Angelica gigas Nakai 뿌리배양을 통한 decursinol angelate생산을 증대시키기 위하여 여러 가지 elicitor들을 처리하여 생산 증진을 도모하였다. 가장 효과적인 elicitor로는 hydrogen peroxide와 $CM-\;{\beta}\;-chitin$이었으며, 이때의 g당 생산되는 decursinol angelate 양은 각각 대조구에 비해 2.12, 1.62배 증대된 값이다.
Angelica gigas Nakai 뿌리배양을 통한 decursinol angelate생산을 증대시키기 위하여 여러 가지 elicitor들을 처리하여 생산 증진을 도모하였다. 가장 효과적인 elicitor로는 hydrogen peroxide와 $CM-\;{\beta}\;-chitin$이었으며, 이때의 g당 생산되는 decursinol angelate 양은 각각 대조구에 비해 2.12, 1.62배 증대된 값이다.
Production of decursinol angelate, a new potential anticancer agent, in Angelica gigas Nakai root culture was increased by treatment of $H_2O_2$, and various polysaccharides such as $CM-\;{\beta}\;-cyclodextrin$, glucan, $CM-\;{\beta}\;-chitin$, yeast extract and pec...
Production of decursinol angelate, a new potential anticancer agent, in Angelica gigas Nakai root culture was increased by treatment of $H_2O_2$, and various polysaccharides such as $CM-\;{\beta}\;-cyclodextrin$, glucan, $CM-\;{\beta}\;-chitin$, yeast extract and pectin. One mmole $H_2O_2$ enhanced the production of decursinol angelate. However, higher concentrations of $H_2O_2$ were founded to be toxic for root growth whereas specific productivity of decursinol angelate was increased at high concentrations of $H_2O_2$. In the case of polysaccharide elicitors, $CM-\;{\beta}\;-chitin$ was the most effective for enhanced production of secondary metabolite in A. gigas Nakai root culture.
Production of decursinol angelate, a new potential anticancer agent, in Angelica gigas Nakai root culture was increased by treatment of $H_2O_2$, and various polysaccharides such as $CM-\;{\beta}\;-cyclodextrin$, glucan, $CM-\;{\beta}\;-chitin$, yeast extract and pectin. One mmole $H_2O_2$ enhanced the production of decursinol angelate. However, higher concentrations of $H_2O_2$ were founded to be toxic for root growth whereas specific productivity of decursinol angelate was increased at high concentrations of $H_2O_2$. In the case of polysaccharide elicitors, $CM-\;{\beta}\;-chitin$ was the most effective for enhanced production of secondary metabolite in A. gigas Nakai root culture.
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문제 정의
Decursinol angelate는 coumarin계 물질로서 phenylalanine ammonia lyase(PAL) enzyme0! 이 물질의 초기 단계의 합성에 관여하므로 배양 시 elicitse 첨가함으로써 이차대사산물의 생산성 증진을 도모하리라 사료된다. 따라서 본 연구에서는 Angelica gigas Nakai 뿌리배양 시 다양한 elicitor 물질들을 처리하여 각각의 물질이 dec니rsinol angelate 생산에 미치는 영향을 조사하였으며, decursinol angelate 생산을 위한 최적의 물질을 선별하여 생산성 증진을 도모하였다.
그러나 hydrogen peroxide을 첨가한 경우, 생장은 대조구에 비해 저해되었으나 g당 생산되는 decursinol angelate의 양은 대조구에 비해서 월둥히 증가하였다. 이상의 기초실험결과를 토대로 decursinol ang이ate 생산량을 증진시키기 위한 최적의 hydrogen peroxide을 첨가농도를 결정하기 위한 실험을 수행하였다. Hydrogen peroxide는 접종 후 14일째에 첨가하였으며, 이는 뿌리의 생장이 지수생장기에 접어든 시기이다.
제안 방법
Angelica gigas Nakai 뿌리배 양을 통한 decursinol ang시ate생산을 증대시키 기 위 하여 여러가지 elicitor들을 처리하여 생산 중진을 도모하였다. 가장 효과적인 elicitor 로는 hydrogen peroxide와 CM-3-chitin이었으며, 이 떼의 g당 생산되는 decursinol angelate 양은 각각 대조구에 비해 2.
Angelica gigas Nakai 뿌리에서 decursinol angelate 생산을 증진시키기 위한 최적의 elicitor를 선별하기 위하여 기초실험으로 여리 가지 elicitor를 첨가하였다. 이때 사.
각각의 eliciLor는 배양 14일째 첨가하였으며, 첨가농도는 50 〃M, 100 〃M, 1 mM, 10 mM, 100 mM H2O2, 10 mg/L gl니can, 10 mg/L CM- 0 -chitin, 10 mg/L CM- 0 -CD, 10 mg/L pectin, 10 mg/L chitosan 이었으며, yeast extract는 phenolsulfuric acid법으로 160 mg/L 의 glucose농도로 첨가하였다. Decursinol angelate의 분석은 세포에서 추출 후 HPLC 분석을 적용하였으며, S5-100-ODS cohamn올 사용하여 330 nm에서 측정하였다.
