식물은 식량자원으로서의 기본적인 역할 이외에도 자체에 함유된 유용물질들을 이용하여 질병의 예방과 치료에 사용되었다. 현재 알려져 있는 유용식물은 지구상에 존재하는 250,000~300,000종의 식물 중 일부에 불과하며, 새로운 물질을 찾기 위한 광범위한 탐색이 진행되고 있으며 식물세포배양공학을 이용한 유용물질 생산기술은 생명과학분야에서 식물자원생산 이용기술의 일부로서 조직배양을 통한 종묘생산기술, 재조합 유전자를 이용한 식물개발 기술 등과 함께 식물생물공학 분야의 근간을 형성하고 있다.
<h1>서론</h1> <p>식물은 식량자원으로서의 기본적인 역할 이외에도 자체에 함유된 유용물질들을 이용하여 질병의 예방과 치료에 사용되었다. 현재 알려져 있는 유용식물은 지구상에 존재하는 250,000~300,000종의 식물 중 일부에 불과하며, 새로운 물질을 찾기 위한 광범위한 탐색이 진행되고 있다. 이러한 물질의 대부분은 식물체의 벌목, 채집 및 인공 재배 등을 통하여 직접 추출하여 얻는다. 그러나 기후와 계절 등 외부 인자에 의한 영향을 받아 원료의 안정된 공급이 어렵고 식물체에 존재하는 유용물짙의 함량이 낮고 생장 속도가 느려 많은 양의 물짇을 얻기가 힘들다. 그 해결책으로 식물세포 배양에 의한 유용물질의 생산을 들 수 있는데 기후, 환경 등의 외부인자에 의한 영향을 받지 않고 기내에서 안정적으로 생산 할 수 있을 뿐 만 아니라 배양 조건이 균일하여 일정한 품질의 유용 물질을 대량 생산할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 식물세포 배양은 미생물배양에 비해 생산성이 낮고, 성장속도가 느려 scale-up을 통한 상업화에 성공한 예가 매우 드물다.</p> <p>식물세포배양공학을 이용한 유용물질 생산기술은 생명과학분야에서 식물자원생산 이용기술의 일부로서 조직배양을 통한 종묘생산기술, 재조합 유전자를 이용한 식물개발 기술 등과 함께 식물생물공학 분야의 근간을 형성하고 있다. 이 기술은 식물유래 유용물질의 생산을 안정적으로 대량 생산할 수 있는 것을 특징으로 한다. 식물세포공학기술은 크게 세포배양기술, 생리-생화학 연구, 분리-정제기술, 대량배양기술로 이루어져 있다. 세포배양기술은 세포주 유도기술, 고생산 세포주의 선발, 세포 주 보관기술, 생산성 향상기술을 포함한다. 생리적, 생화학적 연구 방법에는 세포 내 신호전달체계의 조절을 통해 생산성을 향상시키거나 생합성 경로 연구를 통하여 이를 대사공학으로 응용하는 분야가 있으며, 분리 - 정제기술은 유용물질의 분리 동정 외에 이들을 분석하고 추출 정제하는 기술과 scale-up 최적화기술이 포함된다. 상업적 생산을 위한 대량배양기술에는 발효조의 디자인이나 동역학적 연구, 시뮬레이션, 공정개발 기술 등과 같은 공학기술이 주가된다.</p> <p>뽕나무 잎에는 flavones, steroids, triterpenes, amino acids, vitamin 및 다량의 미네랄 성분이 존재하고 있으며, 또한 전통 생약으로 당뇨병을 예방, 치료하며 갈증을 해소시키는 것으로 알려져 있다. Asano는 뽕나무 잎으로부터 N-containing sugars를 분리, 동정하였으며, Basnet 등과 Kimura 등은 뽕잎의 혈당강하효과에 대한 영향을 발표하였다. 본 연구 팀은 현재 국내에 보존되어오고 있는 뽕잎 108종의 기능성 및 Helicobacter pylori 억제력을 검토한 바 있고, 그 중 청목노상 품종의 뽕잎에서 항산화, 항염증 작용 및 H. pylari 억제력이 우수한 것으로 보고하였다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 생리활성이 우수한 청목노상 뽕잎의 기능성 물질의 대량생산 방안을 위한 연구의 일환으로 청목노상잎 세포배양을 위해 제조한 callus로 부터 H. pylori 억제물질을 분리, 동정하여 H. pylori 억제물질의 biomass에 의한 대량 생산 가능성의 기초연구를 수행하였다.</p>