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-Rg1 and G-Rb1 content is 0.10% and 0.20% or more, respectively. Among the 35 samples examined, the content of G-Rg1 was found to be 0.124 - 0.399% with none being less than the standard level, while that of G-Rb1, was 0.147 - 0.595%, with 4 samples (11.4%) failing to meet the standard levels. The content of G-Rg1 and G-Rb1 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.

A new extraction method-heated ultrasonic extraction was qualitatively and quantitatively analyzed for the extraction of major ginsenosides from ginseng extract; this new high-performance liquid chromatography (HPLC) method was compared with the official extraction method of Korean industrial standards and standard for health functional food. Methods and Results : Ginsenoside compounds were analyzed for 35 minutes by the new HPLC analysis method using a Halo® RP-Amide column. The new HPLC analysis method was validated by the measurement of intra-day and inter-day precision, accuracy, limit of detection (LOD), and limit of quantification (LOQ) of each ginsenoside. The correlation coefficients (r2) for the calibration curves of the ginsenoside compounds were over 0.9997 in terms of linearity. The heated ultrasonic extraction method using ultrasonication for 30 minutes at 50℃ yielded higher amount of ginsenosides than the extraction method of the Korean industrial standards owing to the enhancement of extraction efficiency. Conclusions : Compared to the other extraction methods, the heated ultrasonic extraction method yielded a higher amount of ginsenoside Rb1 than Rg1 index compounds for the quality evaluation of ginseng roots.

Ginsenoside Rg3 (G-Rg3) contained only in red ginseng has been found to show various pharmacological effects such as an anticancer, antiangiogenetic, antimetastastic, liver protective, neuroprotective immunomodulating, vasorelaxative, antidiabetic, insulin secretion promoting and antioxidant activities. It is well known that G-Rg3 could be divided into 20(R)-Rg3 and 20(S)-Rg3 according to the hydroxyl group attached to C-20 of aglycone, whose structural characteristics show different pharmacological activities. It has been reported that G-Rg3 is metabolized to G-Rh2 and protopanaxadiol by the conditions of the gastric acid or intestinal bacteria, thereby these metabolites could be absorbed, suggesting its absolute bioavailability (2.63%) to be very low. Therefore, we reviewed the chemical, physical and biological transformation methods for the production on a large scale of G-Rg3 with various pharmacological effects. We also examined the influence of acid and heat treatment-induced potentials on for the preparation method of higher G-Rg3 content in ginseng and ginseng products. Futhermore, the microbial and enzymatic bio-conversion technologies could be more efficient in terms of high selectivity, efficiency and productivity. The present review discusses the available technologies for G-Rg3 production on a large scale using chemical and biological transformation.

This study was conducted to compare the contents of ginsenoside according the water extract conditions of red ginseng. In method A, red ginseng extract was prepared at 75℃ for 18 hours by 1 time extraction, and method B, the preparation was done at 85℃ for 18 hours by 1 time extraction. In method C, the primary extract prepared at 75℃ for 9 hours was blended with the secondary extract prepared by re-extracting the red ginseng residue obtained after the primary extraction, at 85℃ for 9 hours. Method D was the same procedure as method C but the extraction temperature for the primary extraction was 85℃ and that for the secondary extraction was 95℃. The contents of total and Rb1, Rg1 and Rg3 ginsenoside were highest in Method C. The content of prosapogenin (ginsenoside Rg2, Rg3, Rb1 and Rb2) was highest in Method B. There was no consistent tendency in Brix, pH, Hue value and absorbance among extraction methods.

This study was conducted to investigate changes in composition of ginsenosides and color of processed ginsengs prepared by different steaming-drying times. Processed ginsengs were prepared from white ginseng with skin by 9-time repeated steaming at 96℃ for 3 hours and followed by hot air-drying at 50℃ for 24 hours. As the times of steaming processes increased, lightness (L value) decreased and redness (a value) increased in color of ginseng powders. Crude saponin contents and ginsenosides compositions in processed ginsengs prepared by different steaming-drying times were investigated using the HPLC method, respecively. Crude saponin contents according to increasing steaming-drying times decreased in some degree. In the case of major ginsenosides, the contents of Rb1, Rb2, Rc, Rd, Rf, Re, RG1, Re were decreased with increase in steamimg times, but those of Rh1, Rg3, Rk1 were increased after especially 3 times of steaming processes. Interestingly, in black ginseng were prepared by 9 times steaming processes, the content of ginsenoside Rg3 was 8.20 mg/g, approximately 18 times higher than that (0.46 mg/g) in red ginseng. In addition, the ratio of the protopanaxadiol group and protopanaxatiol group (PD/PT) were increased from 1.9 to 8.4 due to increasing times of steamming process.

