KR102096348B1 - Method for producing ginsenoside from adventitious root of Gynostemma pentaphyllum - Google Patents

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Abstract

본 발명은 돌외(Gynostemma pentaphyllum) 유래의 막뿌리(adventitious root)로부터 진세노사이드를 생산하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 돌외로부터 막뿌리를 형성시키는 단계; 및 상기 막뿌리로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함하는, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법에 관한 것으로, 지금까지 진세노사이드의 생산에 이용하지 않았던 돌외 유래의 막뿌리를 이용하여 진세노사이드를 생산함으로써, 이를 산업적으로 유용하게 이용할 수 있다.The present invention relates to a method for producing ginsenosides from an adventitious root derived from Gynostemma pentaphyllum . Specifically, forming a film root from the outside of the stone; And comprising the step of separating ginsenosides from the root of the film, relates to a method for producing ginsenosides from the roots derived from off-sold, using the roots derived from off-solds that have not been used to produce ginsenosides so far By producing cenoside, it can be useful industrially.

Description

돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법 {Method for producing ginsenoside from adventitious root of Gynostemma pentaphyllum}Method for producing ginsenoside from adventitious root of Gynostemma pentaphyllum}

본 발명은 돌외(Gynostemma pentaphyllum) 유래의 막뿌리(adventitious root)로부터 진세노사이드를 생산하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 돌외로부터 막뿌리를 형성시키는 단계; 및 상기 막뿌리로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함하는, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ginsenosides from an adventitious root derived from Gynostemma pentaphyllum . Specifically, forming a film root from the outside of the stone; And separating ginsenosides from the roots of the membrane, a method for producing ginsenosides from roots derived from stones.

돌외(Gynostemma pentaphyllum)는 칠엽담(七葉膽) 또는 덩굴차로도 불리우며, 산이나 숲속에서 자라는 박과(Cucurbitaceae)의 덩굴성 여러해살이 식물로, 가느다란 줄기는 덩굴수염으로 다른 식물이나 물체에 감아 올라가며, 3 내지 9개(주로 5 내지 7개)의 손바닥 모양의 잎을 가지고 있다(Blumert and Liu 2003). 일반적으로, 주로 약용 부분으로 지상부를 사용하여 차를 만들 수 있고, 그 외 다른 부분도 잘게 썰어 사용될 수 있다. 민간에서는 근경 또는 전초를 만성기관지염에 약용으로 사용한다. 한편, 야생에서 돌외는 성장하는데 있어서 추운 날씨에 영향을 받으며, 이는 온실에서 성공적으로 재배될 수 있지만 너무 건조하지 않고 따뜻한 온도를 필요로 한다(Razmovski-Naumovski et al., 2005). Gynostemma pentaphyllum is also called chlorophyll or vine, and is a vine perennial plant of Cucurbitaceae that grows in mountains or forests.Slim stems are vines and are wrapped around other plants or objects. Ascendant, with 3 to 9 (mostly 5 to 7) palm-shaped leaves (Blumert and Liu 2003). In general, it is possible to make tea using the above-ground portion mainly as a medicinal portion, and other portions can be used by slicing. In the private sector, rhizomes or outposts are used for chronic bronchitis. On the other hand, in the wild, outgrowth is affected by cold weather, which can be successfully grown in greenhouses, but is not too dry and requires warm temperatures (Razmovski-Naumovski et al., 2005).

돌외에는 약 100종의 다마렌 사포닌(dammarane saponin), 즉 지페노사이드(gypenoside) 또는 지노사포닌(gynosaponin)이 함유되어 있고, 이는 콜레스테롤 저하, 면역 강화, 항종양, 항산화, 및 항당뇨 효과 등 다양한 생물학적, 임상적 효과를 가진 활성 성분으로 알려져 있다(Yuin et al. 2004). 이러한 생물학적 효과로 인해 돌외는 인삼(Panax ginseng)을 대체/보완할 수 있는 것으로 상당한 주목을 받았다(Razmovski-Naumovski et al. 2005). 구체적으로, 지페노사이드 I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XIX, XXII, XXIII, XXV, XXVIII, XXXVIII, XLIX, LV, LVIII, LXII, LXIII, LXXV, 진세노사이드 Rb1, Rb2, F2 , Rc, Rf, Rg3, 말로닐-Rb1, 말로닐-Rd가 돌외의 주성분으로 발견되었다(Kao et al. 2008; Tang and Eisenbrand 2011). In addition to stones, it contains about 100 types of dammarane saponin, i.e., gypenoside or ginosaponin, which can be used in various ways such as lowering cholesterol, strengthening immunity, anti-tumor, antioxidant, and anti-diabetic effects. It is known as an active ingredient with biological and clinical effects (Yuin et al. 2004). Due to these biological effects, it has received considerable attention as an alternative to / replenishing ginseng ( Panax ginseng ) (Razmovski-Naumovski et al. 2005). Specifically, Zipenoside I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X, XI, XIII, XIV, XV, XVI, XVII, XIX, XXII, XXIII, XXV, XXVIII, XXXVIII, XLIX, LV, LVIII, LXII, LXIII, LXXV, ginsenosides Rb1, Rb2, F2, Rc, Rf, Rg3, malonyl-Rb1, malonyl-Rd were found to be the main components of the stone (Kao et al. 2008; Tang and Eisenbrand 2011).

한편, 진세노사이드 생합성 경로에 대해서는 부분적으로만 알려져 있다. 상기 생합성 경로는 IPP 이성화효소(IPI), GPP 합성효소(GPS), FPP 합성효소(FPS), 스쿠알렌 합성효소(SS) 및 스쿠알렌 애폭시데이즈(SE)의 작용에 의하여 이소펜테닐2인산(isopentenyl diphosphate) 및 DMADP(dimethylallyldiphosphate)의 일련의 축합반응이 일어나 옥시도스콸렌(oxidosqualene)이 합성될 때까지는 다른 트리테르펜 경로와 함께 그 경로를 일부 공유하는 것으로 알려져 있다(Ajikumar et al.Science, 330, 70-74. 2010; Ro et al. Nature, 440, 940-943. 2006; Sun et al.BMC genomics, 11, 262, 2010).Meanwhile, the ginsenoside biosynthetic pathway is only partially known. The biosynthetic pathway is isopentenyl diphosphate (isopentenyl) by the action of IPP isomerase (IPI), GPP synthetase (GPS), FPP synthase (FPS), squalene synthetase (SS) and squalene apoxidase (SE) Until a series of condensation reactions of diphosphate) and DMADP (dimethylallyldiphosphate) occur and oxidosqualene is synthesized, it is known to share some of them along with other triterpene pathways (Ajikumar et al. Science, 330, 70 -74. 2010; Ro et al. Nature, 440, 940-943. 2006; Sun et al. BMC genomics, 11, 262, 2010).

식물 조직 배양 기술은 생식질(germplasm)의 보존 및 증식에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다(Iankova et al., 2001, Bhatia et al., 2002). 뿌리 배양은 유전적/생화학적 안정성, 빠른 성장 속도 및 원래의 식물과 비슷한 수준으로 2차 산물을 합성할 수 있는 점 등으로 인해, 식물의 2차 대사물질을 생산하는 유망한 방법으로 여겨진다(Sevo´n & Oksman-Caldentey 2002). 이와 관련하여, 돌외의 모상근(hairy root)은 아그로박테리움 리조센스(Ahgrobacterium rhizogenes)와 공동배양을 통한 리프 디스크법(leaf disc)에 의해 확립되었고(Chang et al. 2005), 줄기 증식(shoot propagation) 방법은 조직배양 방법에 의해 확립되었지만(Liu and Wu, 2000), 아직 돌외의 막뿌리 배양에 대한 보고는 없었다.Plant tissue culture technology is known to play an important role in the preservation and proliferation of germplasm (Iankova et al., 2001, Bhatia et al., 2002). Root culture is considered to be a promising method for producing secondary metabolites of plants due to its genetic / biochemical stability, rapid growth rate, and the ability to synthesize secondary products at a level similar to that of the original plant (Sevo´). n & Oksman-Caldentey 2002). In this regard, the extracellular hairy root was established by a leaf disc method through co-culture with Ahgrobacterium rhizogenes (Chang et al. 2005), and stem propagation ) Method was established by the tissue culture method (Liu and Wu, 2000), but there have been no reports of extracellular membrane root culture.

이러한 배경하에서, 본 발명자들은 진세노사이드의 생합성에 사용할 수 있는 돌외의 막뿌리 배양 방법을 개발하였다. 구체적으로, 본 발명자들은 본 발명의 배양 방법에 의해 유도된 돌외의 막뿌리에서 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE) 및 프로토파낙사이다이올(protopanaxadiol, PPD)형 진세노사이드, 프로토파낙사트라이올(protopanaxatriol, PPT)형 진세노사이드에 당을 전달하는 당전이 효소 GpUGT23를 포함하는 진세노사이드 관련 유전자가 발현되는 것을 확인하였고, 상기 배양 방법에 의해 유도된 돌외의 막뿌리가 진세노사이드, 구체적으로는 진세노사이드 Rd의 생산에 사용될 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.Against this background, the present inventors have developed an extra-membrane root culture method that can be used for biosynthesis of ginsenosides. Specifically, the present inventors are squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), and protopanaxadiol (PPD) type ginsenosides, protopas in the extracellular membrane roots induced by the culture method of the present invention. It was confirmed that the ginsenoside-related gene, which contains the sugar transfer enzyme GpUGT23, which delivers sugars to naxatriol (protopanaxatriol, PPT) type ginsenoside, expresses ginsenosides in extracellular membrane induced by the culture method. , Specifically, it was confirmed that it can be used for the production of ginsenoside Rd to complete the present invention.

