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새로운 자동 구증구포방법에 의한 인삼사포닌의 변환 및 이화학적 특성
Changes of Ginsenosides and Physiochemical Properties in Ginseng by New 9 Repetitive Steaming and Drying Process 원문보기

韓國資源植物學會誌 = Korean journal of plant resources, v.25 no.4, 2012년, pp.473 - 481  

김염 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  김연주 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  전지나 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  왕초 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  민진우 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  정선영 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행) ,  양덕춘 (경희대학교 고려인삼명품화사업단 및 인삼유전자원소재은행)

초록
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구증구포방법은 기존의 홍삼제조방법에서와 같이 9회 반복 과정으로 새로운 신규사포닌 등 성분변화가 일어나지만 시간이 오래 걸리고 복잡하며 어떤 특수 성분이 얼마나 증가 되는지 보고 되어 있지 않다. 또한 기존의 구증구포방법은 제조공정 중 건조시 보통 $60^{\circ}C$에서 열풍건조를 하기 때문에 건조시 관리의 부족으로 간혹 벤조피렌에 노출되는 경우가 있다. 본 방법은 새로운 자동 구증구포방법으로 제조시간이 약 2배정도 단축되며 특히 건조시 습열냉각건조를 통하기 때문에 벤조피렌함량이 거의 검출되지 않았다. 또한 사포닌 변환 등은 기존 구증구포방법과 같이 사포닌 변화가 일어나 홍삼에서만 나타나는 Rg3와 기타 효능활성물질 등이 분석되었다. 인삼사포닌의 경우에는 증포횟수가 증가함에 따라 흡수가 어려운 major ginsenoside(Rg1, Re, Rb1, Rc, Rb2 및 Rd)의 함량이 점차적으로 감소되고 대신 흡수가 빠르고 항암활성이 강한 minor ginsenoside (Rh1, 20(S)-Rg2, 20(R)-Rg2, 20(S)-Rg3, 20(R)-Rg3, Rk1 및 Rg5)의 함량이 점차적으로 증가하였다. 특히 diol계 사포닌인 ginsenosides Rb1, Rb2, Rc 및 Rd는 Rg3, Rk1 및 Rg5로 전환되었고, triol계 사포닌인 ginsenosides Rg1 및 Re는 Rh1, Rg2로 전환되었다. 수삼에서의 환원당, 산성다당체 및 총 페놀 화합물 함량은 7회까지 유의적으로 증가하였고 8회부터 점차 감소하는 경향을 보였다. DPPH 라디칼 소거활성은 7회까지 점차적으로 감소하여 $IC_{50}$값이 68% 감소되는 것으로 나타났으며 7회부터 9회까지는 큰 유의적 차이가 없었다. 