Hyun, Sun Hee;Kim, Sung Won;Seo, Hwi Won;Youn, Soo Hyun;Kyung, Jong Soo;Lee, Yong Yook;In, Gyo;Park, Chae-Kyu;Han, Chang-Kyun
Journal of Ginseng Research
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v.44
no.4
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pp.527-537
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2020
Panax ginseng, a medicinal plant, has been used as a blood-nourishing tonic for thousands of years in Asia, including Korea and China. P. ginseng exhibits adaptogen activity that maintains homeostasis by restoring general biological functions and non-specifically enhancing the body's resistance to external stress. Several P. ginseng effects have been reported. Korean Red Ginseng, in particular, has been reported in both basic and clinical studies to possess diverse effects such as enhanced immunity, fatigue relief, memory, blood circulation, and anti-oxidation. Moreover, it also protects against menopausal symptoms, cancer, cardiac diseases, and neurological disorders. The active components found in most Korean Red Ginseng varieties are known to include ginsenosides, polysaccharides, peptides, alkaloids, polyacetylene, and phenolic compounds. In this review, the identity and bioactivity of the non-saponin components of Korean Red Ginseng discovered to date are evaluated and the components are classified into polysaccharide and nitrogen compounds (protein, peptide, amino acid, nucleic acid, and alkaloid), as well as fat-soluble components such as polyacetylene, phenols, essential oils, and phytosterols. The distinct bioactivity of Korean Red Ginseng was found to originate from both saponin and non-saponin components rather than from only one or two specific components. Therefore, it is important to consider saponin and non-saponin elements together.
Korean red ginseng and water extract residue of red ginseng roots were treated with dry heat and incorporated in PDA medium to examine the effect of the materials on induced tolerance against mercury chloride and mycelial growth of Fusarium oxysporum. Ginseng residue was not effective in the inducement of tolerance to mercury chloride regardless of dry heat treatment. However, the heat treatment of ginseng and ginseng residues stimulated the mycelial growth of the fungus. The materials responsible for the detoxification appeared to be water-soluble. The stimulation of the fungal mycelial growth on the media by the heat treatment was highest in the water extract of ginseng. Due to the heat treatment, the mycelial growth was also slightly increased in n-hexane and methanol extracts of ginseng, compared with the ginseng fractions without dry heat treatment.
The effect of red ginseng residue on the several enzyme activities of the koji and alcohol fermentation were investigated. The koji showed maximum values of amylase and cellulase activity when it was prepared by 30% red ginseng residue and 70% wheat bran, and of protease activity when it was prepared by 40% red ginseng residue and 60% wheat bran-${\alpha}$ amylase activity of the koji during its fermentation was increased rapidly until 4 days and there after it was increased slowly, but ${\beta}$-amylase was rapidly increased after 3 days fermentation. During the preparation of the koji, the acidic, neutral protease and cellulase activities showed the maximum value after 3 days fermentation and the alkaline protease showed the maximum value within 4-6 days fermentation. On the otherhand, fermented broth, containing 6%(v/v) alcohol, could be obtained when the substrate was saccharified by the koji, based on 25% red ginseng residue and 75% wheat bran, prior to alcohol fermentation.
Chemical studies of nitrogen compounds of Panax ginseng seem relatively rare, Probably due to the isolation difficulties, subsequently the investigations of biological activities are little. The experimental conditions were established for highly complete extraction of peptides (basic, acidic and neutral) from Panax ginseng. This task was achieved by applying the follow isolation procedure: 1 , the sequential extraction with water, 0.1% TFA in 20% acetonitril and buffer pH 6.5 (water-pyridine-acetic acid 100:3:900) : 2, fractionation by ultrafiltration : 3, n-butanol extraction 4, cation- and anion-exchange chromatography : 5, chromato-electrophoresis. The comparison of red ginseng (xylem Sl pith part) and red ginseng inside white (xylem Sc pith part) was also provided. To analyze the peptide mixture the chromato-electrophoresis method of separation was applied. Optimal conditions for peptides mapping of sample were explored. Our experiments revealed the quantitative difference of peptide between xylem & pith and phloem & cortex part. We have also found the qualitative difference in the composition of polypeptides between normal red ginseng (xylem Sc pith part) and red ginseng inside-white (xylem St pith part)
To Identify phenolic components known to exist in Korean ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) by GC/MS, three derivatization methods were employed for their analyses. First, phenolic components in ether soluble acidic fraction prepared from Korean red ginseng powder were taimethylsilylated. Secondly, phenolic acids in the same fraction were esterified with diazomethane followed by trlmethylsilylation. Thirdly, acidic components in ginseng powder were extracted and esterified concurrently by methanolic sulfuric acid, followed by fractionation of phenolic components with Silica Sep-Paka and trimethylsilylatlon. All phenolic components found in ginseng except gen tisic acid were identified by retention times and mass spectrums of standards. Besides, 5 phenolic components including salicyl alcohol and 1-H-indole-2-carboxylic acid were first identified from Korea an red ginseng by GC/MS.
