섬오갈피 부정근 배양 시 오옥신과 사이토키닌이 생장과 생리활성물질 생산에 미치는 영향 Auxin and Cytokinin Affect Biomass and Bioactive Compound Production from Adventitious Roots of Eleutherococcus koreanum원문보기
섬오갈피 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 적합한 MS 배지 내 오옥신(IBA, NAA, IAA)과 사이토키닌(BA, kinetin, TDZ)의 종류와 농도를 구명하고자 250mL 삼각플라스크를 이용하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 생체중과 건물중이 가장 높았으며, 부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량 역시 NAA나 IAA처리구에 비해 높았다. 오옥신과 사이토키닌의 혼용처리에 따른 부정근의 생장은 IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$와 TDZ $0.1mg{\cdot}L^{-1}$와의 혼용 처리구가 IBA 단용 처리구에 비해 생체중과 건물중이 각각 1.4배와 1.6배 증가하여 가장 높은 생장량과 생리활성물질 함량을 나타내었다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리는 IBA 단용 처리와 비교해 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 크게 영향을 주지 않았다. 본 실험을 통하여 MS 배지 내 오옥신과 사이토키닌을 IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$와 TDZ $0.1mg{\cdot}L^{-1}$로 혼용 처리 할 경우 섬오갈피 부정근의 생장량과 생리활성물질 함량을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
섬오갈피 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 적합한 MS 배지 내 오옥신(IBA, NAA, IAA)과 사이토키닌(BA, kinetin, TDZ)의 종류와 농도를 구명하고자 250mL 삼각플라스크를 이용하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 생체중과 건물중이 가장 높았으며, 부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량 역시 NAA나 IAA처리구에 비해 높았다. 오옥신과 사이토키닌의 혼용처리에 따른 부정근의 생장은 IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$와 TDZ $0.1mg{\cdot}L^{-1}$와의 혼용 처리구가 IBA 단용 처리구에 비해 생체중과 건물중이 각각 1.4배와 1.6배 증가하여 가장 높은 생장량과 생리활성물질 함량을 나타내었다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리는 IBA 단용 처리와 비교해 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 크게 영향을 주지 않았다. 본 실험을 통하여 MS 배지 내 오옥신과 사이토키닌을 IBA $5mg{\cdot}L^{-1}$와 TDZ $0.1mg{\cdot}L^{-1}$로 혼용 처리 할 경우 섬오갈피 부정근의 생장량과 생리활성물질 함량을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
In an attempt to improve biomass and bioactive compound production, we cultured adventitious roots of $Eleutherococcus$$koreanum$ in 250 mL Erlenmeyer flasks using Murashige and Skoog (MS) medium with different concentrations of auxins (IBA, NAA, IAA) and cytokinins (BA, kinet...
In an attempt to improve biomass and bioactive compound production, we cultured adventitious roots of $Eleutherococcus$$koreanum$ in 250 mL Erlenmeyer flasks using Murashige and Skoog (MS) medium with different concentrations of auxins (IBA, NAA, IAA) and cytokinins (BA, kinetin, TDZ). Root biomass (fresh and dry weight) was enhanced at $5mg{\cdot}L^{-1}$ indole-3-butyric acid (IBA) after 5 weeks of culture. The content of total phenolics and flavonoids was also increased with $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA compared to ${\alpha}$-naphtalene acetic acid (NAA) or indole-3-acetic acid (IAA) treatments. The combination of $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA with $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ thidiazuron (TDZ; N-phenyl-N'-1,2,3,-thidiazol-5-ylurea) enhanced root fresh and dry weight (1.4- and 1.6-fold, respectively) as well as the content of total phenolics and flavonoids compared to the relative control (without cytokinin). On the contrary, $N_6$-benzyladenine (BA) and 6-furfurylaminopurine (kinetin) did not significantly affect root biomass and bioactive compound production in adventitious roots of $E.$$koreanum$. These results suggested that $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA combination with $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ TDZ supplementation was most suitable for both biomass and bioactive compound production from adventitious roots of $E.$$koreanum$.
