고려인삼과 미국삼을 공시하여 Panax속 종간의 원료수삼 및 홍삼 등급에 기초하여 품질을 평가분석하였다. 1. 미국삼은 고려인삼에 비하여 근중이 적고 부정형 지근이 동체에서 많이 발생하는 관계로 체형이 불량하였다. 2. 홍삼수율은 고려인삼이 30.4%,미국삼이 33.8%로 미국삼이 높았고 홍삼의 본삼수율은 고려인삼이 80.4%, 미국삼이 72.2로 고려인삼이 높았다. 3. 원료수삼 1등급은 고려인삼이 미국삼에 비하여 2배정도 많았으나 2등급은 미국삼이 고려인삼에 비하여 많았다. 한편 고급홍삼인 천지삼율은 고려인삼이 미국삼에 비하여 높았다. 4. 홍삼 품질의 저하 원인은 고려인삼 미국삼 모두 내공과 내백 발생에 있었고 특히 미국삼은 내공에 비해 내백이 3배 가량 많이 발생하였다. 5. 홍삼의 지별 분포에서 고려인삼은 20지 이상의 대편급이 많았고 미국삼은 20지 이하의 소편급이 많았다.
고려인삼과 미국삼에 있어 원료수삼의 품질 외적요인과 홍삼품질과의 관계를 조사하여 종간특성을 비교하였다. 원료수삼의 편급과 등급을 결정하는 품질요인은 체형계수, 동장 그리고 근중을 적용하였으며 이들 요인과 홍삼 품질관계를 구명하였다. 1. 편급의 분포는 고려인삼의 경우 중편과 대편급이 많았으나 미국삼은 중편과 소편급이 많았으며 미국삼은 고려인삼에 비해 동장이 짧고 동직경이 굵고 부정형 지근이 많았다. 2. 원료삼 품질은 고려인삼이 미국삼에 비하여 양호하였고 홍삼품질은 고려인삼이 지삼 이상의 고급홍삼이 많았으나 미국삼은 양삼과 같이 저급홍삼이 많았다. 3. 원료수삼 품질요인중 중편삼과 대편삼의 경우 고려인삼은 체형계수 0.5 이하였으나 미국삼은 0.5를 상회하여 미국삼은 홍삼품질에 적합하지 않았다. 4. 고려인삼과 미국삼 모두 품질요인으로 동장과 근중은 홍삼품질과의 관계에서 비슷한 경향이나 체형계수가 특히 홍삼의 품질을 좌우하는 요인이었다. 5. 따라서 고려인삼과 미국삼 모두 원료삼과 홍삼품질 향상을 위해 근중, 체형계수 그리고 동장의 조정이 요망되었다.
인삼의 종 및 품종간 생리적 특성을 알기 위하여 볏짚 해가림하의 동일한 환경조건하에서 재배된 Panax ginseng C. A. Meyer 인 자경종, 황숙종, 미마끼, 소련재배인삼 그리고 Panax quinque folium L.인 미국삼을 광도, 온도, 시기별 광합성능력과 기공, 엽록소, 비엽중 및 지상하부 형질들을 조사하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 광포화점은 자경종, 황숙종, 미마끼 및 미국삼이 15,000 lux 내외였고 소련재배인삼은 10,000 lux 내외였 다. 2. 광합성 최적 온도는 자경종, 황숙종, 미국삼 및 미마끼가 20 $^{\circ}C$ 내외였으나 소련재배인삼은 15$^{\circ}C$ 내외였다. 3. 광합성속도(생육기)는 미국삼이 7.8 mg($CO_2$/dm$^2$/h) 정도로 가장 높았고, 자엽종. 황숙종, 미마끼가 약 6~7mg($CO_2$/dm$^2$/h)였으며 소련재배인삼은 5mg($CO_2$/dm$^2$/h) 정도로 가장 낮았다. 4. 암호흡속도는 온도가 높아짐에 따라 달라지는 영향이었으나 종 및 품종간에는 비슷하였다. 5. 단위 엽면적당 기공수는 미국삼이 가장 많았고 소련재배인삼이 가장 적었으며 기공의 길이는 그 반대였다. 6. 엽록소함량은 미국삼이 가장 많았으며, 비엽중은 미마끼가 가장 높았다. 7. 2년근시 근중은 미국삼이 가장 무거웠고 소련재단인삼이 가장 가벼웠으나, 엽수는 자엽종, 황숙종, 미마끼가 많았고, 미국삼, 소련재배인삼 순으로 적었다. 8. 6년근주 근중은 자엽종, 황숙종, 미마끼가 가장 무거웠고. 미국삼 소련재배인삼 순으로 가벼웠으며, 엽수도 같은 경향이었다.
