오랜 경험적 효능으로 명성과 전통을 자랑하는 고려인삼과 홍삼은 우리나라 고유 특산물로 세계에 알려져 있다. 최근에는 효능과 약효 성분에 대한 과학적인 연구결과들이 밝혀지고, 제도적으로 과학적인 품질관리 기준이 설정되면서 건강기능식품으로 더욱 각광을 받고 있어 다양한 제품이 웰빙을 선호하는 소비자들에게 애용되고 있다. 국내의 이러한 인삼과 홍삼 제품의 소비증가 및 시장 확대 추세와는 달리, 해외 인삼 시장은 다소 위축되는 현상이 나타나고 있다. 그 원인으로는 중국, 미국, 캐나다 등의 생산량 증대와 중저가삼의 물량 공세와 판촉 강화로 우리 인삼의 국제시장에서 점유율은 점차 하락추세가 이어지고 있기 때문이다. 특히 서양삼은 고려인삼과는 식물 종이 달라서 주요 성분에서도 차이가 보이지만 해외의 고려인삼 시장 점유율을 감소시키는 요인이 되고 있다. 이제는 WTO 체제의 출현과 FTA 체결 등으로 시장 개방화가 곧 실현될 전망이어서 국내 시장에서도 외국삼과의 경쟁시대가 도래되고 있다. 국내외적으로 고려인삼의 경쟁력 취약 요인 중에서도 특히 타국 삼에 비해 ‘가격 경쟁력’이 약하다는 것이 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이러한 취약한 ‘가격 경쟁력’을 극복하기 위해서는 무엇보다 ‘품질경쟁력’을 강화하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 인삼의 생산자는 물론 인삼산업에 종사하는 모든 이들이 인삼 품질에 대한 이해를 필요로 한다. 더욱이 약용작물로서 고품질 인삼의 생산을 위해서는 인삼의 약효성분과 품질 지표 성분 및 주요 약리효능에 대한 이해도 필요하다.

가. 인삼의 일반 화학성분

인삼에는 주요 약효성분으로 잘 알려진 사포닌(saponin, 3∼6%)을 비롯해서 질소화합물로서 단백질, 아미노산, 핵산, 알칼로이드 성분, 기름에 녹아 나오는 지용성 성분으로 지방산, 정유, 폴리아세틸렌, 페놀화합물 등, 그리고 수용성 비타민(0.05%), 미네랄(4∼6%) 등과 탄수화물로서 단당류와 다당류 등이 함유되어 있다. 이처럼 여러 가지 성분들이 함유되어 있는데, 그중 사포닌 성분이 유효성분으로 가장 주목을 받고 있다.

나. 인삼에 들어 있는 주요 약효성분

(1) 사포닌 성분

사포닌 성분은 화학구조적으로 비당부분(4환상 혹은 5환상)에 포도당이나 과당 등 여러 가지 당류가 결합되어 있는 배당체(Glycoside) 성분을 말한다. 물리화학적으로 미세한 거품을 내는 성질이 있어 비누(Sapo)에서 유래한 어원을 사용하여 이러한 성질의 화합물을 ‘사포닌(Saponin)’이라고 부른다. 이들 화합물은 식물계에 광범위하게 분포된다(750여 종 식물).

인삼 중에 들어 있는 사포닌은 거의 담마란(Dammarane)계의 트리테르펜(Triterpene) 골격 구조를 가진 사포닌으로서 인삼(Panax)속 식물에 존재하는 특유의 사포닌이다. 인삼사포닌은 비당부분(Aglycone)의 화학구조에 따라 4환성의  담마란계 사포닌과 5환성의 올레아난계 사포닌의 2종류로 크게 구분된다. 담마란계사포닌은 다시 비당부분에 붙어 있는 수산기(-OH)의 수에 따라 2개인 경우 프로토파낙사다이올(Protopanaxadiol)계 사포닌(이하 PPD계 사포닌이라고 함), 3개인 경우 프로토파낙사트리올(Protopanaxtriol)계 사포닌(이하 PPT계 사포닌이라고 함)으로 나뉜다. 결국 인삼 사포닌은 비당부분인 PPD와 PPT의 일정한 부위에 글루코오스(Glucose), 자일로스(Xylose), 아라비노스(Arabinose), 람노스(Rhamnose)와 같은 당류 성분이 결합을 하고 있는 화합물로서 결합된 당의 수 및 위치에 따라 각각의 개별 사포닌으로 분류된다.

한편 인삼 사포닌은 일반 식물사포닌과는 다르게 어독성이나 적혈구 파괴와 같은 용혈 독성이 거의 없는 것으로 밝혀졌다. 또한 도라지, 더덕에 들어 있는 사포닌성분은 진해, 거담효과가 있어 주로 호흡기질환에 사용되는 반면 인삼은 이들과는 다른 사포닌 성분으로 중추신경계를 비롯하여, 순환기계, 면역계, 대사계 등에 다양한 약리효능을 가지고 있는 것이 특징이다.

(2) 진세노사이드(Ginsenoside)

인삼 사포닌은 보통 ‘진세노사이드(Ginsenoside)’라고 하는데, 이는 타 식물 사포닌과 구별하기 위해서 인삼(Ginseng)에서 분리된 배당체(Glycoside)란 의미로 붙여진 이름이다. 이는 보통 ‘Ginsenoside-Rx’ 등으로 명명된다(약어로 보통, G-Rx로 표기함). 여기서 ‘R’은 ‘Radix’ 혹은 ‘Root’ 즉 뿌리의 뜻이다. 또한 ‘x’는 인삼 추출물에 함유된 개별 성분을 분석하는 기법의 하나인 박층크로마토그래피(TLC)상에 나타나는 스폿트(Spot)의 이동 거리(Rf치)에 따라 아래쪽에서부터 위쪽으로 o, a, b, c, d, e, f, g, h 등의 순서로 사포닌 성분의 이름을 붙인 것이다(예: G-Ro, G-Ra1∼3, G-Rb1∼3, G-Rc. G-Rd, G-Re, G-Rf, G-Rg1∼6, G-Rh1∼4 등). 지금까지 고려인삼(홍삼과 백삼)으로부터 약 40여 종 이상의 진세노사이드(ginsenosides)가 분리되어 그 화학구조가 밝혀졌다. 그러나 홍삼제조 시 일반적인 제조온도(98℃ 내외)보다 고온(120℃ 이상)에서 찌면, (표 10-2)에서 볼 수 있는 것처럼 홍삼특유의 진세노사이드 외에 또 다른 종류의 진세노사이드가 생긴다(예: ginsenoside-Rk1, Rk2, Rk3 Rs5, Rs6, Rs7 등이 분리 보고).

(3) 인삼의 품질관리 지표 성분

인삼에 함유된 사포닌 성분인 진세노사이드는 전술한 바와 같이 인삼 특유 성분으로서 이 성분에 의해 인삼종(種)의 식물기원을 동정할 수 있고, 아울러 다양한 약리 작용을 가지고 있기 때문에 인삼품질 관리의 지표 성분으로 이용되고 있다. 그리고 이러한 지표성분은 인삼이 일반식품인지, 혹은 건강기능식품인지 또는 한약재와 같은 의약품으로 이용되는지에 따라 그 함량기준이 다르기 때문에 다양한 인삼류의 용도별 품질관리 기준에 대한 이해가 필요하며, 이 부분에 대해서 상세히 기술하도록 하겠다. 그러나 인삼은 천연물로서 후술하는 바와 같이 사포닌 이외의 비사포닌계의 여러 가지 복합성분을 함유하고 있기 때문에 인삼의 약효는 단순히 몇 가지 진세노사이드 성분에 의해 결정된다고 생각해서는 안 될 것이다.

(4) 진세노사이드의 주요 약리작용

인삼사포닌은 중추신계를 비롯하여 내분비계, 면역계, 대사계 등에 영향을 미쳐 신체기능 조절에 다양한 효과를 발휘한다. 지금까지 고려인삼(홍삼포함)으로부터 30여 종 이상의 진세노사이드가 분리 동정되었고, 각각의 진세노사이드의 약리작용이 속속 밝혀지고 있다. 이들 진세노사이드들은 서로 비슷한 작용을 하거나 또는 서로 반대되는 작용을 나타내기도 한다. 예를 들면 중추신경계에 대해 PPD계 사포닌의 대표적인 진세노사이드 성분인 G-Rb1은 억제적 효과를 나타내고, 반대로 PPT계 사포닌의 대표적인 G-Rg1은 촉진적 효과를 가지고 있다.

