시판 유통 중인 건조 인삼류(백삼 24점, 홍삼 26점) 포 장 제품을 수집하여 곰팡이 발생 조사를 수행하였다. 백 삼과 홍삼은 각각 50%와 46%의 시료에서 곰팡이가 검출 되었고 검출 시료의 평균 곰팡이 오염도는 각각 0.5와 0.2 log10 CFU/g이었다. 백삼에서는 Penicillium polonicum, P. chrysogenum, Rhizopus microsporus가 각각 18.2%로 우점하 였으나 홍삼은 Aspergillus spp.이 87.6%로 우점하였으며 이 중 A. chevalieri가 50.0%로 가장 높았다. 이 중 독성 종으로 알려진 P. polonicum, P. chrysogenum, P. melanoconidium, A. chevalieri 균주의 citrinin 독소 생성 가능성을 분석한 결 과, 13 균주 모두 독소 유전자가 검출되지 않았다. 이 결 과는 조사한 시료의 곰팡이독소 오염 위험은 매우 낮지만, 건조 인삼류에 곰팡이 오염이 가능함을 보여준다.

인삼은 다양한 국가에서 과거로부터 민간의약적으로 사용해 온 유용한 한약자원으로, 동북아시아와 북아메리카에서 서식하고 있다. 인삼의 학명은 Panax ginseng C. A. Meyer로 Araliaceae에 속하고 약용 부위는 곁뿌리를 제거한 뿌리 부분이다. 본 연구에서는 전세계에 분포하는 인삼의 종류와 명칭을 정리하고, 동북아시아 공정서 내 인삼의 기원들을 알아보았다. 다양한 인삼종의 전초의 형태를 비교하였고, 여러 문헌 정보를 바탕으로 각국 인삼종의 약리학적 효능을 정리하였다. 현재 한국에서 재배되고 있는 고려인삼의 품종은 약 15종이며, 이들 중 재래종(자경종), 천풍, 연풍, 금풍, 산양삼의 형태학적 특징을 비교하였다. 한약재 활용 가능한 인삼을 수확하기 위해서는 오랜 기간 재배해야 하며, 그 조건도 까다롭다. 약리학적으 로 가치가 있는 인삼종의 시장 수요를 충족하기 위한 대량증식 방법으로 기내조직배양이 활용될 수 있다. 따라서, 각 인삼종의 종자를 수집하여 크기를 측정하고 형태를 비교하였고, 종자를 횡단면으로 절단해 배의 형태를 관찰했다. 각 인삼종의 종자를 활용하여 기내배양을 진행하였고, MS+GA 1.0mg/L 조건에서 발아율은 미국삼이, 생존율은 금풍이 가장 우수한 것으로 확인 되었다. 인삼의 한 종류인 산양삼은 자연에서 성장 속도가 느리고, 재배조건이 까다롭다는 특징을 가지고 있다. 따라서, 산양삼을 수경 재배해, 해당 인삼종에서 발견되는 다양한 미생물종을 동정하였다. 기내배양을 통한 4종의 인삼종 종자 발아 실험에서도 다양한 미생물종이 확인되었고, rDNA 염기서열 분석을 통해 동정하였다. 본 연구는 한국한의학 연구원이 제공하는 전통의학정보포탈(KIOM Oasis Portal)과 농업진흥청 원예특작과학원의 인삼특작부에서 각 인삼종의 종자를 분양받아 진행되었 다. 해당 논문은 기내배양을 통한 인삼의 대량생산 체계 구축 연구의 초석이 될 것으로 사료된다.

This study was conducted to determine the changes in ginsenosides content according to additional UV-A, and UV-B LED irradiation before harvesting the ginseng sprouts. One-year-old ginseng seedlings (n=100) were transplanted in a tray containing a ginseng medium. The ginseng sprouts were grown for 37 days at a temperature of 20°C (24h), a humidity of 70%, and an average light intensity of 80 μmol·m-2·s-1 (photoperiod; 24h) in a container-type plant factory. Ginseng sprouts were then transferred to a custom chamber equipped with UV-A (370 nm; 12.90 W·m-2) and UV-B (300 nm; 0.31 W·m-2) LEDs and treated for 3 days. Growth parameters and ginsenoside contents in shoot and root were conducted by harvesting on days 0 (control), 1, 2, and 3 of UV treatments, respectively. The growth parameters showed non-significant differences between the control and the UV treatments (wavelengths or the number of days). Ginsenoside contents of the shoot was highly improved by 186% in UV-A treatment compared to the control in 3 days of the treatment time. The ginsenoside contents of the roots was more improved in UV-A 1-day treatment and UV-B 3-day treatment, compared to the control by 171% and 160%, respectively. As a result of this experiment, it is thought that UV LED irradiation before harvesting can produce sprout ginseng with high ginsenoside contents in a plant factory.

