I. 서 론
사삼(Adenophora triphylla)은 초롱꽃과(Campanulaceae)에 속하는 1년생 초본들로서 전국에 골고루 분포하며 잔대라고도 불린다. 전통의학에서 사삼의 뿌리는 거담, 진해, 건위, 강장제 등의 약제로 이용하며, 민간약으로도 기관지염이나 기침, 대하증, 복통 등에 쓰인다(Jang et al. 2015). 뿐만 아니라 사삼의 뿌리와 순은 식품 원료로도 등록되어 있어 식품 원료로 사용에 제한이 없으며(Food Safety Korea 2025), 기능성 식품 소재로 이용될 가능성이 보고되어 있다(Yoon et al. 2023). 사삼에 함유된 성분은 cycloartenyl acetate, lupenone, β-sitosterol, taraxerone, octacosanoic, praeruptorin 등이 있으며, 이러한 성분들은 항염증 및 면역 조절 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다(Akihisa et al. 1996;Akihisa et al. 2000;Ovesna et al. 2004). 또한 Tu et al. (1990)의 연구에 따르면 사삼의 트리테르페노이드(triterpenoid) 화합물(24-methylenecycloartanol, sessilifolic acid, sessilifolic acid 3-O-isovalerate)과 스테로이드(steroid) 화합물(β-sitosteryl glucoside, β-sitosteryl palmitate, β-sitosteryl pentadecanoate, ikshusterol) 등이 함유되어 있는 것으로 보고되어 있다. Lee et a l. ( 2013 )의 연구에 따르면 고지방식이로 유도된 비만 마우스에서 사삼 뿌리의 에탄올 추출물이 항산화 효과와 염증 반응 개선 효과, 인슐린 저항성 개선 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다. 그리고 에틸아세테이트 추출물 투여가 간 세포 내 항산화 방어 시스템인 항산화 단백질 함량을 증가시키므로 활성 산소종으로부터 세포를 방어하는 간 보호 효과 등이 알려졌으며, 폐경기 여성에서 에스트로겐의 결핍으로 유도되는 인지능 저하를 개선시키는 효과에 대한 연구 등 다양한 방면에서의 연구가 이루어지고 있다(Asano et al. 2000;Jang et al. 2017). 이와 같이 사삼은 건강상 이점이 많은 소재일 것으로 판단되나, 건강 증진용 식품으로서의 활용은 부족한 실정이다.
최근 산업의 발달과 서구화된 식습관으로 인한 다양한 질병의 유병률 증가로 인해 건강기능식품에 대한 소비자의 관심과 그 시장이 커지고 있다. 국내 건강기능식품 시장은 지난 4년 동안 약 25% 성장한 것으로 보고되어 있으며, 매년 증가하고 있는 추세이다(KHFFA 2022). 천연 식물은 예로부터 여러 가지 민간요법으로 사용되면서 효능이 검증되었으며, 식물자원을 활용한 질병 예방 및 치료작용에 대한 연구가 이루어지고 있다(Hong 2013). 특히 생약재를 이용한 건강기능식품을 개발하고 생산하는데 있어 원료 표준화 및 규격화는 원재료의 기능성과 안전성을 과학적으로 입증하기 위해 중요한 부분을 차지한다(Ahn et al. 2017). 표준화는 일반적으로 지표성분의 표준화 방법을 사용하며, 원료부터 완제품을 생산하는 과정을 관리함으로써 천연물에 함유된 고유 성분의 함량 변화를 최소한으로 관리하여 품질을 일정하게 유지하는 것을 의미한다(Choi et al. 2020). 지표성분의 선정은 해당 원료의 기능성이나 화학적 특성을 대표할 수 있어야 하며, 동시에 정성 및 정량적 분석이나 가공 및 저장 과정에서의 안정성 등이 확보되어야 한다(American Herbal Products Association 2001;Li et al. 2008). 뿐만 아니라 천연물에 존재하는 지표성분에 대한 기준 및 규격을 설정하기 위해서는 공인된 분석방법 또는 정밀한 분석방법을 사용해야 하며, 기준 규격의 설정을 위해 분석방법의 타당성 및 신뢰성이 검증되어야 한다(Kim et al. 2013;Choi et al. 2017). 선행연구에 따르면 인삼, 강황 등의 원료에서는 주요 성분의 함량, 안정성, 생리활성 등을 고려하여 지표물질이 설정되고 품질관리 지표로 활용된 사례가 보고되어 있다(Li et al. 2008;Li et al. 2011;Yang et al. 2016). 현재까지 사삼의 항산화, 항염증 등 기능성에 관한 연구는 이루어져 있으나, 건강기능식품 원료로 활용하기 위한 지표성분 선정, 잠재적 유해물질 평가 등을 통합한 연구는 제한적이다. 따라서 본 연구에서는 사삼의 안정적 품질관리를 위한 지표성분을 선정하고, 분석법을 검증하고자 하였으며, 동시에 사삼에 함유된 잠재적 유해물질에 대하여 조사함으로써 사삼을 건강 식품 소재로 활용하기 위한 기초 자료를 마련하고자 하였다.
