접종 초기 root segmentation 은 뿌리의 생장 속도를 감소시키고 그 생산성을 저하시키기도 하지만 F/D ratio를 감소시켜 뿌리가 자랄 수 있는 배지 내 공간을 제공하기 때문에 고농도 배양에 유리할 뿐 아니라, 생산성이 높은 secondary root의 비율을 증가시키기 때문에 decursinol angelate 의 생산량을 중대시킨다. 참당귀 뿌리배양을 위한 plant growth regulator의 최적 조건으로 secondary root의 생장성 측면이나 decursinol angelate 의 생산성 측면에서 4 mg/L 이상의 IBA 첨가가 요구됨을 확인하였다.
접종 초기 root segmentation 은 뿌리의 생장 속도를 감소시키고 그 생산성을 저하시키기도 하지만 F/D ratio를 감소시켜 뿌리가 자랄 수 있는 배지 내 공간을 제공하기 때문에 고농도 배양에 유리할 뿐 아니라, 생산성이 높은 secondary root의 비율을 증가시키기 때문에 decursinol angelate 의 생산량을 중대시킨다. 참당귀 뿌리배양을 위한 plant growth regulator의 최적 조건으로 secondary root의 생장성 측면이나 decursinol angelate 의 생산성 측면에서 4 mg/L 이상의 IBA 첨가가 요구됨을 확인하였다.
Decursinol angelate, a new anticancer agent, was produced by root cultures of Angelica gigas Nakai. In addition, difference of specific yields between primary and secondary root was investigated. It was found that specific yield of secondary root was much higher than that of primary root at various ...
Decursinol angelate, a new anticancer agent, was produced by root cultures of Angelica gigas Nakai. In addition, difference of specific yields between primary and secondary root was investigated. It was found that specific yield of secondary root was much higher than that of primary root at various conditions, so that it was thought that the formation and growth of secondary root were feasible. From this point of view, effects of root segmentation and plant growth regulators (NAA, IBA) on root morphology and decursinol angelate production were examined. Root segmentation increased secondary root mass and product formation. On the other hand, addition of NAA or IBA at various concentrations promoted secondary root formation and production of decursinol angelate significantly. Five-fold increase of production was obtained at 4 mg/L of IBA compared to control without NAA and IBA.
Decursinol angelate, a new anticancer agent, was produced by root cultures of Angelica gigas Nakai. In addition, difference of specific yields between primary and secondary root was investigated. It was found that specific yield of secondary root was much higher than that of primary root at various conditions, so that it was thought that the formation and growth of secondary root were feasible. From this point of view, effects of root segmentation and plant growth regulators (NAA, IBA) on root morphology and decursinol angelate production were examined. Root segmentation increased secondary root mass and product formation. On the other hand, addition of NAA or IBA at various concentrations promoted secondary root formation and production of decursinol angelate significantly. Five-fold increase of production was obtained at 4 mg/L of IBA compared to control without NAA and IBA.
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문제 정의
확인하였다. 따라서 secondary root 의 형성 및 생장 촉진은 decursinol angelate의 생산량 증진에 유리할 수 있으며 이러한 관점에서, 접종 초기 cutting에 의한 secondary root segment의 배양과 plant growth regulator(NAA, IBA)의 첨가가 참당귀 뿌리의 morphology와 decursinol angelate의 생산에 미치는 영향을 알아보았다.
제안 방법
1-4 mg/L의 농도범위에서 NAA 또는 IBA를 첨가하거나 NAA와 IBA를 0.5 mg/L씩 함께 첨가하여 접종 25일째에 배양된 뿌리의 생장과 생산량을 측정하였다. Figure 5는 plant growth regulator (PGR) 를 첨가하지 않았을 때를 기준으로 하여 총 DW와 생산량을 백분율로 나타낸 것이다.
배양은 25C, 110 rpm, 암조건에서 하였다. 20일 간격으로, 배양된 뿌리의 secondary root만을 핀셋과 메스로 취하여 1:4의 비율로 계대배양하여 유지하였으며 이를 본 실험을 위한 재료로 사용하였다. 실험을 위하여 40 mL 배지가 담긴 100 mL 삼각플라스크에 0.
