농학과제 10, 11강 -- 주요 약용식물의 생리생태 조사연구 이관희 (2003)

[佳飛 주재석(농학과 3학년)]

농학과제 인터넷학습

<제 6 회 - 제 10강, 11강>

제 10강 주요 약용식물의 생리생태 조사연구

한국방송통신대학교 농학과 4학년

이 관 희

Ⅰ. 서 론

약용식물(藥用植物)은 병을 치유하거나 고통을 덜기 위한 약료를 생산할 목적으로 재배하는 작물을 말하며, 약용으로 사용되는 식물로는 대한약전에 수록되어 있는 것만 395종이고, 우리나라에서 자생되고 생약의 기원식물로 950종으로 보고 되고 있는데, 약용식물로 재배되는 약초는 50여종이 있다. 그 중에서도 해발이 높고 서늘한 기후를 좋아하는 약초를 고랭지약초라 하는데 당귀, 천궁, 고본, 강활, 백지, 방풍, 백출, 오미자, 천마, 사삼 등 12종이 있다. 약초에 대한 기록으로는 중국 상고시대인 약 4천년 전에 염제 신농씨가 풀의 맛을 보아서 약초를 알아냈다는 전설이 있고 우리나라도 곰이 마늘과 쑥을 먹고 인간이 되었다는 단군신화가 있는 것으로 보아 이미 오랜 옛날부터 식물을 약재로 사용한 것으로 보인다.

인간에게 심신상의 어떤 자극이나 위안을 줄 수 있는 물질을 함유하고 있는 식물을 기호료식물(嗜好料植物)이라고 한다. 기호료식물은 독특한 향미(香味)를 주는 방향성정유나 자극성 물질을 함유하고 있으며, 담배의 니코틴이나 커피의 카페인 등은 대표적인 기호성물질이라 할 수 있다. 기호성물질들은 대부분 알칼로이드로서 강한 자극성을 가지고 있으며, 이것이 피로회복이나 흥분된 신경을 휴식 또는 마비시키는 작용을 한다.

약용식물은 대전 인근의 금산에서 가장 많이 재배되고 있는 인삼과 청양의 구기자를 선택했고, 기호료식물역시 대전 시내권에 있는 한국담배인삼공사와 연구소가 가까운 관계로 이 세 작물을 선택했다. 그리고 간이 좋지 않아 작년부터 구기자를 복용하고 있었는데 이번을 계기로 더욱 자세한 성분 및 효능을 알고 싶었다. 앞으로 이들 작물의 종류와 약효성분, 화학적 성분 및 효능에 대해서 알아보려고 한다.

Ⅱ. 재료 및 방법

1. 조사기간 및 장소

본 조사는 2002년 6월2일부터 2002년 8월 31일까지 충청남도 청양, 금산, 논산 등을 돌아다니며 약 3 개월가량 조사하였다.

2. 재료 및 조사 방법

본 조사의 재료로는 인삼과 구기자, 담배를 조사하였고, 재료들은 대전 인근에서 흔히 볼 수 있고 재배밀집지역인 관계로 쉽게 조사할 수 있었다. 인삼과 담배인 경우는 대전에 한국담배인삼공사와 인삼연초연구소에 방문하여 졸업 동문선배님의 도움을 받아 견학 겸해서 많은 내용을 조사할 수 있었고 구기자인 경우는 청양의 구기자 시험장을 방문하여 직접 시험장을 둘러보았다. 또 인삼의 뿌리와 엽을 조사하기위해 금산인삼시장과 금산의 인삼재배지역을 다녀왔다. 구기자의 뿌리는 청양과 인근에 있는 부여 외산이 집인 관계로 시골집에서도 쉽게 구할 수 있었다. 담배는 이번 농학 과제를 함께 조사 다닌 학우의 시골집을 방문하였다.

3. 조사내용

본 조사는 우리나라에서 생산되는 자원식물의 외관적 특성 즉, 자원식물의 식물학적 특성을 이용부위별로 화학적 특성이라든지 성분과 효능 등을 중점으로 조사하였다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 인 삼

1) 고려인삼(高麗人蔘)

인삼(人蔘)은 한국과 중국을 비롯한 동양제국에서 오랫동안 보혈강장제(補血强壯劑)로 이용해 온 약초로서 소련의 과학자 C.A.Meyer가 1843년에 만병을 치료한다는 뜻으로 학명을 Panax ginseng C.A.Meyer라고 명명하였으며 한국에서 생산되는 것을 제일로 취급하고 있어서 한국에서는 인삼을 고려인삼(高麗人蔘)이라고 한다. 미국, 일본, 중국, 러시아 등의 지역에도 인삼과 유사한 것들이 있지만 고려인삼과는 계통이나 형태, 그리고 성분상으로 차이가 있다.

고려인삼(高麗人蔘)은 오가피나무과(Araliaceae)의 다년생 숙근초(宿根草)로서 음지성식물(陰地性植物)이며, 뿌리 부분은 두부(頭部: 머리부분), 주근(主根: 몸통부분), 지근(枝根: 다리부분)으로 구분된다. 잎 모양은 장타원형이며, 잎 수는 1년생은 3매이나 2년생 이상은 5매의 소엽(小葉)으로 구성된 손바닥 모양의 복엽(複葉)을 이룬다. 꽃은 보통3년생 이상에서 피며 산형화서(繖形花序)이고 과실은 장과(漿果)로서 편평한 구형(球型)인데 색깔은 익으면 붉은 색으로서 광택이 난다. 소과실 한 개에는 세 개의 종자가 들어 있으며 채종 직후의 배는 미숙하여 발아하기까지는 오랜 시일을 요하므로 후숙(後熟)시킨 다음에 파종해야만 발아가 되는데 이 과정을 개갑이라고 한다.

2) 인삼의 형태

고려인삼(高麗人蔘) 뿌리의 전체형태는 뇌두(腦頭), 지근(支根), 주근(主根), 근모(根毛) 등 주근 이외에도 많은 잔뿌리가 나 있고 마치 사람의 형태와 비슷하다. 고려인삼이 생장하는 동안에 형상이 변하는데 1차년도에는 뿌리가 비대해 지면서 30～40개의 지근이 나지만 2차년도 이식하는 동안에 지근은 모두 끊기고 주근만 심으면 다시 지근이 나오는데 3차년도에 주근의 신장과 지근의 수가 고정되어 이어서 4～5년간 재배시에는 주근이 비대해지고 지근 및 세근의 생장이 촉진되어 인삼특유의 형상이 완성된다.

홍삼으로 가공되는 6년 근은 뇌두의 형태가 견실하게 되고 동체는 길이7～10cm, 직경2～3cm, 몇 개의 지근을 가지며 뿌리전체의 길이 34cm, 무게40～120g, 때로는 300g에 달하기도 한다. 한편 7년이상 자라게 되면 비대성장은 더디어 지고 체형이 불량해지며 표피는 목질화 된다. 또 가공하였을 때 속이비거나 속이 하얗게 많이 발생한다.

3)인삼의 식물학적 분류

인삼의 식물분류학적 계통은 식물분류학의 변화와 발전에 따라서 그 분류방법이 약간의 차이는 있지만 인삼이 속한 科(Family)와 屬(Genus)의 식물분류학적 위치는 Engler의 계통분류법에 따르면 아래와 같다.