진세노사이드 Compound K는 트라이터펜계 사포닌으로써 인삼의 잎, 줄기, 뿌리등에서 발견된다. 본 연구는 효소 Plantase를 이용하여 인삼 추출물로부터 고부가가치의 진세노사이드인 Compound K를 생산하는 연구를 하였다. Plantase는 인삼추출물에서 Compound K를 매우 효율적으로 생산함을 보여 주었다. 또한 다양한 온도와 pH에서 Compound K 생산에 대한 최적의 반응을 조사한 결과 pH 5, 50 ℃에서 가장 높은 효율을 보였다. 최적 조건에서 Compound K는 전체 추출물의 35%이상 농축될 수 있음을 확인 하였다. 생물전환된 Compound K 농축물의 항균효과를 검정한 결과 여드름균인 Cutibacterium acnes KCTC 3314에 선택적인 활성을 보였다. Compound K (35% 함유) 인삼 생물전환물의 C. acnes KCTC 3314 균주에 대한 최소저해농도 측정 결과 31.25ug/mL로 확인되었다. 따라서 향후 여드름균 완화용 화장품의 잠재적 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

인삼 뿌리썩음병균(Cylindrocarpon destructans)과 뿌리혹선충(Meloidogyne spp.)은 국내 인삼(panax ginseng C. A. Meyer) 연작장해의 주요인으로, 인삼 생산성 향상을 위해 방제가 필요하다. 본 연구는 새로 개발한 액제 훈증성 토양 소독제를 살포하며 동시에 비닐피복이 가능한 트랙터부착형 토양 소독기를 이용하여 dimethyl disulfide (DMDS)를 처리하였을 때, C. destructans와 뿌리혹선충의 방제효과를 분석하고, 시작기의 성능을 확인하기 위해 수행하였다. 토양 소독기를 이용하여 인삼 재배 포장에 DMDS를 처리한 후 비닐이 피복된 상태에서 5주간 훈증하였다. 토양 소독기의 성능은 약제 살포량 오차 2.5%, 작업능률 0.9h/10a로 40%의 노력절감 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 처리 전후 C. destructans 의 밀도를 분석한결과 82.5%의 밀도 억제 효과가 있는 것으로 나타났으며, 뿌리혹선충 방제효과는 100%로 나타났다. 따라서, 본 토양 소독기 시작기를 이용하여 능률적으로 DMDS를 처리할 수 있으며, C. destructans와 뿌리혹선충의 방제효과를 볼 수 있는 것으로 판단된다.

Smart farm is a high-tech type of plant factory that artificially makes environmental conditions suitable for the growth of plants and manages them to automatically produce the desired plants regardless of seasons or space. This study was conducted by identifying the effects of Hertz and Duty ratio on the photosynthetic rate of ginseng, a medicinal crop, to find the optimal conditions for photosynthetic responses in smart farms. The light sources consisted of a total of 10 chambers using LED system, with 4 R+B (red+blue) mixed lights and 6 R+B+W (red+blue+white) mixed lights. In addition, the Hertz of the R+B mixed light was treated at 20, 60, 180, 540, 1620 and 4860 hz respectively. The R+B+W mixed light was treated with 60, 180, 540, and 1620 hz. Afterwards, experiments were conducted with the duty ratio of 30, 50, and 70%. As a result, the photosynthetic rate of ginseng according to duty ratio and Hertz was the highest at 60 hz when duty ratio was set to 50%. On the other hand, that was the lowest when the duty ratio was 30% at the same 60 hz. In addition, the photosynthetic rates were highest in the R+B mixed light and R+B+W mixed light at 60 hz. Therefore, the condition with the highest photosynthetic rate of ginseng in smart farms is 60 hz when the duty ratio in R+B mixed light is 50%.

