핵자기 공명을 이용한 수확시기 및 재배지별 산양삼의 대사체 분석

윤영배1*, 박명빈1, 엄유리1, 최원실2, 정대희1, 손호준1, 송정호1

(1국립산림과학원 산림약용자원연구소, 2서울대학교 농생명과학공동기기원)

Metabolic Profiling of Wild-simulated Ginseng with Different Harvest Time and Cultivation Sites Using Nuclear Magnetic Resonance

Yeong-Bae Yun1*, Myeongbin Park1, Yurry Um1, Won-Sil Choi2,

Dae-Hui Jeong1, Ho-Jun Son1, Jeong-Ho Song1

(1Forest Medicinal Resources Research Center, National Institute of Forest Science,

2National Instrumentation Center for Environmental Management, Seoul National University)

요약: 산양삼은 자연적인 임간에서 재배되어야 함에 따라 산양삼의 유효성분과 대사체들은 토양이화학성 및 임상과 같은 다양한 환경 요인들에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구의 목적은 산양삼의 재배지와 수확시기를 구분하기 위하여 핵자기공명(NMR)을 이용한 산양삼의 대사체 프로파일링을 분석하는 것이다. 수집된 시료의 모든 화합물 신호는 1H-NMR으로 확인하였다. NMR 스펙트럼을 이용한 PLS-DA 분석은 재배지를 구분하는 데 사용되었다. 대사체가 재배지보다는 수확시기에 따라 유사하게 나타났기 때문에, NMR 데이터는 재배지보다는 수확시기에 따라 그룹핑되었다. 산양삼 및 미국삼, 인삼 사이에서 산양삼은 다른 삼들과 달랐다. NMR 데이터 분석을 통한 대사체 프로파일링에 따라 산양삼의 대사체는 재배지보다는 수확 시기에 영향을 더 받을 수 있으며, 이는 미국삼 및 인삼과 다른 그룹인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 산양삼의 대사체 변화를 조사함으로써 재배지를 구분하고, 마커 화합물을 찾아내는 데 사용될 수 있다.

Abstract: Wild-simulated ginseng (WSG, Panax ginseng C.A. Meyer) has to be cultivated in natural mountainous environments. Therefore, its active compounds and metabolites may be affected by various environmental factors such as soil chemical properties, soil physical texture, and forest physiognomy. The aim of this study was to perform metabolic profiling of WSG to discriminate cultivation site and harvest time using nuclear magnetic resonance (NMR). Signals of all compounds in the collected samples were determined using 1H-NMR. Since NMR data were grouped according to the harvest time rather than the cultivation site of WSG, the PLS-DA analysis based on the NMR spectrum was used to distinguish cultivation sites. In the analysis of the differences between WSG, American ginseng, and cultivated ginseng, WSG differed from other ginseng species. Based on metabolic profiling by analysing NMR data, it was found that metabolites of WSG might be influenced by harvest time rather than cultivation site. They were identified as a different group from American ginseng and cultivated ginseng. These results can be used to identify cultivation areas and to discover marker compounds by observing changes in metabolites of WSG.

사사: 본 연구는 국립산림과학원 일반연구사업 “산양삼 재배유형별 약리효능 기반 품질규격화 연구(No. FP0802-2022-03)”의 지원에 의해 이루어진 것임.