【표1-1】 인삼의 식물학적 분류

Embryophyta Siphonogama	유관유배식물(有管有胚植物)
Angiospermae	피자식물문(被子植物門)
Dicotyledoneae	쌍자엽식물망(雙子葉植物網)
Archichlamydeae	이변화 식물아강(蘺變花植物亞綱)
Umbellaies	형화목(形花目)
Araliceae	오가과(五加科)
Panax	인삼속(人蔘屬)
Panax ginseng C.A.	고려인삼(高麗人蔘)

4)생육환경에 따른 구분

① 재배삼: 인삼밭에서 인공적으로 기른인삼

② 장뇌삼: 산삼의 씨를 자연 상태의 산림속에서 기른 인삼

③ 산삼: 깊은 산골 자연 상태에서 자생한 인삼

5) 산지에 따른 구분

① 고려인삼: 한반도에서 생산된 인삼

② 미국삼: 미국, 캐나다에서 생산된 인삼

③ 전칠삼: 중국, 운남, 광서성 등 남부지방에서 생산된 인삼

④ 죽절삼: 일본에서 생산된 인삼

【표1-2】 각국의 사포닌 비교 (단위: 종)

성분 종별	고려인삼		화기삼 (미국삼)	삼칠삼 (중국삼)	죽절삼 (일본삼)
	홍삼	백삼
총 사포닌수	30	23	14	15	8
파낙사다이올계	18	15	9	6	3
파낙사트리올계	11	7	4	9	4
올레안계	1	1	1	-	1

6)인삼의 가공형태에 따른 분류

고려인삼은 보통 4～6년 재배 후 밭에서 캐어내는데 채굴한 상태의 인삼을 수삼(水蔘)이라고 하며 건조하지 않았기 때문에 생삼이라고도 한다. 수삼은 보통 75％내외의 수분을 함유하고 있어 채굴된 상태 그대로는 1주 이상의 저장이 어렵고 특히 유통과정중에 부패하거나 손상이 일어나기 쉽다. 그러므로 수삼을 건조하면 장기간의 저장이 가능한데 이렇게 건조된 것을 백삼(白蔘)이라고 한다. 백삼은 가공형태에 따라 직삼(直蔘), 반곡삼(半曲蔘), 곡삼(曲蔘)으로 구분된다.

홍삼(紅蔘)은 6년근 수삼을 정선하여 껍질을 벗기지 않은 채, 증기로 쪄서 건조시킨 원형을 유지한 삼으로 담적갈색 또는 농다갈색을 띤 저장성이 좋은 인삼이다. 고려홍삼은 뇌두의 견실도, 동체와 지근의 균형, 색깔, 내부조직 등의 기준에 의하여 천삼(天蔘), 지삼(地蔘) 및 양삼(良蔘)으로 등급이 매겨진다. 이와 같이 원형을 유지한 제품 이외에도 유효성분을 추출한 엑기스나 분말제품도 있고 이들을 원료로 한 분말, 차, 음료 등 가공제품이 개발되어 유통되고 있다.

가) 수삼

수삼은 밭에서 채굴하여 가공하지 않은 인삼으로 70％내외의 수분을 함유하고 있다. 모든 인삼류의 원료가 되는 것으로 대개 고년근은 5～6년, 저년근은 4년에 채굴수확 한다.

수삼은 세월의 깊이와 경작인의 정성을 먹고 자란 영삼(靈蔘)이자 영초(靈草)이다.

나)홍삼

수삼을 장기간 저장할 목적으로 수증기로 찐 다음 익혀서 건조시킨 담적황갈색의 제품이다. 증삼, 건조등의 과정을 거쳐 수분함량이 14％이하가 되도록 가공하게 되는데 제조 과정중 비효소적 갈색화 반응이 촉진되어 농다갈색의 색상가지며 매우 단단한 형태로 가공되어 원형이 장기간 유지된다.

다) 백삼

4～6년근 수삼을 원료로 하여 대부분 껍질을 살짝 벗겨내고 그대로 햇볕 건조하거나 또는 60℃이하로 열풍건조시켜 열에 의하여 제조한 것으로 수분함량이 14％이하가 되도록 가공한 원형유지 인삼제품이다. 색깔은 미황백색을 띠며, 홍삼의 가공방법과는 달리 태양열에 의한 자연건조 또는 열풍, 기타의 방법으로 익히지 아니하고 말린 것을 말한다. 백삼의 종류는 직삼, 곡삼, 반곡삼 등으로 구분된다.

라) 태극삼

원형유지 가공인삼 제품으로 홍삼과 백삼의 중간제품이라 말할 수 있으며 직립형태이다. 수삼을 90℃이상 열수처리하여 표로부터 동체의 일부를 호화시켜 건조한 것이며 표피의 색상은 담황갈색을 띠고 절단했을 때의 단면은 홍삼의 절단면 색상과 유사한 담갈색 환이 나타난다.

마) 홍삼과 백삼의 차이점

【표1-3】 홍삼과 백삼의 차이점

항 목	홍 삼	백 삼
색 상	담적갈색, 담황적갈색, 다갈색, 농다갈색	유백색 또는 담황색
사 포 닌	ginsenoside-Rg₂(20R), Rg₃(20S), Rh₁(20R), Rh₂, Rh₄등 생성- ginsenoside의 열분해에 의한 부분 구조 변화	malonyl-ginsenoside-Rb₁, Rb₂, Rc 및 Rd존재 malonyl-ginsenosides는 수용성이며 열에 불안정하여 60～70℃이상의 열 처리로 ginsenoside로 변환
산성다당체	7～8％존재	2～3％
전 분	호화된 상태	생전분 상태
효 소	모두 실활(失活)됨	α-amylase, invertase등 거의 모든 효소 활성 유지
플리아세탈렌	0.6～1.0mg/g	0.1～0.2mg/g
갈 변 물 질	-. 백삼보다 분자량이 약간 더 큰 갈 변물질 존재(melanoidinpigment) -. 황산화물질인 maltol생성	갈변물질이라기 보다는 천연 색소존재
수소공여성 (환원활성)	크다	작다
혈소판 응집 억제능	크다	작다

7) 고려인삼의 약효성분

1. 인삼사포닌(Ginsenoside, G)

1) Protopanaxadiol(PD)계 사포닌(19종)

G-Ra₁, G-Ra₂, G-Ra₃, G-Rb₁, G-Rb₂, G-Rb₃, G-Rc, G-Rd, 20(S)G-Rg₃, 20(R)G-Rg₃, G-Rh₂, G-Rs₁, G-Rs₂, Quinquenoside-R₁, Notoginsenoside-R₄, Malony1-G-Rb₁, Malony1-G-Rb₂, Malony1-G-Rc, Malony1-G-Rd

2) Protopanaxatriol(PT)계 사포닌(10종)

G-Re, G-Rf, GRg₁, G-Rg₂, G-Rh₁, 20-G1c-G-Rf, Notoginsenoside-R₁, 20(R)G-Rg₂, 20(R)G-Rh₁, Rh₄

3) Oleanane계 사포닌(1종)

G-Ro

2. 다당체(polysaccharide)

1) 중성다당체(panaxan A～E)

2) 산성다당체(panaxan Q～U)

3. 폴리아세틸렌(Polyacetylenes) : Panaxytriol등 10여종

4. 페놀계화합물: Maltol, cinnamic acid등 12종

5. 알칼로이드(alkaloid) : β-carboline계열 알칼로이드 8종

6. 리그난: Gomisin-N, -A

7. 그 밖의 질소 화합물: 아데노신(adenosine), 산성펩티드(acidic peptide), 방사선 방어작용 단백질(thermo-stable protein), 면역세포 분화촉진 단백질(glycoprotein)

▶ 빨간색- 홍삼 특유의 사포닌(8종), ▶ 파란색- 백삼 고유의 사포닌(4종)

8) 인삼의 화학적 성분

인삼에는 배당체(glycosides)성분인 saponin을 비롯하여, 질소함유 화합물로서 단백질, 아미노산, 핵산, 알칼로이드, 지용성 성분으로 지방산, 정유, 폴리아세칠렌, 페놀화합물, 파이토스테롤, 테르페노이드 등, 당류로서 단당류와 올리고 당, 다당류, 펙틴질 등, 그리고 비타민류와 무기질 등 매우 다양한 성분들이 함유되어 있다.【표1-4】

이처럼 인삼중에는 어느 생약에 비교할 수 없을 만큼 여러 가지 다양한 화학성분들을 함유하고 있다.

