본 연구에서는 전통적으로 담석증, 신장치료 등의 한약제로 많이 사용하는 대왕을 여러 용매를 사용하여 얻은 대왕추출물 분액에 대한 세포독성을 여부를 MTT 정량법, NR 정량법, SRB 정량법을 이용하여 조사하였다. 1. 추출 용매 methylene chloride, ethyl acetate, butanol, water로부터 얻은 대왕추출물 모두 처리농도에 따라 세포에 미치는 영향이 증가하였다. 2. Butanol을 용매로 사용하여 얻은 대왕추출물 분액이 다른 3가지 용매로부터 얻은 대왕추출물보다 세포에 미치는 영향이 크게 나타났고 water를 용매로 사용하여 얻은 추출물이 A498세포주에 미치는 영향이 가장 낮게 나타났다. 3. Butanol을 추출 용매로 하여 얻은 대왕추출물이 A498세포주에 미치는 영향이 가장 컸는데 그 추출물에 대한 MTT_50, NR_50, SRB_50값은 각각 0.63㎎/m1, 0.65㎎/m1, 0.68㎎/m1이었고, 가장 영향이 적은 water의 경우 MTT_50, NR_50, SRB_50값은 각각 0.84㎎/m1, 0.82㎎/m1, 0.80㎎/ml이었다. 4. 정량방법 간의 대왕추출물에 대한 반응은 MTT 정량법이 가장 민감하게 나타났다.

This study was investigated seed germination of Rheum undulatum L. depends on storage temperature (-20, 5℃ and room temperature), germination temperature (5, 15, 25 and 40℃) and a soaking treatment (no soaking, 2 days and 4 days). There was not much difference from the germination rate of R. undulatum L. in storage temperature conditions for 8 weeks. The highest of germination rate occurred over 80 percentage at 25℃. When R. undulatum L. was soaked with tap water for four days, the average values of germination velocity and germination day were represented of 1.7 ea/day and 1.68 days. These results may help our understanding of variations in germination characteristics for R. undulatum L. seeds treated under various germination conditions.

본 연구에서는 대황 추출물의 항산화 활성, 타이로시네이즈(tyrosinase) 저해 활성을 확인하였다. 대황의 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획으로 실험을 진행하였다. 대황 추출물들의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성(FSC50)은 대표적인 항산화제인 (+)-α-tocopherol보다 낮은 것으로 나타났다. Luminol 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종에 대한 아글리콘 분획의 소거활성(총 항산화능, OSC50)은 0.265 μg/mL로 매우 큰 활성을 나타내었다. 대황 추출물의 rose-bengal로 증감된 1O2에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 모든 분획에서 농도 의존적(1∼50 μg/mL)으로 증가하였으며, 특히 아글리콘 분획은 10 μg/mL 농도에서 τ50이 757.0 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 대황 추출물 중 아글리콘 분획의 타이로시네이즈 저해활성(IC50)은 11.20 μg/mL으로 226.88 μg/mL인 알부틴(arbutin)보다 큰 활성을 보여주었다. 이상의 결과들로부터 대황 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 이용가능하며, 특히 아글리콘 분획의 현저한 항산화 작용 및 큰 타이로시네이즈 저해 효과로부터 이들 분획 또한 화장품원료로서 응용 가능성이 큼을 알 수 있었다.

대황(Rheum undulatum L.)의 형질전환된 뿌리의 기내(in vitro)배양으로부터 quinone계 알칼로이드 물질인 anthraquinone의 생산성을 확인하고자 하였다. 형질전환된 뿌리로부터 anthraquinone의 생산에 있어서 배지, 초기 pH, 탄소원의 농도, 광 그리고 elicitors의 영향을 조사 하였다. 형질전환된 뿌리는 6% sucrose와 0.5 mg/l GA3 그리고 50 mg/l chitosan이 첨가된 WPM 배지에 치상한 후 16/8의 광조건(16μmol m2s1)하에서 배양시 0.18 mg(생중량)의 anthraquinone의 생산성을 보여주었다. 이와같은 함량은 재배근의 약 1.3배에 해당된다.

기내 배양 과정에서 식물성장조절물질의 처리 없이도 성장속도가 매우 빠르고, 모식물체와 동일한 성분의 대사물질을 생합성하는 화학적 전형성능을 나타내는 형질전환된 뿌리 즉, 모상근을 이용하여 약리물질을 생산하고자 대황 모상근을 유도하고 이로부터 추출한 물질의 세포독성을 조사하였다. 1. 수층과 클로로포름 층으로부터 얻은 대황 모상근 추출물 모두 농도의 증가에 따라 세포에 미치는 독성이 증가하였다. 2. 클로로포름층으로부터 얻은 대황 모상근 추출물이 수층으로부터 얻은 대황 추출물보다 세포에 미치는 독성이 크게 나타났다. 클로로포름층 분획의 MTT50, NR50 SRB50은 각각 289.3μg/ml, 302.7μg/ml, 433.8μg/ml이었고, 수층 분획물의 MTT50, NR50 SRB50은 각각 475.8μg/ml, 428.3μg/ml, 549.5μg/ml 이었다. 3. 세포독성 측정방법에 따라 차이를 보였으며 수층 분획의 경우 NR정량법에서 클로로포름층 분획의 경우 MTT정량법에서 독성 정도가 더 높게 나타났다.

약용식물의 기내 (in vitro) 배양에 의한 유용물질의 생산을 위하여 대황 (Rheum undulatum L.)의 유묘 조직 절편에 Agrobacterium rhizogenes A4을 감염시켜 형질전환을 유도하였다. 형질전환된 부정 근인 모상근은 WPM 배지에서 RCM 배지의 3.4배의 성장률 증가를 나타내었으며, 지표 물질인 tannin의 생산량 또한 동일 배지에서 가장 높았다. 배지내 식물성장조절물질의 처리에 의한 모상근의 성장 및 tannin 생산촉진 효과는 식물성장조절물질을 처리하지 않은 대조구에 비해 2 mg/L IAA 처리구와 0.5 mg/L ABA 처리구에서 각기 1.7배의 성장 (0.72 g dry weight/flask)과 1.4배의 tannin (0.67 mg/g fresh weight)의 생산량 증가를 가져왔다. 배지내 탄소원인 sucrose 는 3%와 5%에서 최대성장 (0.54 g dry weight/flask)과 tannin 생산 (0.46 mg/g fresh weight)을 보였으며, chitosan의 농도는 50 mg/L 처리구에서 tannin의 생합성에 영향을 주었다.