In an attempt to improve biomass and bioactive compound production, we cultured adventitious roots of $Eleutherococcus$$koreanum$ in 250 mL Erlenmeyer flasks using Murashige and Skoog (MS) medium with different concentrations of auxins (IBA, NAA, IAA) and cytokinins (BA, kinetin, TDZ). Root biomass (fresh and dry weight) was enhanced at $5mg{\cdot}L^{-1}$ indole-3-butyric acid (IBA) after 5 weeks of culture. The content of total phenolics and flavonoids was also increased with $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA compared to ${\alpha}$-naphtalene acetic acid (NAA) or indole-3-acetic acid (IAA) treatments. The combination of $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA with $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ thidiazuron (TDZ; N-phenyl-N'-1,2,3,-thidiazol-5-ylurea) enhanced root fresh and dry weight (1.4- and 1.6-fold, respectively) as well as the content of total phenolics and flavonoids compared to the relative control (without cytokinin). On the contrary, $N_6$-benzyladenine (BA) and 6-furfurylaminopurine (kinetin) did not significantly affect root biomass and bioactive compound production in adventitious roots of $E.$$koreanum$. These results suggested that $5mg{\cdot}L^{-1}$ IBA combination with $0.1mg{\cdot}L^{-1}$ TDZ supplementation was most suitable for both biomass and bioactive compound production from adventitious roots of $E.$$koreanum$.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
또한 섬오갈피 부정근을 IBA 5mg･L-1 이상 농도에서 연속배양 시 배양체의 callus화가 진행되었다(결과 미제시). 따라서 본 실험의 목적이 섬오갈피 부정근 배양을 통한 생리활성물질의 대량 생산이라는 점을 고려하여 부정근 내 생리활성물질 함량도 비교적 높고 생장량도 가장 높았던 IBA 5mg･L-1를 최적 오옥신의 종류와 농도로 선발하였다.
본 연구는 섬오갈피의 생리활성물질을 기내에서 연중 균일하게 대량생산하기 위한 생물반응기 배양조건 확립의 기초 실험으로 부정근의 생장(생체중, 건물중)과 총 페놀, 플라보노이드 생산에 적합한 배지 내 오옥신과 사이토키닌의 종류와 농도를 구명하고자 하였다.
제안 방법
2개월 후 식물체로부터 뿌리를 절단하여 22±1℃가 유지되는 암조건에서 indole-3-butyric acid(IBA) 3mg･L-1, thidiazuron(TDZ: N-phenyl-N’-1,2,3,- thidiazol-5-ylurea) 0.01mg･L-1, sucrose 30g･L-1가 첨가된 1/2 MS 배지를 이용하여 최종 부정근을 유도하였다(Ahn 등, 2005).
-benzyladenine(BA), 6-furfurylaminopurine(kinetin), TDZ의 농도를 달리하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. BA와 kinetin은 0, 0.5, 1.0, 2.0, 4.0mg･L-1로, TDZ는 0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4mg･L-1로 달리 처리하였다. 기타 배양조건은 오옥신 실험과 동일하게 실시하였다.
그 후 미숙배를 적출하여 2,4-dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D) 1mg･L-1, sucrose 30g･L-1가 첨가된 MS 배지(Murashige와 Skoog, 1962)와 식물생장조절물질이 제거된 1/2 MS 배지에 순차적으로 치상하여 22±1℃, 40µmol･m-2･s-1, 16/8(명/암) 광주기에서 식물체를 유도하였다.
배양 5주 후에 배지를 제거한 부정근을 흡습지를 이용하여 충분히 수분을 제거한 다음 생체중을 측정하였으며, 생체중을 측정한 부정근을 60℃로 고정시킨 건조기(FO-600M, Jeio Tech, Korea)에서 48시간 건조 후 건물중을 측정하였다. 생체중에 대한 건물중 비율은 Shohael 등(2006)의 방법에 따라 최종 수확한 건물중을 최종 수확한 생체중으로 나누어 백분율로 표시하였다.
배양은 생체중을 기준으로 5g･L-1 접종밀도로 부정근을 접종한 후, 22±1℃가 유지되는 암조건에서 90rpm 속도로 각 처리구당 5반복하였다.
부정근의 생장과 생리활성물질 축적에 적합한 오옥신의 종류와 농도를 조사하기 위하여 sucrose 30g･L-1가 첨가된 1/2 MS 배지에 IBA, α-naphtalene acetic acid(NAA), indole3-acetic acid(IAA)를 각각 0, 1, 2, 3, 5mg･L-1로 처리하여 5주간 액체 진탕 배양하였다.