【표1-4】 Chemical constituents in Korean ginseng

Organic	Saponin (3～6％)	- Protopanaxadiol(22) - Protopanaxatriol(11) - Oleanolic acid(1)
	N-compounds (12～16％)	- Protein, Amino acid(16) - Peptide, Nucleic acid(9) - Alkaloids(11)
	Lipid-solubles (1～2％)	- Fats, Fatty acid - Essential oils - Phytosterol - Organic acid - Phenolic compounds(15) - Polyacetylenes(20) - Terpenoids
	Vitamins (0.05％)	- Water-soluble vitamin(8)
	Carbohydrates (60～70％)	- Polysaccharide - Oligosaccharide - Sugar, Fiber, Pectin
Inorganic	Ash (4～6％)	- Mineral

△ water content : 9～11％

9) 고려인삼의 한방적 효능

인삼의 한방적 효능은 중초약학(中草藥學)에서 원기를 크게 보하고 폐를 튼튼히 하며 비장을 좋게하고 심장을 편하게 하여 준다고 했으며, 신농본초경에는 인삼은 오장 즉 간장, 비장의 양기를 돋구어 주는 주약으로 사용하고 위장의 기를 열어주며 광란, 구토, 갈증을 멎게하고 혈맥을 잘 통하게 하고 오래 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다고 하였다.

본초강목(本草綱目)에 수록된 인삼의 약효를 현대의학적인 면을 고려하여 기술하면 아래와 같다.

⑴ 남녀의 모든 허증(虛症), 신체허약을 신속히 회복시켜주며 인체 오장육부의 기능을 보(補)하여 준다.

⑵ 체력의 소모가 많은 환자, 또는 신경성으로 오는 가슴이 두근두근하고 불안한 증세를 진정시키는 신경강장제 효능이 있다.

⑶ 바이러스, 인플루엔자 등에 대한 저항력을 증진시켜 예방을 할 수 있다.

⑷ 당료병에서 오는 갈증(渴症), 다식(多食), 다뇨(多尿) 등의 증상에 효과가 뚜렷하다.

⑸ 심한 구토증을 멎게한다.

⑹ 위장의 기능을 튼튼히 하여주고, 위산과다증을 치유하며 아울러 소화기능을 증진시킨다.

⑺ 만성위장염에 의하여 구토하고 장기간 설사하는 환자에게 쓰면 효과가 좋다.

⑻ 위 또는 대장내에 가스가 충만된 것을 배제시켜준다.

⑼ 과로나 음식부주위로 체력이 감퇴되는 여러 내과적 질환에 좋다.

⑽ 뇌일혈, 뇌혈전증 등으로 반신불수, 손과 발을 제대로 움직이지 못할때, 또는 더위로 인한 소화불량이나 그밖의 위장이 냉할 때 쓰인다.

⑾ 인삼을 장복하면 몸이 가볍고 생명을 연장할 수 있다.

⑿ 소화불량이나 원기부족으로 가슴이 답답하여 호흡곤란을 느낄때 사용한다.

⒀ 인체내의 여러 가지 암종을 비롯한 갖가지 종양을 파괴, 소멸, 회복시키는 작용을 가진다.

⒁ 담, 기관지 삼출액을 배출시킨다.

⒂ 감기로 인한 열성질환의 경과증에 있는 소화불량증에 효과가 있다.

(16) 광물성 생약의 오용으로 오는 중독 증상에 사용한다.

(17) 호흡기능이 일정하지 못한 경우와 폐활량 부족이 수반될때 폐의 기능을 보강시켜준다.

(18) 체력소모에 의하여 체액부족을 초래할때, 인체내 체액의 분비를 촉진시켜 준다.

(19) 산후 또는 산전에 오는 모든 질병에 쓰고 객혈, 혈뇨, 자궁출혈, 대장출혈, 위출혈등 실혈자(失血者)에게는 보기, 보혈, 지혈작용이 있다.

(20) 신체허약이나 과로의 원인으로 심, 폐 또는 소화기 계통에 과중한 부담을 느끼는데서 오는 열증(熱症)에 써서 그 열을 조절하는데 효과가 있다.

(21) 심한 설사, 대장염에 쓰인다.

(22) 두통 또는 현기증 증상에 대해서 효과가 있다.

(23) 원기부족에서 오는 자한(自汗)을 멎게 하며 아울러 소모성 발열 등에 의한 허열을 멎게 한다.

(24) 소변을 자주 보거나 소변이 잘 나오지 않을 때 쓰인다.

(25) 사지신경통 또는 마비증상이 올 때 쓰면 강심작용이 있어 신진대사나 혈행의 순환을 도와준다.

10) 인삼의 연생별 포장전경과 뿌리형태

① 1년생【모종삼】

② 상【2년생】, 중【3년생】, 하【4년생】

③ 상【5년생】, 중【6년생】, 하【3년생 뿌리형태】

④ 상【4년생】, 중【5년생】, 하【6년생】의 뿌리형태

제 11강 주요 약용식물의 생리생태 조사연구

2. 구 기 자

1) 구기자의 유래

선조대왕과 광해군 때에 어의를 지낸 허준이 쓴 동의보감(1610년도 광해군 2년, 16년간 집필)에 의하면 구기자의 성질과 효능에 관해 상세히 기술하고 있다. 즉 구기자의 성질은 평범하고 맛이 달콤하며 무독하다 하였다. 몸이 허약하여 생긴 병을 다스리고 근육과 뼈를 강하게 하며 정기를 만든다고 하였고, 얼굴색을 희게 하며 눈을 밝게 하고 장수한다 하였다. 또한 일명 地仙, 仙人杖이라 하며, 봄과 여름에 구기엽을 채취하고 가을에 과일과 구기줄기를 채취하여 오래 복용하면 신체를 건강하게하고 기를 보한다고 하였으며, 지골피는 땀과 습기를 다스리고 열을 잘 푼다고 하였다.

2) 구기자의 성분

구기자의 성분으로는 카르테노이드, 콜린, 멜리스식산, 제아산틴, 피잘린, 베타인, 베타-시토스테롤, 비타민 B₁과 불포화지방산이 다량 있고 구기엽에는 니코티안아민이 풍부하며 글루타민산, 플롤라인, 루틴, 비타민C등이 지골피에는 지방산, 신나믹산, 스테로이드, 베타-시토스테롤, 베타인, 비타민 B, 구꼬아민 A등이 함유되어 있다.

그밖에도 구기자에는 17종의 아미노산이 있는데 이중 필수 아미노산은 총 아미노산에 대해 30％정도 구성되어 있다. 지방산도 불포화지방산이 총 지방산중 80％이상을 차지하며, 당 성분으로는 꿀의 주성분인 후락토스와 포도당이 글루코스가 98％이상을 차지하고 설탕인 슈크로스와 말토스는 미량 존재한다. 구기자의 일반성분과 주요약효성분은 다음과 같다.

가) 일반성분

구기자, 구기엽 및 지골피에 대한 일반성분 조성은 【표2-1】과 같다. 총당은 추출물의 엑스함량에 가장 큰 영향을 미치는 성분으로 구기자가 엽이나 뿌리보다 고형분 함량이 매우 높아 엑스 수율이 30％ 정도 된다. 탄닌산은 수렴작용이 있으며 茶類에서 고유의 향과 색상, 맛을 나타내는 성분으로 오늘날에는 항암 및 항산화 효과가 밝혀져 매우 유용한 기능성 성분이다.

부 위	총 당 (㎎/g)	환 원 당 (㎎/g)	탄 닌 산 (㎎/g)	조 지 방 (％)	조 단 백 질 (％)
구 기 자	287.68	216.28	13.9	6.22	1.25
구 기 엽	0.029	0.010	12.1	1.25	3.0
지 골 피	0.296	0.016	0.26	0.89	20.8

【표2-1】 구기자의 부위별 일반성분

구기자, 구기엽 및 지골피에 대한 무기성분 조성은 【표2-2】와 같다.

【표2-2】 구기자의 부위별 무기성분

부 위	칼 륨 (％)	마 그 네 슘 (％)	칼 슘 (％)	철 분 (ppm)	아 연 (ppm)	망 간 (ppm)
구 기 자	2.84	0.24	0.10	0.39	0.28	0.19
구 기 엽	6.99	0.64	0.85	286.67	27.30	440.00
지 골 피	1.32	0.11	1.19	12.00	3.90	36.00

무기성분은 신체의 전해질인 칼륨, 마그네슘과 뼈의 주성분인 칼슘이 주요성분이며, 철분, 아연, 망간은 미량 존재한다. 칼슘은 골다공증의 치료와 혈압조절에 철분은 헤모글로빈의 필수성분이며 기타 무기성분도 인간이 균형 있는 건강의 유지를 위해서 섭취해야하는 성분이다.

