• 대한한의학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1999

한약(韓藥)의 효능(效能)은 약성(藥性)에 의해 분류(分類)되고 질병(疾病)을 치료(治療)하며 예방(豫防)하는 작용(作用)을 한다. 그러나 약성(藥性) 이론(理論)의 문헌(文獻)과 임상연구(臨床硏究)는 비교적 많지만 상대적으로 실험연구(實驗硏究)는 일부분에 불과하여 효능(效能)을 입증(立證)하는데 어려움이 많다. 이에 저자(著者)는 온열성약(溫熱性藥)들이 지니고 있는 유효(有效) 성분(成分)들을 조사(調査)하고 이 온열성약(溫熱性藥)에 함유(含有)되어 있는 유효(有效) 성분(成分)들의 구조적(構造的)인 특성(特性)과 화학적(化學的)인 공통점(共通點)을 찾아 온열성약(溫熱性藥)의 분류(分類)에 대한 일반적(一般的)인 기준(基準)을 제시(提示)하고자 하였다. 그 결과 각각의 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)들이 함유(含有)하고 있는 유효(有效) 성분(成分)간의 구조적(構造的)인 공통점(共通點)을 찾아내었으며 구조적(構造的)인 공통점(共通點)으로부터 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 열성약(熱性藥) 중에서 강(强)한 독성(毒性)을 나타내는 부자(附子)와 초오(草烏)의 효능을 나타내는 유효 성분(成分)들은 C19-diterpenoid alkaloid과 C20-diterpenoid alkaloid 계열의 구조(構造)를 지닌 화합물들로 구성(構成)되어 있다. 이 디테르펜 알카로이드(diterpene alkaloid)들의 경우 고리의 구조(構造)가 aconitane(1), hetisan(16)과 7,20-cycloveatchane(17)의 기본골격(基本骨格)을 지니고 있으며, 이 두 가지 기본구조(基本構造)의 공통점(共通點)은 A 고리에 질소를 포함한 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl의 부분구조를 갖고 있으며, 이 부분 구조는 자연계에 존재하는 tropane alkaloid들의 기본구조(基本構造)와 유사하다. Tropane alkaloid들은 중추신경계에 작용하는 약물들로 알려져 있으며, tropane alkaloid는 일반적으로 anatoxin a(171)와 같이 강(强)한 독성(毒性)을 나타내며, 부자(附子)와 초오(草烏)가 지니고 있는 강한 독성(毒性)은 바로 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)에 기인하는 것으로 추정할 수 있다. 2. 육계(肉桂)에 주성분으로 함유(含有)되어 있는 cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 분자 내에 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 구조를 지니고 있다. 3. Cinncassiol(47) 화합물(化合物)들은 강(强)한 항균력(抗菌力)을 보이고 있는데, cinncassiol(47) 화합물들이 지니고 있는 구조적인 특성인 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl과 bicyclo-[3.3.0]-octanyl의 기본 혹은 부분 고리구조는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)들과 diterpenoid 화합물(化合物)들 중에서 많이 발견되며, 이러한 구조(構造)를 지니고 있는 sesquiterpenoid 화합물(化合物)과 diterpenoid 화합물(化合物)들도 좋은 항균력(抗菌力)을 보이고 있다. 이러한 공통(共通)된 구조상(構造上)의 유사점(類似點)이 항균력(抗菌力)을 나타내는 지표로서 활용 가능성이 기대된다. 4. 온성약(溫性藥)의 경우, 백지(白芷)의 coumarin(39) 화합물(化合物)들과 furocoumarin(61) 화합물(化合物)들, 건량(乾量)의 gingerol(87), shogaol(93), gingerdiol(95) 등과 capsaicin(102), 마황(麻黃)의 ephedrine(124) 계렬(系列) 화합물(化合物)들, 세신(細辛)의 methyleugenol(136)과 asaricin(137)의 구조(構造)에서 발견(發見)할 수 있는 공통적(共通的)인 요소는 phenolic 또는 methoxyphenyl의 공통구조를 지니고 있다. 온성약(溫性藥)의 유효성분들은 공통적으로 phenolic aromatic 화합물(化合物)을 함유(含有)하고 있다. 따라서, 열성약(熱性藥)과 온성약(溫性藥)은 주성분(主成分)들의 분포(分布)가 각기 다르며, 독성(毒性)을 나타내는 열성약(熱性藥)은 2-azabicyclo-[3.3.1]-nonanyl 구조(構造)를 지니고 있고, 육계(肉桂)와 같은 항균력(抗菌力)을 지니는 약물(藥物)은 bicyclo-[3.3.0]-octanyl 또는 bicyclo-[4.3.0]-nonanyl의 구조(構造)를 지닌다. 백지(白芷), 마황(麻黃), 세신(細辛) 등에서 볼 수 있듯이 온성약(溫性藥)은 benzene 구조(構造)를 함유(含有)하는 phenolic aromatic 화합물(化合物)들이 주종을 이룬다.

