인삼은 보통 4-6년간 재배한 수삼을 그대로 소비하거나 또는 가공하여 다양한 제품으로 생산하여 시중에 유통하고 있다. 인삼의 주된 약리적 효능을 나타내는 ginsenoside는 가공방법에 따라 성분함량 차이가 크게 달라지는 양상을 보이고 있다. 따라서, 본 연구에서는 동일한 조건에서 재배한 수삼을 연근별로 홍삼, 태극삼, 피부직삼으로 가공하여 ginsenoside의 변화를 조사하였다. 사포닌분석은 식약청의 ginsenoside 분석법에 준하 여 분석하였고, HPLC는 Perkin Elmer Series200을 이용하였으면, Column은 ODS Column(C18)을 사용하였다. 검출기는 UV Detector를 203nm에서 분석하고 이동상 용매는 Water, ACN(B&J, USA)을 사용하였다. 가공인삼 에 따른 ginsenoside 12종을 분석 결과, 총사포닌은 5년근의 피부직삼이 가장 높았고 홍삼, 태극삼 순이었다. Rb1은 5년근 피부직삼에서, Rg1은 5년근 홍삼에서 높은 경향이었고, Rg3와 Rh2는 6년근 홍삼에서 가장 높았 다. 또한, Re는 큰 차이를 보이지 않았고 Extract contents는 4년근 태극삼에서 높은 경향을 보였고, Crued saponin contents는 5년근 피부직삼에서 높은 경향이 있었다.

인삼의 약리적 효능은 동양뿐만 아니라 서양에서도 널리 알려져, 강장제 또는 건강 기능성 식품 및 대체의약 의 herbal therapy로서 널리 이용되어 해마다 그 수요가 증대되고 있고 특히, 최근에 들어 고기능성 웰빙 식품 을 선호하는 소비자가 많아 인삼 가공제품의 소비가 날로 증가하고 있다. 그러나 지금까지 가공제품 연구는 일반적으로 증숙을 통한 홍삼, 흑삼, 태극삼 등의 성분변화에 집중되어 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 가공방법 중 하나인 로스팅 과정을 통해 인삼의 기능성 성분인 ginsenoside 변화 패턴을 확인하고, 적합한 로스팅 조건을 확인하고자 한다. 부산대학교 부속농장에서 채취한 6년근 인삼을 건조한 후 주근을 균일한 크기(1.5cm × 1.5cm)로 절단하여 시간은 20분으로 고정하고 온도를 변수로 5구간(110, 135, 160, 185, 210℃)의 조건을 설계하여 시료를 채취, HPLC를 이용하여 인삼 ginsenoside 12종의 변화를 검토하였다. 사포닌 분석은 식약청의 ginsenoside 분석법에 준하여 분석하였다. 실험 결과, 총 ginsenoside 함량은 로스팅 처리구가 무처리 구에 비하여 대체로 높은 경향이었으며, 로스팅 온도가 증가함에 따라 총 ginsenoside 함량이 서서히 증가하는 경향을 나타냈고, 210℃에서는 급격히 감소하였다. 특히, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2는 온도가 높을수록 증가하는 경향이었으나, Rg2와 Rg3는 고온(210℃)에서는 감소하는 경향을 보였다.

Triterpene saponins (ginsenosides) are main bioactive compounds in Panax ginseng. From mevalonic acid pathway, the isoprene units was synthesized that is precusor of triterpene saponin. This study provides the complete nucleotide sequence of the full-length cDNA involved in mevalonic acid biosynthesis pathway. We had a full-length cDNA sequences as followed; HMGS (1944bp, 1407bp ORF), HMGR (2120bp,1728bp ORF) and MDD (1760bp, 1263bp ORF) with partial poly (A). We were used real time PCR and High Performance Liquid Chromatography (HPLC) to analysis the expression level of the gene involved in MVA pathway and to ginsenoside contents, respectively. All cloned genes are constitutively expressed in all tested tissues but at different levels with the highest expression in fine roots. But ginsenoside contents is highest in leaf > fine root> lateral root > red berry> main root > petiol > stem. After treantment of methyl Jasmonate (MeJA), MVA pathway genes are highly expressed and ginsenoside contents was high at 72h.

