Salvia plebeia R. Brown is a medicinal plant containing various bioactive compounds, including flavonoids, and has been reported to exhibit diverse pharmacological effects such as anti-inflammatory, antioxidant, and hepatoprotective activities. However, previous studies on S. plebeia have mainly focused on phytochemical identification and pharmacological evaluation, while biotechnological approaches aimed at enhancing the productivity of major bioactive compounds—particularly metabolic regulation and content improvement through elicitor treatment in in vitro culture systems—remain largely unexplored. In this study, we investigated the effects of elicitor treatments on the accumulation of homoplantaginin, a major bioactive compound in the leaves of in vitro–cultured S. plebeia, as well as the associated changes in anti-inflammatory activity. In vitro–grown plantlets were treated with yeast extract at concentrations of 1, 2, and 5 mg/L and polyethylene glycol (PEG) at concentrations of 1, 2, and 5% (w/v), respectively. Homoplantaginin content was quantitatively analyzed using high-performance liquid chromatography (HPLC), and anti-inflammatory activity was evaluated by measuring nitric oxide (NO) production inhibition in RAW 264.7 macrophage cells. As a result, the homoplantaginin content was significantly increased in the treatment with 2 mg/L yeast extract compared to the control, while the highest NO inhibition activity was observed in the 5% PEG treatment. These findings suggest that elicitor treatment can effectively enhance the production of bioactive compounds and anti-inflammatory activity in in vitro–cultured S. plebeian. Furthermore, this study provides fundamental data supporting the potential industrial application of S. plebeia through further elucidation of metabolic pathways and optimization of culture conditions.

본고에서는 최근 중국을 중심으로 추진되고 있는 한약재 ISO 국제표준화에 대한 대응을 위해 최신 등재 현황을 소개하고 주요 추진상의 문제점과 대응방안들을 점검해 보았다. 주요 내용을 정리하면 다음과 같다. 1. 국제표준화기구 전통의학 기술위원회(ISO TC249)는 2009년 설립이후 31개의 국가가 참여하여 한약재 국제표준화를 추진하고 있다. 한·중·일은 발의 문건은 90%이상을 차지하여 사실상 아시아의 전통의학 분야를 두고 경쟁하고 있으며 간사국인 중국은 약용작물의 종자 ·종묘에서부터 약재의 생산, 품질 그리고 침구, 의료기술 등에 이르기까지 전 한방분야에서 표준화를 주도하고 있다. 현재 진행되고 있는 약용작물 재배 및 한약재 품질 관련 안건만 약 50여건에 달해 향후 5년 내에 시장 거래량 상위품목들의 국제표준화 작업이 대부분 완료될 것으로 예상된다. 2. 현재 진행되고 있는 안건들은 한약재의 품질이나 품질평가에 관한 안건들이 대부분이다. 이 안건들이 국제표준으로 인정되면 세계 한약재 유통시장에는 새로운 질서와 우열기준이 생기고 유통 한약재의 시장가치 평가에 반영되어 각국 한약재 점유율 변동에도 영향을 줄 수 있다. 이들 안건들은 직접적인 재배생산 표준이 아닌 경우가 대부분이지만 성분이나 성상 등에 대한 표준을 담고 있으므로 대부분 재배생산과도 밀접한 관련이 있다. 만일 중국 중심의 표준화가 계속해서 심화된다면 장기적으로는 국내 생산농가에 부담을 줄 수도 있다. 그러므로 한약재 국제표준화 대응은 향후 국내 생산물이 표준규격을 달성할 수 있는 범위내로 기준을 유도하는 전략을 펴야 할 것이다. 이를 위해 국내 생산물의 특성을 파악하고 선반영 하려는 노력이 필요하다. 3. 한약재 표준화 대응은 중국의 추진안건이 많으므로 분야별 파급영향을 고려한 선별적인 대응이 필요하다. 종자·종묘 등 추가적인 제한 필요성이 낮은 분야보다는 향후 시장에서 한· 중 간 경쟁이 발생할 수 있는 분야에 집중하는 것이 중요하다 . 원산지 변조, 농약 잔류량·이산화황 과다검출 등의 이력이 있는 약재들은 해당 표준을 강화하고 재배환경의 영향을 받을 수 있는 도지약재들의 경우 성상이나 지표성분 등에 대한 국내약재의 특성을 최대한 반영할 필요성이 있다. 곰팡이나 해충관리 등은 아직 각국의 관리규정이나 저온저장 시설 등 현장 인프라 구축이 충분치 않은 점들도 고려되어야 한다. 아직 국제표준을 추진하기 위한 국내의 연구결과들이 충분치 않은 부분들이 많으므로 추가적인 연구와 지원이 필요할 것이다.

