원적외선 조사에 따른 인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)의 이화학적 성분변화 = Changes in Physicochemical Compounds in Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) by Far Infrared Irradiation

국문 초록 (Abstract)

인삼은 한국, 중국, 일본을 비롯한 아시아지역에서 다양한 질병을 치료하는 전통 의약으로 사용되었으며, 인삼의 주요 성분으로는 인삼사포닌(ginsenoside)으로 알려져 있으며, 인삼은 항산화 활성, 면역조절, 항피로, 항염증, 항암 등의 효능을 가지고 있다.
본 연구에서는 원적외선 및 열풍 건조와 증숙 처리한 인삼의 페놀성분과 ginsenoside 함량 및 DPPH free radical 소거활성의 변화를 알아보았다. 건조방법에 따른 총 polyphenol과 총 flavonoid 함량은 열풍이나 증숙처리에 비해 원적외선 처리가 높은 함량을 나타냈으며, DPPH free radical 소거활성 또한 원적외선에서 높은 소거활성을 보였으며, 이는 페놀성분의 증가로 항산화 효과가 증가되었을 것으로 사료된다. ginsenoside 함량은 열풍건조 80℃에서 주요 사포닌이 높은 함량을 보였으나, 120℃에서 ginsenoside Rh₁, Rg₂, Rg₃의 함량이 증가하였다. 원적외선 건조에서는 Rf, Rb₃, Rd를 제외한 ginsenoside의 함량이 감소하였으며, 120℃에서 Rg₃가 검출되었다. 증숙처리에서는 Rf를 제외한 ginsenoside의 함량이 증가하였으며, 120℃에서 ginsenoside Rg₃와 Rh2가 검출되었다.
원적외선 조사시간에 따른 총 polyphenol 함량은 원적외선 건조인삼이 백삼에 비해 20배 이상, 홍삼에 비해 1.6배 이상 높은 함량을 나타내었으며, 총 flavonoid 함량은 원적외선 건조인삼이 백삼에 비해 3.4배 이상, 홍삼에 비해 2.4배 이상 높은 함량을 나타내었다. DPPH free radical 소거활성은 원적외선 건조 인삼이 백삼과 홍삼에 비해 각각 17.6배와 2.7배 이상 높은 소거활성을 보였다. 원적외선 건조 인삼의 ginsenoside 함량은 60분과 90분에서 함량이 증가하나 120분 건조에서는 함량이 감소하였으며, 90분 처리에서 ginsenoside Rg₃가 홍삼보다 높은 함량을 나타내었다.
이상의 결과를 종합해 보면 원적외선 건조에서 높은 페놀성분의 함량을 얻을 수 있으며, 증숙처리 후 건조로 원적외선을 이용하면 높은 ginsenoside 함량을 얻을 수 있을 것으로 사료된다. 또한 건조인삼 제조 시 원적외선 98℃에서 90분간 처리하면 가장 높은 페놀성분과 ginsenoside를 얻을 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 앞으로 원적외선을 이용하면 경제적인 효율이 좋고, 유효성분이 높은 건조인삼을 제조할 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Ginseng (P. Ginseng C.A. Meyer) has been used for traditional medicine in Korea, China, Japan and other asian countries. Ginseng saponin (ginsenosides) have been regarded as the principal components responsible for the pharmacological activity of ginseng. It is well known that the ginseng components are effective as antioxidants, immunomodulation, anti-fatigue, anti-inflammatory and anti-tumor. The content of components and thier pharmacological effects are variable by the treatment of heat.
This study was conducted to determine antioxidant activity, total polyphenol, total flavonoid and ginsenoside contents from dried ginseng samples by different drying processes. The dried ginseng samples used in the experiment were treated in three different methods, including heat dry (HD), far-infrared irradiation dry (FIRD) and steam treatment.
The experiment resulted that the total polyphenol and total flavonoid contents were higher due to FIR treatment than HD and steam treatment. Likewise, free radical scavenging activity was also higher due to FIR treatment. The evaluation of ginsenoside contents due to different treatments showed that HD at 80℃ treatment exhibited to higher contents of major ginsenosides, including Rg₁, Re, Rf, Rb₁, Rb₂, Rd. However, ginsenoside Rg₂, Rh, and Rg₃ were maximized in HD at 120℃. The ginsenoside contents evaluated in this experiment was relatively lower in FIR treatment except for Rf, Rb₃ and Rd, and Rg₃, as compared to 120℃. The evaluation of ginsenoside contents in steam treatment showed that except Rf, all other ginsenosides were increased. The ginsenoside Rg₃ and Rh2 were detected in FIR at 120℃.
Raw ginseng roots were treated with FIR in different interval of time(60, 90 and 120min) at 98℃. The result showed that the total polyphenol and total flavonoid contents were higher in FIR ginseng treatments than those of white ginseng and red ginseng. Similarly, the free radical scavenging activity was also higher due to FIR treatments compare to white ginseng and red ginseng.
The evaluation of ginsenoside contents due to the effect of time and temperature showed that all the ginsenosides were increased at 60 and 90 minute of treatment in FIR but decreased at 120 minute of expose at 98℃. similarly, the ginsenoside Rg₃ was higher at 90 minute of treatment then that of red ginseng.
In conclusion, FIR treatment to ginseng root for drying process was beneficial to increase contain ginsenosides like Rg₃. Thus, the drying process should be capable to apply a manufacturing tool to development new ginseng products.
Overall, our results revealed that the FIR treatment is an efficient method to increase the total polyphenol and total flavonoid contents in dried ginseng. moreover, the treatment of dried ginseng at 98℃ for 90 minute can be used as a standard protocol to increase the total polyphenol, total flavonoid, free radical scavenging activity and ginsenoside contents in ginseng.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 연구사 = 3
• 제 1 장 열풍, 원적외선 조사 및 증숙에 따른 인삼의 성분변화 = 10
• (1) 재료 및 방법 = 10
• (2) 결과 및 고찰 = 13
• 1) 건조 조건별 색도변화 = 13
• 2) 건조 조건별 총 Polyphenol과 총 Flavonoid 함량 차이 = 16
• 3) 건조 조건별 DPPH free radical 소거활성 차이 = 20
• 4) 건조 조건별 Ginsenoside 함량 차이 = 23
• 제 2 장 원적외선 조사시간에 따른 인삼의 성분변화 = 26
• (1) 재료 및 방법 = 26
• (2) 결과 및 고찰 = 29
• 1) 원적외선 조사시간에 따른 색도변화 = 29
• 2) 원적외선 조사시간에 따른 총 Polyphenol및 총 Flavonoid함량 차이 = 31
• 3) 원적외선 조사시간에 따른 DPPH free radical 소거활성 차이 = 34
• 4) 원적외선 조사시간에 따른 Ginsenoside 함량 차이 = 36
• Ⅲ. 종합고찰 = 39
• Ⅳ. 참고문헌 = 42
• Abstract = 48