• 한국약용작물학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.118-122
• /
• 2004

We have investigated that a couple of soft ferrite ceramic powders having a spinal structure have shown the effect on growth and secondary metabolites production of some medicinal plants cultured in vitro. The addition of the ceramic powders as bare state to culture medium has stimulated the growth of Achyranthes japonica callus and plantlet, adventitious root of Hyoscyamus niger and Platycodon grandiflorum hairy root about 65, 75, 150 and 50%, respectively. Whereas Centella asiatica callus and plantlet, Scopolia parviflora hairy root, and Hyoscyamus albus adventitious root were not affected markedly. Moreover, the ceramic powder has enhanced the growth of H. niger adventitious roots even under conditions of irradiating alone without any direct contact between ceramic powder and media. Based on growth stimulation effect, the ceramic powders have enhanced the gross production of tropane alkaloid in H. niger adventitious root, and polyacetylene in P. grandiflorum hairy root about 35 and 30%, respectively.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
• /
• 한국식물생명공학회 2003년도 식물바이오벤처 페스티발
• /
• pp.195-195
• /
• 2003

• 한국약용작물학회지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.378-383
• /
• 2004

Scopolamine and hyoscyamine are important anticholinergic compounds. To increase the productivity, we have selected various elicitors and developed culture system using a bubble column bioreactor (BCB). As the same manner of elicitation in flask cultures, the elicitors were introduced into BCB cultures and the productivity was investigated. Except the bacterial elicitor of Staphyllococcus aureus, the elicitors inhibited hyoscyamine production. In scopolamine production, the elicitors revealed different responses from the results obtained in flask cultures. The elicitors of KCl and Candida albicans less increased the production than flask cultures. However, methyl jasmonate and S. aureus showed stronger positive effects on tropane alkaloid production. In particular, S. aureus was the most effective elicitor on scopolamine production and the elicitor resulted in the highly increased production, approximately 10 times higher than the control culture.

• 식물조직배양학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.203-211
• /
• 2000

흰독말풀의 tumor조직에서 유도한 tumor callus로부터 scopolamine의 생산을 극대화하기 위한 연구를 수행하였다. Tumor callus의 생장률을 증가시키기 위해서는 초기접종량을 배지의 2%로 하고 배양기간은 4주가 효과적이다. 그래서 만일 이단계배양을 추진하려면 배지교체의 시기는 3주가 가장 적당한 것으로 확인되었다. Scopolamine의 생성을 위한 광의 효과를 알아본 결과, 암상태보다 광상태가 callus생장 및 scopolamine 함량 증가에 효과적이었다. Scopolamine 함량 증가의 최적 광량은 16$\mu$mo1 m$^{-2}$ s$^{-1}$, 광질은 적색파장 그리고 연속광보다 장일조건 (16/8)의 광주기에서 tropane alkaoid인 scopolamine합성이 현저히 촉진되었다. 질소원으로는 산화형 질소인 NO$_{3}$$^{-}$ 를 4 g/L로 증가시키는 것이 가장 효과적인 것으로 확인되었다. Scopolamine의 함량을 증가시키기 위한 elicitor 공급은 10 mg/L chitosan과 15 mg/L yeast추출물이 가장 효과적이었으며, 전구물질로는 0.2 mM tropine과 0.3 mM tropic acid가 가장 우수한 것으로 확인되었다. 이러한 결과를 종합해 보면, 흰독말풀 tumor callus에서 scopolamine 대량생산을 추진할 경우 3주 동안 광상태와 무기이온 조성을 균형 있게 조절하여 생장을 최대로 증가시킨 후, 1주 동안 scopolamine생산을 위해 elicitor, precursors 등이 조합된 배지에서 biotransformation 시키는 것이 가장 효과적일 것으로 판단된다. 또한 tumor callus에 $^{60}$Co${\gamma}$-ray을 조사하여 3K, 4K및 6k tumorcallus를 확보하였으며, 이들로부터 유도한 teratoma는 형태적 변이를 나타내었다. Teratoma로부터 또 다시 새로운 teratoma-callus 세포주를 유도하여 현탁배양을 수행하였던 바, MS 기본 배지에서 1.0 mg/L 2.4-D과 0.5 mg/L kinetin을 조합하여 처리한 callus 의 액체배양에서 cell aggregation이 일어나지 않고 세포가 유리화 되면서 왕성한 생장을 보였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
• /
• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
• /
• pp.568-570
• /
• 2003

The Hyoscyamus niger hyoscyamine $6{\beta}-hydroxylase$ (H6H, EC 1.14.11.11) gene was introduced into the genome of a Scopolia parviflora by the binary vector system using the disarmed Agrobacterium rhizogenes strain KCTC 2703. Expression of H6H enzyme which are involved in alkaloids pathway by western blot analysis using proteins extracted from leaf, stem flower, branch root and main root were examined The enzyme expression was found only in the roots, with no expression in leaf, stem and flower. The alkaloids contents were the most higher in root and then leaf and stem has very small amount of alkaloid contents were analyzed by HPLC. The expression level of H6H in transgenic plants were two or more times than wild type plants. In transgenic plant which constitutively expresses H6H enzyme, high concentration of scopolamine was accumulated.