참돌꽃 (Rhodiola sachalinensis A. Bor) 캘러스에서 elicitor와 전구체에 의한 Salidroside 생산성의 변화 Production of Salidroside in Rhodiloa sachalinensis A. Bor Callus by the Elicitation and Precursor원문보기
참돌꽃 캘러스로부터 elicitor와 전구체가 salidroside 생산에 미치는 영향을 조사하였다. Elicitor로서 효모추출물, 연자성 세라믹, methyl jasmonate, jasmonic acid, ascorbic acid, 및 중금속 ($CuCl_2$/$CdCl_2$)을 캘러스 배양에 처리하였다. 효모추출물 $0.2g/\ell$농도로 처리한 결과 처리하지 않은 대조구에 보다 3.45배 증가시켰다. 사용된 elicitor 중 효모추출물이 가장 높은 salidroside 생산을 보여 가장 적합한 elicitor로 사료된다. 전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일 간 배양 처리하였다. Salidroside 함량분석 결과 캘러스로부터 전구체들은 유용물질 생합성에 영향을 주지는 않았다. 캘러스 배양에 첨가 처리된 L-tyrosine의 모든 농도의 경우에는 캘러스 생장뿐만 아니라 salidroside 생산을 감소시켰다.
참돌꽃 캘러스로부터 elicitor와 전구체가 salidroside 생산에 미치는 영향을 조사하였다. Elicitor로서 효모추출물, 연자성 세라믹, methyl jasmonate, jasmonic acid, ascorbic acid, 및 중금속 ($CuCl_2$/$CdCl_2$)을 캘러스 배양에 처리하였다. 효모추출물 $0.2g/\ell$농도로 처리한 결과 처리하지 않은 대조구에 보다 3.45배 증가시켰다. 사용된 elicitor 중 효모추출물이 가장 높은 salidroside 생산을 보여 가장 적합한 elicitor로 사료된다. 전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일 간 배양 처리하였다. Salidroside 함량분석 결과 캘러스로부터 전구체들은 유용물질 생합성에 영향을 주지는 않았다. 캘러스 배양에 첨가 처리된 L-tyrosine의 모든 농도의 경우에는 캘러스 생장뿐만 아니라 salidroside 생산을 감소시켰다.
The effect of elicitor and precursor on salidroside production from Rhodiola sachalinensis A.Bor callus cultures was investigated. Callus cultures were treated with yeast extract, soft-ferrite ceramics powder, methyl jasmonate, ascorbic acid, jasmonic acid and $CuCl_2$/$CdCl_2$...
The effect of elicitor and precursor on salidroside production from Rhodiola sachalinensis A.Bor callus cultures was investigated. Callus cultures were treated with yeast extract, soft-ferrite ceramics powder, methyl jasmonate, ascorbic acid, jasmonic acid and $CuCl_2$/$CdCl_2$ as an elicitor. When callus cultures were treated with $0.2g/\ell$ of yeast extract, salidroside production from callus treated with yeast extract is 3.45 times higher than that of the controlled group. Among of them, callus cultures treated with yeast extract produced the highest salidroside. Callus cultures were treated with L-phenylalanine and L-tyrosine as a precursor for 4 days. The result of salidroside content analysis showed that all feeding of precursors not affected salidroside production from callus cultures. In case of L-tyrosine fed into callus cultures, both callus growth and salidroside production decreased at all concentrations.
The effect of elicitor and precursor on salidroside production from Rhodiola sachalinensis A.Bor callus cultures was investigated. Callus cultures were treated with yeast extract, soft-ferrite ceramics powder, methyl jasmonate, ascorbic acid, jasmonic acid and $CuCl_2$/$CdCl_2$ as an elicitor. When callus cultures were treated with $0.2g/\ell$ of yeast extract, salidroside production from callus treated with yeast extract is 3.45 times higher than that of the controlled group. Among of them, callus cultures treated with yeast extract produced the highest salidroside. Callus cultures were treated with L-phenylalanine and L-tyrosine as a precursor for 4 days. The result of salidroside content analysis showed that all feeding of precursors not affected salidroside production from callus cultures. In case of L-tyrosine fed into callus cultures, both callus growth and salidroside production decreased at all concentrations.