본 연구는 Panax속의 유용형질을 탐색하고, 고려인삼과 미국삼, 그리고 종간 잡종인 F$_1$ 식물체의 생육, 형태적 특성, 수량, 적변율 및 ginsenoside함량 등을 조사하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 고려인삼은 적변 발생율이 연생이 높아질수록 증가하였으나, 미국삼은 적변이 발생되지 않았으며 F$_1$잡종식물체에서도 적변이 발생되지 않았다. 2. 고려인삼과 미국삼의 잡종인 F$_1$잡종식물체 인삼의 개화기는 미국삼보다 빠르고, 자경종보다는 늦었다. 3. 고려인삼과 미국삼을 교배한 F$_1$ 묘삼의 근형질 특성은 미국삼과 고려인삼에 비하여 근장과 근중이 컸다. 4. 잡종 F$_1$의 ginsenosides 함량은 대부분이 고려인삼과 미국삼의 중간 정도였으나, 양친보다 Re는 많았고 Rg$_1$, Rg$_2$ 는 적게 정량 분석되었으며, Rf가 고려인삼에서는 검출되었으나 미국삼 및 F$_1$잡종식물체에서는 검출되지 않았다.
인삼 성분육종의 기초자료를 얻고자 동일한 생육환경하에서 생육한 4년생 이종인삼의 부위별 조사포닌 및 각 ginsenoside의 함량을 분석하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 잎과 줄기에 함유된 조사포린 함량은 미국삼이 고려인삼인 자경종, 황숙종보다 많았으며 줄기보다는 잎에서 조사포닌함량이 높았다. 2. 뿌리의 조사포닌함량은 잎, 줄기와 같이 미국삼이 고려인삼인 자경종과 황숙종보다 높은 경향이었다. 3. 잎과 줄기 및 뿌리에 함유된 조사포닌의 panaxatriol 및 panaxadiol계 saponin의 함량비(PT/PD)는 잎과 줄기에서는 1.5~3.7:1. triol 계사포닌이 많은 반면 뿌리에서는 1:1~1.5로서 diol계사포닌이 많았다. 4. 각품종 공히 잎과 줄기에 함유된 ginsenoside종류에는 차이가 없었으나 -Rg$_2$, -Re, -Rc 등은 줄기에, -Rg$_1$, -Rd, -Rb$_1$은 잎에 다량 함유되어있었다. 5. 인삼뿌리에 함유된 ginsenoside는 -Rg$_1$, -Re, -Rb$_1$ 등이 많이 함유되었으며 고려인삼에서는 -Re가, 미국삼에서는 -Rb$_1$이 가장 많이 검출되었는데 특히 미국삼에서는 -Ro, -Ra, -Rf, -Rg$_2$가 검출되지 않았다.
인삼속 식물의 광질별 광합성과 잎표백화 특성을 구명하기 위하여 공시재료로 고려인삼 및 미국삼을 사용하여, 각종 단색 광원하에서 개엽의 동화량 및 잎표백화 정도를 측정한 결과는 다음과 같다. 고려인삼의 광질별 광합성은 측정한 전온도 및 광도에서 공히 적색광 > 황색광 > 청색광 > 백색광 > 녹색광 순으로 높았으며 미국삼도 같은 경향이었다. 광질별 잎표백화 정도는 미국삼의 잎에서 근적외광 > 적색광 > 백색광 > 청색광 > 황색광 > 녹색광 순으로 근적외광에서 표백화가 가장심하였다. 이상의 결과로보아 인삼포의 해가림 자재는 청색광 및 황색광 자재의 가능성을 제시 하였다. 고려인삼의 광합성 최적온도는 $25^{\circ}C$ 부근 이었으며 미국삼도 같은 경향 이었다. 인삼잎의 호흡량은 온도가 증가함에 따라 증가 하였으며, 특히 $30^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 $25^{\circ}C$에 비해 잎호흡량이 고려인삼이 $80\%$이상, 미국삼이 $73\%$이상 급격히 증가 되었다. 광합성능은 미국삼이 $3.54\~4.04\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$로 고려 인삼 $2.08\~2.59\;mg\;(CO_2{\cdot}dm^{-2}{\cdot}hr^{-1})$보다 높았다.
