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피톤치드

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목차

1. 개요

피톤치드는 식물이 해충이나 병원균으로부터 자신을 보호하기 위해 발산하는 휘발성 물질을 의미한다. 1930년대 러시아의 보리스 토킨에 의해 명명되었으며, 식물에서 유래된 'Phyto'와 '죽이다'를 뜻하는 'cide'의 합성어이다. 피톤치드는 비배설성과 휘발성 두 종류로 나뉘며, 소나무, 참나무, 마늘, 양파 등 다양한 식물에서 발견된다. 이러한 피톤치드는 항균 효과를 가지며, 곤충의 자율 신경계에 작용하거나 미생물을 표적으로 한다. 피톤치드는 의학적 사용, 온실 식물 보호, 식품 보존 등 다양한 분야에서 연구되고 있으며, 한국을 포함한 여러 국가에서 전통 의학, 보완대체의학 등에 활용된다.

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피톤치드
개요
정의식물이 만들어 내는 항균 물질
어원식물을 의미하는 그리스어 'phyto'
죽이다는 의미의 라틴어 'caedo'
상세 정보
작용식물 스스로를 보호하기 위해 생성
숲 속에 들어가면 느낄 수 있는 상쾌한 냄새의 주성분
효과스트레스 완화
심리적 안정
면역력 강화
주요 성분테르펜
페놀 화합물
알칼로이드
글리코시드
활용
분야산림욕
아로마테라피
건축 자재 (향균 효과)
관련 상품화장품
의약품
생활용품

2. 어원

1930년경 러시아 레닌그라드 대학교의 Boris P. Tokin|보리스 토킨영어은 식물을 손상시키면 그 주변의 세균 등이 사멸하는 현상을 발견했다. 보리스 토킨은 이를 식물이 주변에 어떤 휘발성 물질을 방출했기 때문이라고 생각하여 이 물질을 피톤치드라고 명명했다. 피톤치드는 "식물"을 의미하는 "Phyto"와 "죽이다"를 의미하는 "cide"에서 만들어진 조어이다. 또한 소나무나 편백과 같은 침엽수에서 발산되는 피톤치드가 숲 속에서 사람을 편안하게 하는 성분임을 밝혀냈다.[1]

3. 종류 및 특성

피톤치드는 1930년경 러시아 레닌그라드 대학교의 보리스 토킨(Борис Петрович Токин)이 발견한 현상이다. 그는 식물이 손상되면 주변의 세균 등이 사멸하는 것을 보고, 식물이 어떤 휘발성 물질을 방출한다고 생각하여 '피톤치드'라는 이름을 붙였다. 피톤치드는 "식물"을 의미하는 "Phyto"와 "죽이다"를 의미하는 "cide"를 합쳐 만든 조어이다. 소나무나 편백과 같은 침엽수에서 발산되는 피톤치드는 숲 속에서 사람을 편안하게 하는 성분으로 알려져 있다.

3. 1. 비배설성 피톤치드

식물의 정유에 포함된 테르페노이드 등에는 살균력을 가진 성분이 많이 포함되어 있으며, 이러한 물질이 피톤치드의 본체로 생각된다.

비슷한 성질을 가진 물질을 가리키는 말로 파이토알렉신이 있다. 파이토알렉신은 식물이 곤충에게 식해를 입거나 병원균에 감염되었을 때만 생합성되어 곤충을 기피시키거나 병원균을 살균하여 방어하는 물질을 가리킨다. 이에 반해 피톤치드는 상시 생합성된다. 파이토알렉신은 플라보노이드나 테르페노이드에 속하는 경우가 많지만, 정유에 포함된 성분에 비해 분자량이 크고 휘발성은 훨씬 낮다. 피톤치드의 원래 의미에서 벗어나, 파이토알렉신을 포함한 살균력을 가진 물질 전반을 피톤치드라고 칭하거나, 식물이 생합성하는 생리 활성 물질 전반을 총칭하여 피톤치드라고 부르는 경우도 있다.