Seventy percent ethanol extracts were prepared from 6-year-old fresh, white and red ginseng cultivated in Kangwha, and administered orally into rats for the comparison of their effects. And their effects on the production of lipid peroxide in the livers of ethanol-administered rats were measured. Red ginseng administered group showed the largest body weight increase. However, fresh, white, red ginseng extract administered group showed no significant change in concentration of total lipid, triglyceride and free cholesterol in serum. White and red ginseng extract administeration decreased blood-sugar levels significantly. Lipid peroxide content in livers of white and red ginseng administered groups was decreased significantly. Red ginseng administered group showed greater decrcase in lipid peroxide content than that of white ginseng administred group. The increase of lipid peroxide content in the livers of ethanol-administered group was inhibited by administration of fresh, white, and red ginseng extract. And the strongest-inhibitory action was observed in red ginseng administered group. Therefore, it is supposed that red ginseng has the most powerful antiaging effect.
In order to improve the qualities of red ginseng extract and decrease precipitate formation in ginseng drink, red ginseng extract were hydrolyzed with ${\alpha}$-Amylase and characteristics of the hydrolyzed ginseng extract were investigated. 1.08% of isomaltose were produced and glucose content was increased from 2.83% to 11.03% in the hydrolyzed red ginseng extract. Total ginsenoside content of the hydrolyzed ginseng extract were decreased from 1,661 mg/100g extract to 1,389 mg/100g extract. The hydrolyzed ginseng extract enhanced the growth of Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus and Lactobacillus helveticus. Bitterness and astringency of the hydrolyzed ginseng extract were lower than those of the ginseng extract Precipitate formations in ginseng drink prepared with the hydrolyzed ginseng extract were significantly reduced in the storage conditions of 40$^{\circ}C$ for 4 weeks compared to those of control.
The metabolic disturbance and nephrotoxicity induced by sodium dichromate (20 mg/kg, SC) have been diminished by the administration of Korean red ginseng extract (100 mg/kg, PO). Red ginseng has a powerful potency on the blood urea nitrogen (BUN) increment shown in the early 2h after dichromate intoxication. It normalized the dichromate induced hepatic glycogenolysis. The effect of red ginseng on dichromate induced nephrotoxicity was investigated by hematological analysis, and urinalysis. Ginseng treatment significantly reduced the increases in the urinary excretion of protein and glucose. These effects were dose dependent. Ginseng protected the accumulation of BUN and cretonne in the blood, caused by dichromate intoxication. Unlike CaEDTA, ginseng did not change the urinary excretion chromium. And it could not convert htxavalent chromium to trivalent chromium. These results suggest that ginseng treatment is effective in decreasing the metabolic disturbance, one of the earliest signs of dichromate toxicity, resulting in the protective effect of dichromate induced renal damage.
The metabolic disturbance and nephrotoxicity induced by sodium dichromate (20 mg/kg, SC) have been diminished by the administration of Korean red ginseng extract (100 mg/kg, PO). Red ginseng has a powerful potency on the blood urea nitrogen (BUN) increment shown in the early 2h after dichromate intoxication. It normalized the dichromate induced hepatic glycogenolysis. The effect of red ginseng on dichroamte induced nephrotoxicity was investigated by hematological analysis, and urinalysis. Ginseng treatment significantly reduced the increases in the urinary excretion of protein and glucose. These effects were dose dependent. Ginseng protected the accumulation of BUN and creatinine in the blood, caused by dichromate intoxication. Unlike CaEDTA, ginseng did not change the urinary excretion of chromiilm and it could not convert hexavalent chronlium to trialvalent chromium. These results suggest that ginseng treatment is effective in decreasing the metabolic disturbance, one of the earliest signs of dichromate toxicity, resulting in the protective effect of dichromate induced renal damage.
Ginseng (the root of Panax ginseng C. A. Meyer, Araliaceae) has been used for traditional medicine in China, Korea, Japan and other Asian countries. It is most often used as a general tonic, and it involves a wide range of pharmacological actions, such as antiaging, adaptogen-like effect to foreign deleterious infringement, immunoenhancement, antistress, antitumor, and antioxidant actions. Red ginseng showed anticarcinogenic activity against various chemical carcinogens in mouse and cancer-preventive effect of human being as on mice in experimental and epidemiological studies. In the present study, we have found the protective properties of red ginseng against vinyl carbamate (VC) which is the proximate carcinogen of ethyl carbamate and its ultimate carcinogenic epoxides. Red ginseng exhibited dose-dependent inhibition on the mutagenci activities of boty VC in the presence of S9 mix and vinyl carbamate epoxide (VCO) without metabolic activation in Salmonella typhimurium TA1535. Formation of DNA adducts from VCO was also attenuated in the presence of red ginseng. Oral administration of red ginseng prior to the topical application of each of the above carcinogens and TPA treatment resulted in significant reduction in both incidence and multiplicity of skin tumors in mice. These results indicate that red ginseng possesses a strong chemopreventive effect against mouse skin carcinogenesis induced by VC or VCO.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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