This study was conducted to investigate the effect of planting position on the growth characteristics, yield and ginsenoside content in Panax ginseng C.A. Meyer at different growth stages. Referring to shoot growth characteristics, stem length, stem diameter and leave area were higher at front than rear, increasing as the proceeding of growth stages. But a lower chlorophyll contents was caused at front compared to rear and decreased as the proceeding of growth stages contrarily. According to root characteristics, root length and main body length were higher at front, with a positive correlation to growth stages, which was also shown on fresh root weight and dry root weight with the maximum in August. Meanwhile, the effect of planting position on ginsenoside content could also be definite by the highest content at front showing high light intensity, increasing as the proceeding of growth stages as well.

인삼 논재배 안전생산기술을 개발하기 위해 배수불량지와 배수약간불량지 논토양에서 청3+흑1중직 차광망, 청색차광지 및 은박차광판 해가림을 처리하여 3년생 천풍의 생육특성 및 진세노사이드 함량을 조사한 결과는 다음과 같다. 해가림 유형별 투광량과 기온은 차광지 > 은박차광판 > 차광망 순이었다. 배수불량지의 토양수분장력은 평균 64mbar (절대토양수분함량 25%)로 과습한 조건이었으며, 배수약간불량지에서는 평균 123 mbar (절대수분함량 17%)이었다. 배수불량지의 토양수분장력은 계절과 해가림 유형별 뚜렷한 차이를 보이지 않았지만 배수약간불량지에서는 60~200 mbar의 범위에서 계절적 변화를 보였으며, 해가림유형에 따라 약간의 차이를 보였다. 배수불량지의 수량성은 황증과 적변 발생율의 증가로 배수약간불량지보다 현저히 감소되었다. 해가림 유형별 수량성은 배수불량지에서 차광지가, 배수약간불량지에서 차광망이 가장 높았다. 적변 발생율은 배수등급과 해가림 유형에 따라 일정한 경향이 없었다. 배수불량지는 Panaxatriol 계열 (Rg1, Re 및 Rf)의 진세노사이드 함량이 감소되고 Panaxadiol 계열 (Rb1, Rc 및 Rd)의 함량이 증가되었다. 총 진세노사이드 함량은 배수불량지보다 배수약간불량지에서 높았으며, 해가림 유형별 총 진세노사이드 함량은 배수등급에 관계없이 차광지에서 가장 높았다.

This study was carried out to investigate the correlation between root diameter and ginsenoside compositionof Panax ginseng C. A. Meyer cultivar Yunpoong. Dry matter ratio of main root was a little higher than that of lateral rootand fine root, and that was higher by the increase of root diameter in the same root parts. Total ginsenosides composition ofmain and lateral roots increased by the decrease of root diameter, especially in lateral root. Similar resulted in fine root, butthere was no significant difference where root diameter was below 2.5㎜. Except for ginsenoside-Rg1, other ginsenosidescomponent, PDs, PTs and total ginsenosides had highly negative correlation with the root diameter within whole root, mainroot+lateral root and lateral root+fine root, while Rg1 had positive correlation with the root diameter.

To study the optimal cultivation for paddy soil, growth characteristics and ginsenoside content was investigated by both of poor drainage class (PDC) and imperfect drainage class (IDC) in three-year-old ginseng of varieties, Cheonpoong (CP), Yeonpoong (YP), Hwangsookjong (HS), and Jakyeongjong (JK). Root yield of IDC was higher than that of PDC by 3.6 times because stem length, leaf area, and chlorophyll contents were increased, while discolored leaf ratio was decreased. Root yield of HS in PDC was highest among four varieties because chlorophyll contents, leaf area, and survived plant ratio were relatively high. Root yield of CP in IDC was highest among four varieties because of high leaf area and survived plant ratio, and low discolored leaf ratio. Ratio of rusty-colored root showed significant difference by varieties, which was the highest in HS and the lowest in CP among four varieties irrespective of drainage classes. Total ginsenoside contents showed significant difference by drainage classes, which were high in IDC of good growth and low in PDC of poor growth. Total ginsenoside contents were high in JK and CP, while low in HS and YP both of drainage classes.

