1. 황기 지하부의 일반성분

황기 지하부의 일반성분은 먹는 부위 100g당 단백질 11.5g, 지질 0.3g, 조섬유 35g, 회분 3.3g의 수준으로 나타나고 있고 칼슘이 89.2㎎, 인 57.6㎎, 나트륨 22.0㎎, 마그네슘 88.2㎎, 칼륨 1070.3㎎, 철 3.5㎎, 아연 2.2㎎ 정도로 구성되어 있으며 열량은 100g당 358.3㎉로 나타난다. 이러한 일반성분의 구성은 재배 년수에 따라 약간의 차이를 나타내고 있다. (강원도내 유통 한약재 중의 일반성분 및 무기질 함량조사, 강원도보건환경연구원, 2011)

황기 지하부의 아미노산은 건물중 기준 아스파트산 36.93㎎/g, 글루탐산 14.04㎎/g, 세린 4.87㎎/g, 글라이신 5.33㎎/g, 히스티딘 4.77㎎/g, 아르기닌 10.43㎎/g, 트레오닌 4.91㎎/g, 알라닌 6.90㎎/g, 프롤린 8.03㎎/g, 타이로신 4.79㎎/g, 발린 8.22㎎/g, 메티오닌 1.73㎎/g, 시스테인 0.17㎎/g, 아이소류신 5.52㎎/g, 류신 7.67㎎/ g, 페닐알라닌 4.6 ㎎/g, 라이신 8.97㎎/g이 포함되어져 있다. (약초 중의 아미노산 함량 조사, 한국식품과학회, 1998)

2. 황기의 지상부의 일반성분

황기 지상부의 일반성분은 싹과 잎, 줄기를 포함한 시료 100g당 조단백질 27.30g (휘발성 염기질소의 함량으로 0.0153538g), 조지방 12.69g, 탄수화물 12.51g, 식이섬유 함량 27.6g, 회분 0.86g의 수준으로 나타나고 있으며 주요 당은 D-글루 코오스, D-갈락토오스, 자당 등이고, 열량은 100g당 273.45㎉로 나타난다.

황기 지상부의 유리아미노산의 경우 phosphoserine 0.52㎍/g, aspartic acid 484.2㎍/g, serine 102.5㎍/g, γ-aminobutyric acid 0.38㎍/g, hydroxylysines 107242.2㎍/g, ornithine 107.4㎍/g, lysine 220.4㎍/g, histidine 432.1㎍/g이 함유되어 있으며(총 유리아미노산의 함량은 = 109.83㎎/g) 특히 황기 지하부에 풍부하게 포함되어 있다고 알려진 유리아미노산인 γ-aminobutyric acid(가바, GABA, 뿌리, 0.024%)가 0.38㎍/g의 수준으로 함유되어 있다.

황기 지상부의 무기성분 중 철 함량은 68.3㎎/㎏ (뿌리 대비 19배), 칼슘 함량 은 평균 13,815.0㎎/㎏ (뿌리 대비 154배), 나트륨 함량은 526.6㎎/㎏, 인 함량이 3,178.3㎎/㎏ (뿌리 대비 55배), 칼륨 함량이 21,290㎎/㎏ (뿌리 대비 20배), 셀레늄 0.03㎎/㎏, 몰리브덴 0.84㎎/㎏을 함유하고 있다.

황기 지상부의 비타민 성분은 비타민A가 0.11㎍/g (뿌리 미검출), 비타민B1이 281.2㎍/g, niacin(B3)이 341.0㎍/g, 비타민B2가 1,600㎍/g으로 나타나 지상부 의 비타민B 복합체 함량은 지하부의 비타민B 복합체 함량 (비타민B1  0.16㎍/g, 비타민B2 0.15 ㎍/g, 비타민B6 0.03㎍/g) 보다 2배 이상 높은 수준이다. 황기의 지 하부에 비타민C가 풍부한 것과 달리 지상부에서는 비타민C가 검출되지 않았다. 황기 지상부에 포함된 지용성vitamin인 토코페롤은 γ-tocopherol(36.95 ㎍/g)과 α-tocopherol(45.00㎍/g)만이 존재하며 황기 지하부의 일반적인 토코페롤 함량 39㎎/g 보다 황기 지상부는 낮은 수준의 토코페롤 함량을 가지고 있다.

황기 지상부의 비타민 성분은 비타민A가 0.11㎍/g (뿌리 미검출), 비타민B1이 281.2㎍/g, niacin(B3)이 341.0㎍/g, 비타민B2가 1,600㎍/g으로 나타나 지상부의 비타민B 복합체 함량은 지하부의 비타민B 복합체 함량(비타민B1  0.16㎍/g, 비타민B2 0.15㎍/g, 비타민B6 0.03㎍/g) 보다 2배 이상 높은 수준이다. 황기의지하부에 비타민C가 풍부한 것과 달리 지상부에서는 비타민C가 검출되지 않았다.

