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.
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.
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...
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 ginsenoside accumulation at 10 mg/L concentration. The growth rate of hairy root under a lighter concentration was greater than hairy root treated with a denser concentration. The highest content and productivity of ginsenosides appeared at 2 weeks after the treatment of 10 mg/L Haliotidis concha. The gene expression of squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase, $\beta$-amyrin synthase in hairy roots of ginseng were examined by RT-PCR. The Haliotidis concha treatment resulted in the obvious accumulation of the mRNA of triterpene biosynthesis in Panax ginseng hairy root as compared with the control. In this study, Haliotidis concha acts as a kind of elicitor for the production of ginsenosides.
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 ginsenoside accumulation at 10 mg/L concentration. The growth rate of hairy root under a lighter concentration was greater than hairy root treated with a denser concentration. The highest content and productivity of ginsenosides appeared at 2 weeks after the treatment of 10 mg/L Haliotidis concha. The gene expression of squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase, $\beta$-amyrin synthase in hairy roots of ginseng were examined by RT-PCR. The Haliotidis concha treatment resulted in the obvious accumulation of the mRNA of triterpene biosynthesis in Panax ginseng hairy root as compared with the control. In this study, Haliotidis concha acts as a kind of elicitor for the production of ginsenosides.
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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.
제안 방법
8로 조절하였으며, 항생제 및 호르몬은 전혀 첨가하지 않았다. 100 ml 삼각플라스크에 배지 40 ml씩 분주하여 121℃에서 20분간 고압멸균 한 후, 모상근을 치상하고 암상태에서 진탕배양 하였으며, 3주 간격으로 계대배양 하였다.
5 µl/min로 하여 분석하였다. Chromatogram의 각 peak는 사포닌 표준품과 retention time을 비교하여 동정하였고, 각 gimsemosides 함량은 표준품과 비교하여 peak height로 계산하였다.
Ginsenosides 검정은 Refractive index (RI, Waters R401) 검출기로 검출 정량하였고, column은 Lichrosorb-NH2 column (Merck, 10 µm, 4 mm ID × 250 mm)에 acetonitrile/H2O/n-butanol (80:20:10) 용매를 사용하여 flow rate는 0.5 µl/min로 하여 분석하였다.
PNX (cycloartenol synthase, AB009029) primer는 5'-TCA TCAGATGGCTCATGGTACG-3'와 5'-TCTCCTCCTGTGGGAAATCACC-3'를 사용하였고 PNY (β-amyrin synthase, AB009030) primer는 5'-TATCCTGGACACCGAAAGAAGG-3'와 5'-CTCCACTTATTTCCTGTTGGGG-3'에 특이적인 primer를 이용하여 유전자의 ORF 부분을 증폭하였다 (TopTaqTM). PCR증폭은 96℃, 2분을 개시로 94℃ 40초, 55℃ 40초, 72℃ 40초의 35cycles를 조건으로 하였다. 정량 비교를 위한 보정 실험군은 actin primer를 사용하였으며, actin primer는 5'-CGTGATCTTACAGATAGGTTGATGA-3' (forward)와 5'- AGAGAAGCTAAGATTGATCCTCC-3' (reverse)을 사용하였다.
RT-PCR을 이용하여 인삼 모상근의 석결명 처리에 따른 SS, SE, DDS, PNX 및 PNY 의 발현 양상을 확인하였다. SS, DDS의 전사량은 석결명 처리농도가 증가할수록 점점 증가하였다.
기내 배양한 인삼 모상근을 재료로 하여 농도별로 석결명 처리한 후 각각의 total RNA를 추출하였고 (QIAGEN RNeasy MIni Kit), 사포닌 생합성 유전자의 발현분석을 위하여 RT-PCR 분석을 실시하였다. Oligo-dT (18mer)를 primer로 RNA를 역전사시켜 cDNA를 합성한 후, P.
인삼 모상근은 각 실험처리 구별 1 g의 모상근을 접종하여 1개월간 암상태에서 배양한 후 수확하여 생체 중량을 측정하고, 80℃ 건조기에서 12시간 건조한 후 건조중량을 측정하였다. 또한 석결명의 농도를 10 mg/L로 고정하여 처리시기별로 처음부터 석결명을 첨가한 모상근과 7, 14, 21일 배양한 후에 석결명을 첨가한 모상근으로 구분하여 30일간 배양하였다.