This study was conducted to investigate the antioxidant activities on hydropoic-cultured ginseng roots (HGR) and leaves (HGL). The samples were lyophilized, extracted with 80% ethanol, and then evaluated the antioxidant activities compare with conventional- cultured ginseng. Total polyphenol content of ginseng, HGR, and HGL were 128.85±0.41, 115.74±1.28, and 282.15±5.15 mg/g, respectively. The DPPH radical scavenging activity(IC50) was the highest value of 6.47±0.13 mg/mL in the HGL. The ABTS radical scavenging activity was the highest value of 29.37±0.37 mg AA eq/g in HGL, and ginseng and HGR were 10.23±0.49 and 8.18±0.37 mg AA eq/g, respectively. The reducing power of ginseng, HGR, and HGL were 0.56±0.01, 0.53±0.01, and 0.68±0.01, respectively. Chelating effect was the highest value of 92.65±3.42% in HGL. The results of this study suggest that antioxidant activities in hydropoic-cultured ginseng leaves could have significant health benefits.

압출성형 결과 최근 관심이 많은 구증구포 흑삼에 함유 되는 진세노사이드인 Rg2, Rg5 등의 함량이 바렐온도가 높은 조건에서 매우 많이 증가되는 결과를 볼 수 있다 기존의 연구는 실험실 수준의 압출 성형기를 사용하였으나 산업화가 가능한 pilot-scale 설비를 사용하여 scale-up 공정의 가능성을 확인하였다. 또한 preconditioner를 활용하여 압출성형 전에 수증기에 의한 수화 및 열처리를 통해서 보다 효율적인 인삼 가공공정이 가능한 공정으로 운영하였다. 압출성형 결과 최근 관심이 많은 구증구포 흑삼에 함유되는 진세노사이드인 Rg2, Rg5 등의 함량이 바렐온도가 높은 조건에서 매우 많이 증가되는 결과를 볼 수 있다. 이는 pilot scale twin-screw extruder 설비를 활용한 공정이 인삼의 가공 공정으로 산업화에 유용하게 사용될 수 있는 결과라 사료된다.

인삼열매는 진세노사이드 함량이 인삼뿌리와 다르게 나타나며, 항 고혈당효과, 항암활성 등의 다양한 약리적 효능이 있다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 인삼열매를 수확하여 Rb1 및 Rg1 등의 진세노사이드 함량이 풍부한 4회 증포 인삼열매와 Rg3를 포함한 총 진세노사이드 함량이 풍부한 7회 증포 인삼열매를 혼합하여 열수추출물과 에탄올 추출물을 얻었고, 이를 L. plantarum으로 발효시킨 추출물을 이용하여 액상 스틱을 제조한 후 10, 25, 35oC 에서 4개월 동안 저장하면서 진세노사이드 함량 변화 및 이화학적 특성을 조사하였다. 인삼열매 추출물을 함유하는 액상스틱을 35oC에서 4개월 동안 저장한 후에 pH는 4.81에서 3.81로 저하되었으나, 산도와 고형분 함량은 변화하지 않았다. DPPH 소거능은 10oC와 25oC에서 4개월 동안 저장했을 때 큰 변화를 나타내지 않았으나 35oC에서 4개월 저장했을 때 크게 감소하였다. L값(명도)와 b값(황색도)는 저장기간 동안 감소하였으나, a값(적색도)는 변화 하지 않았다. Rg1, Rb1, F2, Rg3(S), Rg3(R), Rg5 등 6종류의 총 진세노사이드 함량은 10, 25, 35oC에서 4개월 동안 저장하는 동안에 큰 변화가 없었으며, 일반세균과 대장균군도 검출되지 않았다.

