• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2001년도 Proceedings of International Convention of the Pharmaceutical Society of Korea
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• pp.252.1-252.1
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• 2001

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권1호
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• pp.43-47
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• 2006

Ginseng (Panax ginseng CA. Meyer) hairy root cultures, which are established via the infection of ginseng root discs with Rhizobium rhizogenes, have been used to construct profiles of both biomass growth and nutrient consumption in flask cultures. In a 250 mL shake flask culture, the maximum biomass was observed on the 59th day of the culture period, at 216.8 g (fresh wt) per liter or 11.4 g (dry wt) per liter. The hairy roots were determined to have a growth rate of 0.355 g-DW/g cells/day during the exponential growth phase and a maximum specific growth rate on day 7. Total ginseng saponin and phenolic compound contents were noted to have increased within the latter portion of the culture period. Linear correlations between increases in biomass weight and nutrient uptake were used to imply the conductivity yield $2.60g-DW/(L{\cdot}mS)$ and carbon yield 0.45 g-DW/(g sugar) in the 250 mL flask cultures. The biomass yield when two different nitrogen sources were used (ammonia and nitrate) was shown to remain approximately constant. at $0.47g-DW/(L{\cdot}mM\;NH_4$) and $0.33g-DW/(L{\cdot}mM\;NO_3$); it remained at these levels for 16 days with the ammonia. and for 24 days with the nitrate. The biomass yield when a phosphate source was used was also shown to remain approximately constant for 9 days, at $3.17g-DW/(L{\cdot}mM\;PO_4$), with an $R^2$ of 0.99.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.333-336
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• 2002

The root of Panax ginseng C. A. Meyer is the one of traditional medicines used for many therapeutic purpose in the orient for many years. Polysaccharides isolated from ginseng root were known for mitogenic, antitumor and hypoglycemic activities. We studied the production of ginseng polysaccharides from ginseng hairy roots and compared with natural ginseng root.

• 자연과학논문집
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• 제4권
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• pp.103-142
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• 1991

표식 유전자를 이용하여 체세포 잡종체를 선발하기 위한 연구의 일환으로 감자조직에는 T-DNA를 도입하여 식물호르몬 무첨가 배지에서도 생장가능한 형질전환체을 획득하고, 담배조직에는 NPT H gene을 도입하여 kanamycin에 대해서 저항성을 나타내는 형질전환체를 획득하여 각각의 특성구명과 원형질체를 유리하여 도입된 유전자 marker를 이용해서 융합을 시도한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 감자 괴경에서 Agrobacterium tumefaciens Ach5와 A. rhizogenes ATCC15834를 접종하여 crown gall tumor 및 hairy root를 유기하였으며 이러한 tumor조직은 식물 호르몬 무첨가 배지에서 생장이 가능하였다. 2. 감자에서 유기된 hairy root로부터 callus 형성은 2.4-D 2mg/1 첨가된 MS 배지에서 가장 양호하였으며 casein hydrolysate 1g/1가 첨가하면 유연 한 callus의 증식이 더욱 왕성하였다. 3. Activated charcoal이 0.5~2.0g/1 첨가된 배지에서는 crown gall tumor callus의 절단면이 갈변되는 것을 방지 할 수 있어 생존률을 높일 수 있었으나 hairy root에서는 갈변되어 고사되었다. 4. 2, 4-D 2mg/1와 casein hydrolysate 1g/1를 첨가한 배지에 hairy root callus를 현탁배의한 결과 양호한 많은 callus 덩어리들을 단시간에 얻을 수 있었다. 5. $Tri^-$parental mating으로 NPTII gene이 coding되어있는 binary vector인 pGA643을 wild type 및 disarmid된 Agrobacterium 내에 도입하여 Agrobacterium tumefaciens Ach5/pGA643, A.tumefaciens $A_4T$/pGA643, A. tumefaciens LBA4404/pGA643를 획득하였다. 이 세 개의 conjugant를 사용하여 0.7% agarose gel 상에서 pGA643을 확인하였다. 6. pGA643이 도입왼 Agrobacterium tumefaciens LBA4404와 담배 조직과 동시배양하여 kanamycin $100\mug$/ml 첨가된 배지에 생존하는 callus를 선발하였으며 동일배지에서 callus의 증식이 가능하였다. 7.형질전환된 담배 callus로부터 식물체 형성은 BA 2mg/1를 첨가한 배지에서 가능하였다. 8. 재분화된 담배의 엽조직은 kanamycin.이 $1000\mug$/ml 첨가된 MS 배지에서도 왕성히 callus가 유기되어, 이는 재분화체에서도 NPTII gene이 그대로 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 9. 담배의 정상 shoot와 형질전환된 shoot를 kanamycin이 $100\mug$/ml이 함유된 MS배지에 기내삽목한 결과, 정상 shoot는 발근이 되지 않고 황화 되었으나 형질전환된 shoot는 발근이되었으며 정상적으로 생장을 하였다. 10. 감자의 T-DNA가 도입된 현탁배양 callus는 cellulase 2%, macerozyme 2%, dricelase 1%에서 양호하게 유리되었다. 11. Osmoticum으로서 mannitol 농도 0.8M에서 담배와 감자의 두 조직 모두 원형질체유리가 가장 효과적이었다. 생존력은 T-DNA가 도입된 감자의 hairy root를 callus로 탈분화 시킨 후 현탁배양한 callus가 mannitol 0.5M에서 97%를 나타냈고, 그리고 NPTII gene이 도입된 담배의 엽조직은 mannitol 0.7M에서 94%로 최고를 타나냈다. 12. 원형질체 융합은 PEG solution 처리 15분 후부터 관찰되기 시작하여 20분에 완전히 융합되었고, 융합된 원형질체는 선발 marker인 호르몬 무첨가 및 kanamycin 첨가배지에서 배양 5일 후에 세포벽이 재생되었으며 4주일 후부터 colony들이 관찰되었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제16권2호
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• pp.94-99
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• 2008