그 외 주요 진세노사이드 성분의 효능들을 소개하면 다음과 같다. G-Ro은 알코올해독, 항간염효능, 항염증 작용을 가지고, G-Rb1은 중추신경 억제, 해열진통, 간기능 보호 작용, G-Rb2는 항당뇨, 항동맥경화, 간세포 증식효과, G-Rc는 진통작용, 단백질 및 지질합성 촉진 작용, G-Rd는 부신피질 호르몬 분비촉진 작용, G-Re는 간보호 작용, 골수세포 합성 촉진 작용, G-Rf는 뇌신경세포 진통작용, 지질과산화 억제작용, G-Rg1은 학습기능 개선, 항피로 작용, G-Rg2는 혈소판 응집억제, 기억력 감퇴 개선작용, G-Rg3는 암세포 전이억제, 간보호 작용, 항암제 내성억제 작용, G-Rh1은 간 보호, 항종양 작용, 혈소판 응집억제 작용 등에 관하여 알려져 있다.

따라서 고려인삼에는 서로 유사 또는 상반되는 작용성분이 함께 들어 있다. 그러나 이러한 성분들은 서로 반대되는 작용(길항작용, 어떤 현상에 관하여 상반되는 2가지 요인이 동시에 작용했을 때, 서로 그 효과를 상쇄시키는 작용)을 나타내는 것이 아니라, 인체의 상태에 따라 다르게 작용하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어 고지혈증 상태에서는 콜레스테롤과 중성지방의 합성을 억제하지만 반대로 체력이 저하되는 경우에는 콜레스테롤이나 단백질의 합성을 촉진하는 것으로 알려져 있어 인삼의 특징을 잘 보여주고 있다. 또한 홍삼은 백삼이나 수삼과는 다르게 증삼 과정 중 열처리에 의해 일부 사포닌 성분의 변환이 일어나 새로운 홍삼 특유의 진세노사이드가 생긴다. (표 10-3)에는 홍삼에만 존재하는 특유의 진세노사이드 성분의 약리활성에 대하여 소개하였다.

(5) 비(非)사포닌계의 주요 약리활성 물질

고려인삼 중에는 진세노사이드(ginsenosides) 외에도 여러 가지 약리효과를 나타내는 생리활성물질을 함유하고 있다는 것이 밝혀지고 있다. 예를 들면 항암면역증강 효과와 암환자의 식욕감퇴와 체지방 분해를 유도하는 암독소호르몬(toxohormone-L)의 작용을 저해하는 산성다당체(acidic polysaccharide)를 비롯해서 혈당저하 성분의 다당체 성분인 파낙산(panaxan) 성분이 있다. 그 외에도 방사선 장해 방어효능 성분인 열안정성 단백질을 비롯해서 인슐린 유사작용 물질인 아데노신(adenosine), 파이로글루타민산(pyroglutamic acid), 산성 펩타이드(acidic peptide)와 암세포증식억제 성분인 폴리아세틸렌(polyacetylenes), 항산화 효과 성분인 페놀화합물 (phenolic compounds) 등 여러 가지 비사포닌계 생리활성물질들이 발견되고 있다.

다. 현대 과학이 밝히는 고려인삼의 주요 효능

인삼에 대한 과학적 연구는 1854년 사포닌 성분이 인삼 중에 존재한다는 것이 밝진 이래 지금까지 약 160년의 역사를 가지고 있다. 1900년 초기부터 인삼이나 인삼추출물을 가지고 과학적 방법으로 효능 연구가 시작되었으나, 1960년 초부터 인삼 사포닌 성분에 대한 본격적 연구가 이루어져 그 후 인삼사포닌(진세노사이드)의 화학구조가 속속 밝혀지게 됨에 따라 인삼에서 분리된 사포닌 성분을 중심으로 여러 가지 효능시험들이 시도되었다.

그 동안 약학, 의학, 생물학적 연구 분야에서 얻어진 광범위한 인삼의 효능연구결과들은 전래되어 온 다양한 경험적 인삼의 한방효능을 과학적으로 뒷받침해 주고있다. 실험적/임상적 연구결과를 통해 인삼은 신경계, 면역계, 내분비계, 대사계, 그리고 순환기계 등에 영향을 미쳐 신체기능 조절에 유용성이 있는 것으로 보고되었다. 더욱이 그 효과는 질병의 직접 치료효과 보다는 병의 예방과 회복제로서 유용성이 있는 것으로 평가되었다. 이러한 인삼의 다양한 효능은 서양약(합성약)에서는 찾아볼 수 없는 하나의 큰 장점으로 여겨지고 있다.