본 연구는 인삼과 산양삼의 부위별 중금속 분포양상을 조사하여 중금속 식이노출 저감화 방안을 모색하고자 하였다. 인삼과 산양삼은 지역별 배분을 통해 각각 14개 지역 및 5개 지역에서 시료를 채취하였으며, 각 부위별 중량 및 중금속 함량을 분석하였다. 중금속 분석을 위해 microwave 장치를 이용해 전처리한 후 납, 카드뮴 및 비소는 ICP-MS로 측정하고 알루미늄은 ICP를 이용한 분석법을 확립하였다. 인삼의 겉껍질은 전체의 16.2% 중량비를 차지하였으며, 산양삼의 겉껍질 및 잔뿌리는 각각 전체의 21.8%, 16.8%의 중량비를 차지하였다. 각 부위별 중량비와 중금속 농도를 고려하여 각 부위별 중금속 분포도를 산출하였다. 인삼 및 산양삼의 겉껍질은 전체에 차지하는 중량비에 비해 높은 중금속 함유량을 보이고 있었으며, 인삼의 경우 납의 40.3%, 카드뮴 25.9%, 비소 47.6%, 알루미늄 89.9%가 겉껍질에 잔존하고 있었으며 산양삼의 경우 납 27.2%, 카드뮴 28.2%, 비소 48.3%, 알루미늄 56.8%가 겉껍질에 존재하였다. 알루미늄을 제외하고 산양삼의 잔뿌리내 중금속 분포량은 겉껍질과 유의적 차이가 없었다. 따라서, 인삼 및 산양삼의 겉껍질을 벗기고 섭취 한다면 중금속 식이노출량을 크게 줄일 수 있음을 확인하였다.

본 연구는 팽화스낵에 기능성 및 영양적으로 뛰어난 인삼의 활용도를 높이고자 각 조건별로 팽화스낵을 제조해 품질특성을 조사하였다. 수분함량(1, 4, 7, 10%)을 달리하여 pellet을 제조하고, 백미와 혼합한 뒤 팽화온도(180-220℃)를 달리하여 스낵을 제조하였다. 팽화스낵 제조 시, pellet의 수분함량과 팽화온도가 낮을수록 팽화가 잘 일어나지 않아 딱딱한 질감과 온전하지 않은 모양으로 제조되었다. 색도에서는 pellet의 수분함량과 팽화온도가 높을수록 명도, 적색도, 비체적은 증가하는 경향을 나타내었지만, 조직감에서는 감소하였다. 이에 따라 인삼을 이용한 팽화스낵 제조 시에는 적절한 수분함량과 팽화온도가 필요할 것으로 생각된다.

Ginseng has a unique production system that is different from those used for other crops. It is subject to the Ginseng Industry Act., requires a long-term cultivation period of 4-6 years, involves complicated cultivation characteristics whereby ginseng is not produced in a single location, and many ginseng farmers engage in mixedfarming. Therefore, to bring the production of Ginseng in line with GAP standards, it is necessary to better understand the on-site practices of Ginseng farmers according to established control points, and to provide a proper action plan for improving efficiency. Among ginseng farmers in Korea who applied for GAP certification, 77.6% obtained it, which is lower than the 94.1% of farmers who obtained certification for other products. 13.7% of the applicants were judged to be unsuitable during document review due to their use of unregistered pesticides and soil heavy metals. Another 8.7% of applicants failed to obtain certification due to inadequate management results. This is a considerably higher rate of failure than the 5.3% incompatibility of document inspection and 0.6% incompatibility of on-site inspection, which suggests that it is relatively more difficult to obtain GAP certification for ginseng farming than for other crops. Ginseng farmers were given an average of 2.65 points out of 10 essential control points and a total 72 control points, which was slightly lower than the 2.81 points obtained for other crops. In particular, ginseng farmers were given an average of 1.96 points in the evaluation of compliance with the safe use standards for pesticides, which was much lower than the average of 2.95 points for other crops. Therefore, it is necessary to train ginseng farmers to comply with the safe use of pesticides. In the other essential control points, the ginseng farmers were rated at an average of 2.33 points, lower than the 2.58 points given for other crops. Several other areas of compliance in which the ginseng farmers also rated low in comparison to other crops were found. These inclued record keeping over 1 year, record of pesticide use, pesticide storages, posts harvest storage management, hand washing before and after work, hygiene related to work clothing, training of workers safety and hygiene, and written plan of hazard management. Also, among the total 72 control points, there are 12 control points (10 required, 2 recommended) that do not apply to ginseng. Therefore, it is considered inappropriate to conduct an effective evaluation of the ginseng production process based on the existing certification standards. In conclusion, differentiated certification standards are needed to expand GAP certification for ginseng farmers, and it is also necessary to develop programs that can be implemented in a more systematic and field-oriented manner to provide the farmers with proper GAP management education.

