지역별, 연근별 가공백삼의 품질과 지표 성분의 변이 Variation in Content of Marker Compounds and Quality of Processed White Ginseng of Different Cultivation Ages from Different Regions원문보기
Background: The ginsenosides Rb1 (G-Rb1) and Rg1 (G-Rg1) are used as marker compounds, and are the principal bioactive compounds assessed in the quality control of white ginseng. This study was conducted to analyze white ginseng samples of different and to obtain useful data for the quality control ...
Background: The ginsenosides Rb1 (G-Rb1) and Rg1 (G-Rg1) are used as marker compounds, and are the principal bioactive compounds assessed in the quality control of white ginseng. This study was conducted to analyze white ginseng samples of different and to obtain useful data for the quality control of white ginseng. Methods and Results: The variation in the content of G-Rb1 and G-Rg1 was evaluated among 35 samples of 4-, 5-, and 6-year-old white ginseng. The content of both G-Rb1 and G-Rg1 did not significantly differ among ages, and the relative ratio of the maximum to the minimum content of these within ginseng of the same ages was more than two. However, the ratio of G-Rb1 to G-Rg1 content in the 5- and 6-year-old ginseng was significantly higher than that in the 4-year-old one. According to the 'Ginseng industrial act', the standard (w/w, %) minimum $G-Rg_1$ and $G-Rb_1$ content is 0.10% and 0.20% or more, respectively. Among the 35 samples examined, the content of $G-Rg_1$ was found to be 0.124 - 0.399% with none being less than the standard level, while that of $G-Rb_1$, was 0.147 - 0.595%, with 4 samples (11.4%) failing to meet the standard levels. The content of $G-Rg_1$ and $G-Rb_1$ did not show a constant relationship with the size of ginseng. Conclusions: In our study, the content of both G-Rg1 and G-Rb1 varied widely, and there was no significant difference among cultivation ages. The results of the present study might provide useful information for the quality control of raw ginseng and processed white ginseng using marker compound.
Background: The ginsenosides Rb1 (G-Rb1) and Rg1 (G-Rg1) are used as marker compounds, and are the principal bioactive compounds assessed in the quality control of white ginseng. This study was conducted to analyze white ginseng samples of different and to obtain useful data for the quality control of white ginseng. Methods and Results: The variation in the content of G-Rb1 and G-Rg1 was evaluated among 35 samples of 4-, 5-, and 6-year-old white ginseng. The content of both G-Rb1 and G-Rg1 did not significantly differ among ages, and the relative ratio of the maximum to the minimum content of these within ginseng of the same ages was more than two. However, the ratio of G-Rb1 to G-Rg1 content in the 5- and 6-year-old ginseng was significantly higher than that in the 4-year-old one. According to the 'Ginseng industrial act', the standard (w/w, %) minimum $G-Rg_1$ and $G-Rb_1$ content is 0.10% and 0.20% or more, respectively. Among the 35 samples examined, the content of $G-Rg_1$ was found to be 0.124 - 0.399% with none being less than the standard level, while that of $G-Rb_1$, was 0.147 - 0.595%, with 4 samples (11.4%) failing to meet the standard levels. The content of $G-Rg_1$ and $G-Rb_1$ did not show a constant relationship with the size of ginseng. Conclusions: In our study, the content of both G-Rg1 and G-Rb1 varied widely, and there was no significant difference among cultivation ages. The results of the present study might provide useful information for the quality control of raw ginseng and processed white ginseng using marker compound.
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문제 정의
따라서 본 연구는 지역별/연근별 인삼 농가 포장을 선정하여 채굴 원료삼의 생산량과 개체근중을 조사하고, 가공백삼의 제조수율, 그리고 백삼의 품질 검사기준인 엑스함량과 지표성분 (G-Rg1, G-Rb1)의 함량 등을 분석하여 백삼의 지표성분과 품질관리를 위한 유용한 자료를 확보하는데 목적을 두었다.
따라서 뿌리 굵기와 진세노사이드 함량과의 관련성이 있는지를 조사하였다. 동일한 재배력을 가진 포장에서 재배된 5년근 원료삼으로 피부백삼을 제조하여 동체 (주근)를 5 ㎝ 크기로 절단하여 분쇄한 분말시료를 사용하여 인삼의 크기별 G-Rg1과 G-Rb1 함량을 조사하였다 (Table 7).
