韓藥情報硏究會誌 (Korean Herb. Med. Inf.) 2016;4(1):35-42. pissn 2288-5161 / eissn 2288-5293 경남지방의떫은감에서유래한한약재시체 ( 枾蔕, 감꼭지 ) 의 탄닌산함량분석 최지은 1,2, 이가연 1, 문병철 1, 강승미 3, 김종익 3, 강영민 1,2* 1. 한국한의학연구원 K-herb 연구단 2. 과학기술연합대학원대학교 (UST) 한의생명과학전공 3. 경남산림환경연구원산림연구과 Analysis of Tannic Acid Contents from Astrigent Persimmon (Dispyros kaki Thunb.) as Traditional Korean Medicine (Kaki Calxy) on Geongnam Province in Korea Choi Jieun 1,2, Lee Kayoun 1, Moon Byeongcheol 1, Kang Seungmi 3, Kim Jongik 3, Kang Youngmin 1,2* 1. K-herb Research Center, Korea Institute of Oriental Medicine (KIOM), Daejeon, Republic of Korea 2. Korean Medicine Life Science, KIOM Campus, Univ. of Science & Technology, Daejeon, Republic of Korea 3. Forest Research Department, Gyeongsangnam-do Forest Environment Research Institute, Jinju, Republic of Korea Abstract A persimmon is mainly raised in Korea, Japan, and China compared with other fruits; the sweet persimmon is a native species and the astringent persimmon is a wild species. Astringent persimmons contain tannic acid which is the water solubility compound tastes astringent. Also, it has functions such as anti-aging and anticancer effect. From old times, the stalk of astringent persimmon has been called Kaki Calyx and used in traditional Korean medicine (TKM). In TKM, the stalk of astringent persimmon is known as useful medicinal herb which is effective on bed-wetting, vomit, and hiccupping. The materials collected from three different geographic area (Gojongsi from Sancheong, Danseongsi from Sancheong, and Bansi from Miryang) with different kinds of cultivar. The samples were provided from Frorest Environment Research Institute in Gyeongsangnam-do. These materials were separated from astringent persimmon to its stalks and peels. Then 70% ethanol extraction from each samples to analyze tannic acid were performed. As a result, tannic acid were included in all of samples and the persimmons of Bansi from Miryang had high percentage of the content compared with other samples. This study would provide useful information about tannic acid content to contribute chances for increasing the income of farmers through utilizing technology development of astringent persimmon. To future study, we will be required to extend any other area and species. We have plan to analyze tannic acid content depending on sampling times and various symptoms. Keywords: Diospyros kaki Thunb., Traditional Korean Medicine (TKM), Herbal medicine, Kaki Calyx, Analysis of useful compounds, HPLC, Tannic acid * Correspondence: 강영민 (Kang Youngmin. Tel: +82-42-868-9684 Fax: +82-42-868-9541 E-mail: ymkang@kiom.re.kr) Received 2016-02-01, revised 2016-02-29, accepted 2016-02-29, online-published 2016-03-03. 35
