인삼가공식품분야 국내외 특허 동향분석

홍희도(Hee-Do Hong),박헌진(Heon-Jin Park),정자경(Ja-Kyeong Jeong),장대자(Dai-Ja Jang) 고려인삼학회 2008 Journal of Ginseng Research Vol.32 No.2

본 조사 분석에서 살펴본 바와 같이 인삼기술의 주요 출원국가는 한국, 중국, 일본으로 다른 국가에 비해 상대적으로 많은 출원건수를 가지고 있다. 전체특허에서 3개 국가의 점유율이 94%를 차지하고 있고, 우선권국가나 출원인국적으로 확인하면 더 많은 점유율을 보이고 있다. 따라서 우리나리는 중국, 일본의 인삼가공식품분야 연구에 계속 관심을 가지고 지켜봐야 할 것이다. 기술적 측면에서 중국과 일본은 기능성소재 의약품에 이미 많은 특허출원을 하고 있으므로 우리나라가 인삼을 의약품에 응용하기 위해서는 두 국가의 특허내용을 면밀히 파악하여 연구 개발 시 특허에 저촉되지 않도록 회피설계를 하여야 한다. 특히 중국은 2000년대 들어 인삼을 의약품에 적용한 특허출원이 눈에 띄게 증가하고 있으므로 이후의 과제에서는 인삼을 의약품에 적용한 특허에 대해서 상세 특허 로드맵을 작성하는 것이 무엇보다도 필요하다. 중국의 경우 출원빈도수로 보면 개인발명가가 상위에 있지만 전체적으로 출원인을 살펴보면 100여개 이상의 기관과 연구소가 포함되어 있음이 다른 국가에서는 찾아볼 수 없는 특이한 점이라고 할 수 있다. 즉, 많은 기관과 연구소에서 인삼을 응용한 연구에 참여하고 있음을 볼 때 연구자와 발명자 층이 두터우므로 국가적 차원에서 지원하고 통합될 때 큰 힘을 발휘할 수 있을 것으로 보인다. 기술단계를 살펴보면 대체로 출원건수가 계속 증가하고 출원인수도 계속 증가하는 것으로 보아 기술이 성숙단계에 진입하고 있는 것으로 판단된다. 최근 들어 인삼이 건강에 미치는 효능이 과학적으로 증명되면서 관련 연구가 활발해지고 동양에서만 관심을 가지던 식품이 서양에서도 관심을 가짐으로써 세계 시장을 선점하기 위한 활동이 필요한 것으로 사료된다. This research entailed collecting foreign and foreign patents on technologies for process food related ginseng, creating category of patent technology searching and conducting quantitative analysis on each technology component and schematization. A technological trend of treating or preventing multiplicity of diseases has reviewed on 6,255 domestic and foreign patents from the year 1975 to 2004. Considering the increasing number of applicant and application of patent on technology of food manufacturing and processing in the world around year 2000, it seem that these technology is developing. The related technology seems in the initial stage and common research by related technology research centers, government organization and public corporation becomes active.

해외 기술 - 천연소재 유래 다당체의 면역력 증진 기능

홍희도,Hong, Hee-Do 한국식품연구원 2011 食品技術 Vol.24 No.3

기능성 다당체는 자연계에 두루 존재하며 특히 많은 천연소재 유래 다당체의 경우 거의 부작용없이 광범위한 면역조절 기능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 이들 다당체의 면역증진 기능성은 다양한 경로와 타켓을 대상으로 나타나고 있으며 각 다당체의 기능성 차이는 그들에 구조적 차이에 기인한 것으로 판단되고 있다. BRM의 일종으로 천연소재 유래 다당체는 면역기관이나 T와 B 림프구, 대식세포, NK cell, LAK 세포 및 수지상 세포 등 면역세포의 활성화, 사이토카인 및 항체의 생성, 적혈구의 면역기능에 영향을 미쳐 생체방어 기능, 즉 면역기능을 증진시켜 주는 것으로 보고 되었다. 또한 lentinan, PSK, PSP, PUPS 등과 같이 이미 잘 알려진 다당체의 경우, 이들 다당체가 지닌 품질 안정성, 정확한 효능, 낮은 독성 및 부작용 등을 근간으로 다양한 항암치료제의 보조제로서 활용가능성도 높아지고 있다. 반면 다당체를 이용한 기능성 구명 연구에서는 몇 가지 제한이 있는 것도 사실이다. 첫째로 비교가능한 적절한 기능성 다당체의 비교 표준이 부재하다는 것이며 두 번째로는 대부분의 다당체 관련 연구가 보다 철저한 구조적, 정성적 연구결과 없이 주로 추출물을 이용한 연구로 진행되어 정확한 분자수준에서의 면역조절 기전을 구명하기 어렵다는 점이다. 마지막으로 정확한 기능 구명을 위한 신호전달경로 관련 연구, 수용체 관련연구 및 임상연구 등이 부족하다는 점이다. 따라서 향후 다당체를 이용한 면역력 증진 등 기능성 구명연구의 활성화를 위해서는 보다 정확한 기능성 다당 분획의 구조분석 및 동정 연구가 수행되어야 할 것이며 이는 분자 수준의 기능성을 이해하는데 주요한 요인이 될 것으로 판단되었다.

