• Journal of Ginseng Research
• /
• 제43권1호
• /
• pp.27-37
• /
• 2019

Background: The structural conversions in ginsenosides induced by steaming or heating or acidic condition could improve red ginseng bioactivities significantly. In this paper, the chemical transformations of red American ginseng from fresh Panax quinquefolium L. under steaming were investigated, and the possible mechanisms were discussed. Methods: A method with reversed-phase high-performance liquid chromatography coupled with linear ion trap mass spectrometry ($HPLC-MS^n$)-equipped electrospray ionization ion source was developed for structural analysis and quantitation of ginsenosides in dried and red American ginseng. Results: In total, 59 ginsenosides of protopanaxadiol, protopanaxatriol, oleanane, and ocotillol types were identified in American ginseng before and after steaming process by matching the molecular weight and/or comparing $MS^n$ fragmentation with that of standards and/or known published compounds, and some of them were determined to be disappeared or newly generated under different steaming time and temperature. The specific fragments of each aglycone-type ginsenosides were determined as well as aglycone hydrated and dehydrated ones. The mechanisms were deduced as hydrolysis, hydration, dehydration, and isomerization of neutral and acidic ginsenosides. Furthermore, the relative peak areas of detected compounds were calculated based on peak areas ratio. Conclusion: The multicomponent assessment of American ginseng was conducted by $HPLC-MS^n$. The result is expected to provide possibility for holistic evaluation of the processing procedures of red American ginseng and a scientific basis for the usage of American ginseng in prescription.

• Journal of Ginseng Research
• /
• 제43권2호
• /
• pp.261-271
• /
• 2019

Background: Protopanaxatriol (PPT) is an aglycone of ginsenosides, which has high medicinal values. Production of PPT from natural ginseng plants requires artificial deglycosylation procedures of ginsenosides via enzymatic or physicochemical treatments. Metabolic engineering could be an efficient technology for production of ginsenoside sapogenin. For PPT biosynthesis in Panax ginseng, damarenediol-II synthase (PgDDS) and two cytochrome P450 enzymes (CYP716A47 and CYP716A53v2) are essentially required. Methods: Transgenic tobacco co-overexpressing P. ginseng PgDDS, CYP716A47, and CYP716A53v2 was constructed via Agrobacterium-mediated transformation. Results: Expression of the three introduced genes in transgenic tobacco lines was confirmed by Reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR). Analysis of liquid chromatography showed three new peaks, dammarenediol-II (DD), protopanaxadiol (PPD), and PPT, in leaves of transgenic tobacco. Transgenic tobacco (line 6) contained $2.8{\mu}g/g$ dry weight (DW), $7.3{\mu}g/g$ DW, and $11.6{\mu}g/g$ DW of PPT, PPD, and DD in leaves, respectively. Production of PPT was achieved via cell suspension culture and was highly affected by auxin treatment. The content of PPT in cell suspension was increased 37.25-fold compared with that of leaves of the transgenic tobacco. Transgenic tobacco was not able to set seeds because of microspore degeneration in anthers. Transmission electron microscopy analysis revealed that cells of phloem tissue situated in the center of the anther showed an abnormally condensed nuclei and degenerated mitochondria. Conclusion: We successfully achieved the production of PPT in transgenic tobacco. The possible factors deriving male sterility in transgenic tobacco are discussed.

• 한방비만학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

Objectives: The enzymatic hydrolysis is one of the processing methods that improve its effectiveness on medicinal herbs. In this research, changes in ingredients and activity by enzymatic hydrolysis were studied. Methods: For this study, a carbohydrate hydrolase such as viscozyme, which converts glycosides to aglycone, was applied to induce constituent changes in Sophora japonica Linne, Houttuynia cordata Thunberg and Leonurus japonicus Houttuyn. Changes in antioxidant activity were measured using the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazl (DPPH) method, and changes in ingredients were analyzed by high performance liquid chromatography. Results: As a result of enzymatic hydrolysis, the content of quercetin was increased from 1.26 mg/g to 29.66 mg/g in Sophora japonica Linne, from 0 mg/g to 0.66 mg/g in Houttuynia cordata Thunberg and from 0.43 mg/g to 0.71 mg/g in Leonurus japonicus Houttuyn. As a result of the antioxidant experimentation, the IC₅₀ of Sophora japonica Linne decreased from 5 ug/ml (MeOH extract) and 9.1 ug/ml (EtOAc fraction) to 3.0 ug/ml, Houttuynia cordata Thunberg decreased from 15.6 ug/ml (MeOH extract) and 13.6 ug/ml (EtOAc fraction) to 11.2 ug/ml, and Leonurus japonicus Houttuyn decreased from 14.4 ug/ml (MeOH extract) and 12.6 ug/ml (EtOAc fraction) to 10.2 ug/ml. Conclusion: In conclusion, it was confirmed that glycoside rutin contained in the three medicinal herbs was changed to quercetin which is the aglycone, by the enzymatic hydrolysis using viscozyme. In terms of antioxidant activity, Sophora japonica Linne showed a significant antioxidant activity value that closes to the control group butylated hydroxyanisole. Houttuynia cordata Thunberg and Leonurus japonicus Houttuyn showed a minor increase in antioxidant activity.