방울토마토의 수경재배 중 붕소+칼슘+규소 및 칼슘+규소의 복합 엽면시비가 수확 후 품질과 MAP 저장 중 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 엽면시비한 방울 토마토(‘Unicorn’)는 반숙 과상태에서 수확하여 산소투과성 필름으로 포장한 5oC, 11oC, 그리고 24oC에서 25일, 15일, 10일간 저장하였다. 붕소+칼슘+규소 복합처리한 방울토마토가 3가지 저장온도 모두에서 호흡과 에틸렌 발생이 억제되어 MAP 저장중 가장 낮은 생체중 감소와 가장 높은 외관상 품질을 보였다. 수확 후 조사한 방울토마토의 경도, 산도, 비타민 C 함량은 붕소+칼슘+규소 복합처리에서 가장 높았으며, 3가지 온도 모두에서 MAP 저장 후에도 모두 높게 유지되었다. 그러나 과피색, 라이코펜 함량과 당도는 수확 후에는 엽면시비 처리로 차이가 없었으나, 3가지 온도 모두 붕소+칼슘+규소 복합처리에서 가장 낮은 수치를 보였다. 이상의 결과로 볼 때 붕소+칼슘+규소 복합처리는 방울토마토의 수확후 생리 작용을 억제하고 경도, 산도, 비타민 C 함량을 높여 저장성을 향상시키는 것으로 판단되었다

반하(Pinellia ternata(Thunb.) Breit)는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로서 조직배양을 이용하 여 대량번식 방법 연구가 활발히 진행되어 왔다. 하지만 대량생산된 괴경들의 토양 순화 및 적응을 위 한 환경 조건의 확립의 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 기내에서 증식된 반하의 괴경을 이용하 여 우수한 품질의 약재와 건전묘의 대량생산을 위해 생육에 적합한 토양조건을 탐색하였다. 본 연구에 서는 액체배지에서 현탁배양 한 괴경(Type 1)과 고체배지에 치상하여 배양된 괴경(Type 2)두 종류를 비 교하였다. 토양은 3개의 조성으로 조합하여 생육을 비교하였으며, 코코피트, 피트모스, 버미큘라이트, 펄라이트 및 제오라이트를 배합하여 사용하였다. 기내 배양 조건이 다른 처리구들의 토양 조성별 순화 율 측정하였으며, 생육의 차이를 확인하기 위해 8주동안 생육 후 초장, 잎 수, 마른잎 수, 괴경 수, 괴 경 크기, 생체중 및 건물중을 측정하였다. 또한 주아의 생성율을 확인하기 위하여 4주와 8주에 측정을 진행하였다. 그 결과 Type 2가 펄라이트를 20%증량한 상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 괴경의 비대에 영향을 주고 묘로서 이용을 위하여 필요한 잎의 수는 상토 B에서 가장 많은 1.7개로 나타났고 가장 잎의 출현이 없었던 Type 1의 상토 C가 0.9개로 나타나 1.8배의 차이를 나타냈다. 또한 같은 처 리구에서 건물중이 통계적으로 유의한 차이를 보이며 우수한 것으로 나타났다. 반하의 주아 생성율의 차이는 상토 B에서 1.1개로 우수하였으며, 가장 저조한 처리구의 수치보다 1.2배 높은 생성율을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 기내에서 배양된 반하의 토양 순화 및 적응기에 괴경의 비대를 유도하여 우 수한 한약재 생산이 가능 할 것으로 생각되며 차후 토양에서 재배 시 반하의 대량번식에도 도움이 될 것이라 사료된다.