HPLC를 이용한 고려인삼 중 진세노사이드 Rb₁, Rf 및 Rg₁의 신속분석 방법 개발

홍희도(Hee-Do Hong),최상윤(Sang Yoon Choi),김영찬(Young-Chan Kim),이영철(Young-Chul Lee),조장원(Chang-Won Cho) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.1

진세노사이드 Rb₁, Rg₁의 경우 인삼의 주요 지표성분으로서 건강기능식품법 등 국내 주요 규격 뿐 만 아니라 Codex 등 국제 규격에서도 주요한 품질지표 인자로 활용되고 있다. 그러나 최근 기술표준원에서 발표한 KS 방법 및 2008년 8월부터 실효된 개정된 건강기능식품법에 제시되어 있는 HPLC를 이용한 Rb₁, Rg₁ 분석법의 경우 분석시간이 각각 90분, 70분으로 매우 길다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 제시되어 있는 HPLC 방법을 개선하여 진세노사이드 Rb₁, Rg₁ 및 고려인삼 특이 진세노사이드 Rf를 단시간(50분)에 분석할 수 있는 새로운 방법을 개발한 후 개발된 분석법에 대한 평가를 수행하였다. 컬럼은 μ-Bondapak C18 column(3.9×300 ㎜, 10 ㎛), 이동상 용매는 water, acetonitrile로 기울기 용리를 사용하였으며, 검출파장은 203 ㎚, 이동상의 유속은 1.6 mL/min이었으며 분석온도는 35oC, 시료주입량은 20 ㎕로 설정하여 분석하였다. 확립된 분석조건에서의 각 진세노사이드 머무름 시간(RT)은 Rg1(17.6분), Rf(18.2분), Rb1(39.1분)이었다. 진세노사이드 3종에 대한 표준검정곡선은 0.01~1.00 ㎎/mL 농도범위에서 상관계수가 0.9997 이상의 양호한 직선성을 나타내었다. 회수율은 0.125~0.575 ㎎/mL의 농도범위에서 101.1~115.0%으로 양호하였으며, 일내(intra-day)와 일간(inter-day) 정밀도(RSD)는 0.1~2.8%, 0.7~3.2%이었다. 따라서, 확립된 분석방법은 인삼 중의 진세노사이드 Rb₁, Rg₁, Rf를 신속하고 효과적으로 분석하는데 이용될 수 있을 것으로 사료된다. A simple gradient HPLC method for rapid determination of major ginsenosides (Rg₁ and Rb₁) and unique ginsenoside (Rf) of Korean ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) was developed. Within 50 min, three ginsenosides have been separated and identified on μ-Bondapak C18 column (3.9×300 ㎜, 10 ㎛) with gradient elution using water and acetonitrile as a mobile phase. The method was validated in terms of linearity, accuracy, and precision. The correlation coefficients (r²) for calibration curves of ginsenosides were over 0.9997. The developed HPLC method was successfully applied to the analysis of ginseng samples and the recoveries of ginsenosides were in the range of 101.1~115% with RSD<3.2%. The developed method could be used for rapid evaluation of the ginsenosides Rg₁, Rb₁, and Rf.

