• Journal of Ginseng Research
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• 제48권1호
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• pp.1-11
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• 2024

Fresh ginseng is prone to spoilage due to its high moisture content. For long-term storage, most fresh ginsengs are dried to white ginseng (WG) or steamed for hours at high temperature/pressure and dried to form Korean Red ginseng (KRG). They are further processed for ginseng products when subjected to hot water extraction/concentration under pressure. These WG or KRG preparation processes affect ginsenoside compositions and also other ginseng components, probably during treatments like steaming and drying, to form diverse bioactive phospholipids. It is known that ginseng contains high amounts of gintonin lysophosphatidic acids (LPAs). LPAs are simple lipid-derived growth factors in animals and humans and act as exogenous ligands of six GTP-binding-protein coupled LPA receptor subtypes. LPAs play diverse roles ranging from brain development to hair growth in animals and humans. LPA-mediated signaling pathways involve various GTP-binding proteins to regulate downstream pathways like [Ca²⁺]_i transient induction. Recent studies have shown that gintonin exhibits anti-Alzheimer's disease and antiarthritis effects in vitro and in vivo mediated by gintonin LPAs, the active ingredients of gintonin, a ginseng-derived neurotrophin. However, little is known about how gintonin LPAs are formed in high amounts in ginseng compared to other herbs. This review introduces atypical or non-enzymatic pathways under the conversion of ginseng phospholipids into gintonin LPAs during steaming and extraction/concentration processes, which exert beneficial effects against degenerative diseases, including Alzheimer's disease and arthritis in animals and humans via LPA receptors.

• 재활치료과학
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• 제10권2호
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• pp.95-108
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• 2021

목적 : 본 연구는 중추신경계 손상 환자의 상지기능과 이중과제 수행능력의 평가 및 훈련을 위해 개발 중인 스마트 스태킹 콘을 시제품 단계까지 개발하여, 사용성을 파악하고 수정 및 보완점을 점검하여 향후 연구 방향을 제시하고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 ICT 기술을 기반으로 '스마트 스태킹 콘'의 시제품을 개발하였으며, 평가 및 훈련으로부터 생성되는 피험자의 데이터를 관리할 수 있도록 하드웨어 회로 및 소프트웨어 기능을 설계하였다. 또한, 피험자의 수행을 올바르게 측정할 수 있도록 구체화된 측정변수를 설정하였으며, 이를 바탕으로 '단일과제 평가모드', '이중과제 평가모드', '단일과제 훈련모드', '이중과제 훈련모드'로 콘텐츠를 구성하였다. 또한, 개발된 시제품의 임상적 적용 가능성과 전반적인 만족도를 평가하고자 사용성 평가를 실시하였다. 결과 : 사용성 평가 결과 개발된 시제품에 대해 전반적으로 보통 이상의 수준으로 긍정적인 응답이 나타났다. 특히, '콘텐츠 적절성' 영역은 적절 수준이 가장 높게 응답된 영역이자 부적절 수준이 가장 저조하게 나타난 영역으로 확인되었고, '전반적 만족도' 영역은 매우 적절 수준이 가장 높게 나타난 영역임과 동시에 부적절 수준 또한 가장 높게 나타난 영역으로, 기기에 대한 전반적 만족도는 안정적이지 못한 것으로 나타났다. 결론 : 본 연구 결과를 바탕으로 기기를 수정하여 완성한 후 실제 환자군에게 적용해봄으로써, 기기의 임상적 효과성을 파악하기 위한 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국과학예술포럼
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• 제31권
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• pp.355-365
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• 2017