본 연구는 홍삼 추출기를 이용하여 기능별 사포닌의 함량 및 품질의 최적화 조건을 설정하기 위하여 실시하였다. 홍삼 추출액의 총 사포닌 함량은 75℃ 에서 18시간 추출한 용액이 64.6 mg / 100 ml로 최고 함량을 나타냈고 추출 온도와 시간이 증가할수록 감소하였다. Rb2 와 Re 함량은 75℃ 에서는 12시간 추출한 홍삼액이 11.8 mg / 100 ml로 가장 많았고 추출시간과 추출온도가 증가할수록 급격히 감소하였다. Prosapogenin 함량은 85℃ 에서 24시간 추출한 홍삼액이 34.9 mg / 100 ml로 가장 많았고, 75℃ 와 85℃ 에서는 추출 시간이 길어짐에 따라 증가하는 경향이었으나 95℃ 에서는 감소하는 경향이었다. 홍삼 추출액의 총 당은 95℃ 에서 추출시간을 길게 할수록 함량이 증가하였고, 당도는 95℃ 에서 24시간 추출한 용액이 4.0%로 가장 높았다. 탁도는 95℃ 에서 추출시간이 길수록 증가하였으며, pH 및 Hue 값은 추출시간이 길어질수록 낮아졌다. 따라서 홍삼추출액을 제조할 때 1차 추출에서는 온도를 낮게하여 사포닌의 함량을 높이고, 2차 추출에서는 온도를 높게하여 맛을 증진시켜 혼합하는 방법이 좋을 것으로 생각된다.

논토양에서 적응하는 품종 선발과 재배기술을 개발하기 위해 배수등급이 다른 논토양(배수 불량지와 배수 약간불량지)에서 천풍, 연풍, 황숙종, 자경종 등 4 품종을 사용하여 2년생 인삼의 생육특성 및 수량성과 뿌리의 진세노사이드 함량을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 배수등급에 따라 지상부 생존율과 황증 발생율은 뚜렷한 차이를 보여 배수불량지에서는 지상부 생존율이 저하되고 황증 발생율이 증가하였는데, 배수불량지에서 황숙종은 지상부 생존율이 가장 높고 황증 발생율이 가장 낮았으며, 연풍은 지상부 생존율이 가장 낮고 황증 발생율이 가장 높았다. 2. 배수불량지에서는 배수약간불량지에 비해 지상부가 일찍 고사된 관계로 주당 근중이 작고 수량성도 뚜렷이 감소되었는데, 배수불량지에서의 수량성은 자경종 > 천풍 > 연풍 > 황숙종 순으로 자경종과 천풍의 수량성이 높았으며, 배수약간불량지에는 천풍 > 연풍 > 자경종 > 황숙종 순으로 천풍과 연풍의 수량성이 높았다. 3. 적변율은 배수등급보다는 품종 간에 더 큰 차이를 보였는데, 천풍과 자경종의 적변율은 비교적 작은 반면 연풍과 황숙종은 매우 큰 특징을 보였다. 4. 근 비대가 불량했던 배수불량지는 배수약간불량지보다 진세노사이드 함량이 증가되었는데, 배수불량지에서 품종별 총 진세노사이드 함량은 연풍 > 천풍 > 자경종 > 황숙종 순이었고 배수약간불량지에서는 연풍 > 자경종 > 천풍 > 황숙종 순으로 배수조건에 관계없이 연풍이 가장 높고 황숙종이 가장 낮았으며, 천풍과 자경종은 서로 비슷하였다.

인삼 4년생을 대상으로 해가림 색상을 달리하여 재배 시험한 결과, 대조구인 4중직 PE 차광망(청색 3 + 흑색 1중직)이나 청색 4중직 차광망에서 재배된 인삼의 뿌리 근중은 적색 4중직 차광망보다 높게 나타났으며, 대조구보다 청색과 적색에서 동체의 비율이 낮고 지근의 비율이 높아 투광량이 많아지면 동체의 생장이 감소하고 지근의 생장은 증가하였다. 뿌리에 함유된 진세노사이드 함량은 적색 해가림재배에서 가장 높게 나타나 투광량이 증가할수록 진세노사이드 함량이 증가되었으며, 특히 진세노사이드 Rg1의 함량이 유의적으로 더 높았다. 색상에 따른 진세노사이드 함량차이는 해가림 색상 차이에 의해 생합성 과정이 영향을 받은 것이 아닌 생육량의 차이에 따른 결과로 판단되었다.