고려인삼학회지 vol 8, 2 pp. 172-177 1226-8453 KCI (1984.12.)Journal of the Korean Ginseng Society vol 8, 2 pp. 172-177 1226-8453 KCI (Dec. 1984)

본 발명의 목적은 돌외(Gynostemma pentaphyllum)로부터 막뿌리(adventitious root)를 형성시키는 단계; 및 상기 막뿌리로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함하는, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to form a membrane root (adventitious root) from a stone ( Gynostemma pentaphyllum ); And separating ginsenosides from the roots of the membrane, to provide a method for producing ginsenosides from roots derived from stones.

본 발명은 상기와 같은 과제들을 해결하고, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법을 제공한다.The present invention solves the above problems, and to achieve the object of the present invention, provides a method for producing ginsenosides from a membrane root derived from stone.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법은, 돌외로부터 막뿌리를 형성시키는 단계; 및 상기 막뿌리로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, a method for producing ginsenosides from a membrane root derived from a stone, comprising: forming a membrane root from a stone; And separating ginsenosides from the roots of the membrane.

또한, 상기 돌외로부터 막뿌리의 형성은, 돌외를 배양하여 캘러스를 유도하는 단계; 및 상기 캘러스를 배양하여 막뿌리를 유도하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.In addition, the formation of membrane roots from the stone outside, culturing the stone outside to induce callus; And inducing membrane roots by culturing the callus.

본 발명은, 돌외로부터 진세노사이드를 생산하는데에 있어서, 막뿌리를 최초로 이용하고자 한 데에 특징이 있다. 구체적으로는, 돌외로부터 캘러스를 유도하고 이로부터 막뿌리를 유도하는 과정을 거쳐 막뿌리를 배양하였으며, 이로부터 진세노사이드 Rd를 비롯한 다양한 진세노사이드를 분리하여 생산할 수 있고, 특히 돌외의 다른 부위 대비 진세노사이드 Rd를 현저히 높은 수준으로 생산할 수 있음을 확인하여, 이를 산업적으로 이용할 수 있음을 확인할 수 있었다.The present invention is characterized in that it is intended to first use membrane roots in producing ginsenosides from stones. Specifically, the callus was derived from the stone, and the membrane roots were cultured through a process of inducing the membrane root, from which various ginsenosides, including ginsenoside Rd, can be produced separately, and in particular, compared to other sites other than stone It was confirmed that the senoside Rd can be produced at a remarkably high level, and thus it can be confirmed that it can be used industrially.

본 발명에서 용어 "돌외(Gynostemma pentaphyllum)"는 칠엽담(七葉膽) 또는 덩굴차로도 불리우며, 산이나 숲 속에서 자라는 박과(Cucurbitaceae)의 덩굴성 여러해살이 식물을 말하나, 이에 제한되지 않으며, Gynostemma 속 식물을 모두 포함할 수 있다. 상기 돌외는 상업적으로 판매되는 것을 구입해서 사용하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것을 사용할 수 있다.The term " Gynostemma pentaphyllum " in the present invention is also referred to as Childamdam ( 七葉膽) or vine tea, refers to a vine perennial plant of Cucurbitaceae growing in a mountain or forest, but is not limited thereto. Gynostemma may contain all plants. The stone can be purchased and used commercially, or can be used that is collected or cultivated in nature.

돌외의 줄기는 옆으로 뻗고 마디에 흰털이 있고 엉키면서 자라지만 덩굴손으로 기어올라가기도 한다. 잎은 어긋나고 3 내지 9개(주로 5 내지 7개)의 작은 잎을 가진 겹잎이며 좁은 달걀모양 타원형 또는 좁은 달걀모양이다. 끝의 작은잎은 작은 잎자루와 더불어 길이 4∼8cm, 나비 2∼3cm로서 끝이 뾰족하고 앞면 잎맥 위에 잔털이 있으며 가장자리에 톱니가 있다. 주로 약용 부분으로 지상부를 사용하여 차를 만들 수 있고, 그 외 다른 부분도 잘게 썰어 사용될 수 있으며, 소염, 해독, 거담, 지해의 효능이 있어 민간에서는 근경 또는 전초를 만성기관지염에 약용으로 사용한다. 돌외에는 약 100종의 다마렌 사포닌(dammarane saponin), 즉 지페노사이드(gypenoside) 또는 지노사포닌(gynosaponin)이 함유되어 있고, 이는 콜레스테롤 저하, 면역 강화, 항종양, 항산화, 및 항당뇨 효과 등 다양한 생물학적, 임상적 효과를 가진 활성 성분으로 알려져 있다(Yuin et al. 2004).Stems other than stones extend sideways, have white hairs on nodes, grow tangled, but sometimes crawl up with tendrils. The leaves are alternate and have 3 to 9 (mostly 5 to 7) small leaves, and are narrow egg-shaped oval or narrow egg-shaped. The small leaf at the end is 4 ~ 8cm long and 2 ~ 3cm long with a small petiole, has a sharp tip, fine hairs on the front leaf vein, and serrates on the edge. As a medicinal part, it is possible to make tea using the above-ground part, and other parts can be chopped and used. It has anti-inflammatory, detoxifying, expectorant, and subcutaneous effects, and in the private sector, rhizomes or outposts are used for chronic bronchitis. In addition to stones, it contains about 100 types of dammarane saponin, i.e., gypenoside or ginosaponin, which have various effects such as lowering cholesterol, strengthening immunity, anti-tumor, antioxidant, and anti-diabetic effects. It is known as an active ingredient with biological and clinical effects (Yuin et al. 2004).

본 발명의 일 실시예에서는, 한국 내 다양한 지역에서 수집한 여러 Gynostemma 속 식물의 종자를 22 내지 24℃ 온도에서 16시간의 빛/8시간의 암흑 조건에서 성장시키고, 각각의 식물의 줄기 추출물을 사용하여 진세노사이드 또는 지페노사이드의 수준을 비교하였다. 상기 종자 중, 4개의 Gynostemma 속 식물(2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2)을 선별하여 대사물질의 분석에 사용하였다.In one embodiment of the present invention, seeds of plants of various genus Gynostemma collected in various regions in Korea are grown at 22 to 24 ° C. in 16 hours of light / 8 hours of dark conditions, and stem extracts of each plant are used. By comparing the level of ginsenoside or gifenoside. Among the seeds, four plants of the genus Gynostemma (2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2) were selected and used for the analysis of metabolites.

본 발명에서는 돌외의 막뿌리를 배양하기 위해, 돌외를 배양하여 캘러스를 유도하고 배양하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, in order to cultivate the extracellular membrane root, it may include the step of incubating the extracellular to induce callus and culturing.

본 발명에서 용어 "캘러스(callus)"는 식물체에 상처가 났을 때 생기는 특수한 조직 또는 세포 덩어리를 말하는 것으로, 유상조직(癒傷組織), 유합조직, 칼루스라고도 하며, 적당한 조건하에서 배양하여 분열증식시킬 수 있는 무정형의 세포괴를 의미한다. 식물체의 어느 부분도 캘러스로 만드는 것이 가능하며, 분화기능이 없고 탈분화된 상태이지만 정기적으로 이식하여 배양하면 그대로 무한 증식할 수 있을 뿐 아니라, 특정 조건하에서는 배양하면 싹, 뿌리, 배 또는 완전한 식물체까지 재분화시킬 수 있다.In the present invention, the term "callus (callus)" refers to a special tissue or cell mass that occurs when a plant is wounded, also known as epidermal tissue, connective tissue, callus, and cultured under appropriate conditions to cause fission proliferation. It means an amorphous cell mass. It is possible to make any part of a plant into callus, it has no differentiation function and is dedifferentiated, but it can grow indefinitely as it is when transplanted and cultured regularly. In addition, when cultured under certain conditions, it can re-differentiate to shoots, roots, pears, or even complete plants. I can do it.

캘러스의 유도에 사용되는 것은 돌외의 전체 또는 일부분일 수 있고, 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 돌외의 줄기 부위로부터 캘러스를 유도할 수 있다. 캘러스를 유도하고 배양하기 위해, 이에 제한되지 않으나, 에탄올 또는 치아염소산나트륨 용액 등을 사용하여 식물의 외식편(explant)을 무균화하는 과정을 포함할 수 있고, 캘러스 유도 배지에 심는 과정 및 캘러스가 유도되고 일정 기간 후 다른 배지에 옮겨 계대배양하는 과정을 포함할 수 있다. 또한, 캘러스를 배양하는 과정에 있어서 배양온도, 빛, 가스공급, 질소원, 무기염의 조성, 한천의 농도, 식물의 생장조절물질 등의 요소가 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 있어서, 상기 캘러스는 돌외의 줄기로부터 유도된 캘러스일 수 있다.What is used for the induction of callus may be all or a part of the extracellular stone, but is not limited thereto, preferably, the callus can be derived from the extracellular stem region. In order to induce and cultivate callus, it is not limited thereto, and may include a process of sterilizing explants of plants using ethanol or sodium hypochlorite solution, etc. It may include the process of inducing and transferring to another medium after a period of time. In addition, in the process of culturing callus, it is known that factors such as culture temperature, light, gas supply, nitrogen source, composition of inorganic salt, concentration of agar, and growth regulator of plants are influenced. In the present invention, the callus may be a callus derived from a stem other than a stone.