미래 한국의 인구 구성은 저 출산과 의료기술의 비약적 발전에 힘입어 고령자가 2060년에는 세계 2위 수준까지 예상되고 있다. 고령자를 위한 사회의 부담은 지속적으로 증가될 것으로 예상되고 있다. 고령자가 되면서 제일 먼저 나타나는 현상은 신체적인 변화이다. 기억력이 낮아지고 인지능력이 저하되는 현상이 생기면서 그들의 활동이 제한되고 경제적인 생산능력이 급격히 줄어들게 된다. 자급자족이 힘든 상황이 되면서 경제적이고 사회적인 측면의 도움을 필요하게 되었다. 그들에게 도움을 줄 수 있는 제품이 연구되고 개발되어 져야하는 시기가 도래되었다. 고령자들에게 흔히 나타나는 인지능력저하 단계인 경도인지장애(MIS)단계가 있다. 경도인지장애인들은 약물적 치료방법과 비약물적 치료 방법을 병행하는 것이 효과적이다. 비약물적 치료방법 중 음악에 대한효과가 입증되어 있다. 본 논문은 음악치료기법을 활용한 보조기구를 개발함에 있어 디자인적인 관점에서 디지털 융복합의 연구가 필요하다. 본 연구를 위해서 경도인지장애자를 대상으로 외형에 대한 선호를 알아보았다. 2번에 걸쳐 설문조사가 이루어졌다. 연구의 결과 경도인지장애자를 위한 홈케어 제품디자인은 기존의 게임기나 셋탑박스의 정형적이고 박스형태가 아닌 사용자의 상황과 특수성을 고려한 형태가 요구되고 있다. 기억력, 인지능력이 떨어지는 신체적인 변화와 주변 사람이나 환경이 변화되는 정신적인 변화에 맞는 제품이 개발되도록 디자인이 요구되고 있다는 결과이다.

• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.511-523
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• 2022

본 연구는 코로나19 장기화로 다양한 노인돌봄 방식의 변화가 제기되고 있어, 재가의 경증치매 및 신체허약노인을 대상으로 비대면 방식의 돌봄기술을 적용하였다. 본 연구의 목적은 AI 로봇 통합관리프로그램을 적용하여 인지기능, 일상생활활동, 우울의 정도를 비교하기 위한 비동등성 대조군 전·후 유사실험 연구이다. 자료수집은 2021년 6월 4일부터 9월 17일까지이며 실험군 17명, 대조군 18명 대상자의 설문결과를 SPSS 25.0으로 분석하였다. 연구결과, 실험군은 언어기능, 일상생활활동, 우울에서 유의하게 나타났다. 특히 중등도 이상 우울과 경증 우울이 감소되는 결과를 나타냈다. 인지기능은 장기요양등급과, 일상생활활동은 동거가족과 통계적으로 유의하게 나타났다. 따라서 '위드 코로나 시대'에 노인돌봄 현장에 비대면 방식의 돌봄기술을 도입한다면, 노인의 인지기능훈련 및 우울 감소에 기여할 것으로 사료된다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.207-218
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• 2022

본 연구는 노인의 무릎통증이 인지기능에 미치는 영향과 우울의 매개효과를 확인하기 위한 신체와 심리적 기제 간의 융합연구로 노인 인구의 성별, 연령, 학력에 따른 집단별 차이를 확인하여 치매의 위험예측 요인인 인지기능개선에 연구 목적이 있다. 분석자료는 2020년 제8차 고령화연구패널(KLoSA) 자료이며, Process macro, model 4번을 활용해 연구모형을 검증하였다. 주요 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 우울은 무릎통증과 인지기능 간 영향관계에서 부분매개효과를 갖고 있음을 나타내었다. 둘째, 성별에 따른 우울의 매개효과는 유의하게 나타났으나, 직접효과는 남성노인이 여성노인의 두 배이며, 간접효과는 성별에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 셋째, 연령에 따른 우울의 매개효과는 후기노인 집단이 전기노인 집단에 비해 영향력이 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 넷째, 학력 구분에 따른 우울의 매개효과는 대학교 졸업 이상 집단의 경우 매개효과는 유의하지 않은 것으로 나타났으나 나머지 3개 하위 집단은 유의하게 나타났다. 본 검증결과를 토대로 노인의 인지기능 개선을 위해서는 무릎통증과 우울관리에 대한 성별, 연령, 학력에 따른 집단별 차이를 중심으로 적극적 개입 전략이 필요하다는 시사점을 도출할 수 있다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.2-32
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• 2020

