따라서 식물의 각 체세포가 완전한 식물을 형성할 수 있는 잠재력을 가지고 있다는 것을 증명했다. 예를 들어, 식물 세포는 전능하며 체외 배양의 특정 조건 하에서 장기를 분화시키고 식물을 재생하도록 유도할 수 있습니다. 1970 년대 이후 식물 원형질체 배양과 체세포 교배 연구가 크게 발전했다. 예를 들어, 담배, 만다라, 벨라돈, 당근, 유채는 원형질체에서 재생되어 배아나 완전한 식물로 분화될 수 있습니다. 담배속과 피튜니아속의 잡종세포는 원형질체 융합을 통해 증식하여 잡종 식물로 분화할 수 있다.
따라서 조직 배양 방법을 사용하면 상대적으로 간단하고 관찰하기 쉬운 조건에서 세포, 조직 또는 기관의 번식, 성장 및 분화, 다양한 외부 요인이 미치는 영향을 연구할 수 있습니다. 따라서 농업 생산과 의약품 생산의 일부 문제를 해결하기 위한 광범위한 전망이 열렸다. 현재, 이미 몇 가지 중요한 성과가 생산 실천에 적용되었다. 하나는 사탕수수와 같은 무성생식계의 빠른 번식으로, 이전에는 무 당 사탕수수 씨앗 0.5 ~ 1 톤으로 사용되었다. 예를 들어, Fritillaria 의 번식률은 매우 낮으며, 조직 배양에서 분화 된 전구는 약 3 개월이며, 종자 번식의 2 년생 전구와 같습니다. 다른 하나는 의약품과 생물 제품의 산업 생산이다. 약용 식물의 유효 성분은 일반적으로 식물에서 추출되며, 그 생산량과 품질은 식물의 유전, 성장 조건, 수확기, 저장 수송 등의 요인에 의해 불가피하게 영향을 받는다. 미생물을 배양하여 항생제를 생산하는 것과 비슷한 방법으로 유효 성분을 생산할 수 있다면 이러한 단점을 극복할 수 있다. 예를 들어, 최근 몇 년 동안 인삼 조직을 대량으로 배양하고 유효 성분을 추출했습니다. 따라서 조직을 이용하여 약용 성분을 생산하고 천연 의약품 생산의 산업화를 탐구하는 것은 의약품 생산의 새로운 방향이다. 대규모 인공배양 기술이 성공함에 따라 풀풀 대신 조직배양으로 유효 성분을 추출할 수 있는 것이 미래의 식물약물 연구의 중심 과제 중 하나가 될 것이다.
첫째, 배지의 조성 및 제조
최근 사용된 화학합성배양기는 (1) 당류, 두 가지 이상의 무기염, (3) 미량 원소, (4) 아미노산, 아미드, 퓨린, (5) 비타민, (5) 비타민의 6 가지 성분으로 구성되어 있다. 옥신 3 개. 또한 코코넛 밀크, 효모 추출물, 가수 분해 카제인, 맥아 추출물 등 천연 주스를 첨가할 수 있는 배양기도 있다. 배양기에 0.5 ~ 1% 진지를 첨가하면 정적으로 배양된 고체 배양기이고, 그렇지 않으면 공중에 떠 있는 배양된 액체 배양기이다. 서로 다른 식물 재료는 성장을 유지하고 세포 분열을 유도하는 등 레시피를 바꿔야 하는 경우가 많기 때문에 레시피의 종류가 다양하다. 현재, Ms? 마을이 무거워요? 그리고는요. Skoog) 배양기 배합은 가장 많이 사용되는 기초배양기로 일반 식물 조직과 세포의 빠른 성장에 유리하다.
간단히 말해서, 배양기의 구성은 연구 목적과 배양 식물의 유형에 따라 결정되어야 한다. 영양과 유도 외에도 이온 균형과 독성에도 주의해야 한다. 예를 들어 물은 일반적으로 증류수를 사용하고, 무기염은 일반적으로 화학순약을 사용한다. PH 값은 1N 일 수 있습니까? 코 (또는 노) 용액과 2N? HCI 조정. 때로는 일반 약물로 대체할 수 있지만, 이 약들은 영양가가 있어야 할 뿐만 아니라 독성도 없어야 한다는 점에 유의해야 한다. 공업에서 큰 항아리로 세포나 조직을 배양하여 유효 성분과 바이오제품을 생산하면 배양기의 사용량은 톤수로 측정된다. 그렇다면 어떤 대체품을 사용하는 것이 더 경제적이고 실용적인지는 신중히 고려해야 한다.
둘째, 문화적 조건
(1) 온도: 대부분의 식물 조직에는 20 ~ 28 C 가 성장 요구를 충족시킬 수 있고 26 ~ 27 C 가 가장 적합합니다.
(2) 조명: 조직 배양은 일반적으로 산란광 하에서 수행됩니다. 빛의 영향은 다른 결과를 초래할 수 있다. 일부 식물 조직은 어둠 속에서 더 잘 자라고, 다른 식물 조직은 빛 아래에서 더 잘 자란다. 치유 조직이 기관으로 분화될 때, 매일 일정한 빛이 있어야 새싹과 뿌리를 형성할 수 있다. 일부 부차적인 물질의 형성은 세 가지 요인에 의해서만 결정된다.
(3) 삼투압: 삼투압은 식물 조직의 성장과 분화와 밀접한 관련이 있다. 삼투압은 배양기에 소금, 사탕수수, 만니톨, 에탄올을 넣어 조절할 수 있다. 일반 1 ~ 2 기압은 식물 조직의 성장을 촉진한다. 대기압이 2 이상이면 성장장애가 나타나고 식물조직은 6 개 대기압에서 살아남지 못한다.
(4) pH 값: 일반 식물 조직 성장에 가장 적합한 pH 값은 5 ~ 6.5 입니다. 배양 과정에서 pH 값을 바꿀 수 있고 인산수소염이나 이수수소염을 첨가하면 안정작용을 할 수 있다.
(5) 통풍: 공중부양 배양에서 세포의 왕성한 성장은 반드시 좋은 통풍조건이 있어야 한다. 소량의 공중부양을 배양할 때 자주 회전하거나 진동하면 통기 교반 역할을 할 수 있다. 대량의 배양에서 특수한 통기와 교반 장치를 사용할 수 있다.
셋. 재료 및 방법
하등 조류에서 고등 식물 (예: 이끼, 고사리, 씨앗식물 등) 에 이르는 모든 종류와 부위를 조직 배양 재료로 사용할 수 있다. 보통 나체식물은 어린 모종, 싹, 인피세포를 이용하고, 이불식물은 배아, 배젖, 자엽, 어린 모종, 줄기끝, 뿌리, 줄기, 잎, 화약, 꽃가루, 난소, 난주를 이용한다.
자연 조건 하에서 식물 표면은 곰팡이와 세균에 의해 자주 오염되기 때문에 재료를 소독해야 한다. 표백제 용액 (1 ~ 10%), 차염소산 나트륨 용액 (0.5 ~ 10%), 염화수은 용액 (0.0/KLL 적절한 조건 하에서, 캘러스 (캘러스) 라고 불리는 탈분화 된 조직 블록은 부상당한 조직 절개의 표면에서 빠르게 성장할 수 있으며, 적절한 배지에서 일정 시간이 지나면 완전한 식물로 성장할 수 있습니다. 따라서, 캘러스는 특정 식물 대사 산물의 원천 일뿐만 아니라 식물을 유도하는 주요 방법 중 하나이기도합니다.
적절한 배양 조건 하에서, 치유 조직은 장기적으로 대대로 배양할 수 있으며, 이를 계대 배양이라고 한다. 그러나 계대 배양에서 계대 대수가 증가함에 따라 많은 식물 조직이나 세포의 분화 능력이 점차 낮아지거나 상실되는 것은 배양 과정에서 원시 기질에서 장기 형성과 관련된 특수 물질이 점차 소모되기 때문일 수 있기 때문에 호르몬이나 영양 조건 개선을 통해 회복될 수 있다. 조직과 세포가 장기 배양에서 유전적 변화라고 생각하는 사람들도 있는데, 주로 염색체의 변화이며, 대량의 배수체 또는 비정수체 세포가 나타나 회복될 가능성이 있다. 배양기에 따라 캘러스의 성장 속도가 달라질 수 있으며, 구조는 느슨하거나 촘촘할 수 있습니다. 이러한 특성을 이용하여, 그것은 단일 세포나 작은 세포단으로 분산될 수 있다. 단세포를 형성하려면 고염, 고성장소, 고가수 카제인의 배양기에서 배양한 다음 액체로 옮겨서 저어서 단세포로 분산시켜야 한다. 펙틴 효소를 첨가하는 것도 유용하지만, 일반적으로 순수한 단세포는 거의 얻을 수 없다.
약용 식물을 재배하는 재료를 선택할 때, 필요한 2 차 바이오매스가 식물에서 합성되는 부위도 고려해야 한다. 재료와 배양 방법이 적절하다면 원식물에서 나오는 주요 대사 산물은 세포나 조직 배양을 통해 생화학적으로 전환될 수 있다.
