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문제 정의
- 그러나 직파재배와 이식재배에 따른 진세노사이드 구성 성분함량에 대해서는 언급되지 않았다. 따라서 본 연구는 직파와 이식재 배에 따른 인삼뿌리의 특성 및 진세노사이드 성분함량을 비교하여 직파재배 인삼의 품질평가를 위한 기초자료로 활용하고자 수행하였다.
제안 방법
- 8 ㎖/min, column temperature는 35℃에서 실시하였다. HPLC 분석용매는 Solvent A (H2O : ACN = 97 : 3), Solvent B (20 mM Ammonium Acetate : ACN : Methanol = 55 : 40 : 5), Solvent C (H2O : ACN = 10 : 90)이고 Solvent A : B : C 100 : 0 : 0 (0분), 60 : 40 : 0 (7분), 48 : 52 : 0 (12분), 42 : 58 : 0 (31분), 25 : 75 : 0 (50분), 20 : 80 : 0 (66분), 15 : 85 : 0 (84분), 0 : 100 : 0 (100분), 0 : 50 : 50 (112분), 0 : 20 : 80 (130분)로 실시하였다.
- 분석용 인삼은 주근, 지근, 세근으로 구분하여 부위별 생체중을 측정하고 생체비율을 산출한 후 0.8~1.0 ㎝ 두께로 잘라 −83℃ freeze drier (Model FD-8512, Ilshin Lab Co., Ltd, Korea)에서 3일간 동결 건조시키고 건물중을 측정하여 건물비율을 산출하였으며 (Fig. 2) Wonder Blender (WB-1, 220-240 V, 820 W, SANPLATEC CORP)를 이용하여 분말화한 후 사포닌 추출용 시료로 사용하였다.
- 사포닌 추출은 Shi et al. (2007)의 방법을 변형하여 사용하였다. 시료 3 g을 250 ㎖ 의 삼각플라스크에 넣고 70% EtOH 75 ㎖ 을 가하여 ultrasonicater (60 khz, heat power 330 W; JAC Ultrasonica 4020, KODO, Korea)로 50℃에서 1시간 추출하였다.
- 수확한 뿌리는 근장 및 주근장을 측정하고 Digmatic caliper CD-15CP (Mitutoyo Corp. Japan)를 이용하여 주근 중앙부위의 직경을 측정하였다 (Fig. 1). 분석용 인삼은 주근, 지근, 세근으로 구분하여 부위별 생체중을 측정하고 생체비율을 산출한 후 0.
- 이 cartridge에 10 ㎖ 90% MeOH를 처리하여 서서히 ginsenoside 성분을 용출시켰다. 인삼추출 현탁액이 Sep-Pak C18 cartridge에 통과한 용출액을 모두 받아 0.45 ㎛ polytetra-fluoroethylene (PTFE) syringe filter (Waters, Milford, MA, USA)로 여과하여 HPLC [Futecs model NS-4000 apparatus (Daejeon, Korea), Evaporative Light Scattering Detector (ELSD) Softa 300s]로 분석하였다. Column은 PRONTOSIL NC (250 × 4.
- 총 3회에 걸쳐 추출된 성분을 모아 rotary evaporator (LABOROTA 4000 efficient, Heidolph Instruments GmbH & Co. KG, GERMANY)를 이용하여 50℃에서 감압 농축시킨 후 건조된 물질에 HPLC용 증류수 25㎖ 을 가해 현탁하였다.
대상 데이터
- Column은 PRONTOSIL NC (250 × 4.6 ㎜)를 사용하였고 flow rate는 0.8 ㎖/min, column temperature는 35℃에서 실시하였다.
- 본 시험은 2009년 9월 25일에 충남 공주지역의 5년근의 직파 및 이식재배 포장을 각각 3농가씩 선정하여 농가별로 3칸(3 × 180 × 90 ㎝)을 전부 수확하여 건전 개체 중에서 병징이나 황병 병징이 없고 크기가 평균에 가까운 인삼을 골라 조사하였다.
이론/모형
- Solid-phase extraction (SPE) 전처리 방법은 Kim et al. (2008)의 방법을 변형한 Choi et al. (2009)의 방법을 사용하였다. 즉 Sep-Pak C18 cartridge을 먼저 5 ㎖ MeOH로 서서히 용출시켜 1차 conditioning을 하고 다시 5 ㎖ dd-H2O로 2차 conditioning 시켰다.