3. 2. 휘발성 피톤치드

피톤치드에는 비배설성 피톤치드와 휘발성 피톤치드 두 가지 종류가 있다. 비배설성 피톤치드는 세포의 원형질에서 발견되며, 양파, 마늘, 고추냉이가 이에 해당한다.[3] 휘발성 피톤치드는 대기, 토양 및 물로 방출되며, 소나무, 참나무, 유칼립투스, ''고삼'' 속 식물들이 여기에 속한다.[3]

일부 피톤치드는 식물을 먹는 곤충의 자율 신경계에 작용하며, 다른 피톤치드는 주로 미생물을 표적으로 한다. 피톤치드의 항균 효능과 범위는 종에 따라 크게 다르다. 어떤 것은 여러 종류의 원생동물, 박테리아, 곰팡이, 곤충을 몇 분 또는 몇 초 안에 죽일 수 있으며, 다른 것은 몇 시간이 걸리거나 해충에게만 해를 끼칠 수 있다. 피톤치드는 "식물 보호자" 역할 외에도 해충의 번식을 방해하기도 한다.[3]

1 헥타르의 소나무 숲은 하루에 약 5kg의 휘발성 피톤치드를 대기 중으로 방출하여 공기 중의 미생물량을 감소시키고 숲의 대기를 사실상 살균하여 200m3~300m3개의 세균 세포만 포함하게 된다. 이러한 효과는 활엽수림보다 침엽수림에서 더 흔하게 나타난다.[3]

삼나무, 마늘,[9] 아카시아, 참나무, 양파, 소나무, 티트리, 많은 향신료 등이 피톤치드를 뿜어낸다. 마늘에는 알리신과 디알릴 설파이드가 들어 있고, 소나무에는 알파-피넨, 카렌, 미르센 및 기타 테르펜이 들어 있다. ''고삼''에는 소포라플라바논 G가 들어 있다.

5,000개 이상의 휘발성 물질이 박테리아, 곰팡이, 곤충으로부터 식물을 보호한다. 피톤치드는 공격하는 유기체의 성장을 억제하거나 방지하는 방식으로 작용한다.

4. 과학적 근거

1930년경 러시아 레닌그라드 대학교의 보리스 토킨(Токін Борис Петрович)은 식물이 손상되면 그 주변의 세균 등이 사멸하는 현상을 발견했다. 보리스 토킨은 이를 식물이 주변에 어떤 휘발성 물질을 방출했기 때문이라고 생각하여 이 물질을 피톤치드라고 명명했다. 피톤치드는 "식물"을 의미하는 "Phyto"와 "죽이다"를 의미하는 "cide"에서 만들어진 조어이다. 또한 소나무나 편백과 같은 침엽수에서 발산되는 피톤치드가 숲 속에서 사람을 편안하게 하는 성분임을 밝혀냈다.

4. 1. 파이토알렉신과의 비교

식물의 정유에 포함된 테르페노이드 등에는 살균력을 가진 성분이 많이 포함되어 있으며, 이러한 물질이 피톤치드의 본체로 생각된다.

파이토알렉신은 비슷한 성질을 가진 물질을 가리키는 말이다. 파이토알렉신은 식물이 곤충에게 식해를 입거나 병원균에 감염되었을 때만 생합성되어 곤충을 기피시키거나 병원균을 살균하여 방어하는 물질을 가리킨다. 이에 반해 피톤치드는 상시 생합성된다. 파이토알렉신은 플라보노이드나 테르페노이드에 속하는 경우가 많지만, 정유에 포함된 성분에 비해 분자량이 크고 휘발성은 훨씬 낮다. 피톤치드의 원래 의미에서 벗어나, 파이토알렉신을 포함한 살균력을 가진 물질 전반을 피톤치드라고 칭하거나, 식물이 생합성하는 생리 활성 물질 전반을 총칭하여 피톤치드라고 부르는 경우도 있다.

4. 2. 항균 효과

1 헥타르의 소나무 숲은 하루에 약 5kg의 휘발성 피톤치드를 대기 중으로 방출하여 공기 중의 미생물량을 감소시키고 숲의 대기를 사실상 살균하여 200~300개의 세균 세포/m3만 포함하게 된다. 이러한 효과는 활엽수림에 비해 침엽수림에서 더 흔하게 나타난다.[3]

피톤치드의 항균 특성으로 인해, 의학적 사용,[4][5][6][7] 온실 식물 보호, 그리고 과일과 채소와 같은 부패하기 쉬운 물품의 운송 및 보관에 대한 연구가 진행되어 왔다.