황기 지상부에 포함된 지용성 vitamin인 토코페롤은 γ-tocopherol(36.95㎍/g)과 α-tocopherol(45.00㎍/g)만이 존재하며 황기 지하부의 일반적인 토코페롤 함량 39㎎/ g 보다 황기 지상부는 낮은 수준의 토코페롤 함량을 가지고 있다.

3. 황기 지하부의 생리활성성분

황기의 뿌리에는 flavonoid, saponin, polysaccharide로 분류되는 다양한 화합물이 포함되어 있으며 이들 중에서도 astragaloside, formononetin, calycosin 등이 대표적인 활성물질로 보고되고 있다.

황기 뿌리에 포함된 성분 중 saponin 계열에는 위손상보호 효과, 위암세포에 대한 독성, 항알러지 효과를 가지는 astragaloside I과 암세포주(A549) 증식저해 효능, 항당뇨활성, 항알러지 효과를 나타내는 astragaloside IV 및 astragaloside Ⅱ, Ⅲ, agroastragaloside I, II 등이 포함되어 있으며, 플라보노이드 성분 계열에 는 파골세포의 세포증식 효과를 지닌 calycosin, calycosin 7-O-β-glucoside 와 항알러지 효능을 지닌 formononetin 및 lupenone이 포함되어 있고 항암활성, 사람 암세포주(SNU-638) 증식저해 효능, 파골세포세포증식, PEG2  생성 억제를 통한 항염증작용을 나타내는 β-sitosterol, β-sitosterol 3-O-β-D-glucoside, β-sitosterol glucoside 6´-O-palmitate 뿐만 아니라 조골세포의 alkaline phasphate(ALP) 활성 및 세포증식, 위염 및 위궤양 치료 효과, 면역활성화 효과 를 나타내는 daucosterol 등이 포함되어 있다.

황기 뿌리는 강한 면역조절효능을 가진 다당체 분획 F3를가지고 있고, 글루칸계열의 polysaccharide A, B, C를 가지고 있으며, 이형다당(heteropolysaccharide D) 인 다당체 D를 포함하고 있다.

4. 황기 지상부의 생리활성성분

황기의 지상부는 formononetin 및 quercetin,  rutin,  quercitrin, isorhamnetin, kaempferol, luteolin, chlorogenic acid, caffeic acid, ferulic acid, p-coumaric acid와 같은 flavonoids (flavonols과 그들의 glycosides)를 포 함하고 있는 것으로 보고되고 있다.

황기 지상부의 isoflavonoid의 함량은 지하부의 isoflavonoid의 함량 대비 1/5 정도 함유되어져 있는 것으로 알려져 있으나 각 isoflavonoid 개별 함량은 서로 달 라서 파골세포의 세포 증식 효과를 나타내는 calycosin 등과 같은 flavonol는 지 상부(3.54㎎/gDW)에서 지하부(0.49㎎/gDW)보다 높은 수준으로 포함되어 있는 것으로 확인되고 있다.

황기 지상부에는 지하부에 비해 astraglaoside Ⅲ와 astragaloside Ⅳ가 각 각 9.86배, 1.79배 높은 수준으로 검출되어 항암 활성, 사람 암세포주(A549) 증식 저해, 항당뇨 활성, 항알러지 등에 효능이 있을 것으로 판단된다. 고지혈증 치료 혈당 조절 및 지방세포의 분화에 대한 효과가 있는 formononetin의 경우 지하부에 단지 0.21㎍/g이 함유된 반면 지상부에는 7.52㎍/g이 함유되어 있다. soyasponin의 비당질 부분으로 간보호 효과뿐만 아니라 항염증, 항알레르기, 항 균효과가 있다고 알려져 있는 soyasapogenol B가 황기 지상부에 약 450.82㎍/g 이 함유되어 있다.

황기 지상부에서는 대조군에 비하여 50㎍/㎖의 수준으로 처리하는 경우약 60배 이상의 장관면역 활성 증대를 나타내는 polysaccharide(AMA-1-b-PS2)가 존재하며, 이들은 3-linked galactose 구조와 3,6 branch galactose의 당쇄 구조가 교대로 존재하며 galactose가 풍부한 oligosaccharide가 연결되어 있는 arabinogalactan complex polysachharde를 가지고 있다.

그림 1. 황기 지상부 다당체 AMA-1-b-PS2의 구조

(대한민국 특허, 황기 지상부로부터 추출된 다당체 및 이를 함유하는 약학조성물, 등록번호 : 제 10-0994444호)

<출처> 농업기술길잡이 207(황기), 2015년 12월 30일. 농촌진흥청