사이토키닌의 종류와 농도가 부정근의 생장과 생리활성물질 축적에 미치는 영향을 조사하기 위하여 IBA 5mg･L-1, sucrose 30g･L-1가 첨가된 1/2 MS 배지에 N6-benzyladenine(BA), 6-furfurylaminopurine(kinetin), TDZ의 농도를 달리하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. BA와 kinetin은 0, 0.
섬오갈피 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 적합한 MS 배지 내 오옥신(IBA, NAA, IAA)과 사이토키닌(BA, kinetin, TDZ)의 종류와 농도를 구명하고자 250mL 삼각플라스크를 이용하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. IBA 5mg･L-1 처리구에서 생체중과 건물중이 가장 높았으며, 부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량 역시 NAA나 IAA처리구에 비해 높았다.
대상 데이터
섬오갈피(Eleutherococcus koreanum Nakai) 종자는 경기도 수원시에 위치한 국립산림과학원 유전자원림에서 채취한 뒤 2년간 습윤, 저온 저장하여 휴면을 타파시켰다. 휴면이 타파된 종자를 2% sodium hypochlorite solution으로 15분간 표면 살균한 뒤 멸균수로 3회 세척하였다.
부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량은 각각 Ali 등(2006)과 Sakanaka 등(2005)의 방법에 따라 측정하였다. 표준물질로는 garlic acid(Sigma, MO, USA)와 (+/-) catechin standard solution(Sigma, MO, USA)을 사용하였으며, 부정근 내 생리활성물질 함량은 mg･g-1 DW로 표시하였다.
데이터처리
z Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
통계처리는 SAS 프로그램(Version 6.21, SAS Institute Inc., Cary, NC)을 이용하여 5% 유의수준에서 Duncan 다중 비교하였다(SAS Institute, 1989).
이론/모형
부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량은 각각 Ali 등(2006)과 Sakanaka 등(2005)의 방법에 따라 측정하였다. 표준물질로는 garlic acid(Sigma, MO, USA)와 (+/-) catechin standard solution(Sigma, MO, USA)을 사용하였으며, 부정근 내 생리활성물질 함량은 mg･g-1 DW로 표시하였다.
배양 5주 후에 배지를 제거한 부정근을 흡습지를 이용하여 충분히 수분을 제거한 다음 생체중을 측정하였으며, 생체중을 측정한 부정근을 60℃로 고정시킨 건조기(FO-600M, Jeio Tech, Korea)에서 48시간 건조 후 건물중을 측정하였다. 생체중에 대한 건물중 비율은 Shohael 등(2006)의 방법에 따라 최종 수확한 건물중을 최종 수확한 생체중으로 나누어 백분율로 표시하였다.
성능/효과
1mg･L-1 이상 농도에서는 총 페놀과 플라보노이드 함량이 오히려 감소하여 고농도 TDZ 첨가 시 부정근 내 생리활성물질 축적이 억제됨을 알 수 있었다. BA와 kinetin과의 혼용 처리구들은 모든 농도에서 생리활성물질 함량이 IBA 단용 처리구와 5% 유의범위 수준에서 비슷하거나 감소하여 생리활성물질 축적에 효과적이지 않았다.
섬오갈피 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 적합한 MS 배지 내 오옥신(IBA, NAA, IAA)과 사이토키닌(BA, kinetin, TDZ)의 종류와 농도를 구명하고자 250mL 삼각플라스크를 이용하여 5주간 액체 진탕 배양하였다. IBA 5mg･L-1 처리구에서 생체중과 건물중이 가장 높았으며, 부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량 역시 NAA나 IAA처리구에 비해 높았다. 오옥신과 사이토키닌의 혼용처리에 따른 부정근의 생장은 IBA 5mg･L-1와 TDZ 0.
특히 부정근의 생장량이 높았던 IBA와 NAA 처리구들의 경우 형성된 측근의 수는 두 처리구 모두 절편체 당 5개 이상으로 비슷하였지만 길이 신장률에서는 차이가 관찰되었다. IBA 처리구들은 새롭게 형성된 측근이 흰색을 띄며 10mm 이상으로 길이 신장이 활발히 이루어진대 비해, 상대적으로 초기에 접종한 주근이 비대 됨에 따라 배양 5주 후 부정근의 생장량이 증가된 NAA 처리구들은 새롭게 형성된 측근이 짙은 노란색을 띄며 5mm 미만으로 길이 신장이 크게 억제되었다.
