한국 생약재의 식물학적 기원과 화학적 분석 : 초오, 백부자 및 마황

Abstract

The origins of oriental medicine (herbal medicine) used in the past have been defined in the Korean Pharmacopoeia, and many of them are defined as relative plants or many species. On the other hand, there are many cases where different plant species are defined between Korea and China. Especially, since the herbal medicine is often distributed in the form of a slice, it is difficult to confirm the origin of the herbal medicine by the appearance of it. Aconiti Kusnezoffii Tuber is officially defined as the tubers of Aconitum kusnezoffii Reichb., A. ciliare Decasisne, and A. triphyllum Nakai., but in Korea most of them are imported from China. Aconiti Koreani Tuber is defined as the root of A. koreanum Raymond, but in the domestic market, a large number of them are Helianthus nuttallii. Origins of Ephedrae Herba are defined Ephedra Sinica, E. intermedia or E. equisetina, but they are all imported from China. However, with the recent diversification of imports, Ephedrae Herba is imported from Pakistan and other places. In this study, we collected the samples of the current domestic market circulation of Aconiti Kusnezoffii Tuber and Aconiti Koreani Tuber, and analyzed the nucleotide sequence of nrRNA ITS 1 to identify the origin. Identification of the origins of Ephedrae Herba in the circulation was carried out by analysis of trnK sequence and the composition was compared using HPLC for chemical variation according to country of origin. Three of the 24 samples collected in the market were judged to be Aconitum kusnezoffii or A. jaluense(= A. tryphyllum), and 18 samples were identified as A. karakolicum, with the exception of three unrecoverable samples. Of the 16 samples from Aconiti Koreani Tuber, 3 were found to be A. coreanum, one plant species of Aconitum, and nine samples of Helianthus nuttallii of Asteraceae. The remaining 3 samples, which were not able to analyze the sequence of ITS 1, were analyzed by HPLC and contained chemical components of Typhonium giganteum. The nucleotide sequence of trnK showed that Ephedrae Herba of China contains E. sinica, E. intermedia and E. equisetina and the Pakistani sample was found to be E. equisetina. In the chemical analysis using HPLC, E. equisetina contained the largest amount of ephedrine among all three species and the content of ephedrine was 2~3 times higher than that of China. Thus, the identification of the originating plants through genetic analysis and the comparative analysis of the chemical components using the HPLC method are combined to give an example of the need to establish the quality standards of medicinal herbs distributed in the domestic market and the precise management standards of medicinal materials in the distribution process.

과거부터 사용되어온 한약(생약)의 기원식물은 대한약전에 정의되고 있는바, 상당수는 동속 근연식물 혹은 다수의 종으로 정의되어 있다. 한편, 한•중 간에 상이한 식물 종이 정의되어 있는 경우도 많다. 특히 생약은 시장에서 절편 형태로 유통되는 경우가 대부분이기 때문에 한약(생약)재의 외형에 의한 기원식물의 확인은 상당한 어려움이 수반된다. 초오는 미나리아재비과에 속하는 Aconitum kusnezoffii 이삭바꽃, A. ciliare 놋젓가락나물 또는 A. triphyllum 세잎돌쩌귀의 덩이뿌리로 정의되고 있으나 국내시장에서는 대부분이 중국의 수입에 의존하고 있다. 백부자는 A. koreanum 백부자의 뿌리로 정의되고 있으나 현재 국내시장에서는 Helianthus tuberosus 뚱딴지(돼지감자)가 상당수 유통되고 있는 실정이다. 마황의 기원식물은 Ephedra sinica, E. intermedia 또는 E. equisetina로 정의하고 있으나, 중국에서 전량 수입되고 있다. 그러나 최근 수입 다변화에 의하여 마황은 파키스탄으로부터 수입이 늘어나고 있는 실정이다. 본 연구에서는 초오와 백부자의 현재 국내시장 유통과정 시료를 수집하여 nrRNA ITS 1의 염기서열을 비교 분석하여 기원식물을 규명하였다. 현재 유통 중인 마황의 기원식물의 확인은 trnK 염기서열을 분석으로 이루어졌으며, 원산지에 따른 화학적 변이는 HPLC를 이용하여 그 조성을 비교하였다. 시장에서 수집된 24개의 초오 시료 중 3개는 이삭바꽃 또는 세잎돌쩌귀로 판단되었고, 판명 불가능한 3개 시료를 제외한 나머지 18개 시료는 A. karakolicum으로 판명되었다. 백부자 16개 시료 중, 3개는 백부자(식물 종)로 판명되었고, 1개는 Aconitum 속의 식물 종으로, 9개 시료는 국화과의 H. tuberosus 뚱딴지로 판명되었다. ITS 1의 염기서열 분석이 불가능하였던 나머지 시료 3개는 HPLC를 이용하여, 함유 성분의 화학적 특성을 분석한 결과 Typhonium giganteum 독각련이 포함되어 있는 것으로 나타났다. trnK 의 염기서열을 분석으로 E. sinica, E. intermedia, E. equisetina는 중국산 마황에서 모두 확인되었고, 파키스탄산 시료는 E. equisetina로 판명되었다. HPLC를 이용한 화학성분 분석에서 마황의 기원식물 3종에서 E. equisetina 가 ephedrine 함량이 가장 높았으며, 특히 파키스탄산이 중국산보다 ephedrine의 함량이 약 2~3배 높은 것으로 나타났다. 이로써 유전자 분석을 통한 기원식물의 규명과 HPLC 방법을 이용한 화학성분의 비교 분석을 병행함으로써 시장에서 유통되는 생약의 품질 및 유통 과정상의 정확한 약재 관리 기준을 정립할 필요성을 초오, 백부자, 마황의 예로써 제시하였다.