배양된 뿌리를 primary root와 secondary root로 나누어 root segmentation(25℃)°] 나 저온(20℃) 및 고온(35℃) 처리한 후 2일간 배양하여 그 생산성의 차이를 알아보았다. 그 결과 모든 조건에서 secondary root의 생산성이 primary root에 비하여 크게 높았으며 대조구의 경우에는 8배 이상 높았다(Figure 1).
영향을 알아보았다. 배양된 뿌리에서 secondary root만을 분리하여 2 cm 또는 0.5 cm 이하의 길이로 접종하였으며 primary root와 secondary root를 분리, 건조시켜 각각의 dry weight(DW)를 측정하였다. 대조구에 비하여 cutting이 많이 되었을수록 뿌리의 총 DW 증가 속도는 낮았지만 최대농도는 증가하였다(Figure 2).
20일 간격으로, 배양된 뿌리의 secondary root만을 핀셋과 메스로 취하여 1:4의 비율로 계대배양하여 유지하였으며 이를 본 실험을 위한 재료로 사용하였다. 실험을 위하여 40 mL 배지가 담긴 100 mL 삼각플라스크에 0.4 g의 secondary root를 분리하여 접종하였으며, 모든 실험은 2회 반복으로 수행하였다. Decursinol angelate의 추출 및 분석은 기존의 보고')와 같은 방법을 사용하였다.
접종 초기 root segmentation이 primary root와 secondary root의 형성 및 생장에 미치는 영향을 알아보았다. 배양된 뿌리에서 secondary root만을 분리하여 2 cm 또는 0.
참당귀 뿌리 배양을 위한 배지는 SH 액체 배지를 기본으로 하여 30 g/L sucrose, 1 mg/L 1 -naphthaleneacetic acid (NAA) 및 0.6 g/L casein hydrolysate# 첨가하였으며, pH를 5.8로 맞춘 후 가압중기멸균하여 사용하였다. 배양은 25C, 110 rpm, 암조건에서 하였다.
성능/효과
아니라 암예방제로서의 개발 가능성이 제시되었다.1) 그러나 완전한 식물체에서와 다르게 배양된 뿌리에서는 decursin의 생성이 거의 확인되지 않고 있으며 배양조건에 따라 일정량의 decursinol angelate만 생성됨이 확인되었다.” 배양된 뿌리는 크게 primary root와 secondary root로 나눌 수 있다.
Figure 5는 plant growth regulator (PGR) 를 첨가하지 않았을 때를 기준으로 하여 총 DW와 생산량을 백분율로 나타낸 것이다. PGR을 첨가한 모든 경우 총 DW가크게 증가하였으며 생산량 측면에서도 최대 516.8%(IBA 4 mg/L 경우)에 달하였다. NAA와 IBA를 첨가한 모든 경우 secondary root의 생성이 크게 유도되었다.
그 결과 모든 조건에서 secondary root의 생산성이 primary root에 비하여 크게 높았으며 대조구의 경우에는 8배 이상 높았다(Figure 1). 이는, 참당귀 뿌리 세포에서의 decusinol angelate 생산이 세포분화와 관련 있기 때문으로 여겨지며 따라서 분열 및 분화단계의 세포로 구성된 secondary root의 생산성이 부피생장단계의 primary root에 비해 높은 것으로 사료된다.
본 연구에서는 한국산 참당귀 유래의 항암물질인 decursinol angelate를 뿌리 배양을 통하여 생산하였으며 secondary root의 생산성이 primary root에 비해 크게 높음을 확인하였다. 따라서 secondary root 의 형성 및 생장 촉진은 decursinol angelate의 생산량 증진에 유리할 수 있으며 이러한 관점에서, 접종 초기 cutting에 의한 secondary root segment의 배양과 plant growth regulator(NAA, IBA)의 첨가가 참당귀 뿌리의 morphology와 decursinol angelate의 생산에 미치는 영향을 알아보았다.
참당귀 뿌리배 양을 위한 plant growth regulator의 최적 조건으로 secondary root의 생장성 측면이나 decursinol angelate의 생산성 측면에서 4 mg/L 이상의 IBA 첨가가 요구됨을 확인하였다.
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