식물이 정유를 함유하는 이유

[신천옹]

식물이 정유를 함유하는 이유

   정유의 기능 또는 작용이 식물에게 주는 선택적 이점이 무엇인지 알 필요가 있다. 식물에 대한 이익은 명백히 상업상의 이익에 연결되기 때문이다. 정유의 사용에 대한 연구가 계속되어져 정유의 작용과 특성이 밝혀지고 있다.

   초식동물이 식물을 먹는 것과 곤충의 공격으로부터의 방어작용으로 정유를 생각할 수 있는데, 그 예로 테르펜류는 식물을 먹는 곤충과 포유동물에 대한 독소이자 섭식퇴치제이다. 소나무와 전나무의 침엽, 잔가지, 줄기에 존재하는 수지선 resin duct에 모노테르펜이 축적되는데, 침엽수의 심각한 해충인 나무좀 등 많은 곤충에 독성을 나타낸다. 페퍼민트의 주요성분인 멘톨과 레몬의 주요성분인 리모넨도 이에 해당하며, 초식유충의 성장을 저해하는 곤충호르몬으로서 작용하거나 직접 방충제의 역할 등, 여러 방법으로 관여한다. 곤충의 공격을 받으면 식물의 정유분비선이 증가한다는 것도 이미 알려져 있다.

   세균, 진균, 그 밖의 미생물의 공격으로부터 식물을 보호하는 정유의 항균, 항진균작용은 수많은 in vitro실험을 통한 논문에서 소개되고 있다.

   정유는 수분자와 종자를 산포시켜 주는 동물의 유인작용도 하는데, 벌과 모기, 박쥐 등을 끌어들여 수분의 도움을 받기도 한다.

   식물 자신이 입은 상처의 치유를 돕고, 에너지 저장소로서의 역할도 하기 때문에 좋지 않은 환경에서도 생존을 가능케 한다. 식물은 탈수를 방지하고 고온으로 건조된 기후로부터 자신의 몸을 지키기 위하여 휘발성 오일의 막으로 식물을 덮고 있어 잎으로부터의 수분손실을 막는다. 유카리푸터스는 그 잎 중량의 10%가 오일이다.

또한 이웃하는 식물의 생장을 제한한다면 햇빛, 물, 영양소에 접근할 수 있는 기회가 커지고 진화 적응도를 높이게 될 것이다. 단순페닐프로파노이드(카페인산과 페룰산)와 안식향산 유도체는 실험실의 실험에서 많은 식물의 발아와 생장을 저해하는 것으로 알려져 있다.

* 식물의 화학병기의 예

1. 테르펜 terpene = 테르페노이드

정유는 대부분 모노테르펜, 세스키테르펜류에 속한다. 중요한 식물호르몬인 지베렐린은 디테르펜, 인지질과 상호작용하여 세포막을 안정화시키는 필수성분인 스테롤은 트리테르펜 유도체, 광합성에서 보조색소로 작용하며 광산화로부터 광합성조직을 보호하는 카로티노이드(노란색, 오렌지색, 붉은색)는 테트라테르펜이다.

⦁카데놀라이드(트리테르펜) : 나트륨, 칼륨 활성화 ATP가수분해효소에 영향을 주기 때문에 사람의 심장근육에 치명적인 효과를 나타낸다. 적절한 양으로 처리하면 심박동 조절이 가능하므로 디기탈리스Digitalis의 종에서 추출한 카놀라이드는 심장병 환자에 처방되기도 했다.

⦁사포닌 : 스테로이드이자 트리테르펜 배당체이다. 비누의 특성을 가지며 거품이 난다. 스테롤과 복합체를 형성하는 능력 때문에 독성이 있다고 한다.

2. 페놀성 phenolic 화합물

초식동물과 병원체에 대한 방어화합물의 역할, 수분자와 열매 산포자의 유인, 해로운 자외선 흡수, 가까운 곳에서 경쟁하는 식물들의 생장 저해작용을 한다.

⦁푸라노크마린 furanocoumarine(셀러리, 파슬리 등의 산형과 식물에 풍부) : 광독성

⦁카페인산, 페룰산 : 타감작용 allelopathy(이웃 식물의 생장 제한)

⦁리그닌 lignin : 세포벽과 셀룰로오즈와 다른 다당류와의 공유결합으로 줄기와 유관속조직을 강화시켜 식물이 건조한 육지 점령을 유리하게 하고, 물리적 단단함을 부여하므로 동물에 쉽게 먹히지도, 소화도 곤란하다.

⦁플라보노이드 flavonoid : 과일과 야채에 포함된 식물호르몬의 역할, 식물색소. 안토시아닌은 동물을 유인하는 색(적색, 분홍, 자주, 청색)을 띠는 플라보노이드이다. 자외선 손상으로부터 식물을 보호한다.

⦁이소플라보노이드 isoflavonoid : 항미생물 활성, 강력한 살충효과

⦁탄닌 nannin : 콜라겐 단백질과 결합하여 열, 물, 미생물에 대한 저항성을 증가시킨다. 초식동물의 생장과 생존을 감소시키는 일반독소로 섭식퇴치제로 작용. 익지 않은 열매는 탄닌 수준이 매우 높으며 외부 세포층에 농축된다. 붉은 포도주의 폴리페놀(탄닌)은 혈관을 수축시키는 신호분자 엔도텔린의 형성을 차단하는 사실이 밝혀져서 심장병의 위험이 감소되므로 건강상 유익한 것으로 알려져 있기도 하다.

3. 질소함유 화합물

⦁알칼로이드 alkaloid : 신경계 성분, 특히 화학전달물질을 방해하기도 하고, 막수송, 단백질합성, 여러 효소활성에 영향을 미친다. strychnine, atropine, coniine(독미나리의)은 알칼로이드 독물로 상당량 섭취할 경우, 사람에게 유해하다. 그러나 소량 섭취하면 약리학적으로 유용한 경우가 있다. morphine, codeine, scopolamine은 의학에 사용되는 일부이고, cocaine, nicotine, caffeine은 기호품이나 마약 등 비의학적 목적을 위해 널리 사용된다.

   그밖의 많은 종류들이 있지만 이만 생략하기로 한다. 식물이 살아있는 동안 이러한 수많은 분자들이 각각 다른 기능을 가지고, 어떤 것은 세포로부터 세포에 메시지를 전달하는 화학신호 전달자로서, 어떤 것은 새로운 세포 구조를 형성하고, 어떤 것은 포식동물로부터 자신을 보호하기 위하여, 어떤 것은 수분을 위하여 곤충을 유인하는 등 여러 역할을 한다.

[출처] 식물이 정유를 함유하는 이유|작성자 Mami Handmade

[신천옹]

http://blog.daum.net/ulkun2002/605 피톤치드의 생성