Pharmacognostical Studies on the "DangYak"

당약의 생약학적 연구

Abstract

A Korean folk medicine, "DangYak (當藥)" has been used as a bitter stomachic in Korea. With regard to the botanical origin of this crude drug, it has been considered to be from Swertia species (Gentianaceae), but there was no pharmacognostical confirmation on it. In this study, the morphological and anatomical characteristics of three Swertia species growing in Korea, Swertia japonica Makino, S. pseudochinensis Hara and S. tetrapetala Pall. were compared to clarify the botanical origin of "DangYak". As a result, it was determined that the commercial "DangYak" from Korean traditional market was proved to be the whole plant body mixture of Swertia japonica and Swertia pseudochinensis.

재료 및 방법

재료 −실험에 사용된 비교식물 및 시장품은 부산대학교 약학대학 생약학교실에 소장하고 있다.

a) 비교식물

1. 쓴풀 Swertia japonica Makino: 부산시 금정산(No. 5001~5010), 경상남도 신불산(No. 5011~5020), 제주도 한라산(No. 5021~5025)에서 채집하였다.

2. 자주쓴풀 Swertia pseudochinensis Hara: 부산시 금정산(No. 5026~5030), 경상남도 신불산(No. 5031~5035), 경상남도 천성산(No. 5036~5040)에서 채집하였다.

3. 네귀쓴풀 Swertia tetrapetala Pall.: 경상남도 가지산(No. 5041~5050), 경상남도 지리산(No. 5051~5060), 강원도 설악산(No. 5061~5065)에서 채집하였다.

b) 시장품「당약」: 부산시 구서시장(No. 50), 부산시 대교동 대교인삼집(No. 51), 경상남도 진주시 서부시장(No. 52), 대구광역시 중앙동 삼성약업사(No. 53), 서울특별시 경동시장 신흥상회(No. 54)에서 구입하였다.

방법 −시장품 「당약」이 개화기의 전초였으므로, 비교식물 또한 개화기의 꽃, 잎, 줄기 및 뿌리를 채집한 후, 이전에 보고한 실험방법7-9)에 따라 꽃은 화관과 악편을, 잎은 주맥과 엽육의 횡절면을, 줄기는 지상에서 3 cm 부위의 횡절면을, 뿌리는 지하 3 cm 부위의 횡절면과 종절면을 Doska microslicer를 이용하여 30~50 μm 두께의 절편을 절취하였다. 필요에 따라서 chloral hydrate, eau de javelle, methylene blue등을 처리하여 Olympus A041 광학현미경 및 OlympusSZH 10 입체현미경을 사용하여 비교 검토하였다.

 

결과 및 고찰

비교 식물의 외부 및 내부 형태

1. 쓴풀 Swertia japonica Makino

a) 외부형태

잎은 선형(線形)~광선형(廣線形)으로 나비 0.5~1.2 cm, 길이 1.5~4 cm이었으며, 가장자리가 약간 뒤로 말려 있었다. 줄기는 약간 네모지고 자주 빛을 띠었다. 악(萼)은 다섯 갈래로 나누어져 있었고(Fig. 1-A), 열편(裂片)은 나비 3~5 mm, 길이 7~12mm이었으며, 선형(線形)~선상피침형(線狀披針形)이었다. 화관(花冠)은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 열편은 나비 3~5 mm, 길이 6~15 mm이었으며, 광피침형(廣披針形)으로 5개의 유관속이 길게 뻗어 있었다(Fig. 1-B).

b) 내부형태

잎(Fig. 1-C, D): 주맥부의 횡절면에 있어서 잎의 윗면은 약간 함몰한 반면 아래면은 돌출해 있었다. 잎의 위쪽 표피세포는 타원형~장방원형이었고, 접선방향의 직경은 20~50 μm, 방사방향의 직경은 10~20 μm(이하 간단히 20~50×10~20 μm로 표기함)이었으며, 표면에 파상(波狀)의 돌기가 있는 각피 층이 침착해 있었다. 유관속은 직경 80~100 μm의 원형의 병립유관속10)이었으며, 아래쪽 표피 아래의 유세포(柔細胞)는 유원형으로 직경 20~50 μm이었다. 잎의 아래면의 표피세포는 직경 20~60×20~30 μm이었고, 윗면과 마찬가지로 파상의 각피층이 존재하였다. 엽육부의 횡절면에 있어서 윗면 표피세포는 주맥부보다 약간 컸으며, 책상조직은 장원형~장방형으로 직경 20~50 μm의 유세포로 이루어져 있었다. 유관속은 직경 30~50 μm의 유원형의 병립유관 속이었다. 잎의 가장자리에는 세포간극이 현저하게 관찰되었다.