본 발명에서 상기 캘러스를 유도하기 위한 배지는 MS(Murashige and Skoog), B5(Gamberg), N6(Gupfa and Durzan) 및 White 등과 같은 영양 기본 배지일 수 있고, 상기 배지는 에너지원, 비타민 및 식물 생장조절물질 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 에너지원은 바람직하게는 당류이고, 보다 바람직하게는 수크로스이며, 상기 비타민은 바람직하게는 니코틴산, 티아민 및 피리독신 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 상기 식물 생장조절물질은 IAA(Indoleacetic acid), IBA(Indolebutyric acid), NAA(Naphthalene acetic acid) 및 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 옥신류일 수 있으며, 0.01-5 ppm, 바람직하게는 0.1-5ppm의 옥신류를 처리하여 캘러스를 유도할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The medium for inducing the callus in the present invention may be a nutritional basic medium such as MS (Murashige and Skoog), B5 (Gamberg), N6 (Gupfa and Durzan) and White, and the medium is an energy source, vitamin and plant growth Modulators, and the like, but are not limited thereto. The energy source is preferably a saccharide, more preferably sucrose, and the vitamin preferably includes, but is not limited to, nicotinic acid, thiamine and pyridoxine. The plant growth regulator may be one or more auxins selected from the group consisting of indoleacetic acid (IAA), indolebutyric acid (IBA), naphthalene acetic acid (NAA) and 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid). , 0.01-5 ppm, preferably 0.1-5ppm of auxin to treat the callus, but is not limited thereto.

본 발명에서는 돌외의 막뿌리의 배양을 위한 상기 캘러스를 유도하기 위해, 돌외의 줄기를 외식편으로 사용할 수 있다.In the present invention, in order to induce the callus for cultivation of extra-membranous roots, extra-stem stems can be used as explants.

본 발명에서 용어 "외식편(explant)"은, 시험관 또는 배지 내에서 배양을 시작할 때에 사용하는 식물의 조직 또는 기관을 절제한 단편을 말하는 것으로, 주로 동물발생학 및 실험형태학 등에서는 개체의 몸의 일부를 분리하여 체외에서 배양하는 세포군, 조직편, 기관 등을 의미한다. 본 발명에 있어서, 상기 외식편은 돌외의 줄기를 사용한 것일 수 있다.In the present invention, the term "explant (explant)" refers to a fragment excised from the tissue or organ of a plant used to start cultivation in a test tube or medium, mainly in animal embryology and experimental morphology, etc. It refers to a cell group, tissue piece, organ, etc. that are cultured in vitro by separating them. In the present invention, the explant may be one using a stem other than a stone.

본 발명의 일 실시예에서는, 돌외의 줄기를 외식편(explant)으로 사용하여 줄기로부터 캘러스를 유도하였다. 구체적으로, 상기 외식편의 표면을 70% 에탄올로 1분 동안 살균하고, 이어서 1% 치아염소산나트륨으로 10분 동안 살균하였다. 그 후, 상기 외식편을 멸균 증류수에 3 내지 5회 침지시켰다. 멸균 후, 외식편을 1cm 길이로 자르고 25℃의 온도, 16시간의 빛/8시간의 암흑 조건의 반량(half strength) MS 배지(2mg/L의 α-나프탈린아세테이트산(1-NAA), 3% 수크로오스, 0.8% 한천)에서 배양하였다. 그 결과, 캘러스는 줄기의 상처 부위에서 배양 7 내지 10일 후에 유도되었으며, 배양 2주 후에는 줄기 외식편의 전체를 둘러쌌다.In one embodiment of the present invention, callus was derived from the stem using an extra-stem stem as an explant. Specifically, the surface of the explant was sterilized with 70% ethanol for 1 minute, and then sterilized with 1% sodium hypochlorite for 10 minutes. Thereafter, the explants were immersed in sterile distilled water 3 to 5 times. After sterilization, the explants were cut to a length of 1 cm, a half strength MS medium (2 mg / L α-naphthaline acetate acid (1-NAA) at 25 ° C., 16 hours light / 8 hours dark conditions), 3% sucrose, 0.8% agar). As a result, callus was induced at the wound site of the stem after 7-10 days of culture, and after 2 weeks of culture, the whole of the stem explant was enclosed.

따라서, 본 발명에서는 상기 돌외로부터 캘러스를 유도하는 과정에서, 상기 돌외를 7일 내지 10일 배양하여 캘러스를 유도하는 것일 수 있다.Therefore, in the present invention, in the process of inducing callus from the extracellular, it may be to induce the callus by culturing the extracellular 7 to 10 days.

본 발명에서는 진세노사이드를 생산하기 위해 돌외를 배양하여 유도된 캘러스로부터 유도된 막뿌리를 사용할 수 있다.In the present invention, it is possible to use membrane roots derived from callus derived by culturing extracellulars to produce ginsenosides.

본 발명에서 용어 "막뿌리(adventitious root)"는 부정근(不定根)이라고도 하며, 식물의 뿌리 이외의 기관, 즉, 줄기나 잎 등에서 2차적으로 형성되는 뿌리를 말한다.The term "adventitious root" in the present invention is also referred to as an irregular root, and refers to a root formed secondary to an organ other than the root of a plant, that is, a stem or a leaf.

본 발명에서 상기 막뿌리를 유도하고 배양하기 위해, MS(Murashige and Skoog); 1/2 MS, B5(Gamberg), SH(Schenk and Hild ebrandt), LS(Linsmair-Skoog) 또는 N6(Gupfa and Durzan)배지를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In order to induce and culture the membrane root in the present invention, MS (Murashige and Skoog); 1/2 MS, B5 (Gamberg), SH (Schenk and Hild ebrandt), LS (Linsmair-Skoog) or N6 (Gupfa and Durzan) medium may be used, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에서는 돌외의 줄기에서 유도된 캘러스로부터 막뿌리를 제조하였다. 구체적으로, 돌외 줄기의 상처 부위의 표면으로부터 캘러스가 나타날 때 이를 2mg/l의 IBA(Indole-3-Butyric Acid)가 첨가된 MS(B5 비타민 포함)/B5 배지에 옮겨 배양하였다. 그 결과, 막뿌리는 배양 3 내지 4주 후에 캘러스로부터 유도되었으며, 유도된 막뿌리를 25℃의 온도 및 암흑 조건에서 150rpm의 오비탈 진탕기에서 2mg/l의 IBA가 첨가된 100ml의 MS(B5 비타민 포함)/B5 배지에 매 4주 마다 계대배양함으로써 보존하였다. 상기 막뿌리의 성장은 막뿌리의 상대적인 생중량(fresh weight, FW)을 측정함으로써 확인하였다. 막뿌리의 생중량 측정 결과, 액체 배양 2주 및 3주 후에 그 값이 2.5배 이상 증가했음을 확인하였다.In one embodiment of the present invention, membrane roots were prepared from callus derived from stems other than stones. Specifically, when callus appeared from the surface of the wound site of the extracellular stem, it was cultured by transferring it to MS (including B5 vitamin) / B5 medium to which 2 mg / l IBA (Indole-3-Butyric Acid) was added. As a result, membrane roots were derived from callus 3 to 4 weeks after cultivation, and 100 ml of MS (including B5 vitamin) with 2 mg / l IBA added in an orbital shaker of 150 rpm at a temperature of 25 ° C. and dark condition at 25 ° C. It was preserved by passage in / B5 medium every 4 weeks. The growth of the roots was confirmed by measuring the relative fresh weight (FW) of the roots. As a result of measuring the raw weight of the membrane roots, it was confirmed that the value increased by 2.5 times or more after 2 and 3 weeks of liquid culture.

따라서, 본 발명에서는, 상기 캘러스로부터 막뿌리를 유도하는 과정에서, 상기 캘러스를 3주 내지 4주 배양하여 막뿌리를 유도하는 것일 수 있다.Accordingly, in the present invention, in the process of inducing membrane roots from the callus, the callus may be incubated for 3 to 4 weeks to induce membrane roots.

또한, 본 발명에서, 상기 막뿌리를 유도한 이후에, 계대배양하여 막뿌리를 유지하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이는 약 4주마다 계대배양할 수 있다.In addition, in the present invention, after inducing the membrane roots, it may further include the step of subculture to maintain the membrane roots, which may be subcultured about every 4 weeks.

상기와 같이 돌외로부터 캘러스를 유도하고 이로부터 막뿌리를 유도하게 되면, 최종적으로 돌외 유래의 막뿌리가 형성되게 되며, 본 발명의 목적상 상기 막뿌리를 추출하여 그로부터 진세노사이드, 즉 사포닌을 분리할 수 있다.When the callus is derived from the stone as described above and the root of the membrane is derived therefrom, finally the membrane root derived from the stone is formed, and for the purpose of the present invention, the membrane root can be extracted to separate ginsenoside, that is, saponin. .

