• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1046-1055
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• 2021

바닐린은 천연 바닐라의 주요 향미 화합물이며 식품, 음료, 향수, 제약 산업 및 기타 응용 분야에서 광범위하게 사용된다. 바닐린은 화학합성법, 바닐라 꼬투리를 이용한 식물추출법, 천연 전구체를 이용한 생물전환법, 그리고 포도당을 사용한 직접 발효법에 의해 생산될 수 있다. 현재 상업적으로 이용 가능한 대부분의 바닐린은 큐어링 공정을 거쳐 얻어진 바닐라 꼬투리에서 추출하는 방법과 구아이아콜과 글리옥실산을 원료로 사용하여 화학적 합성법에 의해 생산된다. 환경 문제, 건강 준수, 천연 원료에 대한 선호, 천연 바닐라의 제한된 공급 및 치솟는 가격으로 인해 생명 공학 기반 바닐린 생산은 유망한 대안으로 간주된다. 페룰산, 유제놀, 이소유제놀, 리그닌을 포함한 여러 천연 전구체를 대사하고 바닐린을 축적할 수 있는 많은 미생물이 선별되고 평가되면서, 상업적으로 실행 가능한 생산 기술 개발을 위해 많은 노력을 기울였다. 본 총설은 이러한 천연 전구체를 사용하여 천연 바닐린의 생물공학적 생산에 대한 최근의 발전을 간략하게 설명한다. 또한, 포도당에서 바닐린의 새로운 생합성 경로를 기반으로 재생 가능한 탄소원에서 천연 바닐린을 생산하기 위한 최신의 개발 전략과 생산 농도를 높이는 데 발생하는 문제를 극복하기 위한 적절한 해결방안을 소개한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1206-1211
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• 2015

국내산 적포도주스의 이화학적 특성과 색도 값, 항산화 활성 및 항산화 성분을 측정하고 그 상관성을 조사하였다. 이화학적 특성은 가용성 고형분, 환원당, 적정산도와 pH 값을 측정하였으며, 색도는 분광광도계와 Hunter 색차계로 측정하였다. 항산화 활성은 1,1-diphenlyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성, ferric ion reducing antioxidant power(FRAP) 방법과 oxygen radical absorbance capacity 방법으로 측정하였으며, 항산화 성분으로는 총 페놀 화합물, 총 플라보노이드 화합물, 총 안토시아닌 함량과 high performance liquid chromatography(HPLC)에 의하여 5종의 폴리페놀 화합물을 정량하였다. 가용성 고형분 함량은 12.13~15.97%, 환원당은 13.93~21.93%, 적정산도와 pH는 각각 0.40~0.70%, 2.86~3.21이었으며 시판 포도주스의 산도가 제조품에 비하여 낮았다. 분광법으로 측정한 color hue 값은 제조품이 시판품보다 높은 반면에, color intensity 값은 시판주스가 높게 나타났다(P<0.05). Hunter L, a, b 값들은 제조품과 시판품의 차이가 거의 없었다. 항산화 활성과 총 페놀 화합물의 함량은 시판 포도주스가 높았으며, HPLC에 의하여 gallic acid, caffeic acid, ferulic acid, catechin, quercetin, kaempferol을 정량하였을 때, gallic acid, cat echin, quercetin이 모든 시료에서 검출되었다. 총 페놀 화합물 함량은 모든 항산화 활성과 높은 상관성을 보였으며, 총 플라보노이드 화합물 함량 역시 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성과 상관성을 보였다. FRAP 활성의 경우 색도 값들과 매우 높은 상관성을 보였으며, 특히 color intensity 값과 가장 높은 상관성을 보였다(r=0.9478). 총 페놀 화합물 함량은 color intensity, color hue 값과도 각각 정, 부의 높은 상관성을 보였다. 따라서 분광계를 이용하여 적포도주스의 색도 값을 간편하게 측정하여 항산화능을 예측하는 것이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.843-852
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• 2010