본 연구는 교잡종자 형질의 특성을 살펴보고 발아과정중 온도가 배의 신장에 미치는 영향과 종간의 종자내 배유의 단백질 함량 및 발아 과정중 종자 LOX 활성에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 종자의 무게는 $F_{1}>BC_{1}F_{1}>$ 미국삼 > 고려인삼 순으로 종간에 큰 차이가 있었고, 배생장율은 $F_{1}$의 종자가 미국삼이나 고려인삼보다 양호하였다. 고려인삼, 미국삼 및 $F_{1}$ 종자는 $5^{\circ}C$에서 60일간 저온처리한 종자가 $90{\%}$내 외의 배신장을 하였고, $BC_{1}F_{1}$ 종자는 배생장율은 $79.2{\%}$로 다소 불량하였다. 온도 처리별 고려인삼과 미국삼의 배생장율은 $5^{\circ}C$에 파종한 종자들이 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 양호하게 신장되었다. 종간의 LOX의 효소(specific activity)활성은 저온처리 종자$5^{\circ}C$에의 경우 고려인삼 종자의 활성이 $0.106({\Delta}A234/min/ml)$, 미국삼 0.092, 잡종 $F_{1}\;0.107,\;BC_{1}F_{1}\;0.066$이었다. 종간의 LOX의 특정 효소 반응은 저온처리받은 종자$(5^{\circ}C)$가 $25^{\circ}C$에 파종한 종자보다 두 품종 모두 활성이 2배정도 높았다. $5^{\circ}C$ 파종후 60일 처리 종자는 0.106, 70일 처리 종자는 0.123, 80일 처리 종자는 0.179로서 종자가 발아하는 과정에서 활성이 높았다. 종자내의 단백질 함량은 $5^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에서 전반적으로 고려인삼 종자가 미국삼 종자 보다 단백질 함량이 높았다.
본 실험은 현재 줄기, 엽병 및 과실의 색에 의해 자경종, 황숙종 및 청경종으로 분류되어 있는 인삼의 변종들이 유전인자의 변이에 따른 것인지의 여부를 확인하기 위하여 국내 자경종, 황숙종의 종자와 2,3년생의 뿌리 그리고 청경종, 산양삼, 일본자경종, 황숙종, 미마끼와 미국삼의 2년생 뿌리를 사용하여 protein 과 esterase, phosphatase, GOT, LAP 및 peroxidase의 동위효소 표현형을 2∼30% polyacrylamide gradient tube gel을 사용 전기영동법에 의해 관찰한 결과는 다음과 같았다. 1. 동일변종내에서 개체간 및 2년생 뿌리와 3년생 뿌리간에는 동일한 동위효소의 표현형을 가지고 있었으나 종자와 뿌리는 다른 표현형을 보였다. 2. 자경종과 황숙종의 종자는 protein 및 관찰한 모든 동위효소의 표현형간에 차이가 없었다. 3. 2년생 뿌리에서 국내인삼과 일본삼은 동일한 protein과 동위효소의 표현형을 보였으나 미국삼은 다른 표현형을 보였다. 따라서 본 실험결과로서는 국내인삼과 일본삼의 변종들은 모두 동일한 것으로 사료된다.
샌디에이고 국제 광학 및 포토닉스 박람회(SPIE Optics + Photonics)가 지난 8월 12일부터 16일까지 남부 캘리포니아의 아름다운 항구도시 샌디에이고(San Diego)에서 개최됐다. 한미자유무역협정(FTA)이 발효되었는데도 단 하나의 국내 기업만이 전시장에 출품하는 실정이다. 따라서 협회는 회원사들의 미국 진출을 지원할 수 있는 신규 사업을 조속히 시작할 필요가 있다. 최근 삼성과 애플의 미국 특허소송에서 삼성전자가 완패해 천문학적인 배상금을 지불해야 한다는 충격적인 뉴스가 전해졌다. 이로 인해 애플사는 미국 주식 역사상 가장 비싼 시가총액 세계 1위 기업으로 등극했다. 창의력이 중요한 이 시대에 아직도 국내 산업, 경제, 정치가 1980년대를 주름잡았던 무조건 밀어붙이면 된다는 식의 '쌍팔년도 사고(思考)'에서 벗어나지 못하고 특허전쟁에서 완패당했다고 생각하면 안타까운 심정을 금할 수 없다. 이번 삼성과 애플의 특허전쟁이 국내 제조업계가 창조적으로 환골탈태하는 계기가 될 수 있을 것이다. 국내 광학업체들이 일본, 대만, 중국 등과의 치열한 경쟁으로 정신없이 바쁘더라도 해외 전람회에 창조적이고 감성적인 신제품을 출품해야 세계 최고의 글로벌 기업으로 도약할 수 있을 것이라고 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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