녹용은 전신 강장약으로 알려져 있으며, 최근의 연구에서는 조혈작용과 신체활성 증가, 당 대사 개선, 생장과 발육 촉진, 소화기관 및 심혈기관 기능 촉진 등 다양한 효능이 확인되었다. 이와 별개로 본 연구에서는 미토콘드리아 DNA를 이용하여 녹용의 원산지를 동정하였고, 특히 중국산 녹용에서만 발견되는 결실 부위를 PCR법으로 확인하였다. 이 방법은 수입 녹용 중 약 22%를 차지하는 중국산 녹용 감별에 유용하며, 또한 중국산 녹용이 러시아산 녹용으로 둔갑 판매되는 것을 방지하는데 큰 역할을 할 것으로 예상된다.
<h1>고 찰</h1> <p>녹용(Cornu Cervi Pantotrichum, deer antler)은 우리나라에서 가장 많이 소비되는 동물성 생약으로써 신농본초경에서는 강장보신의 효능이 있어 여러 가지 허약증을 치료하는 대표적인 전신 강장약으로 알려져 왔다. 최근 녹용의 생물학적 활성 검색에 의하면 조혈모세포의 생성을 촉진시켜 조혈작용과 신체활성을 증가시키고 당 대사를 개선시켜 생장 및 발육을 촉진시키는 효과가 있으며 소화기관 계통의 기능 촉진, 그리고 심혈기관을 항진시킴으로써 강심효과 및 면역 증강 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 Lee등의 녹용의 원산지에 따른 약효의 비교연구는 녹용이 직접적인 조혈촉진 및 회복 효과의 차이가 없다고 하는 반면에, Kim등의 조혈과 관련한 유전자인 IL3, GM-CSF 및 TPO 등의 유전자 발현에서 녹용이 원산지별, 부위별로 약간의 차이가 있으나 CD34의 발현과 형태적 변화 관찰에서는 원산지 별로 통계학적으로 유의한 효과를 얻지 못했다는 보고로 볼 때 녹용의 원산지에 따른 효능의 규명이 원산지의 감별보다 더 시급한 과제가 아닐까 생각된다.</p> <p>우리나라에서 사슴 생산물의 이용은 주로 한약제인 녹용에 편중되고 있다. 최근 경제성장과 함께 녹용의 소비량은 매년 꾸준한 증가세를 보이고 있으며 수입량 또한 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 유통과정에서 저가의 녹용을 값비싼 러시아산 녹용으로 둔갑시키거나 수입이 금지 된 북미산 녹용을 중국을 통해 반입하는 부정 유통 등이 사회적으로 문제시되고 있다.</p> <p>지금까지의 녹용의 원산지 판별은 단지 형태적 특징이나 관능검사 수준에서 머물러 있어 정확한 녹용의 원산지 구분이 어렵고 판정에 대한 신뢰성이 현저히 떨어져 녹용의 감별 기술이 시급히 필요한 시점이다. 현재 사용되는 한약재 중에서 산삼, 웅담, 녹용 등의 고가 한약재에 대한 진위 검사법은 주로 외관 관찰에 의한 형태적 방법과 향미, 색상 등의 관능검사에 의해서 주로 의존하고 있으며 그 밖에 화학적 조성을 조사하는 이화학적 방법 등이 고려되고 있지만 판별기준에 대한 절대적인 객관성이 부족하다. 따라서 최근 분자생물학적 기술을 이용한 생물의 종 판별 보고 사례를 통해서 녹용의 원산지 판별에도 이들 기술의 활발한 적용 사례가 보고되고 있다.</p> <p>국내에서 소비되는 국산 녹용은 매화록과 마록으로 크게 구별되어 각각 사슴과(Cervidae)에 속하는 일본사슴(Cervus nippon terminck), 붉은사슴(Cervis elephus L.) 그리고 북미산 wapiti라고 알려진 북미사슴(Cervus canadensis)의 어린 뿔을 잘라 건조시킨 것을 사용하고 있다. 이외에도 녹용은 생산되는 원산지에 따라서 러시아로부터 주로 수입되는 원용, 중국 동북부 지방에서 생산되는 동마록, 신장 지방의 서마록, 그리고 일반적으로 적록 또는 뉴자로 일컫는 뉴질랜드산과 비교적 체구와 뿔이 큰 것으로 알려진 북미산 사슴인 대록 등의 품목이 유통되고 있다.</p> <p>한편, 한약재의 유통구조 개선 및 가공 산업 육성방안연구와 보건복지부 주도의 한약재 품질표준화가 추진되면서 한약재의 사용 및 한약의 객관성 확립을 위한 연구가 활발해지고 있다. 