본 발명에서 용어 "사포닌(Saponin)"은, 식물계에 널리 존재하는 배당체에서 당이 아닌 부분이 여러 고리화합물로 이루어진 물질을 의미한다. 본 발명에서 용어 사포닌은 진세노사이드 및 지페노사이드를 모두 포함하는 용어로 사용될 수 있다.In the present invention, the term "saponin" (Saponin), refers to a substance composed of several cyclic compounds in the non-sugar portion of the glycosides widely present in the plant system. In the present invention, the term saponin can be used as a term that includes both ginsenosides and gifenosides.

특히, 인삼 또는 홍삼에 주요 생리활성 성분으로 포함된 사포닌 성분인, 트리테르펜 사포닌(triterpene saponin)은 타 식물에서 발견된 사포닌과는 화학 구조가 상이하므로 이러한 인삼 사포닌을 타 식물계 사포닌과 구별하기 위해서 인삼(Ginseng) 배당체(Glycoside)란 의미로 "진세노사이드(Ginsenoside)"라고 부른다. 상기 진세노사이드는 아글리콘(aglycone)의 구조에 따라 프로토파낙사이다이올계(Protopanaxadiol-type, PPD 타입) 진세노사이드, 프로토파낙사트라이올계(Protopanaxatriol-type, PPT 타입) 진세노사이드 및 올레아놀린산계(Oleanolicacid-type) 진세노사이드의 세 가지로 분류될 수 있다. 이러한 세 그룹은 다시, 화합물 구조 중 고리의 3번 탄소, 6번 탄소 및 20번 탄소 위치에 글리코시딕 결합(glycosicid bond)에 의해 부착되는 당 부위(아글리콘)(sugar moieties(aglycones))의 위치 및 수에 따라 분류된다. 현재, 40 여종 이상의 진세노사이드들이 분리되었고, 이들 대부분은 PPD 타입의 진세노사이드이다. PPD 타입의 진세노사이드에는 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Ra, Rh2, 지페노사이드 XVII(Gypenoside XVII), 화합물 O(Compound O), 화합물 Mc1(Compound Mc1), F2, 화합물 Y(Compound Y), 화합물 Mc(Compound Mc), Rg3, 화합물 K(Coumpound K)가 포함된다. PPT 타입의 진세노사이드에는 Re, Rg1, Rf, Rg2, Rh1, F1 등이 포함된다. 본 발명의 진세노사이드 생산방법에 의해 생산되는 진세노사이드의 종류에는 제한이 없으나, 바람직하게는 진세노사이드 Ro, Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2일 수 있고, 보다 바람직하게는 진세노사이드 Rd일 수 있으며, 본 발명에서 용어 진세노사이드는 지페노사이드와 혼용하여 사용될 수 있다.In particular, triterpene saponin, a saponin component contained in ginseng or red ginseng as a main bioactive component, has a different chemical structure from saponins found in other plants, so to differentiate these ginseng saponins from other plant-based saponins (Ginseng) Glycoside means "Ginsenoside." The ginsenosides are protopanaxadiol-type (PPD type) ginsenosides, protopanaxatriol-type (PPT type) ginsenosides and oleanoline according to the structure of aglycone (aglycone) Oleanolic acid-type ginsenosides can be classified into three types. These three groups, again, of sugar moieties (sugar moieties (aglycones)) attached by a glycosicid bond to the 3, 6, and 20 carbon positions of the ring in the compound structure. Sorted by location and number. Currently, more than 40 ginsenosides have been isolated, most of which are PPD type ginsenosides. Ginsenosides of PPD type include Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Ra, Rh2, Gypenoside XVII, Compound O (Compound O), Compound Mc1 (Compound Mc1), F2, Compound Y (Compound Y), Compound Mc (Compound Mc), Rg3, Compound K (Coumpound K). Ginsenosides of the PPT type include Re, Rg1, Rf, Rg2, Rh1, F1, and the like. The type of ginsenosides produced by the ginsenoside production method of the present invention is not limited, but preferably ginsenosides Ro, Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2 days May be, more preferably ginsenoside Rd, and in the present invention, the term ginsenoside may be used interchangeably with zeppenoside.

본 발명에서 용어 "지페노사이드"는 트리테르펜 사포닌 계열 화합물로, 돌외에서 분리되는 지페노사이드는 약 100여종에 이르며, 방향성분인 필로두신(phyllodulcin)과 플라보노이드, 카르틴 등을 함유하고 있다. 주요 생리활성으로는 항산화 작용 및 혈관내피세포 보호 작용, 심혈관 기능 개선 작용등이 있으며, 최근의 연구에 따르면, 지페노사이드는 T-세포를 활성화시키고, 신경보호작용(neuroprotective)을 하는 등 면역 조절과 항산화 작용을 하는 것으로 알려졌다. 특히, 지페노사이드는 그 동안 인삼에만 함유된 것으로 알려진 진세노사이드와 구조와 생리활성 작용이 거의 유사하며, 그 함량 또한 인삼보다 2-3배 많은 것으로 알려졌다.In the present invention, the term "jiphenoside" is a triterpene saponin-based compound, and the phenonoside separated from the stone reaches about 100 kinds, and contains phyllodulcin, flavonoid, and cartin, which are aromatic components. The main physiological activities include antioxidant activity, vascular endothelial cell protection, and cardiovascular function improvement. According to a recent study, Zyphenoside activates T-cells and regulates immunity such as neuroprotective. It is known to have an antioxidant effect. In particular, it has been known that zipenoside is similar to ginsenoside, which is known to be contained only in ginseng, in structure and physiological activity, and its content is also 2-3 times higher than ginseng.

본 발명에서는, 돌외 유래의 막뿌리를 추출하여 그 추출물로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, it may include the step of separating ginsenosides from the extract by extracting the root of the stone derived from the stone.

본 발명에서 용어 "추출물"이란, 물, C1 내지 C4의 저급 알코올, 1,3-부틸렌글리콜, 및 에틸아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매로 추출하여 수득한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 구체적으로, 본 발명에서 사포닌 성분의 추출은 돌외 유래의 막뿌리를 동결시키는 단계; 상기 동결된 막뿌리를 갈고 추출 용매로 추출하여 추출물을 수득하는 단계; 및 상기 추출물을 농축시키는 단계 등을 포함할 수 있다. 상기 사포닌 성분의 추출에 있어서, 돌외는 상업적으로 판매되는 것을 구입해서 사용하거나, 자연에서 채취 또는 재배된 것 등 제한없이 사용할 수 있다.In the present invention, the term "extract" may be obtained by extraction with one or more solvents selected from the group consisting of water, C1 to C4 lower alcohols, 1,3-butylene glycol, and ethyl acetate, but is not limited thereto. Does not work. Specifically, in the present invention, the extraction of the saponin component is a step of freezing the roots derived from the stone; Grinding the frozen membrane roots and extracting with an extraction solvent to obtain an extract; And concentrating the extract. In the extraction of the saponin component, it is possible to purchase and use a commercially available product other than stone, or can be used without limitation, such as being harvested or cultivated in nature.

상기 추출 용매로 추출하여 추출물을 수득하는 단계는 열수 추출, 침지 추출, 환류 냉각 추출 또는 초음파 추출 등의 추출 방법을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 추출용매를 돌외 유래의 막뿌리 분량에 1배 내지 10배 첨가하여 추출할 수 있으며, 구체적으로 2배 내지 3배 첨가하여 추출할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 추출온도는 20℃ 내지 100℃ 일 수 있으며, 구체적으로 60℃ 내지 80℃일 수 있으며, 더 구체적으로 65℃일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추출시간은 10분 내지 1시간일 수 있으며, 구체적으로 20분 내지 40분일 수 있고, 더 구체적으로 25분일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추출회수는 1회 내지 5회일 수 있으며, 구체적으로 3회 내지 4회 반복 추출할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 추출물을 수득하는 단계는 수지 흡착법에 의한 사포닌 성분의 분리를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The step of obtaining an extract by extracting with the extraction solvent may use an extraction method such as hot water extraction, immersion extraction, reflux cooling extraction, or ultrasonic extraction, but is not limited thereto. The extraction solvent may be extracted by adding 1 to 10 times to the amount of membrane roots derived from stones, and specifically, it may be extracted by adding 2 to 3 times, but is not limited thereto. The extraction temperature may be 20 ° C to 100 ° C, specifically 60 ° C to 80 ° C, and more specifically 65 ° C, but is not limited thereto. The extraction time may be 10 minutes to 1 hour, specifically 20 minutes to 40 minutes, and more specifically 25 minutes, but is not limited thereto. The number of extraction times may be 1 to 5 times, and specifically, it may be repeatedly extracted 3 to 4 times, but is not limited thereto. In addition, the step of obtaining the extract may include separation of the saponin component by resin adsorption, but is not limited thereto.