결론적으로 본 자동 구중구포방법은 기존의 방법과 물질생성은 거의 비슷하지만 시간이 단축되고 벤조피렌 함량이 거의 검출되지 않아 앞으로 고부가가치 인삼산업에 많은 도움을 줄 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to investigate the contents of ginsenosides and physiochemical properties of Panax ginseng after 9 times steaming and drying treatment by using the new auto steamer which is more fast and simple than previous report. In the process of steaming and drying, the content of six ...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 0 mg/mL로 희석한 다음, 시료 용액 1 mL에 DNS reagent 1 mL를 혼합한 후 끓는 물에서 5분 동안 boiling한 후 ice 안에서 바로 냉각시켰다. UV-reader(Bio-Tek, Winooski, VT)를 이용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였고 표준물질로 Glucose사용하여 표준곡선을 작성한 후 환원당의 함량을 정량하였다.
  • 본 방법에 의하여 구증구포된 흑삼으로부터 추출된 총 다당체에 함유되어 있는 산성다당체 함량을 측정하였다(Fig. 4). 그 결과 구증구포 과정에 따른 산성다당체 함량은 증포를 하지 않을 경우 5.
  • , 2011). 본 연구에서는 새로운 증숙기를 이용하여 기존 구증구포 방식의 열풍건조를 활용하지 않고 습열 상태에서 냉각 건조하는 과정을 통해서 인삼을 자동 구증구포하였다. 새로이 개발된 자동화 기기를 개발하여, 홍삼제조의 표준화와 이에 따른 여러 가지 생리 활성물질 함량의 변화를 모니터링 하였고, 홍삼가공 최적화 조건을 탐색하였으며, 안전성조사를 위해 벤조피렌의 생성여부, 증포 횟수에 따른 진세노사이드의 함량변화 및 환원당, 산성다당체, 총 페놀 화합물, DPPH 라디칼 소거활성 등 이화학적 특성을 조사하였다.
  • 따라서 인체에 무해하고 항산화력이 우수한 천연 항산화제에 관한 연구가 오래전부터 진행되어 왔으며 식물추출물로부터 radical 소거 기능을 탐색함으로써 천연 항산화제를 개발할 수 있다. 본 연구에서는 수삼의DPPH 라디칼 소거활성을 IC50값으로 나타내었고 산화제 butylated hydroxyanisole(BHA)와 비교분석하였다(Fig. 6). BHA의 IC50값은 0.
  • 상기 방법에 의하여 구증구포된 인삼시료 각 1 g에 80% 메탄올 20 mL 넣어 80℃에서 2시간씩 3번 추출한 다음 여과지를 사용하여 여과한 후 모두 혼합하여 감압농축기로 농축하였다. 이를 동량의 증류수에 용해한 후 수포화 BuOH을 첨가하여 인삼사포닌을 추출하였다.
  • 본 연구에서는 새로운 증숙기를 이용하여 기존 구증구포 방식의 열풍건조를 활용하지 않고 습열 상태에서 냉각 건조하는 과정을 통해서 인삼을 자동 구증구포하였다. 새로이 개발된 자동화 기기를 개발하여, 홍삼제조의 표준화와 이에 따른 여러 가지 생리 활성물질 함량의 변화를 모니터링 하였고, 홍삼가공 최적화 조건을 탐색하였으며, 안전성조사를 위해 벤조피렌의 생성여부, 증포 횟수에 따른 진세노사이드의 함량변화 및 환원당, 산성다당체, 총 페놀 화합물, DPPH 라디칼 소거활성 등 이화학적 특성을 조사하였다.
