환경부 소속 국립생물자원관은 식물에 있는 화학성분 분석을 통해 단풍나무 등 62종의 자생 식물종을 구분하는 데에 기여하는 물질을 밝혀냈다. 또한, 이들 식물종에 함유된 항산화 물질도 확인했다.

 국립생물자원관은 2015년부터 최근까지 이충환 건국대 교수팀과 공동으로 자생식물 62종의 대사체 분석을 통해 유사한 식물군을 구분할 수 있는 대표물질을 찾아냈다.

   ※ 대사체: 동‧식물‧미생물의 대사를 통해 생성되는 물질

   연구진은 단풍나무, 복분자딸기, 신갈나무 등 자생식물 62종의 대사체 분석 데이터에 대해 계층적 군집을 분석했다. 

   그 결과, 항산화 물질로 알려진 퀸산(quinic acid), 갈릭산(gallic acid), 쿼세틴(quercetin), 카테킨(catechin) 등 16개의 물질이 식물의 6개 과(科)를 구분할 수 있는 대표물질임을 밝혀냈다.

   ※ 계층적 군집분석(Hierarchical Clustering analysis): 가까운 개체끼리 차례로 묶거나 멀리 떨어진 개체를 차례로 분리하여 몇 개의 집단으로 나누는 분석법

   ※ 6개 과: 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 콩과, 국화과, 장미과

   특히, 퀸산(quinic acid), 갈릭산(gallic acid), 쿼세틴 유도체 (quercetin derivatives), 캠페롤 유도체(kaempferol derivatives) 등 13개의 물질은 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과에서 다른과 (콩과, 국화과, 장미과)에 비해 상대적으로 높은 함량을 나타냈다. 예를 들어, 카테킨(catechin)은 국화과, 쿼세틴(quercetin)은 자작나무과, 캠페롤-7-루티노사이드(kampferol-7-O-rutinoside)는 참나무과 식물에서 높은 함량을 보였다.

   연구진은 단풍나무과의 식물종을 구분할 수 있는 물질로 퀸산 유도체(quinic acid derivatives), 탄닌 유도체(tannin derivatives), 아세로제닌 유도체(acerogenin derivatives) 등 30종류의 대표물질도 함께 찾아냈다.

 연구진이 항산화 효능과 대표물질들과의 상관관계를 분석한 결과 단풍나무과, 자작나무과, 참나무과에서 항산화 물질이 높게 나타났다.

   단풍나무과와 자작나무과, 참나무과에서는 항산화 물질로 알려진 플라보노이드 계열의 쿼세틴 유도체(quercetin derivatives) 및 캠페롤 유도체(kaemferol derivatives)가 콩과, 국화과, 장미과에 비해 상대적 함량이 높게 확인됐다. 

   특히, 단풍나무과 식물 중 항산화 효능이 가장 높게 나타난 신나무는 비타민씨 보다 항산화 효능이 좋은 물질로 알려진 메이플렉신(maplexin) 계열의 물질을 갖고 있는 것으로 밝혀졌다.

 연구진은 이번 연구 결과를 국제적 저명학술지인 몰레큘스(Molecules)와 플로스원(PLOS ONE)에 2015년 11월과 2018년 6월에 각각 게재했다. 

 서흥원 국립생물자원관 생물자원활용부장은 “식물이 갖고 있는 고유물질은 식물을 분류하고, 유용성을 평가하는 데에 중요한 정보가 됨은 물론, 자생식물의 활용성 증대에 크게 기여할 것”이라며, 

  “이번 연구에 한정하지 않고 앞으로도 다른 자생식물로 연구대상을 늘릴 계획”이라고 밝혔다. 

붙임  1. 자생식물 62종의 화학적 분류 및 항산화 관련 대표물질.

      2. 단풍나무과 종을 구분하는 대표물질 및 항산화 물질.

      3. 질의응답.

      4. 전문용어 설명.  끝.

붙임1 자생식물 62종의 화학적 분류 및 항산화 관련 대표물질

① 자생식물 62종의 화학적 분류

  - 자생식물 62종은 대사체 분석 및 데이터의 계층적 군집 분석 결과, 각 종이 속하는 6개의 과(단풍나무과, 자작나무과, 참나무과, 콩과, 국화과, 장미과)로 분류