Taxus brevifolia와 Taxus cuspidata 현탁세포배 양에서 taxa!의 생산에 가장 적합한 초기 접종농도 를 결정하기 위해 접종농도를 세포생체중량으로 2.5, 5 5, 7.5, 10 g/flask가 되도록 변화시켜 세포의 생장 과 taxol의 생산을 측정하였다. Taxus brevifolia의 경우 초기 접종농도가 높을수록 lag phase가 감소되 는 경향을 보였으며, 두 가지 세포주(Taxus bre1 vifolia와 Taxus cuspidata)에서 모두 초기 접종농도 를 5 g/flask가 taxol의 생산에 최척 임을 확인할 수 있었다. Taxol 생산에 가장 척합한 초기 접종농도로 생장배지와 생산배지에 세포를 접종시켰을 때 생장 배지에서는 taxal이 검출되지 않았지만 6% 자당을 이용한 생산배지에서는 9일째 taxol이 최대로 생산 되었다가 이후 다시 줄어드는 경향을 보였다.
본 연구는 우리나라에 자생하는 주목(Taxus cuspidata S. et Z.), 설악눈주목(Taxus caepiltosa Nakai)과 회솔나무(Taxus cuspidata var. latifolia Nakai)에서 탁솔을 추출하고 정량하여 자생지별, 채취부위별 탁솔함량의 차이를 조사하기 위하여 수행되었다. 주목은 한라산, 지리산, 덕유산, 소백산, 태백산에서, 설악눈주목은 설악산에서 10월에 수피, 줄기, 그리고 잎을 채취하였으며, 회솔나무는 울릉도에서 3월에 줄기와 잎을 채취하였다. 채취한 재료는 HPLC(High Performance Liquid Chromatography)로 정량분석하고 분석한 자료를 통계처리하여 각 집단간의 차이를 검정하였다. 주목의 경우 채취부위별 탁솔함량은 수피에서 평균 0.006~0.017%로 가장 높았고 줄기에서는 0.001~0.005%이었고, 잎에서 0.0005~0.002%로 가장 낮았다. 수피의 탁솔함량은 한라산에서 가장 높은 0.017%이었으며, 지리산, 소백산, 덕유산, 태백산의 순으로 감소하였다. 줄기의 탁솔함량은 한라산에서 가장 높은 0.0053%이었으며, 소백산, 지리산, 덕유산, 태백산의 순으로 감소하였다. 잎의 탁솔함량은 한라산에서 가장 높은 0.0013%이었으며, 태백산, 덕유산과 지리산의 순으로 감소하였다. 설악눈주목에서의 탁솔함량은 주목보다 낮았으며, 수피와 줄기에서 평균 0.0035%이었다. 회솔나무에서의 탁솔함량은 줄기에서는 주목보다 높았으나, 줄기에서 평균 0.0064%, 잎에서 0.0006%이었다. 위와 같은 결과를 종합하여 보면, 탁솔의 함량은 위도가 낮아질수록 높아지는 경향을 보이고 있으며, 생육조건에 따라서 큰 변이가 있는 것으로 관찰되었다. 한라산 집단의 일부 주목(Taxus cuspidata)은 높은 탁솔함량을 나타내었으며, 이를 설발육종하거나, 조직배양을 통하여 상업용 탁솔생산이 가능하다고 생각된다.