옥수수를 이용한 고품질의 가공식품을 개발하기 위한 연구의 일환으로 옥수수의 품종별 및 가열처리에 따른 기능성 폴리페놀화합물인 hydroxycinnamic acid derivatives(HADs) 및 안토시아닌 색소의 함량 변화를 조사하였다. 국내산 3가지 옥수수 품종(찰옥수수, 감미옥수수 및 사료용 옥수수)의 일반성분 함량을 측정한 결과, 수분함량은 4.13~10.07%, 무질소화합물 65.57~81.75%, 단백질 6.51~15.15%, 지방 3.16~12.35%, 섬유소 2.09~7.81%, 회분 1.40~1.96% 범위로, 찰옥수수의 일반성분의 함량은 비슷하였으나 감미종 옥수수는 찰옥수수보다 단백질과 지방 함량이 높은 반면, 당 함량은 낮았으며, 특히 감미종 중 감미옥 품종은 지방과 섬유소 함량이 옥수수 품종 중 가장 높은 함량을 나타내었고, 사료용 옥수수는 단백질 및 지방 함량이 매우 낮았으며, 특히 단백질 함량은 옥수수 품종 중 가장 낮았다. 옥수수 품종 중 찰옥수수는 5가지 HADs 함량이 골고루 분포하고 있는 반면, 사료용 옥수수는 2가지 FCAs의 함량은 낮은 반면, 3가지 PCs 함량이 가장 높았으며, 특히 P3394 품종이 가장 높았다. 감미 옥수수는 찰옥수수보다 FCAs의 함량은 대체로 높은 반면, PCs는 사료용보다 적어 대체로 찰옥수수와 사료용 옥수수의 중간 정도의 HADs 함량을 나타내었다. 찰옥수수 품종 중 박사찰옥수수의 총 안토시아닌 색소 함량은 2.03 mg/g(건물중), 알록이찰옥수수는 3.43 mg/g, 그리고 흑찰옥수수의 함량은 4.35 mg/g으로서 흑미백찰옥수수의 총 안토시아닌 색소 함량이 가장 높았다. 가열처리에 따라 흑찰옥수수의 2가지 FCAs는 다소 증가한 반면, 3가지 PCs는 거의 변화가 없었으며, 가열처리 중 볶음, retort 및 팽화처리는 FCAs를 증가시켰고 특히 팽화처리 시 크게 증가하였다. 가열처리에 따른 흑찰옥수수의 총 안토시아닌 색소 함량을 측정한 결과, 대조구 함량은 4.35 mg/g이었으나 retort 처리(4.45 mg/g) 경우를 제외하고 대부분 가열처리에 따라 함량이 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 팽화처리 경우 안토시아닌 함량이 크게 감소하여 거의 소실되었다. 흑미백찰옥수수로부터 주된 안토시아닌 색소인 pelargonidin 3-glucoside(P3G)를 분리 및 동정하였으며, 가열처리에 따른 P3G의 함량 변화를 측정한 결과, retort 처리 경우 함량이 다소 증가한(20.03 mg%) 반면, 그 외 볶음, 마이크로파 및 압출성형 처리에 의해 대체로 감소하였으며, 특히 팽화처리 경우 색소가 거의 소실되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 옥수수의 기능성성분인 HADs 및 안토시아닌 색소 함량은 옥수수 품종 및 가공처리에 따라 다소 달라짐을 알 수 있었으며, 특히 옥수수 품종 중 항암, 항고혈압, 항당뇨 및 항노화성 FCAs 및 안토시아닌 색소 함량이 높은 흑찰옥수수의 대량 보급과 더불어 고압가열처리(retort)에 의한 고품질의 흑찰옥수수 가공품 개발이 요구된다.

• 한국잡초학회지
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• 제5권2호
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• pp.121-130
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• 1985

