수생관속식물의 남세균 생장억제 활성과 활성물질 탐색에 관한 연구
Growth Inhibition and the Active Compounds of Aquatic Vascular Plants against Microcystis aeruginosa
- 주제(키워드) 수생식물 , allelopathy , 알레로파시 , 타감작용 , anti-oxidant , 항산화 , anti-bacterial , 항균 , anti-cyanobacterial , 항조 , FTIR , 전외선분광
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 최홍근
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000010387
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
It has been reported that aquatic vascular plants such as Myriophyllum spicatum and Ceratophyllum demersum have allelopathic effects green algae and bacteria. In this study, I intended to figure out allelopathic activities of various aquatic plant species and to compare their inhibition effects against bacteria based on different methods. Total of 34 dried samples from 26 plant species were extracted by 80 % methanol. The antioxidant test was carried out with radical scavenging activity method using DPPH as a control. Bioassay experiments were carried out against Escherichia coli and Microcystis aeruginosa., Fourier Transform Infrared (FT-IR) spectra were profiled over the 4,000∼650 cm-1 and processed using the spectrum GX in ATR mode. The cell density was measured of optical density on 550 nm every hour to get E. coli growth pattern then E. coli was cultured at the conditions of LB medium/ 37 ℃/ 150 rpm. M. aeruginosa was cultured at the conditions of L16 medium/ 25 ℃/ 150 rpm/ 2000 lux at the growth chamber of, Light/Dark cycle (16/8). Absorbance (O.D. 610∼800 nm) was measured on 2 days and calculated by the concentration of chlorophyll-a. Among the aquatic plants, Brasenia schreberi, Persicaria amphibia and Trapa japonica showed higher DPPH radical scavenging activities than other palnts. B. schreberi, P. amphibia, T. japonica and Myriophyllum spicatum growth showed more strong inhibition activities against cyanobacteria than other plants. Among two activities were analyzed to show a positive correlationship. However, most of methanol extract from aquatic plants showed low growth inhibition activity against E. coli except B. schreberi extract. FT-IR analyses showed that this method could be useful for fast screening techniques instead of bioassay because verified positive correlation was found between growth inhibition activity against M. aeruginosa and FT-IR spectra of methanol extract of aquatic plants. B. schreberi extract showed the highest growth inhibition activity among 26 aquatic plants based on bioassay results so that I tried to test the growth inhibition activities of methanol extracts from different part of plants against M. aeruginosa. As a result, leaf and gelly extracts of B. schreberi showed higher inhibition activities than other parts. This study suggest that some of aquatic plants has allelopathic activities against cyanobacteria and using FT-IR profiles would be helpful for a fast screening of their activities.
more목차
논문요약 ⅰ
목 차 ⅲ
List of Figures ⅶ
List of Tables ⅸ
약 어 ⅹ
I. 서론 1
II. 재료 및 방법 7
1. 시료채집 및 전처리 7
가. 수생관속식물 시료 7
나. 수생식물 건체의 용매 추출, 농축 및 정량 12
다. 순채(B. schreberi)의 용매 추출과 용매 분획 12
2. DPPH(2,2-diphenyl-2-picrylhydrazyl)의 라디칼 소거 활성을 이용한 항산화 활성 측정 13
가. 시료 추출물 전처리 및 라디칼 소거능 측정 13
나. DPPH 라디칼 소거 활성에 대한 분석 및 산출 13
3. 대장균(Escherichia coli) JM 109 생장억제 활성 측정 14
가. 대장균(E. coli)배양 및 배양액의 흡광도 측정 14
나. 대장균(E. coli)배양 결과 분석 및 생장률 산출 14
4. 남세균(Microcystis aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 15
가. 남세균(M. aeruginosa) 배양 및 배양액의 흡광도 측정 15
나. 남세균(M. aeruginosa) 배양 결과 분석 및 엽록소-α양 산출 15
5. FT-IR (Fourier Transform Infra-Red) spectrum 측정 및 데이터 처리 16
가. 적외선 흡수 스펙트럼 측정 16
나. FT-IR 스펙트럼 데이터 산출 16
6. 활성간의 상관성 분석 및 FT-IR 스펙트럼 분석 17
가. 생물학적 활성간의 상관성 분석 17
나. 생물학적 검증과 FT-IR 데이터간의 상관성 분석 17
III. 결과 18
1. 수생식물 메탄올 추출물에 대한 결과 18
가. 수생식물 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성 18
나. 수생식물 추출물에 대한 대장균(E. coli) JM 109 생장억제 활성 22
다. 수생식물 추출물에 대한 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 22
2. 수생식물 메탄올 추출물의 FT-IR 측정 결과 25
가. 수생식물 메탄올 추출물의 FT-IR 스펙트럼 25
나. 생물학적 검증과 FT-IR 데이터간의 상관성 26
3. 순채(B. schreberi) 추출물에 대한 세부 결과 31
가. 순채 기관별 추출물에 대한 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 31
나. 순채 분획층 대한 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 32
다. 순채(B. schreberi) 분획층의 1차 분획물 33
1) 에틸아세테이트(EtOAc)층의 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 33
2) 부탄올(BuOH)층의 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 33
라. 순채(B. schreberi) 최종 분획 물질 36
1) 에틸아세테이트(EtOAc)층의 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 36
2) 부탄올(BuOH)층의 남세균(M. aeruginosa) UTEX 2385 생장억제 활성 측정 36
IV. 고찰 39
1. 연구 대상 식물군의 전처리와 실험방법 39
2. 수생식물 추출물의 라디칼 소거 활성과 대장균 생장억제 분석, 비교 40
3. 수생식물 추출물의 남세균 생장 억제 활성과 생물학적 검증과의 비교 42
4. 수생식물 추출물의 생물학적 검증과 분광학적 데이터의 비교 46
5. 순채 추출물의 기관별, 분획결과와 남세균 생장 억제 활성 48
V. 결론 51
VI. 참고문헌 53
Abstract 65
