시험에 사용된 감초의 시료는 2017년 8월경 서울 경동시장에서 여러 약재상을 통해 600 g 단위로 비닐로 포장된 것을 구입하였으며, 세부내용은 Table 1과 같다.

유통량이 가장 많은 감초인 중국 및 우즈베키스탄을 포함해 국내 제천 산까지 대부분의 유통 감초 원산지가 포함되도록 하였으며 약재의 크기도 가능한 한 통일하였다. 야생 감초는 중국 양외산, 우즈베키스탄산, 키르기스스탄산, 카자흐스탄산을 이용하였고, 재배 감초는 중국 신강산과 한국 제천산을 이용하였다. 광과감초는 아직 상업적으로 유통될 만큼 재배되는 경우가 거의 없어서 재배 감초 수집 대상에서 제외하였다.

감초종 동정은 Kim 등 (2019)과 대한민국약전 (MFDS, 2014)을 기준으로 분류하였으며, 판매상의 유통 이력에 대한 의견을 참고하여 종합 판정하였다 (Table 2, Fig. 1).

Fig. 1.  Morphological characteristics of the epidermis and cross section of licorice species.

^zKorea Institute of Oriental Medicine (2015), Kim et al. (2019).

재배 또는 야생에 대한 판정은 현지의 주요 생산방식, 시료 표피의 무늬 패턴, 판매상의 유통 이력 의견 등을 종합하여 판정하였다. 특히 시료 표피의 무늬와 관련해서는 재배감초는 주로 뿌리로만 이루어지고, 야생감초는 지하경의 비율이 뿌리 보다 더 높은 점을 참고하여 각각의 패턴 및 비율 등을 분석하여 판정하였다.

의료처방을 위하여 감초가 사용될 때에는 보통 600 g 단위의 소포장에서 소량의 필요량만 취하게 되므로, 만일 감초의 포장 단위나 절편마다 품질 편차가 클 경우에는 동일한 약리 성분 함량의 반복적인 투약을 기대하기 어려울 수 있다. 이에 따라 본 시험에서는 소포장 내의 감초 절편 간의 glycyrrhizin 함량의 균일성을 확인할 목적으로 각 감초 1 봉지에서 절편 50 개씩을 취하여 각각 분석에 사용하였다.

또한 한 봉지 내에서도 각 감초 절편별 시료의 크기를 균일하게 맞추기 위하여 통상적인 유통 감초 규격인 1 호 (근두부 직경 1.3 ㎝ - 1.9 ㎝)에 해당하는 것만 버니어아캘리퍼스로 측정하여 선별하였다 (Park et al., 2003). 단 중국 양외 감초의 경우 1 봉지에 1 호의 크기에 해당하는 절편 수가 부족하여 2호 (근두부 직경 1.0 ㎝ - 1.3 ㎝) 감초를 일부 사용하였다.

중국 양외감초는 한방에서 오랜기간 동안 사용해온 감초 (G. uralensis)로 외관 품질 및 약성이 가장 우수한 것으로 알려져 국내 유통 가격이 가장 높은 편에 속한다 (Table 1). 본 연구에서 분석된 양외감초 중 11점 (22%)은 국내 약전의 글리시리진 기준인 2.5%를 충족하지 않았다. 평균 함량은 약 3.2%였으며, 최소 1.1%에서 최대 약 6.0% 정도의 함량을 보였다 (Table 4). 한약학적 처방에서 한 번의 처방을 위해 약 2 g - 8 g 정도를 사용한다고 가정할 경우 무작위로 추출했을 때의 평균 glycyrrhizin 함량 추정치는 대체로 약전 기준인 2.5% 이상을 충족할 것으로 추정된다.

양외 (梁外)는 중국의 내몽고 동북에서 서쪽으로 영하의 중간에 위치한 지역을 가리키는 것으로 추정되는데, 이 지역을 중심으로 위쪽의 몽골과 아래쪽의 감숙성 등 건조지대는 만주 감초의 원산지로 유명한 지역들이다 (MFDS, 2009). 몽골의 경우 특히 남부에 만주감초 군락지가 집중 분포하였으나 현재는 남획과 몽골 정부의 야생감초 채취 금지로 거의 생산되지 않고 있다 (Kobayashi et al., 2012; Tuvshintogtokh et al., 2013; Marui et al., 2014; Furukawa et al., 2015). 이에 따라 양외감초 원초는 내몽골 등 중국에서 대부분 생산되는 것으로 추정된다.

우즈베키스탄산 감초는 유사종들이 전혀 섞이지 않은 100% 광과감초 (G. glabra)로만 구성되었다 (Table 4). Glycyrrhizin 평균함량은 5.5%, 최대함량 10.8%로, 양외감초 (G. uralensis)에 비해 상대적으로 높게 평가되었다. 국내 약전기준인 2.5% 미만의 시료는 1 점 (2%)이었다 (Table 4). 약리 성분만을 품질평가의 기준으로 한다면 만주감초 (G. uralensis)보다 더 우수하다고 할 수 있으나 시중 가격은 가장 저렴한 편이며 (Table 1), 식품, 의약품, 화장품 소재 등 다양한 용도로 활용되고 있다.