제안 방법
HPLC 분석 컬럼은 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA)의 thermo accucore C18 (3.0 × 50 ㎜, 2.6 ㎛) 컬럼을 사용하고 30℃에서 분석을 실시하였다.
따라서 뿌리 굵기와 진세노사이드 함량과의 관련성이 있는지를 조사하였다. 동일한 재배력을 가진 포장에서 재배된 5년근 원료삼으로 피부백삼을 제조하여 동체 (주근)를 5 ㎝ 크기로 절단하여 분쇄한 분말시료를 사용하여 인삼의 크기별 G-Rg1과 G-Rb1 함량을 조사하였다 (Table 7).
분석법은 검체 약 2.3 g을 정밀하게 달아 적당한 플라스크에 넣고 묽은 에탄올 70 ㎖를 넣어 때때로 흔들어 섞어 5 시간 침출하였다. 다시 16 - 20 시간 방치한 다음 여과하여 플라스크 및 잔류물은 여액이 100 ㎖로 될 때까지 묽은 에탄올로 씻었다.
연근별 백삼의 제조수율은 원료삼 대비 피부백삼 (원형삼)의 건조중의 비율 (%)로 조사하였다. 엑스 함량 및 진세노사이드 분석용 시료는 가공백삼 (피부직삼)을 제조하여 시료당 200 g 정도를 40 mesh로 분쇄하여 사용하였다.
건조 후 상온에서 10 시간 동안 방치한 후 다시 50 ± 5℃의 건조실에서 3 시간 동안 2 차 건조하였다. 이어서 양건장에서 50 - 60 일 동안 자연건조하여 수분함량이 15% 이하가 되도록 한 후 백삼을 선별하였다.
지역별 인삼재배 농가 포장으로부터 수집된 원료삼 (4, 5, 6년근)으로 부터 제조된 가공백삼 (피부직삼)의 G-Rg1과 G-Rb1 함량이 연근별로 차이가 있는지를 조사하였다 (Table 5).
대상 데이터
HPLC 분석용 용매는 B&J (Muskegon, MI, USA) 제품을 사용하였고 그 외 용매는 GR급 용매를 사용하였다.
백삼제조는 우신산업 (주) 관행제조 공정에 준하여 제조하였다. 요약하면 원료수삼을 tumbler 세척기를 사용하고 세척한 후 60 ± 5℃의 건조실에서 10 시간 동안 1 차 건조하였다.
분석용 인삼 시료는 가공백삼 (피부직삼)을 40 mesh로 분쇄한 인삼분말 (200 g 내외)을 사용하였다. 추출방법은 식품의약품안전처에서 고시한 「건강기능식품의 기준 및 규격」의 건강기능식품 시험법 중 ‘진세노사이드’ 분석법 (MFDS, 2014)에 따라 약 1g으로 정밀히 달아 250 ㎖ 환류용 플라스크에 취하여 70% 메탄올 50 ㎖를 가하고 70 - 80℃ 수욕에서 1 시간 환류 냉각시켰다.
연근별 백삼의 제조수율은 원료삼 대비 피부백삼 (원형삼)의 건조중의 비율 (%)로 조사하였다. 엑스 함량 및 진세노사이드 분석용 시료는 가공백삼 (피부직삼)을 제조하여 시료당 200 g 정도를 40 mesh로 분쇄하여 사용하였다.
원료수삼 시료는 주요 재배산지 3 개 지역 (강원의 홍천, 충청의 세종시, 태안, 경북의 영주시)의 농가포장을 선정하여 각 지역별로 4년근 (n = 12), 5년근 (n = 11), 6년근 (n = 12)의 포장, 총 35 개 포장을 선정하여, 2015년 9월 말 - 10월 말에 인삼 (Panax ginseng C. A. Meyer)을 채굴하였다. 원료삼은 포장별 3.
진세노사이드 성분은 Biopurify Phytochemicals (Sichuan, China)에서 구입하여 사용하였다. HPLC 분석용 용매는 B&J (Muskegon, MI, USA) 제품을 사용하였고 그 외 용매는 GR급 용매를 사용하였다.
