분야
doc1. Introduce
2. Shikonin
3. Callus 유도 및 배양
4.배양법
5.배지 조성표
6.대량 생산
7. Shikonin 의 추출
8. Shikonin의 화학적 구조와 Mechanism
9.시코닌의 항암성에 대한 임상 실험
10.시코닌의 경제성
1. Introduce
일반적으로 당류, 단백질, 핵산, 지질 등 식물의 생존에 기본적이고 필요한 역할을 담당하는 물질들을 1차 대사산물(primary metabolite)이라 하며, 알칼로이드(alkaloid), 글리코사이드 (glycoside), 터페노이드 (terpenoid) 등과 같이 식물의 생활에 대해서 기본적인 구실을 하지 않는 것으로 생각되는 물질을 2차 대사산물 (secondary metabolite) 이라고 한다. 이들 2차 대사산물의 역할은 확실히 밝혀져 있지는 않지만 식물이 생산하는 2 차 대사산물에는 의약, 향료(정유성분), 색소 등 인간의 생활과 밀접한 연관을 가지고 있는 것이 많다. 이들은 생합성 경로가 복잡하여 식물로부터 직접 추출하여 이용되고 있으나 함량이 낮고, 또 계절, 장소, 기후, 재배 조건, 식물체의 부위 등에 따라 생산량이 다르므로 공급이 안정되어 있지 않다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 식물의 조직배양을 통한 유용물질 생산의 연구에 관심이 모아지고 있다. 식물조직배양에 의한 2차 대사산물 생산의 이점은 첫째, 지역적, 계절적인 제약을 받지 않고, 둘째 기후의 영향과는 상관없이 일정한 환경에서 안정되게 공급이 가능하고, 셋째로 약용식물은 생육이 늦은 것이 대부분 이지만, 배양세포의 생육속도는 빨라서 생산효율이 높게 되고, 그리고 환경조절이 용이하므로 대사를 인위적으로 조절하여 특정한 2차 대사산물을 더 많이 축적하게 할 수 있다.
2. Shikonin
일반적으로 shikonin은 지치의 뿌리(자근)에서 얻을 수 있으며 특히 뿌리의 가장 외곽조직인 주근의 주피, 털뿌리 등의 측근 외피에서만 축적되고 있다. 다른 자료에 의하면 뿌리의 색소 함량이 7.1% 이고 30Kg 의 뿌리에서 약 435mg의 시코닌 을 얻었다고 한다.
1)지지초 (자근)
지치(Lithospermum erythrorhizon Sieb. et. Zucc.)는 중국의 하난도를 포함하여 흑룡강, 연변, 하남, 광서, 귀주 등지와 아모르지역, 일본(구주부터 북해도에 이르는 전지역)에 분포하는 다년생 초본식물이다. 우리나라의 경우 전국의 야산에 분포하였으나 현재는 그 개체수가 현저히 줄어들어 희귀식물로 되어버렸다. 지치는 초장이 40~80 cm 정도로 생육이 왕성하면 1m에 이르기도 한다. 줄기는 직립하여 분지가 많이 발생하며 2년생에서는 한 주에서 줄기가 2~5개 정도로 나오며, 줄기 전체에 굵고 단단한 털이 있다. 잎은 호생하고 피침형 으로서 양끝이 좁고 밑 부분이 좁아져서 엽병처럼 된다. 꽃은 수상화서이며 5~6월에 피고 백색으로서 잎 모양의 포가 있고 꽃받침 잎은 5개로서 녹색이며 넓은 선형이고 둔부이며 화관부문보다 길다. 화관은 길이 6~7 mm, 지름 4 mm로서 후부에 5개의 인편이 있고 분과는 회색이며 윤채가 있다. 종자는 둥근 달걀모양으로 옅은 갈색이며 한 꼬투리에 2~4개의 종자가 결실된다.
2)붉은색소의 효과 및 이용사례
지치의 뿌리는 붉은 색소를 함유하는데 이 붉은 색소는 quinones 계로 naphthoquinone 류인 shikonin과 shikonin의 유도체 등으로 구성되어 있다. 붉은 색소는 일본에서는 오랫동안 상처부위, 화상 등의 약품으로 그리고 물감으로 사용되어 왔고 치질 약 등으로도 이용되고 있다. Shikonin의 약리작용으로는 뇌하수체 성선자극호르몬 형성의 억제에 의한 피임작용, 항균, 항염증 작용, 항종양 효과가 있다. 특히 심장을 강화하고 간기를 완화시키며 어혈을 제거하여 혈액순환을 촉진시킨다. 또한 변비, 혈뇨를 치료한다. 민간에서는 화상, 동상, 수포 등에 외용하며 해열, 이뇨, 피임약으로 쓴다.
국내에서는 지치 뿌리를 식용색소로 이용하는데 지치를 이용하여 만드는 증류주인 진도홍주는 수백 년 동안 전승되어 오면서 전통주로 자리 잡고 있으며, 피부약질환 치료제인 ‘자운고’등에도 이용되고 있다.
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