77g･L-1로 가장 높았다(Table 1). IBA와 NAA처리구들은 호르몬 무첨가 처리구에 비해 부정근의 생장량이 최소 1.4배에서 최고 2.4배 이상 높았으나, IAA 처리구들은 호르몬 무첨가 처리구와 비교해 부정근의 생장량 차이가 거의 없었다. 특히 모든 처리구에서 배지 내 오옥신 농도가 증가할수록 생체중과 건물중이 증가하여 배지 내 오옥신 농도를 높여주는 것이 섬오갈피 부정근의 생장량 증가에 효과적임을 알 수 있었다.
오옥신의 종류와 농도가 섬오갈피 부정근의 생리활성물질 축적에 미치는 영향을 조사한 결과 생장량 결과와 동일하게 고농도 IBA와 NAA 처리구에서 건물 1g속에 함유된 총 페놀과 플라보노이드 함량이 높았다(Table 3). NAA 5mg･L-1처리구에서 총 페놀과 플라보노이드 함량이 각각 4.83mg･g-1 DW와 2.15mg･g-1 DW로 총합이 가장 높았으며, IBA 5mg･L-1처리구에서도 총 페놀과 플라보노이드 함량이 각각 4.88mg･g-1 DW와 1.94mg･g-1 DW로 비교적 높았다. 그러나 IAA 처리 구는 배지 내 농도와 관계없이 생리활성물질 함량이 IBA와 NAA 처리구에 비해 현저히 낮았다.
와 사이토키닌을 혼용 처리하여 5주간 배양한 결과는 Table 4와 같다. TDZ 0.1mg･L-1와의 혼용 처리구가 IBA 단용 처리구에 비해 생체중과 건물중이 각각 1.4배(30.59g･L-1)와 1.6배(4.14g･L-1) 증가하여 생장량이 가장 높았다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리구들은 배지 내 농도와 관계없이 IBA 단용 처리구에 비해 부정근의 생장량이 비슷하거나 소폭 증가하여 부정근의 생장량 증가에는 효과적이지 않았다.
94mg･g-1 DW로 비교적 높았다. 그러나 IAA 처리 구는 배지 내 농도와 관계없이 생리활성물질 함량이 IBA와 NAA 처리구에 비해 현저히 낮았다. 일반적으로 생리활성물질을 생산하기 위해 세포나 부정근 배양에 첨가하는 IBA 와 NAA는 생리활성물질의 생합성 과정을 촉진시키고 2,4-D 는 억제한다고 알려져 있다(Sahai와 Shuler, 1984).
9mg･g-1 DW로 가장 높았다(Table 5). 또한 TDZ 0.1mg･L-1 이상 농도에서는 총 페놀과 플라보노이드 함량이 오히려 감소하여 고농도 TDZ 첨가 시 부정근 내 생리활성물질 축적이 억제됨을 알 수 있었다. BA와 kinetin과의 혼용 처리구들은 모든 농도에서 생리활성물질 함량이 IBA 단용 처리구와 5% 유의범위 수준에서 비슷하거나 감소하여 생리활성물질 축적에 효과적이지 않았다.
따라서 인돌산 그룹의 IBA와 나프탈렌산 그룹의 NAA, 천연 오옥신인 IAA에 의한 섬오갈피 부정근의 생장과 형태형성에 미치는 영향에는 차이가 있을 수 있다. 또한 본 실험에서는 섬오갈피 부정근을 새로운 배지로 옮겨주는 과정에서 새롭게 형성된 측근만을 선발하여 절단하였는데, 이 과정 동안 IAA의 산화반응이 타 오옥신에 비해 강하게 발생하여 부정근의 생장량 증가가 거의 이루어지지 않은 것이라 생각되었다. 일반적으로 IBA는 타 오옥신에 비해 부정근의 형성과 길이신장에 강하게 작용하기 때문에 Panax ginseng 부정근(Kim 등, 2003a)과 모상근(Washida 등, 2004) 의 뿌리 배양 시 측근의 형성과 길이 신장을 촉진시킨다고 알려져 있다.
부정근의 생장에 적합한 식물생장조절물질의 종류와 농도는 배양체의 종류에 따라 다르게 나타날 수 있으나, 고농도 오옥신이 첨가된 배지에서 식물조직을 장기간 배양할 경우 배양세포의 염색체 이상을 초래할 수 있으므로 주의하여야 한다. 또한 섬오갈피 부정근을 IBA 5mg･L-1 이상 농도에서 연속배양 시 배양체의 callus화가 진행되었다(결과 미제시). 따라서 본 실험의 목적이 섬오갈피 부정근 배양을 통한 생리활성물질의 대량 생산이라는 점을 고려하여 부정근 내 생리활성물질 함량도 비교적 높고 생장량도 가장 높았던 IBA 5mg･L-1를 최적 오옥신의 종류와 농도로 선발하였다.
