[논문]백삼 및 백미삼 추출물의 초단파 및 식초 처리에 의한 인삼 사포닌 성분 변화

조희경; 임병옥; 고성권

백삼 및 백미삼 추출물의 초단파 및 식초 처리에 의한 인삼 사포닌 성분 변화
The Change of Ginsenoside Composition in White Ginseng and Fine White Ginseng Extract by the Microwave and Vinegar Process 원문보기

생약학회지, v.45 no.1 = no.176, 2014년, pp.77 - 83

조희경 (세명대학교 한방식품영양학부) , 임병옥 (세명대학교 자연약재과학과) , 고성권 (세명대학교 한방식품영양학부)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to develop a new preparation process of ginseng extracts having high concentrations of ginsenoside $Rg_3$, $Rg_5$ and $Rk_1$, a special component of Red ginseng. Chemical transformation from ginseng saponin glycosides to prosapogenin was analyzed by the HPLC. Extracts of White ginseng (Panax ginseng) and Fine White ginseng were processed under several treatment conditions including microwave and vinegar (about 14% acidity) treatments. Results of those treatments showed that the quantity of ginsenoside $Rg_3$ increased by over 0.6% at 4 minutes of pH 2~4 vinegar and microwave treatments. The results of processing with MWG-4 indicate that the Microwave and vinegar processed white ginseng extracts (about 14% acidity) that had gone through 4-minute treatments were found to contain the largest amount of ginsenoside $Rg_3$ (0.626%), $Rg_5$ (0.514%) and $Rk_1$ (0.220%). Results of treatments with MFWG-5 showed that the Fine White ginseng extracts that had been processed with microwave and vinegar (about 14% acidity) for 5 minutes were found to contain the largest amount of ginsenoside $Rg_3$ (4.484%), $Rg_5$ (3.192%) and $Rk_1$ (1.684%). It is thought that such results provide basic information in preparing White ginseng and Fine White ginseng extracts with functionality enhanced.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

전자레인지에서 만들어지는 전자기파의 진동수는 물분자의 고유진동수에 가까워 물분자는 매우 강하게 진동한다. 따라서 초단 파처리에 의한 가열을 본 연구의 인삼사포닌 배당체로부터 인삼 프로사포게닌 성분으로의 전환에 필요한 열로 활용하고자 한다. 이전에 프로사포게닌에 대한 연구로는 열(120℃, 1기압)을 가하여 백삼에는 없는 새로운 진세노사이드(F4, Rg₃, Rg₅, Rg₆, Rk₁, Rk₃, Rs₃, Rs₄, Rs₅)를 생성시킨 경우¹⁶⁾와 식초 처리만한 경우¹⁹⁾가 있다.
본 연구에서는 백삼 및 백미삼에 식초를 가하여 초단파 처리 가공한 것을 대상으로 개별 ginsenoside의 함량 분포를 조사·비교함으로써 사포닌 함유패턴을 중심으로 하는 차이점을 검토하여 ginsenoside Rg2, Rg3, Rg5, Rg6, Rh1, F4 등의 인삼 활성 prosapogenin을 고농도로 함유하는 제제를 개발하고 이의 이화학적인 기초정보를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 백삼추출물에 식초와 초단파로 처리를 했을 때 인삼 사포닌 배당체가인 삼프로 사포게닌(prosapogenin)으로 전환되는 것을 HPLC법으로 확인하여 진세노사이드 Rg₂, Rg₃, Rg₅ 그리고 Rk₁ 등의 인삼 활성 프로사포게닌을 고농도로 함유하는 제제 개발의 최적 조건을 확인하고자 한다.