  • 수삼의 구증구포는 각 증포 시 마다 4뿌리씩 사용하여 분석하였으며 무처리군과 증숙 횟수에 따른 개체군을 총 10개 그룹으로 분류하여 각 그룹별로 동체부위(지근으로 갈라지는 부위까지)와 지근 및 미삼부위(지근부터 가는 세근전체를 모아서 사용)로 분류하였고 개체간의 무게의 차이가 나지 않도록 ± 1 g범위내에서 샘플을 수집하였으며 크기(부피)도 일정한 샘플을 이용하여 실험에 사용하였다.
  • 폴포리실카트리지를 사용하여 추출용액을 로딩하고 핵산으로 washing한 후 헥산:디크롤로메탄 혼합용액(3:1)을 가하여 용출시켰다. 용출된 액을 건조시킨 후 메탄올에 녹이고 여과한 후 HPLC(Agilent1260, USA)를 이용하여 분석하였다. 칼럼은 supelcosil LCPAH(4.
  • 5시간 동안 약 60℃까지 내려가면서 진행되었다. 이러한 자체 증삼과 건조과정을 새로운 증숙기(Auto Steamer 9, 특허 번호 0751388)를 이용하여 자동 기기의 프로그램에 의해 계속적으로 9번 반복과정을 걸쳐 구증구포를 수행하였다(Fig. 1).
  • 총 3회 반복 추출하여 이를 감압농축기를 이용하여 다시 농축, 건조한 후에 10 mL 메탄올에 용해시키고 0.45 μm 필터로 여과한 다음 HPLC(Agilent 1260, USA)를 이용하여 사포닌 함량을 분석하였다.
  • 메탄올에 녹여 추출한 시료 1 mL와 10% Na2CO3 1 mL를 혼합하고 2 N Folin-denis 시약 1 mL가하여 30분간 방치 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀 화합물 함량은 garlic acid를 이용하여 검량곡선을 작성하고 이를 이용하여 총페놀 화합물 함량을 환산하였다.
  • 추출된 각 시료는 일정한 농도로 희석한 후 96 well plate에서 시료 20 μL에 0.2 mM DPPH용액 180 μL를 혼합한 후 암 조건하에서 30분간 반응한 후 520 nm에서 흡광도를 측정하였고, 시료의 무첨가군과 첨가군의 값을 비교하여 다음과 같은 계산식에 의해 IC50로 환산하였다.
  • 칼럼은 C18(50×3.0 mm, ID 2.7 μm), 검출기는 UV detector, 파장은203 nm에서 측정하였으며 이동상으로는 증류수(A)과 acetonitrile(B)의 gradient system을 사용하였으며 gradient는 0-6, 6-9, 9-14, 14-17, 17-18.5, 18.5-22, 22-22.5, 22.5-26 분마다 83:17, 71:29, 60:40, 30:70, 10:90, 10:90, 83:17, 83:17와 같이 조절하였고, 이동상의 유속은 1.0 mL/min이었으며 시료 주입량은 5 μL, 분석온도는 45℃로 하였다.
  • 핵산층에 물 50 mL을 넣어 세척하고, 이 핵산층을 무수황산나트륨을 넣은 여과지를 사용하여 탈수 여과한 후 농축하였다. 폴포리실카트리지를 사용하여 추출용액을 로딩하고 핵산으로 washing한 후 헥산:디크롤로메탄 혼합용액(3:1)을 가하여 용출시켰다. 용출된 액을 건조시킨 후 메탄올에 녹이고 여과한 후 HPLC(Agilent1260, USA)를 이용하여 분석하였다.
  • 1 mL 첨가하여 상온에서 20분 동안 반응시킨 후 550 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 galacturonic acid를 사용하여 표준곡선을 작성하고 산성다당체의 함량을 계산하였다.