우즈베키스탄산 감초는 카라칼파크스탄 자치주 (Republic of Karakalpakstan)에 있는 누쿠스 (Nukus) 지역에서 주로 생산되는데, 수확 후 공정과제에서 건조와 절단만 하는 만주감초 (G. uralensis)와 달리 스팀으로 쪄서 절단하기 때문에 비교적 복잡한 가공과정을 거친다 (RDA, 2020).

키르기스스탄산 감초는 만주감초 (G. uralensis)가 17%, 광과감초 (G. glabra)가 9%, 신감초 (G. korshinskyi)가 74%로 구성되었다 (Table 4). 신감초 (G. korshinskyi)는 만주감초 (G. uralensis)와 광과감초 (G. glabra)의 중간 정도의 형태적이고 유전적인 특성을 보이는 종이다. 우즈베키스탄산 감초 (G. glabra)와 마찬가지로 glycyrrhizin 함량이 매우 높았다. Glycyrrhizin 함랑은 연구 시료 중 2.5% 미만이 2 점 (4%)에 불과했으며, 대부분 glycyrrhizin 함량이 5.0% 이상이었다. 최대 함량은 9.3%였으며 평균 함량은 우즈베키스탄산 감초와 유사한 약 5.5%로 확인되었다 (Table 4).

키르기스스탄산 감초의 생산 및 유통량은 우즈베키스탄산감초에 비하면 적은 편이다. 키르기스스탄산 감초의 주요 분포지는 이식쿨 (Issvk-kul) 지역이 유명한데, 국내 제약사와 지자체 등에서 현지 감초와는 다른 종인 만주감초를 이용해 현지 재배를 시도했던 곳이기도 하다 (MCST, 2020). 이 지역은 비교적 기온이 낮은 곳에 속하여 감초의 성장이 더디다 보니 상업성이 떨어져 현재는 농장이 폐쇄된 것으로 알려져 있다. 그러나 현지인들의 야생감초 수확은 지속되고 있으며 중국 등을 거쳐 한국으로까지 유통되고 있다 (RDA, 2020).

카자흐스탄산 감초의 glycyrrhizin 함량 분포는 평균 5.3%였으며 최대 함량은 12.4%였다 (Table 4). 연구 시료 중 glycyrrhizin 함량이 2.5%에 미치지 못하는 것은 2 점 (4%)에 불과해 매우 높은 함량을 보였다.

카자흐스탄산 감초의 시료를 동정한 결과, 만주감초 (G. uralensis)가 확인되지 않았으며, 광과감초 (G. glabra)가 71%, 신감초 (G. korshinskyi)가 29%로 확인되었다 (Table 4). 그러나 카자흐스탄 지역은 문헌상 만주감초와 광과감초가 모두 분포하는 곳이기도 하다 (Hayashi et al., 2003a; Hayashi et al., 2003b). 또한 카자흐스탄산 감초는 여러 종이 혼합되어 유통되는 것으로 알려져 있는데, 그중에서 광과감초 (G. glabra) 종과 외형이 비슷한 것은 우즈베키스탄산 감초와 마찬가지로 시중 가격이 만주감초에 비해 저렴한 편이다. 현지에서는 정확한 감초 종명 대신에 근피색을 보고 홍피, 흑피 등으로 구분하는데 홍피는 만주감초로 흑피는 광과감초로 추정되며, 색깔 구분이 모호한 근피색들은 만주감초와 광과감초의 교잡된 기원종인 신감초가 섞여 있는 것으로 판단된다 (RDA, 2020). 야생감초는 자생지의 환경도 다양하지만 대부분 지하경과 뿌리가 섞여 있기때문에 절편의 색이나 형태적 특성만 보고 종을 판별하기는 어려움이 있다.

신강감초의 시료는 만주감초 (G. uralensis)가 29%, 광과감초 (G. glabra)가 19%, 신감초 (G. korshinskyi)가 52% 포함되어 있어 종적 구성은 양외 감초와 비슷하였다 (Table 4). 대표적인 재배 감초인 중국 신강감초의 glycyrrhizin 평균 함량은 약 4.8%였으며 최대 함량은 9.1%에 달했으나 다른 감초들에 비하면 비교적 균일한 특성을 갖추고 있었다 (Table 4).

