생물반응기 배양을 통해 부정근을 biomass 생산 시 고체배지와 액체배지를 통해 연속적인 증식과 안정적인 공급이 가능한 재료이므로 기본적인 배지로 선정하였다. 이에 따라 배지는 제안한 방법에 따라 부정근의 증식을 관찰하여 생중량과 건중량 및 생장 상태와 배양액의 색깔 등을 확인할 수 있었다.
<h2>2 단계 배양에 따른 부정근 증식</h2> <p>생물반응기는 대량생산과 생산비 절감에 초점을 맞추어 인삼 등의 약용식물의 biomass 생산연구에 이용되어왔다. 부정근은 생물반응기 배양을 통한 biomass 생산 시 연속적인 증식과 안정적인 공급이 가능한 배양재료이다. 고체배지와 액체배지를 통해 부정근의 증식에 효과적인 배지조성을 확립하여 생물반응기 배양에 기본적인 배지로 선정하였다. 하지만 고체배지에서 유도 증식된 황칠나무 부정근의 경우 IBA의 농도가 낮으면 길이생장을 하는 반면 농도가 높아지면 측근발달이 왕성하였다. 이에 따라 배지는 sucrose가 \( 30 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 첨가된 \( 1 / 2 \mathrm { MS } \) 배지를 기본으로 하고 \( \mathrm { IBA } \) 의 농도를 \( 3.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 첨가한 배지에 2 주후 동일한 배지를 첨가해준 대조구와 동일한 배지에서 2 주간 배양한 다음 IBA의 농도를 \( 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 로 감소시킨 배지에서의 부정근의 증식을 관찰하였다. 그 결과 계속해서 \( 3.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 의 IBA가 첨가된 배지에서 생장한 황칠나무의 부정근은 생중량 \( 116 \mathrm { ~g } \), 건중량 \( 33.5 \mathrm { ~g } \) 인 반면 IBA의 농도를 \( 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) 로 낮추어 배양한 부정근은 이들의 \( 2 ~ 2.5 \) 배의 생중량과 건중량을 보였다. 또한 부정근의 생장 상태도 계속해서 고농도의 IBA를 처리한 경우 생장이 일어나지 않을뿐더러 갈변물질 때문에 배양액의 색깔도 불투명 해겼다(data not shown). 인삼과 가시오갈피(Seo et al. 2003)등의 부정근 대량생산은 이미 수년 전에 보고가 되었고 인삼의 경우 톤 단위의 생산을 하고 있는시점에서 부정근의 대량생산은 하나의 산업화되고 있다. 특히 뿌리를 식용으로 하는 경우 생물반응기 배양을 통해 현탁세포배양 배양 방법보다 유전적, 생화학적으로 안정적이라는 것이 지배적이다 (Bourgaud et al. 2001). 따라서 장기적으로 뿌리저장기관이 함유하고 있는 유용한 물질의 생산이라는 측면에서 적합한 재료인 것으로 보고되고 있다.</p> <p>본 결과에서 황칠나무의 유식물체를 이용하여 각각의 부위에 따른 최적의 부정근 유도조건을 조사하였고 유도된 부정근을 이용하여 옥신의 종류와 IBA의 농도에 따른 부정근의 유도양상을 확인하였다. 또한 삼각플라스크와 생물반응기를 통한 액체배양의 증식 조건도 확립하였다. 이러한 결과는 현재 우리나라 특산수종으로 알려진 황칠나무의 기내 부정근의 생산 체계를 확립하였다고 생각되어지고 향후 황칠나무를 이용한 생리활성물질의 생산 등, 다양한 식물소재개발연구에 자생지에서 황칠나무의 훼손 없이 원료를 공급할 수 있는 기초적인 자료를 제공하는데 의미가 있다고 생각되어진다.</p>