대상 데이터

  • 본 실험에 사용한 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 경희대학교 고려인삼 명품화사업단에서 생산된 4년근 수삼을 사용하였으며 크기가 일정한 시료를 골라서 사용하였다. 수삼의 구증구포는 각 증포 시 마다 4뿌리씩 사용하여 분석하였으며 무처리군과 증숙 횟수에 따른 개체군을 총 10개 그룹으로 분류하여 각 그룹별로 동체부위(지근으로 갈라지는 부위까지)와 지근 및 미삼부위(지근부터 가는 세근전체를 모아서 사용)로 분류하였고 개체간의 무게의 차이가 나지 않도록 ± 1 g범위내에서 샘플을 수집하였으며 크기(부피)도 일정한 샘플을 이용하여 실험에 사용하였다.
  • 6×250 mm, ID 5 μm), 검출기는 UV detector, 파장 294 nm, 404 nm를 사용하였다. 이동상으로는ACN과 증류수(8:2) 혼합액을 사용하였다. 이동상의 유속은 1.
  • 칼럼은 supelcosil LCPAH(4.6×250 mm, ID 5 μm), 검출기는 UV detector, 파장 294 nm, 404 nm를 사용하였다.

이론/모형

  • DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거 활성은 Blois방법(Blois, 1958)에 의해 측정하였다. 추출된 각 시료는 일정한 농도로 희석한 후 96 well plate에서 시료 20 μL에 0.
  • 시료의 총페놀 화합물 함량은 Folin-denis 방법(Nowak et al., 1992)에 의해 측정하였다. 메탄올에 녹여 추출한 시료 1 mL와 10% Na2CO3 1 mL를 혼합하고 2 N Folin-denis 시약 1 mL가하여 30분간 방치 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다.
  • 환원당은 dinitrosalicylic acid(DNS)법(The Korean society of food science and nutrition, 2000)에 의해 측정하였으며, 시료 농도는 최적의 흡광도를 위해 0.2-2.0 mg/mL로 희석한 다음, 시료 용액 1 mL에 DNS reagent 1 mL를 혼합한 후 끓는 물에서 5분 동안 boiling한 후 ice 안에서 바로 냉각시켰다. UV-reader(Bio-Tek, Winooski, VT)를 이용하여 550 nm에서 흡광도를 측정하였고 표준물질로 Glucose사용하여 표준곡선을 작성한 후 환원당의 함량을 정량하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고려인삼이란? A. Meyer)은 오갈피나무과(Araliaceae)의 인삼 속이며, 다년생 초본류로서 약용으로 사용된 역사가 2,000년이 넘는 한국의 대표적인 생약이다(Hikino et al., 1985; Chung et al.
인삼의 생리활성물질은 무엇인가? 인삼은 한국을 비롯한 중국, 일본 등에서 강장제로서 신경을 안정시키고, 장기 복용 시 몸의 활력이 증진되고, 수명이 연장된다고 널리 알려져 있다. 인삼의 생리활성물질로는 진세노사이드, 폴리아세틸렌, 페놀성화합물, 산성다당체, 알칼로이드, 아미노산 및 무기원소 등이 존재한다(Namba et al., 1974).
구증구포의 방법의 문제점은 무엇인가? , 2000). 하지만 인삼을 아홉 번 쪄서 건조하는 일반적인 방법을 기본으로 하지만, 어떤 온도에서 얼마 동안 찌고 건조하는지 등이 표준화되지 않은 채 가공 식품류로 유통되고 있다(Kim, 2008). 95-99℃에서 2.
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참고문헌 (26)

  1. Agency for Toxic Substances and Disease Registry(ATSDR). 1995. Toxicological profile for polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs). U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. 

  2. Blois, M.S. 1958. Antioxidant activity determination by the use of a stable free radical. Nature 181:1199-1200. 

  3. Cheng L.Q., M.K. Kim, J.W. Lee, Y.J. Lee and D.C. Yang. 2006. Conversion of major ginsenoside Rb1 to ginsenoside F2 by Caulobacter leidyia. Biotechnol Lett. 28:1121-1127. 

  4. Chung, Y.S., Y.H. Chang and J.H. Sung. 2006. The effect of ginseng and caffeine products on the antioxidative activities of mouse kidney. J. Ginseng Res. 30(1):15-21 (in Korean). 

  5. Ha, D.C. and G.H. Ryu. 2005. Chemical components of red, white and extruded root ginseng. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 34(2):247-254 (in Korean). 

  6. Han, B.H., Y.N. Han and M.H. Park. 1985. Chemical and biochemical studies on the antioxidant components of ginseng. Advances in Chinese medicinal materials research. World Scientific Publishing, Singapore. pp. 485-498. 

  7. Hikino, H.,Y. Oshima, Y. Suzuki and C. Konno. 1985. Isolation and hypoglycemic activity of Panaxans F, G and H, glycans of Panax ginseng roots. Shoyakugaku Zasshi 39(4):331-333. 

  8. Jay, H.L., J.B. Wiliam, B. Franco, F. Robert, R.G. Charles, K. Michael, S. Dietrich and V. Giuseppe. 1984. Patterns of lung cancer risk according to type of cigarette smoked. Int. J. Cancer 33:569-576. 

  9. Kim, D.W., Y.J. Kim, Y.J. Lee, J.W. Min, S.Y. Kim and D.C. Yang. 2008. Conversion of ginsenosides by 9 repetitive steaming and dryings process of Korean ginseng root and its inhibition of BACE-1 activity. Korean J. Oriental Physiology & Pathology 22(6):1557-1561 (in Korean). 

  10. Kim, H.J., J.Y. Lee, B.R. You, H.R Kim, J.E Choi, K.Y. Nam, B.D. Moon and M.R. Kim. 2011. Antioxidant activities of ethanol extracts from black ginseng prepared by steamingdrying cycles. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 40(2):156-162. 