Pharmacological effects of Panax ginseng have been demonstrated in cardiovascular system, endocrine secretion and immune system, together with antitumor, anti-stress and anti-oxidant activities. Modern scientific data show protective effect of ginseng against bone marrow cell death, increased survival rate of experimental animals, recovery of hematopoietic injury, immunopotentiation, reduction of damaged intestinal epithelial cells, inhibition of mutagenesis and effective protection against testicular damages, caused by radiation exposure. And also, ginseng acts in indirect fashion to protect radical processes by inhibition of initiation of free radical processes and thus reduces the radiation damages. The research has made much progress, but still insufficient to fully uncover the action mechanism of ginseng components on the molecule level. This review provides the usefulness of natural product, showing no toxic effects, as an radioprotective agent. Furthermore, the further clinical trials on radioprotection of ginseng need to be highly done to clarify its scientific application. The effective components of ginseng has been known as ginsenosides. Considering that each of these ginsenosides has pharmacological effect, it seems likely that non-saponin components might have radioprotective effects superior to those of ginsenosides, suggesting its active ingredients to be non-saponin series. These results also show that the combined effects of saponin and non-saponin components play an important role in the radioprotective effects of ginseng.

본 연구는 홍삼의 가능성 식품개발을 위한 기초 자료로 활용하기 위하여 추출 시간에 따른 홍삼 부위별 ginsenoside의 함량 변화를 비교하였다. 동체, 지근 및 세근의 총 ginsenoside 최고 함량은 동제 21시간, 지근 18시간, 세근 12시간 추출하였을 때 각각 23.04, 65.68 295.92 mg/100 ml이었고, 추출시간이 증가할수록 ginsenoside의 총량은 감소하였다. Ginsenoside Rg1 과 Rb1 의 최고 함량은 동제 21시간, 지근 15시간, 세근 12시간 추출하였을 때 각각 5.76, 28.39, 117.83 mg/100 ml 이었고, Rb2 와 Re의 함량은 동체 21시간, 지근 18시간, 세근 9시간 추출하였을 때 각각 5.76, 28.39, 117.83 mg/100 ml이었다. 홍삼으로부터의 총 ginsenoside의 추출비율은 동체 21.3%, 지근 21.1%, 세근 67.1%이었다.

This study was carried out to determine changes in general chemical composition, free sugars, physicochemical properties of extract, and ginsenoside contents depending upon processing methods. Ginseng roots harvested from the same field were employed for the processing into white ginseng (WG), taegeuk ginseng (TG), red ginseng A (RGA, steamed one time), and red ginseng B (RGB, steamed three times). The fat content decreased by increasing duration of treatment and number of steaming treatment. On the other hand, there was no significant variation in contents of ash and carbohydrate depending on processing methods. Contents of sucrose and maltose was higher in Taegeuk and red ginseng than those of white ginseng. Steamed ginseng root (taegeuk and red ginseng root) showed higher amount of water extractable solid than the unsteamed white ginseng, but the variation of crude saponin content was not distinctive depending on processing methods. The contents of total ginsenosides increased by the order of white, taegeuk, red A, and red B root. In summary, chemical composition and total ginsenoside content were different according to part of root and processing methods, thus implies the importance of quality control as well as pharmacological activity of ginseng root.

최근 홍삼을 이용한 물추출물의 추출조건에 따른 ginsenoside 함량 및 기타 성분 함량 변화에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 홍삼을 이용하여 물로 75℃, 85℃, 95℃ 조건으로 추출하였을 때 최고 ginsenoside 함량 은 75℃ 12시간에서 18시간 사이로 연구된바 있다. 홍삼의 ginsenoside 함량은 주근, 지근, 세근 부위별로 다르 지만 대부분의 연구는 홍삼원형을 그대로 분쇄하여 추출하거나 홍미삼을 첨가 추출하여 분석되어지고 있다. 따라서 본 연구는 75℃ 조건에서 홍삼의 주근, 지근, 세근 부위별 물추출 시간에 따른 사포닌 함량 변화를 조사 하였다. 홍삼의 주근과 지근은 0.5∼1cm, 세근은 2cm 내외로 잘라 주근, 지근, 세근을 각각 1kg을 정량하 여 면 주머니에 넣은 다음 20ℓ의 생수가 들어있는 인삼 추출기(용남산업 50ℓ용)에 넣고 75℃로 가열하면서 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21시간 별로 500ml의 추출액을 채취하였다. Total ginsenoside 함량은 점차 증가하여 21시간 에서 23.04mg/100ml로 최고 함량을 나타내었으며 그 이후에는 감소하였다. 지근은 18시간에서 65.68mg/100ml, 세근은 12시간에서 295.92mg/ml로 최고 함량을 나타내었으며, 그 이후에는 감소하였다. 인삼류 제품의 기능성 분 기준이 되는 ginsenoside Rb1과 Rg1 함량의 합은 주근, 세근은 18시간 5.76mg/100ml, 120.90mg/100ml, 지근 15시간 28.39mg/100ml으로 최고 함량을 나타내었다. 홍삼의 주근, 지근, 세근 부위별 물추출액의 ginsenosdie 함량은 세근, 지근, 주근 순으로 높게 나타났으며, 각각 ginsenoside 최고 함량을 나타내는 추출 시간이 다르므 로 주근, 지근, 세근의 함량과 부위별 첨가 시간을 달리하면 Total ginsenoside 함량이 높은 추출물을 얻을 수 있을 것이다.