감은 예로부터 우리나라를 비롯하여 아시아 지역에서 많이 재배되고 있는 과실 중 하나이다. 한의학 에서는 떫은감의 꼭지(꽃받침)를 시체(柿蒂)라고 하여 사용하였으며, 민간요법에서는 기침과 천식, 만성 기관지염, 딸꾹질, 야뇨증에 사용되어졌다. 본 실험에서는 가공하여 유통 될 때 버려지는 부산물 중 하 나인 감꼭지와 잎의 tannic acid 함량을 HPLC 기법을 통하여 분석하였다. 본 실험에서는 시기별 성숙 정도에 따라서 함양 고종시, 함양 단성시, 밀양 반시, 밀양 수시, 밀양 고종시로 5품종을 수집하였으며, 시기는 미성숙(8-9월), 성숙(10-11월), 곶감(12월-1월)로 구분하였다. 밀양 반시의 경우 이전의 연구에 서 산청 고종시, 산청 단성시, 밀양 반시의 tannic acid 함량을 비교해본 결과, 밀양 반시의 함량이 다 른 지역에 비해 높은 결과를 나타내었고, 이를 통해 밀양 지역의 품종을 확대하고, 밀양 반시의 잎 시 료를 준비하여, tannic acid 함량을 분석하였다. 성숙 시기별 tannic acid 함량은 미성숙에서 곶감 꼭 지로 갈수록 타닌산 함량이 줄어드는 경향성을 보이며, 미성숙의 생감꼭지에서는 밀양 고종시의 함량이 3.764mg/g로 높게 나타났다. 곶감으로 가공 건조되어 질수록 tannic acid의 함량은 줄어드는 것으로 나타났다. 미성숙 고종시 생감꼭지의 경우 함양 지역과 밀양 지역 내에서 공통적으로 가장 높은 tannic acid 함량을 나타내었으며, 밀양 반시 지역에서 함양 고종시에 비해 약 1.45배 높은 것으로 나타났다. 이는 가공식품으로 이용되는 떫은감의 미성숙 과실 또한 부가가치 창출을 위한 활용소재로 사용될 가능 성을 확인하였으며, 특히 떪은 감의 꼭지는 부산물로써 버려지는 자원이아니라 한의학적으로 중요한 한 약자원으로써 가치가 있을 것으로 사료된다.

하수오(Polygonum multiflorum Thunb.)는 여뀌과에 속하는 초본식물로 동아시아와 북아메리카에 자생하고 있다. 하수오는 관상용으로도 이용되며, 한의학에서 뿌리를 약용으로 사용한다. 하지만 월동 이 어렵고 노동력 소모가 많아 최근 재배농가가 감소하고 있다. 본 연구에서는 하수오의 우량종묘를 짧 은 시간에 대량생산하기 위하여 수경재배에 적합한 양액과 조직배양묘의 크기를 조사하였다. 토양에 적 응이 완료된 하수오 종묘는 크기에 따라 Type 1, Type 2 및 Type 3으로 나누어 4종류의 양액에 치상 하였다. 치상 후 양액과 종묘에 따른 생육차이를 확인하기 위하여 생육조사를 실시하였다. 생육조사는 8주 동안 양액에서 생육시킨 후 줄기길이, 잎 수, 마른 잎 수, 줄기 수, 생체중과 건물중에 대해 측정 하였다. 그 결과 양액3에서 Type 1과 Type 2의 뿌리길이는 각각 33.8cm와 29.5cm로 각각 나타났다. 이와 유사한 경향으로 덩굴 길이도 CaCl2가 첨가 된 양액3에서 Type 1과 Type 2가 가장 길게 나타나 우수한 생육을 보였다. 이처럼 뿌리가 증대된 종묘는 밭으로 이식 될 때 활착을 도와 우수한 초기생육 을 나타낼 것이라 사료된다. 반면 Type 3는 잎끝마름과 고사하는 현상을 보여 추후 양액의 적정농도에 대한 추가 실험이 필요할 것이라 사료된다.

