Browse

인삼 계통의 대사체 프로파일링과 다변량 분석
Metabolic profiling and multivariate analysis of Panax ginseng accessions

Cited 0 time in Web of Science Cited 0 time in Scopus
Authors
김대현
Advisor
성상현
Major
약학대학 약학과
Issue Date
2016-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
인삼 (Panax ginseng)인삼 열매 (Ginseng berry)UPLC-QTOF MSNMR주성분분석 (PCA)
Description
학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 약학과, 2016. 8. 성상현.
Abstract
인삼은 고대로부터 다양한 약리적 활성이 인정되어 전세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 약용 작물중의 하나이다. 인삼은 ginsenosdie를 비롯한 다양한 대사체를 함유하고 있으며, 이들은 품종, 재배환경 등 다양한 내외부적 요인에 따라 큰 변동성을 보이는 것으로 알려져 있다. 특히 최근에는 고분해능 분석장비를 활용한 식물대사체학 연구를 통해, 우수한 대사체 특성을 보유한 우수한 인삼 계통을 발굴하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는, 국내연구기관에서 공급받은 60계통의 인삼열매와 뿌리에 대해 NMR과 UPLC/MS를 기반한 일차 및 이차대사체 프로파일링과 다변량 분석을 통해 계통별 인삼의 대사체 특성을 파악하고자 하였다.
인삼 60계통 각각의 열매와 뿌리에 대해 일차와 이차대사산물에 대한 프로파일링을 수행한 결과, 일차대사산물로서 당, 아미노산, 유기산 등이 확인되었으며, 특징적으로 뿌리의 주된 당류인 sucrose가 열매에서 확인되지 않았다. 인삼의 독특한 이차대사산물인 ginsenoside의 경우, 뿌리와 열매에서 서로 다른 특성을 보였다. 열매의 경우, 뿌리에서 일반적으로 보고되지 않는 것으로 알려진 드문 ginsenoside 계열 화합물들이 다수 발견되었으며, 뿌리에 비해 ginsenoside Re의 상대적 양이 월등히 많은 것이 특징이다. 또한, 60여종의 계통간에서도 일차 및 이차대사산물의 프로파일이 분명한 차이를 보이는 것을 확인하였다.
이상의 결과를 주성분분석 (Principal component analysis:PCA)을 시행하여, 인삼 계통의 특성 연구에 적용가능한지 알아보고자 하였다. 열매의 경우, 대사체에 따른 계통의 그룹화가 이루어지지 않았으며, 뿌리는 sucrose 함량에 따라 뚜렷하게 나뉘는 것을 확인할 수 있었다. 이에 주성분 분석 결과에 따라, 전체 계통을 HSG (High sucrose group)와 LSG (Low sucrose group)의 하위그룹으로 나눈 후 각 그룹에 대해 추가적인 PCA를 진행하였다. 또한 일차대사산물에서 당의 함유량이 절대적이므로, 이를 제외한 다른 성분들에 대한 계통 구분 경향성을 관찰하기 위하여 2개의 하위그룹에서 당을 제외하고 또 다른 PCA를 실시하였다. 열매의 경우 하위그룹에서도 계통 간 명확한 구분은 관찰할 수 없었고, 뿌리에서는 하위그룹의 연속적인 분류와 함께 다양한 마커 발굴이 가능했다. 뿌리의 경우, ginsenoside Rd와 이 계열의 배당체인 ginsenoside Rb1, Rb2, Rc가 동일한 경향성을 보였다. 또한 ginsenoside Rb2와 Rc에 xylose가 결합한 ginsenoside Ra1과 Ra2의 경우, ginsenoside Rb2와 Rc의 함량이 높은 계통은 ginsenoside Ra1과 Ra2의 함량이 낮은 것으로 나타났고, 이는 ginsenoside Rb2와 Ra1, Rc와 Ra2가 인삼 뿌리에서 상호보완적으로 존재한다는 것을 유추할 수 있다.
이상의 연구 결과는, 추후 인삼의 일차대사산물과ginsenoside 생합성의 상관관계에 대한 특성을 파악하는 기반 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 우수한 특성을 갖는 인삼의 계통 선발의 유용한 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/133644
Files in This Item:
Appears in Collections:
College of Pharmacy (약학대학)Dept. of Pharmacy (약학과)Theses (Master's Degree_약학과)
  • mendeley

Items in S-Space are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse