• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제42권3호
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• pp.335-342
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• 2010

본 연구에서는 홍삼성분에 의한 장상피세포 간극(tight junction)의 안정화에 대해서 조사하였다. Transwell에 배양한 Caco-2 단세포층을 HBSS로 치환한 후 단세포층의 상층부에 홍삼추출물을 처리하고 96시간동안 배양하면서 TEER(transepithelial electrical resistance)수치의 변화를 조사하였다. 홍삼 추출물을 $20\;{\mu}g/mL$ 이하의 농도로 상층부에 첨가하였을 때에는 시간이 지남에 따라 점차 감소하는 대조구와는 달리 TEER수치가 덜 감소하였다. 한편 $130\;{\mu}g/mL$ 이상의 농도로 처리하였을 때는 TEER수치가 현저히 감소하였으나 MTT assay 결과 세포독성에 의한 것은 아니었다. 인삼으로부터 분리한 저분자물질, 다당류, 단백질, 사포닌, 폴리페놀 조획분을 각각 상층부에 첨가하였을 때, 장상피세포 간극의 안정화 활성을 나타내는 성분은 폴리페놀 및 사포닌 조획분이었으며, 전자는 높은 활성을 후자는 낮은 활성을 나타내었다. 이처럼 홍삼추출물의 폴리페놀 조획분과 사포닌 조획분은 장상피세포의 간극을 안정화시킴으로서, 식품 알레르겐의 체내유입을 차단하여 알레르기억제에 기여할 수 있을 것으로 추측된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.1018-1024
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• 2008

본 연구에서는 조직배양에 의해 생산된 산삼배양근을 홍삼화하여 부가가치를 향상시키고 새로운 식품소재의 개발을 목적으로 산삼배양근을 압출성형 하였다. 압출성형 산삼 배양근의 일반성분, 조사포닌, 말톨, 산성다당체, 페놀성화합물 등의 화학적 성분과 갈색도, 적색도, 침출특성의 물리적 변화를 살펴보았다. 실험결과 주근의 함량이 높은 홍삼이 총당과 환원당 함량은 산삼배양근과 비교하여 높게 나타났으며, 압출성형 산삼배양근의 총당과 환원당은 증가하였다. 반면 미세근으로 이루어진 산삼배양근의 총아미노산 함량이 주근으로 이루어진 홍삼과 비교하여 높게 측정되었으며, 압출성형 산삼배양근의 아미노산 함량은 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 유효성분인 조사포닌 함량은 산삼배양근을 압출성형을 통하여 증가시킬 수 있음을 확인하였으며, 배럴온도 $120^{\circ}C$에서 압출성형한 산삼배양근이 9.60% 가장 높게 측정되었다. 말톨은 홍삼에서만 확인되었으며, 산삼배양근의 경우 압출성형을 통해서도 말톨의 생성은 나타나지 않았다. 산성다당체는 산삼배양근($0.24\;{\mu}g/g$)이 가장 낮았지만 압출성형을 하였을 때 배럴온도 $120^{\circ}C$에서 $0.75\;{\mu}g/g$으로 홍삼의 $0.83\;{\mu}g/g$과 비슷한 수준까지 증가시킬 수 있었다. 페놀성화합물 함량은 압출성형을 통해 감소하였다. 산삼배양근의 갈색도와 적색도는 압출성형으로 증가하였으며, 배럴온도가 증가함에 따라 증가하였다. 갈색도를 기준으로 한 침출특성과 침출속도상수 역시 배럴온도가 증가함에 따라 증가를 확인할 수 있었다. 압출성형은 유효성분인 조사포닌 및 산성다당체 등을 향상시킬 뿐만 아니라 침출력을 향상시켜주므로 향후 고가의 산삼배양근을 더욱 효율적으로 가공할 수 있는 공정으로 확인되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권1호
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• pp.48-57
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• 2021

