본 연구는 인삼 사포닌(Ponax ginseng C.A. Meyer)이 수영운동을 부하시킨 웅성 횐쥐(Sprague-Dawley 계, 360 $\pm$ 40 9)의 대퇴근 크레아틴 키나제(Creative Kinase, CK: E.C. 2.7.3.2) 동위효소 활성에 미치는 영향을 연구하였다. 운동군은 3시간 동안 수영운동시켰으며 ,인삼군은 인삼 사포닌을 체중 Kg 당 120 mg 복강투여하였다. 인삼 사포닌을 투여한 운동군은 수영운동 1시간 전에 인삼 사포닌을 투여한 후 3시간 동안 수영시켰다. 인삼군의 MB-CK의 활성은 대조군보다 유의하게 증가하였다(P<0.01). 또한 인삼 비투여 운동군과 인삼 투여 운동군에서의 MM-CK활성은 대조군보다 각각 현저하게 증가하였고(P < 0.01와 P < 0.05), 특히 인삼 투여 운동군에서 BB-CK활성이 대조군보다 유의하게 증가하였다(P < 0.01). 인삼 사포닌은 일반적으로 CK-동위효소의 활성을 증가시키고, 운동은 MM-CK의 활성을 현저하게 증가시켰으며, 인삼 투여 운동군에서 BB-CK의 활성이 인삼 비투여 운동군보다 현저하게 증가하였다. 따라서 인삼 사포닌과 운동이 CK동위효소 활성에 상승의 효과를 나타내는 것으로 생각된다.
인삼은 재배적지에 대한 선택성이 매우 강한 식물이며, 기후 토양 등의 자연환경이 적당하지 않으면 인삼의 생육이 곤란하고, 생육이 가능하더라도 생산된 인삼의 형태, 품질 및 약효에서 현저한 차이를 나타내고 있다. 이러한 인삼의 식물학적 특성이 우리나라에서는 최적의 환경조건으로 인정되어 고려인삼은 세계적으로 최고의 품질로 높이 평가되는 이유이다. 하지만 실질적인 인삼의 생리활성물질에 대한 연구는 서구열강 및 일본에 의해 대다수 연구, 발표되었으며 또한 인삼의 우수성을 인정하여 넓은 영토와 수많은 과학적 지식으로 고려인삼의 우수한 품질을 앞서가려 하고 있는 것이 현실정이다. 특히 중국의 넓은 인삼재배면적에서 값싸게 생산된 인삼이 한국시장을 위협하고 있으며, 미국과 캐나다에서 수많은 연구비를 투자하여 자국삼인 화기삼의 홍보를 대대적으로 함으로서 전세계의 인삼시장의 변화를 유도하고 있고, 호주, 뉴질랜드에서도 청정인삼을 내세워 한국 및 전세계 인삼시장을 잠식해가고 있다. 이런 변화에 의하여 한때 인삼의 종주국으로 전세계의 인삼시장을 석권했던 한국의 고려인삼이 과거의 위상을 점차 잃어 가고 있는 실정이다. 따라서 인삼재배면적이 경쟁국과 비교해 상대적으로 열세인 한국의 고려인삼이 선택할수 있는 방법은 비록 생산은 적더라도 고부가가치인삼을 생산하여 명품화로 가야 할 것으로 생각된다. 명품화를 위해서는 우선 고려인삼의 효능을 밝혀 고기능성을 입증해야하고, 재배생산단계에서부터 농약, 중금속등에 노출되지 않고 병에 자유로운 청정재배를 통해 명품화를 이룩해야 하며, 특히 제품의 생산 및 유통단계에서 표준화를 통해서 전세계의 소비자가 믿고 사용할수 있도록 해야 할 것이다. 또한 인삼에만 함유된 인삼사포닌(ginsenoside)은 배당체로서 여러 미생물에 의하여 당사슬이 끊어짐으로서 새로운 사포닌이 등장하게 되는데 이러한 사포닌이 각종 함암, 면적, 치매, 관절등에 탁월한 효능을 보임으서 많은 연구들이 진행중에 있으며, 특히 인삼에만 함유된 것으로 알고 있었던 ginsenoside가 돌외(한약재명 칠엽담)에도 함유되어 있고 일부 성분은 미생물을 통해서 변환시킴으로 서 값비싼 인삼사포닌을 생장이 빠르면 비교적 값싼 돌외 사포닌으로부터 생산할수 있게 되었다. 본 세미나에서는 각종 미생물을 이용하여 인삼의 사포닌을 변환시키고 돌외 사포닌인 gypenoside를 ginsenoside로 변환시켜 대량생산할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.