제안 방법

HPLC-Ginsenoside의 분석 − 조사포닌 조제에서 얻은 엑기스를 고 등23)의 조건을 응용하여 HPLC를 실시하고, 상법에 따라 표준품(standard)과 직접 비교하여 인삼사포닌의 함량 및 조성을 각 시료 당 3회 반복 실험하여 결과의 재현성을 확인하여 분석하였다.
2와 같이 HPLC를 통하여 표품과 직접 비교·확인하고 평균을 통계처리하여 계산하였다. 국내 인삼주 생산 및 유통지인 충청남도 금산에서 6년근 백삼과 4년근 백미삼을 구입하였으며, 초단 파 처리시간은 백삼이 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 그리고 20분씩 처리하였고, 백미삼의 인삼사포닌 함량¹⁾이 백삼보다 높기 때문에 백삼 처리 시간보다 장시간인 5, 10, 15, 20, 25 그리고 30분씩을 처리하였다.
백미삼 초단파 및 식초 처리 제제(MFWG-Microwave and Vinegar Processed Fine White Ginseng) 조제 − 얻은 에틸 알콜 엑기스 1 g에 2배 식초[(주)오뚜기, 2배 양조식초, pH 2.30, 산도 13-14%] 200 ml를 가하여 발진주파수 2,450 MHz, 정격 고주파 출력 700 W 규격의 전자레인지(삼성전자, RE-C20DB, 한국)에 넣고, 5, 10, 15, 20, 25 그리고 30분씩 초단파 처리를 각각 1회씩 시행하고 감압농축하여 MWG5, MWG10, MWG15, MWG20, MWG25 그리고 MWG30 초단파 및 식초 처리 제제를 얻었다(Table I 참조).
백삼 초단파 및 식초 처리 제제(MWG-Microwave and Vinegar Processed White Ginseng) 조제 − 얻은 에틸 알콜 엑기스 1g에 2배 식초[(주)오뚜기, 2배 양조식초, pH 2.30, 산도 13-14%] 200 ml를 가하여 발진주파수 2,450 MHz, 정격 고주파 출력 700 W 규격의 전자레인지(삼성전자, REC20DB, 한국)에 넣고, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15 그리고 20분씩 초단파 처리를 각각 1회씩 시행하고 감압농축하여 MWG1, MWG2, MWG3, MWG4, MWG5, MWG10, MWG15 그리고 MWG20 초단파 및 식초 처리 제제를 얻었다(Table I 참조).
분석한 인삼사포닌은 ginsenoside Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rg3, Rg5, Rg6, Rh1, Rh4, Rk1, Rk3, F1, F4 이었으며 이들은 Fig. 2와 같이 HPLC를 통하여 표품과 직접 비교·확인하고 평균을 통계 처리하여 계산하였다.
사용한 HPLC 장치는 Waters 1525 binary HPLC system(Waters, 미국)이며, 컬럼은 Eurospher 100-5 C18P(250×3 mm)을 사용하였다. 이동상은 17%(0 min)에서 30%(25 min), 40%(55 min), 60%(85 min) 그리고 100%(100 min)로 순차적으로 늘려주고 마지막으로 다시 17%로 조절하였다. 전개 온도는 실온, 유속은 분당 0.
전개 온도는 실온, 유속은 분당 0.8 ml, 크로마토그램은 uv/vis Waters 2487 Dual λ Absorbance Detector(Waters, 미국) 검출기를 이용하여 203 nm에서 검출하였다.

대상 데이터

사용한 HPLC 장치는 Waters 1525 binary HPLC system(Waters, 미국)이며, 컬럼은 Eurospher 100-5 C18P(250×3 mm)을 사용하였다.
실험재료 − 본 연구에 사용한 백삼은 충청남도 금산(제조 판매자 : 김상수)에서 2010년 8월 20일에 6년근 백삼과 4년근 백미삼을 구입하였고, 제품표본은 세명대학교 한방식품 연구실에 보관하고 있다(Fig. 1 참조)
의 조건을 응용하여 HPLC를 실시하고, 상법에 따라 표준품(standard)과 직접 비교하여 인삼사포닌의 함량 및 조성을 각 시료당 3회 반복 실험하여 결과의 재현성을 확인하여 분석하였다. 표준품은 Chromadex(U.S.A.)와 엠보연구소(한국)로부터 구입한 순도 99% 이상의 진세노사이드를 사용하였다.

