earticle

영어

The optimum culture conditions for tropane alkaloid production in hairy root cultures of Korea native Scopolia paviflora Nak. were investigated. Hairy root was induced from the rhizome of the mother plant on B5 medium containing 1.0 mg/L IBA. Among the culture media examined, 1/2 B5 medium was the best for tropane alkaloid production, whereas the growth of hairy root increased in SH medium. The best result on the growth of hairy root was obtained in 1.0 mg/L NAA, and tropane alkaloid production was obtained in plant growth regulator-free medium. Of the carbone
sources tested, 3% sucrose promoted the growth of hairy root, whereas 5% sucrose increased tropane alkaloid production. Optimum inoculum densities for root growth and tropane alkaloid production were 0.5 g and 1 g, respectively. The addition of XAD resins (1% w/v) to hairy root cultures led to increases in tropane alkaloid production, and the release of alkaloid into the medium and its adsorption by the resin accounted for about 50 to 80% of total production. It is concluded that optimized culture conditions and the addition of XAD resins could be used in the
development of a bioprocess for tropane alkaloid production in hairy root cultures of S. paviflora Nak.

한국어

멸종위기의 자생식물인 미치광이풀로부터 중요 의약품인 tropane alkaloid를 대량 생산하기 위한 연구의 일환으로 모상근의 최적 배양조건 및 XAD를 이용한 물질 생산 최적 조건을 확립하였다. 모상근은 표면 살균된 지하경을 1.0 mg/lIBA가 첨가된 B5배지에 배양하여 유도하였으며, 다양한 배양조건에서 생장된 모상근의 hyoscyamine과 scopolamine 함량은 HPLC로 분석하였다. 모상근의 생장에 적합한 배지로는 SH배지로 구명되었고, tropane alkaloid 생산을 위한 최적 배지로는 1/2B5배지로 나타났다. 모상근 생장에 가장 좋은 생장조절제로는 NAA로 나타났으며, 물질생산에는 생장조절제가 첨가되지 않은 배지에서 좋았다. 모상근 생장에 적합한 탄소원으로는 3% sucrose였으며, 물질생산에는 5% scurose가 가장 좋았다. 모상근의 생장에 가장 양호한 접종농도는 0.5 g였으며, 물질생산에는 1 g 처리구에서 좋았다. XAD 처리는 tropane alkaloid 생산성을 증가시켰으며, 배지내 물질방출을 유도하였으며, 총생산 물질의 50-80%를 회수하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 미치광이풀 모상근 배양을 통한tropane alkaloid 생산을 위한 생물공정 발전에 기여할 것이다.