소포라플라바논 G라는 휘발성 피톤치드는 메티실린 내성 ''황색 포도상구균''[8] (MRSA) 및 반코마이신 내성 ''장구균'' 박테리아에 대한 잠재적 사용 가능성 때문에 특히 주목받고 있다. 삼나무, 마늘,[9] 아카시아, 참나무, 양파, 소나무, 티트리, 많은 향신료 등 많은 식물들이 피톤치드를 뿜어낸다. 마늘에는 알리신과 디알릴 설파이드가 들어 있다. 소나무에는 알파-피넨, 카렌, 미르센 및 기타 테르펜이 들어 있다. ''고삼''에는 소포라플라바논 G가 들어 있다.

5,000개 이상의 휘발성 물질이 식물을 박테리아, 곰팡이, 곤충으로부터 보호한다. 피톤치드는 공격하는 유기체의 성장을 억제하거나 방지함으로써 작용한다. 식물의 정유에 포함된 테르페노이드 등에는 살균력을 가진 성분이 많이 포함되어 있으며, 이러한 물질이 피톤치드의 본체로 생각된다.

파이토알렉신은 비슷한 성질을 가진 물질을 가리키는 말이다. 파이토알렉신은 식물이 곤충에게 식해를 입거나 병원균에 감염되었을 때만 생합성되어 곤충을 기피시키거나 병원균을 살균하여 방어하는 물질을 가리킨다. 이에 반해 피톤치드는 상시 생합성된다. 파이토알렉신은 플라보노이드나 테르페노이드에 속하는 경우가 많지만, 정유에 포함된 성분에 비해 분자량이 크고 휘발성은 훨씬 낮다. 피톤치드의 원래 의미에서 벗어나, 파이토알렉신을 포함한 살균력을 가진 물질 전반을 피톤치드라고 칭하거나, 식물이 생합성하는 생리 활성 물질 전반을 총칭하여 피톤치드라고 부르는 경우도 있다.

5. 활용

피톤치드는 항균 특성을 지녀 다양한 분야에서 활용되며, 그 가능성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 의학적 사용,[4][5][6][7] 온실 식물 보호, 부패하기 쉬운 과일 및 채소의 운송 및 보관 등에 대한 연구가 이루어지고 있다. 특히 소포라플라바논 G는 메티실린 내성 ''황색 포도상구균''[8] (MRSA) 및 반코마이신 내성 ''장구균'' 박테리아에 대한 잠재적 사용 가능성으로 주목받고 있다.

5. 1. 한국에서의 활용

피톤치드는 우크라이나, 한국, 중국, 일본에서 사용되며, 보완대체의학[10], 아로마테라피, 수의학에서도 사용된다.

5. 2. 기타 활용

피톤치드의 항균 특성으로 인해, 의학적 사용 가능성,[4][5][6][7] 온실 식물 보호, 그리고 과일과 채소와 같은 부패하기 쉬운 물품의 운송 및 보관에 대한 연구가 진행되어 왔다.

소포라플라바논 G라는 휘발성 피톤치드는 메티실린 내성 ''황색 포도상구균''[8] (MRSA) 및 반코마이신 내성 ''장구균'' 박테리아에 대한 잠재적 사용 가능성 때문에 특히 주목받고 있다. 피톤치드는 우크라이나, 한국, 중국, 일본에서 사용되며, 보완대체의학,[10] 아로마테라피, 수의학에서도 사용된다.

참조

[1] 웹사이트 Ректоры Томского университета, page 111 https://vital.lib.ts[...]
[2] 웹사이트 Phytoncide http://encyclopedia2[...] The Great Soviet Encyclopedia, 3rd Edition (1970-1979)
[3] 논문 Phytoncides and Phytoalexins – Vegetal Antibiotics
[4] 논문 "Phytoncides (wood essential oils) induce human natural killer cell activity."
[5] 논문 "Effect of phytoncide from trees on human natural killer cell function."
[6] 논문 "A forest bathing trip increases human natural killer activity and expression of anti-cancer proteins in female subjects."
[7] 논문 "Visiting a forest, but not a city, increases human natural killer activity and expression of anti-cancer proteins."
[8] 논문 Antibacterial activity of flavanone isolated from Sophora exigua against methicillin-resistant Staphylococcus aureus and its combination with antibiotics.
[9] 논문 "The phytoncide activity of several varieties of garlic stored for different periods of time"
[10] 논문 "Phytoncides and phytoncide therapy"

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