본 연구는 인삼 잎의 이용증대를 위해 마이크로웨이브에 의한 인삼 잎의 잔류농약 추출효과와 발효 인삼 잎의 ginsenoside 유용 유도체의 전환 검토 및 품질 특성을 분석 하였다. 인삼 잎에 잔류되어 있는 tolclofos-methyl와 azoxystrobin을 microwave로 추출하기 위한 용매는 hexane이 가장 효율적 이었다. tolclofos-methyl와 azoxystrobin이 잔류되어 있는 인삼 잎에서의 microwave를 이용한 추출 최적 조건은 power 50∼95 watts, 추출용매는 hexane, 추출시간은 3분으로 나타났다. 인삼 잎 추출물의 발효에서 발효 전과 비교하여 Rg1과 Rb1은 감소한 반면 Rh1, Rg3, Rk1 및 Rh2는 발효 후 모두 증가한 것으로 나타났다. 특히 홍삼에서 대표적인 성분으로 알려져 있는 Rg3의 경우 발효전 2.77 ㎍/g에서 발효 후 균주의 종류에 따라 70.62∼77.61 ㎍/g으로 증가하였다. 7일간 발효 후 인삼 잎의 총 페놀성 화합물 및 전자공여능은 일부 균주에서는 발효전과 비교하여 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타내었으나, 발효가 진행됨에 따라 전반적으로 감소되는 경향을 나타내었다.

본 연구는 국내외 여건으로 침체되고 국내 인삼산업 활성화에 필요한 인삼가공식품의 경쟁력 제고를 위하여 대표 인삼제품인 홍삼토닉의 소비자 선호속성을 선택실험법을 통해 분석하였다. 실험에 사용된 선호속성으로는 재배연근, 우수농산물(GAP) 인증 여부, 당류함량, 가격이 포함되었으며 총 1,796개의 실험에 대한 답변을 취득하여 각 속성에 대한 가치를 다항로짓모형을 이용하여 추정하였다. 그 결과, 6 년근 원료를 사용하여 우수농산물(GAP) 인증을 받은 저당도 제품에 대한 선호도를 화폐가치로 환산하였다. 이를 정리하면, 5년근 대비 6년근 원료를 사용한 제품에 약 94,000원, GAP 인증을 받지 않은 경우에 비해서 약 89,000원, 당을 1g 줄인 경우 약 5,000의 추가지불의사금액을 확인할 수 있었다. 따 라서 단기적으로 GAP 인증된 6년근 원료를 사용한 저당의 제품 개발이 필요하며, 인삼 GAP 인증에 대한 지원과 홍보가 필요할 것으로 보인다. 한편 인삼 농가 생산성 개선을 위해 저년근 인삼 효능에 대한 과도한 저평가를 개선하기 위한 장기적인 노력이 병행되어야 할 것으로 보인다.

인삼과립차의 편의성 및 기호성 증진을 위해 부형제인 젖당, 포도당 및 아라비안 검의 첨가량에 따른 과립차의 물리적 특성을 분석하였다. 젖당의 첨가량이 증가할수록, 포도당의 첨가량이 감소할수록 흡습성은 낮아지고 용해성은 증가하는 경향을 보였다. 사포닌 용출량은 첨가되는 부형제의 종류 및 양에 영향을 받기 보다는 인삼농축액의 첨가량에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 아라비아 검의 첨가량이 증가할수록 흡습성, 용해성은 증가하는 경향을 보였고, 색도는 큰 차이점이 없었다. 부형제 첨가에 따른 인삼 과립차의 최적 배합비는 인삼농축액 10%, 젖당 80%, 글루코즈 5% 그리고 아라비아 검의 함량이 5% 이었다.

This study aims to investigate the antifungal and protective effects of water- and 70% methyl alcohol-extracts from spent mushroom substrate (WESMS and MeOHSMS) of Lentinula edodes, on Botrytis cinerea- the causative agent for gray mold disease in ginseng. MeOHSMS inhibited mycelial growth and spore germination of Botrytis cinerea, by 75% and 95%, respectively. MeOHSMS could suppress gray mold disease of ginseng seedlings by 80% and effectively reduce the disease severity by 60%. Compared to the treatment of ginseng leaves with WESMS and DL-β-aminobutyric acid (BABA), the MeOHSMS treatment increased the phenolic compounds in the leaves by 36% and 18%, respectively. These results suggest that the SMS extracts suppress gray mold disease in ginseng via dual functions: antifungal activity and increase in a plant defense factor— phenolic compounds.