YE 농도가 참돌꽃 callus의 생장 및 salidroside의 함량에 어떤 영향을 주는지 조사하고자 0, 0.1, 0.2, 0.4 및 0.8g/ℓ 농도로 처리하였다. 그 결과 대조구에 비해 YE 농도가 0.
5 및 1mM 농도로 24일의 배양 기간 중 수확 4일전에 처리하였다. 연자성 세라믹 분말 (SCP, Soft-ferrite Ceramic Powder) 0.01, 0.02, 0.04 및 0.08g/ℓ농도로, ascorbic acid는 0.01, 0.1, 0.5 및 1mM 농도로, 중금속인 CuCl 와 CdCl 은 각각 0.2, 1, 5 및 10mM 2 2 농도로 처리하였다. 전구체로 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 0.
2, 1, 5 및 10mM 2 2 농도로 처리하였다. 전구체로 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 0.05, 0.1, 0.5 및 1mM 농도로 처리하였으며 24일 배양 기간 중 수확 4일전에 처리하였다.
사용된 elicitor 중 효모추출물이 가장 높은 salidroside 생산을 보여 가장 적합한 elicitor로 사료된다. 전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일간 배양 처리하였다. Salidroside 함량분석 결과 캘러스로부터 전구체들은 유용물질 생합성에 영향을 주지는 않았다.
참돌꽃 callus 배양에서 salidroside 생산에 MeJA와 JA가미치는 영향을 조사하였다. 참돌꽃 callus를 1㎎/ℓNAA와 5㎎/ℓBA의 식물 생장 조절제가 첨가된 2B5 액체배지에 20 일간 배양을 하고 다양한 농도의 MeJA를 4일간 처리한 결과 MeJA를 0.
대상 데이터
농축된 시료는 MeOH 3㎖로 재용해시켜 HPLC 분석에 사용하였다. HPLC (Water Co., U.S.A)의 분석에 있어서 컬럼은 µ-Bondapak C (300×3.9㎜ I.D., 10㎛)을, 이동상으로는 20% MeOH (v/v)을 사용하였다. 시료 10㎕는 주입하였으며, 용매의 전개 속도는 1㎖/min로 하고 흡광도는 214㎚ UV 하에서 측정하였다.
참돌꽃 (R. sachalinensis) callus는 Kim 등 (2004b)이 보고한 세포주를 사용하였고, Choi 등 (2005)이 외재호르몬으로 1 ㎎/ℓNAA와 5㎎/ℓBA가 첨가된 2×B5액체배지 (Gamborg et al., 1968)에서 배양온도를 25℃하여 암상태에서 100rpm의 회전식 진탕배양 조건하에서 배양하였다.
성능/효과
전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일간 배양 처리하였다. Salidroside 함량분석 결과 캘러스로부터 전구체들은 유용물질 생합성에 영향을 주지는 않았다. 캘러스배양에 첨가 처리된 L-tyrosine의 모든 농도의 경우에는 캘러스 생장뿐만 아니라 salidroside 생산을 감소시켰다.
8g/ℓ 농도로 처리하였다. 그 결과 대조구에 비해 YE 농도가 0.2g/ℓ으로 처리시 salidroside의 함량이 1039.41±208.17 ㎎/ℓ으로 무첨가구에 비해 3.45배 증가함을 알 수 있었다 (Fig. 4).
, 2000). 그러나 JA는 0.01, 0.1, 0.5 및 1mM 농도로 처리한 결과 대체적으로 salidroside 생산 및 건중량은 대조구에 비해 낮게 나타나 참돌꽃 캘러스로부터 salidroside를 생산하기 위해서는 적절한 elicitor가 아닌 것으로 판단 되었다 (Fig. 3).
Shimomura 등 (1998)은 Belladona를 형질전환 시킨 모상근 에 세포 내 침투효과 있는 중금속 Cu 2+ /Cd 2+을 배지에 첨가하여 배지로 hysocyamine의 배출을 유도한 바 있다. 따라서, 중금속 이 salidroside 생산에 영향을 미치는가를 조사하기 위해 CuCl2와 CdCl2를 각각 0.2, 1, 5 및 10 mM 농도로 처리한 결과 대 체적으로 농도가 높아질수록 건중량 및 salidroside의 함량이 감소하는 경향을 보였다. 하지만 0.