나) 주요 약효성분

① 베타인(Betaine)

베타인은 콜린이 산화되어 베타인 알데히드가 되고, 이것이 다시 산화되면서 인체에 중요한 생리기능을 가진 메틸기의 공급원인 베타인이 된다. 베타인은 간장과 위장의 기능촉진, 동맥경화와 고혈압 예방, 근골강화와 빈혈예방에 효과가 있으며 구기자에는 6～11mg/g, 구기엽에는 10～20mg/g, 지골피에는 2～5mg/g이 함유되어 있다.

② 루틴(Rutin)

루틴(2-phenyl-3,5,7,3’, 4’-pentahydroxy benzopyrone)은 황색 또는 담황색의 폴리페놀 화합물인 플라보노이드 일종으로 쿠에세틴(5,7,3’, 4’-tetrahydroxy flavone)에 루티노사이드가 결합된 물질이다. 루틴은 최초로 메밀에서 분리되었으며 구기엽에는 소량 함유되어 있다. 루틴의 주요 효능은 항고혈압성 기능, 즉 혈당과 혈청 콜레스테롤 저하효과가 강해 성인병 예방에 좋으며 루틴과 유사한 플라보노이드계 화합물은 지질대사 조절기능과 항산화 활성이 강하다. 루틴의 함량은 가을 구기엽이 봄과 여름의 구기엽 보다 높다.

③ 구꼬아민A(Kukoamine A)

구꼬아민 A는 지골피에서 분리한 성분으로 쥐를 이용한 동물실험에서 저혈압을 유도하는 성분으로 확인되었다. 즉 고농도의 후락토스를 급여하므로서 고혈압을 유도한 쥐에 대하여 혈압을 강화시킨 성분이며, 체온 강하작용과 해열작용을 한다.

④ 베타- 시토스테롤(βsitosterol)

베타- 시토스테롤은 콜레스테롤의 흡수억제 효과가 뛰어난 전립선 비대의 의학적 치료, 고지단백질 형성 억제 등의 효과가 있어 콜레스테롤 및 고지방에 의한 성인병의 치료 및 예방 효과가 있다.

3) 기타 기능성 및 향미 성분

가) 지방산 조성

지방산은 식품에서 중요한 영양성분이며 기능성이 높은 성분으로 포화지방산과 불포화지방산으로 나누어지는데 동물성보다는 식물성 지방산이 불포화도가 높다. 이는 식물성 기름에는 불포화지방산인 리놀렌산 및 리놀레인산 등이 많이 함유되어 있기 때문이다. 불포화 지방산은 화학구조상 불안정하여 쉽게 산패 되는데 바로 이러한 작용으로 체내 세포 보다 먼저 산화되어 세포구성물을 보호하는 항산화 작용이 뛰어나다. 또한 지방을 용해하여 혈중 콜레스테롤을 낮추어 주며 이에 따른 혈액순환이 개선되어 순환성 성인병에 효과가 나타난다.

따라서 구기자는 【표2-3】에서 보듯이 총불포화 지방산이 80％이상인 우수한 식품이다. 그리고 청양재래종은 외국종인 일본1호와 영하종 보다도 불포화지방산 비율이 4～ 6％가 높아 우수하다.

【표2-3】 구기자의 지방산 조성(％)

지 방 산	청 양 재 래	영 하 종	일 본 1 호
팔미틱산	9.94	11.70	10.78
팔미톨레익산	0.31	0.28	0.28
스테아릭산	3.02	3.46	3.58
올레익산	15.41	13.92	14.78
리롤레인산	68.36	62.27	64.84
리롤레닉산	1.72	1.48	1.69
아라키딕산	0.35	0.43	0.45
총포화지방산	13.31	15.59	14.81
총불포화지방산	85.80	77.98	81.59

나) 유기산 조성

유기산은 체내 에너지 대사과정중 나타나며 서로 효소적 반응에 의하여 전환이 가능하다. 따라서 유기산이 많으면 피로회복 촉진과 신진대사를 촉진시켜 주며 노화방지에도 효과가 있다. 구기자의 유기산 조성은 【표2-4】와 같다. 유기산함량은 외국종과 비교할 때 큰 차이가 없으며 유기산중 구연산이(citric acid) 주요성분이고 나머지는 소량 존재한다.

【표2-4】 구기자의 유기산 함량(mg/g)

유 기 산	청 양 재 래	영 하 종	일 본 1 호
피 루 빅 산	0.76	0.79	0.76
옥 살 산	trace	0.11	1.04
말 로 닉 산	0.85	0.56	1.52
후 마 릭 산	0.15	trace	0.37
숙 시 닉 산	0.29	0.07	0.37
구 연 산	12.49	17.31	13.80

다)아미노산 조성

구기자의 아미노산 조성은 【표2-5】와 같다. 열매와 씨를 구분하여 아미노산 조성을 분석한 결과 17종이 확인되었고, 이중 필수아미노산은 총 아미노산에 대해 30％정도 구성되어 있으며 특히 간기능에 효과가 있는 스레오닌과 메치오닌도 많이 함유되어 있어 다른 생약류에 비해 함유량이 높아 건강식품으로도 우수하다.

【표2-5】 구기자의 아미노산 조성(％)

아 미 노 산	열 매	씨
시 스 테 인 메 치 오 닌 아 스 파 틱 산 쓰 레 오 닌 세 린 글 루 타 믹 산 글 라 이 신 알 라 닌 발 린 아 이 소 루 이 신 루 이 신 타 이 로 신 페 닐 알 라 닌 라 이 신 히 스 티 딘 알 기 닌 프 롤 라 인	0.22 0.20 1.82 0.48 0.55 2.60 0.58 0.70 0.57 0.47 0.80 0.28 0.62 0.27 0.29 0.50 0.51	0.33 0.34 2.07 0.74 0.82 3.57 0.93 0.90 0.95 0.75 1.33 0.07 0.18 0.42 0.66 1.98 0.30
계	11.46	16.34

라) 당 조성

구기자의 당 조성은 【표2-6】에서와 같이 후락토스와 글루코스가 98％이상을 차지하고 슈크로스와 말토스는 미량 존재한다.

【표2-6】 구기자의 당 조성(mg/g)

후락토스	글루코스	슈크로스	말토스	계
96.67	93.43	4.79	미량	196.89

4) 구기자의 한방학적 효능

구기자의 여러 가지 약효는 수 천년전부터 사람들에게 잘 알려져 있다. 중국의 최고 의약서인 『神農本草經』에 3백 65종의 약초가 수록되어 있는데, 그중에서 약의 효과와 작용을 3가지로 각각 구분하였다. 즉, 上藥(귀중하고 보하는 약) 1백 20종과 中藥(보통 쓰이는 약으로 藥性이 중간에 속하는 藥) 1백 20종, 下藥(많이 있고 藥性이 강한 藥) 1백 25종이 분류되어 있다. 그중 구기자는 상약으로 분류되어 있으며, 이것을 「오래 복용하면 筋骨을 강하게 하며 몸을 가볍게 하고 늙지 않는다」고 기록 되어 있다. 上藥이라 함은 사람의 생명을 길게 하고 부작용이 없어 많이 먹거나 계속 복용하여도 害가 없고 不老長壽할수 있는 귀중한 약으로 구기자도 이 귀중한 약중의 하나이다.

枸杞의 열매를 枸杞子라고 하며 뿌리의 껍질을 지골피, 잎을 구기엽이라 하여 한방에 쓰고 있으며 구기자는 明眼草子, 靑精字, 地仙子, 地節子등으로도 불려지고 있는데 여러 가지 이름에서 그 효능을 짐작 하듯 눈을 밝게 하고 젊음을 유지 시켜주며 장수하는 약재로 널리 알려져 있다.

本經에는 氣를 다스리는데 뿌리, 잎, 꽃, 열매를 썼다. 처음에는 분별없이 사용했으나 후세에는 구기자를 玆補藥으로 삼았고 뿌리는 退熱藥으로 삼아 비로서 둘로 구분하였다라고 쓰여 있다. 이는 지골피가 해열작용이 있다는 것은 오늘날 현대과학에서도 입증되고 있다.