배양 시 광조사 처리에 의한 변화를 조사하기 위해서 인삼 모상근 1 g을 1/2 MS 40 ml 배지에서 치상하여 암실과 광조사 처리구로 나누어 30일간 배양하였다. 그 결과 대조군보다 석결명 처리구의 생체량이 증가하였고 건조중량은 대조군과 비교하여 암배양에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 광배양에서는 18% 정도 증가하였다 (Table 3).
모상근이 7-8 cm 정도 자라면 근단으로부터 2-3 cm 길이로 잘라내어 5-6개의 절편 조각을 1/2 MS 배지에 치상하여 진탕배양기 (100 rpm, 23℃)에서 암배양하였다. 배지는 1/2 MS11) 배지와 3% sucrose를 첨가하고 pH 5.8로 조절하였으며, 항생제 및 호르몬은 전혀 첨가하지 않았다. 100 ml 삼각플라스크에 배지 40 ml씩 분주하여 121℃에서 20분간 고압멸균 한 후, 모상근을 치상하고 암상태에서 진탕배양 하였으며, 3주 간격으로 계대배양 하였다.
인삼 모상근의 생장과 사포닌 생합성 및 사포닌 조성에 미치는 석결명의 영향을 조사하고자, 1/2 MS 배지를 대조군으로 하고 석결명을 고체배양에서는 0, 5, 10, 50, 100, 300, 500, 1000 mg/L을 첨가하였고 액체배양에서는 0, 5, 10, 15, 20 mg/L을 첨가하였다. 인삼 모상근은 각 실험처리 구별 1 g의 모상근을 접종하여 1개월간 암상태에서 배양한 후 수확하여 생체 중량을 측정하고, 80℃ 건조기에서 12시간 건조한 후 건조중량을 측정하였다. 또한 석결명의 농도를 10 mg/L로 고정하여 처리시기별로 처음부터 석결명을 첨가한 모상근과 7, 14, 21일 배양한 후에 석결명을 첨가한 모상근으로 구분하여 30일간 배양하였다.
기내배양을 통하여 유용물질을 대량생산하기 위해서는 bioreactor를 이용한 배양방법이 유용하다. 인삼 모상근의 대량배양을 위해서 2 L bioreactor에 1/2 MS배지 1.5 L을 놓고 멸균처리한 후 2 g의 모상근을 배양기에 접종하여 membrane filter를 이용하여 무균 공기를 주입하면서 5주간 배양을 실시하였다. 그 결과 석결명 처리구가 생체중량은 18.
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.
석결명 (Haliotidis Concha)은 우리나라의 서해안에 채취한 전복의 패각을 말려 분쇄한 가루를 사용하였다. 인삼 모상근의 생장과 사포닌 생합성 및 사포닌 조성에 미치는 석결명의 영향을 조사하고자, 1/2 MS 배지를 대조군으로 하고 석결명을 고체배양에서는 0, 5, 10, 50, 100, 300, 500, 1000 mg/L을 첨가하였고 액체배양에서는 0, 5, 10, 15, 20 mg/L을 첨가하였다. 인삼 모상근은 각 실험처리 구별 1 g의 모상근을 접종하여 1개월간 암상태에서 배양한 후 수확하여 생체 중량을 측정하고, 80℃ 건조기에서 12시간 건조한 후 건조중량을 측정하였다.
대상 데이터
rhizogene A4T9) 균주를 공동 배양하여 모상근을 유도하였으며, 유도된 모상근의 근단 배양을 이용하여 우수한 세포주를 선발하였다.10) 본 연구에서는 다른 세포주에 비해 약 1.5배 이상의 높은 생장율을 보인 KGHR-8 line을 사용하였다. 모상근이 7-8 cm 정도 자라면 근단으로부터 2-3 cm 길이로 잘라내어 5-6개의 절편 조각을 1/2 MS 배지에 치상하여 진탕배양기 (100 rpm, 23℃)에서 암배양하였다.