소백산국립공원 내의 비로봉(1439m)을 중심으로 한 고산지대의 식생현황과 천연기념물 244호로 지정되어 있는 주목림의 구조를 정확히 파악하여 앞으로의 식생관리의 대책을 세우는데 보탬이 되고자 고산지대의 천연림 상태를 유지하고 있는 비로봉근처의 자연보전지역을 대상으로 24개의 방형구(20$\times$20m)를 설치하여 식생을 조사하였다. Cluster분석한 결과 네 개의 집단으로 분류되었다. 수종간의 상관성은 신갈나무와 노린재, 철쭉과소나무, 주목과 당단풍, 귀룽나무 및 나래회나무, 고로쇠와 쪽동백 등의 수종들 간에는 비교적 높은 정의 상관관계를, 신갈나무와 주목, 귀룽나무 및 나래회나무, 철쭉과 주목. 당단풍, 나래회나무 및 귀룽나무등의 수종들과는 높은 부의상관을 보였다. 본 조사지의 종다양도(H')는 1.3702-2. 9119로 매우 높게 나타났다. 본 조사지의 주목림을 보존하기 위해서는 쇠퇴원인의 구명과 이에 대한 적극적인 보호대책이 필요하며, 주목군락지의 신갈나무, 쪽동백, 미역줄나무 및 병꽃나무 등의 세력을 억지시켜야 한다.
This study was executed to examine helical structure and other feature, of Taxus cuspidata S. et Z. and Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger through photomicroscopic and scanning electron microscopic observation, and the obtained result, were summarized as follows: 1. Tracheid transition from springwood to summerwood was abrupt, mel slightly gradual in Taxus cuspidata S. et Z. and summerwood width of Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger was wider than that of Taxus cuspidata S. et Z. 2. Normal vertical and horizontal resin canals and surrounding thick epithelial cells were present in Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger but not present in Taxus cuspidata S. et Z. 3. Instead of helical thickening, helical chicks were observed only in summerwood trachieds of Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger. However, helical thickenings forming S, Z., and horizontal helix perpendicular to long axis of tracheid were observed in springood and summerwood tracheids of Taxus cuspidata S. et Z. and these helical thickenings were considered as analogous to the innermost layer of secondary wall. 4. Uniseriate and fusiform rays were appeared on tangential surface of Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger but oly uniserate ray was observed on tangential surface ot Taxus cuspidata S. et Z. The fusiform rays of Larix gmelinii var. principis-ruprechtii Pilger usually contained one horizontal resin canal bot occasionally two horizontal resin canals were contained in a fusiform ray. 5. Trabeculae and crassulae were observed in the tracheids of Larix gmelimii var. principis-ruprechtii Pilger but not observed in the tracheids of Taxus cuspidata S. et Z.
The ethanolic extract of the heartwood of Taxus baccata L. afforded six taxoids, belonging to the skeletally three different groups, $2{\alpha},\;5{\alpha},\;10{\beta}-triacetoxy-14{\beta}-(2-methyl)-butryloxy-4(20)$,11-taxadiene (1), taxusin (2), baccatin VI (3), baccatin III (4), $1{\beta}-hydroxybaccatin$ I (5) and taxol (6). The isolation and structure elucidation of three taxoids (3-5) have been presented in this study. This is the first report for the presence of these taxoids in Taxus baccata L. growing in Turkey.
대백산 장군봉지역을 중심으로 분포하고 있는 주목의 생육현황과 주목림의 구조를 파악하고자, 주목이 생육하고 있는 지역에 18개의 방형구(20m$\times $20m)를 설치하여 식생을 조사하였다. 주목과 함께 생육중인 수종들로는 당단풍, 나래회나무, 귀룽나무, 분비나무 등이었다. 수종간의 상관성은 잣나무와 분비나무, 사스래나무와 함박꽃나무 등의 수종들간에는 부의 상관관계가 인정되었다. 본 조사지의 종다양도(H')는 고사목이었고 생육상태가 불량하였으며 치수도 매우 적었다. 본 조사지의 주목림을 보존하기 위해서는 쇠최원인의 구명에 대한 지속적인 연구와 적극적인 숲 관리가 필요하다고 판단된다.