  11. Kim, S.N. 2008. Study on ginsenoside patterns on the steam processing of Korean ginseng and hypoglycemic action on streptozotocin induced diabetic rats of 9 time-steamings ginseng. Ph. D Dissertation. Joongbu University, Chungnam, Korea (in Korean). 

  12. Korea Food & Drug Administration. 2010. Korean Food Standard Codex 10:48-51. 

  13. Kulkarmi, M.C. and M.W. Anderson. 1984. Persistence of benzo(a)pyrene metabolite: DNA adducts in lung and liver of mice. Cancer Res. 44:97-101. 

  14. Kwak, Y.S., H.J. Shin, Y.B. Song, J.S. Kyung, J.J. Wee and J.D. Park. 2005. Effect of oral administration of red ginseng acidic polysaccharide(RGAP) on the tumor growth inhibition. J. Ginseng Res. 29:176-181 (in Korean). 

  15. Lee, D.W., H.O. Sohn, H.B. Lim and Y.G. Lee. 1995. Antioxidant action of ginseng: an hypothesis. Korean J. Ginseng Sci. 19(1):31-38 (in Korean). 

  16. Lee, S.J., D.W. Park, H.G. Jang, C.Y. Kim, Y.S. Park, T.C. Kim and B.G. Heo. 2006. Total phenol content, electron donating ability and tyrosinase inhibition activity of pear cut branch extract. Kor. J. Hort Sci. Technol. 24:338-342 (in Korean). 

  17. Ma, J.Y., C.S. Ha, H.J. Sung and O.P. Zee. 2000. Hemopoietic effects of Rhizoma Rehmanniae Preparata on cyclophosphamideinduced pernicious anemia in rats. Kor. J. Pharmacogn. 31(3):325-334 (in Korean). 

  18. Namba, T., M. Yoshizaki, T. Tomimori, K. Kobashi and K. Mitsui. 1974. Chemical and biochemical evaluation of ginseng and related crude drugs. Yakugaku Zasshi 94:252-260. 

  19. Nowak, H., K. Kujawa, R. Zadernowski, B. Roczniak and H. KozŁowska. 1992. Antioxidative and bactericidal properties of phenolic compounds in rapeseeds. European J. Lipid Sci. Technol. 94:149-152. 

  20. Ogihara Y. and M. Nose. 1986. Novel cleavage of the glycosidic bond of saponins in alcoholic alkali metal solution containing a trace of water. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 18:1417-1417. 

  21. Okuda, H. 1992. Inhibitory substances in Korean red ginseng toward toxohormones-L: A toxic substance secreted from tumor cells. The Ginseng Review 15:34-37. 

  22. Park, C.K., B.S. Jeon and J.W. Yang. 2003. The chemical components of Korean ginseng. Food Industry and Nutrition 8(2):10-23 (in Korean). 

  23. Shin, J.E., E.K. Park, E.J. Kim, Y.H. Hong, K.T. Lee and D.H. Kim. 2003. Cytotoxicity of compound K (IH-901) and ginsenoside Rh2, main biotransformants of ginseng saponins by bifidobacteria, against some tumor cells. Ginseng Res. 27:129-134. 

  24. Son, H.J. and G.H. Ryu. 2009. Chemical compositions and antioxidant activity of extract from a extruded white ginseng. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 38:946-950 (in Korean). 

  25. Sun B.S., L.J. Gu, Z.M. Fang, C.Y Wang, Z. Wang, M.R. Lee, Z. Li, J.J. Li and C.K. Sung. 2009. Simultaneous quantification of 19 ginsenosides in black ginseng developed from Panax ginseng by HPLC?ELSD. J. Pharm. Biomed. Anal. 50:15-22. 

  26. The Korean society of food science and nutrition. 2000. Handbook of Experiments in Food Science and Nutrition. Hyoil Publishing Co., Seoul, Korea. pp. 151-152. 

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