II. 연구 내용 및 방법
1. 실험재료 및 시약
본 실험에 사용한 메탄올은 Honeywell Burdick & Jackson (Muskegon, MI, USA)에서 구입하였으며, 이동상으로 사용한 formic acid와 acetonitrile (ACN)은 Merck (Darmstadt, Germany), sulfuric acid는 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA)로부터 구입하였다. 그 밖에 사용한 시약은 모두 분석용 특급 시약 및 high-performance lipid chromatography (HPLC) 등급 시약을 사용하였다. 본 연구에서 사용한 시료는 식품의약품안전처로부터 허가된 한약규격품으로, 의약품용(의약품 제조허가 제342호)으로 건조되어 유통되고 있는 사삼 뿌리(Adenophora triphylla root, AR)와 사삼 뿌리를 열수추출한 후 dextrin을 첨가하여 분무건조한 사삼 추출물(Adenophora triphylla root extract, ARE)을 옥천당(Okchundang Co. Ltd., Daegu, Korea)으로부터 제공받아 사용하였다. 또한 분석품질관리 시료로 사용한 도라지 뿌리는 부산광역시 대형마트에서 개별 포장된 제품(Ssanggye, Seoul, Korea)을 구입하여 균질화 후 이용하였다.
2. 지표물질 선정 및 추출, 분석
본 연구의 지표물질 선정은 선행 연구의 비표적 대사체학 기반의 다변량 분석 결과를 통해 도출된 차등대사산물 중에서 선정하였다(Kim et al. 2025). 차등대사산물로는 ascorbic acid, gallic acid, tangshenoside I, arginine, citric acid, quinic acid, sanleng acid, sucrose가 확인되었으며, 이 중 함량, 안정성 및 기능성 등을 고려하여 citric acid를 지표물질로 선정하였다. Citric acid 표준용액의 제조는 증류수를 사용하여 7.813, 15.625, 31.25, 62.5, 125, 250, 500, 1000 μg/mL 농도로 희석하여 분석에 이용하였다. 이동상으로는 sulfuric acid를 0.008 N 농도로 제조한 것을 감압 여과하여 사용하였고, citric acid 분석을 위한 추출용매는 초순수 증류수를 이용하여 분석을 진행하였다.
지표물질의 추출은 Das et al. (2019)의 방법을 사용하여 추출하였다. 시료 약 1 g에 초순수 증류수 100 mL를 가하여 80°C에서 20분 동안 초음파 추출을 하였다. 추출이 끝난 추출액을 1,610×g으로 10분간 원심분리한 후, 상등액을 Whatman No. 2 filter paper (GE Healthcare, Amersham Place, UK)를 이용하여 여과하였다. 그 후 다시 0.2 μm syringe filter로 여과한 것을 vial에 담아 분석에 사용하였다.
사삼에 존재하는 citric acid의 정량분석은 HPLC (Hitachi 5000 Chromaster, Hitachi Ltd., Tokyo, Japan)를 이용하였다. 컬럼은 7.8×300 mm Aminex HPX-87H carbohydrate column, 9 μm particle size (Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA)를 사용하였고, 컬럼 오븐의 온도는 30°C로 유지되었다. 이동상은 0.008 N sulfuric acid를 이용하여 40분 동안 등용매 용리 방식으로 분석하였으며, 유속은 0.4 mL/min이었고, 시료 주입량은 20 μL였다. Citric acid의 검출은 diode array detector (DAD)를 사용하여 215 nm에서 검출하였다.
3. 분석법 검증
사삼에서의 citric acid 분석법 검증을 위한 분석 품질관리(quality control; QC) 시료로는 사삼과 유사한 매트릭스를 가진 식품인 도라지를 선정하여 분석법 검증에 사용하였다. 또한 분석법 검증은 AOAC(2023) 분석법 검증 가이드라인에 따라 진행하였다.
1) 특이성 및 직선성 검증
특이성 검증은 citric acid 표준용액과 도라지 시료의 추출물을 HPLC 기기로 분석한 peak를 측정하였을 때 표준용액의 peak와 시료에서 검출된 peak의 retention time을 비교하여 확인하였다. 직선성 검증은 citric acid의 표준용액을 일반적인 식품의 citric acid 농도 수준을 포함하는 8가지 농도(7.813, 15.625, 31.25, 62.5, 125, 250, 500, 1000 μg/mL)로 희석한 것을 분석하여 얻은 area 값과 표준용액의 농도로 검량선을 작성하여 결정계수(R2) 값을 통해 확인하였다.
2) 정확성 및 정밀성 검증
정확성(accuracy)은 시료에 표준용액을 첨가하여 추출을 진행한 뒤 각 농도별 회수율(%)을 구하는 방법으로 진행하였다. 정밀성 검증은 시료를 하루에 독립적으로 5회 반복 실험하여 나온 분석값으로 일내(intra-day) 정밀성을 구하고, 3일 간 1회씩 분석한 값으로 일간(inter-day) 정밀성을 계산하였다. 분석 결과의 상대표준 편차(relative standard deviation, RSD)를 통해 재현성(repeatability)을 확인하였다.
3) 검출한계 및 정량한계
검출한계(limit of detection, LOD) 및 정량한계(limit of quantification, LOQ)는 분석 기기에서 검출되는 신호를 baseline의 noise에 대한 비율을 나타낸 것으로, 표준물질 분석에 대한 검출한계 및 정량한계를 산출하였다. 표준물질 분석법의 조건으로 분석한 크로마토그램의 signal to noise (S/ N)의 평균과 표준편차를 구한 뒤 각각 3 .3과 10을 곱하여 검량선에 대입하여 검출한계와 정량한계를 구하였다. 단위는 μg/100 g이 되도록 환산하여 나타내었다.
4. 사삼 및 사삼 추출물의 안전성 조사
본 연구의 결과에서 동정된 화합물의 안전성은 유럽 노동 조합 연구소(ETUI)에서 제공하는 “RISCTOX: a comprehensive database on toxic and hazardous substances”를 사용하여 안전성을 조사하였다(RISCTOX 2025). 또한 RISCTOX databse에서 제공하는 카테고리(Classification of the substance according to Regulation 1272/2008 (CLP), Specific health risks, Specific environmental risks, Environmental and health-related regulations)에 따른 화합물별 건강상 유해 정보(carcinogens and mutagens, reproductive toxicants, endocrine disrupters, neurotoxicants: ototoxicants, sensitisers) 를 이용하여 본 연구에 사용된 사삼 및 사삼 추출물에서 동정된 화합물의 잠재적 위험성을 평가하였다. 유해 정보가 확인된 화합물의 LD50값은 문헌을 통해 조사하였으며, HEDbased MOS (Human equivalent dose-based margin of safety) 값을 아래의 계산식을 이용하여 산출하여 안전성을 확인하였다. 개략치사량(approximate lethal dose, ALD)전환인자는 경구투여일 경우 2를 적용하며, Km값은 랫드는 6, 마우스는 3, 60 kg 성인은 3 7을 적용하였다.
