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식물배양세포를 이용한 항산화연구

한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회, 2000 Apr. 08, 2000년, pp.65 - 68  

김기연 (생명공학연구소 식물세포공학연구실) ,  이정은 (생명공학연구소 식물세포공학연구실) ,  안영옥 (생명공학연구소 식물세포공학연구실) ,  권석윤 (생명공학연구소 식물세포공학연구실) ,  이행순 (생명공학연구소 식물세포공학연구실) ,  곽상수 (생명공학연구소 식물세포공학연구실)

초록
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식물배양세포의 항산화기구 이해를 위하여 다양한 식물종에서 유도된 100종의 배양세포주를 대상으로 항산화효소 활성 및 저분자항산화물질을 분석하였다. 배양세포의 SOD와 POD 활성은 식물체에 비해 매우 높았으며, 특히 고구마와 카사바 배양세포는 각각 POD와 SOD 활성이 가장 높아, 항산화효소의 생산 및 항산화기구 해석에 좋은 소재임이 시사되었다. 배양세포의 평균 ascorbate 함량은 식물체에 비해 1/100 수준으로 낮았으며, glutathione 함량은 배양세포가 식물체보다 약 2-3배 높았다. 흥미롭게도 ascorbate와 glutathione의 환원형과 산화형의 비율은 식물종에 따라 큰 차이가 있음이 밝혀졌다. 결론적으로 식물배양세포는 높은 산화적인 스트레스에서 배양되는 것이 생화학적으로 확인되어 항산화물질 생산 및 항산화기구 연구에 좋은 소재임이 시사되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To understand the antioxidative mechanism in plant cell cultures, we investigated the levels of antioxidant enzymes and low molecular antioxidants in 100 cell lines derived from different plant species. SOD and POD activities in plant cell lines were significantly higher than intact plants. The cell...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 5) 배양세포의 glutathione 함량 : 24종의 식물세포주를 대상으로 환원형(GSH)와 산화형(GSSG)의 glutathione 함량을 조사하였다.배양세포 전체 glutathione 함량(μg/g cell fresh wt)은 98±20와 26±10을 나타내었다.
  • 캘러스를 4주 간격으로 계대 배양하여 25℃에서 암 배양하였다. 계대배양 시의 세포를 수확하여 활성을 조사하였다. SOD 활성은 xanthine oxidase와 cytochrome c을 이용한 McCord와 Fridovich의 방법3)에 따라 측정하였다.
  • CAT 활성은 기질인 과산화수소의 감소량을 측정하는 방법5)을 사용하였다. 저분자 항산화 활성은 DPPH 자유라디칼 포착활성6)으로 조사하였다. Ascorbate 함량은 Graham과 Annette의 방법7)에 따라 HPLC를 사용하여 분석하였다.

대상 데이터

  • 식물 배양 세포주는 생명공학연구소 식물세포 공학연구실과 유전자원센터에서 관리, 배양하고 있는 캘러스 세포주 약 100종을 대상으로 항산화 활성을 분석하였다. 캘러스를 4주 간격으로 계대 배양하여 25℃에서 암 배양하였다.

이론/모형

  • 저분자 항산화 활성은 DPPH 자유라디칼 포착활성6)으로 조사하였다. Ascorbate 함량은 Graham과 Annette의 방법7)에 따라 HPLC를 사용하여 분석하였다. Glutathione 함량은 glutathione reductase와 4-vinylpyridine을 이용한 Griffith의 방법8)에 따라 분석하였다.
  • POD 활성은 pyrogallol을 기질로 사용한 Sigma 사의 방법4)에 따라 측정하였다. CAT 활성은 기질인 과산화수소의 감소량을 측정하는 방법5)을 사용하였다. 저분자 항산화 활성은 DPPH 자유라디칼 포착활성6)으로 조사하였다.
  • Ascorbate 함량은 Graham과 Annette의 방법7)에 따라 HPLC를 사용하여 분석하였다. Glutathione 함량은 glutathione reductase와 4-vinylpyridine을 이용한 Griffith의 방법8)에 따라 분석하였다. 고구마와 카사바 배양세포에서 각각 POD cDNA와 SOD cDNA의 분리 및 유전자의 발현실험은 저자들의 보문9-11)에 자세히 기술되어 있다.
  • SOD 활성은 xanthine oxidase와 cytochrome c을 이용한 McCord와 Fridovich의 방법3)에 따라 측정하였다. POD 활성은 pyrogallol을 기질로 사용한 Sigma 사의 방법4)에 따라 측정하였다. CAT 활성은 기질인 과산화수소의 감소량을 측정하는 방법5)을 사용하였다.
  • 계대배양 시의 세포를 수확하여 활성을 조사하였다. SOD 활성은 xanthine oxidase와 cytochrome c을 이용한 McCord와 Fridovich의 방법3)에 따라 측정하였다. POD 활성은 pyrogallol을 기질로 사용한 Sigma 사의 방법4)에 따라 측정하였다.
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