EliciLor로 사용한 물질들 중에서 hydrogen peroxide(30%, v/v), pectin, CM- (3 -cyclodextrin(CD) 등은 각각 Sigma 사에서 구입 하였으며 glucan, CM-3-chitine (주) 태 평 양에서 제공받았으며, chitosan과 yeast extract는 정제하이 사용하였다". 각각의 eliciLor는 배양 14일째 첨가하였으며, 첨가농도는 50 〃M, 100 〃M, 1 mM, 10 mM, 100 mM H2O2, 10 mg/L gl니can, 10 mg/L CM- 0 -chitin, 10 mg/L CM- 0 -CD, 10 mg/L pectin, 10 mg/L chitosan 이었으며, yeast extract는 phenolsulfuric acid법으로 160 mg/L 의 glucose농도로 첨가하였다. Decursinol angelate의 분석은 세포에서 추출 후 HPLC 분석을 적용하였으며, S5-100-ODS cohamn올 사용하여 330 nm에서 측정하였다.
다음으로 fungi의 세포벽 성분인 여러가지 polysaccharide를 elicitor로 처리하였을때 decursinol angelate 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 뿌리의 생장은 CM-3-CD와 glucan, pectine 대조구와 비 슷하였으나 CM-8-chitin과 chitosan, yeast extract의 경우는 생장을 다소 저해하였다(Figure 3).
대상 데이터
6 g/L casein hydrolysis올 첨가하여 25℃, 120 rpm 암조건에서 배양하였다. EliciLor로 사용한 물질들 중에서 hydrogen peroxide(30%, v/v), pectin, CM- (3 -cyclodextrin(CD) 등은 각각 Sigma 사에서 구입 하였으며 glucan, CM-3-chitine (주) 태 평 양에서 제공받았으며, chitosan과 yeast extract는 정제하이 사용하였다";. 각각의 eliciLor는 배양 14일째 첨가하였으며, 첨가농도는 50 〃M, 100 〃M, 1 mM, 10 mM, 100 mM H2O2, 10 mg/L gl니can, 10 mg/L CM- 0 -chitin, 10 mg/L CM- 0 -CD, 10 mg/L pectin, 10 mg/L chitosan 이었으며, yeast extract는 phenolsulfuric acid법으로 160 mg/L 의 glucose농도로 첨가하였다.
본 연구에서는 한국산 참당귀인 Angelica gigas Nakai의 뿌리를 배양하였으며, 생장 배지로는 SH 기본배지에 30 g/L serose, 1 mg/L NAA, 0.6 g/L casein hydrolysis올 첨가하여 25℃, 120 rpm 암조건에서 배양하였다. EliciLor로 사용한 물질들 중에서 hydrogen peroxide(30%, v/v), pectin, CM- (3 -cyclodextrin(CD) 등은 각각 Sigma 사에서 구입 하였으며 glucan, CM-3-chitine (주) 태 평 양에서 제공받았으며, chitosan과 yeast extract는 정제하이 사용하였다".
성능/효과
용한 elicitor로는 jasmonic acid, salicylic .acid, C니(기2, CuSO% vanadyl sulfate, alginic acid, HgCl2> UV, H2O2 등을 사요하였으며, 이들은 모두 대조구에 비해 생장이 크게 저해되었으며, decursinol angelate의 생산량 또한 대조구에 비해 감소하였다. 그러나 hydrogen peroxide을 첨가한 경우, 생장은 대조구에 비해 저해되었으나 g당 생산되는 decursinol angelate의 양은 대조구에 비해서 월둥히 증가하였다.
Hydrogen peroxide는 접종 후 14일째에 첨가하였으며, 이는 뿌리의 생장이 지수생장기에 접어든 시기이다. 그 결과 Angelica gigas Nakai 뿌리의 생장은 1 mM hydrogen peroxide를 첨가했을 경우 대조구와 비슷한 생장을 나타내었으나 더 높은 농도인 10 mM H2O2, 100 mM H2O2을 첨가하였을 경우에는 뿌리 의 생장이 저헤되었다 (Figure 1). 이것은 높은 농도로 첨가했을 경우 H2O2가 세포 내로 들어가 free radical을 형성하여 뿌리에 toxic한 영향을 주었기 때문이라 사료된다.
decursinol angelate 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 뿌리의 생장은 CM-3-CD와 glucan, pectine 대조구와 비 슷하였으나 CM-8-chitin과 chitosan, yeast extract의 경우는 생장을 다소 저해하였다(Figure 3). 또한 이차대사산물의 변화는 모든 polysaccharide elicitor들이 g당 생성되는 decursinol angelate 양을 증대시켰으며 CM-Z?-chitin의 경우 가장 효과가 좋았는데 이는 대조구에 비해 1.
의 경우, 이icitor 자체가 뿌리에, toxic한 영향을 주지 않으면서 이차대사산물 생산을 증진시켰기 때문으로 판단된다. 이상의 실험으로부터 decursinol angelate 생산에서 가장 효과적인 eliciLoi.로는 1 mM 의 hydrogen peroxide 와 10 mg/L의 CM-伊-chitin이었으며, 이는 elicitor의 종류에 따라 이차대사 산물의 생산이 많은 영향을 받는다는 것을 시사하는 결과이다.
62니!] 증대된 값이다 (Figure 4). 총 생산량을 비교해 보면, chitosan, pectin 고} yeast extract의 경우 대조구와 비슷한 것 에 비해 CM- -CD, glucan, CM-B-chitin올 첨가한 경우 대조구에 비해 각각 1.31, 1.41, 1.29 배 증대되었다 3). 이는 polysaccharide clicitoi.
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