본 연구는 백삼 추출액의 사포닌 함량을 높이고 품질과 관련된 특성을 증진 시킬수 있는 최적 추출 시간 및 온도를 밝히기 위하여 실시되었다. 백삼의 물 추출액의 총 ginsenosides 함량은 75℃ 에서 18시간 추출액 8.32 mg/10ml, 85℃ 에서 6시간 추출액 5.93 mg/10 ml, 95℃ 에서 6시간 추출액 4.92 mg/10 ml으로 최고의 함량을 나타냈다. 항당뇨 작용을 나타내는 ginsenoside Rb2 와 Re을 합한 최고 함량은 75℃ 에서 18시간 추출액 1.76 mg/10 ml, 85℃ 6시간 추출액 1.34 mg/10 ml, 95℃ 6시간 추출액 0.56 mg/10 ml이었으며, 항암 작용을 나타내는 Rg3 의 함량은 75℃ 에서 36시간 추출액 1.67 mg/10 ml, 85℃ 에서 36시간 추출액 3.13 mg/10 ml, 95℃ 에서 24시간 추출액이 3.56 mg/10 ml이었다. 추출온도와 시간에 따른 이화학성의 변화는 추출온도가 높을수록, 추출시간이 길어질수록 pH는 낮아 졌으나 환원당, 탁도, 당도는 증가하였다. 따라서 백삼추출액을 제조할때 1차 추출에서는 사포닌 최고 함량 추출 온도와 시간으로 추출한 다음 다시 온도를 높게 2차 추출 하여 맛을 증진시켜 혼합하는 방법이 좋을 것으로 생각된다.

In this study, raw ginseng water extract solutions were analyzed to set up the functional saponin content and quality optimization condition. The highest saponin content among the total raw ginseng water extracts was 74.6 mg/100 ml which was extracted at 75℃ for 24 hours. In addition, the saponin content decreased according to the increased extraction temperature and time. The highest total content of Rb2 and Re was 19.9 mg/100 ml at 75℃ for 12 hours which decreased according to the increased extracted temperature and time. The highest prosapogenin (Rg2 + Rg3 + Rh1) content among the total raw ginseng water extracts was 28.6 mg/100 ml which was extracted at 85℃ for 36 hours. The reducing sugar content, sweetness and turbidity were increased according to the increased extraction temperature and time. But pH were decreased according to the increased extracted time.

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.

본 연구는 5 년근의 인삼에서 차광시설의 재배위치에 따른 사포닌의 함량 차이를 검정하였다. 재식 위치별 전행 (1~2행) 에서 연풍과 재래종 주근의 총 사포닌 단위함량은 각각 15.01 mg/g, 21.79 mg/g, 지근은 각각 35.93 mg/g, 43.32 mg/g, 세근은 각각 87.85 mg/g, 105.51 mg/g이었다. 중행 (3~5행) 에서 연풍과 재래종 주근의 총 사포닌 단위함량은 각각 18.73 mg/g, 23.19 mg/g, 지근은 각각 44.92 mg/g, 43.50 mg/g, 세근은 각각 92.97 mg/g, 110.70 mg/g이었다. 후행 (6~7행) 에서 연풍과 재래종 주근의 총 사포닌 단위함량은 각각 21.88 mg/g, 26.68 mg/g, 지근은 각각 38.41 mg/g, 44.89 mg/g, 세근은 각각 101.03 mg/g, 107.06 mg/g이었다. 재배위치에 따른 연풍과 재래종의 주근, 지근 및 세근의 총 사포닌과 주요 사포닌 함량의 차이는 연풍의 주근을 제외하고 모든 부위에서 크지 않았다. PD/PT 비율은 전행 인삼은 중행과 후행에 비하여 낮았으며 뿌리의 부위별로도 차이가 컸다.