상기 추출물을 농축시키는 단계는 추출물을 감압 농축하는 과정이 추가로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 회전식 증발기를 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The step of concentrating the extract may further include a process of concentrating the extract under reduced pressure, preferably a rotary evaporator, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에서는, 돌외의 막뿌리 샘플을 액체 질소로 동결시키고, 막자사발과 막자로 갈아 65℃의 항온수조에서 70% 에탄올로 25분간 추출한 후, 초음파 수조(ultrasonic bath)에서 5분간 초음파 처리하였다. 상기 처리된 에탄올 추출물을 7배 희석하고 Diaion® HP-20 컬럼을 수행하여 사포닌을 추출하였다. Diaion® HP-20 컬럼에 흡착된 사포닌(진세노사이드 및 지페노사이드)을 100% 에탄올로 용출시키고, 회전식 증발기로 건조, 농축시켜 농축된 화합물을 수득하였다. In one embodiment of the present invention, the membrane root sample outside the stone is frozen with liquid nitrogen, ground with a mortar and pestle, and extracted with 70% ethanol in a constant temperature water bath at 65 ° C for 25 minutes, and then ultrasonic for 5 minutes in an ultrasonic bath. Treatment. The treated ethanol extract was diluted 7-fold and saponin was extracted by performing a Diaion® HP-20 column. The saponins (ginsenoside and phenenoside) adsorbed on a Diaion® HP-20 column were eluted with 100% ethanol, dried and concentrated using a rotary evaporator to obtain a concentrated compound.

따라서, 본 발명에서는, 상기 돌외 유래의 막뿌리 추출물로부터 진세노사이드를 생산하는 단계를 포함할 수 있다.Therefore, in the present invention, it may include the step of producing ginsenosides from the root extract derived from the stone.

또한, 상기 진세노사이드는 이에 제한되지 않으나, 바람직하게는 진세노사이드 Ro, Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2일 수 있고, 보다 바람직하게는 진세노사이드 Rd일 수 있다.In addition, the ginsenoside is not limited thereto, but may be preferably ginsenoside Ro, Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2, and more preferably ginsenoside Rd.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 사포닌 성분에 대해 전개 용매으로 CHCl3 : CH3OH : H2O (65:35:10, v/v/v, 저상)를 사용하여 실리카겔 60 플레이트로 얇은 막 크로마토그래피(TLC) 분석을 수행하였다. 그 결과, 여러 Gynostemma 속 종자에서 선별된 4개의 종자(2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2)에서 진세노사이드 F1, Rg1 및 Re가 생산되는 것을 확인하였고, 2258-1 또는 2258-2와 비교하여 3083-1 및 3083-2 종자가 진세노사이드 F1, Rg1 및 Re를 보다 더 많이 생산하는 것을 확인하였다(도 4).In one embodiment of the present invention, a thin film with a silica gel 60 plate using CHCl 3 : CH 3 OH: H 2 O (65:35:10, v / v / v, low phase) as a developing solvent for the saponin component Chromatography (TLC) analysis was performed. As a result, it was confirmed that ginsenosides F1, Rg1 and Re are produced from 4 seeds (2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2) selected from seeds of various genus Gynostemma , or 2258-1 or It was confirmed that 3083-1 and 3083-2 seeds produced more ginsenosides F1, Rg1 and Re compared to 2258-2 (FIG. 4).

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 사포닌 성분의 정량적 분석을 통해 돌외의 막뿌리로부터 진세노사이드의 생산 여부를 확인하기 위해, 진세노사이드 Rd 표준물질, 막뿌리 추출물 및 진세노사이드 Rd가 첨가된 막뿌리 추출물에 대해 물과 아세토니트릴을 이동상으로 사용하여 C18 컬럼(5㎛, 4.6×250mm)상에서 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 수행하였고, 각 진세노사이드를 기준 진세노사이드 샘플과 비교하였다. 그 결과, 돌외의 막뿌리 추출물의 크로마토그램에서 진세노사이드 Rd에 해당하는 피크가 검출되었음을 확인하였고(도 5의 B), 이로부터 돌외의 막뿌리 추출물은 진세노사이드 Rd를 비롯한 진세노사이드의 생산에 사용될 수 있음을 확인하였다.In addition, in one embodiment of the present invention, in order to confirm whether ginsenosides are produced from extra-membrane roots through quantitative analysis of the saponin component, a ginsenoside Rd standard, a membrane root extract and a ginsenoside Rd are added. High performance liquid chromatography (HPLC) was performed on a C18 column (5 μm, 4.6 × 250 mm) using water and acetonitrile as the mobile phase for the membrane root extract, and each ginsenoside was compared with a reference ginsenoside sample. As a result, it was confirmed that a peak corresponding to ginsenoside Rd was detected in the chromatogram of the extracellular membrane root extract (B in FIG. 5), from which the extracellular membrane root extract was used for the production of ginsenoside including ginsenoside Rd. It can be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에서는, 돌외의 잎, 줄기와 돌외의 막뿌리로부터 생산되는 진세노사이드 Rd의 양을 정량적으로 비교·분석한 결과, 돌외의 막뿌리 추출물을 사용한 경우, 돌외의 잎이나 줄기 추출물을 사용한 경우 대비 생산된 진세노사이드 Rd의 함량이 현저히 높음을 확인하였다(도 7의 C).In addition, in an embodiment of the present invention, as a result of quantitatively comparing and analyzing the amount of ginsenoside Rd produced from leaves, stems, and non-stone roots, the leaves, stems, and leaves other than stones When the extract was used, it was confirmed that the content of ginsenoside Rd produced was significantly higher (C in FIG. 7).

한편, 본 발명에서, 상기 돌외 유래 막뿌리의 배양물은 진세노사이드 생합성 유전자를 발현하는 것일 수 있다. 상기 진세노사이드 생합성 유전자는, 이에 제한되지는 않으나, 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE) 및 글리코실트랜스퍼라제(GpUGT23)를 포함하는 것일 수 있다.On the other hand, in the present invention, the culture of the root-derived membrane root may be to express the ginsenoside biosynthesis gene. The ginsenoside biosynthesis gene is not limited thereto, but may include squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), and glycosyltransferase (GpUGT23).

본 발명에서 용어, "GpSS(Gynostemma pentaphyllum squalene synthase)"는 스쿠알렌 합성효소, "GpSE(Gynostemma pentaphyllum squalene epoxidase)"는 스쿠알렌 에폭시다제, "GpUGT23"은 UDP(Uridine diphosphate)-당전이효소(UGT, UDP-glycosyltransferase)를 의미하며, 이들 효소는 진세노사이드의 생합성 경로에 관여하는 것으로 알려져 있다.In the present invention, the term, "GpSS ( Gynostemma pentaphyllum squalene synthase)" is squalene synthase, "GpSE ( Gynostemma pentaphyllum squalene epoxidase)" is squalene epoxidase, "GpUGT23" is Uridine diphosphate (UDP) -sugar transferase (UGT, UDP -glycosyltransferase), and these enzymes are known to be involved in the biosynthetic pathway of ginsenosides.

본 발명의 일 실시예에서는, Spectrum Plant Total RNA Kit(Sigma-Aldrich)를 사용하여 돌외의 막뿌리에서 총 RNA를 추출하였다. 1000ng의 총 RNA를 주형으로, 0.1mM 올리고(dT)20 프라이머 및 5U/㎕ M-MLV 역전사 효소(Promega)를 사용하여 RT-PCR을 수행하여 cDNA를 합성하였다.In one embodiment of the present invention, total RNA was extracted from the membrane root of the stone using a Spectrum Plant Total RNA Kit (Sigma-Aldrich). CDNA was synthesized by performing RT-PCR using 1000 ng of total RNA as a template, 20 mM oligo (dT) primer and 5 U / µl M-MLV reverse transcriptase (Promega).

정량적 실시간 PCR은 Topreal™ qPCR 2X PreMIX(높은 ROX를 갖는 SYX Green)(Enzynomics)를 사용하여, 100ng의 cDNA를 사용하여 수행하였다. 이때 프라이머는 하기 표 1에 나타낸, 각 유전자(GpSS, GpSE 및 GpUGT23)에 특이적인 프라이머를 사용하였으며, 온도 및 시간 조건은 95℃에서 15분 후, 95℃에서 20초, 53℃에서 20초, 72℃에서 20초 동안 54 사이클을 수행하였다. 정량적 분석을 위한 형광 물질의 검출은 각 사이클의 마지막 단계에서 수행하였으며, Bio-Rad CFX connect Real-Time PCR Detection System을 사용하여 유전자 전사 수준의 상대적인 양을 측정하고, 측정된 데이터를 정규화하기 위해 comparative cycle threshold (CT) 방법을 사용하여 계산하였다. 유전자의 상대적인 발현 정도를 평가하기 위해, 액틴 유전자의 발현 정도를 내부 참조로 사용하였다.Quantitative real-time PCR was performed using 100ng cDNA using Topreal ™ qPCR 2X PreMIX (SYX Green with high ROX) (Enzynomics). At this time, primers specific to each gene (GpSS, GpSE, and GpUGT23) shown in Table 1 were used, and temperature and time conditions were 15 minutes at 95 ° C, 20 seconds at 95 ° C, 20 seconds at 53 ° C, 54 cycles were performed at 72 ° C. for 20 seconds. The detection of fluorescent materials for quantitative analysis was performed at the last step of each cycle, and the relative amount of gene transcription level was measured using the Bio-Rad CFX connect Real-Time PCR Detection System, and comparative to normalize the measured data It was calculated using the cycle threshold (CT) method. To evaluate the relative expression level of the gene, the expression level of the actin gene was used as an internal reference.