Yew cortex, twigs and leaves(Florida yew, Taxus floridana Nutt et Champ; Pacific, yew Taxus brevifolia Nutt(Taxaceae)) were extracted with MeOH and $CHCI_3$, respectively, and then the chloroform extract was fractionated by silica column chromatography. As biologically active substances, taxol derivatives were identified and several biological activity tests were followed. The results showed that it bad no antimosquito activity and inhibited the growth of root meristem of cress seeds. The chloroform ext. of Florida yew showed 91%, inhibition rate at 400 ppm and the taxol fractions of Pacific yew did 91% at 200 ppm, 94% at 100 ppm. In the antitumor activity tests in vitro against a cultured cell line of L1210 mouse leukemia, Pacific yew showed 99% inhibition rate at 1.0 ppm and Florida yew did 97% at 10 ppm.
Taxus chinensis 식물세포 배양에 의한 paclitaxel대량 생산의 경우 biomass내 paclitaxel이외에 다른 많은 유도체들이 확 인 되었다. 이를 목표 물질로 선정하여 Prep-LC를 이용하여 분리/정제하고 NMR, MS 등으로 화학구조분석을 하여 이들 물질들에 대한 동정을 하였다. 또한 Taxus chinensis 식물세포 배양에 의한 paclitaxel 대량 생산의 경우 paclitaxel 생산량에 따른 여러가지 유도체들의 생산 경향을 조사하였으며, paclitaxel의 생산량이 증가할 수록 유도체들의 생산량은 상대 적으로 감소함을 알 수 있었다. 이러한 연구는 결국 paclitaxel 이외의 새로운 유용성분 및 전구체 확인, 분리/정제 방법의 개발, paclitaxel 생산에서의 품질관리에 유용하게 사용되어 질 수 있다.
울릉도에만 한정 분포하는 회솔나무(Taxus cuspidata var. latifolia)의 분류학적 위치를 파악하기 위해 근연종인 주목(T. cuspidata var. cuspidata), 설악눈주목(T. caespitosa), 일본에 분포하는 T. cuspidata var. nana 4분류군을 대상으로 외부형태학적 연구와 DNA 바코딩 연구를 수행하였다. 회솔나무는 여러 학자들에 의해 주목의 이명으로 처리되거나 주목의 변종으로 처리되었던 분류군으로 분류학적 위치에 대한 이견이 많은 분류군이다. 이번 연구를 통해 회솔나무는 외부형태학적으로 근연종에 비해 원줄기는 곧고, 잎의 길이와 폭은 1.4배 이상 길고 종자는 가종피 바깥으로 돌출되는 특징으로 뚜렷이 구별되었다. DNA 바코딩 연구를 통해 matK, rbcL, trnL-trnF(trnL intron 포함) 구간의 염기서열을 비교한 결과 회솔나무는 유럽주목인 Taxus baccata와는 별개의 분계조를 형성하고 주목과 하나의 분계조를 형성하며 100% 동일한 염기서열을 갖는 것으로 나타났다. 한국 특산종인 설악눈주목은 외부형태학적으로 원줄기가 여러 개 나오며 옆으로 기고 잎의 길이와 폭은 주목에 비해 0.8-0.9배 작은 특징으로 뚜렷이 구별되지만, DNA 바코딩 연구 결과 주목과 100% 동일한 염기서열 서열을 가지며 하나의 분계조를 형성했다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 울릉도에 한정 분포하며 근연종에 비해 뚜렷한 형태학적 차이를 보이는 회솔나무는 T. cuspidata의 변종인 T. cuspidata var. latifolia로 인정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.
주목 (Taxus cuspidata) 세포배양을 이용하여 modified B5 배지중의 질소원, 인산 그리고 세포 고정화가 세포생장과 taxol 생산에 미치는 영향을 살펴보았다. Nitrate와 ammonium의 비는 세포생장 및 taxol 생산에 있어 중요한 인자임을 알수 있었고 비값이 1인 경우는 modified B5 배지 조성중 원래 비값인 20에 비해 taxol 생산을 10배나 증가시켰다. 인산의 농도를 감소시킨 경우 세포생장은 저하되었지만 taxol 생산은 현저하게 증가하였다. 고정화세포는 ${\sim}120\;g/l$의 taxol을 생산하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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