본 연구는 박피시간에 따른 백삼의 색택과 일반성분 및 사포닌 함량의 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 백삼 표피의 색택은 박피시간이 길어질수록 양호하였다. 일반성분인 조지방, 조단백질, 지방산 및 아미노산은 박피에 따라 약간 증가하였으나 탄수화물 및 유리당은 감소하였다. 조사포닌과 ginsenosides 함량은 박피에 따라 크게 감소하였다. 박피 인삼의 ginsenosides는 무박피에 비하여 약 20-30% 감소 하였다. 이러한 결과는 백삼의 박피가 색택을 좋게 하지만 인삼의 주요 유효성분인 사포닌 함량의 현저한 감소를 초래하였다.

예로부터 백삼을 제조하는 과정에서 박피작업은 색택을 좋게 하기 위하여 표피의 반점, 병충해 및 생리장해 피해 부위 제거, 한의학적 용도 등을 고려하여 손으로 표피를 제거하였으며, 박피 작업은 건조를 용이하게 하였다. 최근에는 세라믹 박피기 등으로 과다한 박피는 건조 중을 감소시키는 요인이 되기도 한다. 따라서 본 연구는 5분, 10분, 15분간의 박피가 색상, 일반성분, 사포닌 함량의 변화에 미치는 영향을 조사하여 백삼의 제조방법 개선과 품질 평가의 기초 자료로 활용하기 위하여 실시하였다. 백삼 표피의 색택은 박피시간이 길어질수록 양호하였다. 일반성분인 조지방, 조단백질, 지방산 및 아미노산은 박피에 따라 약간 증가하였으나 탄수화물 및 유리당은 감소하였다. 박피에 따른 백삼의 ginsenosides는 무박피 0.94%, 5분 박피 0.73%, 10분 박피 0.69%, 15분 박피 0.61%로, 무박피에 비하여 5분 박피 0.21%, 10분 박피 0.25%, 15분 박피 0.33%가 감소되어 박피를 15분하면 약 30%의 사포닌의 손실이 되는 것으로 나타났다. 박피에 따른 ginsenoside 별 함량은 무박피에 비해 대부분의 종류가 감소하였으며 그 중에서 Re의 함량의 감소가 가장 현저하였다. 그 동안 전통적으로 백삼의 빛깔 개선과 건조방법의 편의성 및 한약재의 수치방법의 하나로 박피작업이 관행적으로 행해지고 있으나 백삼제조 시 박피 작업은 인삼의 유효성분의 유지 보존이라는 면에서는 바람직한 가공법이라고는 할 수 없다고 본다. 더욱이 최근 산지에서 적변삼의 발생이 많아지고 있는데 이러한 적변삼을 백삼 원료로 이용할 경우 표피의 적변을 제거하기 위해 심하게 박피를 할 경우 사포닌 함량의 현저한 손실을 초래할 수 있다는 점에 유의하여야 할 것이다. 지금까지 인삼의 품질은 주로 육안적인 검사를 통한 외관적 특징을 중시하여 왔으나 앞으로는 외관적 특징도 중요하지만 인삼의 약효성분을 유지보존 할 수 있는 가공법에 초점을 맞추어 가공기술을 개발하고 발전시켜 나가야 할 것이다.

인삼 재배에 있어서 중요한 문제점 중의 하나는 전열과 후열의 광도 및 온도 조건이 달라 후열 인삼의 중량이 전열 내지 중열 재식 인삼의 50-70%에 불과하다는 것이다. 이상과 같이 인삼 재배에 있어서 재식 위치가 인삼의 생육 및 수량에 미치는 영향에 관한 연구는 보고되었으나 재식 위치가 사포닌의 함량에 미치는 영향에 관한 연구는 보고되지 않았다. 따라서 본 연구는 인삼의 재식 위치 및 크기가 사포닌 함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 연풍에서 주근의 전행, 중행, 후행의 진세노사이드 총 함량은 각각 15.01mg/g, 18.73mg/g, 21.88mg/g, 지근 35.93mg/g, 44.92mg/g, 38.41mg/g, 세근 87.86mg/g, 92.97mg/g, 100.92mg/g으로 후행 또는 중행에서 증가하는 경향이었으나 주근에서만 유의성이 인정되었다. 재래종에서 주근의 전행, 중행, 후행의 진세노사이드 총 함량은 각각 21.79mg/g, 23.19mg/g, 26.68mg/g, 지근 43.33mg/g, 43.49mg/g, 44.89mg/g, 세근 105.50mg/g, 110.71 mg/g, 107.06mg/g으로 후행 또는 중행에서 증가하는 경향이었으나 유의성은 인정되지 않았다. 연풍에서는 주근, 지근 및 세근의 사포닌은 소형, 재래종에서는 주근의 사포닌은 대형, 지근의 사포닌은 소형에서 많은 경향이었으나 세근의 사포닌은 일정한 경향이 없었다. 단위 무게당 진세노사이드 함량은 연풍과 재래종에서 후행>중행>전행 순이었으나 뿌리 개체당 진세노사이드 함량은 전행에서 많았다.