천마성분이 본태성고혈압쥐의 혈압과 혈청지질 농도에 미치는 영향

홍희도,심은정,김경임,최상윤,한찬규,Hong, Hee-Do,Shim, Eun-Jung,Kim, Kyung-Im,Choi, Sang-Yoon,Han, Chan-Kyu 한국식품영양과학회 2007 한국식품영양과학회지 Vol.36 No.2

본 연구는 천마분획물이 본태성고혈압쥐(SHR/NCrj)의 혈압과 혈청지질 농도에 미치는 영향을 평가하기 위하여 수행하였다. 실험은 1기와 2기로 나누어 수행하였는데, 실험 1기는 3주 동안 흰쥐사료에 유지(lard : corn oil : cholesterol=10 : 2 : 1%, w/w)를 첨가한 고지방식이를 급여하였고, 실험 2기는 5주 동안 천마분획물로서 저분자분획(GR-1), 다당체분획(GR-2), 단백질분획(GR-3)을 경구투여하였다. 시험종료 체중은 고지방대조군(D)이 천마분획물군(A, B, C)보다 통계적으로 높았고, 식이섭취량은 D군이 천마분획물군보다 많았으며(p<0.05), 식이효율은 차이가 없었다. 혈청지질 중 총콜레스테롤(TC) 농도는 천마분획물군에서는 비슷하였고, D군이 유의하게 높았다(p<0.05). 중성지방(TG) 농도는 천마분획물중 A군과 B군이 D군에 비해 각각 16, 19% 낮았다. 고밀도지단백-콜레스테롤(HDL) 농도는 다당체분획(B)이 D군에 비해서 각각 21% 높았으며(p<0.05), 저밀도지단백-콜레스테롤(LDL) 농도는 약 25% 정도 낮았다. 동맥경화위험지수(AI)는 천마분획물이 유의하게 낮았고, 특히 다당체분획은 고지방대조군에 비해 42%정도 낮았다(p<0.05). 시험개시후 측정한 기준혈압(RBP)은 $180.0\sim190.0mmHg$로 나타났고, RBP 대비 5주후 혈압은 천마분획물에서 각각 1.7, 5.5, 3.6% 감소한 반면, 고지방대조군(D)은 2.6% 증가하였다. 시험 5주의 고지방대조군 대비 천마분획물의 최종혈압을 비교했을 때 다당체분획(B)이 22 mmHg 낮았다. 이상의 결과에서 천마성분중 특히 다당체분획은 TG를 감소시키는 반면, HDL과 LDL은 각각 증가, 감소시키므로 인해 혈압감소에 유의한 영향을 미친 것으로 사료되었다. This study was carried out to investigate the effect of Gastrodiae elata Blume fractions on systolic blood pressure and serum lipid profiles in spontaneously hypertensive rats (SHR/NCrj) fed high fat diet. Twenty-four males SHR weighing approximately 160 g were randomly divided into four groups; A (low molecule, GR-1), B (polysaccharide, GR-2), C (protein, GR-3) fractions of G. elata Blume, respectively, and D (high fat diet as control). After orally tube feeding the fractions of G. elata Blume, there were no differences in final body weights among the treatment groups. Diet intake was somewhat high in the control group (D), but there were no significant differences in feed efficiency ratios. In terms of serum lipid profiles, total-cholesterol level was statistically higher in the control group (D) than in G. elata Blume fraction groups (p<0.05). Triglyceride levels of low molecule (A) and polysaccharide (B) groups were lower by 16% and 11%, respectively than that of the control group (D). HDL-cholesterol level was remarkably higher (p<0.05), whereas LDL-cholesterol level was significantly lower (by 25%) in the group B as compared to the control group (D). Atherogenic index (AI) of G. elata Blume fraction groups were significantly lower than in the control group (p<0.05). Reference blood pressure (RBP) showed an average of $180\sim190mmHg$ at 8 weeks old after 3 weeks on feeding high fat diet. Compared with RBP, final blood pressure of treatment groups (35 days after feeding the fractions of G. elata Blume gractions) were decreased by 1.7% (A), 5.5% (B) and 3.6% (C), respectively, but the control group (D) contrarily showed an increase of 2.6%. Especially, final systolic blood pressure of the polysaccharide group (B) was lower by 22 mmHg than that of the control group (D). From these findings, it can be suggested that polysaccharide fraction may improve blood serum lipids and should be considered as effective in lowering of blood pressure.

