재배인삼의 연령별 생리활성 차이 연구

Differential Physiological Activity in Different Ages of Panax ginseng

인삼을 지하부는 물론 지상부 경엽 부위를 채소용 또는 식품첨가물로 이용하기 위해 낮은 연령 인삼의 지상부 및 지하부의 메탄올 추출물을 이용한 생리활성물질 함량, 항산화성 및 세포독성을 분석하였다. 연령별 인삼의 초장, 근장, 근직경, 지상부 및 지하부 생체중을 기준으로 생육의 차이가 뚜렷하였다. Folin-Denis 방법에 따라 인삼의 메탄올 추출물로부터 총페놀함량을 측정한 결과, 지상부(22.0 - 76.3 mg $kg^{-1}$)가 지하부(19.0 - 28.3 mg $kg^{-1}$)보다 높은 함량을 보였다. 특히, 지상부는 연령이 낮을수록 지하부는 연령이 높을수록 높은 함량을 보였다. 한편, 연령별 인삼의 총플라보노이드 함량은 역시 지상부(23.3 - 138.6 mg $kg^{-1}$)가 지하부(0 - 10.8 mg $kg^{-1}$) 보다 유의적으로 높은 함량을 보였다. 특히 지상부는 연령이 낮을수록 높은 함량을 보였고 지하부는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 인삼연령별 항산화성을 분석한 결과 인삼의 지상부는 낮은 연령에서, 지하부는 높은 연령에서 높은 DPPH 라디컬 소거능을 보였다. 특히, 지상부의 경우 3년생이 추출물 2,500 mg $kg^{-1}$에서 82.8%로 가장 높은 활성을 보였고 그 다음이 l년생 75.3%, 2년생 68.6% 순으로 높은 활성을 보였으나 나머지 4, 5, 6년생은 40% 이하의 낮은 활성을 보였다. 한편, 지하부(14.8-39.4%)는 지상부 보다 낮은 활성을 보였고, 5년생, 6년생, 4년생, 3년생, 2년생, 1년생 순으로 높은 활성을 보였다. 인삼연령별 세포독성은 연령과 무관한 것으로 나타났으며 폐암세포주(Calu-6)에 대한 5년근의 세포생장 억제율은 52.8%로 가장 높았고, 대장암 세포주(HCT-116)에 대한 억제율은 3년생에서 79.1%로 가장 높게 나타났다. 연령별 생체중은 생리활성물질 함량 및 항산화성에 관련이 있으며, 특히 항산화성을 나타내는 DPPH 라디컬 소거능($r^2=0.7366-0.7870$)과 아질산염 제거능($r^2=0.5604-0.8794$)은 총페놀함량과 각각 높은 상관관계를 보여 직접적으로 관련이 있는 것으로 나타났다.

Panax ginseng has been used as a traditional medicine for several centuries in Korea. A laboratory experiment using methanol extracts of freeze-dried leaves and roots in the different ages of P. ginseng was conducted to determine the content of phenolics and flavonoids, antioxidant activity and cytotoxicity. The results indicate that the total phenolics level [mg ferulic acid equivalents (FAE) $kg^{-1}$ DW] was higher in leaves (22.0 to 76.3 mg $kg^{-1}$) than roots (19.0 to 28.3 mg $kg^{-1}$) of P. ginseng. The total content of phenolics in roots increased with increase in age of P. ginseng from one to six years. However, the content of phenolics in P. ginseng leaf decreased with the increase in age. Total flavonoid [mg naringin equivalents $kg^{-1}$ DW] was more detected in the leaves (30.3 to 138.6 mg $kg^{-1}$) than in the roots (0.0 to 10.6 mg $kg^{-1}$) of P. ginseng. The total flavonoid level in leaves decreased with increase in age of P. ginseng. The antioxidant potential of the methanol extracts from the plants dose-dependently increased. DPPH free radical scavenging activity was higher in leaves (36.9 to 82.8%) than in roots (14.8 to 39.4%), and in young plants than in old ones. According to 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, the methanol extracts from 5 year-root part showed the highest cytotoxicity against Calu-6, followed by 2 year- and 3 year-roots. However, the methanol extracts from 6 year- and 4 year-roots had lower cytotoxicity. Total phenolics content in both leaves and roots was highly correlated with the DPPH radical scavenging ($r^2=0.7366$ to 0.7870) and nitrite scavenging ($r^2=0.5604$ to 0.8794) activities, suggesting that they contribute to the antioxidant properties of the P. ginseng plants.