성능/효과
- 세근의 총 진세노사이드 함량은 78.8, 83.1 ㎎/g로 이식재배에서 더 많았고, Rb1, Rb2 , Rf, Rg1 함량 및 PD/PT 비율은 직파재배에서 더 높았으며, 진세노사이드 Rc, Rd, Re, Rg2 , Rh1 함량은 이식재배 인삼에 더 많아 재배방법에 따른 진세노사이드 함량 차이는 일정한 경향이 없었다. 이러한 결과는 직파 및 이식재배한 인삼의 세근이 직경에서 큰 차이가 없었기 때문이라고 생긴 것으로 생각된다.
- 8 ㎎이었다. 이와 같이 주근의 진세노사이드 총량은 직파 인삼에서 더 많았으나 이식 인삼의 세근과 지근은 직파 재배보다 각각 1.6배, 3배 더 많으며, 개체당 진세노사이드 총량은 이식재배 인삼이 직파재배보다 56.8% 더 많았다. 개체당 총사포닌 함량이 직파재배보다 이식재배 인삼에서 더 많은 것은 개체당 무게가 이식재배에서 무겁기 때문이고, 특히 이식 재배 삼의 지근이 크게 발달한 것이 주요 요인이었다.
- 재배품종은 재래종으로 직파재배 밀도는 12행 14열, 묘삼 이식 밀도는 8행 12열이며, 해가림은 후주연결식, 차광재료는 Polyethylene 4중직 (청3 + 흑1)으로 농가간에 차이가 없었다.
- 직파 및 이식재배 인삼의 지하부 부위별 진세노사이드 함량을 분석 비교한 결과는 Table 1과 같다. 직파 및 이식재배한 인삼 주근의 총 진세노사이드 함량은 각각 23.8, 22.2 ㎎/g로 직파재배에서 약간 증가하는 경향이었다. 진세노사이드 Rb2, Rb3, Re, Rf, Rg, Rg2는 직파재배 인삼이 더 많았고, Rb1, Rc 함량과 PD/PT 비율은 이식재배 인삼에서 높았다.
- 1과 같다. 직파와 이식재배 인삼의 근장은 각각 34.3, 33.6 ㎝, 주근장은 10.0, 6.6 ㎝, 근 직경은 29.9, 33.2 ㎜ 로 직파재배 인삼의 근장 및 주근장이 이식재배에 비해 길지만 근 직경은 작았다. Lee et al.
- 2와 같다. 직파와 이식재배 인삼의 생체중은 주근이 각각 50.2, 49.5 g, 지근 15.3, 50.5 g, 세근 8.1, 13.0 g으로 주근의 무게는 유사하였으나 지근과 세근은 직파재배보다 이식재배에서 크게 증가하였다. 직파와 이식재배 인삼의 건물중은 주근이 각각 15.
- 직파재배 및 이식재배 인삼에서 지근의 총 진세노사이드 함량은 40.9, 35.7 ㎎/g으로 지근이 발달하지 않은 직파재배에서 많았고, 진세노사이드 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Re, Rf, Rg 2 함량및 PD/PT 비율은 직파재배에서 더 높았으나, Rd, Rg1, Rh1 함량은 이식재배 인삼에서 더 많았다. 지근에서도 직경이 작아지면 Rg1만 감소하고 총진세노사이드 함량 및 다른 진세노사이드 함량은 증가한다는 Li et al.
- 2 ㎎/g로 직파재배에서 약간 증가하는 경향이었다. 진세노사이드 Rb2, Rb3, Re, Rf, Rg, Rg2는 직파재배 인삼이 더 많았고, Rb1, Rc 함량과 PD/PT 비율은 이식재배 인삼에서 높았다. 이식재배 인삼에서 총 진세노사이드함량이나 대부분의 개별 진세노 사이드의 함량이 낮은 것은 이식재배 인삼의 주근이 직파재배 인삼 주근보다 직경이 크기 때문이라고 생각된다.
후속연구
- 이상의 결과를 종합하면 체형을 고려하지 않고 가공제품의 원료삼을 목적으로 재배할 때에는 직파 밀식하여 뿌리의 굵기를 줄이고 단위면적당 수량을 증가시키는 재배법으로 생산된 인삼을 사용하는 것이 고사포닌 함유 제품을 생산하는 방법이 될 것으로 생각된다. 그러나 외형을 중요시하는 원형삼 시장에서는 이식재배 인삼을 더 선호하기 때문에 인삼 재배는 소 비자들의 수요에 대응하여 재배방법을 적절히 선택해야 할 것으로 보인다.
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