Oligo-dT (18mer)를 primer로 RNA를 역전사시켜 cDNA를 합성한 후, P. ginseng SS (squalene synthase, AB115496) primer로 5'- ATGGGAAGTTTGGGGGCAATTCT-3'와 5'-GTTCTCACTGTTTGTTCAGTAGGTT-3', SE (sq-ualene epoxidase, AB003516) primer로 5’ -AGCAGCAGTTGACACAAAGG3'와 5'-GCCACATTCGTTTTGGTGAAGG-3'를 사용하였으며 DDS (dammarenediol synthase, AB014057) primer는 5'-ATGTGGAAGCTGAAGGTTGCTCAAGGA-3'와 5'-TTAAA TTTTGAGCTGCTGGTGGTGCTTAGGC-3' 를 사용하였다.
고려인삼 3 년근 뿌리 절편에 A. rhizogene A4T9) 균주를 공동 배양하여 모상근을 유도하였으며, 유도된 모상근의 근단 배양을 이용하여 우수한 세포주를 선발하였다.10) 본 연구에서는 다른 세포주에 비해 약 1.
석결명 (Haliotidis Concha)은 우리나라의 서해안에 채취한 전복의 패각을 말려 분쇄한 가루를 사용하였다. 인삼 모상근의 생장과 사포닌 생합성 및 사포닌 조성에 미치는 석결명의 영향을 조사하고자, 1/2 MS 배지를 대조군으로 하고 석결명을 고체배양에서는 0, 5, 10, 50, 100, 300, 500, 1000 mg/L을 첨가하였고 액체배양에서는 0, 5, 10, 15, 20 mg/L을 첨가하였다.
정량 비교를 위한 보정 실험군은 actin primer를 사용하였으며, actin primer는 5'-CGTGATCTTACAGATAGGTTGATGA-3' (forward)와 5'- AGAGAAGCTAAGATTGATCCTCC-3' (reverse)을 사용하였다.
이론/모형
Ginsenosides 함량은 수포화 1-부탄올 추출법에 따라 추출12)하여 80℃ 온수 욕조에서 80% 메탄올 30 ml로 3회 추출하여 건조시킨 후 메탄올 추출물을 얻었다. 그 후 에테르로 재추출하여 탈지시킨 다음 수포화 1-부탄올로 3회 추출하여 1-부탄올 층만을 감압하면서 농축하였다.
성능/효과
14) 세포 밖 Ca2+는 flavanol과 tropane alkaloid 등과 같은 이차대사산물에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다.15,16) Cupresus lusitanica와 Sanguinaria canadensis의 세포배양에서 칼슘 길항제를 이용한 실험을 통해 외부 Ca2+유입이 β-thujaplicin과 benzophenanthridine alkaloid 생산을 촉진시키는 것으로 알려져 있으며,17,18) 칼슘 첨가가 여뀌 (Persicaria hydropiper)의 flavanol 축적과 커피의 alkaloid 생산을 촉진시킨다고 보고되었다.
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.
RT-PCR 결과에서는 10, 20 mg/L 석결명 처리구가 대조군에 비해 사포닌 생합성 관련 유전자인 squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase 및 β-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.
RT-PCR 결과에서는 10, 20 mg/L 석결명 처리구가 대조군에 비해 사포닌 생합성 관련 유전자인 squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase 및 β-amyrin synthase의 전사량이 증가하였다.
SS, DDS의 전사량은 석결명 처리농도가 증가할수록 점점 증가하였다. SE, PNX의 전사량은 초기에 과량으로 증가하였다가 점차 감소하였으며, PNY의 전사량은 변화가 없었다 (Fig. 3). 이는 석결명 처리에 의해 total ginsenosides의 함량이 증가한 결과와 일맥상통하는 결과라 할 수 있으며, 전구물질이 되는 squalene, 2,3-oxidosqualene, dammarediol 등의 생합성이 증가됨에 따라 total ginsenosides 함량 증가가 유도된 것으로 생각된다.
RT-PCR을 이용하여 인삼 모상근의 석결명 처리에 따른 SS, SE, DDS, PNX 및 PNY 의 발현 양상을 확인하였다. SS, DDS의 전사량은 석결명 처리농도가 증가할수록 점점 증가하였다. SE, PNX의 전사량은 초기에 과량으로 증가하였다가 점차 감소하였으며, PNY의 전사량은 변화가 없었다 (Fig.
액체배지에서는 10, 15, 20 mg/L에서 인삼 모상근의 생체중량이 대조군보다 2~29% 정도 증가 하였으며, 특히 10, 15 mg/L에서 크게 증가하였다. Total ginsenosides의 함량은 10, 15 mg/L 석결명 처리구에서 각각 8.8%, 11.8%의 증가를 보였다 (Table 1). 고체 및 액체배양에서 인삼 모상근의 생장량, ginsenosides 함량 및 균일성을 고려하면 석결명 10 mg/L 첨가가 효과적인 것으로 조사되었다.