그 결과, 진세노사이드 생합성과 관련된, 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE), PPD 및 PPT-형 진세노사이드 모두에 글루코오스를 전달하는 활성을 갖는 GpUGT23 유전자가 돌외의 막뿌리 배양물에서 발현되는 것을 확인하였다(도 5의 A). 이로부터 돌외의 막뿌리 추출물은 진세노사이드 Rd를 비롯한 진세노사이드의 생산에 사용될 수 있음을 확인하였다.As a result, the GpUGT23 gene, which has the activity of delivering glucose to both squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), PPD and PPT-type ginsenosides, related to ginsenoside biosynthesis, is found in extracellular membrane root cultures. It was confirmed that the expression (A in Figure 5). From this, it was confirmed that the extract of the root of the stone can be used for the production of ginsenosides including ginsenoside Rd.

본 발명은 지금까지 진세노사이드의 생산에 이용하지 않았던 돌외 유래의 막뿌리를 이용하여 진세노사이드를 생산함으로써, 이를 산업적으로 유용하게 이용할 수 있다. The present invention can be used industrially by producing ginsenosides using a membrane root derived from a stone that has not been used to produce ginsenosides so far.

도 1은 돌외로부터 막뿌리를 배양하는 과정을 나타낸 도면이다.
구체적으로, 도 1의 A는 돌외 유래의 막뿌리를 배양하는 전반적인 과정을 나타낸 것이고, 도 1의 B는 돌외 줄기의 측면에서 유도된 캘러스를 나타낸 것이며, 도 1의 C는 유도된 캘러스로부터 형성된 막뿌리를 나타낸 것이고, 도 1의 D는 배지에서의 막뿌리의 성장을 나타낸 것이며, 도 1의 E는 막뿌리의 액체배양(liquid culture)을 나타낸 것이다.
도 2는, 캘러스 유도 배지에서, 2주 배양 후 줄기의 주변 전체에서 형성된 캘러스를 나타낸 것으로, 흰색 막대는 1cm 길이에 해당한다.
도 3은, 2mg/l의 IBA(Indole-3-Butyric Acid)가 첨가된 보존배지에서 4주 배양 후 돌외 유래의 막뿌리의 성장을 나타낸 것이다.
도 4는, 서로 다른 네 개의 Gynostemma 속 식물의 줄기 추출물을 사용하여 TLC(thin layer chormatography)를 수행한 결과를 나타낸 것이다.
도 5의 A는, 돌외 유래의 막뿌리 배양 시스템에서 액틴에 대해 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE) 및 글리코실트랜스퍼라제(GpUGT23) 유전자의 상대적인 발현 수준을 나타낸다.
도 5의 B는, 진세노사이드 Rd 표준물질, 돌외 유래의 막뿌리 추출물 및 Rd가 첨가된 돌외 유래의 막뿌리 추출물의 HPLC 크로마토그램을 나타낸다.
도 6은 진세노사이드 Rd 표준물질과 돌외의 잎 추출물, 줄기 추출물 및 막뿌리 추출물의 HPLC 크로마토그램을 나타낸 것으로, 도 6의 A는 잎 추출물, 도 6의 B는 줄기 추출물, 도 6의 C는 막뿌리 추출물의 HPLC 크로마토그램 결과를 나타낸다.
도 7의 A 및 B는 진세노사이드 Rd 표준물질과 돌외의 잎 추출물, 줄기 추출물 및 막뿌리 추출물의 HPLC 크로마토그램을 나타내며, 도 7의 C는 돌외의 잎, 줄기 및 막뿌리 추출물로부터 생산된 진세노사이드 Rd의 양(mg/gFW)을 정량적으로 비교하여 나타낸 것이다.
1 is a view showing the process of culturing the membrane roots from the stone.
Specifically, A of FIG. 1 shows the overall process of cultivating the extracellular-derived membrane root, FIG. 1 B shows the callus derived from the side of the extracellular stem, and FIG. 1 C shows the membrane root formed from the induced callus 1, D of FIG. 1 shows the growth of membrane roots in the medium, and FIG. 1E shows the liquid culture of the membrane roots.
Figure 2, in the callus induction medium, shows the callus formed in the entire periphery of the stem after 2 weeks of culture, the white bar corresponds to a length of 1cm.
Figure 3 shows the growth of extracellular-derived membrane roots after 4 weeks of cultivation in a storage medium to which 2 mg / l IBA (Indole-3-Butyric Acid) was added.
Figure 4 shows the results of performing a thin layer chormatography (TLC) using stem extracts of four different Gynostemma genus plants.
5A shows the relative expression levels of squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), and glycosyltransferase (GpUGT23) genes for actin in the dermal root-derived membrane root culture system.
FIG. 5B shows HPLC chromatograms of ginsenoside Rd standards, extra-derived membrane root extract and Rd-added extra-derived membrane root extract.
Figure 6 shows the HPLC chromatogram of the ginsenoside Rd standard and extra-leaves leaf extract, stem extract, and membrane root extract, A in FIG. 6 is leaf extract, B in FIG. 6 is stem extract, and C in FIG. 6 is membrane root The results of the HPLC chromatogram of the extract are shown.
7A and B show HPLC chromatograms of the ginsenoside Rd standard and extra-leaves leaf extract, stem extract and membrane root extract, and FIG. 7C shows the ginsenosides produced from extra-leaves leaves, stem and membrane root extracts It is a quantitative comparison of the amount of Rd (mg / gFW).

이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention and the scope of the present invention is not limited by them.

실시예 1: 야생 Example 1: Wild GynostemmaGynostemma 속 식물의 선별 Selection of genus plants

Gynostemma 속 식물마다 성분이 현저히 다른 것으로 보고되어 있는바(Takemoto et al. 1983), 한국 내 다양한 지역에서 수집한 여러 Gynostemma 속 식물의 종자를 22 내지 24℃ 온도에서 16시간의 빛/8시간의 암흑 조건에서 성장시키고, 그 줄기의 추출물을 사용하여 진세노사이드 및 지페노사이드의 수준을 비교하였다. 상기 종자 중, 4개의 Gynostemma 속 라인(2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2)을 선별하여 대사물질의 분석에 사용하였다.It is reported that each Gynostemma genus has a significantly different composition (Takemoto et al. 1983), and the seeds of various Gynostemma genus plants collected from various regions in Korea have a light / hour of 16 hours at a temperature of 22 to 24 ° C. It was grown in dark conditions, and the levels of ginsenosides and gifenosides were compared using the extract of the stem. Among the seeds, four lines of genus Gynostemma (2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2) were selected and used for the analysis of metabolites.

실시예 2: 캘러스의 유도Example 2: Induction of callus

막뿌리 배양을 위한 캘러스를 유도하기 위해, 돌외(Gynostemma pentaphyllum Makino) 줄기를 외식편(explant)으로 사용하였다. 상기 외식편의 표면을 70% 에탄올로 1분 동안 살균하고, 이어서 1% 치아염소산나트륨으로 10분 동안 살균하였다. 그 후, 상기 외식편을 멸균 증류수에 3 내지 5회 침지시켰다. 멸균 후, 외식편을 1cm 길이로 자르고 25℃의 온도, 16시간의 빛/8시간의 암흑 조건의 반량(half strength) MS 배지(2mg/L의 α-나프탈린아세테이트산(1-NAA), 3% 수크로오스, 0.8% 한천)에서 배양하였다.To induce callus for membrane root culture, Gynostemma pentaphyllum Makino stem was used as explant. The surface of the explant was sterilized with 70% ethanol for 1 minute, and then sterilized with 1% sodium chlorite for 10 minutes. Thereafter, the explants were immersed in sterile distilled water 3 to 5 times. After sterilization, the explants were cut to a length of 1 cm, a half strength MS medium (2 mg / L α-naphthaline acetate acid (1-NAA) at 25 ° C., 16 hours light / 8 hours dark conditions), 3% sucrose, 0.8% agar).

그 결과, 캘러스는 상처 부위에서 배양 7 내지 10일 후에 유도되었으며(도 1의 B), 배양 2주 후에는 줄기 외식편의 전체를 둘러쌌다(도 2).As a result, callus was induced 7-10 days after culture at the wound site (FIG. 1B), and after 2 weeks of culture, the entire stem explant was enclosed (FIG. 2).

실시예 3: 막뿌리의 유도 및 성장 측정Example 3: Measurement of induction and growth of membrane roots

상기 실시예 2의 캘러스로부터 막뿌리를 유도하기 위해, 캘러스가 줄기 표면에 나타날 때 이를 2mg/l의 IBA(Indole-3-Butyric Acid)가 첨가된 MS(B5 비타민 포함)/B5 배지에 옮겨 배양하였다.In order to induce membrane roots from the callus of Example 2, when the callus appeared on the stem surface, it was transferred and cultured in MS (including B5 vitamin) / B5 medium with 2 mg / l of IBA (Indole-3-Butyric Acid) added. .