배양 5주 후 부정근 내 생리활성물질 함량을 측정한 결과 생장량 결과와 동일하게 TDZ 0.1mg･L-1와의 혼용 처리구에서 총 페놀과 플라보노이드 함량이 IBA 단용 처리구에 비해 각각 1.5배 증가하여 7.7mg･g-1 DW와 2.9mg･g-1 DW로 가장 높았다(Table 5). 또한 TDZ 0.
이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리는 IBA 단용 처리와 비교해 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 크게 영향을 주지 않았다. 본 실험을 통하여 MS 배지 내오옥신과 사이토키닌을 IBA 5mg･L-1와 TDZ 0.1mg･L-1로 혼용 처리 할 경우 섬오갈피 부정근의 생장량과 생리활성물질 함량을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
IBA 5mg･L-1 처리구에서 생체중과 건물중이 가장 높았으며, 부정근 내 총 페놀과 플라보노이드 함량 역시 NAA나 IAA처리구에 비해 높았다. 오옥신과 사이토키닌의 혼용처리에 따른 부정근의 생장은 IBA 5mg･L-1와 TDZ 0.1mg･L-1와의 혼용 처리구가 IBA 단용 처리구에 비해 생체중과 건물중이 각각 1.4배와 1.6배 증가하여 가장 높은 생장량과 생리활성물질 함량을 나타내었다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리는 IBA 단용 처리와 비교해 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 크게 영향을 주지 않았다.
오옥신의 종류와 농도가 섬오갈피 부정근의 생리활성물질 축적에 미치는 영향을 조사한 결과 생장량 결과와 동일하게 고농도 IBA와 NAA 처리구에서 건물 1g속에 함유된 총 페놀과 플라보노이드 함량이 높았다(Table 3). NAA 5mg･L-1처리구에서 총 페놀과 플라보노이드 함량이 각각 4.
오옥신의 종류와 농도를 달리하여 섬오갈피 부정근을 5주간 배양한 결과 IBA 5mg･L-1 처리구에서 생체중과 건물 중이 각각 23.24g･L-1와 2.77g･L-1로 가장 높았다(Table 1). IBA와 NAA처리구들은 호르몬 무첨가 처리구에 비해 부정근의 생장량이 최소 1.
이상의 결과를 바탕으로 섬오갈피 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 적합한 식물생장조절물질의 종류와 농도는 IBA 5mg･L-1와 TDZ 0.1mg･L-1를 혼용 처리하는 것으로 선발하였다. 생물반응기를 이용하여 생리활성물질을 대량생산하기 위해서는 다양한 배양환경의 최적화가 필요하다(Murthy 등, 2008).
14g･L-1) 증가하여 생장량이 가장 높았다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리구들은 배지 내 농도와 관계없이 IBA 단용 처리구에 비해 부정근의 생장량이 비슷하거나 소폭 증가하여 부정근의 생장량 증가에는 효과적이지 않았다. 특히 저농도 TDZ 첨가 시 IBA 단용 처리구에 비해 형성된 측근의 수는 비슷하지만 형성된 측근의 길이가 2배 이상 신장되어 최종 부정근의 생장량이 증가하였다(Fig.
6배 증가하여 가장 높은 생장량과 생리활성물질 함량을 나타내었다. 이에 비해 BA와 kinetin과의 혼용 처리는 IBA 단용 처리와 비교해 부정근의 생장과 생리활성물질 생산에 크게 영향을 주지 않았다. 본 실험을 통하여 MS 배지 내오옥신과 사이토키닌을 IBA 5mg･L-1와 TDZ 0.
4배 이상 높았으나, IAA 처리구들은 호르몬 무첨가 처리구와 비교해 부정근의 생장량 차이가 거의 없었다. 특히 모든 처리구에서 배지 내 오옥신 농도가 증가할수록 생체중과 건물중이 증가하여 배지 내 오옥신 농도를 높여주는 것이 섬오갈피 부정근의 생장량 증가에 효과적임을 알 수 있었다.