최지은외. 경남지방의떫은감에서유래한한약재枾蔕의탄닌산함량분석 서론감나무 (Diospyros kaki Thunb.) 는감나무과 (Ebenaceae) 식물로서, 원산지는온대아시아, 우리나라, 중국, 일본이며, 우리나라의중 북부및일부산간지방을제외한전국에서오랫동안재배되어온과실수이다 1). 감의종류는단감과떫은감의 2종류로분류하며, 단감은과수원예작물로써육종에의해단맛을내는과육을가지며, 떫은감은오랫동안우리나라에서자라온재래종으로 dispyrin 이라는떫은맛을내는수용성탄닌산 (tannic acid) 을함유하고있고노화방지및항암효과가있는것으로알려져있다 2-4). 떫은감은떫은맛때문에직접적으로식용하기보다곶감, 연시, 말랭이등으로가공되어소비되고있다 5). 또한동의보감, 본초강목, 본초비요등고문헌에서곶감은숙혈을없애고폐열, 혈토, 반위, 장풍과치질을다스린다고기록되어있으며, 한의학에서시체 ( 枾蔕 ) 라는한약명으로사용하는 (table 1) 감꼭지는딸꾹질, 감기예방, 동맥경화, 심장병예방, 혈관강화, 폐와기관지질환등에대한효과를가진다고보고되어있다 6-9). 기존의연구들은형태적특징에관한논문들이주를이루고있으며, 품종하나에대한개별적인영양성분에대한비교연구는있지만지역재래품종에대한떫은감의품종별탄닌산함량분석을비교한연구는거의이루어지지않은실정이다. 본실험은경남지역에주로분포하는떫은감재래품종 3품종을선별한후생감, 곶감의꼭지를이용하여유용물질분석에관한기초연구를통하여, 버려지는자원인감꼭지의가공품개발과건강기능성제품및화장품소재의개발시참고할수있는기초자료를제공하고자한다. Table 1. The Origin of Kaki Calyx in National Pharmacopoeia of Asian Countries 10) 국가출전 * 약명생약명영문명기원 한국 KHP IV 시체 ( 柿蒂 ) Kaki Calyx - 감나무과 (Ebenaceae) 감나무 (Diospyros ka ki Thunberg) 의열매에붙어있는꽃받침. 중국 ChP 2015 시체 ( 柿蒂. Shidi) Kaki Calyx - 감나무과 ( 시수과枾樹科 ) 식물감나무 ( 시枾. Diospyros kaki Thunb.) 의묵은꽃받침을말린것. 대만 THP II 시체 ( 柿蒂 ) Kaki Calyx Persimmon Calyx and Receptacle 감나무과 ( 시수과柿樹科, Ebenaceae) 식물감나무 ( 시柿. Diospyros kaki Thunb.) 의묵은꽃받침을말린것. 일본 Non-JPS 2012 시체 ( 柿蒂. シテイ ) Kaki Calyx Persimmo n Calyx - 감나무과 (Ebenaceae) 감나무 ( 카키노키カキノキ. Diospyros kaki Thunberg) 의잘익은열매의묵은꽃받침. 북한 DP VII 감꼭지 Calyx Kaki - 감나무과 (Ebenaceae) 감나무 (Diospyros ka ki Thunb.) 의꽃받침. * KHP IV: The Korean Herbal Pharmacopoeia 4th edition, 2012. 1st supplement, 2013. (Korea, Republic of), ChP 2015: Pharmacopoeia of the People s Republic of China 2015 edition, 2015. (China), THP II: Taiwan Herbal Pharmacopeia 2nd edition, 2013. (Taiwan), Non-JPS 2012: The Japanese Standards for Non-Pharmacopoeial Crude Drugs 2012, 2012. (Japan), DP VII: The Pharmacopoeia of Democratic People's Republic of Korea 7th edition, 2011. (Korea, Democratic People's Republic of) 36
