[논문]초음파 처리에 의한 인삼꽃대 엑스의 진세노사이드 성분 변화

남윤민; 권주희; 홍정태; 양병욱; 고성권

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The purpose of this study is to develop a new preparation process of ginseng (Panax ginseng) flower buds extracts featuring high concentration of ginsenosides Rg2, Rg3, Rg5, F4 and Rh1, red ginseng special components. Chemical transformation from ginseng saponin glycosides to prosapogenin was analyz...

The purpose of this study is to develop a new preparation process of ginseng (Panax ginseng) flower buds extracts featuring high concentration of ginsenosides Rg2, Rg3, Rg5, F4 and Rh1, red ginseng special components. Chemical transformation from ginseng saponin glycosides to prosapogenin was analyzed by the HPLC. Extracts of ginseng flower buds were processed under several treatment conditions of ultrasonication (at $100^{\circ}C$). The results showed that the quantity of ginsenoside Rg6 increased by over 8.8% at the 16 hours of ultrasonication. Ginseng flower buds ethanol extract compared with other process times. The result of UGF-16 indicates that the ultrasonication processed ginseng flower buds extracts (at $100^{\circ}C$) treated for 16 hours produced the highest amount of ginsenoside F4 (8.833%), Rg3 (2.230%), Rg5 (2.339%) and Rg2 (1.002%).

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문제 정의

하였으나, 엑스내에 식초의 성분이 혼입 되는 단점이 있었으나, 본 연구에서는 인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고, 초음파 처리를 시행하므로서, 인삼사포닌 배당체 성분을 인삼 프로사포게닌 성분으로 물리적 방법으로 화학전환하여 프로사포게닌 고농도 함유 조성물을 개발하고자 한다. 구체적으로는 인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고 100℃에서 초음파 처리를 실시하여 ginsenoside Rg2, Rg3, Rh1, F4와 같은 활성형 프로사포게닌을 고농도로 함유하는 최적 처리 조건을 탐색하고자 한다.
인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고 100℃에서 초음파 처리를 실시하여 ginsenoside Rg2, Rg3, Rh1, F4와 같은 활성형 프로사포게닌을 고농도로 함유하는 조성물을 개발하고자 하였다. 인삼사포닌 성분분석은 Fig.
한편, Gwak 등은 인삼꽃대 엑스에 식초를 가하고, 초음파 처리를 시행하여 프로사포게닌 성분 고농도 함유 엑스로의 전환을 보고⁸⁾하였으나, 엑스내에 식초의 성분이 혼입 되는 단점이 있었으나, 본 연구에서는 인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고, 초음파 처리를 시행하므로서, 인삼사포닌 배당체 성분을 인삼 프로사포게닌 성분으로 물리적 방법으로 화학전환하여 프로사포게닌 고농도 함유 조성물을 개발하고자 한다. 구체적으로는 인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고 100℃에서 초음파 처리를 실시하여 ginsenoside Rg2, Rg3, Rh1, F4와 같은 활성형 프로사포게닌을 고농도로 함유하는 최적 처리 조건을 탐색하고자 한다.

제안 방법

− 위에서 얻은 에칠알코올 엑스 1.5 kg과 20 l의 증류수를 초음파 처리기(KODO, Hwaseong, Korea, 출력 1,200 W, 주파수 28 KHz)에 넣고, 100℃에서 1시간(UGFB-1), 2시간(UGFB-2), 3시간(UGFB3), 4시간(UGFB-4), 5시간(UGFB-5), 6시간(UGFB-6), 7시간(UGFB-7), 8시간(UGFB-8), 9시간(UGFB-9), 10시간 (UGFB-10), 11시간(UGFB-11), 12시간(UGFB-12), 13시간 (UGFB-13), 14시간(UGFB-14), 15시간(UGFB-15), 16시간 (UGFB-16), 17시간(UGFB-17), 18시간(UGFB-18), 19시간 (UGFB-19), 그리고 20시간(UGFB-20) 처리하여 초음파 처리 인삼꽃대 엑스를 얻었다(Table I 참조).
− 위에서 얻은 엑스를 이 등9) 의 조건을 응용하여 HPLC를 실시하고, 상법에 따라 표품과 직접 비교하여 인삼사포닌의 함량 및 조성을 각 시료당 3회 반복 실험하여 결과의 재현성을 확인하여 분석하였다.
이동상은 acetonitrile(HPLC grade; Sigma-Aldrich Chem Co., U.S.A.)과 증류수(HPLC급, B&J, U.S.A.)이며, acetonitrile의 비율을 17%(0 min)에서 25%(25 min), 40%(50 min), 60% (105 min) 그리고 100%(110 min)로 순차적으로 늘려주고 마지막으로 다시 17%로 조절하였다.
인삼꽃대 엑스에 증류수를 가하고 100℃에서 초음파 처리를 실시하여 ginsenoside Rg2, Rg3, Rh1, F4와 같은 활성형 프로사포게닌을 고농도로 함유하는 조성물을 개발하고자 하였다. 인삼사포닌 성분분석은 Fig. 2에서 보는바와 같이, ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rg3, Rg5, Rg6, Rh1, Rh4, Rk1, Rk3, F1 그리고 F4를 대상으로 HPLC법으로 검토하였다.
전개온도는 실온, 유속은 분당 0.8 ml, 크로마토그램은 UV/Vis Waters 2487 Dual λ Absorbance Detector(Waters, U.S.A.) 검출기를 이용하여 203 nm에서 검출하였다.

