¹H NMR에 의한 γ-Aminobutyric Acid의 간단하고 신속한 정량분석법 확립과 고수 (Coriandrum sativum L.) 현탁배양세포로부터 γ-Aminobutyric Acid의 생산 = Establishment of a Simple and Rapid Method for Quantitative Determination of -Aminobutyric Acid Using ¹H NMR and Production of γ-Aminobutyric Acid in Cell Suspension Cultures of Coriandrum sativum L.

국문 초록 (Abstract)

식물현탁배양세포의 whole cell extract의 $^1H$ NMR 스펙트럼 데이터로부터 통계분석기법을 활용하여 GABA의 간단하고 신속한 정량분석방법을 확립하였다. 이 기술을 활용하여 고등식물 8종의 9개 세포주를 MS 배지에 1 mg/L의 2,4-D를 첨가한 배지에 유지하였을 때 고수 (Coriandrum sativum L.)가 가장 많은 양의 GABA를 생산하였다. 고수 현탁배양세포로부터 2,4-D농도 및 배양기간에 따른 GABA의 생산성 변화를 조사한 결과 현탁배양세포를 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 배지에서 3주간 배양된 현탁배양세포를 이용할 경우 GABA 함량이 건중량 1 g 당 16.9 mg으로 가장 높게 생산되었다. 본 연구에서 확립된 간단하고 신속한 분석법으로 다양한 식물자원으로부터 GABA의 생산성을 초고속탐색(high-throughput screenig)할 수 있을 것이며 고수 현탁세포배양법으로 GABA의 상업적 대량생산이 가능할 것으로 전망된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study describes a simple and rapid method for quantitative determination of $\gamma$-aminobutyric acid (GABA) using $^1H$ NMR spectroscopy from whole cell extracts of plant suspension cultures. When 9 cell lines derived from 8 species of higher plants maintained in liquid Marashige and Skoog (MS) medium supplemented with 1 mg/L 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) were subjected to $^1H$ NMR, a cell line of Coriandrum sativum L. exhibited the highest level of GABA. The level reached up to 16.9 mg/dry wt when cells were cultured in MS medium supplemented with 0.5 mg/L 2,4-D after 3 weeks of incubation. The method for quantitative determination of GABA using $^1H$ NMR established in this study could be applied to high-throughput screening of various plant resources for GABA production and the cell suspension culture system of C. sativum could be further developed for commercial production of GABA.