5. 잠재적 유해물질 정량분석
본 연구에서는 RISCTOX에 등재된 물질과 본 연구에 사용된 사삼 및 사삼 추출물에서 동정된 화합물 중 잠재적 위험성이 보고된 물질을 경상국립대학교 첨단소재분석지원센터(SCIEX QTRAP 4500)에서 분석하였다. 각 시료 100 mg 을 정밀히 칭량하고 80% 메탄올을 2 mL 첨가한 후 20분간 초음파 추출하여 추출액을 716×g으로 5°C에서 10분간 원심 분리하였다. 원심 분리된 상등액은 0.22 μm PTFE 시린지 필터로 여과 후 ultra-performance liquid chromatographyquadrupole linear ion trap-mass spectrometry (UPLC-QTRAPMS) 로 분석하였다<Table 1>.
6. 통계분석
분석 결과는 SAS 9.4 (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 통계 프로그램을 사용하여 통계 처리를 진행하였으며, p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였다. 모든 데이터는 평균±표준편차로 나타내었다.
III. 결과 및 고찰
1. 사삼의 지표물질 선정 및 분석법 검증
본 연구에서는 식품원료로 사삼을 활용하기 위하여 사삼 및 그 추출물에 대한 지표물질을 선정하고자 하였다. 이를 위해 본 연구실에서 수행한 사삼 및 사삼 추출물의 비표적 대사체 분석 및 다변량 통계분석 결과를 활용하였다(Kim et al. 2025). 동일 연구에서 사삼 및 그 추출물의 부분최소제곱 판별분석(PLS-DA) 및 직교부분최소제곱 판별분석(OPLSDA) 결과 variable importance in projection (VIP) score가 1 이상인 차등대사산물로 gallic acid, tangshenoside I, arginine, citric acid, quinic acid, sanleng acid, sucrose 등 이 확인되었다. 이들 중 citric acid는 AR과 ARE 모두에서 안정적으로 검출되었으며, 다른 차등대사산물에 비해 상대적으로 높은 함량을 함유하고 있는 것으로 보고되었다(Kim et al. 2025). 또한 citric acid는 150°C의 비교적 높은 온도에서도 안정하며, pH 및 제형 안정화, 색 및 풍미 개선, 저장성 향상 등 품질 특성을 개선하는 것으로 보고되었다(Eleni & Theodoros 2011;Książek 2023). 따라서 본 연구에서는 사삼의 품질 관리를 위한 지표물질로 선정하였다.
Citric acid 분석방법의 특이성 검증을 위해, 본 연구에서는 표준용액과 분석법 검증용 시료인 도라지 추출물을 사용하였다. 표준용액과 도라지 추출물에서 확인된 peak의 retention time 및 파장 특성을 확인하였으며, 표준용액에서 1 .3 27분, 도라지 추출물에서 11.320분에서 peak가 확인되어 동일한 retention time에 검출되었다<Figure 1>. 또한 표준용액을 spike한 도라지 추출물과 표준용액 간 파장 패턴이 일치하여 본 연구의 분석법이 citric acid 분석을 위한 특이성이 있는 것으로 판단하였다<Figure 2>. 직선성 검증은 AOAC (2023 ) 분석법 검증 가이드라인에 따라 citric acid 표준용액을 8개 (7.813, 15.625, 31.25, 62.5, 125, 250, 500, 1000 μg/mL) 의 농도로 희석하여 분석한 후, 표준용액의 농도와 area의 값의 결정계수(R2)를 계산하여 검량선을 작성하였다. 그 결과 검량식 y=1,613.3792x+1,146.6452를 얻었고 결정계수는 0.9998으로 높은 직선성을 나타내는 것을 확인하였다<Figure 3>. 본 연구에서는 citric acid 분석법의 검증을 위해 정확성과 정밀성을 검증하였다. 정확성 평가를 위해 도라지 시료에 citric acid 표준물질을 125, 250, 500 μg/mL와 같이 3가지 농도를 첨가하여 분석한 뒤 각 농도별 회수율을 확인하였다. 