조직배양을 통해 유효 성분을 얻을 수 있지만 실제로 대량재배에 성공해야만 경제적 가치를 얻을 수 있다. 따라서, 생산 중에는 한천을 함유한 고체 배양기 대신 현탁 배양을 자주 사용한다. 현탁 배양된 캘러스 성장 속도는 보통 정지 배양보다 빠르다. 영양물질이 세포에 더 빨리 침투하고 성장을 억제하는 대사폐기물이 더 빨리 제거되고 산소 공급이 더 좋기 때문이다. 이 배양 과정에서 통풍과 정기적인 영양액 갱신은 안정적인 성장과 고차생물량 생산량을 보장하는 관건 중 하나이다.
넷째, 유효 성분의 형성
조직 배양을 통해 합성된 유효 성분을 열거했다.
조직을 이용하여 생산 약용 성분을 배양하는 것은 점차 의약품 생산의 새로운 방향 중 하나가 되었다. 1960 년대 이후 일부 국가들은 방패엽 고구마 등 관련 과에 대해 조직 배양을 해 고구마 사포닌의 형성을 연구하고 생합성 메커니즘을 탐구했다. 7 종의 고구마 속 식물이 조직배양을 거쳐 고구마 비누원이나 기타 스테로이드 화합물을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있는데, 그중에는 지금이 있습니까? 델토이데스? Wal 1. 조직 배양에서 얻은 고구마 사포닌 함량은 0.3 ~ 2.5% 로 로테 논, 감초단, 니코틴 등이 있다. 예를 들어, 담배 뿌리 끝 세포의 공중부양을 통해 2.9% (건중) 의 니코틴을 생산할 수 있다.
일반적으로 사용되는 기초배양기에 성장호르몬, 비타민 또는 기타 화학물질을 첨가하면 때때로 대사산물을 증가시킬 수 있다. 예를 들어 만다라 조직이 배양될 때 배양기에 0. 1% 티로신을 첨가하면 아트로핀 생산량이 7 배 이상 증가하고, 루향속 조직이 배양될 때 배양기에 4- 히드 록시 -2- 키니네를 첨가하면 백선염기의 합성과 축적이 촉진된다. 두 경우 모두 첨가제는 생합성의 선구자로 여겨진다. 또 치유조직이 배양될 때 성장후보충 1my/ 1 흥분소, 스코 폴라 민 함량은 0.495% 로 원목보다 훨씬 높다.
배양기의 성분 외에 환경 요인도 2 차 바이오매스의 생산에 영향을 미친다. 예를 들어 셀러리의 조직 배양은 어둠 속에서 증식하지만 플라보노이드를 형성하지는 않지만, 빛 아래서 샐러리소를 감지할 수 있다. 조직 배양이 약학에 적용된 역사는 길지 않지만 발전이 매우 빠르다. 다음과 같은 장점이 있습니다.
1. 기존 식물재배 대신 조직배양으로 필요한 유효 성분을 얻고, 고산저비용의 목적을 달성하고, 토지를 절약한다.
2. 2 차 바이오매스를 생산하는 데 사용할 수 있을 뿐만 아니라 생물전환에도 사용할 수 있다. 예를 들어, 담배 조직 배양에서 티바인은 메틸을 제거한 후 모르핀을 생산할 수 있다.
3. 조직 배양의 정성 분석에서 새로운 화합물이 발견되었다. 예를 들어, 윤향속의 조직 배양에서 윤향소는 원식물이나 다른 식물에서 검출되지 않은 화합물인 윤향소를 합성하여 축적하였다. 따라서 조직 배양은 새로운 생물 활성 화합물을 얻는 원천이 될 것이다.
4. 일반적으로 조직배양은 이양적이지만 자양된 세포주도 있어 광합성용 능력을 갖추고 있어 외부의 설탕 공급에 의존하지 않는다. 이 특징은 세포 배양 기술을 전체 그루보다 우수하고 경제적으로 만들 것이다.
현재 우리나라 관련 기관은 이미 맥각균 영지 원숭이 머리 버섯 등 곰팡이를 산업화하는 데 성공했으며, 고등식물 조직 배양이 산업화에 적용돼 연구 중이다.
결론적으로, 한약에서 식물 조직 배양의 응용 전망은 무한하다. 약용 식물의 생리, 유전, 성분 생합성 등 일련의 이론 문제를 탐구하고 밝히는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 산업화 생산 문제가 해결되면 질병 예방과 치료에 큰 기여를 할 것이다.