후속연구
생리활성물질 생산에 영향을 주는 배양환경에는 크게 배지 내 화학적 환경요인(식물생장조절물질의 종류와 농도, 무기염 농도, 질소원의 비율 및 당 농도), 배양기 내 물리적 환경요인(접종 밀도와 공기 공급량) 및 배양체 내 생리활성물질 함량을 증가시키기 위한 elicitor 처리 등이 있다. 이에 본 실험결과를 바탕으로 생물반응기를 이용한 섬오갈피의 생리활성물질을 연중 균일하게 대량생산 하기 위하여 다양한 환경요인들에 대한 추가 실험들을 진행 중이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
섬오갈피란?
오갈피속 식물들은 분류학적으로 산형화목(Umbellales) 두릅나무과(Araliaceae)에 속하는 관목으로 한국, 중국, 일본 등지의 동남아시아와 서남아시아 및 러시아 지역에 분포한다 (Ahn 등, 2005). 넓은 지역에 분포하는 만큼 국가별 다양한 자생 오갈피들이 알려져 있는데, 이중 섬오갈피(Eleutherococcus koreanum Nakai)는 제주도 바닷가에서부터 해발 1,400m에 이르는 계곡이나 숲 속에 드물게 자라고 있는 한국 자생 오갈피의 일종이다(Ko 등, 2003). 최근 섬오갈피가 진통소염 작용, 자양강장, 항피로작용, 항스트레스 작용, 해독작용, 항 류마티스 및 당뇨병 치료 등에 생리활성을 나타내는 것으로 보고됨에 따라(Ko 등, 2003) 사용량이 증가하고 있다.
오갈피속 식물의 분류학적 위치는?
오갈피속 식물들은 분류학적으로 산형화목(Umbellales) 두릅나무과(Araliaceae)에 속하는 관목으로 한국, 중국, 일본 등지의 동남아시아와 서남아시아 및 러시아 지역에 분포한다 (Ahn 등, 2005). 넓은 지역에 분포하는 만큼 국가별 다양한 자생 오갈피들이 알려져 있는데, 이중 섬오갈피(Eleutherococcus koreanum Nakai)는 제주도 바닷가에서부터 해발 1,400m에 이르는 계곡이나 숲 속에 드물게 자라고 있는 한국 자생 오갈피의 일종이다(Ko 등, 2003).
오갈피속 식물 중 섬오갈피의 생리활성 효능은?
넓은 지역에 분포하는 만큼 국가별 다양한 자생 오갈피들이 알려져 있는데, 이중 섬오갈피(Eleutherococcus koreanum Nakai)는 제주도 바닷가에서부터 해발 1,400m에 이르는 계곡이나 숲 속에 드물게 자라고 있는 한국 자생 오갈피의 일종이다(Ko 등, 2003). 최근 섬오갈피가 진통소염 작용, 자양강장, 항피로작용, 항스트레스 작용, 해독작용, 항 류마티스 및 당뇨병 치료 등에 생리활성을 나타내는 것으로 보고됨에 따라(Ko 등, 2003) 사용량이 증가하고 있다. 그에따라 한정된 지역에서 서식하는 섬오갈피가 무분별하게 채취되어 효과적인 보존과 생산방법이 필요하게 되었다(Park 등, 2005).
참고문헌 (29)
Ahn, J.K., S.Y. Park, W.Y. Lee, and J.J. Lee. 2005. Effects of growth regulators on adventitious root growth and eleutherosides and chlorogenic acid accumulation in air lift bioreactor cultures of Eleutherococcus koreanum. Kor. J. Plant Biotechnol. 32:57-61.
Ahn, J.K., S.Y. Park, W.Y. Lee, and Y.K. Park. 2006. Effects of jasmonic acid on root growth and eleutheroside accumulation in adventitious root culture of Eleutherococcus koreanum. J. Kor. For. Soc. 95:32-27.
Ali, M.B., E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2006. Antioxidantive responses of Echinacea angustifolia cultured roots to different levels of $CO_2$ in bioreactor liquid cultures. Enz. Microbial Technol. 39:982-990.
Jeong, C.S., H.N. Murthy, E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2009. Inoculum size and auxin concentration influence the growth of adventitious roots and accumulation of ginsenosides in suspension cultures of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). Acta Physiol. Plant 31:219-222.