구기의 효능은 보통 3년은 먹어야 한다고 하니 그 효과가 완만하다는 것을 알 수 있다. 효과는 모르는 사이에 나타나므로 계속하여 오래먹으면 유유히 나타나서 심신이 안정되고 좋다. 『본초강목』에 명나라 이시진이 말하기를 구기자는 독성이 없고 열을 식히고 체내에 쌓인 사기, 흉부의 염증, 당뇨병, 관절, 류마티스, 신경통 등에 좋으며 오래 복용하면 근육을 건전하게 하고 전신이 상쾌하며 더위와 추위를 모르는 젊음을 찾는다고 하였다.

지골피는 폐결핵, 당뇨에 그리고 위장, 신장, 췌장, 간장에도 유효하다. 또 구기자는 精氣를 보하며 폐와 신장의 기능을 보강하기 때문에 자연히 시력이 좋아진다. 『동의보감』에 구기자는 性寒, 味苦, 無毒하며, 內傷의 大勞와 噓吸을 다스리고, 筋骨을 굳세게 하며, 陰을 强하게 하고 五勞와 七傷을 다스리며 정기를 보하고 안색을 바꿔서 희게하고 明目, 安神하고 장수하며, 지골피는 足少陰經과 手少陽經에 들어가니 땀과 골증을 다스리고 기열을 잘 푼다고 되어 있다.

5) 신품종 구기자 및 재래종과 지골피

	① 신품종 『청대』 구기자
	② 신품종 『불로』 구기자

	③ 『 청양재래종』 구기자
	④ 『진부재래종』 구기자
	⑤『진도재래종』 구기자
	⑥ 지골피
	⑦ 지골피

3. 담 배

1) 기원과 전파

재배담배의 원산지는 남미의 안데스(Andes) 산맥지대이다. 여기에 Nicotiana sylvestris(n=12:북부아르헨티나),N. tomentosiformis(n=12:볼리비아), N. paniculata(n=12:페루) 및 N. undulata(n=12:페루)등의 자생종이 있었는데 前兩者와 後兩者가 각각 우연한 機會에 交雜되었고, 또 그 염색체가 각각 배가되면서 임성을 가진 재배종(이질배수체)N. tabacum(n=48)과 N. rustica(n=48)를 형성하였다. 現在喫煙用으로 재배하고 있는 것은 N. tabacum과 N. rustica 2종이며 전자가 대부분을 점하고 있다. 후자는 소련, 인도, 파키스탄 등의 일부지역에 재배되고 있으나 이들은 유연이 멀어서 교장이 되지 않는다.

Tabacco(제조한 것)란 어원은 1492년 Christopher Columbus가 미국을 발견하였을 때 그곳 아메리칸 인디안들이 사용하였던 喫煙器具 “Takacco"(담뱃대:pipe)에서 由來한 것이다. 담배가 우리나라에 처음 도입되었을 때 우리 祖上들은 그것의 일본말 발음을 따라 담백괴 또는 담파괴라 불렀는데 세월의 흐름과 함께 음변하여 “담배”라고 부르게 되었다. 또 잎담배속의 학명에 “Nicotiana"가 쓰이며 담배에 포함되어 있는 주요성분은 “Nicotine”이라고 하는데, 이 어원들은 1556년 포르투갈 駐在 프랑스대사였던 Joan Nicot가 당시의 프랑스여왕(Catherine)에게 담배종자와 잎담배를 헌사한 사실에 의거하여 Nicot대사의 이름을 따서 붙인 것이다.

2) 종류와 품질

가) 黃色種

북미가 원산지이며 미엽이라고도 하는데 현재 세계도처에서 많이 재배하고 있다. 우리나라에서도 잎담배 총생산량의 80～85％를 차지하고 있다. 특히 경기, 충남북지역에서 우량품질의 황색종을 생산한다. 미국, 짐바브웨, 일본, 카나다, 브라질 등이 주생산이며 인도, 泰國 등에서는 저니코틴이고 輕快한 황색종을 생산하는 나라로 알려져 있다. 잎의 모양은 無柄이고 길이 60cm, 폭 30cm가량 되는 장타원이다. 잎은 화력으로 건조한다. 건조엽은 선명한 황색이고 달콤한 향기를 풍기기 때문에 주로 지권연초의 원료로 사용된다.

나) 버얼리種

북미가 원산지이며 주산지는 켄터키, 테네시주이나 현재는 세계명지에서 생산된다. 2차대전후 미국식의 엽조제품이 이태리, 스페인, 일본, 한국, 태국, 멕시코, 브라질 등 세계 명국에 보급되었다. 우리나라에서는 全南北이 主産地로 되어 있다. 잎이 細長하고 草長이 짧으며 立葉系로서 着葉모양이 특이하다. 잎은 공기로 말리며 乾燥葉은 갈색이고 彈力이 풍부하며 엷고 가볍다. 향기가 부족하나 香料의 흡수력이 강하므로 주로 紙券 또는 파이프담배 원료로 쓰인다.

다) 오리엔트種

강우가 적고 일조가 많은 그리이스, 터어키, 유고, 불가리아, 소련 등의 명국에서 많이 생산한다. 우리나라에서는 대구, 영월지역이 주산지이다. 잎이 매우 적다. 陰乾한 후 햇볕에 말리면 黃色을 띠게 된다. 乾燥葉은 니코틴 함량이 적고 탄수화물이 많으며 질소가 적어서 糖臭를 가진 독특한 방향을 풍기기 때문에 紙券煙草의 原料에 많이 쓰인다. 현재 우리나라의 고급담배는 10％내외의 오리엔트종을 香喫味料로서 혼용하고 있다.

라) 葉券種

미국, 쿠바, 필리핀, 인도네시아, 브라질 등에서 생산된다. 우리나라에서는 1970년대에 素砂煙草試驗場에서 覆下栽培試驗을 했으나 성적이 불량하여 폐기하였다. 잎은 매우 엷고 색은 담회갈색을 나타낸다. 특유한 醱酵냄새를 지니고 있어서 上卷, 中卷 및 瑱充料로 이용된다.

마) 在來種

어느 나라에나 在來種 담배가 있으며 이들은 대개 N. rustica에 속한다. 우리나라에는 龍仁葉, 長端葉, 淸州葉, 寧越葉, 全州葉, 安東葉, 永川葉 등에 속하는 30여 품종의 재래종이 있었으나 이들은 황색종, 버얼리종, 오리엔트종들이 도입되자 점차 도태되었고 청주종, 가자초만 약간 재배되다가 이것마저 니코틴이 많고 수량이 적어 폐작되었다. 잎 中支骨이 크고 잎 살이 좀 얇은 것이 특징이다. 일건 또는 화건으로 말리면 잎이 대황색으로 變한다. 명 품종마다 고유의 특징 있는 방향을 지니고 있으며 팽숭성이 높고 연소속도가 빠르고 香喫味는 비교적 강한 편이다. 지권 및 파이프용 원료로서 이용된다.

바) 야생종

주로 Argentina의 북서부 지방에 집중 분포하나 Bolivia Brazil, Chile 등 기후가 따뜻한 남아메리카 지역의 해발 3,000m 고지의 협곡이나 도로변에 자생하며 원산지에서는 꽃이 연중 계속적으로 핀다. Argentina의 Buenos Aires에서 Smith가 수집하였고, 1828년에 Graham이 명명하였으며 우리나라에는 1966년에 되입되었다.

줄기는 수직 세장형으로 상부에서 많은 분지(分枝)가 나오며 엽은 유병종으로 엽병이 길며 엽은 난형(卵形)으로 작고, 중골에 대한 지골의 각도는 예각이다. 초장은 2m 정도로 길며 꽃색은 황색이나 식물체는 백색의 납물질로 덮혀 있다. 다년생으로 줄기, 잎 등에 모용이 없으며 탄저병, 백분병 등에 저항성을 가지고 있다.