지황은 현삼과(Scrophulariaceae)에 속하는 다년생 초본식물 Rehmannia glutinosa(Gaertn.) DC.로 서 한의학에서는 뿌리를 지황(地黃)이라는 한약재로 이용하고 있다. 지황은 선지황(鮮地黃), 생지황(生 地黃), 숙지황(熟地黃) 등으로 널리 사용되고 있지만 종자파종에 의한 재배보다 종근을 이용한 영양번식 으로 재배하고 있다. 종근을 이용한 재배법은 뿌리 썩음병으로 인해 종근의 관리와 생산성이 높은 고품 질의 지황 생산이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 형태적 특징과 유전자 분석을 통해 기원이 검증된 지황 기원식물을 이용하여 정확한 기원의 무균 배양묘와 종근 생산을 위한 최적 조건을 확립하고자 하 였다. 기내배양묘 생산에 필요한 최적의 생장율과 다개체 형성율, 그리고 뿌리 형성율 및 비대조건을 탐색한 결과, WPM 배지와 1.0mg/L의 IAA와 0.5mg/L의 IBA 옥신계 생장조절제가 첨가된 배지(WPM + IAA 1.0mg/L + IBA 0.5mg/L)에서 최적 생장율과 뿌리다개체 형성율을 나타내었으며, 0.1mg/L의 NAA가 첨가된 WPM 배지(WPM + NAA 0.1mg/L)에서 가장 많은 수의 뿌리가 형성되었고 비대율도 높 게 나타났다. 이러한 최적조건에서 생산한 기내식물체는 토양 순화 후 정식하였을 경우에도 높은 뿌리 형성율과 지속적인 비대 효과를 보였다. 이상의 결과는 지황의 무균 배양묘 생산과 배양묘기반 종근 생 산을 통해 지황 대량 생산에 필요한 배양묘와 종근 생산에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단되며, 고품질 지황 생산량에기여할 것으로 사료된다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 다년생 초본식물로써 중국, 일본, 우리나라를 포함한 아시아 전역에 분포하며 꽃과 전초가 아름다워 최근 원예용으로도 많이 이용 되고 있으나 체계적인 대량번식 체계가 구축되어 있지 않다. 본 연구에서는 조직배양을 통해 증식된 대 반하 기내 식물의 토양조성별 괴경 생육을 조사하여 비교하였다. 기내 증식된 대반하 괴경의 크기에 따 라 직경이 1cm 이상인 경우 TypeⅠ, 1cm 이하를 TypeⅡ로 나누어 6종의 조합상토에 파종하여 괴경의 비대와 생육을 조사하였다. 괴경의 비대와 전초의 생육변화를 확인하기 위하여 초장, 잎 수, 마른 잎 수, 괴경 수, 괴경 크기, 생체중 및 건물중을 8주간 변화를 측정한 결과, Type I와 II 모두 코이어 68.0%, 피트모스 14.7%, 펄라이트 3.0%, 버미큘라이트 7.0% 및 제오라이트 7.0%로 구성된 조합상토 B에서 가장 우수한 생육을 보였다. 특히 TypeⅠ은 조합상토 B에서 괴경 크기와 생체중이 각각 45%와 101%를 보였으며, 이는 생육이 가장 좋지 못했던 처리구인 조합상토 E(코이어 14.3%, 피트모스 14.3%, 펄라이트 42.9%, 버미큘라이트 14.3% 및 제오라이트 14.3%)와 약 2배의 차이를 보였다. 이러한 연구 결과는 종자번식이 어려운 대반하의 기내 대량증식을 통한 육묘에 있어 안정적인 토양 순화와 대규모 배양묘 생산을 위한 중요한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