To selection of optimal shading material, two-year-old ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) of new cultivar, 'Cheonpoong' (CP), and native species 'Hwangsookjong' (HS) were cultured under three kinds of shading materials such as three-layered blue and a one-layered black PE (polyethylene) net (TBSB), blue PE sheet (BS), and aluminium coated PE sheet (AS) in imperfectly drained paddy soil. Growth characteristics, yield and ginsenoside contents were investigated under three shading materials. Yield and ginsenoside contents of ginseng were distinctly affected by intensity and quality of sunlight penetrated through shading materials. Light transmission ratio, air and soil temperature according to shading materials were higher in order of BS, AS, and TBSB. However, ratio of aerial phase and porosity of the soil were higher in order of AS, BS, and TBSB, respectively. There was no significantly difference in the ratio of rusty colored root by shading materials. CP showed higher stem length, leaf area, and root weight than that of HS, while the former showed distinctly lower discolored leaf ratio than that the other. Eight kinds of ginsenosides content of CP were higher than that of HS in Rg1, Re, Rf, Rb1 and Rc except Rg2, Rb2, and Rb3. Total ginsenoside contents of CP was distinctly higher than that of HS. Total ginsenoside contents as affected by shading materials was higher in order of BS, TBSB, and AS in CP, while TBSB, BS, and AS in HS.

Ginsenosides have been regarded as the principal components, responsible for the pharmacological and biological activities of ginseng. Absorption of major ginsenosides at the gastrointestinal tract was extremely low, when ginseng taken orally. In order to improve the absorption and bioavailability, transformation of major ginsenosides into more active and valuable minor ginsenoside is much required. In this present study, We isolated a lactic acid bacteria Leuconostoc fallax LH3 from the Korean fermented food Kimchi, which have higher β-glucosidase activity. Using the ethanol precipitated curd enzyme of Leuconostoc fallax LH3, we investigated the biotransformation of ginsenoside Rd at different experimental condition to increase transformation. The maximum convertion was supported at 30 ℃ and decreased when temperatures increased. In order to optimize the effect of pH, the curd enzyme was mixed 20 mM sodium phosphate buffer (pH 3.5 to pH 8.0). Ginsenoside Rd was almost hydrolyzed between pH 7.0 and pH 9.0, but not hydrolyzed above pH 10.0. Ginsenoside Rd was hydrolyzed after 24 hrs incubation, but whereas the ginsenoside F2 was appeared from 36 hrs, and all ginsenoside Rd was transformed to F2 after the 60 hrs incubation. Based on this study, the curd enzyme of Leuconostoc fallax LH3 transformed the ginsenoside Rd at the 30℃ and the pH optimum of 7.0 to 9.0 after the 60 hrs incubation time.

인삼의 생장에서 염류의 집적은 우량 인삼의 생산에 많은 장애요인이 되고 있다. 본 연구에서는 순계 분리된 인삼의 우수 계통으로부터 NaCl 처리에 따른 생장율 조사와 ginsenoside의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 선발된 모상근(KGHR-8)으로부터 ginsenosides의 함량에 미치는 NaCl의 최적 농도를 조사하기 위하여 30일간 배양한 결과 NaCl의 농도가 증가함에 따라 모상근의 생장은 감소하였지만, total ginsenoside의 함량은 0.24M NaCl 처리구에서 높은 증가를 가져왔으며 특히 광을 조사하여 배양한 결과 높게 검출되었다. 0.24 M NaCl 농도로 광상태하에서 함량은 61.7% 증가하는 양상을 나타내었다. (Table 1). 또한 모상근의 생장을 최적 상태로 설정하기 위해 two step culture 방법을 조사한 결과, 0.05M, 0.1M NaCl 처리시 모상근의 생장율은 각각 약 62%, 76% 감소한 반면, ginsenoside의 함량은 29%, 48% 각각 향상되었다. 모상근은 방어기작의 일환으로 NaCl을 elicitor로 인지하고 2차대사산물인 사포닌의 생산에 영향을 미치는 것으로 확인되었다.