고려인삼 추출물이 고온환경에 노출된 흰쥐에 미치는 영향

홍희도(Hee-Do Hong),김영찬(Young-Chan Kim),최상윤(Sang-Yoon Choi),노정해(Jeonghae Rho),이영철(Young-Chul Lee),서주연(Joo-Yeon Seo) 고려인삼학회 2006 Journal of Ginseng Research Vol.30 No.4

주기적인 고온환경 부가와 백삼 및 홍삼 추출물의 투여가 흰쥐의 체중, 식이섭취량, 혈액성분, 장기중량 및 간의 지질과 산화에 미치는 영향을 살펴보았다. 흰쥐를 이용한 동물모델 실험결과, 매일 38oC에서 5시간씩 7일간 고온환경을 부가한 경우 주당 평균체중 증가률이 감소하는 현상이 관찰되었으나 뚜렷한 식이섭취량 변화는 없었다. 반면 고온환경 부가전후에 백삼과 홍삼 추출물을 투여한 경우에는 고온환경 부가에 따른 평균 체중증가률 감소가 억제되었다. 고온환경 부가에 의한 혈액성분 변화를 살펴본 결과에서는 적혈구수와 혈색소량은 큰 차이를 나타내지 않았으나 백혈구수는 다소 증가하는 경향을 나타내었으며 인삼 추출물 투여는 백혈구수 증가도 억제하는 효과를 나타내었다. 고온환경 부가에 따라 장기중 간 장의 중량비가 감소하였고 간의 MDA 함량이 크게 증가하였다. 인삼 추출물 투여시에 고온환경부가에 따른 간의 중량감소 및 MDA 함량 증가 등의 변화도 억제되는 효과가 있었다. 특히 간의 중량변화 및 간의 지질과산화 억제효과에 있어서는 백삼보다 홍삼 추출물의 효과가 다소 우수하였으며 통계학적으로 유의적인 수준은 아니었다. 향후 인삼중의 유효성분 구명이나 관련 물질 들의 활성 변화에 대한 연구가 필요할 것으로 판단되지만 고온 등 급격한 주위환경가 변화에 대한 인삼의 생체항상성 유지효과를 일부 증명할 수 있는 결과인 것으로 판단되었다. It was investigated that how the periodic exposure to heat environment, and the treatment of Korean white and red ginseng extracts had effects on the weight, diet uptake, blood components, organ weight, and the lipid peroxidation of liver in male S.D. rats. In the result of experiments using rats, chronic heat environment for 7 days at 38oC, 5 hrs per day, induced significant decrease of an average increase rate of body weight, but diet uptake was not affected clearly. In heat environment, the number of red blood cells and hemoglobin were not changed, but the number of white blood cells was significantly increased. The liver weight against body weight was decreased in rats. Also, MDA contents, related to lipid peroxidation, were remarkably increased in rat liver by heat environment. These physiological changes were attenuated by treatments of white and red ginseng extracts before and after exposure to heat environment, particularly in growth rate and lipid peroxidation of liver in rats. Also, red ginseng extracts had a better effect, though it was not that significant, than the white ginseng on the inhibition of lipid peroxidation and the weight change of liver. Although the investigation on the effective components and the study on the activity changes of associated materials are needed to perform, these present results imply that Korean ginseng may contribute to protection of body homeostasis against drastic climate changes.

통전가열 ( Ohmic Heating ) 처리조건에 따른 사과주스의 가열속도 변화

홍희도(Hee Do Hong),김경탁(Kyung Tack Kim),최희돈(Hee Don Choi),김성수(Sung Soo Kim) 한국응용생명화학회 1998 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.41 No.6

The optimum ohmic heating condition of apple juice was investigated with model solution. The temperature rise of model solution was found to be 7.8, 21.0, 47.4℃/min when the distances between electrodes were 29, 22, and 17mm, respectively. The heating rate increased proportionally with the numbers of electrode pairs, 1 to 3 and highly dependent on applied voltage. The heating rate was not affected by the frequencies ranged from 60 ㎐ to 60 KHz and the wave form of applied alternating electric current. The apple juices prepared by ohmic heating sterilization revealed similar physicochemical properties to that by commercial sterilization.

증숙 횟수에 따른 고려인삼의 이화학적 특성 변화

홍희도(Hee-Do Hong),김영찬(Young-Chan Kim),노정해(Jeonghae Rho),김경탁(Kyung-Tack Kim),이영철(Young-Chul Lee) 고려인삼학회 2007 Journal of Ginseng Research Vol.31 No.3

국내 인삼은 대부분이 수삼 또는 백삼, 홍삼 등의 1차 가공제품으로 가공되어 유통되고 있으나 최근 들어서는 인삼의 효능 및 성분 강화를 위하여 발효, 가압처리, 고온처리 등 다양한 방법들이 시도 되고 있다. 본 연구에서는 국내산 5년근 수삼을 이용하여 9회의 증숙과 열풍건조를 반복 수행하면서 중량, 색도, 갈변도, 수분, 당류, 산성다당체, 총 페놀화합물, 조사포닌 및 주요 진세노사이드의 함량 변화를 살펴보았다. 수분의 경우 초기 73.4%에서 3회 처리 시 21.2%까지 감소하고 이후 9회 처리 시 13.7%까지 감소하였다. 최종 중량수율은 약 21.0%, 건물기준 최종수율은 79.0%이었다. 색의 경우 밝기를 나타내는 L값은 감소하고 적색도를 나타내는 a값은 증가하는 경향을 나타내었으며 갈변도는 3회 증숙처리 이후부터 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. 가용성 총당은 초기 55.4%에서 9회 처리 시 38.6%로 감소한 반면 산성다당체 함량은 4.4%에서 6.8%까지 증가하였다. 총페놀함량은 초기 0.4%에서 3회 처리 시 0.9%로 9회 처리 시에는 3.6%까지 증가하였다. 물포화부탄올 추출물 즉 조사포닌 함량은 처리횟수가 증가할수록 서서히 증가하는 추세를 나타내었다. 주요 진세노사이드 함량 변화를 살펴본 결과에서는 ginsenoside Rb₁, Rb₂, Rg₁, Re 등의 함량은 감소하고 Rg₂, Rh₁, Rg₃등의 홍삼 특이성분 함량은 5번 증숙처리 이후부터 크게 증가하였다. Changes on physicochemical properties of fresh Korean ginseng during repeated 9 times steaming processes, steaming 90~95oC for 1~3 hr followed by hot air-drying at 50oC for 36~48 hr, were investigated. The water contents decreased from 73.4% of fresh ginseng to 13.7% finally. The final yields in bases of total weights and dry matter were 21.0% and 79.0%, respectively. As the times of steaming processes increased, lightness (L value) decreased and redness (a value) increased in color of ginseng powder. Browning index also rapidly increased after 3 times of steaming process in particular. Total water soluble sugar contents decreased from 55.4% in fresh to 38.6% in final processed ginseng, but acidic polysaccharide contents increased by about 50% with increasing times of steaming process. Total phenolic compound contents significantly increased with repeated steaming processes especially after 5 times of steaming processes and crude saponin contents also increased in some degree. In the case of major ginsenosides, the contents of Rb₁, Rb₂, Rg₁, Re (representative ginsenosides in fresh ginseng) decreased, but those of Rg₂, Rh₁, Rg₃ (unique ginsenosides in red ginseng) increased after especially 5 times of steaming processes.

국내산 사과주스 농축품의 장기 저장 중 품질 변화

홍희도(Hee Do Hong),김성수(Sung Soo Kim),김경탁(Kyung Tack Kim),최희돈(Hee Don Choi) 한국응용생명화학회 1999 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.42 No.3

During storage of 45°Bx cloudy, 50°Bx and 72°Bx clear apple juice concentrates for 18 months, the changes in microbial counts and physicochemical properties were investigated. Little viable microbial counts were detected in 50°Bx and 72°Bx clear concentrates during all storage time and a few in 45°Bx cloudy concentrates during the only first storage stage. In all three concentrates, any changes were not found in pH and titrable acidity. But Hunter L values were decreased and a, b values were increased. Alcohol soluble color(ASC) were increased and vitamin C contents rapidly decreased, especially during the first three months. The contents and compositions of free sugars were showed a little change. It seemed that the change in ASC was more closely related with that of vitamin C contents than that of reducing sugar contents.

식품 : 천마 분획물이 고지방식이를 급여한 흰쥐의 혈청 지질농도에 미치는 영향

홍희도 ( Hee Do Hong ),김영찬 ( Young Chan Kim ),금인경 ( In Kyung Keum ),김성수 ( Sung Soo Kim ),김경임 ( Kyung Im Kim ),한찬규 ( Chan Kyu Han ) 한국응용생명화학회 2005 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.48 No.4

몇가지 과실, 채소류를 혼합한 사과주스의 SOD 유사활성

홍희도(Hee-Do Hong),강남길(Namkil Kang),김성수(Sung-Soo Kim) 한국식품과학회 1998 한국식품과학회지 Vol.30 No.6