인삼의 생장에서 염류의 집적은 우량 인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구에서는 순계 분리된 인삼의 우수 계통으로부터 NaCl 처리에 따른 생장율 조사와 ginsenoside의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 선발된 모상근(KGHR-8)으로부터 ginsenosides의 함량에 미치는 NaCl의 최적 농도를 조사하기 위하여 30일간 배양한 결과 NaCl의 농도가 증가함에 따라 모상근의 생장은 감소하였지만, total ginsenoside의 함량은 0.24M NaCl 처리구에서 높은 증가를 가져왔으며 특히 광을 조사하여 배양한 결과 높게 검출되었다. 0.24 M NaCl 농도로 광상태하에서 함량은 61.7% 증가하는 양상을 나타내었다. (Table 1). 또한 모상근의 생장을 최적 상태로 설정하기 위해 two step culture 방법을 조사한 결과, 0.05M, 0.1M NaCl 처리시 모상근의 생장율은 각각 약 62%, 76% 감소한 반면, ginsenoside의 함량은 29%, 48% 각각 향상되었다. 모상근은 방어기작의 일환으로 NaCl을 elicitor로 인지하고 2차대사산물인 사포닌의 생산에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권2호
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• pp.100-105
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• 2021

Genetic engineering is a potential approach to improve secondary metabolism in plants. In order to elucidate the effect of production of anthocyanin pigment 1 (PAP1) overexpression on the bioactivity of ginseng, we analyzed its antioxidant, antimicrobial, and anti-elastase activities in this study. Our results showed that PAP1 overexpression increased the production of polyphenolic compounds including anthocyanins. The antioxidant, antimicrobial, and anti-elastase activities were stronger in anthocyanin-overproducing ginseng hairy roots (AOX) than in wild ginseng hairy roots. Using a different solvent system (0, 30, 70, and 100% (v/v) EtOH), we revealed that variations in the contents of the polyphenolic compounds were highly correlated with changes in the antioxidant and antimicrobial activities of AOX. The antioxidant, antimicrobial, and anti-elastase effects of AOX highlight genetic engineering as a powerful approach to enhance the therapeutic properties of plants. Our results show that AOX could potentially have various functional applications in the cosmetic and pharmaceutical industries.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.295-300
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• 2004

구기자나무의 잎 절편을 A. rhizogenes strain, 15834와 공동 배양하여 유도된 모상근의 최적배양조건을 결정하기 위하여 MS배지와 sucrose의 농도를 다양하게 처리한 결과, 1/2 MS 배지에서 생체중 (12.3 g)과 건물중 (1.4 g)으로 가장 높게 나타났으며, 탄소원으로 사용된 sucrose에서는 3% 농도에서 생체중과 건물중이 가장 양호하게 나타났다. 이와 같이 결정된 MS농도와 sucrose의 농도를 이용하여 대량배양을 하고자 10 L의 air lift bioreactor에서 대량 배양한 결과 역시 1/2 MS와 3% sucrose의 농도를 사용한 처리구에서 가장 높은 생체중과 건물중의 증가를 보였다. 하지만, 1/2 MS에 5% sucrose를 처리한 bioreactor배양에서도 3% sucrose처리에서와 마찬가지로 생체중과 건물중이 높게 나타났다.