어떤 종류나 품질이건 산지재배법, 생태조건, 건조 및 조리방법에 따라 크게 영향을 받으며 잎담배나 제조담배의 품질은 최종적으로는 끽미와 향기로서 평가한다. 향끽미는 내용성분과 팽숭성(filling capacity), 완도흡수성, 연소성, 비열, 전도율 등의 물리적 특성에 영향을 받으며 또 내용성분과 물리적 특성은 착엽위치, 잎의크기, 색택, 잎살두께, 잎의 숙도 및 외향 등의 외관적 특성과 깊은 관계가 있기 때문에 잎의 품질은 편의상 외관적 특징을 지표로 삼아 평가한다. 담배를 제조하는 과정에서 성질이 다른 여러 종료의 담배를 배합할 뿐 아니라 향끽미료, 색택료, 팽숭료, 완화료 등도 첨가하여 가공하게 되므로 재조담배의 품질은 내용성분의 다소는 물론 내용성분과 그 보조첨가료와의 상관관계도 고려하여 종합적으로 평가한다. 그 현유는 버어리종이나 재래종에서와 같이 팽숭성이 낮으면 개피당 각연초 함량이 증가하여 결국 연기중에 니코틴이 많아져서 향끽미를 변화시키기 때문이다. 잎담배의 향끽미는 천엽, 본엽, 중엽 및 토엽에 이르는 순으로 니코틴과 내용성분이 낮아지는 경향이 있으므로 중엽과 본엽사이에 있는 간중엽이 가장 좋다. 황색종의 경우는 잎의 길이가 60cm이내이고 중골중보합이 적은 것이, 그리고 박엽이 후엽보다 완화한 향끽미를 갖고 있다. 또 선명한 증색내지 레몬색인 것이 갈색이나 녹색을 띤 것보다 끽미가 더 좋다. 반대로 버얼리종과 재래종은 갈색인 것이 끽미가 좋다. 일반적으로 황색종은 질소성분이 적고 당함량이 높다. 버얼리종은 질소함량이 높고 탄수화물이 적으면서 유기산인나 전휘발성 염기가 많으며, 오리엔트종은 수지성분이 많고 특유의 향기를 갖고 있는 것이 그 특징이다.【표3-1】 그러나 제조담배는 끽연시에 내용성분이 연기로 변하기 때문에 잎담배의 몇 개 성분만으로 끽미를 표현하기는 어렵지만 대체로 니코틴은 끽미를 강하게 하고 당분은 부드럽게 한다. 유기산은 연소를 돕고 끽미를 경쾌하게 하나 염기는 반대로 텁텁하게 한다. 수지중에 있는 D.V.T(duvatrienediol)는 향기를 증진시키고, 휘발성 염기와 세포막물질 구강에 자극을 주며, 화분중의 칼슘은 연소를 조성한다. 연소와 흡인상태가 좋아야 하나 가향물질이 화학성분, 권연지, 필터등 외적 재료의 이화학적 성질도 좋아야 담배 맛이 좋아진다.

성 분	황색종	버얼리종	오리엔트종
전휘발성염기	0.28	0.63	0.29
니코틴	1.93	2.91	1.05
암모니아	0.02	0.16	0.11
아즈파라긴	0.02	0.11	0.06
α-아미노태질소	0.06	0.20	0.12
단백태질소	0.09	1.77	1.19
질산태질소	-	1.70	-
전질소	1.97	3.96	2.65
말릭산	2.83	6.75	3.87
구연산	0.78	8.22	1.03
옥살산	0.81	3.04	3.16
수지	9.08	9.27	11.28
환원당	22.09	0.21	12.39
회분	10.81	24.53	14.78

【표3-1】 담배종류별 성분함량 비교(Harland 등, 1955) (단위:％)

(％= 건물에 대한 것임)

3) 葉位의 特性

가) 上葉(lugs): 지제부의 泥葉 위에 위치한 잎으로서 엽육이 얇고 잎이 작으며 색택이나 탄력성이 결핍하고 향끽미도 희박하다. 건조비율이 낮고 품질은 높이 평가되지 않으나 완화하여 中上級 제품담배의 緩和料로 쓰이며 양질의 것은 色澤料로 사용된다.

나) 中葉: 중엽(cutler)은 일반적으로 잎이 가장 크고 엽육은 그다지 두껍지 않으나 토엽에 비하여 내용성분이 훨씬 충실하고 색택도 가장 고우며 상당량의 향미를 가지며 끽미가 완화하여 가장 양질인 엽위로 평가된다.

다) 本葉: 본엽(leaf)은 중엽에 비하여 잎은 다소 작으나 엽육이 두꺼우며 中支脈이 굵다. 색택, 引火, 保火性 등이 중엽에 비하여 다소 떨어지며 끽미가 강하여 색택료나 완화료로서도 중엽에 뒤지나 향끽미가 높아 중요시 된다.

라) 天葉: 천엽(tips)은 잎이 가장작고 엽육이 두꺼우며 색택은 농갈색에서 암갈색에 이르는 짙은 것이 많고 향끽미도 신렬한 경우가 많다. 오리엔트엽에서는 방향이 가장 짙어 上級品으로 귀하게 여긴다.

위와 같이 잎담배는 엽위에 따라 특성이 서로 다른데 잎이 위에서 아래로 내려감에 따라 변화되는 것은 사실이지만 품종에 따라서는 草型이 圓筒形, 圓錐形 등이 있어 엽위에 대한 잎의 변화는 품종에 따라서도 다르다.

적심한 담배에서는 착엽 위체에 따른 잎의 길이는 대개 위에서 7매째, 폭은 9매째를 정점으로 하여 상하로 이동함에 따라 작아지고 엽면적은 7～9매째가 가장 크고 엽장/엽폭 比는 위에서 8매까지는 크고 그 이하는 작아진다.

4) 건조중 내용성분의 변화

가) 건조중에 관여하는 酵素

가수분해효소		Carbohydrase			Amylase α.A.(전분→ Dextrin)
					β.A.(전분→ Maltose)
					Invertase
					Phosphorylase
					셀룰라아제, 이누라아제, 갈락토시다아제
					팹신, 트립신, 파파인
		Protease
					페프티타아제, 팹톤
		Chrolopylase
		Lipase			티모겐(산의 작용을 받기 전의 상태)

산화효소(호흡효소)		Oxidase
		Peroxidase
		Polyphenoloxidase
		Catalase

① 아밀라아제(amylase), 디아스타아제(diastase)

아밀라아제, 디아스타아제는 전분을 당분으로 변화시키는 효소로서 건조상태에서는 150℃, 용액상태에서는 80℃이하에서 작용한다.

② 인버타아제(invertase)

인버타아제는 자당을 포도당과 과당으로 분해하는 효소로서 작용 최적온도는 48℃부근이며, 건조가 끝난 황색종 잎담배에도 강한 작용력이 남아 있다.

③ 옥시다아제(oxidase)

옥시다아제는 산소의 존재하에서 산화작용에 관여하는 효소로서 퍼옥시다아제와 함께 건조중의 색상 변화와 밀접한 관계가 있다. 담배잎의 즙액중에서는 48℃에서 가장 활성이 높고 70℃부근에서는 급격히 작용력이 떨어진다.

④ 퍼옥시다아제(peroxidase)

퍼옥시다아제는 과산화수소가 있는 곳에서 산화작용을 하는 효소로서 작용의 최적온도는 38～40℃ 또는 50℃라고 하며, 담배잎 즙액중에서는 80℃이하에서 작용한다.

⑤ 그밖의 효소

이상의 효소외에도 담배잎에는 과산화수소를 분해하는 카탈라아제(catalase), 지방을 지방산과 글리세린으로 분해하는 리파아제(lipase)와 단백질을 분해하는 트립신(trypsin), 에렢신(erepsin) 등의 효소가 관여한다.

나) 건조에 의한 내용성분 변화

① 질소화합물(nitrogen compounds)

건조중 질소화합물은 전량에는 큰 변화가 없으나 화합물의 형태는 건조 경과에 따라 변화한다. 단백질은 아미노산태(amino form) 질소가 같은 간단한 형태로 분해되어 암모니아태(ammonia form) 질소가 증가하는데, 물에 용해되기 어려운 고분자로부터 물에 용해되기 쉬운 저분자로 변화하며 건조중의 질소화합물의 변화는 분해 과정에 따라 일어난다고 할 수 있다.