그 결과, 막뿌리는 배양 3 내지 4주 후에 캘러스로부터 유도되었으며(도 3), 유도된 막뿌리를 25℃의 온도 및 암흑 조건에서 150rpm의 오비탈 진탕기에서 2mg/l의 IBA가 첨가된 100ml의 MS(B5 비타민 포함)/B5 배지에 매 4주 마다 계대배양함으로써 보존하였다.As a result, the membrane roots were derived from callus 3 to 4 weeks after cultivation (FIG. 3), and the induced membrane roots were added to 100 ml of MS (2 mg / l IBA in an orbital shaker at 150 rpm at a temperature of 25 ° C. and dark conditions). B5 vitamins) / B5 medium and preserved by subculture every 4 weeks.

한편, 막뿌리의 성장은 막뿌리의 상대적인 생중량(fresh weight, FW)을 측정함으로써 확인하였다. 막뿌리의 생중량의 측정 결과, 액체 배양 2주 및 3주 후에 그 값이 2.5배 이상 증가했음을 확인하였다.Meanwhile, the growth of the membrane roots was confirmed by measuring the relative fresh weight (FW) of the membrane roots. As a result of measuring the fresh weight of the membrane roots, it was confirmed that the value increased 2.5 times or more after 2 and 3 weeks of liquid culture.

실시예 4: 사포닌 성분의 추출Example 4: Extraction of saponin component

상기 실시예 3의 유도된 막뿌리로부터 사포닌을 추출하기 위해, 신선한 Gynostemma 뿌리 샘플을 액체 질소로 동결시키고, 막자사발과 막자로 갈아 65℃의 항온수조에서 70% 에탄올로 25분간 추출한 후, 초음파 수조(ultrasonic bath)에서 5분간 초음파 처리하였다. 상기 처리된 에탄올 추출물을 7배 희석하고 Diaion® HP-20 컬럼을 수행하여 사포닌을 추출하였다. Diaion® HP-20 컬럼에 흡착된 사포닌(진세노사이드 및 지페노사이드)을 100% 에탄올로 용리시키고, 회전식 증발기로 건조농축시켜 농축된 화합물을 수득하였다. 상기 화합물을 메탄올에 용해시켜 성분 분석에 사용하였다.In order to extract saponin from the induced roots of Example 3, fresh Gynostemma root samples were frozen with liquid nitrogen, ground in a mortar and pestle, extracted with 70% ethanol in a constant temperature water bath at 65 ° C for 25 minutes, and then an ultrasonic bath ( ultrasonic bath) for 5 minutes. The treated ethanol extract was diluted 7-fold and saponin was extracted by performing a Diaion® HP-20 column. The saponins (ginsenoside and phenenoside) adsorbed on the Diaion® HP-20 column were eluted with 100% ethanol and concentrated to dryness with a rotary evaporator to obtain a concentrated compound. The compound was dissolved in methanol and used for component analysis.

실시예 5: 추출된 사포닌의 TLC 분석Example 5: TLC analysis of extracted saponins

상기 실시예 4에서 추출된 사포닌 성분을 전개·분리하기 위해, 전개 용매으로 CHCl3 : CH3OH : H2O (65:35:10, v/v/v, 저상)를 사용하여 실리카겔 60 플레이트로 얇은 막 크로마토그래피(TLC) 분석을 수행하였다. TLC 플레이트 상에 나타난 스팟은 10%(v/v) H2SO4를 분무하고 110℃에서 10분 동안 가열함으로써 검출하였다.To develop and separate the saponin component extracted in Example 4, a silica gel 60 plate using CHCl 3 : CH 3 OH: H 2 O (65:35:10, v / v / v, low phase) as a developing solvent Thin membrane chromatography (TLC) analysis was performed. Spots appearing on TLC plates were detected by spraying 10% (v / v) H 2 SO 4 and heating at 110 ° C. for 10 minutes.

TLC 플레이트 상의 스팟을 분석한 결과, 선별된 4개의 Gynostemma 속 종자(2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2)에서 진세노사이드 F1, Rg1 및 Re가 생산되는 것을 확인하였고, 2258-1 또는 2258-2와 비교하여 3083-1 및 3083-2 라인이 진세노사이드 F1, Rg1 및 Re를 보다 더 많이 생산하는 것을 확인할 수 있었다(도 4).As a result of analyzing the spot on the TLC plate, it was confirmed that ginsenosides F1, Rg1 and Re were produced from the selected 4 seeds of the genus Gynostemma (2258-1, 2258-2, 3083-1, 3083-2), and 2258 Compared to -1 or 2258-2, it was confirmed that the 3083-1 and 3083-2 lines produced more ginsenosides F1, Rg1 and Re (FIG. 4).

실시예 6: 추출된 사포닌의 HPLC 분석Example 6: HPLC analysis of extracted saponins

상기 실시예 4에서 추출된 사포닌 성분의 정량적 분석을 통해 돌외의 막뿌리로부터 진세노사이드의 생산 여부를 확인하기 위해, 진세노사이드 Rd 표준물질, 막뿌리 추출물 및 진세노사이드 Rd가 첨가된 막뿌리 추출물에 대해 물과 아세토니트릴을 이동상으로 사용하여 C18 컬럼(5㎛, 4.6×250mm)상에서 HPLC 분리를 수행하였다. 물(A)과 아세토니트릴(B)의 시간 및 비율은 8분 동안 B 65%, 12분 동안 B 90%, 50분 동안 B 100%, 5분 동안 B 32%이었다. 이때 이동상의 유속은 1.0ml/분이고, 진세노사이드는 파장 203nm에서 관찰되었다. 각 진세노사이드를 기준 진세노사이드 샘플(진세노사이드 Rd)과 비교하였다.In order to determine whether ginsenosides are produced from extra-membrane roots through quantitative analysis of the saponin component extracted in Example 4, the ginsenoside Rd standard, the membrane root extract and the ginsenoside Rd-added root extract HPLC separation was performed on a C18 column (5 μm, 4.6 × 250 mm) using water and acetonitrile as mobile phases. The time and ratio of water (A) and acetonitrile (B) were B 65% for 8 minutes, B 90% for 12 minutes, B 100% for 50 minutes, B 32% for 5 minutes. At this time, the flow rate of the mobile phase was 1.0 ml / min, and ginsenoside was observed at a wavelength of 203 nm. Each ginsenoside was compared to a reference ginsenoside sample (ginsenoside Rd).

HPLC을 수행하여 얻은 크로마토그램을 분석한 결과, 돌외의 막뿌리 추출물의 크로마토그램에서 진세노사이드 Rd에 해당하는 피크가 검출되었음을 확인하였다(도 5의 B). 이로부터 돌외의 막뿌리 추출물은 진세노사이드 Rd를 비롯한 진세노사이드의 생산에 사용될 수 있음을 확인하였다.As a result of analyzing the chromatogram obtained by performing the HPLC, it was confirmed that a peak corresponding to ginsenoside Rd was detected in the chromatogram of the extra-membrane root extract (FIG. 5B). From this, it was confirmed that the extract of the root of the stone can be used for the production of ginsenosides including ginsenoside Rd.

실시예 7: 돌외 막뿌리로부터 추출된 RNA의 RT-PCR 및 실시간 정량적 실시간 PCR 분석을 통한 진세노사이드 및 지페노사이드 관련 유전자의 발현 여부 분석Example 7: Analysis of the expression of genes related to ginsenosides and gifenosides through RT-PCR and real-time quantitative real-time PCR analysis of RNA extracted from extracellular membrane roots

돌외 막뿌리의 배양물이 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE) 및 글리코실트랜스퍼라제(GpUGT23)와 같은 진세노사이드 및 지페노사이드 관련 유전자를 발현하는지 여부를 확인하기 위해, 돌외의 막뿌리로부터 총 RNA를 추출하여 RNA의 RT-PCR 및 실시간 정량적 실시간 PCR 분석을 수행하였다.To determine whether the cultures of extracellular membrane roots express ginsenoside and gifenoside related genes such as squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE) and glycosyltransferase (GpUGT23), extracellular membrane roots Total RNA was extracted from RT-PCR of RNA and real-time quantitative real-time PCR analysis was performed.

구체적으로, Spectrum Plant Total RNA Kit(Sigma-Aldrich)를 사용하여 돌외의 막뿌리에서 총 RNA를 추출하였다. 1000ng의 총 RNA를 주형으로, 0.1mM 올리고(dT)20 프라이머 및 5U/㎕ M-MLV 역전사 효소(Promega)를 사용하여 RT-PCR을 수행하여 cDNA를 합성하였다.Specifically, total RNA was extracted from extra-membrane roots using a Spectrum Plant Total RNA Kit (Sigma-Aldrich). CDNA was synthesized by performing RT-PCR using 1000 ng of total RNA as a template, 20 mM oligo (dT) primer and 5 U / µl M-MLV reverse transcriptase (Promega).