Background: Ginsenoside Rh2 is well known for many pharmacological activities, such as anticancer, antidiabetes, antiinflammatory, and antiobesity properties. Glycosyltransferases (GTs) are ubiquitous enzymes present in nature and are widely used for the synthesis of oligosaccharides, polysaccharides, glycoconjugates, and novel derivatives. We aimed to synthesize new ginsenosides from Rh2 using the recombinant GT enzyme and investigate its cytotoxicity with diverse cell lines. Methods: We have used a GT gene with 1,224-bp gene sequence cloned from Lactobacillus rhamnosus (LRGT) and then expressed in Escherichia coli BL21 (DE3). The recombinant GT protein was purified and demonstrated to transform Rh2 into two novel ginsenosides, and they were characterized by nuclear magnetic resonance (NMR) techniques and evaluated by 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2-5-diphenyltetrazolium bromide assay. Results: Two novel ginsenosides with an additional glucopyranosyl (6→1) and two additional glucopyranosyl (6→1) linked with the C-3 position of the substrate Rh2 were synthesized, respectively. Cell viability assay in the lung cancer (A549) cell line showed that glucosyl ginsenoside Rh2 inhibited cell viability more potently than ginsenoside Rg3 and Rh2 at a concentration of 10 μM. Furthermore, glucosyl ginsenoside Rh2 did not exhibit any cytotoxic effect in murine macrophage cells (RAW264.7), mouse embryo fibroblasts cells (3T3-L1), and skin cells (B16BL6) at a concentration of 10 μM compared with ginsenoside Rh2 and Rg3. Conclusion: This is the first report on the synthesis of two novel ginsenosides, namely, glucosyl ginsenoside Rh2 and diglucosyl ginsenoside Rh2 from Rh2 by using recombinant GT isolated from L. rhamnosus. Moreover, diglucosyl ginsenoside Rh2 might be a new candidate for treatment of inflammation, obesity, and skin whiting, and especially for anticancer.

• 대한의생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Ginsan, polysaccharide isolated from the root of Panax ginseng C.A. Meyer, has been shown to be a potent immunomodulator, producing several cytokines and stimulating lymphoid cells to proliferate. In this study, ginsan was orally inoculated into BALB/c mice up to 39 days and the activity of immune cells containing macrophages and T cells was analyzed. Moreover, the production of cytokines, e.g., tumor necrotic factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interferon-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), GM-CSF and IL-12 was also analyzed. In results, the phagocytosis of macrophages was increased. About 13% cytotoxicity of NK cells was observed in 22 days and 29 days of administration. But, oral administration did not highly affect the proliferation of T cells. In cytokine analysis, 150 mg/kg and 300 mg/kg at 22 days and 29 days showed three times more increase in TNF-${\alpha}$ than the controls. IFN-${\gamma}$ showed 1.07 and 1.16 times more increase at 150 mg/kg and 300 mg/kg over 22 days, respectively more than the controls. 32 days of 150 mg/kg and 300 mg/kg induced GM-CSF of about 1.3 times more than the controls. IL-12 was not induced in samples more than the controls. Ginsan could be a potential immunostimulator. Therefore, our study suggests that it can be adapted as an immunostimulator that requires a relatively short oral administration.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권11호
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• pp.1535-1542
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• 2009

수삼과 버섯의 새로운 용도를 개발하기 위하여, 수삼추출물이 첨가된 액체배지에서 배양된 노루궁뎅이 균사체 심부발효물의 열수추출물로부터 조다당획분을 조제하였다. 수삼추출물이 액체배지 전체양의 1%, 3%와 5% 첨가된 노루궁뎅이버섯 균사체 심부발효물의 열수추출물로부터 조다당획분(HE-GE-CP-1, 3과 5)이 분획되었을 때, 수율은 각각 5.7, 5.1과 4.8%이었다. 이러한 조다당획분 중 HE-GE- CP-5(saline 대조군의 1.89배)는 HE-GE-CP-1(1.64배)과 HE-GE-CP-3(1.76배)보다 유의적으로 높은 비장세포의 마이토젠 활성을 보여주었다. 또한 HE-GE-CP-5(1.83배)는 소장의 국소 면역조직인 Peyer's patch를 경유한 골수세포 증식활성에서도 HE-CP(1.59배), HE-GE-CP-1(1.44배)과 HE-GE-CP-3(1.69배)보다 높은 활성을 나타내었으며, 항암효과로서의 암전이 억제활성 측정에서는 수삼추출물이 5% 첨가된 조다당획분에서 72.4%의 높은 암전이 억제활성도 보여주었다. 그러나 복강 내 마크로파지의 lysosomal phosphatase의 활성측정에서는 HE-GE-CP-3에서 2.03배의 가장 높은 마크로파지 자극활성을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 면역 및 암전이 억제활성을 갖는 조다당획분인 HE-GE-CP-5는 중성당(63.2%)과 함께 상당량의 산성당(19.3%)을 함유하였으며 단백질은 8.8%가 구성분으로 분석되었다. 이러한 결과로부터 HE-GE-CP-5는 암전이를 억제하기 위한 면역계를 자극할 수 있음이 확인되었으며, 이러한 암전이 억제의 항종양 활성은 마크로파지, 비장세포 및 Peyer's patch cell 등의 활성화 기작과 연계되어 있음을 추정할 수 있었다.

