• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권4호
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• pp.238-243
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• 1993

In the suspension cultures of Eschscholtzia californica, phytohormone effects showed that alkaloid production was increased by IAA treatment without kinetin in both volumetric and specific way. Kinetin, however, suppressed alkaloid accumulation. Addition of ethephon inhibited cell growth. However, it enhanced the alkaloid production significantly in both volumetric and specific way. IAA promoted alkaloid production during elicitation. The highest alkaloid accumulation was observed at 5 $\mu$ M of IAA. Ethephon also enhanced alkaloid production during elicitation. The highest alkaloid formation was observed at 460 mg/l of ethephon with elicitation. Elicitation with ethephon, however, altered cell growth and the pattern of benzophenanthridine alkaloids production.

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.525-530
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• 2002

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/1 IBA가 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 l/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 g 였으며, 물질생산에는 1 g 처리구에서 좋았다. XAD 처리는 tropans alkaloid 생산성을 증가시켰으며, 배지내 물질방출을 유도하였으며, 총생산 물질의 50-80%를 회수하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 미치광이풀 모상근 배양을 통한 tropane alkaloid 생산을 위한 생물공정 발전에 기여할 것이다.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.137-142
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• 1997

모상근의 성장을 위한 최적배지 및 tropane alkaloids함량을 위한 최적배지를 구명하기 위하여, 독말풀(Datura stramonium var. tatula Torr.)의 잎과 줄기에 Agrobacterium spp.spp.를 접종하였다. 접종된 균주 중 모상근의 유도에 효과적인 균주는 Agrobacterium tumefaciens $\textrm{A}_{4}$ T와 A rhizogenes ATCC 15834이었다. SH (Schenk and Hildebrandt, 1972) 액체배지에서 선발된 23개의 clone중 성장이 양호한 clone은 DTLA9 이었으며, tropane alkaloids의 함량이 양호한 clone은 DTLE6 이었다. 이들 두 종류의 세포주를 9종류의 서로 다른 액체배지에 각각 배양하여 성장 및 tropane alkaloids의 함량을 조사한 결과, 모상근의 성장은 두 세포주 모두 SH와 MS배지(SH > MS배지순)에서 다른 7개의 배지에서 보다 양호하였다. 한편, tropane alkaloids의 함량은 두 세포주 공히 GD와 B5 배지(GD > B5배지순)에서 다른 7개의 배지에서 보다 높게 나타났다. 따라서 SH배지에서 모상근을 성장시킨 후, GD배지에 옮겨 2단계 연속배양하면 tropane alkaloids의 함량을 높일 수 있을 것으로 확인되었다.

• KSBB Journal
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• 제8권5호
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• pp.488-494
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• 1993

본 연구에서는 캘리포니아 양귀비(Eschscholtzia californica) 현탁배양세포의 주요 이차대사산물인 benzophenanthridine alkaloid의 생성을 증가시키기 위해 생합성 전구체인 tyrosine, tyramine, dopamine 그리고 L-dopa를 exponential phase 말기에 투여하였다. 그리고 이때 yeast elicitor와 전구체를 동시에 투여한 것과 비교하여 보았다. 그 결과 적당량의 전구체 투여시 benzophenanthridine alkaloid의 생성은 대조구(무처리)에 비해 증가하였다. 그리고 elicitor와 전구체를 동시에 투여해 주었을 때 대조구(elicitor만 처리)에 비해 상당히 증가하였는데, 이것은 elicitor에 의해 유도된 이차대사 관련 효소에 의해 전구체의 biotransformation이 촉진된 것이라 생각된다. 이와 같이 전구체 투여에 의해 이차대사산물의 생성을 증가시키려 할 때 전구체만 투여하는 것보다는 촉진제를 동시에 투여함으로써 최종산물의 생성을 극대화시킬 수 있으리라 생각되며, 식물세포배양의 산업화에 유용하게 이용되리라 생각된다.

• 생약학회지
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• 제27권4호
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• pp.289-294
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• 1996

In previous paper, we described the induced callus of Corydalis remota contains a significant amount of alkaloids. This study describes an optimal condition to maximize alkaloid production. The suspension cultures maintained alkaloid production ability after fifth subculture and a small amount of alkaloid seemed to be released out of cells. The yields of alkaloid by cultured cells was varied depending on the concentrations of NAA, carbon sources and phosphate ion and depending on the vitamin combinations and concentrations. Biosynthetic precursor and an elicitor treatment also affected the total alkaloid yield of the cultures. The optimal conditions for alkaloid production were as follows: 1) MS basal salt containing 30 g/l of glucose, 1.0 mg/l of NAA, and vitamins of LS medium should be used. 2) The culture should be treated with tyrosine 20 mg/l, and yeast extract 1.5 ml/l after the culture reached a stationary phase of growth. Five alkaloids were isolated from the cultures and they were characterized. The spectral data unambiguously revealed that the isolated compounds were dihydrosanguinarine, protopine. tetrahydropalmatine, allocyptopine and ambinine, respectively.