, 2002). 따라서, 참돌꽃 callus 액체배지에서 저조하게 나타나는 salidroside 함량에 어떤 변화를 일으키는지 ascorbic acid의 농도를 0.01, 0.1, 0.5 및 1 mM 농도로 처리한 결과, ascorbic acid의 농도가 0.5 mM일때 salidroside 생산량이 975.80 ± 44.13 ㎎/ℓ으로 대조구에 비해 약 3.24배 이상 증가 를 가져왔다 (Table 1). 또한, 0.
24배 이상 증가 를 가져왔다 (Table 1). 또한, 0.05 g/ℓSCP 처리시 무첨가구 에 비해 salidroside 함량이 610.96 ± 47.10 ㎎/ℓ으로 대조구 에 비해 2.02배로 증가함이 나타났다 (Table 2). 한편, Ahn 등 (1998)은 SCP가 고체배지에서 병풀의 세포 생장 그리고 유식물체 생장에 어떤 영향을 주지 않는다고 보고 한 바 있다.
13배 증가하였다. 또한, salidroside의 생산량은 대조 구에 비해 1mM 처리구에서 1.02배로 증가를 나타내었고 L-tyrosine 0.05mM 농도에서 건중량이 대조구에 비해 처리구 (20.535±0.33g/ℓ)에서는 1.21배로 증가하였고, salidroside 의 생산량은 모든 처리구에서 감소하는 것으로 나타났다. Ju 등 (1993)은 캘리포니아 양귀비 현탁세포배양에서 dopamine과 tyramine의 전구체 처리가 alkaloid의 생성을 증가시킴을 확인한 바 있다.
45배 증가시켰다. 사용된 elicitor 중 효모추출물이 가장 높은 salidroside 생산을 보여 가장 적합한 elicitor로 사료된다. 전구체로서 L-phenylalanine과 L-tyrosine을 배지에 첨가하여 4일간 배양 처리하였다.
참돌꽃 callus로부터 salidroside 생산을 위한 elicitor 및 전구체의 영향을 조사한 결과 MeJA, YE, ascorbic acid, SCP 및 CdCl는 효과적으로 salidroside의 생합성을 증가하는 것으로 나타났으며 특히 YE를 처리했을때 가장 높은 생산을 나타내 가장 적합한 elicitor로 조사되었다. 반면, salidroside 전구체 feeding 실험에서는 salidroside 생합성의 뚜렷한 상승 효과를 보이지 않았지만, 전구체 처리기간을 조절과 적절한 처리시점 등의 다각적인 실험이 더 요구되어진다.
영향을 조사하였다. 참돌꽃 callus를 1㎎/ℓNAA와 5㎎/ℓBA의 식물 생장 조절제가 첨가된 2B5 액체배지에 20 일간 배양을 하고 다양한 농도의 MeJA를 4일간 처리한 결과 MeJA를 0.01, 0.1, 1 및 3mM 농도로 4일간 처리하였을때 MeJA의 농도가 증가할수록 생장이 억제되었으나 salidroside 의 생산은 점점 증가시키는 것으로 나타났다. 이 결과는 담배잎에 MeJA 처리시 노화의 증거로 엽록소 함량 감소를 유도하는 결과를 보였고 (Weidhase et al.
2, 1, 5 및 10 mM 농도로 처리한 결과 대 체적으로 농도가 높아질수록 건중량 및 salidroside의 함량이 감소하는 경향을 보였다. 하지만 0.2 mM CuCl2및 CdCl2 처리시 대조구에 비교하여 각각 1.07, 2.15배로 참돌꽃 callus의 salidroside 함량이 증가하는 것으로 나타났다 (Table 3). CdCl2의 경우 1mM 이상에서 salidroside의 함량이 감소하는 경향을 보여 고농도의 CdCl는 합성을 저해하는 것으로 나타났다.
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