데이터처리
SAS 통계프로그램 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 각 시료의 조사 분석 data에 대한 평균과 표준편차, 변이계수 (CV, %)를 구하고 Duncan’s Multiple Range Test (DMRT)을 이용하여 각 시료 간에 5% (p < 0.05) 수준에서 유의차를 검정하였다.
이론/모형
식품의약품안전처에서 고시한 「건강기능식품의 기준 및 규격」의 건강기능식품 시험법 중 ‘진세노사이드’ 분석법에 따라 진세노사이드 Rb1과 Rg1 성분을 분석하였다 (MFDS, 2014).
엑스 함량은 대한약전의 일반시험법의 생약시험법 중 묽은 에탄올 엑스 정량법으로 측정하였다 (MFDS, 2018).
추출방법은 식품의약품안전처에서 고시한 「건강기능식품의 기준 및 규격」의 건강기능식품 시험법 중 ‘진세노사이드’ 분석법 (MFDS, 2014)에 따라 약 1g으로 정밀히 달아 250 ㎖ 환류용 플라스크에 취하여 70% 메탄올 50 ㎖를 가하고 70 - 80℃ 수욕에서 1 시간 환류 냉각시켰다.
성능/효과
G-Rg1 함량은 3 개 지역 모두 연근별 유의한 함량 차이를 보이지 않았고 G-Rb1 함량은 평균치로 보아 강원 (홍천)과 충청 (세종, 태안)지역에서 6년근이 다소 높은 경향을 보였으나 경북 (영주) 지역에서는 6년근이 오히려 낮은 함량을 보였다. 전체적으로 연근별 G-Rg1과 G-Rb1 함량 간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다.
개별 포장으로부터 제조된 총 35 개 시료에 대한 지표 성분의 함량을 인삼 산업법에서 규정한 백삼의 검사기준 (G-Rg1 0.10% 이상, G-Rb1 0.20% 이상)과 비교하면 G-Rg1 함량에서는 기준치 미달이 없었으나, G-Rb1에서는 검사 기준치 미달 시료는 총 35 점 중 4 점 (4년근 1, 5년근 2, 6년근 1)로서11.4%이었다. 이러한 결과는 Choi (1991)의 산지별 수집된 원료삼 18 점을 대상으로 한 조사에서 보여준 G-Rg1 함량은 기준치 미달사례는 없었으나, G-Rb1은 2 점 (11%)이 기준치 미달을 보여, 본 시험 조사결과와 거의 일치하였다.
Lee 등 (2004)의 4, 5, 6년근 인삼 재배포장을 대상으로 수확기 80% 에탄올 엑스 함량 조사에서 연근별 유의한 차이가 없다고 보고하였다. 그런데 특히 본 조사에서 엑스 함량 변이의 분포가 전체 조사 포장 중 4년근만 보더라도 최소 24.9%에서 최대 44.8%로서 약 2 배의 변이 폭을 보여 이는 엑스(인삼 농축액) 가공용 원료삼의 구입 시 매우 주의가 요망됨을 암시해 준다.
본 시험에서 이들 미달시료 (4년근 1 점, 5년근 2 점, 6년근 1 점) 원료삼의 특성을 관찰한 결과 5년근 1 점은 거의 세근이 탈락 된 상태였고, 나머지 3 점은 단위 생산량이 높고, 특히 개체근중이 115 g 및 134 g로서 매우 큰 것이 특징이었다.
본 시험에서 전체 시료에 대한 연근별 G-Rb1/G-Rg1의 비율을 보면 4년근 보다는 5년근, 6년근에서 유의성 있게 높은 경향이었으며 (Table 6), 또한 영주 시료를 제외하고는 5년근 보다는 6년근이 유의성 있게 높은 비율을 나타내었다 (Table 5). 이는 아마도 연근 증가와 함께 G-Rb1 함량이 상대적으로 높은 지근의 상대적 비율이 증가되기 때문인 것으로 해석된다 (Kim et al.
