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초록
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인삼 모상근의 생장과 ginsenosides의 함량을 증가시키기 위하여 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2 MS 배지에 석결명의 농도와 처리시기를 달리하여 인삼 모상근 KGHR-8 세포주를 30일간 배양하였다. 실험 결과, 고체배양에서 10 mg/L 석결명을 첨가하였을 때 생장량이 가장 높으며, 300 mg/L 이상 처리구는 대조군에 비해 생장이 낮았다. 액체배양시 10, 15 mg/L 석결명을 첨가하였을 때 생장량이 증가하였고 ginsenoside 함량은 10, 15 mg/L 처리구에서 각각 8.8%, 11.8% 증가를 보였다. 석결명의 최적 처리시점을 구명하고자 첨가시점을 달리하여 인삼 모상근의 생장량을 조사한 결과, 대조군보다 14일 후 10 mg/L 석결명을 접종한 처리구에서 생체중량 22.9%, 건조중량 20.7%으로 가장 높은 인삼 모상근의 생장 증가를 보였다. 또한, 광조사 효과를 조사하기 위해 암실과 광조사 처리구로 나누어 30일간 배양한 결과, 대조군과 비교하여 광조사 처리구에서는 18% 정도 생장량이 증가하였고 암실 처리구에서 거의 차이가 없었다. RT-PCR 결과에서는 10, 20 mg/L 석결명 처리구가 대조군에 비해 사포닌 생합성 관련 유전자인 squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase 및 $\beta$-amyrin synthase의 전사량이 증가하였다. Bioreactor (2L)를 이용하여 인삼 모상근을 배양한 결과 처리구가 대조군에 비해 5% 증가를 보였으며, ginsenosides 함량도 2.63 g으로 대조군에 비해 증가하였다. 따라서 석결명은 이차 대사산물인 사포닌의 생산에 영향을 미치는 elicitor로써 역할을 하는 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to investigate the effects of elicitors on the growth and ginsenoside biosynthesis of ginseng hairy roots, we treated Panax ginseng hairy root with various concentrations of Haliotidis concha according to different time course. Haliotidis concha supplement increased the biomass and ginsenos...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 고려인삼의 뿌리조직에서 균주를 통해 유도한 세포주 (KGHR-8)를 이용하여 석결명을 농도별로 처리한 후 인삼 모상근의 ginsenosides 함량과 생장변화를 분석함으로써 석결명이 인삼 모상근의 생장 및 사포닌 생산에 미치는 영향을 조사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인삼은 반음지성 식물로서 해가림 시설 하에서만 재배할 수 있고 재배 기간이 길어 대량 생산하는 데 어려움이 있는데 이를 해결하기 위해서 어떤 연구가 진행 중인가? 1,2) 하지만 인삼은 반음지성 식물로서 해가림 시설 하에서만 재배가 가능하고 재배기간이 길어 대량으로 생산하는데 어려움이 크다.3) 이러한 문제점을 해결하기 위하여 토양 미생물인 Agrobacterium rhizogenes 균주를 이용하여 인삼의 모상근을 유도함으로써 특정 ginsenosides를 대량으로 생산하는 연구가 진행 중에 있다.4) 모상근은 세포의 생장이 빠르며 유효성분도 다량 함유하고 있어서 특정 생리활성성분을 생산하는데 효과적이며,5) 특히 생물반응기 (bioreactor)를 활용하여 이차 대사과정에서 생성되는 유용물질을 대량 생산할 수 있다.
인삼은 무엇이 탁월한 것으로 밝혀졌는가? Meyer)은 오랫동안 이용되어온 전통 약용식물로 그 약리효능은 전 세계적으로 인정받고 있다. 인삼은 단백질과 핵산의 생합성 촉진, 간기능 회복, 항암 및 항산화 효과 등이 탁월한 것으로 밝혀지고 있으며, 사포닌을 비롯한 몇 가지 특정 생리활성 성분에 대해서는 생체 내에서의 작용기전도 보고된 바 있다.1,2) 하지만 인삼은 반음지성 식물로서 해가림 시설 하에서만 재배가 가능하고 재배기간이 길어 대량으로 생산하는데 어려움이 크다.
모상근은 무슨 장점이 있는가? 3) 이러한 문제점을 해결하기 위하여 토양 미생물인 Agrobacterium rhizogenes 균주를 이용하여 인삼의 모상근을 유도함으로써 특정 ginsenosides를 대량으로 생산하는 연구가 진행 중에 있다.4) 모상근은 세포의 생장이 빠르며 유효성분도 다량 함유하고 있어서 특정 생리활성성분을 생산하는데 효과적이며,5) 특히 생물반응기 (bioreactor)를 활용하여 이차 대사과정에서 생성되는 유용물질을 대량 생산할 수 있다. 일반적으로 β-glucan, glycoprotein, chitin, chitosan, jasmonic acid, methly jasmonate, potassium phosphate 등 여러 elicitor들은 이차 대사산물의 생합성과 분비를 촉진시키는 작용을 하기 때문에 식물의 세포배양 시 이차 대사산물의 생산을 위한 촉진 도구로 사용되고 있다.
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