8%의 증가를 보였다 (Table 1). 고체 및 액체배양에서 인삼 모상근의 생장량, ginsenosides 함량 및 균일성을 고려하면 석결명 10 mg/L 첨가가 효과적인 것으로 조사되었다.
배양 시 광조사 처리에 의한 변화를 조사하기 위해서 인삼 모상근 1 g을 1/2 MS 40 ml 배지에서 치상하여 암실과 광조사 처리구로 나누어 30일간 배양하였다. 그 결과 대조군보다 석결명 처리구의 생체량이 증가하였고 건조중량은 대조군과 비교하여 암배양에서는 큰 차이를 보이지 않았으나, 광배양에서는 18% 정도 증가하였다 (Table 3).
5 L을 놓고 멸균처리한 후 2 g의 모상근을 배양기에 접종하여 membrane filter를 이용하여 무균 공기를 주입하면서 5주간 배양을 실시하였다. 그 결과 석결명 처리구가 생체중량은 18.4 g으로 대조군에 비해 5% 증가를 보였으며, ginsenosides 함량도 2.63 g으로 대조군에 비해서 증가하였다 (Fig. 2). 따라서 석결명을 추가로 첨가하여 배양을 하면 인삼 모상근의 생장량이 증가하며 ginsenosides의 생합성도 증가하는 elicitor로 작용함을 알 수 있었다.
22,23) 따라서 초기 배양단계를 지나 생산단계에서 elicitor를 처리하는 것이 효과적일 수 있다. 대조군과 유의한 차이를 보인 석후 접종한 처리구는 생체중량 22.9%, 건조중량 20.7%, 그리고 21일 후 접종한 처리구는 생체중량 21.9%, 건조중량 19.5%가 대조군에 비하여 증가하였다 (Table 2). 이러한 결과로 볼 때 석결명 처리에 의한 ginsenosides의 함량을 증대하기 위해서는 생장이 최적인 배지에서 인삼 모상근을 배양한 후 석결명을 처리하는 two step culture 방법으로 ginsenosides 생산성을 향상시킬 수 있다고 판단된다.
2). 따라서 석결명을 추가로 첨가하여 배양을 하면 인삼 모상근의 생장량이 증가하며 ginsenosides의 생합성도 증가하는 elicitor로 작용함을 알 수 있었다.
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 β-amyrin synthase의 전사량이 증가하였다.
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.
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.
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.
1). 액체배지에서는 10, 15, 20 mg/L에서 인삼 모상근의 생체중량이 대조군보다 2~29% 정도 증가 하였으며, 특히 10, 15 mg/L에서 크게 증가하였다. Total ginsenosides의 함량은 10, 15 mg/L 석결명 처리구에서 각각 8.
5%가 대조군에 비하여 증가하였다 (Table 2). 이러한 결과로 볼 때 석결명 처리에 의한 ginsenosides의 함량을 증대하기 위해서는 생장이 최적인 배지에서 인삼 모상근을 배양한 후 석결명을 처리하는 two step culture 방법으로 ginsenosides 생산성을 향상시킬 수 있다고 판단된다.
인삼 모상근의 생장과 ginsenosides의 함량에 미치는 석결명의 영향을 조사한 결과, 고체배양에서는 5, 10 mg/L에서 인삼 모상근의 생체중량이 대조군보다 15% 정도 증가하였고 50, 100 mg/L에서는 대조군보다 약간 낮은 생장을 보였다. 그러나 300 mg/L 이상 고농도에서는 대조군에 비해 65~81% 정도 생장이 낮았다 (Fig.
후속연구
27) 이와 같이 막대한 양의 패각으로 인한 환경오염을 감소시키고 폐자원을 재활용하기 위한 목적으로 전복의 껍데기를 분쇄한 석결명을 elicitor로 이용하여 실험한 결과, 석결명은 인삼 모상근의 생장 및 특정유효성분을 증가시켰다. 추후 실용화 연구를 통해 인삼 경작지에 보급함으로써 유효성분이 증가된 고려인삼의 생산 증대와 환경보호에 이바지 할 것으로 판단된다.
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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