Abstract
We have investigated the effect of culture conditions on tropane alkaloids (scopolamine, hyoscyamine) production in hairy root cultures of Hyoscyamus niger L. induced by Agrobacterium tumefaciens $A_4$T. SH medium was the best for tropane alkaloids production from the hairy root clones, HN18 and HN57. The optimum culture peroid was 5 weeks for HN18 clone and 6 weeks for HN57 clone, respectively. The optimum sucrose and dextrose concentrations in tropane alkaloids productivity were 3% and 2%, respectively. The growth of both HN18 and HN57 clones increased with as sucrose concentration increase up to 7% sucrose, but tropane alkaloid contents was significantly decreased. In the HN18 clone, the optimum concentration of sucrose for alkaloids productivity was 5% and those of dextrose was 2%. The productivity of tropane alkaloids for HN57 clone under dextrose treatments was quite a low level compared to sucrose treatments.
Agrobacterium tumefaciens $A_4$T에 의해 형질전환된 사리풀 (Hyoscyamus niger L.)의 모상근으로부터 tropane alkaloids (scopolamine, hyoscyamine)의 생산성 향상을 위한 최적배지, 배양기간 및 탄수화물의 영향을 조사하였다. Tropane alkaloids의 생산성이 우수한 모상근 (HNl8, HN57)의 최적 배지는 SH배지이며, 모상근의 생장, tropane alkaloids 함량 및 생산성에서 조사한 6가지 배지보다 높게 나타났다. Tropane alkaloids생산을 위한 최적 배양기간은 HNl8 clone이 6주, HN57 clone은 5주로 나타났으며, 배양기간에 따라 scopolamine의 함량은 계속적으로 증가하는데 반하여 hyoscyamine의 함량은 일정 수준을 유지하는 것으로 나타났다. 두 세포주는 sucrose농도가 7%까지 증가할수록 생장률이 증가하는 반면, tropane alkaloids 함량은 감소하였으며, tropane alkaloids생산성은 3% sucrose처리구에서 가장 높게 나타났다. HN18 clone의 경우 최적 sucrose(3%)및 dextrose (2%)에서 유사한 tropane alkaloids 생산성을 나타내었다. 하지만 HN57 clone은 sucrose 처리구에 비하여 dextrose 처리구에서 매우 낮은 tropane alkaloids생산성을 나타내었다.