다만, 질병치료에 있어 인삼 단독으로는 그 효과가 온화함으로 일반적인 치료요법과 함께 사용되면 특이한 부작용 없이 보다 큰 효과를 기대할 수 있을 것으로 여겨진다. 그 동안의 실험적 임상적 연구를 통해 보고된 주요 효능연구 결과를 요약하면 다음과 같다.

인삼은 두뇌활동을 원활히 하며 기억력과 학습능력의 향상과 정신증상 개선에 효과가 있다(청력, 사고력, 기억력, 집중력 개선, 불안·공포감·초조감·의욕저하·억울감 등의 정신증상의 개선 효과 등). 홍삼/성분은 뇌신경세포 손상에 대해 보호작용을 나타내며, 학습 및 기억 장해를 개선시켜 주는 효과가 있음이 보고되었다.

○ 당뇨병 관리의 보조요법제로서 효용성이 있다(일반적인 항당뇨 요법과 인삼을 병용하여 사용하면 보다 큰

효과 기대: 당뇨병의 자각증상 개선 및 인슐린의 민감성 증가 등).

○ 항발암작용을 통한 암 예방효과와 암의 보조요법제로서 유용성이 있다(암 발생의 위험도 감소, 암면역 증강,

암환자의 영양상태 개선 등).

○ 혈압조절 효과가 있다(혈압의 정상화 작용, 장기간 혈압 강하제 복용 환자의 삶의 질 악화를 개선).

○ 혈액순환장애와 지질대사를 개선시켜 심혈관 질환에 효용성이 있다(혈청 콜레스테롤 저하, 혈관확장,

항혈전, 각종 자각증상의 개선효과, 심장이 기능을 회복시켜주는 강심효과, 여성갱년기 장해 개선 효과 등).

○ 간장 보호작용과 손상된 간 기능의 회복 촉진 및 간염치료에도 효용성이 있다(간 독성물질의 해독, 급성

간염의 만성화 예방 및 만성 간염의 생화학적 지표의 개선 등에 도움).

○ 알코올 해독작용이 있고 숙취에도 효과가 있다(알콜대사 관련 효소 활성화, 혈중 알코올 농도 저하 효과 등).

○ 성기능 장애를 개선하고 강정효능을 발휘한다(발기부전증개선, 정자의 수와 운동성의 증가, 불임치료 응용,

전립선 비대 개선 효과 등).

○ 환경호르몬인 다이옥신의 독성을 효과적으로 방어한다(특히 고환의 위축, 정자형성억제 및 운동성 저하 등

의 생식독성 방어 효과 등).

○ AIDS에 감염자의 면역기능을 호전시키고 에이즈(AIDS) 치료약의 내성 억제에 도움을 준다(면역기능 감소

지연 및 에이즈 바이러스인 HIV의 돌연변이 억제 등).

○육체적·정신적 스트레스를 방어하고 피로회복을 촉진하며 지구력 향상에 도움을 준다(근육 손상 및

피로물질의 축적 예방, 각종 스트레스에 대한 생체저항력의 증강 효과 등).

○ 항산화 작용과 노화 억제효과가 있다(유해한 활성산소를 제거하는 SOD 효소활성 증대: 40대 이후 효소활성

저하, 지질의 과산화 억제, 실험동물의 수명 연장효과 등).

○ 위장기능에 효과가 있고 위궤양 발생의 예방과 치료에 도움을 준다(정신적 심리적 스트레스로 유발되는

위궤양 발생의 억제 및 치유과정의 촉진 효과 등).

○ 인삼과 홍삼의 장기간 섭취는 감기 및 독감(인플루엔자)의 예방과 호흡기계 질환의 예방치료에 도움을 줄

수 있다(독감예방 백신의 면역반응 증강, 폐포대식세포의 활성 증강 효과 등).

○ 이외에도 인삼은 방사선 조사로 인한 골수기능 손상에 의한 조혈기능의 회복촉진, 빈혈이나 혈색불량의

개선, 신부전의 진행억제, 각종 마약성 약물(코케인, 메탐페타민, 몰핀, 니코틴 등)의 의존성과 정신적 독성

경감효과 등이 있음이 보고 되고 있다.