성능/효과

1) 이와 같은 prosapogenin(ginsenoside Rg₂, Rg₃, Rg₅, Rg₆, Rh₁, Rh₄, Rk₁, Rk₃, F₁, F₄)의 총량에 있어서는 MWG-2가 1.83%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MWG-4(1.79%), MWG-3(1.54%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다.
1) 특히, 수삼을 쪄서 건조한 홍삼은 열에 의해서 생성되는 홍삼 특유 성분인 ginsenoside Rg2, Rg3, Rh1, Rh2 등이 암예방작용, 암세포성장 억제작용,11,12) 혈압강하 작용,13) 뇌신경세포 보호작용,14) 항혈전작용,15) 항산화작용11) 이 있다고 하여 홍삼만의 특·장점으로 주목받고 있다.
Ginsenoside Rg₂의 함량에 있어서는 MFWG-5가 0.80%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MFWG-10(0.66%), MFWG-15(0.52%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다.
02%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. Ginsenoside Rk₁에 있어서는 MFWG-5가 1.68%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MFWG-10(1.53%), MFWG15(1.31%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 또한, ginsenoside F₄에 있어서는 MFWG-5가 0.
Prosapogenin의 총량에 있어서는 MFWG-5가 10.96%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MFWG-10(9.72%), MFWG-15(7.91%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. ginsenoside Rg₃의 경우, MFWG-5가 4.
48%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. ginsenoside Rk₁에 있어서는 MWG-4가 0.22%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MWG-15(0.21%), MWG-10(0.20%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 또한, ginsenoside F₄에 있어서는 MWG-2가 0.
14%로 서 초단파와 식초 5분 처리 백미삼제제의 조사포닌 함량이 높게 측정되었다. 각 ginsenoside의 총합인 총 사포닌(total saponin) 함량에 있어서는 Table IV에서 보는 바와 같이 MFWG-5가 12.59%이었으며 MFWG-10은 10.81%이었으며, MFWG-15는 8.70%로 서 초단파와 식초 5분 처리 백미삼제제의 총사포닌이 높은 함량을 보여주었다.
각 ginsenoside의 총합인 총사포닌(total saponin) 함량에 있어서는 Table III에서 보는 바와 같이 MWG-2가 2.37%이었으며 MWG-3은 2.05%이었으며, MWG-4는 2.24%로 서 초단파와 식초 2분 처리 백삼제제의 총사포닌이 높은 함량을 보여주었다.
31%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 또한, ginsenoside F₄에 있어서는 MFWG-5가 0.43%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MFWG-10(0.41%), MFWG15(0.34%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 반면에 백삼추출물(WG)에는 특정 prosapogenin 성분(ginsenoside Rg₃, Rg₅, Rg₆, Rh₁, Rh₂, Rh₄, Rk₁, Rk₃, F₁, F₄)은 함유되어 있지 않았다.
20%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 또한, ginsenoside F₄에 있어서는 MWG-2가 0.05%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, MWG-15(0.05%), MWG-3(0.05%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 반면에 백삼추출물(WG)에는 특정 prosapogenin 성분(ginsenoside Rg₅, Rg₆, Rh₁, Rh₂, Rh₄, Rk₁, Rk₃)은 함유되어 있지 않았다.
