• 동아시아식생활학회지
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• 제26권1호
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• pp.88-98
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• 2016

인삼의 열매인 진생베리는 항암, 항염증, 혈당저하 등의 효능이 있는 것으로 보고되어 오고 있다. 진생베리와 같은 약리활성의 물질들은 생체이용률이 높을 때 높은 효능을 보이는 것으로 알려졌다. 발효는 세포내 조직에 결합되어 있던 생리활성 물질들을 유리시키기 때문에 생체이용율(bioavailability)이 높이는 것으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 김치로부터 적합한 생체친화성 균주를 선발하여 최적의 발효공정을 확립하고, 발효생성물의 영양성분 및 진세노사이드의 변화와 항산화 활성을 연구하였다. 김치로부터 분리된 발효 균주는 16S rDNA 염기서열을 비교하여 Lactobacillus sp. strain KYH로 동정되었다. 최적 발효 공정을 수행한 결과, 최적 발효조건은 온도 $30^{\circ}C$와 pH 7로 결정되었다. 발효는 회분식 및 유 가식 공정으로 수행을 하였다. 회분식 발효에서는 고농도의 진생베리 추출물의 증식속도가 낮아 유가식 배양을 수행하였다. 발효 후 영양성분 및 진세노사이드의 변화와 항산화 특성을 분석한 결과, 유기산은 발효 전 진생베리 추출물의 경우에는 lactic acid 와 acetic acid 등이 주종을 이루고 있는 반면에, 발효 후 진생베리 추출물에는 citric acid 및 oxalic acid 등이 주종을 이루었다. 발효 후에 당의 함량이 감소되었고, 구성 당은 glucose와 fructose가 주종을 이루었다. 진생베리 발효 추출물에는 glutamic acid, glycine, leucine, histidine, arginine과 같은 아미노산들의 함량이 높아졌다. 진세노사이드 Re는 발효에 상관없이 가장 많은 함량을 보였으나, 발효 전 진생베리 추출물에는 발효 후 진생베리 추출물에서 보다 진세노사이드 Rb1, Rc, Rd의 함량이 많았다. 반면에 진생베리 발효 후 추출물에는 진생베리 발효 전 추출물에서 확인되지 않았던 진세노사이드 Rh1와 Rh2가 확인되었다. 총 페놀, 플라보노이드 함량의 변화는 발효 전 후에 변화가 있었는데, 총 페놀량은 43.8% 증가하였고, 플라보노이드 함량은 19.8% 감소 하였다. DPPH 소거능 및 총 항산화 능력은 발효 후에 각 각 27.2%와 19.4% 증가하였다. 따라서 Lactobacillus sp. strain KYH를 이용하여 최적의 조건 하에 발효된 진생베리 추출물의 진세노사이드 등 생리활성 성분 변화와 증대된 항산화 활성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권2호
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• pp.291-299
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• 2020

Background: Ginseng (G) and Ligustrum lucidum Ait (LLA) are core traditional Chinese medicines in treating myelosuppression formula. The present study was designed to profile effect of G and LLA herb pair (G-LLA) on myelosuppressed mice. Methods: The mice myelosuppression model was established by intraperitoneal (i.p.) injection of cyclophosphamide (Cy). Hematopoietic function of bone marrow was measured by hemopoietic progenitor cell culture and peripheral blood count, and serum hemopoietic factors were tested by enzyme-linked immunosorbent assay. Bone marrow cell cycle was performed by flow cytometry. HPLC was used to measure 20 potential chemical components related to myelosuppression, including ginsenoside Rg₁, Re, Rb₁, Rc, Rb₂, Rb₃, Rd, Rk₃, Rh₄, 20 (S)-Rg₃, 20 (R)-Rg₃, Rk₁, Rg₅, salidroside, and so on. Results: G, LLA, and G-LLA improved the amount of peripheral blood cells and bone marrow cells of myelosuppressed mice (P < 0.01). They significantly increased the colony quantity of colony-forming unit-granulocyte macrophage, burst-forming unit-erythroid, colony-forming unit-erythroid, and colony-forming unit-megakaryocyte and amount of G₂/M and S phase cells (P < 0.01). They also significantly decreased the amount of hematopoiesis-related cytokines (P < 0.01). The content of chemical components in G-LLA changed, and the change of rare saponin was the most obvious. Conclusion: These results show that G-LLA herb pair might produce synergistic or complementary compatibility effects on bone marrow suppression after chemotherapy. It suggests that the substance basis of G-LLA for treating bone marrow suppression may be effective chemical components.