Glycyrrhizin 함량은 야생 광과감초 (G. glabra)보다는 낮았으며 양외감초보다 높았다. 연구 시료 중 glycyrrhizin 함량이 2.5%에 미치지 못하는 것은 6% (4/50 점)으로 나타났다. 감초는 대부분 재배와 종자 생산이 분리되어 있다. 충분한 종자가 맺히려면 최소 5년생 이상이 되어야 하기 때문에 재배과정에서 종자까지 수확하여 이용하는 경우는 드물다 (RDA, 2020). 이러한 비효율성으로 인해 신강의 재배 농가들도 대부분 육성된 품종을 이용하지 않고 내몽골, 감숙성 등지에서 채취한 야생감초 종자를 구입하여 이용하는 것으로 보고된 바 있다(RDA, 2020). 따라서 양외감초와 신강감초는 같은 만주감초 (G. uralensis) 종자에서 유래한 것으로 추정된다.

재배 감초인 신강감초가 연생이 훨씬 오래된 야생 양외감초보다 glycyrrhizin 함량이 높은 것은 이례적이다. 여러 연구에서 감초의 연생이 오래될수록 glycyrrhizin 함량이 대체로 조금씩 증가하는 경향이 있는 것으로 판단하고 있기 때문이다(Kim et al., 2019; Yamamoto et al., 2002; Yamamoto et al., 2003).

두 감초는 glycyrrhizin 함량 이외에도 많은 차이점들을 나타낸다. 형태적으로 볼 때 양외감초는 분질이 많고 신강감초는 육질이 더 단단한 특징이 있다 (MFDS, 2012; KIOM, 2015). 생산지마다 어느 정도 비율의 차이가 있겠지만 야생감초는 약 60% - 70% 정도가 지하경이고 나머지 30% - 40% 정도가 뿌리로 구성된다. 재배감초는 중국이나 한국 모두 재배과정에서 수량성을 높이기 위해 지하경 발생을 억제하기 때문에 거의 100% 뿌리로만 이루어져 있으므로 부위의 구성에 차이가 있다 (Table 5). 한국, 중국, 일본의 약전에는 지하경과 뿌리를 모두 사용할 수 있도록 명시되어있다 (Choi, 2015). 생산과정에서도 이를 별도로 구분하는 경우는 거의 없으며 부위에 상관없이 크기에 따라서 구분하는 것이 일반적이다. 아직까지 지하경과 뿌리를 구분하거나 각각의 생산과정을 추적하여 연구한 사례는 드물어 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

국내 제천감초는 만주감초 (G. uralensis)가 7%, 광과감초(G. glabra)가 8%, 신감초 (G. korshinskyi)가 85%로 구성되어 있어, 신감초 (G. korshinskyi)가 많은 키르기즈스탄산 감초와 종적 분포가 유사하다 (Table 4). 국내 제천감초는 glycyrrhizin 함량이 평균 0.8%로, 약전 기준인 2.5%에 충족하는 절편은 없었다 (Table 4). 부분적으로 제천 감초의 glycyrrhizin 함량 부족은 선행연구 결과와 같이 짧은 재배기간과 우리나라의 고온다습한 기후환경으로 인한 조기낙엽 등과 관련이 있는 것으로 보인다 (Kim et al., 2019; Yamamoto et al., 2002; Yamamoto et al., 2003).

제천감초는 대개 1 년생 모종을 구입하여 이식한 후 다시 1 년간 재배한 후 출하를 하는 경우가 보통이라 시중에 유통되는 감초는 대부분 2 년생에 불과하여 5 년 내외인 신강감초에 비하면 연령이 짧은 편이다. 또한 감초 뿌리의 부피 생장은 2 년차에 가장 크게 나타나 상대적으로 함량이 가장 떨어지는 연령대에서 출하는 하는 것도 원인이 될 수 있을 것으로 판단된다 (Kim et al., 2020; RDA, 2020). 향후 국내산 감초를 의약품으로 사용하기 위해선 육종 및 재배기술 개발을 통해 glycyrrhizin 함량을 약전 기준치 (2.5%) 수준으로 증대하는 연구가 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

현재 유통되고 있는 감초들은 종적 다양성 이외에도 번식 방법이나 발달 특성, 생육환경 등에 있어서 많은 차이가 있다. 종자로 번식한 재배 감초는 지상부 및 뇌두와 뿌리가 일직선으로 연결되어 단독으로 자라지만 지하경으로 번식한 야생감초들은 지상부와 주근이 직접 연결되어 있지 않고, 발달된 지하경을 매개로 하여 비대칭으로 자란다 (RDA, 2020). 몽골 등의 야생 감초 군락 반경은 최대 수 ㎞에 이르는 경우도 있다 (Tuvshintogtokh et al., 2013). 지역적으로 보자면, 양외감초와 신강감초는 모두 위도가 높고 강우량이 적은 반사막 지역의 알칼리성 토양에서 자라는 반면 제천감초는 위도가 낮고 강우량이 많은 몬순기후로 환경적인 차이도 크다 (Table 5, Kobayashi et al., 2012; Marui et al., 2014; Furukawa et al., 2015).