학술논문

조직배양에 의한 차나무의 증식 및 메탄올 추출물의 생리활성 / Propagation of Camellia sinensis(L.) O. Kuntze by Tissue Culture and Physiological Activities of Methanol Extracts
Document Type
Dissertation/ Thesis
Source
Subject
Camellia sinensis(L.) O. Kuntze
mass propagation
Physiological activities
Language
Korean
Abstract
본 연구에서는 차나무의 효율적인 대량증식 방법을 규명하기 위해 우량형질의 차나무를 생장조절물질이 농도별로 처리된 배지에서 조직배양과 기내삽목을 실시하였다. 또한 차나무 이용범위를 확대하기 위해 차나무 부위별 메탄올 추출물을 이용하여 페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화성, 항균성, 항암활성을 비교분석한 결과를 요약하면 다음과 같다.1. 조직배양에 의한 차나무 증식 차나무 대량증식을 위한 식물체 분화에 있어서 체세포배 유도를 위해 차나무의 여러 부위 중 종자의 자엽과 미숙배를 이용하여 조직배양을 실시하였다. 자엽 배양에 있어서 캘러스 유도 및 체세포배 발생에 가장 적합한 절편체는 8월에 채취한 종자의 자엽이었으며, 0.1 ㎎/L 2,4-D와 1.0 ㎎/L BA가 혼용처리된 MS 배지에서 배양했을 때에 89%의 캘러스 유도율과 78%의 체세포배 형성율을 보였다. 미숙배 배양에 있어서 캘러스 유도 및 체세포배 발생에 가장 적합한 절편체는 8월에 채취한 종자 중 어린 자엽기의 전배축 부분이었으며, 0.5 ㎎/L NAA와 1.0 ㎎/L BA와 0.1 ㎎/L 2,4-D와 1.0 ㎎/L BA가 첨가된 MS 배지에 배양했을 때에 94% 이상의 캘러스 유도율과 89% 이상의 체세포배 형성율을 나타냈다. 자엽과 미숙배로부터 유도된 체세포배를 0.1 ㎎/L 2,4-D와 1.0 ㎎/L BA 또는 0.5 ㎎/L NAA와 1.0 ㎎/L BA가 혼용처리된 MS 배지에 배양했을 때에 반복적으로 체세포배를 다수 형성하였다. 유도된 체세포배를 처음 유도배지에 계대배양하여 신초 및 다신초를 획득할 수 있었으며, 0.5 ㎎/L GA3와 1.0% activated charcoal 처리를 통해 뿌리를 분화시켜 완전한 식물체로 재분화 시켰다. 차나무 기내삽목에 가장 적합한 절편체는 삽수의 2번째 또는 3번째 마디였으며, 0.5 ㎎/L IBA와 1.0 ㎎/L BA 혼용처리된 MS 배지에서 배양했을 때에 신초 및 다신초 분화율이 가각 53%와 69%을 나타냈다. 또한 IBA 3.0∼5.0 ㎎/L 처리시에 100% 뿌리가 분화되어 완전한 식물체를 형성할 수 있었다.2. 차나무 메탄올 추출물의 생리활성 효과 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 잎(29.3~64.1 ㎎/g)에서 가장 높았으며 줄기, 꽃, 자방, 종자 순으로 낮아졌다. RC50을 검정을 통한 항산화성 측정에서는 잎, 줄기, 자방, 꽃(2.5∼5.4 μg/㎖)에서 항산화성이 매우 높은 것으로 나타났으나, 종자에서는 35.9 μg/㎖로 나타나 항산화 능력이 낮은 것으로 나타났다. Paper disc법에 의한 항균성 검정결과 B. subtilis, C. freundii, S. aureus, C. albicans, S. cerevisiae, B. cereus의 6개 균에 대해 항균성을 보였다. 여러 부위 중 꽃, 종자, 잎 등에서 항균성이 높았으며, S. aureus에 대해서는 꽃 추출물이 높은 항균성(25.7 mm clear zone)을 보였다. 세포독성 검정결과 모든 차나무 부위의 추출물이 HELA, MCF-7, HT29, AGS 등에 대하여 세포생장 억제율이 높았으며, 특히 여러 부위 중에서 종자(89.9%)와 꽃(68.7%) 부위의 추출물에서 높은 암세포생장 억제율을 보였다. 이상의 결과를 종합한 결과 차나무 종자의 자엽과 미숙배를 이용한 조직배양은 8월에 채취한 종자의 자엽과 어린 자엽기의 전배축부분 미숙배를 0.1 ㎎/L 2,4-D와 1.0 ㎎/L BA 또는 0.5 ㎎/L NAA와 1.0 ㎎/L BA가 혼용처리된 배지에서 체세포배를 유도하고, 유도된 체세포배를 처음 유도배지에서 계대배양해 신초 및 다신초를 획득한 후, 0.5 ㎎/L GA3와 1.0 ㎎/L activated charcola을 처리하여 뿌리를 분화시키는 것이 차나무 대량증식에 적합하였다. 또한 차나무 기내삽목은 삽수의 2∼3 번째 마디를 0.5 ㎎/L IBA와 1.0 ㎎/L BA 혼용처리된 배지에서 신초 및 다신초를 분화시킨 후, 3.0∼5.0 ㎎/L IBA를 처리해 뿌리 분화 시키는 것이 식물체 재분화에 적합하다고 추정할 수 있다. 차나무 부위별 메탄올 추출물의 생리활성 효과 중 페놀 및 플라보노이드 함량은 잎에서 가장 높았으며, 항산화성은 종자를 제외한 모든 부위(잎, 줄기, 자방, 꽃)에서 높은 경향을 보였다. 또한 항균성은 여러 부위 중 꽃, 종자, 잎에서 그 수치가 높았으며, 항암성은 종자와 꽃 추출물에서 높은 경향을 보였다.