韓藥情報硏究會誌 (Korean Herb. Med. Inf.) 2016;4(1):35-42. pissn 2288-5161 / eissn 2288-5293 본론 1. 실험재료 본실험에사용된떫은감꼭지시료 10개시료는 2015년경남지역에서수집한지역재래품종으로써, 생감꼭지 ( 산청고종시, 산청단성시, 밀양반시 ) 3개시료, 곶감꼭지 ( 산청고종시, 산청단성시, 밀양반시 ) 3개시료를수집하여사용하였으며, 국내에서유통되는한약규격품시체 ( 柿蒂 ) 와중국에서유통되는한약규격품각 2개씩을구입하여사용하였다. 수집시료는경남지역농가및야생지중심으로산청군과밀양군에서채취하였고, 수집한생감과곶감의감꼭지부분을절제하여분리후건조하였다. 추출에사용된에탄올, 메탄올등시약은 HPLC grade(j.t.baker Inc., Phillipsburg, NJ, USA) 로구입하여 0.2μm membrane filter(pall Corporation, Ann Arbor, MI, USA) 로여과하여사용하였다. Fig. 1. Appearance of Persimmons from Three Different Area; Gojongsi in Sancheong, Danseongsi in Sancheong, and Bansi in Miryang. A: Stalk of Undried Astringent Persimmon 1(SUAP1) in Sancheong(Gojongsi), B: Stalk of Undried Astringent Persimmon 2(SUAP2) in Sancheong(Danseongsi), C: Stalk of Undried Astringent Persimmon 3(SUAP3) in Miryang(Bansi), D: Stalk of Dried Astringent Persimmon 1(SDAP1) in Sancheong(Gojongsi), E: Stalk of Dried Astringent Persimmon 2(SDAP2) in Sancheong(Danseongsi), F: Stalk of Dried Astringent Persimmon 3(SDAP3) in Miryang(Bansi), G: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 1(SCPK1), H: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 2(SCPK2), I: Stalk of Commercial Persimmon in China 1(SCPC1), J: Stalk of Commercial Persimmon in China 2(SCPC2) 2. 추출물제조 10개의분석시료는생체중 20g을 65 C의 dry oven에서 48시간건조하였다. 건조된 10개시료는분쇄기로분쇄하여 screen seive(1.8mm) 에서선별한후에, 선별된시료를 2.0g씩무게를측정하여삼각플라스크에옮겨주었다. 10개의분말시료가담긴삼각플라스크에 70% 에탄올 25mL씩넣어잘흔들어준후 3시간환류추출을통해분석용시료를추출하였다. 각추출물은 filter paper(advantec, 110mm, Toyo Robni kaisha, Japan) 에여과하였으며 filterpaper에남은잔류물에는 70% 에탄올 25mL를첨가하여동일하게반복하였으며, 여과물은농축기 (EYELA, Tokyo 37
최지은외. 경남지방의떫은감에서유래한한약재枾蔕의탄닌산함량분석 Rikakikai, Japan) 로농축하였다. 농축된분석시료에 80% 메탄올로용해하여최종분석시료의농도를 40mg/mL 로설정한후, HPLC 분석을위해주입전에 0.45μm membrane filter(pall Corporation, Ann Arbor, MI, USA) 를이용하여여과한후분석을실시하였다. 3. HPLC 분석조건 HPLC 분석에사용된표준품탄닌산 ( 98% CFN90501, ChemFaces, China), water, methanol, ethanol(j.t.baker Inc., Phillipsburg, NJ, USA) 은모두 HPLC grade로구입하여이용하였다. 분석에사용된 HPLC system은 e2695 separation module, 2998 photodiode array detector로구성된장비 (Alliance HPLC, WatersCorporation, Manchester, UK) 를사용하였다. HPLC에사용된분석용컬럼은 Phenomenex Luna C18(2) (250 4.6 mm, 5μm ) 을사용하였으며, 컬럼온도 40 C에서샘플온도는 25 C로진행하였다. 이동상으로 solvent A는 0.5% acetic acid solvent B는 100% MeOH을선정하였고, 탄닌산표준품 5가지 (0, 50, 100, 500 μg/ml) 농도를이용하여검량선을만들어함량분석을실시하였다. 유속은 1.0mL/min, 주입량은 10μL로설정하였으며, 모든시료에대한분석시간은총 50분이었다. 분석파장은 190~400nm 에서스캔한후 210nm 에서분석하였고, 각성분의 UV 스펙트럼를참고하여측정하였다. HPLC 관련모든실험은 3회반복하여평균값으로함량분석을완료하였다. 4. 떫은감대상품목의유용물질추출및함량분석결과 Table 2. Analysis of Tannic Acid Contents using HPLC No. Sample * Concentration (mg/ml) UV (nm) Rt (min) Average contents of Tannic Acid (μg/g) 1 SUAP1 40 210 8.841 354.7 2 SUAP2 40 210 8.854 513.9 3 SUAP3 40 210 8.828 573.3 4 SDAP1 40 210 8.792 212.4 5 SDAP2 40 210 8.787 458.7 6 SDAP3 40 210 8.676 5.0 7 SCPK1 40 210 8.799 6341.3 8 SCPK2 40 210 8.360 2245.5 9 SCPC1 40 210 8.823 4648.4 10 SCPC2 40 210 8.824 5660.1 * SUAP1: Stalk of Undried Astringent Persimmon 1 in Sancheong(Gojongsi), SUAP2 : Stalk of Undried Astringent Persimmon 2 in Sancheong(Danseongsi), SUAP3: Stalk of Undried Astringent Persimmon 3 in Miryang(Bansi), SDAP1: Stalk of Dried Astringent Persimmon 1 in Sancheong(Gojongsi), SDAP2: Stalk of Dried Astringent Persimmon 2 in Sancheong(Danseongsi), SDAP3: Stalk of Dried Astringent Persimmon 3 in Miryang(Bansi), SCPK1: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 1, SCPK2: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 2, SCPC1: Stalk of Commercial Persimmon in China 1, SCPC2: Stalk of Commercial Persimmon in China 2 38
韓藥情報硏究會誌 (Korean Herb. Med. Inf.) 2016;4(1):35-42. pissn 2288-5161 / eissn 2288-5293 Fig. 2. HPLC Profiling for 10 Samples of Astringent Persimmon A: HPLC Profiling of 10 Samples, B: Tannic acid(ta), C: Stalk of Undried Astringent Persimmon 1(SUAP1) in Sancheong(Gojongsi), D: Stalk of Undried Astringent Persimmon 2(SUAP2) in Sancheong(Danseongsi), E: Stalk of Undried Astringent Persimmon 3(SUAP3) in Miryang(Bansi), F: Stalk of Dried Astringent Persimmon 1(SDAP1) in Sancheong(Gojongsi), G: Stalk of Dried Astringent Persimmon 2(SDAP2) in Sancheong(Danseongsi), H: Stalk of Dried Astringent Persimmon 3(SDAP3) in Miryang(Bansi), I: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 1(SCPK1), J: Stalk of Commercial Persimmon in Korea 2(SCPK2), K: Stalk of Commercial Persimmon in China 1(SCPC1), L: Stalk of Commercial Persimmon in China 2(SCPC2) 39
최지은외. 경남지방의떫은감에서유래한한약재枾蔕의탄닌산함량분석 감의떫은맛은 2차대사산물중하나인수용성탄닌인 kaki-tannin 에의한것으로, 이는 Catechin, Catechin-3-gallate, Galocatechin, Gallocatechin-3-gallate 로이루어져있다 11,12). 10개의분석시료는 70% 에탄올로추출후동결건조하였으며, 80% 메탄올로용해하여 HPLC 함량분석시료를준비하였다. HPLC 분석시각시료의농도는 40mg/mL이고, 유속 1.0mL/min, 주입량 10μL로설정하여 UV 210nm에서흡광도를측정하였다. 10개분석시료의탄닌산함량분석결과를 table 2에나타냈었으며, 그결과국내와국외에서유통되는시체약재의경우탄닌산의함유량이경남지역의 3품종에비해높은것으로나타났다. 국내유통약재 1(SCPK1) 에서 6,341μg/g 로함량이가장높았고, 밀양반시의곶감꼭지 (SDAP3) 에서 5.0μg/g 로함량이가장낮았다. 유통품내에서도탄닌산함유량이시료에따라차이를보였는데이는가공상의차이나품종의차이에기인한것으로사료된다. 유통시료의경우한의학이론에근거하여약재를가공처리함으로써약재본래의성질을변화시키는약물제조기술인포제 ( 炮製 ) 를통해가공된다 12). 현재우리나라에서는약재의가공방법에대한규격 ( 한약재표준제조공정지침 Ⅳ, 2010) 13) 이있지만가공농가및유통업체에서실질적으로따르지않고납품되는경우가많은실정이다 14). 또한한약재의경우산지와수확시기또는건조와저장방법에따라품질에영향을미치는것으로알려져있는데, 이러한결과는지등 (2015) 이보고한한국유통품반하와중국유통품반하의숙신산함량비교분석실험에서도중국에비해한국유통품이약 10배정도가높은것으로나타났으며, 한국유통품내시료에서도숙신산의함량차이가큰것으로나타났다 15,16). 이는식물의재배환경, 재배방법, 수확시기, 저장기간, 저장조건에따른영향이라고보고하고있으며, 이러한문제점을해결할수있는품질관리방법의하나로약재의유용물질함량에대한품질기준설정이필요하다 15,16). 본실험에서지역재래품종들에대한시료의경우자연상태그대로의임산물을수확하여건조후시료로사용하였기때문에유통약재의포제과정이탄닌산함량의차이에직 간접적으로영향을미쳤을것으로사료된다. 따라서시체 ( 柿蒂 ) 의수확이후의포제과정이탄닌산함량에직접적인영향을미쳤는지추가적인분석연구가필요할것으로사료된다. 경상남도 3품종에대한시료에서는밀양반시생감꼭지 (SUAP3) 에서 573μg/g, 산청단성시생감꼭지 (SUAP2) 에서 513μg/g 순으로높았다. 또한곶감꼭지의탄닌산함유량보다생감꼭지의함유량이약 30% 높은것으로보아생감의꼭지를자원으로이용하는것이더효율적이라고사료된다. 본실험에서는밀양반시 ( 시료상태 : 말랭이 ) 곶감꼭지에서의탄닌산함량의경우에는꼭지가거의없는상태에서시료가채취되어함량이매우낮은것으로사료된다. 따라서정확한밀양반시곶감꼭지의탄닌산함량분석을위해꼭지의손실이적은시료를채취하여추후에추가실험을할예정이다. 또한보다정확한탄닌산함량을확인하기위하여시료의범위를확대하고각지역별재래품종을포함하여탄닌산함량분석에대한추가적인실험수행이필요할것으로사료된다. 결론본실험은홍시및곶감생산과정에서버려질수있는부산물중에하나인감꼭지의탄닌산의함량을재래종감 3품종을선별한후, HPLC 기법을통하여분석하였다. 유통되는시체약재의경우탄닌산의함유량이채집한다른시료들에비해높은것으로나타났으며, 국내에서수집한감꼭지시료중에서는밀양반시의생감꼭지와산청단성시의생감꼭지에서탄닌산함량이높은것으로나타났다. 또한 3품종의생감꼭지가곶감꼭지에비해탄닌산함량이높은것으로분석되었다. 이상의결과로경남지역의 40
韓藥情報硏究會誌 (Korean Herb. Med. Inf.) 2016;4(1):35-42. pissn 2288-5161 / eissn 2288-5293 떫은감지역재래품종 3 품종을이용하여유용물질인탄닌산함량분석을통해버려지는자원인감꼭지 의가공품개발과건강기능성제품및화장품소재의개발시기초자료가될것으로사료된다. 감사의글본연구는경상남도산림환경연구원학술용역과제 떫은감감꼭지자원이용기술개발연구 (G15050) 와한국한의학연구원의 기원검증체계구축을통한한약자원국내생산기반기술개발 (K16403) 연구비를받아수행하였습니다. 또한유용물질분석에도움을주신 KOC Biotech 연구원분들께감사드립니다. 참고문헌 1. 임지순, 이명희. 월하시생감및곶감의이화학적성분분석. 한국식품저장유통학회지. 2007;14(6): 611-6. 2. 정창호, 곽지현, 김지혜, 최귀남, 정희록, 김대옥, 허호진. 숙성중대봉감의영양성분변화. 한국식품저장유통학회지. 2010;17(4):526-32. 3. 김종국, 강우원, 오상룡, 김준한, 한진희, 문혜경, 최종욱. 전국유명산지별전통곶감의품질특성비교. 한국식품영양과학회지. 2004;33(1):140-5. 4. 홍정희, 김현정, 최용화, 이인선. 곶감, 생감및감잎추출물의생리활성효과. 한국식품영양과학회지. 2008;37(8):957-64. 5. 변린린, 유수연, 박정진, 양수진, 정현정. 떫은감의재배지역과품종에따른영양성분특성. 한국식품영양과학회지. 2015;44(3);379-85. 6. 이영철, 사유선, 정춘수, 서광기, 최혜선. 감과가공식품의항응고물질활성. 한국식품영양과학회지. 2001;30(5):949-53. 7. 사유선, 김경아, 최혜선. 감꼭지로부터혈액응고저해물질의정제와특성. 한국식품영양과학회지. 2003;32(8):1323-7. 8. 김희정, 박태순, 정미송, 손준호. 청도반시의과육과감꼭지 ( 시체 : 枾滯 ) 의항산화및항염증활성연구. 한국응용생명화학회지. 2011;54(2):71-8. 9. 황주영, 박태순, 손준호. 감꼭지추출물과분획물의미백효과. 생명과학회지. 2013;20(3):383-8. 10. Korea Institute of Oriental Medicine. Defining Dictionary for Medicinal Herbs[Korean, 'Hanya k Giwon Sajeon'](2016). Published on the Internet; http://boncho.kiom.re.kr/codex/ (accessed 2016-02-01). 11. Matsuo, Tomoaki, and Saburo Ito. The chemical structure of kaki-tannin from immature fruit of the persimmon (Diospyros kaki L.). Agricultural and Biological Chemistry. 1978;42(9):163 7-43. 12. 조영홍, 박지원, 이정민, 안광환, 박해룡, 이승철. 장성대봉감의부위별메탄올추출물의항산화활성및항암활성. 한국식품영양과학회지. 2010;39(4):500-5. 13. 오주희, 신재석, 안은석, 이성준, 이종철, 임준홍, 홍시갑, 홍준기, 이영주. 한약재포제가공의현대 41
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