• 동의생리병리학회지
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• 제21권5호
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• pp.1185-1193
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• 2007

Ginsing polysaccharide, known to have an immune regulating effect, was administered to 23 randomly selected healthy male subjects with a mean age of 23 years in accordance with an IRB approval. Then, these subjects underwent physico-chemical tests and serum proteome was analyzed from the blood sample taken from these subjects. Analyses of proteome involved image analysis, protein sections and protein identification in sequence after two-dimensional electrophoresis was carried out. During the physico-chemical test, 4 subjects were excluded from the study. In the proteome analysis, identified were 5 spots such as SP40, 40, Cytokeratin 9, hypothetical protein LOC544932, Apolipoprotein E ,similar to Human albumin, which showed differences in the amount of protein expression. In conclusion, changes of 5 proteins were remarkable before and after administration of ginsing polysaccharides. In certain cases, hepatic and renal slight injury occurred. Thus, further clinical study on dosage regimen would be necessary for securing the basis for concentration-dependent effectiveness and safety.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권3호
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• pp.173-178
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• 1985

Ganoderma lucidum (영지)의 액체 배양물로부터 전분을 강력하게 분해하는 amylase를 조정제하여 이 효소의 기본적인 성질을 조사하였다. 이 효소의 최적작용 pH와 온도는 각각 5.5, 5$0^{\circ}C$였고 pH 및 열처리에 상당히 불안정한 효소였으며 activation energy는 7.06Kcal/mole이였다. M $n^{++}$, $Ca^{++}$ 및 C $u^{++}$에 의해서 효소활성이 증가되었으나 H $g^{++}$ A $g^{+}$에 의해서 효소활성이 저해되었으며 여러 가지 chemical reagents에 의해서는 영향을 받지 않았다. Soluble starch, amylose, amylopectin 및 glycogen에 대한 Km 치는 0.16, 0.37, 0.19 및 0.16mg/$m\ell$ 였으며 각종기질에 대한 분해능력을 조사한 결과 열처리를 받은 전분류는 분해할 수 있었으나 생전분은 그 분해속도가 느렸다. Maltose에 의해서 효소활성이 저해되었으며 maltose의 저해양상은 competitive inhibition을 나타내었다.

• 약학회지
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• 제42권2호
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• pp.132-139
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• 1998

Currently, cancer is the primary cause of death and 50% of cancer patients are incurable by surgery, radiotherapy and chemotherapy. Therefore, immunotherpy is interested as the fourth remedy. Biological response modifier (BRM), such as organometallic compounds, glycoproteins, polysaccharides and other natural products. Is the one which can enhance the immune response against cancer cell. To develop new BRM from natural sources, we investigated 63 species Korean traditional medicines by observing the mitogenic activity to splenocytes, generation of activated killer cells and activation of macrophages. Finally, we selected 9 species including Angelicae gigantis Radix, Mori Cortex Radicis, Arisaematis Tuber, Salviae Radix, Cnidii Rhizoma, Ligusti Fructus, Pasoraliae Semen, Loranthi Ramulus, Ginseng Radix. Bioassay-guided fractionation and purification is undergoing.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.755-761
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• 2012

최근 산삼근의 배양이 실험실에서 가능해짐에 따라 산삼에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 산삼 배양근으로부터 다당을 분리하여 보체계 및 macrophage에 대한 면역자극활성을 측정하였다. 산삼 배양근을 열수 추출한 뒤, 80% ethanol 침전을 통하여 조다당을 추출하여 특성을 검토한 결과, 산삼 배양근 조다당체(WGAR-CP)의 neutral sugar 함량은 64.77%였고, uronic acid 함량은 34.32%이었다. WGAR-CP의 구성당 조성을 확인한 결과, glucose를 높은 비율로 함유하고 있었으며, rhamnose, arabinose, galactose, glucose를 미량 함유하고 있었다. Uronic acid에서는 galacturonic acid를 높은 비율로 함유하고 있었다. 한편, WGAR-CP는 인체 초기 면역반응에 있어 중요한 역할을 담당하는 보체계에 대하여 농도 의존적인 활성을 나타냈다. WGAR-CP를 0.1, 1, 10, 50, $100{\mu}g/m{\ell}$ 농도로 mouse peritoneal macrophage에 처리하여 면역자극을 유도한 후, NO 생성 및 cytokine 분비활성을 평가하였다. 그 결과 WGAR-CP의 NO생성은 저농도에서는 유의적인 활성을 보이지 않았으나, 50, $100{\mu}g/m{\ell}$에서 농도별로 유의적인 차이를 보였다. 또한 50, $100{\mu}g/m{\ell}$ 용량에서 IL-6 생성을 농도 유의적으로 증가시켰고, 10, $50{\mu}g/m{\ell}$에서 농도 유의적으로 IL-12의 생성을 증가시켰다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, WGAR-CP는 자연면역계를 구성하고 있는 보체계와 macrophage의 활성인자로 작용할 수 있음이 확인되었고, WGAR-CP에 의해 활성화된 macrophage는 NO 및 IL-6, IL-12와 같은 염증성 cytokine의 분비를 유도함으로써 체내 면역기능을 증강시킬 수 있는 가능성이 있을 것으로 사료되었다.