Production of secondary metabolites by tissue culture of Artemisia annua L.

Artemisia annua L.의 조직배양을 이용한 이차대사 산물의 생산

Artemisia annua contains the antimalarial principle, artemisinin. The possibility of the production of this compound through tissue culture technique was studied. The optimum combinations of hormones for the induction of callus were p-chlorophenoxyacetic acid(pcPA) and 6-benzylaminopurine(BAP) or pcPA and N-isopentenylaminopurine(2iP) in 0.05 mg/l each. For the growth of callus, the same combination of pcPA and BAP was optimum in concentrations of $1.0\;{\mu}M\;and\;0.5\;{\mu}M$, respectively, and the optimal concentration of sucrose was also found to be 2%(w/v). Tissue culture from the crown gall grew faster than normal callus. In the suspension culture broth and the cells of normal callus or Agrobacterium-transformed tumors, arteannuic acid and 11,12-dihydroarteannuic acid were found together with common phytosterols, whereas artemisinin was not found.

국화과의 일종인 개똥쑥(Artemisia annua L., 청호(靑蒿))에는 항말라리아 물질인 artemisinin이 함유되어 이 물질을 조직배양 방법으로 얻을 수 있는 가능성을 연구하였다. 먼저 식물조직의 유기를 위해 생장조절 물질을 조사한 결과 pcPA와 BAP, 그리고 pcPA와 2iP의 가장 적절하였다. 식물조직의 생장도 역시 pcPA와 BAP가 각각 $1.0\;{\mu}M$과 $0.5\;{\mu}M$일 때, 그리고 sucrose가 2%일 때 가장 우수하였다. MS배지를 제외한 다른 배지들은 성장을 뒷바침하지 못하였다. 다른 생장조건들은 기존의 배지 조성을 능가하지 못하였다. 개똥쑥은 Agrobacterium으로 형질 전환되어 crown gall과 hairy root를 생성하였다. 그러나 hairy root는 MS 배지에서 배양하였을 때 더 이상의 생장을 보이지 않고 crown gall만이 정상 식물 조직보다 더욱 빠른 성장을 보였다. 배양된 조직과 형질 전환된 tumor의 현탁배양액에서 arteannuic acid와 dihydroarteannuic acid가 흔히 보이는 식물 steroid와 함께 발견되었으나 artemisinin은 발견되지 않았다.