맥류작물(麥類作物)(밀.호밀) 잔여물(殘餘物)에 존재(存在)하는 phenolic compounds를 抽出(추출) 분리(分離) 동정(同定) 및 이들 작물(作物)이 주요(主要) 생육기간중(生育期間中) total phenol 함량(含量)을 측정(測定)하고, 동정(同定)된 주요(主要) 표준(標準) pheonlic compounds 및 잔여물(殘餘物) 수용추출액(水溶抽出液)이 벼와 잡초(雜草)의 발아(發芽) 및 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 밀과 호밀의 잔여물(殘餘物)로부터 동정(同定)된 phenolic compounds는 p- coumaric, p-hydroxybenzoic, vanillic, ferulic, salicylic, syringic산(酸) 등(等)이었다. Total pheonl 함량(含量)은 출추기(出穗期)에 호밀짚 0.1803%, 밀짚 0.1702%로 분얼기(分蘖期) 및 출수기(出穗期)에 비(比)해 많았고, 모든 시기(時期)에서 뿌리보다 짚 부위(部位)가 높았다. 표준(標準) Phenolic compounds의 종류(種類), 농도(濃度) 및 잡초(雜草)의 종(種)에 따라 발아(發芽) 및 생육(生育)에 다양(多樣)한 반응(反應)을 나타내었는데, 벼, 피, 너도방동산이, 쇠비름, 참비름, 바랭이, 명아주는 처리(處理)한 phenolic compounds의 농도(濃度)가 증가(增加)함에 따라 발아(發芽) 생육(生育)에 억제효과(抑制效果)를 나타내었으나, 가래의 경우(境遇) 처리초기(處理初期)엔 발아(發芽) 및 신초생육이 현저(顯著)하게 촉진(促進)되나, 처리후(處理後) 45일(日)째 p-hydroxybenzoic 산(酸) $10^{-2}M$ 처리(處理)에서 신초(新梢) 및 뿌리의 생육(生育), 건물중(乾物重)이 각각(各各) 18.5%, 69.0%, 74.5% 감소(減少)되었다. 호밀 및 밀의 수용추출액(水溶抽出液)은 벼와 논 잡초(雜草)인 피, 너도방동산이의 신초 및 뿌리 생육(生育)과 발아(發芽)를 뚜렷하게 억제(抑制)시키나, 가래의 발아(發芽)와 초기생육(初期生育)은 현저(顯著)하게 촉진(促進)되었다. 밭 잡초(雜草)의 경우(境遇), 밀의 수용추출액(水溶抽出液)은 참비름을, 호밀의 수용추출액(水溶抽出液)은 참비름과 명아주의 발아(發芽)를 최고(最高) 100%까지 억제(抑制)시켰다. 가래 인경(鱗莖)의 저장물질(貯藏物質)인 전분(澱分)과 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 p-hydroxybenzoic 산(酸) 처리구(處理區)가 무처리구(無處理區)에 비(比)해 낮았다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권5호
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• pp.673-679
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• 2015

본 연구에서는 뉴그린(Brassica oleracea var. botytis aut italiana)의 산화방지 효과와 신경세포 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 다른 분획물보다 총 페놀 함량(178.83 mg GAE/g of dried new green)이 높게 나타났으며, 이에 따라 아세트산에틸 분획물로 in vitro 산화방지 실험을 한 결과 상대적으로 우수한 ABTS 라디칼 소거활성과 말론다이알데하이드 생성 억제효과를 나타내었다. 신경세포에 과산화수소로 유발시킨 산화 스트레스에 대한 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 산화 스트레스의 생성을 억제하고 세포 생존율을 향상시킬 뿐만 아니라 신경 세포막 손상을 보호하는 것으로 나타났다. 이러한 효과를 나타내는 뉴그린 아세트산에틸 분획물의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 가스크로마토그래프질량분석을 실시한 결과 퀸산, 페룰산 및 카페산이 존재하는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 바탕으로, 뉴그린 아세트산에틸 분획물은 우수한 산화방지 효과와 신경세포 보호효과를 나타냄에 따라, 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방할 수 있는 천연물 유래의 기능성 소재로서의 활용가치가 있다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제52권3호
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• pp.226-236
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• 2020