• 식물조직배양학회지
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• 제24권3호
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• pp.143-148
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• 1997

모상근의 성장 및 tropane alkaloids의 생성에 미치는 pH, 서당, 비타민의 영향을 구명하기 위하여, 독말풀(Datura stramonium var. tatula Torr.)의 잎에 Agrobacterium tumefaciens $A_4$T를 접종하여 모상근을 유도하였다. 유도된 모상근 중 성장률이 양호한 clone (DTLA9)을 선발하고, 이를 pH, 서당, 비타민을 각각 여러 농도로 처리한 SH(Schenk and Hildebrandt, 1972) 기본배지에 배양하였다. 모상근의 성장에 있어 최적 pH는 6.3이었으며, 최적 서당농도는 3.0%이었다. Tropane alkaloids의 함량에 있어 최적 PH는 6.5이었으며, 최적 서당농도는 2.8%이었다. 한편, 비타민이 제거된 SH기본배지에 ascorbic acid, D-pantothenate, nicotinic acid, pyridoxine, riboflavin. 그리고 thiamine을 각각 농도별로 첨가하여 배양한 경우에, 모상근의 성장에 있어 비타민의 최적 농도는 각각 0.1, 0.003, 0.07, 0.002, 0.025, 0.01 mM이었다. Tropane alkaloids의 함량은 0.1 mM의 ascorbic acid 단독처리구에서 대조구(vitamin-free구) 및 SH기본배지에서의 경우에 비하여 가장 높게 나타났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제25권1호
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• pp.21-25
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• 1998

미치광이풀(Socopolia parviflora Nakai) 모상근 배양에서 모상근 생장과 tropane alkaloid 생산에 대한 sucrose농도와 일부 흡착제의 효과를 조사하였다. 모상근 클론 SP 11은 5% sucrose 농도를 함유한 1/2 B5 배지에서 최적인 생장과 tropane alkaloid 생산을 보였다. 모상근에서 tropane alkaloids 생성양상은 모식물에서와 약간의 차이를 보였고 그 중 식물체에서 검출되지 않는 littorine의 생성이 모상근에서 두드러졌다. 조사된 흡착제(0.01% 1%) 중에서, charcoal 0.01%와 XAD-II l%에서 약간의 생장촉진효과를 보인 것을 제외하고는 그 외 농도나 흡착제(amberlita chitosan)에서는 억제효과 또는 유의적인 변화를 보이지 않았다. 반면에 hydroxyapatite는 미치광이풀 모상근의 생장과 tropane alkaloid 생산에 있어 촉진효과가 있음이 확인되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제1권3호
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• pp.220-226
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• 1991

Large and rapid increases in benzophenanthridine alkaloid production occured in suspension cultures of Eschscholtzia californica cells treated with elicitors. Response to different biotic elicitors showed that elicitors prepared from yeast extract, Collectotrichum lindemuthianum and Verticillium dahliae induced alkaloid formation. Highest alkaloid accumulation was obtained with $60\;\mu\textrm{g}$ of yeast extract elicitor per gram of fresh cell weight. In time course performance after elicitor addition, more than 40 hours were required to obtain saturated alkaloid accumulation. Compounded silicone fluid, an ideal accumulation phase for two-phase culture of E. californica, accumulated a large amount of alkaloids produced in a specific manner. Elicitation in two-phase culture clearly increased net alkaloid production as well as their concentrations in the accumulation phase.

• KSBB Journal
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• 제11권4호
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• pp.411-419
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• 1996

본 연구에서는, 최근 들어 관심의 대상이 되어 의 품 산업에 응용의 수가 늘고 있는 cyclodextrin을 이용하여 세포밖으로 배출된 식물세포 2차 대사물질을 신속히 포획하여 생산수율을 증대시키고자 하였다. 실험결과 양귀비 현탁배양에서 a-, y-cyclodex trin보다는 ${\beta}$-cyclodextrin이 benzophenan-thridine alkaloid를 생산하는데 더 효과적업을 알았다. 이때 ${\beta}$-cyclodextrin의 optimum concentration이 존재하였는데, 그 농도는 현탁배양배지의 1.5% (w/v) 부 근에서였다. 고체 배지에서 ${\beta}$-cyclodextrin의 첨가는 sangumarme의 생산성을 control의 경우보다 약 4 40배(포함), 약 17배(살포) 정도 증가시켰다. ${\beta}$-cyclodextrin은 현탁배양 배지의 수용액상에서 세포 외로 배출된 alkaloid를 신속히 포획하여 inclusion complex를 형생함으로써 product의 배출을 촉진하여 결과적으로, product pattern을 변화시켜 줌으로 써 생산과 분리가 통시에 이루어질 수 있는 연속공정의 가능성을 확인시켜주었다. 또한 $\beta$cyclodex trin 1.5%(w/v)을 첨가시기를 달리하여 실험한 결과 배양초기에 넣어주는 것이 효과적이었으며, 이때 ${\beta}$-cyclodextrin은 세포성장에 미치는 영향이 없음을 확인하였다. ${\beta}$-cyclodextrin에 의한 benzophenan­t thridine alkaloid의 엄청난 생산 중대 효과는 1) In­c clusion complex 형성에 의한 안정성 증대뿐만 아니라 2) elicitor로서의 역할 등의 복합적 인 요인을 생 각해 볼 수 있는데 2)의 경우에 대한 실험을 세포와 ${\beta}$-cyclodextrin간의 직접적인 접촉을 시키지 않고 해본 결과 미세한 영향을 나타내었으므로 elicitation 의 경우를 완전히 배제한다고 할 수 없었다. 그러나 uv에 의한 inclusion complex의 확인이 1)의 경우를 확인하여 주었으므로 본 실험에서 ${\beta}$-cyclodex­t trin의 역할은 inclusion complex에 의한 생산성 증대라 할 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권1호
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• pp.107-110
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• 2000

Elicited cells with methyl jasmonate continued to produce benzophenanthridine alkaloids throughout medium changes in suspension cultures of Eschscholtzia californica. Large increases in alkaloid production were observed by re-elitations with medium changes. The total alkaloid production increased during the successive elicitation steps reaching a maximum level on the 4th elicitation. The highest total alkaloid produced was 250 mg/I, which was 20fold higher than that of the single elicitation and 4-fold higher than that of the normal culture without elicitation. The large increases in alkaloid production in successive re-elicitations with medium changes are believed to be caused by the accumulation of the signal transduction compound, jasmonate.