• Journal of Ginseng Research
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• 제43권1호
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• pp.116-124
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• 2019

Background: Ginsenosides are known as the principal pharmacological active constituents in Panax medicinal plants such as Asian ginseng, American ginseng, and Notoginseng. Some ginsenosides, especially the 20(R) isomers, are found in trace amounts in natural sources and are difficult to chemically synthesize. The present study provides an approach to produce such trace ginsenosides applying biotransformation through Escherichia coli modified with relevant genes. Methods: Seven uridine diphosphate glycosyltransferase (UGT) genes originating from Panax notoginseng, Medicago sativa, and Bacillus subtilis were synthesized or cloned and constructed into pETM6, an ePathBrick vector, which were then introduced into E. coli BL21star (DE3) separately. 20(R)-Protopanaxadiol (PPD), 20(R)-protopanaxatriol (PPT), and 20(R)-type ginsenosides were used as substrates for biotransformation with recombinant E. coli modified with those UGT genes. Results: E. coli engineered with $GT95^{syn}$ selectively transfers a glucose moiety to the C20 hydroxyl of 20(R)-PPD and 20(R)-PPT to produce 20(R)-CK and 20(R)-F1, respectively. GTK1- and GTC1-modified E. coli glycosylated the C3-OH of 20(R)-PPD to form 20(R)-Rh2. Moreover, E. coli containing $p2GT95^{syn}K1$, a recreated two-step glycosylation pathway via the ePathBrich, implemented the successive glycosylation at C20-OH and C3-OH of 20(R)-PPD and yielded 20(R)-F2 in the biotransformation broth. Conclusion: This study demonstrates that rare 20(R)-ginsenosides can be produced through E. coli engineered with UTG genes.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권2호
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• pp.258-264
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• 2014

본 실험은 사출구 온도와 반복 압출성형이 백삼압출성형물의 화학적 조성 및 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분함량과 스크루 회전속도를 고정시키고 사출구의 온도를 $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$로 1회, 2회 반복 압출성형 실험을 하였다. 압출성형백삼의 일반성분은 백삼과 비교하여 크게 변화하지 않았지만 조지방은 감소하였다. 환원당과 총당은 백삼이 각각 $64.76{\pm}0.06$ mg/g, $187.12{\pm}2.02$ mg/g으로 측정되었으며 백삼압출성형물의 환원당은 백삼보다 감소하고 총당은 백삼보다 증가하였다. 총 페놀성 화합물은 압출성형공정에서 모두 증가하였는데 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 2회 백삼압출성형물은 각각 $5.70{\pm}0.03$ mg/g, $8.55{\pm}0.03$ mg/g, $4.91{\pm}0.08$ mg/g으로 홍삼보다 많이 추출되었다. DPPH 라디칼 소거능도 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 홍삼보다 높게 측정되었다. 환원력 또한 압출성형백삼이 백삼보다 높게 측정되었고, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$, 2회 압출성형물은 각각 $0.58{\pm}0.002$, $0.59{\pm}0.003$, $0.80{\pm}0.004$로 홍삼보다 높게 측정되었다. 조사포닌은 백삼이 $38.84{\pm}0.35$ mg/g으로 나타났고, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $50.07{\pm}1.00$ mg/g으로 가장 높게 측정되었으며 다른 백삼압출성형물도 백삼보다 모두 증가하였다. UPLC로 측정한 진세노사이드의 조성은 압출성형과 반복 압출성형을 통하여 증가하였고, 백삼에서 추출되지 않았던 Rh1은 압출성형공정 후 추출되었다. 또한 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물은 Rg3s, Rg3r이 추출되어 홍삼의 특유성분도 확인할 수 있었다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 2003년도 Annual Meeting of KSAP : International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences on Obesity
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• pp.98-98
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• 2003

${\beta}$-(1,3)-D-Glucans have been known to exhibit antitumor and antimicrobial activities. The presence of dectin-1,${\alpha}$, ${\beta}$-glucan receptor of dendritic cell, on macrophage has been controvertial. RT-PCR analysis led to the detection of dectin-1${\alpha}$ and ${\beta}$ in murine macrophage Raw264.7 cell line. Among the various organs of mouse, dectin-1${\alpha}$ and ${\beta}$ were detected in the thymus, lung, spleen, stomach and intestine. To analyze gene expression modulated by ${\beta}$-glucan treated murine Raw264.7 macrophage, total mRNA was applied to cDNA microarray to interrogate the expression of 7,000 known genes. cDNA chip analysis showed that ${\beta}$-glucan of P. osteatus increased gene expressions of immunomodulating genes, membrane antigenic proteins, chemokine ligands, complements, cytokines, various kinases, lectin associated genes and oncogenes in Raw 264.7 cell line. When treated with ${\beta}$-glucan of P. osteatus and LPS, induction of gene expression of TNF-${\alpha}$ and IFN-R1 was confirmed by RT-PCR analysis. Induction of TNF-R type II expression was confirmed by FACS analysis. IL-6 expression was abolished by EDTA in ${\beta}$-glucan and LPS treated Raw264.7 cell line, indicating that ${\beta}$-glucan binds to dectin-l in a Ca$\^$＋＋/ -dependent manner. To increase antitumor efficacy of ${\beta}$-glucan, ginsenoside Rh2 (GRh2) was co-treated with ${\beta}$-glucan in vivo and in vitro tests. IC$\sub$50/ values of GRh2 were 20 and 25 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$ in SNU-1 and B16 melanoma F10 cell line, respectively. Co-treatment with ${\beta}$-glucan and GRh2 showed synergistic antitumor activity with cisplatin and mitomycin C both in vitro and in vivo. Single or co-treatment with ${\beta}$-glucan and GRh2 increased tumor bearing mouse life span. Co-treatment with ${\beta}$-glucan and GRh2 showed more increased life span with mitomycin C than that with cisplatin. Antitumor activities were 67% and 72 % by co-injection with ${\beta}$-glucan and GRh2 in the absence or presence of mitomycin C, respectively.

