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산삼·가시오갈피 등 토종 희귀식물 생명공학 이용한 생산 시대 도래

●최근 국내 자생 산삼, 가시오갈피 등과 같은 멸종위기에 처한 희귀식물들의 보존과 그들의 전통 의약 품 및 식품 자원으로서 중요성이 높아지고 있음. 이에 따라 희귀식물을 대량생산하기 위한 식물조직배양기술이 의약품과 식품을 캐내는 '금맥'으로 부상하면서 생명공학을 이용한 식물조직배양기술 관련 특허출원이 늘어나고 있음.

● 관련분야 특허기술수준은 식물세포 배양, 부정근(不定根) 배양, 체세포배 배양, 생장점 배양, 생물반 응기 배양 등 다양한 기술이 현재 개발되어 있으며 산삼의 경우 부정근 배양을 이용한 대량생산 방법이 연구개발되어 상용화되었고 조직배 양된 산삼을 자연산 산삼과 비교할 때 5-150배 이상 증식이 가능하고 유효성분도 유사하여 의약품, 식품 등에 유용하게 활용되고 있음.

● 관련특허 출원동향을 살피면

▶ 2002년 9월말 현재 총38건이 출원되어 있으며 1990년 더덕의 세포 배양에 관한 특허출원을 시작으로 1995년까지는 그 출원 건수가 2건에 불과하였으나 1995년 이후 매년 2∼4건이 지속적으로 출원되고 있고 2000년대 들어서는 10 건 내외로 급격히 증가되고 있음.

▶ 희귀식물별로는 산삼, 가시오갈피 관련 출원이 각각 11건, 7건으로 주종을 이루고 있으며 나리류가 3 건이고 기타 한란, 두릅, 복수초, 음나무 등의 관련기술이 출원되고 있음.

▶ 기술 분야별로 보면 대량생산이 가능한 생물반응기 배양이 10건, 체세포배 배양, 부정근 배양 각각 8 건으로 주종을 이루고 있으며, 식물세포 배양(6건), 시험관 배양(5건), 기타 관련 기술이 1건임.

● 기술개발 추세를 살피면

▶ 종래에는 식물의 조직을 채취하여 시험관내에서 재분화(再分化)하는 식물조직배양 기술이 개발되어 왔으나, 최근에는 대량으로 배양할 수 있는 체세포배 배양과 생물반응기 배양 기술을 사용하고 있으며

▶ 또한 산삼 같이 뿌리를 이용한 경우는 부정근을 사용하여 생물반응기 배양을 통한 대량생산을 시도하 고 있으며 자연에서 서식하는 식물과 동일한 성분을 생산하기 위한 제반 배양조건에 관한 기술을 개발하는데 주력하고 있음.

● 향후 전망

국내에서만 자생하는 토종 희귀식물은 400여종에 이르고 있으나 현재 이들에 대한 대량생산 기술이 산 삼, 가시오갈피 등 일부 식물에서만 개발되어 있는바 향후에는 이들 토종희귀식물에 대하여 식물조직배양기술을 통해 안정적으로 대량생산할 수 있게 됨으로서 고부가가치의 전통의약품 및 식품 개발에 기여할 것으로 예상됨

※ 희귀식물 관련 국내 출원 현황

1. 연도별 출원 현황

2. 희귀식물 출원 현황

3. 배양기술별 출원 현황

* 용어해설

o 생물반응기(生物反應機, bioreactor) : 생물의 세포나 조직 등을 인위적으로 배양하는 장치

o 부정근 (不定根, adventitious root) : 유근이 생장한 주근 및 이것으로부터 발생한 측근을 정상 뿌리 라고 하는데 반해 줄기로부터 발생한 형태의 가는 뿌리

o 체세포배(體細胞胚, somatic embryo) : 생식세포의 반대 개념인 체세포에서 배가 재생하는 것으로 식 물세포를 배양하면 체세포배가 발생한다

4. 산삼의 조직배양

● 사진설명

1. 30년생 산삼 2. 산삼 조직에서 유도된 캘러스 및 체세포배 초기 3. 체세포배 후기 4. 자엽시기의 배 발아

5. 신초 및 뿌리 유도 6. 토양에서 재분화된 산삼

* 문의 : 특허청 심사3국 농림수산심사담당관실 최규환 사무관

(http://www.kipo.go.kr)