• 식물조직배양학회지
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• 제27권1호
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• pp.31-37
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• 2000

인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 뿌리로부터 유도한 모상근의 proton 방출은 철이온의 결핍 또는 nitrate나 ammonium이온에 의해 증가되었다. 철이온 결핍에 의한 수소이온 방출의 증가는 정단 조직에서 나타나는 반면에 nitrate와 ammonium 이온에 의한 수소이온 방출은 기저부위에서 높게 나타났다. 배지의 pH변화에 따른 무기이온의 흡수는 무기이온의 종류에 따라 다양한 양상을 나타냈다. $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$ 그리고 Fe$^{2＋}$ 는 pH 4.8 에서 가장 높은 흡수를 나타냈으며, Mn$^{2＋}$, $Zn^{2＋}$ 그리고 Cu$^{2＋}$ 는 pH 3.8에서 가장 높았다. HPLC를 이용한 유리당 및 ginsenoside분석에서, 인삼모상근 유리당 구성의 주성분은 sucrose, glucose 그리고 fructose 였으며, glucose와 fructose는 pH 6.8에서 sucrose는 pH 4.8 에서 함량이 가장 높았다. 반면에 ginsenosides와 phenolic compound의 함량은 MS 배지의 표준인 pH 5.8 에서 가장 높았다. pH 변화에 대한 인삼모상근의 이러한 생리적 반응은 인삼근의 적변유발과 관련된 무기이온의 mobilization 및 흡수기작의 구명을 위한 모델 시스템으로 이용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권4호
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• pp.205-210
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• 1999

전자수용체인 DCPIP 처리구에서 모상근의 생장은 광상태에서 대조구 보다 약 $69\%$정도 향상되었으나 7종류의 ginsenosides함량에는 영향을 미치지 않았다. 반면, 전자전달 저해제(electron transport inhibitors) 처리구에서 CCCP와 methylarnine은 광상태에서 모상근의 생장을 각각 $71%,\;22\%$ 감소시켰다. 그러나 traizine 처리구를 제외한 모든 처리구에서 7종류의 ginsenosides함량은 오히려 암 및 광상태에서 대조구보다 $45\%$ 이상 감소하였다. 항산화제 처리구에서 propylgallic acid는 광상태하에서 인삼모상근의 생장을 대조구보다 $68\%$ 증가시켰으며, ascorbic acid와 DMF처리구에서는 각각 $23\~25\%$ 정도 증가하였다. 모든 항산화제 처리구에서는 7종류의 ginsenoside 함량 변화에 영향을 미치지 않았다. 인삼모상근의 생장 및 ginsenosides생산성 향상에 효과적인 ascorbic acid와 DMF의 처리시기는 1/2MS배지에서 4주간 배양한 후 1주간 처리하였을 때 가장 양호하였다. 따라서 인삼모상근으로부터 ginsenosides생산성을 향상을 위해서는 적절한 항산화제의 개발이 요구된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권2호
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• pp.233-243
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• 2018

이 연구는 도라지의 유기재배를 위하여 3년근 이식 예정지에 풋거름 작물 재배에 따른 도라지 뿌리의 생육특성 및 사포닌 함량에 미치는 영향을 구명하고자 실시되었다. 생육특성에서는 기재배지에서의 뿌리의 직경 및 곁뿌리 수는 호밀 재배구에서 가장 굵거나 많았으며, 뿌리 생체중은 풋거름작물 재배구간 차이는 없었으나, 대조구에 비해 높게 나타났다. 도라지 뿌리의 무기성분 함량에서는 무기성분별 유의성이 있는 것으로 나타났으며 특히, 기재배지에서의 호밀 처리구에서 높은 함량이 나타났다. 사포닌 함량의 변화에서는 기재배지에서는 호밀 재배구에서 모든 사포닌 함량이 가장 높은 함량으로 나타났으며, 새재배지에서는 헤어리베치 재배구에서 높은 함량을 나타냈다. 대조구에 비해 풋거름작물 재배구의 기재배지와 새재배지 모든 재배구에서 사포닌의 함량이 높게 나타났다. 따라서 도라지 유기재배 시 풋거름작물에 따른 뿌리의 생육 특성 및 약리성의 변화 등의 유의적인 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었으며, 연차 간 재배 시 호밀 재배구에 생육 및 약리성이 우수한 것으로 나타났다.