본 연구에서는 아로니아 재배 시 발생하는 주요 부산물, 즉 잎과 줄기의 활용성을 높여 농가 소득증진에 기여하고자 부산물의 성분학적기능학적 우수성을 평가하기 위해 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물을 제조하여 주요 성분 함량 분석 및 생리활성 평가를 진행하였다. 아로니아 부위별 에탄올 추출물의 총 페놀성 화합물 및 총 플라보노이드의 함량을 분석한 결과 잎과 줄기가 열매보다 월등히 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 보였다. 추출 용매에 따른 비교 결과에서는 열매의 경우 50% 에탄올 추출물, 잎의 경우 30% 에탄올 추출물, 줄기는 70% 에탄올 추출물이 가장 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내어, 부위에 따라 최적 추출 용매 조건에 차이가 있음을 확인하였다. 페놀성 화합물 9종을 분석한 결과 모든 시료에서 rutin이 가장 높은 함량의 화합물로 분석되었고, p-Coumaric acid, ferulic acid, quercetin, caffeic acid, galli acid, resveratrol은 모든 추출물에서 검출되었다. 또한, 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물의 caffeine 및 catechins 분석 결과 caffeine 및 catechin, epicatechin, epigalloactechin, epicatechingallate, epigallocatechingallate가 모두 검출되었는데, epicatechin은 열매에서만 검출되었고, epigalloactechin은 열매의 물 추출물에서만 검출되지 않았으며, catechin의 경우 줄기에서 열매 및 잎보다 약 9배 이상 높게 검출되었다. 산화방지 활성 측정을 위해 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거능의 IC₅₀ 값을 측정한 결과 총 폴리페놀 함량이 높았던 잎>줄기>열매 순으로 높은 소거활성을 보였고, 환원력 및 FRAP를 측정한 결과에서도 잎>줄기>열매 순으로 높은 활성을 나타내었다. 또한, 추출 용매에 따른 산화 방지 활성을 비교한 결과 열매의 경우 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보였고, 잎은 30% 에탄올 추출물, 줄기는 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보여, 부위별로 추출 용매에 따른 산화 방지 활성의 차이가 큰 것을 확인하였다. 산화스트레스에 대한 세포 생존율을 비교한 결과 열매와 줄기의 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였고, 잎의 경우 30% 에탄올 추출을 제외한 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였다. 세포내에서 항염증 효과를 확인한 결과 추출 용매의 종류에 관계없이 열매와 줄기 추출물에서는 염증 억제 효과가 없거나 미미하였으며, 잎 추출물에서는 염증의 생성이 현저히 감소됨이 확인되었다. 특히 30 및 50% 에탄올 추출물의 억제 효능이 뛰어난 것을 확인하였다. 결과적으로 아로니아 부산물로 버려지는 잎과 줄기 모두 항산화 활성이 우수한 것으로 나타났고, 특히 잎의 경우 산화 방지 활성 및 항염증 효과가 뛰어난 것으로 나타나 건강기능식품 및 의약품과 같은 산업적으로 이용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제26권2호
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• pp.159-168
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• 2013

대두, 녹두, 및 동부 종자로 7일간 재배된 새싹나물의 생육, 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화성 및 항산화효소 활성 차이를 검토하였다. 작물별 새싹나물의 총 신장은 녹두와 콩이 동부보다 유의적으로 컸으며 생체중은 오히려 콩과 동부가 녹두보다 유의적으로 높게 나타났다. Folin-Denis방법에 따른 총 페놀 함량은 콩나물의 메탄올 추출물(82.2 mg $kg^{-1}$)이 가장 높았으며, 그 다음이 동부나물(32.2 mg $kg^{-1}$), 녹두나물(24.5 mg $kg^{-1}$) 순으로 나타났다(p < 0.05). 한편, 총 플라보노이드 함량은 총 페놀 함량과 같은 경향을 보였으나 더 낮은 함량이 검출되었다. DPPH 라디컬 소거능은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였으며 전체적으로 낮은 활성이었으나 동부와 녹두 추출물(44와 42%)이 콩나물(25%)보다 비교적 높은 활성을 보였다. 항산화효소 활성은 APX와 POX활성은 동부가 가장 높았고 그 다음이 녹두, 콩 순으로 나타났고, CAT와 SOD 활성은 콩나물이 동부와 녹두나물보다 높게 나타났다. 따라서 본 연구는 총 페놀 함량($r^2$ = 0.53 ~ 0.90)과 총 플라보노이드 함량($r^2$ = 0.47 ~ 0.94)은 항산화성과 항산화효소 활성에 높은 연관성이 있으며, 그 함량과 활성은 작물별로 다르게 나타남을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제34권2호
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• pp.98-104
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• 2015

BACKGROUND: ${\gamma}$-Oryzanol, a mixture of ferulic acid esters of triterpene alcohols and sterols, are a nutritionally important group of rice secondary metabolites. The ${\gamma}$-Oryzanol content and composition were found to vary with enviromental factors such as growth temperature, varietal origin, and cultivation method. Therefore, the effect of green manure treatments will be also be an important factor in their content. METHODS AND RESULTS: The ${\gamma}$-Oryzanols extracted using dichloromethane/methanol were analyzed equipped liquid chromatography with a diode array detector. A total of ten components of ${\gamma}$-oryzanol including ${\Delta}7$-stigmastenyl ferulate were isolated of which, cycloartenyl ferulate, 24-methylenecycloartanyl ferulate, campesteryl ferulate and sitosteryl ferulate were identified as the major components in Korean rice variety, Unkwang. The ${\gamma}$-oryzanol content in rice, in the presence of nitrogen fertilization using green manure was similar to conventional nitrogen fertilization, but was higher than the control(no fertilizations). The ${\gamma}$-oryzanol ontent in rice, in the presence of hairy vetch as green manure crop was the highest compared to other crops (opium-poppy, crimson clover, cornflower). As a result of PLS-DA using SIMCA 11.0 ver. as multivariate analysis program on the basis of total data, in all samples, the specific pattern and cluster of ${\gamma}$-oryzanol scores according to green manure crops and conditions were confirmed with possible distinguishing nitrogen effects. CONCLUSION: The nitrogen contained in the green manure crops is considered to play a major role in the formation of ${\gamma}$-oryzanol. Hairy vetch which contains higher nitrogen increased the concentration of ${\gamma}$-oryzanol in rice.