22%를 함유하여 가장 높은 함량을 나타내었다. 또한, 백미삼초단파 5분식초 처리제제에 있어서는 Rg₃가 4.49%, Rg₅가 3.19% 그리고 Rk₁이 1.68%를 함유하여 가장 높은 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과는 백삼 및 백미삼초단파 식초 처리제제에서 ginsenoside Rg₃, Rg₅ 그리고 Rk₁ 고농도 함유 기능성 강화제제의 개발이 가능함을 확인할 수 있었다.
백삼 및 백미삼에 식초를 가하여 초단 파처리가공한 것을 대상으로 개별 ginsenoside의 함량 분포를 검토한 결과, 백삼초단파 4분식초 처리제제에서 ginsenoside Rg₃가 0.63%, Rg₅가 0.51% 그리고 Rk₁이 0.22%를 함유하여 가장 높은 함량을 나타내었다. 또한, 백미삼초단파 5분식초 처리제제에 있어서는 Rg₃가 4.
이를 대상으로 사포닌 함량을 비교 분석한 결과, 백삼초단파 식초 처리제제에서는 Table II에서와 같이 조사포닌의 양이 MWG-2가 44.92%이었으며 MWG-15는 44.17%이었으며, MWG-10은 43.97%로 서 초단파와 식초 2분 처리 백삼제제의 조사포닌 함량이 높게 측정되었다.
68%를 함유하여 가장 높은 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과는 백삼 및 백미삼초단파 식초 처리제제에서 ginsenoside Rg₃, Rg₅ 그리고 Rk₁ 고농도 함유 기능성 강화제제의 개발이 가능함을 확인할 수 있었다.
5%를 나타내었다. 이와 같이 기존의 ginsenoside Rg₃ 강화 방법은 3시간에 11시간까지 처리시간이 장시간 걸리는 데 반하여, 본 연구에서는 위에서 보는 바와 같이 백미삼엑스에 5분 초 단 파식초 처리에 의해서 ginsenoside Rg₃의 함량이 4.49%의 고농도 함유 조성물을 개발할 수 있었다.
한편, 백미삼초단파 식초 처리제제에서는 Table II에서와 같이 조사포닌의 양에 있어서 MFWG-5가 53.24%이었으며 MFWG-10는 52.71%이었으며, MFWG-15는 50.14%로 서 초단파와 식초 5분 처리 백미삼제제의 조사포닌 함량이 높게 측정되었다. 각 ginsenoside의 총합인 총 사포닌(total saponin) 함량에 있어서는 Table IV에서 보는 바와 같이 MFWG-5가 12.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인삼이란?	A. Meyer)은 오갈피나무과 (Araliaceae) 식물로 한반도가 원산인 한국의 특산 약용식물이며, 2,000여년 전부터 보원기제로 사용되어온 중요한 한방약 중의 하나이다. 동양에서 가장 오래된 본초서인 신농본초경에 인삼은 오장을 보하고, 원기를 보충한다고 기록되어 있다.
	인삼의 주요한 생리활성물질에는 무엇이 있는가?	1) 인삼의 생리활성은 체계적인 약리학적 접근으로 심혈관계,2) 면역계,3) 신경계4)에 대한 효능과 해독작용,5) 항암작용6) 그리고 항당뇨작용7) 등이 보고되었다. 인삼의 주요한 생리활성물질은 인삼사포닌(ginsenosides), polyacetylenes, 산성다당체, 인삼단백질, 페놀성 물질 등이 알려져 있다.8-10) 그 중에서 인삼사포닌은 Shibata 등9)의 연구에 의해서 그 화학구조가 명확히 확인되었고, 항당뇨 활성7)을 비롯하여 항암작용, 항산화작용, 동맥경화 및 고혈압의 예방, 간 기능 촉진 및 숙취제거효과, 항 피로 및 항 스트레스 작용, 노화 방지 작용, 두뇌활동 촉진작용, 항염활성, 알레르기성 질환 치료, 단백질합성능력의 촉진 등이 보고되었다.
	시료에 초단파를 쪼였을때 분자의 회전에 의해 어떠한 변화가 일어나는가?	한편, 시료에 초단파(microwave)를 쪼이면 극성 분자는 전자기파의 전기장이 양과 음으로 진동할 때 분자가 양과 음의 방향을 바꾸며 매우 빠르게 회전하여 전자기장을 따라 정렬한다. 분자의 회전에 의해 분자들이 서로 밀고 당기거나 충돌하는데 이러한 운동 에너지가 시료 자체의 온도를 높이게 된다. 전자레인지에서 만들어지는 전자기파의 진동수는 물 분자의 고유 진동수에 가까워 물 분자는 매우 강하게 진동한다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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