Fig. 1.Detailed drawings of Swertia japonica. A, calyx; B, corolla; C, diagram of the transverse section of the leaf; D, detailed drawing of the transverse section of the midrib, E: diagram of the transverse section of the stem, F: diagram of the transverse section of the root.

줄기(Fig. 1-E, 2-A): 횡절면은 유원형(類圓形)이었으며, 네개의 돌출한 능(陵)이 존재하였다. 최외층은 유원형~장방형의 표피세포로 이루어져 있었고, 직경 20~50 μm이었으며, 파상(波狀)돌기의 각피층이 침착해 있었다. 1차 피층은 유원형의 유세포로 이루어져 있었고, 직경 20~60 μm이었으며, 세포간극이 존재하였다. 내피세포는 장방형으로 직경 10~40 μm이었다. 목부에 내접해서 사부가 산재해 있었으며 양립유관속이었으며, 목부는 목부유조직, 목부섬유 및 도관으로 이루어져 있었고, 섬유는 직경 10~30 μm이고, 도관은 직경 20~50 μm이었다. 목부유조직은 약간 목화되어 있는 것도 존재하였다. 수는 명료하였고, 중앙부에 큰 수강이 존재하였다.

Fig. 2.Detailed drawings of the transverse section of the stem (A) and the root (B) of S. japonica.

뿌리(Fig. 1-F, 2-B): 횡절면은 유원형이었고, 최외층은 5~13개의 딸세포11)로 나누어진 직경 30~70 μm의 내피세포로 되어 있었으며, 내피의 세포막은 코르크화12) 및 목화13)되어 있었다. 내피에 내접해서 장방형~장원형의 유세포가 3~6 층 배열해 있었고, 유세포의 직경은 20~60 μm이었다. 2차 피층 아래에 사부가 산재해 있었고, 또한 목부의 바깥쪽 수(隨) 부위에도 양립유관속이 산재해 있었다. 목부는 도관, 목부섬유 및 목부유세포로 이루어져 있었고, 도관의 직경은 50~90 μm이었으며, 섬유의 직경은 10~30 μm이었다. 수에는 큰 수강이 존재하였다.

2. 자주쓴풀 Swertia pseudochinensis Hara

a) 외부형태

잎은 피침형으로 나비 0.5~1.3 cm, 길이 2~4.5 cm이었고, 양끝이 좁은 모양이었다. 줄기는 약간 네모지고 흑자색이었다. 악은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 열편은 나비 3~5 mm, 길이 7~15 mm이었으며(Fig. 3-A), 선형~피침형이었다. 열편의 선단부에는 거치가 있었다. 화관(Fig. 3-B)은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 열편은 나비 4~7 mm, 길이 10~17 mm로 쓴풀보다 큰 편이었다. 모양은 광피침형(廣披針形)으로 쓴풀과 같이 5개의 유관속이 길게 뻗어 있었다.

Fig. 3.Detailed drawings of Swertia pseudochinensis. A, calyx; B, corolla; C, diagram of the transverse section of the leaf; D, detailed drawing of the transverse section of the midrib, E: diagram of the transverse section of the stem, F: diagram of the transverse section of the root.

b) 내부형태

잎(Fig. 3-C, D): 주맥부의 횡절면에 있어서 잎의 윗면은 거의 평탄하였고, 아래면은 돌출해 있었다. 상면 표피세포는 장타원형~유원형이었고, 직경 20~50×10~25 μm이었으며, 표면에 파상(波狀)의 돌기가 있는 각피층이 침착해 있었다. 유관속은 직경 70~90 μm의 유원형의 병립유관속이었다. 잎의 아래면 표피 아래의 유세포는 직경 20~50 μm이었다. 아래면의 표피세포는 직경 20~50×15~25 μm이었으며, 잎의 윗면과 마찬가지로 파상의 각피층이 존재하였다. 엽육부의 횡절면에 있어서 윗면의 표피세포는 주맥부보다 약간 컸으며, 책상조직은 다른 2종의 비교식물과는 달리 명료하였고 2층으로 이루어져 있었으며, 직경 20~30×30~50 μm이었다. 유관속은 직경 30~50 μm의 원형~타원형의 병립유관속이었다. 잎의 가장자리의 모양은 쓴풀과 유사하였다.