【표3-2】 황색종 건조중 내용성분의 변화

건조시기	경과시간 (시간)	수분함량 (％)	전질소 (％)	가용성 질소(％)	니코틴 (％)	전당분 (％)	에테르 추출물(％)	유기산 (c c)
건조전	0	77.5	1.41	0.51	2.06	8.11	5.58	12.02
신장기	13	76.2	1.48	0.66	2.27	14.52	6.14	14.05
황변기	34	76.0	1.62	0.75	2.20	19.25	5.82	16.14
색택고정기	64	47.6	1.74	0.81	2.51	19.95	5.92	15.44
건조완료후	88	-	1.66	0.80	2.68	19.94	5.51	15.79

질소화합물로서 중요한 니코틴은 건조중에 거의 변화하지 않는다. 건조중에 일어나는 단백질의 분해는 황변기에 현저하고 잎의 갈변화에 따라 점차로 정지한다.

② 탄수화물(carbohydrates)

생엽을 수확할 때 가장 많았던 전분은 건조가 진행됨에 따라 당류로 변화하는데 초기의 기아중에는 호흡의 기질로서 소비된다. 전분에서 분해생성된 당분과 텍스트린(drxtrin)은 건조가 진행되면서 점차 감소한다.

자당과 포도당을 합쳐 전당분이라고 한다. 황색건조에서는 전당분이 많이 남도록 일찍 호흡을 정지시켜 고정시키지만 갈색건조에서는 호흡기간을 길게하여 전당분의 함량을 현저하게 감소한다.

건조를 10일 정도 길게하면 전분은 전부 소실된다. 또 황색종의 건조는 가급적 다의 형태가 가당의 형태로 잔류되어야 하며 환원당인 포도당과 과당은 적은 편이 좋다. 같은 탄수화물이지만 세포막 물질인 셀룰로오스, 팩틴, 리그난 등은 고분자 화합물로서 화학적으로 극히 안정되어 있기 때문에 뜸드림 기간중에 거의 변화하지 않는다.

③ 유기산류(organic acids)

말릭산(malic acid), 구연산(citric), 옥살산(oxalic acid) 등이 분해 감소되지만 다른 유기산이 생성되어 유기산 전량으로서는 건조중 큰 변화가 없다.

④ 무기물(inorganics)

灰分의 절대량은 건조중 거의 변화하지 않으나 유기물이 총량으로서 분해, 감소하기 때문에 상대적인 비율은 높아진다.

건조에 의한 잎담배 내용성분의 변화 예를 보면 【표3-3】과 같다.

【표3-3】건조에 의한 잎담배 내용성분의 變化例

▶ 황색건조 (對乾物 ％)

내 용 성 분		수 확 시	건 조 후
질소화합물	전질소	1.51	1.63
	단백태질소	0.87	0.81
	니코틴	2.17	3.28
탄수화물	가용성당	4.41	19.60
	전분	25.70	4.40
	전수지	3.11	2.59
	蠟 및 고무質	2.41	1.83
	리그닌	4.01	3.71
	펙틴	2.48	2.20

품종: B.Y, 中葉

▶ 갈색건조 (對乾物 ％)

내 용 성 분		수 확 시	건 조 후
질소화합물	전질소	2.18	2.25
	단백태질소	1.53	0.82
	가용성질소	0.65	1.43
	니코틴	0.68	1.20
탄수화물	전분	6.06	2.86
	가용성당	3.27	0.43
무기성분	칼슘	3.63	4.29
	粗灰分	22.2	25.0

품종: Burley 21 중위엽

5) 연기화학성분 향끽미

가) 연기의 화학성분으로서 발견된 화합물

① 향기에 관여하는 성분:

ethyl acetate, ethyl propionate 등의 ester류

valeric acid, benzoic acid 등의 유기산

diacetyl, salycyl aldehyde, aldehyde, ketone ethyl

alcohol등의 alcohol류

② 완화하게 만드는 성분:

oxalic acid, citric acid, succinic acid, malic acid 등의 유기산

glycol류, paraffine류, resinoids, higher fatty acid ester

③ 끽연강도 자극을 강하게 하는 성분:

nicotine, nornicotine 등의 alkaloids

glucose, xylose, fruktose등의 당류

formic, acetic, propionic acid의 유기산류

furfural, formaldehyde류

phenol, cresol, guaijacol 등의 phenol류

glutamic acid, glycine, alanine, leucine의 아미노산류

ammonia, methylamine, pyridine, methane, ethane

ethylene의 탄화수소류

polynuclear hydrocarbons, steroids, Na, K, Ca, 염화물

질산염 등의 무기화합물

나) 설탕

담배 향끽미의 완화화, 연량의 증가, 감미취의 조장, 유연성의 증가 등의 목적으로 쓰여진 다.

다) 글리세린(Glycerine)

담배의 건조방지, 유연성의 부여, 출설방지 또는 감소와 향료의 휘산방지 등의 목적으로 쓰여진다. 감미를 가진 흡습성이 강한 점조성 액체로서 무색 투명하고 물, alcohol등에 잘 녹는다. 주로 화약, 화장품, 의약품, 합성수지, 인쇄잉크, 합성주 등에 쓰인다. 유지를 써서 비누화 하면 얻어지는 부산물로 생성 되거나 에틸렌계의 합성으로도 만들 수 있다.

라) 프로필렌 글리콜(Propylene glycol, P. G)

석유화학의 발달로 인하여 화학세제의 진출 등 글리세린의 품질, 그 대체품으로 새로 도입된 것이다.

글리세린과 같은 목적으로 쓰인다. 석유화학에서 액화프로필렌과 염소에서 클로로히드린(chlorohydrine)법에 의하여 프로필렌 옥시드(propylene oxide)로 만들고 이것을 수화하여 프로필렌글리콜(propylene glycol)을 제조한다.

성상은 무색, 무취, 흡수성이 강한 점조성인 액체이며 약간의 고미를 갖고 있다. 주로 식품, 의약품, 화장품, 부동액, 냉매, 윤활재, 인쇄잉크, 합성수지원료 등의 용도가 넓다. 인화점 104℃, 상온에서 증기압이 낮고 인화성이 없다. 하지만 가연성인 까닭에 불을 대거나 불 근처에서 다량 취급하면 위험하다.

마) 담배 Sauce

바) 리코리스(licorice, 감초추출물)

사) 담배향 증진제(Enhancer)

6) 담배製造 측면에서 본 잎담배 特性

葉配合을 위해서는 먼저 原料 잎담배의 理化學性과 향끽미에 대한 특성을 고려해야 된다. 사용되는 잎담배의 종류는 黃色種, 버얼리종, 오리엔트종, 재래종 등이 있으며 그 특성은 다음과 같다.

가) 黃色種(Flue-cured)

충청남북도, 경북, 경기, 강원지역에서 재배되고 있으며 제조담배의 완화 및 Virginia향기의 增進에 사용된다. 엽육이 두텁고 Virginia향이 풍부하며 당의 함량이 높지만 원숙한 끽미와 후미가 경쾌하다.

이화학성을 보면 다음 표에서와 같은 경향을 띤다.

【표3-4】 품종별 이화학성(황색종)

품 종	니 코 틴 (％)	전 당 (％)	전 질 소 (％)	조 섬 유 (％)	전 당/ 니 코 틴	부 풀 성 cc/g
N.C 82	1.50	20.8	2.09	8.5	13.9	4.48
N.C 2326	1.48	18.3	1.95	8.8	13.3	4.75
BY 4	1.54	24.7	1.70	8.0	16.0	4.60
PY	1.49	25.8	1.97	7.9	17.3	4.75
KF 103	1.63	22.4	2.16	8.3	13.7	4.98

나) 버얼리종(Burley 21)

주로 전라남북도에서 생산되며 충청, 강원, 일부지역에서도 재배되고 있다. 제조담배의 끽미보충 및 물성양화용으로 사용한다. 특징은 葉肉이 얇고 경질이며 부풀성이 높다. 황색종과는 다르게 糖含量이 적으며 향료의 흡수성이 크다. 그리고 흡연할 때는 독특한 버얼리취를 發現하며 자극성이 있으면서 코코아취가 있다.

이화학성의 예를 보면 다음 표와 같다.

【표3-5】 86버얼리종 이화학성

품종	니코틴 (％)	전당 (％)	전질소 (％)	조섬유 (％)	부풀성 (cc/g)
Burley 21	3.15	1.0	3.74	11.3	4.87

다) 오리엔트종

터어키, 그리스, 불가리아 및 흑해연안에서 廣範圍하게 생산되며 유고 슬라비아, 이태리에서도 조금 생산된다.