• Journal of Ginseng Research
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• 제46권6호
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• pp.759-770
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• 2022

Background: Aerobic cellular respiration provides chemical energy, adenosine triphosphate (ATP), to maintain multiple cellular functions. Sirtuin 1 (SIRT1) can deacetylate peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha (PGC-1α) to promote mitochondrial biosynthesis. Targeting energy metabolism is a potential strategy for the prevention and treatment of various diseases, such as cardiac and neurological disorders. Ginsenosides, one of the major bioactive constituents of Panax ginseng, have been extensively used due to their diverse beneficial effects on healthy subjects and patients with different diseases. However, the underlying molecular mechanisms of total ginsenosides (GS) on energy metabolism remain unclear. Methods: In this study, oxygen consumption rate, ATP production, mitochondrial biosynthesis, glucose metabolism, and SIRT1-PGC-1α pathways in untreated and GS-treated different cells, fly, and mouse models were investigated. Results: GS pretreatment enhanced mitochondrial respiration capacity and ATP production in aerobic respiration-dominated cardiomyocytes and neurons, and promoted tricarboxylic acid metabolism in cardiomyocytes. Moreover, GS clearly enhanced NAD⁺-dependent SIRT1 activation to increase mitochondrial biosynthesis in cardiomyocytes and neurons, which was completely abrogated by nicotinamide. Importantly, ginsenoside monomers, such as Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rh1, Rb2, and Rb3, were found to activate SIRT1 and promote energy metabolism. Conclusion: This study may provide new insights into the extensive application of ginseng for cardiac and neurological protection in healthy subjects and patients.

• 현장농수산연구지
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• 제25권2호
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• pp.12-19
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• 2023

한국농수산대학교 공정육묘실에서 인삼을 종자 파종하여 생장한 인삼 1년근을 각 실험구(공정육묘실, 관행 노지)에 이식 전 1차 생장 조사를 하고, 3개월 생육 후 2차 생장 비교조사를 하였다. 1차 생장 조사 결과, 이식 전 뿌리의 무게는 평균 0.95g에서 이식 후 관행 노지는 0.21g, 공정육묘실은 0.29g으로 증가하였다. 뿌리의 길이는 평균 13.85cm에서 이식 후 관행 노지는 2.03cm, 공정육묘실은 2.66cm로 증가하였다. 뿌리의 지름은 평균 5.58mm에서 이식 후 관행 노지는 1.04mm, 공정육묘실은 1.26mm로 증가하였다. 공정육묘실에서 생육한 인삼이 관행 노지재배보다 더 많은 생장이 확인되었다. 공정육묘실에서 생육한 인삼과 진안 농가 관행 노지재배 인삼의 진세노사이드 성분함량 비교를 위해 각 1년근, 2년근의 진세노사이드 11종(Rg1, Re, Rf, Rh1(S)+Rg2(S), Rb1, Rc, Ra1, Rb2, Rb3, Rd, Rg3)의 함량 비교한 결과, 진세노사이드 1종 전체 함량이 공정육묘실 재배 인삼 1년근에서는 17.32mg/g, 공정육묘실 재배 인삼 2년근에서는 16.43mg/g, 관행 노지재배 1년근에서는 5.84mg/g, 관행 노지재배 2년근에서는 6.17mg/g으로 확인되었다. 관행 노지재배 인삼 1년근, 2년근보다 공정육묘실 1년근, 2년근이 2배 이상으로 더 많은 진세노사이드 함량이 HPLC 분석 결괏값으로 확인되었다. 결론적으로 관행 노지재배 묘삼은 자연환경 아래에서 재배환경의 다양한 요인에 의한 생장이 작용하는 반면 공정육묘는 생장이 우수한 인공토 비율과, 식물 영양액 농도 EC1.0ms/cm로 수분을 공급하여 안정된 생장을 할 수 있고, 식물 생장에 필요한 온도, 광, 수분의 환경제어가 가능한 상태에서 생장하므로 묘삼의 생장 안정성을 확보할 수 있어 향후 이에 관한 지속적인 연구가 필요하다.