줄기(Fig. 3-E, 4-A): 횡절면은 유원형이었으며, 쓴풀 보다 더 큰 4개의 능이 존재하였다. 최외층은 유원형~장방형의 표피세포로 이루어져 있었고, 직경 20~60 μm이었으며, 파상돌기의 각피 층이 침착해 있었다. 1차 피층은 유원형의 유세포로 이루어져 있었고, 직경 20~55 μm이었으며 세포간 극이 존재하였다. 내피세포의 직경은 20~40 μm이었다. 목부의 형태는 쓴풀과 유사하였으며, 섬유는 직경 10~25 μm, 도관은 직경 30~55 μm이었다. 수는 명료하였고, 중앙부에 큰 수강이 존재하였다.

Fig. 4.Detailed drawings of the transverse section of the stem (A) and the root (B) of S. pseudochinensis.

뿌리(Fig. 3-F, 4-B): 횡절면은 유원형이었고, 최외층은 10~30개의 딸세포로 나누어진 직경 20~50 μm의 내피세포로 이루어져 있었고, 내피의 세포막은 쓴풀과 같이 코르크화 및 목화되어 있었다. 내피에 내접해서 장원형의 유세포가 4~7 층 배열해 있었고, 유세포는 직경 20~70 μm이었다. 유관속의 형태는 쓴풀과 마찬가지로 2차 피층 아래에 사부가 산재해 있었으며, 또한 목부 바깥쪽의 수 부위에도 양립유관속이 산재해 있었다. 도관은 직경 40~90 μm이었고, 섬유는 직경 15~35 μm이었다. 수에는 큰 수강이 존재하였다.

3. 네귀쓴풀 Swertia tetrapetala Pall.

a) 외부형태

잎은 피침형으로 나비 0.7~1.5 cm, 길이 2~4.5 cm이었다. 줄기는 네모지고 연한 초록색이었다. 악은 다섯 갈래로 나누어져 있었고(Fig. 5-A), 열편은 피침형이며 나비 5~8 mm, 길이 10~20 mm로 비교식물 중 가장 넓고 길었다. 화관(Fig. 5-B)은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 열편은 장타원형이며 나비 6~12 mm, 길이 12~21 mm로 비교식물 중 가장 컸다. 쓴풀과 자주쓴풀과는 달리 7 개의 유관속이 길게 뻗어 있었다.

Fig. 5.Detailed drawings of Swertia tetrapetala. A, calyx; B, corolla; C, diagram of the transverse section of the leaf; D, detailed drawing of the transverse section of the midrib, E: diagram of the transverse section of the stem, F: diagram of the transverse section of the root.

b) 내부형태

잎(Fig. 5-C, D): 주맥부의 횡절면에 있어서 잎의 윗면은 약간 함몰해 있는 반면, 아래면은 돌출해 있었다. 윗면의 표피세포는 장타원형~유원형이었고, 직경 20~70×15~40 μm로 비교식물 중 가장 컸으며, 표면에 파상의 돌기가 있는 각피층이 침착해 있었다. 유관속은 직경 80~120 μm의 병립유관속이었다. 아래면 표피 아래의 유세포는 직경 20~65 μm이었다. 아래면 표피세포의 직경은 20~70×15~35 μm이었으며, 윗면과 마찬가지로 파상의 각피 층이 존재하였다. 엽육부의 횡절면에 있어서 윗면의 표피세포는 주맥부보다 약간 컸으며, 책상조직은 불명료하였고, 장원형~타원형으로 직경 25~70 μm의 유세포로 이루어져 있었다. 유관속은 직경 30~70 μm의 유원형의 병립유관속이었으며, 잎의 가장자리는 쓴풀과 유사하였다.

줄기(Fig. 5-E, 6-A): 횡절면은 사각형이었고, 쓴풀이나 자주쓴풀과는 달리 뚜렷한 능이 관찰되지 않았으며, 최외층은 장타원형~유원형의 표피세포로 이루어져 있었고, 직경 30~70 μm이었으며, 파상돌기의 각피층이 침착해 있었다. 1차 피층은 직경 20~80 μm의 장타원형의 유세포로 이루어져 있었으며 세포간극이 존재하였다. 내피세포의 직경은 20~50 μm이었다. 목부의 형태는 쓴풀과 유사하였으며, 섬유의 직경은 10~30 μm, 도관의 직경은 35~80 μm이었다. 도관의 직경은 비교식물 중 가장 컸다. 수의 중앙부에는 큰 수강이 존재하였다.

Fig. 6.Detailed drawings of the transverse section of the stem (A) and the root (B) of S. tetrapetala.

뿌리(Fig. 5-F, 6-B): 횡절면은 유원형이었으며, 최외층은 5~15개의 딸세포로 나누어진 직경 20~60 μm의 내피세포로 이루어져 있었고, 내피의 세포막은 쓴풀과 같이 코르크화 및 목화되어 있었다. 내피에 내접해서 장원형의 유세포가 4~8 층 배열해 있었으며, 유세포의 직경은 30~90 μm으로 비교식물 중 가장 컸다. 유관속의 형태는 쓴풀과 마찬가지로 양립유관속이었으며, 도관의 직경은 50~110 μm, 섬유의 직경은 15~35 μm이었다. 도관의 직경 또한 비교식물 중 가장 컸다.

