from rice plant inoculated with whitebacked planthopper
Awasthi et al. Morphogenetic studies and in vitro propagation of two mosses: Philonotis thwaitesii Mitt, and Brachythecium plumosum (Hedw.) BSG
WO2019098598A1 (ko) 콩과식물 배양근을 이용한 쿠메스트롤 생산 방법
Arumugam et al. In vitro propagation and antibacterial activity of Clitoria ternatea Linn.
KR101887893B1 (ko) 흰등멸구를 접종한 벼로부터 화합물을 분리하는 방법
Oliveira et al. In vitro multiplication of Tabernaemontana fuchsiaefolia L.(Apocynaceae)
Rose et al. 1.4. 2 Laboratory and mass rearing
JP3870234B2 (ja) カンプトテシン生産植物の育成方法及びカンプトテシンの生産方法
Deshmukh et al. In vitro propagation and determination of genetic stability of micropropagated plants of Stevia rebaudiana
WO2024136542A1 (ko) 포토랍두스 시네리아 nb-yg4-3 균주, 이를 포함하는 방제용 조성물 및 이를 이용한 방제 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16768985

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16768985

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2