대상 데이터

− 본 연구에 사용한 인삼꽃대(Panax ginseng)는 충청북도 음성군 충북홍삼영농조합에서 2010년 8월 20일에 4년근 인삼꽃대를 구입하였고, 생약감별은 경희대학교 약학대학 육창수 명예교수가 확인하였으며, 제품표본은 세명대학교 한방식품연구실에 보관하고 있다(Fig. 1).
사용한 HPLC 장치는 Waters 1525 binary HPLC system (Waters, Milford, MA, U.S.A.)이며, 컬럼은 Eurospher 100-5 C18(3×250 mm; Knauer, Germany)을 사용하였다.
의 조건을 응용하여 HPLC를 실시하고, 상법에 따라 표품과 직접 비교하여 인삼사포닌의 함량 및 조성을 각 시료당 3회 반복 실험하여 결과의 재현성을 확인하여 분석하였다. 표품은 Chromadex(U.S.A.)와 엠보연구소(Korea)로부터 구입한 순도 99% 이상의 ginsenoside(ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rf, Rg1, Rg2, 20S-Rg3, 20R-Rg3, 20E-Rg5, 20Z-Rg5, Rg6, Rh1, Rh4, Rk1, Rk3, F1, F4)를 사용하였다.

성능/효과

Table I에서와 같이 각 진세노사이드의 총합인 총사포닌 (total saponin) 함량에 있어서는 UGFB-16이 18.657%이었으며 UGFB-19은 16.674%이었으며, UGFB-13는 15.386%로서 초음파 16시간 처리 인삼꽃대 엑스의 총사포닌이 높은 함량을 보여주었다. UGFB-16의 총사포닌 함량은 초음파 처리하지 않고, 100℃의 열만 가하여 추출한 인삼꽃대 엑스(GFB, 5.
386%로서 초음파 16시간 처리 인삼꽃대 엑스의 총사포닌이 높은 함량을 보여주었다. UGFB-16의 총사포닌 함량은 초음파 처리하지 않고, 100℃의 열만 가하여 추출한 인삼꽃대 엑스(GFB, 5.238%)에 비하여 약 3.5배 높은 함량을 보여주었다.
또한, 항암작용,¹¹⁾ 혈압강하작용,¹²⁾ 뇌신경세포 보호작용,¹³⁾항혈전작용,¹⁴⁾ 항산화작용¹⁵⁾을 나타내는 ginsenoside Rg3는 UGFB-16이 2.230%로서 가장 높은 함량을 나타내었으며, UGFB-13(2.190%), UGFB-11(2.189%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. UGFB-16은 초음파 처리하지 않고, 100℃의 열만 가하여 추출한 인삼꽃대 엑스(GFB, 0.
본 연구를 통하여 인삼꽃대 엑스에 100℃에서 초음파 16시간 처리시 홍삼특유 기능성분인 ginsenoside Rg3(2.230%), Rg5(2.339%), F4(8.833%)가 고농도로 함유하는 조성물을 제조할 수 있음을 확인하였고, 12시간 처리시 ginsenoside Rh1이 1.396%, 13시간 처리시 ginsenoside Rg2가 1.046%로 고농도로 함유하는 조성물을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다.
705%)의 순으로 높은 함량을 나타내었다. 초음파 12시간 처리 인삼꽃대 엑스의 진세노사이드 Rh1의 함량은 초음파 처리하지 않고, 100℃의 열만 가하여 추출한 인삼꽃대 엑스(GFB, 0.089%)에 비하여 약 15배 높은 함량을 보여주었다.

후속연구

135%) 에 비하여 약 17배 높은 함량을 보여주었다. 따라서, 이와 같은 결과를 통하여 기능성 강화 신소재 개발로 초음파 처리 인삼꽃대 엑스를 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	인삼꽃대가 함유하고 있는 성분과 효능은 무엇인가?	또한, 인삼꽃대에는 ginsenosides Rb1, Rb2, Rc, Rd, Re, Rg1 그리고 Rg24)을 함유하고, 항산화작용,5) 백혈병 개선작용,6) 위장 보호작용7) 등이 보고되었다. 그중에서도, ginsenoside Re는 건조된 인삼꽃대의 약 4% 정도 함유되어있는 주성분으로 물리화학적 가수분해에 의하여 ginsenoside Rg2, F4와 Rh1과 같은 생리활성 강화 성분으로 화학전환될 수 있다.
	고려인삼이 함유한 생리활성물질은 무엇인가?	고려인삼(Panax ginseng)은 5000년전부터 사용되어온 식의약용식물로서 인삼사포닌(ginsenosides), 폴리아세틸렌 (polyacetylenes), 단백질, 다당체(polysaccharides), 페놀성 물질(phenolic compounds) 등의 생리활성물질을 함유한다.1)특히, 항당뇨 활성2)을 비롯하여 항암작용, 항산화작용, 동맥 경화 및 고혈압의 예방, 간 기능 촉진 및 숙취제거효과, 항피로 및 항 스트레스 작용, 노화방지 작용, 두뇌활동 촉진 작용, 항염활성, 알레르기성 질환치료, 단백질합성능력의 촉진 등이 보고되었다.
	고려인삼이 가지고 있는 효능은 무엇이 있는가?	고려인삼(Panax ginseng)은 5000년전부터 사용되어온 식의약용식물로서 인삼사포닌(ginsenosides), 폴리아세틸렌 (polyacetylenes), 단백질, 다당체(polysaccharides), 페놀성 물질(phenolic compounds) 등의 생리활성물질을 함유한다.1)특히, 항당뇨 활성2)을 비롯하여 항암작용, 항산화작용, 동맥 경화 및 고혈압의 예방, 간 기능 촉진 및 숙취제거효과, 항피로 및 항 스트레스 작용, 노화방지 작용, 두뇌활동 촉진 작용, 항염활성, 알레르기성 질환치료, 단백질합성능력의 촉진 등이 보고되었다.3)

참고문헌 (16)

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