본 연구는 인삼 사포닌이 수영으로 훈련된 웅성 흰 쥐의 혈청 alanine aminotransferase 활성에 미치는 영향을 연구하였다. 훈련군은 50일간 수영훈련시켰으며, 인삼군은 체중 Kg 당 150mg의 인삼 사포닌을 2주간 구강 투여하였다. 인삼 사포닌을 투여한 훈련군은 수영훈련 종료일 직전 2주간에 걸쳐 체중 Kg 당 150mg의 인삼 사포닌을 구강 투여하였다. 훈련군의 혈청 ALT 활성과 인삼군의 혈청 ALT 활성은 대조군 보다 각각 약 72.89%와 57.14%로 유의성 있게 증가하였다. 실험군인 인삼 투여 훈련군과 인삼 비투어 훈련군의 혈청 ALT 활성은 대조군인 비투여 및 비훈련군 보다 각각 79.31% 및 69.66%로 유의성 있게 증가하였다. 인삼 투여훈련군을 인삼 비투어 훈련군과 비교하여 본다면 인삼 사포닌의 영향은 무의성으로 나타났다. 따라서 훈련 및 인삼 사포닌은 각각 흰 쥐의 혈청 ALT 활성을 뚜렷하게 증가시키나, 인삼 투여 훈련군의 경우 인삼 사포닌은 훈련으로 인해 증가된 흰 쥐의 혈청 ALT 활성을 더욱 상승시키지는 않는 것으로 생각된다.
인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)뿌리 절편을 효소원으로 사용하여 $^14C$-acetate로부터 제조한 방사성 인삼사포닌을 함유한 인삼 사포닌 분획 조제물을 High performance liquid chromatography방법으로 분리하여 각 glycosides의 함량과 비 방사능을 측정하였다. 1mg의 $^14C$-표지사포닌을 함유한 인삼 사포닌을 쥐에게 구경 투여하고 1시간후 혈청 및 간장으로부터의 추출물을 분석한 결과 혈청이나 간의 경우 모두 사포닌 투여후 회수된 매탄올-물층의 방사능이 빠른 속도로 경감되었으나 방사능이 어느 수준 이하가 되면 방사능 소멸속도가 크게 저하되는 것으로 보아 일정수준의 인삼사포닌은 비교적 오래 혈청이나 간에 잠재하는 것으로 사료된다. 각 glycosides에 따라 흡수정도는 다르나 0.1%-1%정도 흡수된 것으로 확인되었고 간에서의 인삼 사포닌의 농도는 인삼 사포닌 투여후 상당기간 $10^{-6}$%-$10^{-5}$%수준을 유지할 것으로 예상된다.
인삼사포닌이 벼(Oryza sativa L.)의 초기생장 및 발아에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 볍씨를 $10^{-4}$% 사포닌용액에 침종시킨 후, ${\circ}C$에서 성장시켰다. 인삼사포닌용액($10^{-4}$%)에 60시간 동안 침종한 볍씨(시험군)는 증류수에 침종한 대조군에 비해 시간에 따른 생장이 촉진(약 10%)되었으며, 잎의 출현시기도 통계적으로 빨랐다. 또한, 볍씨 발아시의 주요효소인 amylase의 활성을 12, 24, 48, 72시간 침종한 볍씨파쇄액에서 조사한 결과, 시험군이 대조군에 비해 각각 1.27, 1.58, 1.69, 1.49배 촉진되었으며, in viro 실험의 결과도 $10^{-5}$%사포닌 존재하에서 대조군에 비해 활성이 약 30% 증가하였다. 이상의 결과로 부터 인삼사포닌의 벼의 발아에 기능하는 amylase를 활성화하여, 벼의 발아 및 초기생장을 촉진하는 것으로 해석된다.
1) 인삼 사포닌을 5% 황산으로 가수분해하여 TMS화 한 후 GC로 분석한 결과 인삼중의 모든 사포닌을 diol계 사포닌과 triol계 사포닌으로 나누어 분석할 수 있었다. 2) 시료중의 전체 diol계(PD)와 triol계(PT) 사포닌을 ginsenoside Rb$_1$과 Rg$_1$의 양으로 각각 환산하여 표시하고 미삼에는 백삼에 비해 diol계 사포닌의 함량이 많은 것을 이용하여 PD/PT글 구하고 여기에서 구해진 비를 이용하여 시료중의 백삼 및 미삼의 이론적 함량을 구할 수 있었다. 3) 이 방법의 검출 한계는 백삼의 양으로 0.14$\mu$g이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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