정량적 실시간 PCR은 Topreal™ qPCR 2X PreMIX(높은 ROX를 갖는 SYX Green)(Enzynomics)를 사용하여, 20㎕ 반응 부피에서 100ng의 cDNA를 사용하여 수행하였다. 이때 프라이머는 하기 표 1에 나타낸, 각 유전자(GpSS, GpSE 및 GpUGT23)에 특이적인 프라이머를 사용하였으며, 온도 및 시간 조건은 95℃에서 15분 후, 95℃에서 20초, 53℃에서 20초, 72℃에서 20초 동안 54 사이클을 수행하였다. 정량적 분석을 위한 형광 물질의 검출은 각 사이클의 마지막 단계에서 수행하였으며, Bio-Rad CFX connect Real-Time PCR Detection System을 사용하여 유전자 전사 수준의 상대적인 양을 측정하고, 측정된 데이터를 정규화하기 위해 comparative cycle threshold (CT) 방법을 사용하여 계산하였다. 유전자의 상대적인 발현 정도를 평가하기 위해, 액틴 유전자의 발현 정도를 내부 참조로 사용하였다.Quantitative real-time PCR was performed using 100 ng of cDNA in a 20 μl reaction volume using Topreal ™ qPCR 2X PreMIX (SYX Green with high ROX) (Enzynomics). At this time, primers specific to each gene (GpSS, GpSE, and GpUGT23) shown in Table 1 were used, and temperature and time conditions were 15 minutes at 95 ° C, 20 seconds at 95 ° C, 20 seconds at 53 ° C, 54 cycles were performed at 72 ° C. for 20 seconds. The detection of fluorescent materials for quantitative analysis was performed at the last step of each cycle, and the relative amount of gene transcription level was measured using the Bio-Rad CFX connect Real-Time PCR Detection System, and comparative to normalize the measured data It was calculated using the cycle threshold (CT) method. To evaluate the relative expression level of the gene, the expression level of the actin gene was used as an internal reference.

[표 1][Table 1]

Figure 112018071982684-pat00001
Figure 112018071982684-pat00001

그 결과, 진세노사이드 생합성과 관련된, 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE), PPD 및 PPT-형 진세노사이드 모두에 글루코오스를 전달하는 활성을 갖는 GpUGT23 유전자가 돌외의 막뿌리 배양물에서 발현되는 것을 확인하였다. 구체적으로, 내부 참조로 사용된 액틴 유전자와 비교하여 GpSS는 약 0.65, GpSE는 약 0.25, GpUGT23은 약 0.53 정도의 상대적인 발현 수준을 나타내었다(도 5의 A).As a result, the GpUGT23 gene, which has the activity of delivering glucose to both squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), PPD and PPT-type ginsenosides, related to ginsenoside biosynthesis, is found in extracellular membrane root cultures. It was confirmed to be expressed. Specifically, compared to the actin gene used as an internal reference, GpSS showed a relative expression level of about 0.65, GpSE about 0.25, and GpUGT23 about 0.53 (FIG. 5A).

이로부터, 돌외의 막뿌리 배양물에서 진세노사이드 생합성 유전자가 유의한 수준으로 발현되고, 이에 돌외의 막뿌리가 진세노사이드의 생산에 사용될 수 있음을 확인하였다.From this, it was confirmed that the ginsenoside biosynthesis gene is expressed at a significant level in the extracellular membrane root culture, and thus the extracellular membrane root can be used for the production of ginsenoside.

실시예 8: 돌외의 잎, 줄기 또는 막뿌리 추출물의 HPLC 및 생산된 진세노사이드 Rd의 정량적 비교·분석Example 8: Quantitative comparison and analysis of HPLC of ginsenoside Rd and HPLC of extract of leaves, stems, or roots of leaves other than stone

돌외의 잎, 줄기 등 다른 부위와 돌외의 막뿌리로부터 생산되는 진세노사이드 Rd의 양을 정량적으로 비교·분석하기 위해, 진세노사이드 Rd 표준물질, 돌외의 잎, 줄기, 막뿌리 추출물 및 진세노사이드 Rd가 첨가된 돌외의 잎, 줄기, 막뿌리 추출물에 대해 실시예 4의 방법과 동일한 방법으로 HPLC를 수행하고, 그 결과 얻은 크로마토그램을 분석하였다.In order to quantitatively compare and analyze the amount of ginsenoside Rd produced from other parts such as leaves and stems other than stones and the roots of stones, ginsenoside Rd standards, leaves, stems, leaves of roots and extracts of ginsenosides Rd HPLC was performed in the same manner as in Example 4 for the leaves, stems, and membrane root extracts to which is added, and the resulting chromatogram was analyzed.

그 결과, 돌외의 막뿌리 추출물은 잎이나 줄기 추출물 대비 생산된 진세노사이드 Rd의 함량이 현저히 높음을 확인하였다(도 6). 또한, 생산된 진세노사이드 Rd 함량의 정량적 분석 결과, 막뿌리 추출물의 경우 약 0.09mg/gFW의 진세노사이드 Rd 생산이 가능한 반면, 줄기 추출물의 경우 그 절반인 약 0.04mg/gFW의 생산이 가능하고, 잎 추출물의 경우 진세노사이드 Rd가 거의 생산되지 않음을 확인하였다(도 7의 C). As a result, it was confirmed that the content of ginsenoside Rd produced compared to the leaf or stem extract was significantly higher in the extract of the root of the stone beside the stone (FIG. 6). In addition, as a result of quantitative analysis of the ginsenoside Rd content produced, it is possible to produce ginsenoside Rd of about 0.09 mg / gFW in the case of the membrane root extract, while it is possible to produce about 0.04 mg / gFW, which is half of the stem extract, , In the case of leaf extract, it was confirmed that ginsenoside Rd was hardly produced (FIG. 7C).

즉, 이는 돌외의 다른 부위 대비 돌외 유래의 막뿌리를 이용한 본 발명의 방법이 특히 진세노사이드 Rd를 현저히 높은 수준으로 생산하는데 유용하게 활용될 수 있음을 나타내는 결과이다.That is, this is a result showing that the method of the present invention using a membrane root derived from doldon compared to other parts other than doldol can be usefully used to produce ginsenoside Rd at a significantly higher level.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. In this regard, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived from the meaning and scope of the following claims rather than the detailed description and equivalent concepts thereof.

Claims (12)

돌외(Gynostemma pentaphyllum) 줄기로부터 막뿌리(adventitious root)를 형성시키는 단계; 및
상기 막뿌리로부터 진세노사이드를 분리하는 단계를 포함하는, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법으로서,
상기 돌외 줄기로부터 막뿌리의 형성은,
돌외 줄기를 배양하여 캘러스를 유도하는 단계; 및
상기 캘러스를 배양하여 막뿌리를 유도하는 단계를 포함하며,
상기 진세노사이드는 진세노사이드 Rd인 것인, 방법.
Forming an adventitious root from a Gynostemma pentaphyllum stem; And
A method of producing ginsenosides from a membrane root derived from a stone, comprising the step of separating ginsenosides from the membrane roots,
The formation of membrane roots from the extra-stem stems,
Inducing a callus by culturing an extracellular stem; And
Including the step of inducing the roots by culturing the callus,
Wherein the ginsenoside is ginsenoside Rd.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 배양을 위한 돌외는 돌외 조직 또는 기관을 절제하여 제조한 돌외 외식편(explant)인 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method according to claim 1, wherein the extracellular for cultivation is an extracellular explant prepared by excising extracellular tissue or organs.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 돌외 줄기를 7일 내지 10일 배양하여 캘러스를 유도하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method of claim 1, wherein the extracellular stem is cultured for 7 to 10 days to induce callus.
제1항에 있어서, 상기 캘러스를 3주 내지 4주 배양하여 막뿌리를 유도하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method of claim 1, wherein the callus is incubated for 3 to 4 weeks to induce membrane roots, and ginsenosides are produced from membrane roots derived from stones.
제1항에 있어서, 상기 막뿌리를 유도한 이후에, 계대배양하여 막뿌리를 유지하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
According to claim 1, After inducing the membrane roots, further comprising the step of subculture to maintain the membrane roots, a method of producing ginsenosides from the membrane roots derived from the stone.
제1항에 있어서, 상기 진세노사이드는 진세노사이드 Ro, Rb1, Rb2, Rc, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 더 포함하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method of claim 1, wherein the ginsenoside further comprises any one or more selected from the group consisting of ginsenosides Ro, Rb1, Rb2, Rc, Re, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2. A method of producing ginsenosides from a derived root.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 진세노사이드는 막뿌리를 추출하여 그로부터 분리하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method of claim 1, wherein the ginsenoside is to extract and separate membrane roots from the roots, producing ginsenosides from membrane roots derived from stones.
제1항에 있어서, 상기 돌외 유래의 막뿌리의 배양물은 진세노사이드 생합성 유전자를 발현하는 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.
The method of claim 1, wherein the culture of the extracellular-derived membrane root expresses a gene of ginsenoside biosynthesis, and the production of ginsenoside from the extra-derived membrane root.
제11항에 있어서, 상기 진세노사이드 생합성 유전자는, 스쿠알렌 신타아제(GpSS), 스쿠알렌 에폭시다제(GpSE) 및 글리코실트랜스퍼라제(GpUGT23)인 것인, 돌외 유래의 막뿌리로부터 진세노사이드를 생산하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the ginsenoside biosynthesis gene is squalene synthase (GpSS), squalene epoxidase (GpSE), and glycosyltransferase (GpUGT23), which produces ginsenosides from membrane roots derived from stones. Way.
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