그 결과 농도별 회수율은 96.578-100.525% 범위에서 나타났으며, RSD 값은 5% 미만으로 나타났다<Table 2>. AOAC (2023)에서 제시하는 회수율의 수용범위는 1mg/g 농도에서 95-105%로, 본 연구결과는 AOAC 가이드라인에서 제시하는 회수율 범위를 충족시키므로 분석법의 정확성이 우수하여 citric acid 분석에 적합한 방법임을 확인하였다. 뿐만 아니라 분석법의 정밀성을 평가하기 위하여 분석 일자를 다르게 반복 분석한 일간 정밀도와 동일한 일자에 5회 반복 분석하는 일내 정밀도를 측정하여 결과값의 분산 정도를 RSD로 계산하여 반복성 및 재현성을 확인하였다. 반복성과 재현성의 RSD는 각각 0.564%와 0.809%인 것으로 나타났다<Table 3>. 이 결과는 AOAC (2023)에서 제시하는 반복성의 RSD 3.7%와 재현성의 RSD 6% 미만을 모두 충족하는 결과로, 본 연구에서 사용한 분석법은 정밀성이 높은 분석방법으로 확인되었다. 검출한계(LOD)는 noise의 약 3배에 해당하는 signal을 생성하는 양으로 간주되며, 정량한계(LOQ)는 signal to noise ratio가 10으로, 허용 가능한 정밀도와 정확도 내에서 분석할 수 있는 가장 낮은 농도이다(Kaviani 2024). HPLC 분석에서 검출한계와 정량한계를 측정하는데 이용하는 signal to noise ratio는 수치가 낮을수록 해당 물질이 분석법에서 잘 검출되는 것으로 확인할 수 있다(Kergaravat et al. 2012). 본 연구에서 검출한계 및 정량한계는 8개의 농도로 제조한 표준용액을 분석하여 얻은 검량선의 기울기와 표준편차를 이용하여 계산되었다. 그 결과 본 연구에서 사용한 citric acid 분석법의 검출한계와 정량한계는 각각 0.002, 0.005 mg/100 g으로 나타났다<Table 3>. Marconi et al. (2007)의 연구에 따르면 citric acid를 UV detector로 분석하였을 때, 검출한계는 0.243mg/100 g이고 정량한계는 0.570 mg/100 g으로 보고하였다. 따라서 본 연구에서 분석한 citric acid의 검출한계 및 정량한계는 기존에 보고된 값보다 우수한 수준으로, 신뢰할 수 있는 검출 능력을 나타내는 것으로 판단된다.
2. 사삼과 사삼 추출물의 citric acid 함량
사삼과 사삼 추출물의 지표성분으로 선정된 citric acid를 정량 분석하였다<Table 4>. AR의 citric acid 함량은 671.993 mg/100 g, ARE에서는 433.218 mg/100 g으로 나타났으며, 사삼이 그 추출물보다 유의적으로 더 높은 citric acid 함량을 가지고 있는 것으로 나타났다. Hwang et al. (2011)의 연구에 따르면 도라지와 더덕을 150°C에서 열처리한 후 citric acid를 분석하였을 때, 그 함량은 도라지에서 102.84 mg/100 g, 더덕에서 104.98 mg/100 g으로 보고하였으며, 본 연구의 사삼 및 그 추출물은 도라지와 더덕에 비해 더 높은 citric acid 함량을 나타내는 것으로 나타났다. Citric acid는 식품에 함유되어 있는 대표적인 유기산으로, pH 조절과 금속 이온 킬레이션을 통해 산화 방지 및 저장 안정성을 높이고, 관능 품질 유지에도 기여하는 것으로 알려져 있다(Silva & Lidon 2016;Singh et al. 2022). Citric acid는 150°C까지는 안정하나, 그 이상의 온도에서는 무수형태로 전환되어 transaconitic acid를 형성할 수 있는 것으로 보고되어 있다 (Książek 2023). Gu & Hong (2018) 연구에서 건조된 산수 유의 증숙 처리는 citric acid, malic acid 등의 유기산을 감소시켜, 본 연구결과와 유사한 경향을 보였다. 