한약재는 전초, 잎, 뿌리, 종자, 열매 등 다양한 부위가 약용부위로 활용되고 있다. 우수한 한약재를 안정적으로 생산하기 위해서는 종자의 특성 분석 및 발아율 검증을 통해 우량종자를 선발하고 발아율을 향상시키는 것이 매우 중요 하다. 특히 한약자원식물의 종자는 다른 작물종자와 비교하면 모양과 크기 및 내·외부 형태적 특징이 매우 다양하다. 본 연구에서는 비파괴측정기술인 광학현미경(Light microscopy) 와 X-선 회절분석법(X-Ray Diffractometer)을 이용하여 한약자원식물의 종자의 내·외부 특성을 평가 하여 건전종자를 파악하였고, 분광분석법(Hyperspectral system)을 이용하여 종자의 발아율을 예측 하 였다. 23개의 한약자원식물 종자를 대상으로 외부형태(길이와 폭)와 내부형태를 관찰하여, 배(Embryo) 의 상태가 건전한지 파악하였다. 종자표면이 거칠고 입체적인 표면을 가진 종자를 제외하고, 대부분의 종자들은 건전성 여부가 파악되었다. 한약재 내복자(萊菔子, Raphanus seed)로 사용되는 무(Raphanus sativus L.)종자를 선정하여, 192개의 종자를 임의적으로 선발한 후 국제종자검정협회(ISTA) 규정에 따 라 발아율 실험을 실시하였다. 총 192립의 종자 중 150립의 종자가 발아하였고, 42립의 종자가 발아되 지 않았으며, 이것을 바탕으로 발아 종자와 비발아 종자의 예측가능 모델 스펙트럼의 자료를 확보하여 최적 모델개발에 적용하였다. 발아측정모델을 만들기 위해서 근적외선 분광분석기(FT-NIR), 단파 적외 선 초분광기(SWIR) 및 가시/근적외선 초분광기(Vis/NIR)를 이용하여 발아 유무를 예측한 결과, 가시/ 근적외선 초분광기(Vis/NIR)를 이용한 분석 결과(Accuracy=90%)가 단파 적외선 초분광기(SWIR) 분석 결과(Accuracy=71%) 및 근적외선 분광분석기(FT-NIR) 분석결과(Accuracy=85%)보다 예측율이 높았 다. 본 결과를 바탕으로 한약자원식물 종자의 특성를 평가하고, 발아율을 예측하여 건전종자 및 우량종 자를 선발하는 기술로 활용이 가능하리라 사료된다.

대반하[大半夏: Pinellia tripartita(Blume) Schott]는 천남성과에 속하는 초본성 식물로써, 중요 한약재인 반하[半夏: Pinellia ternata(Thunb.) Makino]의 국내 자생 동속 종으로 활용가치가 높은 식물이나 반하에 비해 생리학 및 유전학 등 관련 연구가 거의 진행되지 않았다. 본 연구는 대반하의 소괴경 형성 및 분화에 적합한 최적 배지와 식물생장조절물질의 농도를 규명하고, 유전적인 안전성 및 토양환경 순화조건을 검증하여 향후 반하의 대체 약재로 활용시 이용가능한 배양묘 대량생산조건을 확립하기 위하여 수행되었다. 자생지에서 채집한 대반하는 소독 후 MS 기본배지에서 배양하여 기내식물체를 확보하였고, 소괴경 분화와 비대 최적배지 규명을 위해서 10종류의 다양한 식물배지에서 6주간 배양 한 결과, Nitsch & Nitsch(NN) 배지에서 가장 효과적이었다. 기내 배양 시 발생한 캘러스를 이용하여 식물체 최적 재분화 조건을 규명하기 위하여, 명/암 반응과 BA 호르몬의 다양한 농도별(0.5ppm-3.0ppm) 처리를 통해서 4주 동안 배양한 결과, 명상태에서 BA 1.0 ppm이 첨가된 배지에서 가장 효과가 높았다. 최적 기내배양 및 재분화 개체는 2주 후 토양으로 이식하여 환경적응을 유도한 후 배양묘 대량 생산조건을 설정하였다. 기내배양 및 재분화를 통해 생산된 배양묘의 유전적 안전성을 검증하기 위해서 각 증식 단계별 식물조직 및 캘러스 시료의 RAPD genomic profile을 분석한 결과, 원 식물체와 각 단계별 개체의 유전적 안전성이 증명되었다.

The specific genetic modification in porcine somatic cells by gene targeting has been very difficult because of low efficiency of homologous recombination. To improve gene targeting, we designed three kinds of knock-out vectors with α1,3-galactosyltransferase gene (α1,3-GT gene), DT-A/pGT5’/neo/pGT3’, DT-A/NLS/pGT5’/neo/pGT3’ and pGT5’/neo/ pGT3’/NLS. The knock-out vectors consisted of a 4.8-kb fragment as the 5’ recombination arm (pGT5’) and a 1.9-kb fragment as the 3’ recombination arm (pGT3’). We used the neomycin resistance gene (neo) as a positive selectable marker and the diphtheria toxin A (DT-A) gene as a negative selectable marker. These vectors have a neo gene insertion in exon 9 for inactivation of α1,3-GT locus. DT-A/pGT5’/neo/pGT3’ vector contain only positive-nega-tive selection marker with conventional targeting vector. DT-A/NLS/pGT5’/neo/pGT3’ vector contain positive-negative selection marker and NLS sequences in upstream of 5’ recombination arm which enhances nuclear transport of foreign DNA into bovine somatic cells. pGT5’/neo/pGT3’/NLS vector contain only positive selection marker and NLS sequence in downstream of 3’ recombination arm, not contain negative selectable marker. For transfection, linearzed vectors were introduced into porcine ear fibroblasts by electroporation. After 48 hours, the transfected cells were selected with 300 μg/ml G418 during 12 day. The G418-resistant colonies were picked, of which 5 colonies were positive for α1,3-GT gene disruption in 3´ PCR and southern blot screening. Three knock-out somatic cells were obtained from DT-A/NLS/ pGT5’/neo/pGT3’ knock-out vector. Thus, these data indicate that gene targeting vector using nuclear localization signal and negative selection marker improve targeting efficiency in porcine somatic cells.

The study aimed to evaluate the usability of sterile bag collection (SBC) urinalysis and urine culture for diagnosing urinary tract infections (UTI). Urine culture is key for diagnosing UTI, and transurethral catheterization (TUC) or suprapubic aspiration is recommended for non-toilet-trained children. Although urine testing using SBC is non-invasive and easy, UTI can be diagnosed only if other criteria including clinical symptoms and positive urinalysis results are met. This study included 228 infants who were hospitalized for unexplained fever from October 2015 to June 2016. TUC culture, SBC urinalysis, and urine culture were performed for all patients. UTI was diagnosed when the TUC culture results met the criterion of ≥104 colony-forming units (CFU)/mL. When UTI diagnosis was made based on SBC urine colony counts ≥105 CFU/mL, the false-positive and false-negative rates were 6.3% and 70.0%, respectively. When the criterion was set as ≥104 CFU/mL, they were 23.7% and 30.0%, respectively. When both the criteria of ≥105 CFU/mL and positive urinalysis results were met, the false-positive rate was 2.4%, and the false-negative rate was 80%. Our results suggest that diagnosing UTI using SBC urinalysis and urine culture is not useful in infants with unexplained fever.

Safflower (Carthamus tinctorius L.) seeds have long been clinically used in Korea to promote bone formation and prevent osteoporosis. In addition, the safflower buds (SB) were found to have more useful functional ingredients than safflower seed. Thus, we investigated the preventive effects of SB diet in ovariectomized (OVX) rats. The rats were divided into five groups; sham operated group, OVX alone group, OVX plus 17β-estradiol (E2 10 ㎍/㎏, i.p.) and OVX plus SB diet feeding group (0.3% or 1%). Feeding of SB diet (0.3% or 3%) to OVX rats markedly increased trabecular formation in femur compared to OVX rats. Feeding of SB diet (0.3% or 3%) to OVX rats also decreased TRAP activity compared to OVX rats. These results suggest that SB diets have bone sparing effects by the decrease of osteoclast activity. We also observed that OVX rats fed with SB diet (0.3% or 3%) exhibited the decrease of calcium and phosphorus in serum compared to OVX-induced rats. Therefore, SB may be beneficial for the patients of osteoporosis, especially in postmenopausal women.