초단파 처리에 의한 인삼 지상부의 인삼 사포닌 성분 변화 = The change of ginsenoside composition in aerial part extract of ginseng by the microwave process

국문 초록 (Abstract)

웰빙에 대한 소비자의 선호도가 높아짐에 따라 자연주의 화장품과 한방 화장품이 지속적으로 강세를 보이면서 천연물 기능성 화장품 원료 개발이 활발히 이루어지고 있다. 인삼은 우리나라의 대표적인 특산물로서, 동양에서 가장 오래된 본초서인 신농본초경에 수재된 이래 2,000여 년 동안 한방약으로 사용되어져 왔으며, 인삼 사포닌(진세노사이드)이 주요 약효 성분으로 알려져 있다.
홍삼을 찔 때 약 0.03%로 소량 생성되는 특유 사포닌 성분인 진세노사이드 Rg2는 자외선에 의한 세포 고사를 DNA 회복 과정을 통해 방지시켜서 주름 개선 효과를 갖는다고 보고되었고, 주름 개선 기능 화장품으로 출시되고 있다. 진세노사이드 Rg2는 인삼 사포닌 배당체(glycoside)의 당이 일부분 열이나, 산에 의해서 가수 분해되어 유리된 형태의 프로사포게닌으로 세포 친화성이 좋고, 세포 흡수가 잘 되어 기능성이 강화된 활성 사포닌으로 차세대 기능성 제품의 신소재로서 기대를 모으고 있다.
본 연구에서는 인삼 프로사포게닌 성분 고농도 함유 제제 개발을 목적으로 인삼 재배의 부산물로서 저가 구입이 가능한 인삼 지상부(열매, 화뢰: 꽃봉오리, 줄기와 잎)에 초단파와 2배 식초로 처리를 했을 때 인삼 사포닌 배당체가 활성 사포닌인 인삼 프로사포게닌 성분으로 전환되는 것을 HPLC법으로 확인하여 진세노사이드 Rg2, -Rg3, -Rg5, -Rg6, -Rh1, -F4 등의 인삼 프로사포게닌 성분을 고농도로 함유하는 제제 개발의 최적 조건을 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
첫째, 인삼 열매 제제(MGF)에 20분 초단파 처리 시 진세노사이드 Rg2가 2.2749%로 홍삼의 약 84배의 함유량을 확인했으며, 또한, 항 알레르기 작용이 보고된 진세노사이드 Rh1이 1.2803%의 고농도로 함유되는 제제 개발의 조건을 확인할 수 있었다. 항암 작용, 혈관 확장 작용 등이 보고된 진세노사이드 Rg3는 1분 초단파 처리 시 1.1249%로 홍삼의 56배의 함유량을 확인할 수 있었다.
둘째, 인삼 화뢰 제제(MGFB)에서는 1분 초단파 처리 시 진세노사이드 Rg2가 1.5846%로 홍삼의 약 59배, 9분 초단파 처리 시 진세노사이드 Rg3가 1,1766%로 홍삼의 약 59배의 고농도 함유를 보여주었다.
셋째, 인삼 잎과 줄기 제제(MGSL)는 20분 초단파 처리 시 진세노사이드 Rg3가 0.9055% 함유되는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 연구결과로부터 인삼열매, 화뢰 및 잎 등 인삼 지상부에 초단파 2배 식초 처리를 처리하여 짧은 시간에 인삼 프로사포게닌 성분(진세노사이드 Rg2, -Rg3, -Rg5, -Rg6, -Rh1, -F4)을 높은 농도로 함유하는 제제 개발이 가능하였다.
본 연구 결과로 얻어진 인삼 프로사포게닌 성분 고농도 함유 제제는 기능성 화장품 및 식품의 기능성 강화 신소재로서 활용이 가능할 것으로 사료되며, 향후, 본 제제를 이용한 새로운 기능성 제품의 개발이 기대되고 있으며, 인삼 재배 농민의 소득 증대와 우리 인삼 산업의 친환경 녹색 성장에도 크게 기여할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to develop a new preparation process of ginseng extract with the high concentration of ginsenoside Rg2, the red ginseng special component. Chemical transformation from the ginseng saponin glycosides to the prosapogenin was analyzed by the HPLC. The extracts of aerial part ginseng were processed at the several treatment conditions of the microwave and twice brewing vinegar(about 14% acidity).
This result showed that the quantity of ginsenoside Rg2 increased over 2% at the 20 minutes of the pH 2～4 vinegar and microwave ginseng berry ethanol extract than other process time.
The result of MGB-20 was the ginseng berry extracts that had been processed with microwave and twice brewing vinegar(about 14% acidity) for 20 minutes gained the highest amount of ginsenoside Rg2(2.2749%), Rh1(1.2803%).
The MGB-1 was the highest amount of ginsenoside Rg3(1.1249%) in the ginseng berry extract processed with microwave and twice brewing vinegar(about 14% acidity) for 1 minutes.
And also, the result of MGFB-1 acquired the highest amount of ginsenoside Rg2(1.5846%) in the ginseng flower bud extract processed with microwave and twice brewing vinegar for 1 minutes.
The result of MGFB-9 acquired the highest amount of ginsenoside Rg3(1,1766%) in the ginseng flower bud extract processed with microwave and twice brewing vinegar for 9 minutes.
In contrast, the ginseng stem and leaf extracts that processed with microwave and twice brewing vinegar for 20 minutes gained ginsenoside Rg3 0.9055 percent. And the other kinds of ginseng prosapogenin did not show a higher content.
This result indicated that the aerial part of ginseng treated with microwave had the quantity of the ginsenoside Rg2 over 84 times when compared to the amount of the ginsenoside Rg2(was not found in raw and white ginseng) in the generally commercial red ginseng.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 이론적 배경 = 4
• 1. 피부 구조 및 기능 = 4
• 2. 피부 노화 = 6
• 3. 기능성 화장품 = 9
• 1) 기능성 화장품의 시장 현황 = 9
• 2) 기능성 화장품의 고시 원료 = 11
• 3) 주름 개선 화장품의 정의 및 메커니즘 = 13
• 4) 주름 개선 화장품의 연구와 원료 개발 동향 = 17
• 4. 인삼 사포닌의 임상 효능 = 19
• 5. 인삼 사포닌(ginsenosides)의 화학적 변화 = 21
• 6. 인삼 사포닌의 주름 개선 작용 = 26
• Ⅲ. 실험 재료 및 방법 = 28
• 1. 초단파 처리 인삼 지상부의 인삼 사포닌 함량 비교 = 28
• 1) 실험 재료 = 28
• 2) 초단파 처리 제제 조제 = 29
• 3) 조 사포닌 조제 = 31
• 4) HPLC-진세노사이드의 분석 = 32
• Ⅳ. 결과 및 고찰 = 34
• 1. 초단파와 2배 식초 처리 인삼 열매 제제의 인삼 사포닌 함
• 량 비교 분석 = 34
• 2. 초단파와 2배 식초 처리 인삼 화뢰 제제의 인삼 사포닌 함
• 량비교 분석 = 46
• 3. 초단파와 2배 식초 처리 인삼 잎, 줄기 제제의 인삼 사포
• 닌 함량 비교 분석 = 55
• V. 결론 = 64
• Ⅵ. 참고 문헌 = 68
• APPENDIX = 75
• ABSTRACT = 84