식품이나 허브 등 천연물의 지표물질 선정은 해당 원료의 화학적 특성과 기능적 특성을 대표하면서도, 분석법의 재현성이 확보되며, 제조 및 저장 과정에서 일정 수준 이상으로 검출 가능한 성분을 선택한다(American Herbal Products Association 2001;World Health Organization 2017). 본 연구에서는 선행연구 결과에 따라 사삼과 그 추출물 간의 차등대사산물 중 함량이 높게 나타난 citric acid를 사삼의 지표물질로 선정하였다. Citric acid는 여러 연구에서 기능성이 보고되었는데, 체내에 생성된 젖산을 체외로 배출시켜 피로 개선 효과를 가지는 것으로 알려져 있다(Sugino et al. 2007). 또한 Ha (1990)에 따르면 citric acid의 섭취는 운동 전이나 회복 시 혈당농도, 헤마토크리트, 헤모글로빈의 농도를 증가시키며, 운동 직후 citric acid 음료의 섭취는 알칼리성 이온음료나 자양강장제를 섭취하였을 때보다 혈중 젖산의 농도를 더욱 감소시켜 운동 후 피로회복에 효과적인 것으로 보고되어 있다 (Kim 2000). 본 연구 결과 사삼과 사삼 추출물에서 모두 높은 함량의 citric acid가 검출되었으나, 열수 추출물에서 감소하는 경향을 보였다. 따라서 citric acid를 향후 품질 관리 지표로 활용하기 위해서는 citric acid의 열 안정성 평가와 그에 따른 citric acid의 함량 범위를 명확히 설정하는 연구가 필요하다.
3. 사삼의 잠재적 위험 요소 및 함량 분석
본 연구에서 동정된 화합물들의 안전성 평가는 유럽 산업 안전기관(European Trade Union Institute, ETUI)에서 운영하는 데이터베이스인 RISCTOX를 활용하였다. 본 연구팀의 이전 연구에서는 사삼과 그 추출물에서 각각 3 8종 및 28종 의 화합물이 동정되었으며(Kim et al. 2025), 이들 중 RISCTOX에서 독성이 보고된 화합물은 다음 5종(adenosine, kaempferol, chlorogenic acid, sinapic acid, gallic acid)이었 다. 이 중 gallic acid, chlorogenic acid, sinapic acid는 sensitiser로 분류되었고, kaempferol, adenosine, chlorogenic acid는 carcinogen, 또한 kaempferol과 sinapic acid는 mutagen으로도 나타났다. 또한 본 연구에서는, 이 5가지 화합물에 대한 기존에 보고된 LD₅₀ 값을 정리하였으며, LD50 을 바탕으로 계산한 HED-based MOS는 8.6-48 g 수준으로 확인된다<Table 5>. 특히, 가장 낮은 LD50값을 가지는 sinapic acid의 경우 사삼 추출물에서 0.29 mg/kg을 함유하고 있는 것으로 확인되었으며, 이는 60 kg 성인 기준 약 30톤을 섭취해야 치사량에 도달하는 수준으로, 사삼 추출물 내 주요 성분들은 인체에 유의미한 위해를 나타내지 않을 것으로 판단된다(Park & Lee 2013). 사삼과 그 추출물에서 adenosine, chlorogenic acid, sinapic acid, gallic acid를 정량하였다 <Table 6>. 또한 5가지 표준물질의 검량선의 직선성은 모두 0.99 이상의 R2값을 나타내어, 본 연구에서 수행한 정량 분석이 높은 신뢰성을 가진 것으로 판단된다<Table 7>. Kaempferol 은 두 시료 모두에서 검출되지 않았으며, adenosine 함량은 AR에서 101.65±8.38 mg/kg, ARE에서는 87.03±1.73 mg/kg 로 가장 높은 수준이었다. Chlorogenic acid는 AR에서 4.71±0.34 mg/kg, ARE에서 7.88±0.14 mg/kg로 나타났으며, 이는 일반적인 식물성 원료에서 관찰되는 범위와 유사한 것으로 나타났다(Clifford 2000). Sinapic acid는 AR에서 0.40 ±0.02 mg/kg, ARE에서 0.29±0.01 mg/kg, gallic acid는 AR 에서 0.75±0.06 mg/kg, ARE에서 4.93±0.38 mg/kg으로 확인되었다. 