키토산은 천연에 존재하는 풍부한 고분자 다당류이며 동시에 항균작용, 항암작용, 면역 활성 증강 작용 등 다양한 생리 기능성을 가진 생체 물질(biomaterial)이다. 그러나 키토산은 수용액에 쉽게 용해되지 않고 체내 흡수율도 매우 낮은 고분자 물질이기 때문에 그 자체로는 생체 내에서 기능을 발휘하지 못한다. 따라서 체내 흡수율이 용이하고 보다 다양한 생리 활성을 나타내는 키토산올리고당으로 섭취할 필요가 있다. 키토산으로부터 키토산올리고당을 만드는 방법은 온화한 조건에서 부반응이 없는 효소분해가 가장 이상적이다. 그러나 키토산을 분해시킬 수 있는 효소의 가격이 매우 비싸고 효소 활성이 낮아 산업적으로 효소를 이용하여 키토산올리고당을 대량 생산하는데는 경제적으로 큰 문제가 있었다. 따라서 효소 분해에 의한 키토산올리고당의 생산을 산업적으로 적용시켰을 때 대량으로 소모되는 효소의 높은 생산 비용을 경감하기 위하여 효소의 재이용을 위한 생산 시스템을 도입하였고 한외여과막과 효소 반응기를 결합시킨 한외여과막 효소반응기를 키토산올리고당의 생산에 적용시킴으로써 대량 생산이 가능해졌다. 이 시스템은 사용하는 막의 종류에 따라 원하는 분자량의 키토산올리고당을 생산 할 수 있어 분자량 크기에 따라 생체 내에서 다른 생리기능을 나타내는 키토산올리고당을 각기 목적에 맞는 제품으로 대량 생산할 수 있다. 키토산올리고당은 암세포 성장에 영향을 미치는 면역을 증진시키고 암 전이 관련 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 저지하여 암 전이를 억제할 뿐만 아니라 암세포의 신생 혈관형성을 억제하므로 암의 예방이나 치료에 활용될 수 있다. 또한 키토산올리고당은 생체 노화를 촉진시키는 초과산화 라디칼, 히드록시라디칼, 과산화 라디칼과 같은 활성산소종을 소거시킴으로써 활성산소종에 의해 유발되는 질환도 예방한다. 더 나아가서, 키토산올리고당은 양전하를 가진 아미노기를 갖고 있어 미생물 세포막의 음전하와 결합하여 세포막의 기능을 상실시킴으로써 막을 통해 출입하는 대사에 필요한 물질들을 봉쇄한다. 이것은 미생물의 성장과 증식을 감소시키는 효과가 있어 식품분야에서도 천연 보존제로서 활용될 것으로 기대된다. 지금까지 고혈압 및 심장 질환의 치료는 레닌엔지오텐신 시스템(RAS)경로의 치료조작(mani pulator) 및 ACE 저해에 초점이 맞추어져 왔다. Captopril, Enalapril, Alcacepril 및 Lisinopril같은 합성 ACE 저해제는 고혈압 치료 및 예방을 위해서도 널리 사용되고 있으나 기침, 알레르기 반응, 맛 장애 및 피부발진과 같은 부작용을 야기시킬 위험이 있다. 그러므로 고혈압의 치료나 관리를 위한 치료제로서 자연계에 존재하는 천연성분인 키토산올리고당이 바람직한 대안으로 사용될 수 있을 것이다. 고령 사회로 진입하면서 노인의 치매 발병률은 현저하게 증가하는 추세이나 아직까지 효과가 뛰어난 치매치료제는 개발되지 않고 있는 실정이다. 키토산올리고당이 치매유발효소인 베타-세크레테이즈뿐만 아니라 아세틸콜린 에스테르가수분해효소를 저해하고, 산화에 의한 뇌세포의 손상을 저해하는 효능이 있는 것으로 밝혀져 앞으로 치매 예방이나 치료에 적극적으로 활용되어야 한다. 최근에 소비자나 환자들은 다양한 부작용을 낳는 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있어 자연식품이나 천연 생리기능성 물질과 자가치료에 대한 욕구가 높아지고 있다. 그러므로 의약품에 비해 다소 효능이 낮을지라도 특정한 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리 기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것이다. 따라서 항암, 항산화, 항염증, 항균, 항고혈압, 항치매, 항당뇨, 항알레르기 등 다양한 생리활성을 나타내는 키토산올리고당을 활용한 건강기능성식품(nutraceuticals), 의약품(pharmaceuticals) 및 기능성 화장품(cosmeceuticals) 등 다양한 제품이 개발될 것으로 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권3호
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• pp.401-407
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• 2021

