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산림 유래 약용·식용식물의 품질 표준화를 위한 지표성분 연구 동향 KCI 등재

Marker Compounds for the Quality Standardization of Forest-Derived Medicinal and Edible Plants: A Review

강주영, 노혜령, 최명석, 김봉규
  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/452382
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농업생명과학연구 (Journal of Agriculture & Life Science)
경상국립대학교 농업생명과학연구원 (Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University)
초록

약용·식용식물의 품질 표준화는 전통적으로 하나 또는 소수의 지표성분 함량 평가에 의존해 왔다. 그러나 산림 유래 약용·식용식물은 식물학적 동일성뿐만 아니라 서식지 조건, 지리적 기원, 재배 방식, 수확 시기, 수확 후 처리, 저장 조건 등에 따라 화학 조성과 생물활성이 크게 달라질 수 있다. 따라서 단일 지표성분 중심의 품질관리는 원료의 복합적인 품질 변이를 충분히 설명하는 데 한계가 있다. 본 리뷰는 산림 유래 식물자원의 품질 표준화를 위한 지표성분 개발과 분석법 검증의 개념적 체계, 분석 전략 및 향후 방향을 종합적으로 고찰하였다. 특히 단순 함량 평가를 넘어 생태적 변이, 다중 성분 프로파일링, 크로마토그래피 핑거프린팅, 화학계량학, 생물활성 관련성, 검증된 분석법을 통합하는 확장형 Q-marker 기반 표준화 체계의 필요성을 강조하였다. 또한 HPLC-DAD, UPLC/UHPLC, LC-MS/MS, GC-MS, 대사체학 기반 분석 플랫폼이 지표성분의 동정, 정량, 품질 평가에 어떻게 활용될 수 있는지를 검토하였다. 아울러 PCA, HCA, PLS-DA, OPLS-DA와 같은 화학계량학 기법이 산지 판별, 시료군 분류, 후보 지표성분 선발에 기여할 수 있음을 논의하였으며, 부가적으로 과적합 방지와 외부 검증의 중요성을 함께 제시하였다. 본 리뷰는 산림 유래 약용·식용식물의 신뢰성 있는 품질 표준화를 위해 다지역·다배치 시료 검증, 생태 메타데이터 확보, 생물활성 기반 지표성분 선정, 분석법 검증, 규제 적용 가능성이 통합적으로 고려되어야 함을 제안한다. 이러한 접근은 원료 진위 판별, 추적성 확보, 적정 서식지 평가, 기능성 소재 개발 및 근거 기반 품질관리 체계 구축에 기여할 수 있을 것이다.

Quality standardization of medicinal and edible plants has traditionally relied on the quantification of one or a few marker compounds. However, this approach is often insufficient for forest-derived medicinal and edible plants, whose chemical composition is strongly influenced by species identity, habitat conditions, geographic origin, cultivation system, harvest stage, post-harvest processing, and storage. This review discusses the conceptual framework, analytical strategies, and future directions for marker compound-based standardization of forest-derived plant resources. Particular emphasis is placed on the need to move beyond simple content-based evaluation toward an extended Q-marker framework that integrates ecological variability, multi-component profiling, chromatographic fingerprinting, chemometrics, bioactivity relevance, and validated analytical methods. HPLC-DAD, UPLC/UHPLC, LC-MS/MS, GC-MS, and metabolomics-based platforms are reviewed as key tools for marker identification, quantification, and quality assessment. In addition, the roles of PCA, HCA, PLS-DA, and OPLS-DA in origin discrimination and candidate marker selection are critically discussed, with attention to overfitting and validation requirements. This review highlights that reliable standardization of forest-derived medicinal and edible plants should be based on multi-site and multi-batch validation, ecological metadata, bioactivity-supported marker selection, and regulatory applicability. Such an approach may support raw material authentication, traceability, habitat suitability evaluation, functional product development, and evidence-based quality control.

키워드
산림 유래 식물생물활성약용·식용식물지표성분품질 표준화핑거프린팅화학계량학Q-marker BioactivityChemometricsFingerprintingForest-derived plantsMarker compoundMedicinal and edible plantsQ-markerQuality standardization
목차
초록
Abstract
서론
1. 지표성분의 개념적 체계
2. 산림 유래 약용·식용식물의 생태 정보 기반 지표성분선정의 필요성
3. 지표성분 분석을 위한 분석 플랫폼
4. 분석법 개발 및 검증 방법의 필요성
5. 다중 지표성분 정량 및 핑거프린팅
6. 화학계량학과 생물활성 기반 Q-marker 발굴 및 검증
7. 품질 표준화에서의 응용
    7.1. 종 동정 및 위·혼용 관리
    7.2. 지리적 원산지 판별 및 서식지 적합성 평가
    7.3. 수확 시기 및 가공 공정 최적화
    7.4. 규제 및 산업적 품질 관리
8. 현재의 과제와 미래 전망
감사의 글
References
저자
  • 강주영(경상국립대학교 농업생명과학대학 산림자원학과 박사과정) | Ju Yeong Kang (Ph.D Program, Department of Forest Resources, College of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea)
  • 노혜령(경상국립대학교 농업생명과학대학 산림자원학과 석사과정) | Hye Ryeong Noh (Master Program, Department of Forest Resources, College of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea)
  • 최명석(경상국립대학교 농업생명과학대학 환경산림과학부 교수 & 농업생명과학연구원) | Myung Suk Choi (Professor, Division of Environmental and Forest Science & Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Korea)
  • 김봉규(경상국립대학교 농업생명과학대학 환경산림과학부 교수 & 농업생명과학연구원) | Bong Gyu Kim (Professor, Division of Environmental and Forest Science & Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Korea) Corresponding author