• Nutrition Research and Practice
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• 제5권5호
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• pp.412-420
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• 2011

The aim of the present study was to investigate the hypocholesterolemic effect and potential of tyramine derivatives from Lycii Cortex Radicis (LCR), the root bark of lycium (Lycium chenese Miller) in reducing lipid peroxidation. The activities of enzymes, hepatic 3-hydroxy 3-methylglutaryl (HMG) CoA reductase and acyl-CoA:cholesterol acyltransferase (ACAT) and LDL oxidation were measured in vitro and animal experiments were also performed by feeding LCR extracts to rats. The test compounds employed for in vitro study were trans-N-p-coumaroyltyramine (CT) and trans-N-feruloyltyramine (FT), LCR components, N-(p-coumaroyl)serotonin (CS) and N-feruloylserotonin (FS) from safflower seeds, ferulic acid (FA) and 10-gingerol. It was observed that FT and FS at the concentration of 1.2 mg/mL inhibited liver microsomal HMG CoA reductase activity by ~40%, but no inhibition of activity was seen in the cases of CT, CS, FA and 10-gingerol. Whereas, ACAT activity was inhibited ~50% by FT and CT, 34-43% by FS and CS and ~80% by 10-gingerol at the concentration of 1 mg/mL. A significant delay in LDL oxidation was induced by CT, FT, and 10-gingerol. For the animal experiment, five groups of Sprague-Dawley male rats were fed high fat diets containing no test material (HF-control), 1 and 2% of LCR ethanol extract (LCR1 and LCR2), and 1% of extracts from safflower seed (Sat) and ginger (Gin). The results indicated that total cholesterol level was significantly lower in Saf, LCR2 and Gin groups, and HDL cholesterol level was lower only in Gin group when compared with HF-control group; while there was no difference in the serum triglyceride levels among the five experimental groups. The level of liver cholesterol was significantly lower in LCR1 and LCR2 groups than HF-control Serum levels of TBARS were significantly lower only in LCR2 group when compared with HF-control group. From the observed results, we concluded that LCR can be utilized as a hypocholesterolemic ingredient in combination with ginger, especially for functional foods.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권5호
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• pp.613-621
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• 2011

인삼의 시설생산을 위하여 배지 조성 및 차광 정도를 달리한 환경조건 하에서의 생육특성과 생리활성 변화를 검토하고자 온실 및 실내시험을 수행하였다. 적정한 배지 조합은 차광 정도에 따라 달랐는데 무차광에서는 coco peat 단독, 50% 차광에서는 coco peat와 perlite를 50:50으로 혼합하였을 때, 70% 차광에서는 perlite 단독배지에서 유의적으로 높은 생육을 보였다(P<0.05). 차광은 엽면적, 엽록소 함량, 근장, 지상부 및 지하부 생체중을 유의적으로 감소시켰다. 총 페놀 함량은 지상부(20.7~23.8 $mg{\cdot}kg^{-1}$)보다는 지하부(25.8~28.4 $mg{\cdot}kg^{-1}$)에서, 무차광(20.7~25.8 $mg{\cdot}kg^{-1}$)보다는 차광(23.7~28.4 $mg{\cdot}kg^{-1}$)에서 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 지하부(6.9~7.0 $mg{\cdot}kg^{-1}$)보다는 지상부에서(17.4~26.8 $mg{\cdot}kg^{-1}$), 무차광보다는 차광에서 높게 검출되었다. 반면, DPPH 라디컬 소거능 측정을 통한 항산화성은 추출물 농도가 증가할수록 높은 활성을 보였고, 지하부(24.9~28.7%)보다는 지상부에서(31.1~36.5%), 차광보다는 무차광에서 다소 높은 활성을 보였다. 결론적으로 차광은 비닐하우스 조건하에서 재배된 인삼의 생육과 생리활성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.