시료의 주입량은 10 ㎕로 하고, 이동상은 0 - 5 분 동안 20% acetonitrile, 5 - 20 분 동안 20→ 23% acetonitrile, 20 - 25 분 동안 23 → 30% acetonitrile, 25 - 30 분 동안 30 → 40% acetonitrile, 30 - 35 분 동안 40 → 50% acetonitrile, 35 - 60 분 동안 50 → 85% acetonitrile, 60 - 62 분 동안 85% acetonitrile, 62 - 65 분 동안 85 → 20% acetonitrile, 65 - 70 분 동안 20% acetonitrile의 조건으로 기울기 용리하였다.
연근별 개체 근중은 평균적으로 6년근 > 5년근 > 4년근 순이었으나 생산량은 동일 연근 내에서도 포장 간에 변이가 커서 5, 6년근 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다 (Table 1).
조사 결과, 목질부에 비해 피층 비율이 높은 소편급 일수록 사포닌 함량이 많을 것으로 기대하였으나, 특히 지근에서 가장 높은 함량을 보이는 것 이외에는 전반적으로 크기에 따른 일정한 경향을 발견할 수 없었다. 아울러 원료삼의 동체부위를 절단하여 크기별 피층 부위와 목질부의 무게 비를 조사하였으나, 크기별 피층의 상대적 무게비의 개체변이가 심하여 (자료 미제시) 굵은 삼이 비례적으로 사포닌 함량이 적은 것만은 아니었다.
지역별 연근별 엑스 함량 (묽은 % 에탄올 추출물)은 총 35 개 조사 시료에서 24.9 - 51.7%의 함량 분포를 보였다(Table 4).
한편 본시험에서 연근별 전체 조사포장에서 제조된 인삼 피부직삼 (총 35 점)의 지표 성분 (G-Rg1, G-Rb1)의 함량의 분포를 보면 G-Rg1은 최소 1.24 ㎎/g에서, 최대 3.99 ㎎/g이었고, G-Rb1은 최소 1.47 ㎎/g, 최대 5.95 ㎎/g를 보였다 (Table 6).
홍천지역의 경우 연근별 4년근 < 5년근 < 6년근 순으로 함량이 증가하는 경향이었고 특히 4년근 대비 6년근에서 유의적 증가를 보였다.
후속연구
등) 함량에 있어 연근별 변이를 보이는데 특히 사포닌 함량이 낮은 이유에 대해서는 인삼 뿌리의 부위별로 보아 사포닌 함량의 상대적 함량 분포가 적은 주근의 비대가 급속히 일어나기 때문인 것으로 해석한 바 있다. 더구나 본시험의 주근의 크기별 조사에서 G-Rb1 함량이 백삼 검사 기준인 0.20% 이하 시료가 상당 수 발견됨으로 주로 뿌리의 주근을 절단하여 제조하는 백삼 절편삼의 경우 금후 보다 많은 절편백삼의 지표성분에 대한 모니터링 조사와 함께 사포닌의 변이요인의 구명을 위한 보다 많은 연구 검토가 필요하다고 본다.
따라서 금후 인삼 재배 시 특히 인삼의 약효성분인 사포닌 함량 변이요인의 분석과 아울러 원료인삼의 질적 품질 개선을 위한 보다 많은 연구 필요성이 강조된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
2012년부터 시행되는 약사법 상 인삼류의 대한약전규격기준인 진세노사이드 함량 기준은 무엇인가?
0%, 세미류 5.0% 이상)만으로 규정되었으나 ‘12년 (2012년 1월 26일 시행)부터 약사법 상 인삼류의 대한약전규격기준인진세노사이드의 정량적 함량 기준 (G-Rg1 0.10% 이상, GRb1 0.20% 이상)으로 추가 설정되었다 (MAFRA, 2014).
인삼의 주요 약효 성분은 무엇인가?
인삼의 배당체 성분인 진세노사이드 [ginsenoside (G)]는 주요 약효 성분으로 알려져 있고, 인삼류나 인삼제품의 품질관리 지표성분으로 이용되고 있다 (Namba et al., 1974; Nam et al.
백삼의 품질은 무엇에 의해 좌우되는가?
백삼의 품질은 외관특성 (형태, 색택)과 인삼 지표성분인 진세노사이드 함량 등에 의해 좌우되고 있다. 특히 최근 인삼산업법의 개정에 의해 인삼류의 검사 기준인 인삼성분의 함량을당초 조사포닌 총량 (본삼 2.
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