Jwa, C.S., Y.T. Yang, and J.S. Koh. 2000. Changes in free sugars, organic acids, free amino acids and minerals by harvest time and parts of Acanthopanax koreanum. J. Kor. Soc. Agric. Chem. Biotechnol. 43:106-109.
Kim, Y.S., E.J. Hahn, E.C. Yeung, and K.Y. Paek. 2003a. Lateral root development and saponin accumulation as affected by IBA and NAA in adventitious root culture of Panax ginseng C.A. Meyer. In vitro Cell Dev. Biol. Plant 39:245-249.
Kim, Y.S., E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2003b. Effects of auxininduced ethylene on growth and development of adventitious roots of Panax ginseng C.A. Meyer. Kor. J. Plant Biotechnol. 30:173-177.
Ko, H.J., C.K. Song, and N.K. Cho. 2003. Growth of seedling and germination characteristics of Acanthopanax koreanum Nakai. Kor. J. Medicinal Crop Sci. 11:46-52.
Lee, E.J., M. Mobin, E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2006. Effects of sucrose, inoculum density, auxins, and aeration volume on cell growth of Gymnema sylvestre. J. Plant Biol. 49:427-431.
Lee, S.H., E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2008. Nitrogen source and sucrose concentration in the medium affect Indian ginseng (Withania somniefera) cultures in vitro. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 26:306-312.
Lim, J.H., S.H. Lee, B.S. Jun, Y.T. Yang, and J.S. Koh. 2005. Changes in major constituents by soaking of Acanthopanax koreanum with spirit solution. J. Kor. Soc. Appl. Biol. Chem. 48:166-172.
Murashige, T. and F. Skoog. 1962. A revise medium for rapid growth and bioassay with tobacco tissue culture. Physiol. Plant 15:473-497.
Narayan, M.S., R. Thimmaraju, and N. Bhagyalakshmi. 2005. Interplay of growth regulators during solid-state and liquid-state batch cultivation of antocyanin cell line of Daucus carota. Process Biochem. 40:351-358.
Paek, K.Y., E.J. Hahn, and S.H. Son. 2001. Application of bioreactors for large-scale micropropagation systems of plants. In vitro Cell. Dev. Biol. 37:284-292.
Park, S.Y., J.K. Ahn, W.Y, Lee, H.N. Murthy, and K.Y. Paek. 2005. Mass production of Eleutherococcus koreanum plantlets via somatic embryogenesis from root cultures and accumulation of eleutherosides in regenerates. Plant Sci. 168:1221-1225.
Sahai, O.P. and M.L. Shuler. 1984. Environmental parameters influencing phenolics production by batch cultures of Nicotiana tabacum. Biotechnol. Bioeng. 26:111-120.
Sakanaka, S., Y. Tachibana, and Y. Okada. 2005. Preparation and antioxidant properties of extracts of Japanese persimmon leaf tea (kakinoha-cha). Food Chem. 89:569-575.
SAS Institute. 1989. SAS/STAT User's guide. 4th ed. Ver. 6. SAS Inst., Cary, NC.
Seitz, H.U. and W. Hinderer. 1988. Anthocyanins: Cell culture and somatic cell genetics of plants. Vol. 5. Academic Press., San Diego, USA.
Shohael, A.M., M.B. Ali, K.W. Yu, E.J. Hahn, R. Islam, and K.Y. Paek. 2006. Effect of light on oxidative stress, secondary metabolites and induction of antioxidant enzymes in Eleutherococcus senticosus somatic embryos in bioreactor. Process Biochem. 41:1179-1185.
Washida, D., K. Shimomura, M. Takido, and S. Kitanaka. 2004. Auxins affected ginsenoside production and growth of hairy roots in Panax hybrid. Biol. Pharm. Bull. 27:657-660.
Wu, C.H., Y.H. Dewir, E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2006. Optimization of culturing conditions for the production of biomass and phenolics from adventitious roots of Echinacea angustifolia. J. Plant Biol. 49:193-199.
Wu, C.H., H.N. Murthy, E.J. Hahn, and K.Y. Paek. 2007. Largescale cultivation of adventitious roots of Echinacea purpurea in airlift bioreactors for the production of chichoric acid, chlorogenic acid and caftaric acid. Biotechnol. Lett. 29:1179-1182.
Zhong, J.J., Y. Bai, and S.J. Wang. 1996. Effects of plant growth regulators on cell growth and ginsenoside saponin production by suspension cultures of Panax quinquefolium. J. Biotechnol. 45:227-234.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.