최근 작약 뿌리에 발견된 약효성분과 그로 인한 다양한 효능에 대한 연구가 진행되고 있다. 작약은 장식용으로 재배되는데 비해 동북아시아 지역에서는 뿌리를 한약재로 사용한다. 작약의 대량 생산을 위해 전통적인 재배 방법 이외에도 기내 배양을 통한 식물생명공학 기술 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 작약 뿌리의 대량 생산을 위해 뿌리 절편을 다양한 농도와 조합으로 첨가한 MS 배지에서의 배양 조건과 부정근 발생을 제어하기 위한 최적의 호르몬 종류와 적정 농도, 그리고 최적의 배양 환경에 대한 조사 결과를 제시한다.
<h1>서 론</h1> <p>작약은 다년생 초본식물로 전 세계에 약 30여 종이 분포하고 있으며, 서양에서는 꽃이 크고, 향기가 강하며, 붉은색, 흰색, 분홍색 등 색깔이 다양하여 관상용으로 재배되고 있고, 우리나라를 비롯한 중국과 시베리아 남동부 등 동북아시아 지역에서는 뿌리를 중요한 한약재로 이용하고 있다. 특히 중국의 신농본초경과 본초강목 그리고 우리나라의 동의보감과 향약집성방에서 작약의 뿌리는 맛이 쓰고 신맛이 있으며, 인체의 기를 보하고 혈맥을 잘 통하게 하며, 복부와 허리통증을 완화시켜 주는 효능이 있는 것으로 기록되어 있다. 최근 작약의 뿌리에는 paeoniforin, albiflorin, oxipaeoniforin 및 benzolipaeoniforin 등의 약효성분이 포함되어 있고, 어혈, 진통, 복통, 월경통, 무월경, 토혈, 빈혈 등에 효능이 있는 것으로 알려져 있어(Kim et al. 1996) 뿌리를 대량생산하기 위한 전통적인 재배 외에도 식물생명공학 기술을 통한 기내 대량 생산을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다(Kwon et al. 2002).</p> <p>대부분의 약초식물은 일반 식물에 비해 다량의 유용성분과 페놀화합물을 함유하고 있어 절편을 배지에 치상 하였을 때 절편 주변의 배지가 갈변되거나 신초 발생과 부정근 및 체세포배 등 분화과정이 까다로운 것으로 알려져 있다(Choi and Meyer 1994). 작약의 기내 배양은 주로 화기, 소포자, 잎, 줄기, 뿌리 등이 배양재료로 이용되어 왔으며(Choi and Meyer 1994; Kim and Lee 1995; Marino et al. 2018; Shen et al. 2012; Shin et al. 1997, 1998; Sohn et al. 1994, 1995), 신초 발생에 BAP 단독, BA 와 \( \mathrm{GA}_{3} \) 조합처리 또는 NAA와 zeatin 그리고 NAA와 2iP조합처리 등이(Chung et al. 1995; Jana and Jeong 2013; Marino et al. 2018), 체세포배발생에는 ABA단독, \( \mathrm{NH}_{4} \mathrm{NO}_{3} \) 처리, 2,4-D 단독 또는 NAA와 조합처리가(Shin et al. 1997, 1998; Sohn and Kim 1993; Shon et al. 1995) 각각 효과적인 것으로 보고되어 있어 다양한 호르몬과 농도 스크리닝을 통한 최적의 호르몬 종류 및 농도 선정이 매우 중요함을 보여주고 있다. 또한 작약 뿌리절편으로부터 부정근 발생에는 IBA 또는 NAA단독처리가 효과적인 것으로 일부 알려져 있으나(Jana and Jeong 2013; Marino et al. 2018; Shen et al. 2012), 아직까지 다양한 호르몬의 종류와 조합처리에 대한 최적의 배양조건 규명이 필요한 실정이고, 덧붙혀 비록 배나 유채의 경우이지만 물리적 요인으로서 명/암처리가 부정근 발생에 중요한 요인으로 작용하는 것으로 알려져 있어(Afshari et al. 2011; Bertazza et al. 1995) 작약의 부정근 발생에 대한 체계적 연구의 필요성이 제기되고 있는 실정이다. 이와 같이 약초식물을 포함한 많은 식물의 배양과정에서 뿌리 분화에 대한 적정한 식물 호르몬의 종류와 농도 선정 그리고 배양환경 선정은 실험의 성공 여부를 결정할 수 있는 매우 중요한 요인이라 할 수 있기 때문에 최적의 배양 조건 규명이 선행되어야 할 것이다.</p> <p>따라서 기내배양을 통한 작약 뿌리의 대량생산을 위해서 뿌리 절편을 오옥신으로서 IAA, NAA, IBA를 그리고 사이토 카닌으로서 kinetin, zeatin, BAP를 다양한 농도와 조합으로 첨가한 MS배지에서 암 또는 명 조건으로 배양하면서 부정근 발생에 대한 최적의 호르몬 종류와 적정농도 선정 그리고 최적의 배양환경을 선정하였기에 보고하고자 한다.</p>