Background: Gintonin is an exogenous ginseng-derived G-protein-coupled lysophosphatidic acid (LPA) receptor ligand. LPA induces in vitro morphological changes and migration through neuronal LPA1 receptor. Recently, we reported that systemic administration of gintonin increases blood-brain barrier (BBB) permeability via the paracellular pathway and its binding to brain neurons. However, little is known about the influences of gintonin on in vivo neuron morphology and migration in the brain. Materials and methods: We examined the effects of gintonin on in vitro migration and morphology using primary hippocampal neural precursor cells (hNPC) and in vivo effects of gintonin on adult brain neurons using real time microscopic analysis and immunohistochemical analysis to observe the morphological and locational changes induced by gintonin treatment. Results: We found that treating hNPCs with gintonin induced morphological changes with a cell rounding following cell aggregation and return to individual neurons with time relapses. However, the in vitro effects of gintonin on hNPCs were blocked by the LPA1/3 receptor antagonist, Ki16425, and Rho kinase inhibitor, Y27632. We also examined the in vivo effects of gintonin on the morphological changes and migration of neurons in adult mouse brains using anti-NeuN and -neurofilament H antibodies. We found that acute intravenous administration of gintonin induced morphological and migrational changes in brain neurons. Gintonin induced some migrations of neurons with shortened neurofilament H in the cortex. The in vivo effects of gintonin were also blocked by Ki16425. Conclusion: The present report raises the possibility that gintonin could enter the brain and exert its influences on the migration and morphology of adult mouse brain neurons and possibly explains the therapeutic effects of neurological diseases behind the gintonin administration.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.366-375
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• 2023

Background: Ginseng contains three active components: ginsenosides, gintonin, and polysaccharides. After the separation of 1 of the 3 ingredient fractions, other fractions are usually discarded as waste. In this study, we developed a simple and effective method, called the ginpolin protocol, to separate gintonin-enriched fraction (GEF), ginseng polysaccharide fraction (GPF), and crude ginseng saponin fraction (cGSF). Methods: Dried ginseng (1 kg) was extracted using 70% ethanol (EtOH). The extract was water fractionated to obtain a water-insoluble precipitate (GEF). The upper layer after GEF separation was precipitated with 80% EtOH for GPF preparation, and the remaining upper layer was vacuum dried to obtain cGSF. Results: The yields of GEF, GPF, and cGSF were 14.8, 54.2, and 185.3 g, respectively, from 333 g EtOH extract. We quantified the active ingredients of 3 fractions: L-arginine, galacturonic acid, ginsenosides, glucuronic acid, lysophosphatidic acid (LPA), phosphatidic acid (PA), and polyphenols. The order of the LPA, PA, and polyphenol content was GEF > cGSF > GPF. The order of L-arginine and galacturonic acid was GPF >> GEF = cGSF. Interestingly, GEF contained a high amount of ginsenoside Rb1, whereas cGSF contained more ginsenoside Rg1. GEF and cGSF, but not GPF, induced intracellular [Ca²⁺]_i transient with antiplatelet activity. The order of antioxidant activity was GPF > GEF = cGSF. Immunological activities (related to nitric oxide production, phagocytosis, and IL-6 and TNF-α release) were, in order, GPF > GEF = cGSF. The neuroprotective ability (against reactive oxygen species) order was GEF > cGSP > GPF. Conclusion: We developed a novel ginpolin protocol to isolate 3 fractions in batches and determined that each fraction has distinct biological effects.