이 담배의 발상지는 그리스 지방의 Xanthy 방면이다. 그의 우아한 香과 풍만한 맛이 일반에게 넓게 소개되면서 세계적으로 需要가 增加되고 있는 것이다. 동일한 나라에서도 산지에 따라 香喫味의 정도의 차이가 대단히 크기 때문에 잎담배(엽조)배합에 있어 특히 고도의 기술을 必要로 한다.

① 그리스(Greece)담배

그리스전역에 걸쳐서 생산된다. 지역에 따라 엽형과 香氣의 차이가 있다. 엽형을 구분하면 무병종(BASMA), 유병종(Bathi Bagli)의 형이 있으며 무병종은 香이 높고 香喫味도 강한 경향인데 비해 유병종은 향은 있으나 완화한 것이 다르다.

풍부한 향과 끽미를 가지며 향끽미가 중심이 되는 잎담배로서 특유의 향은 수지의 형태로 존재하는 방향체에 기인된다.

향미료로서 세계적으로 사용하며 특히 高級담배의 품질을 향상시키는데 있어 거의 빠짐없이 사용하고 있다. 우리나라에서는 1996년 6월 아세아 각료회의 記念담배를 만들 때 오리엔트엽을 배합 사용한 것이 시초가 되었으며 당시 “신탄진” 제품에 7％ 배합 사용하였다.

② 바스마담배

香喫味 풍부하고 향기가 輕快하며 니코틴은 1.8％ 정도이다. 연소성은 양호하고 탄력이 강하며 다공성이다. 엽형이 작고 주맥이 가늘다는 점이 특징이랄 수 있다.

③ 이즈미르담배

향기는 있으나 특이한 냄새(찌린냄새)가 약간 있다. 니코틴은 1.2％ 이며 연소성과 탄력은 보통이다. 단독으로 사용할 때 보다 혼합사용할 때 양호하다. 엽형이 작고 주맥이 가늘다.

7) 황색종 벌코와 엽위

【황색종 벌코】

Ⅳ. 요 약

고려인삼의 뿌리의 전체형태는 뇌두, 지근, 측근, 근모 등 주근 이외에도 많은 잔뿌리가 나 있고 마치 사람의 형태와 비슷하다. 6년생 인삼은 주고 홍삼으로 가공된다. 7년 이상 자라게 되면 비대성장은 더디어 지고 체형이 불량해 지며 표피는 목질화 된다. 또 가공하였을 때 내공이나 내백이 많이 발생한다. 인삼은 생육환경이라든지, 산지, 가공형태에 따라 분류할 수 있다. 특히 인삼에 들어 있는 인삼사포닌의 작용은 원기를 크게 보하고 폐를 튼튼하게 하며, 비장을 좋게하고, 심장을 편안하게 해 준다고 했으며, 오래 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다고 하였다. 이외에도 많은 한의서에 인삼의 약효와 처방 예가 기술되어 있으며, 인삼은 처방의 중심적 역할을 하는 상약으로 되어 있다. 상약은 평상시에도 병에 걸리지 않게 함은 물론 건강을 유지하기 위해 복용하는 생약으로서 무독해서 다량 복용하거나 장기간 복용해도 사람을 상하게 하지 않는 약을 의미 한다.

구기자에 들어있는 성분으로는 카르테노이드, 콜린, 멜리스식산, 제아산틴, 피잘린, 베타인, 베타-시토스테롤, 비타민과 불포화지방산이 다량 함유되어 있고, 구기엽에는 니코티안이민이 풍부하며 글루타민산, 플롤라인, 루틴, 비타민C등이, 지골피에는 지방산, 신나믹산, 스테로이드, 베타-시토스테롤, 베타인, 비타민 B, 구꼬아민 A등이 함유되어 있다. 특히 구기자에는 총당과 환원당의 성분이 많고, 구기엽에는 항암효과가 있는 탄닌산의 성분이 많다. 또 지골피에는 조단백질의 성분이 많다. 효능과 효과로 열매는 간기능 개선, 자양강장, 혈중 콜레스테롤 강하와 잎에는 시력보호, 변비예방, 각종 성인병 예방등이 있고, 뿌리껍질에는 해열, 혈당강하, 당뇨병, 혈액순환 촉진등의 효과가 있다. 최근에 발표한 성분을 보면 베타인 성분이 일반 인진쑥이나 돌미나리보다 12배나 많이 함유되어 있다. 비타민 C도 레몬과 오렌지 보다 18배나 많다.

기호료 작물에 속하는 잎담배의 내용성분은 탄수화물, 단백질, 유기산, 색소, 무기성분, 정유 등으로 구성되어 있고, 담배고유의 물질은 니코틴, 노르니코틴 등이다. 이러한 성분들이 담배 맛을 크게 좌우하는데 품종이나 재배환경에 따라 성분함량의 차이가 있으며, 수확시기나 건조방법에 따라서도 달라진다. 내용성분들 중에서 담배 맛을 좋게 하는 성분은 니코틴, 암모니아, 당분, 옥살산, 정유등이며 담배 맛을 나쁘게 하는 성분은 염소, 단백질. 아미노산, 시트르산, 조섬유 등이다. 그 밖에 담배제조에서는 맛이나 향을 좋게 하기 위하여 여러 가지 첨가물질을 넣는데 이러한 물질들로서는 글리세린, 리코리스, 설탕, 몰라쎄스, 톤카빈 등이 있다.

이번 농학과제를 계기로 약용작물인 인삼과 구기자를 조사하면서 태어나서 먹어보기도 제일 많이 먹어보았고 그렇게 본 인삼은 처음이었다. 어느 날 TV시청을 하다가 구기자가 일반 인진쑥이나 돌미나리보다 월등히 좋다는 얘기를 들은 적이 있다. 그 때는 어느 성분이 좋은지도 몰랐고 무조건 먹기만 하면 되는 줄 알았다. 대전인근에서 쉽게 구할 수 도 있지만 간이 좋지 않은 관계로 구기자를 무조건 적으로 선택했다. 어디에 어떻게 얼마나 좋은지 알아보았고, 먹는 방법도 알아보았다. 여름휴가를 이용해서 인삼밭도 가보고 구기자 시험장과 인삼연초 연구소도 다녀왔지만 너무나 많은 것을 얻을 수 있었던 날 이었다. 또 가는 곳 마다 우리학교를 졸업한 선배님들이 바쁘신 중에도 시간을 쪼개어 하나하나 설명해 주고 너무도 친절히 배려해 주었다. 농학을 선택해서 지금까지 공부는 잘 못했지만 보람을 느낀 적은 처음이었다.

Ⅴ. 참 고 문 헌

1. 고려인삼, 1994, 한국인삼연초연구원

2. 고려인삼의 이해, 1995, 고려인삼학회

3. 김상범 外 1人, 버어리종 담배의 염소에 관한 연구, 1986, 한국인삼연초연구소

4. 김군자, 구기자의 지방산 성분에 관한 연구, 1982

5. 라상욱 外 9人, 구기자, 2000, 청양구기자 시험장

6. 문관심, 약초의 성분과 이용, 1991, 일월서각, 서울 533～534

7. 박원종, 구기자의 화학적 조성과 그 추출물의 생리활성, 1995, 건국대학교 대학원 박사 학위논문

8. 반유선 外 1人, 황색종 담배의 재배방법이 엽중 화학성분에 미치는 영향, 1991, 한국인 삼연초연구소

9. 배성국 外 2人, 건조 HOUSE의 차광조건과 버어리종 담배건조, 1983, 한국인삼연초연구 소

10. 이봉춘 外 2人, 구기자의 성분과 효능, 2001, 청양구기자 시험장

11. 이모준, 논문 인삼효능과 인삼산업의 전망, 2000, 한국방송통신대학교 농학과 심포지엄

12. 최신인삼재배, 1998, 선진문화사

13. 최신고려인삼, 1996, 한국인삼연초연구원

http://www.gugija.re.kr

14. 청양구기자 시험장

http://www.kgtri.re.kr

15. 한국인삼연초연구소