시장품 「당약(當藥)」

a) 외부형태(Photo 1): 시장품은 길이 25~30 cm의 크기로 절단되어 있었으며, 줄기는 약간 네모지고, 자주 빛이 도는 것과 흑자색을 띄는 것이 섞여 있었다. 잎은 선형~피침형으로, 나비 3~7 mm, 길이 1.5~3.5 cm이었다. 악은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 열편의 모양은 선형~피침형으로, 나비 3~5 mm, 길이 7~13 mm이었다. 화관은 다섯 갈래로 나누어져 있었고, 각각의 열편은 광피침형으로 나비 3~6 mm, 길이 6~15 mm이었다. 매우 쓴 맛이었다.

Photo 1.Commercial “DangYak” from Korean traditional market.

b) 내부형태: 잎, 줄기 및 뿌리의 내부구조는 쓴풀 S. japonica 및 자주쓴풀 S. pseudochinensis와 완전히 일치하였다.

 

결 론

1. 우리나라에 자생하는 쓴풀, 자주쓴풀, 네귀쓴풀의 Swertia 속 식물 3 종에 대하여 잎, 악, 화관의 외부형태, 잎의 횡절면에 있어서의 주맥의 형상, 표피세포의 크기, 엽육부에 있어서 책상조직의 유무, 줄기의 횡절면에 있어서 그 형상, 유세포의 크기, 도관의 크기, 뿌리의 횡절면에 있어서 내피의 형상, 도관의 크기 등의 형태학적 요인을 조직학적으로 비교 검토한 결과, 각각의 종을 명확히 구분할 수가 있었다. 각종의 외부·내부형태학적 특징을 요약하면 Table I, II와 같다. 즉, 외부형태학적으로는 세 가지 비교식물 중 네귀쓴풀의 악의 길이와 화관의 길이가 가장 길었으며 화관의 나비 또한 가장 넓었다. 화관의 길이에 있어서는 자주쓴풀이 쓴풀보다 조금 더 길었다. 특징적으로 네귀쓴풀의 화관의 열편에는 다른 두 종과는 달리 7개의 유관속이 뻗어 있었다. 또한, 줄기의 외부형태에 있어서 네귀쓴풀의 경우 다른 두 종과는 달리 네 모서리의 뚜렷한 능이 관찰되지 않았다. 내부형태학적으로는 네귀쓴풀의 주맥부의 횡절면에 있어서 잎의 윗면표피세포의 크기가 가장 컸으며, 자주쓴풀의 경우 엽육부에서 다른 두 종과는 달리 2층의 책상조직이 명확하게 관찰되었으며 뿌리의 내피세포를 둘러싸고 있는 딸세포의 수가 다른 두 종보다 많았다. 네귀쓴풀의 줄기의 표피세포의 크기 및 뿌리에서의 도관의 크기가 가장 컸다. 쓴풀의 경우, 뿌리의 내피세포의 크기가 다른 두 종보다 조금 더 큰 경향을 보였다.

Table I.The external morphological characteristics of three Swertia species from Korea

Table II.The internal morphological characteristics of three Swertia species from Korea

2. 비교식물에 대한 외부 및 내부형태학적 특징을 바탕으로 시장품「당약」을 비교조직학적으로 검토한 결과, 시장품「당약」은 쓴풀 Swertia japonica Makino 및 자주쓴풀 Swertia pseudochinensis Hara의 개화기의 전초를 기원으로 함을 알 수 있었다. 이것은 Swertia속 식물로서 우리나라에 가장 많이 분포하는 식물인 쓴풀과 자주쓴풀의 외부형태가 매우 유사하므로 채약자가 함께 채집하였기 때문이라고 생각된다.

3. 시장품「당약」은 전초의 건조품으로 대부분 파쇄 및 절단된 상태로 육안에 의한 식물 종의 구별은 불가능했지만, 시장품과 형태가 유사한 비교 식물들을 조직학적으로 비교 검토한 결과, 명확한 동정이 가능하였다.

List of abbreviations: cse, secondary cortex; cu, cuticular; en, endodermis; ep, epidermis; epl, lower epidermis; epu, upper epidermis; i, intercellular space; m, pith; mca, pith cavity; p, parenchyma cell; pa, palisade tissue; s, sieve tube; v, vessel; wf, wood fiber.