이 결과는 ARE는 일부 성분(chlorogenic acid, gallic acid)에 대해 농축 효과를 가지며, 반면 adenosine과 sinapic acid는 추출 과정에서 감소하는 경향이 있음을 보여준다. 특히 gallic acid의 경우, 추출물에서 원료 대비 약 6.5 배 증가된 농도로 존재하여, 이는 성분 특이적인 용해도 또는 추출 효율 차이로부터 기인할 수 있음을 보여준다. 본 연구에서 동정된 아데노신에 대해서는 RISCTOX에서는 carcinogen으로 보고하고 있으나, 급성 독성 시험에서 rat 기준 경구 LD₅₀가 >3,919 mg/kg (Banerjee et al. 2018)으로 이는 아데노신의 경구 섭취에 의한 독성 위험이 극히 낮음을 시사한다. 실제 사삼에 존재하는 함량을 고려하였을 때, gallic acid는 마우스 급성경구독성 시험에서 5 g/kg까지 투여 해도 독성과 사망을 유발하지 않았으며, no-observed-adverseeffect level 수준은 5,000 mg/kg으로 보고되었다(Rajalakshmi et al. 2001). Chlorogenic acid 및 sinapic acid는 일반적으로 식물성 식품에 널리 존재하며, 항산화 및 항염증 작용 등 이 보고되어 있다(Nićiforović & Abramović 2014;Chen 2015;Lu et al. 2020). Sinapic acid에 대한 독성 관련 보고는 드물며 고농도 장기 노출 연구가 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서 조사된 화합물 5종은 사람 기준 체중으로 환산하더라도 일상적 섭취 범위에서는 전혀 위해할 우려가 없는 수준으로 판단된다. 특히 chlorogenic acid, sinapic acid, gallic acid는 천연 식물성 폴리페놀 화합물로 낮은 함량과 생리적 활성에 비추어 현저한 독성 우려는 없는 것으로 판단된다. 그러나 본 연구는 문헌 자료를 기반으로 한 안전성 평가에 한정되므로, 검출되지 않은 성분이나 미지 화합물의 잠재적 독성에 대해서는 확인할 수 없는 한계가 있다. 따라서 향후 in vitro 혹은 in vivo 독성 검증을 통해 보다 명확한 안전성 평가가 이루어질 필요가 있다.
IV. 결론 및 요약
본 연구는 사삼 및 사삼 추출물의 대사체 분석 결과를 바탕으로 함량과 가공 열 안정성을 고려하여 citric acid를 사삼의 품질관리 지표성분으로 선정한 후 HPLC를 이용한 분석법 확립과 분석법 검증을 실시하였다. 사삼과 사삼 추출물에서 citric acid의 함량은 각각 671.993, 433.218 mg/100 g 으로 나타났다. 분석법의 검증은 AOAC 분석법 검증 가이드라인에 실시하였으며, citric acid 표준용액 검량선의 결정계수 값은 0.999 이상으로 높은 직선성을 나타내었다. Quality control 시료로 유사한 매트릭스를 가진 도라지를 선정하였고, 일내 정밀성과 일간 정밀성을 확인한 결과 상대표준편차 값이 각각 0.564와 0.809%로 우수한 정밀성을 나타내었다. 또한 citric acid를 첨가하여 회수율을 구한 결과, 회수율은 96.578-100.525% 범위로 나타나, AOAC 분석법 검증 가이드라인에서 제시하는 회수율 수용범위를 충족한 정확성을 나타내었다. 본 연구에서 지표성분으로 선정한 citric acid 분석의 검출한계는 0.002 mg/100 g, 정량한계는 0.005 mg/100 g 으로 우수한 감도를 보여주었다. 뿐만 아니라, 사삼 및 사삼 추출물에 함유된 화합물질의 잠재적 유해성을 조사한 결과 총 5 종류의 화합물이 RISCTOX에서 유해할 것으로 조사되었으나, 실제 함량은 LD50에 크게 못 미치는 함량이므로 신체에 무해할 것으로 판단되었다. 본 결과는 사삼을 식품 소재로 활용하기 위한 품질관리 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