최근 서양에서도 동양의학에 대한 관심이 고조되면서 동양의학의 원리, 치료법 및 한약의 약리효과에 관한 많은 논문들이 보고되고 있으며 그 중에서도 최근 Chan은 한약의 과학화를 이루기 위한 방안으로 한약재의 품질표준화, 한약재의 독성평가와 함께 한약재의 진품판별(authentication)을 중요한 과제로 제시하고 있다. 이러한 측면에서 한약재 중에서 대부분을 수입에 의존하는 녹용의 원산지 판별은 다른 어떤 한약재보다 시급하지만 이에 대한 대책은 전무한 상태이다. 대부분의 진핵 세포는 핵 안에 존재하는 핵 DNA (nuclear DNA)와 세포질안에 존재하는 미토콘드리아 및 엽록체 DNA로 구성되어 있는데 이들 유전물질은 개체간에서는 차이가 있으나 동일 개체 내에서는 부위에 상관없이 일정하다. 개체간 DNA의 변이를 확인하기 위해서 염기서열의 변이를 기초로 한 RAPD-PCR(random amplified polymorphic DNA), PCR-RFLP(restriction fragment length polymorphisms)과 같은 PCR을 이용한 분자생물학적 방법이 주로 사용되고 있다. 실제로 한우와 젓소의 MC1R(melanocortin 1 receptor) 유전자의 염기서열 중에서 한 개의 염기에서의 결실 돌연변이에 기초한 한우고기 유전자 판별법은 실제로 유통현장에서 적용되고 있다.</p> <p>본 연구에서는 세포질 유전물질인 미토콘드리아 DNA를 대상으로 녹용의 원산지 동정을 수행하였다. 미토콘드리아 DNA를 대상으로 한 것은 미토콘드리아 DNA의 염기치환율 이 핵 DNA보다 약 \( 5 \sim 10 \)배 이상 빨라 종간 및 종내 염기치환에 의한 많은 돌연변이를 보유하고 있어 이들의 염기서열 정보는 동물의 기원, 진화과정, 집단의 유전적 구조 및 종간의 유전적 유연관계 및 계통분화 연구 등에 유용한 정보를 제공해 주기 때문이다. 특히 미토콘드리아 DNA에 존재하는 13개의 단백질 암호화 유전자, 22개의 tRNA 유전자, 2개의 rRNA 유전자 및 DNA 복제개시 부위인 D-loop (displacement loop) 중에서 D-loop 영역은 미토콘드리아 DNA에서 유래하는 여러 유전자들보다 약 5배의 높은 염기치환율을 갖는 것으로 추정되고 있어 이 영역을 이용한 생물종의 감별과 유연관계 연구가 활발히 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서도 녹용 사슴의 미토콘드리아 DNA의 D-loop영역을 대상으로 한 원산지 감별의 가능성을 타진해 보았으며, 결과적으로 미토콘드리아 DNA의 D-loop 영역의 염기서열 분석으로 중국산 녹용의 분자적 동정에 유용한 분자마커를 확인하였다. 이러한 중국산 녹용의 미토콘드리아 D-loop영역내 결실은 본 연구에 사용된 10종의 중국산 녹용 모두에서 확인되었으며 추가로 확보한 3종의 중국산 녹용 시료에서도 결실 부분을 특이적으로 증폭할 수 있는 PCR 검출과 이 PCR산물의 클로닝을 통한 염기서열 분석을 통해서 최종적으로 확인할 수 있었다.</p> <p>본 연구를 통해서 중국산 녹용에서만 발견되는 결실 부위를 확인하기 위한 PCR법은 수입 녹용 중에서 약 \( 22 \% \)를 차지하는 중국산 녹용의 감별과 중국산 녹용이 러시아산 녹용으로 둔갑 판매되는 것을 방지하는 데 대단히 유용하게 사용할 수 있을 것으로 사료된다(2006년 한국의약품수출입협회). 하지만, 미토콘드리아 DNA에서 가장 염기치환 율이 높다고 알려진 D-loop 영역의 염기서열 분석으로는 러시아산, 뉴질랜드산 그리고 북미 산 녹용을 특정하는 원산지 특이적인 염기서열과 RFLP 부위 등을 확인 할 수 없었다. 이러한 결과는 지리적으로 떨어져 있는 녹용 사슴 간에 상당히 높은 근연 관계가 있음을 보여주는 결과가 아닌가 생각된다. 따라서 앞으로 러시아산, 북미산 및 뉴질랜드산 녹용의 원산지 감별은 D-loop 영역 이외에 ATPase 6, ATPase 8, NADH 4, NADH 6 및 Cyt b등과 같은 미토콘드리아 유래의 다양한 유전자를 대상으로 한 보다 심도 깊은 연구 및 다양한 원산지로부터 다수의 녹용 시료를 대상으로 한 연구가 함께 진행된다면 보다 정확한 녹용의 원산지 감별이 가능하지 않을까 생각된다.</p>