• 대한화장품학회지
• /
• 제40권1호
• /
• pp.11-20
• /
• 2014

본 연구에서는 떡쑥 추출물의 항산화 활성 및 활성 성분을 확인하였다. 모든 실험은 떡쑥 추출물의 70% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 진행하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 free radical 소거활성(FSC50)은 에틸아세테이트 분획($6.15{\mu}g/mL$)이 비교물질인(+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.89{\mu}g/mL$)보다 높게 나타났다. 루미놀 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 떡쑥 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 70% 에탄올 추출물의 경우 $1.60{\mu}g/mL$, 에틸아세테이트 분획의 경우 $0.075{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획의 경우 $2.28{\mu}g/mL$로 비교물질인 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다 큰 활성을 나타내었다. 사람 적혈구의 $^1O_2$로 유도된 세포손상에 대한 보호효과 실험에서 70% 에탄올 추출물과 아글리콘 분획의 ${\tau}50$은 $10{\mu}g/mL$에서 각각 52.0, 60.6 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (38.0 min)보다 더 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. TLC와 HPLC를 이용한 아글리콘 분획의 성분분석 결과 luteolin, apigenin 등이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 떡쑥 추출물은 라디칼을 포함한 활성산소종을 소거하는 항산화제로서 응용될 수 있음을 시사한다.

• 공업화학
• /
• 제29권2호
• /
• pp.176-184
• /
• 2018

본 논문에서는 금전초로부터 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 제조하였고 이들의 항산화 활성, 세포 보호 효과 및 성분 분석에 대한 연구를 수행하였다. 항산화능 평가에서 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 각각 146.8, 22.2 및 $27.2{\mu}g/mL$이었고, 총 항산화능($OSC_{50}$)은 29.3, 2.9 및 $4.5{\mu}g/mL$이었다. 에틸아세테이트 분획의 자유라디칼 소거 활성 및 총 항산화능이 가장 크게 나타났다. 또한 $^1O_2$로 유도된 적혈구 광용혈에 대한 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$)는 금전초 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획 $5{\mu}g/mL$에서 각각 26.9, 57.5 및 103.9 min을 나타냈다. 특히 아글리콘 분획물의 ${\tau}_{50}$은 (+)-${\alpha}$-tocopherol (37.7 min)보다 훨씬 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. UVB로 유도된 세포 손상에서 에틸아세테이트 분획물은 최대 90.1%까지 세포 생존율을 증가시켰다. 과산화수소로 유도된 세포 손상에서도 에틸아세테이트 분획물은 $5-25{\mu}g/mL$에서 농도 의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었다. 금전초 에틸아세테이트 분획물의 성분 분석을 위해 TLC, HPLC, UV-vis spectrum, LC-MS로 분석한 결과, quercetin, kaempferol 및 그 배당체가 주성분들로 확인되었다. 결론적으로 금전초가 자외선에 노출된 피부를 보호하는 항산화제로서 작용할 수 있고, 기능성 화장품 원료로 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.287-294
• /
• 2015

본 연구에서는 갈조류인 감태의 추출물과 그 분획들의 항산화 활성을 측정하였다. 모든 실험에서 감태의 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 사용하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)에서 에틸아세테이트 분획($FSC_{50}=6.98{\mu}g/mL$)과 아글리콘 분획($7.03{\mu}g/mL$)은 비교물질인 (+)-${\alpha}$-tocopherol($8.98{\mu}g/mL$)과 유사한 활성을 나타냈다. 루미놀 발광법을 이용하여 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 활성산소 소거 활성(총 항산화능, $OSC_{50}$) 결과, 모든 추출물과 분획들 중에서 아글리콘 분획($OSC_{50}=14.48{\mu}g/mL$)이 가장 큰 항산화능을 나타내었으나, 강력한 항산화제인 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다는 낮았다. $^1O_2$로 유도된 사람 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물은 $5{\sim}50{\mu}g/mL$에서 농도 의존적인 세포보호 효과를 나타냈다. $10{\mu}g/mL$에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획의 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)는 각각 442.0 min 및 539.9 min으로 세포보호 활성이 크게 나타났다. 3종류의 감태 추출물 및 분획은 $10{\mu}g/mL$에서, 비교물질인 지용성 항산화제 (+)-${\alpha}$-tocopherol (40.6 min)보다 훨씬 더 큰 세포보호 활성을 나타냈다. 이러한 결과들은 감태 추출물과 그 분획물들이 항노화 관련 화장품 분야에서 항산화제로서 이용 가능성이 있음을 시사하였다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.303-314
• /
• 2010

본 연구에서는 잣나무 잎 추출물의 항균, 항산화 및 성분 분석에 관한 연구를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, Propionibacterium acnes (P. acnes), Staphylococcus aureus (S. aureus), Pityrosporum ovale (P.ovale) 및 Escherichia coli (E. coli)에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 각각 0.06 %, 0.25 %, 0.13 %, 0.50 %로 나타났으며, P. acnes, P. ovale 및 S. aureus에서 큰 항균활성을 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획에서 $22.93\;{\mu}g/mL$으로 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 잣나무 잎 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 50 % ethanol extract 분획에서 $0.70\;{\mu}g/mL$, ethyl acetate 분획 및 aglycone 분획이 각각 1.04 및 $1.43\;{\mu}g/mL$으로 매우 큰 항산화능을 보였다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈 실험에서 추출물의 세포보호 효과를 측정하였다. 잣나무 잎 추출물 분획들은 농도 의존적($5{\sim}50\;{\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 가수분해로 얻은 ethyl acetate 분획은 TLC (PK-4, PK-6)와 HPLC (peak 1, peak 2)에서 2개의 주성분으로 나타났다. 이 성분들은 LC/ESI-MS/MS를 통해서 PK-6는 kaempferol-3-O-glucoside (astragalin)로, PK-4는 kaempferol-3-O-arabinoside (juglanin)로 확인되었다. 이상의 결과들은 잣나무 잎 추출물이 ROS를 소광시키거나 소거함으로써, 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 잣나무 잎 성분 분석, 그리고 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제61권3호
• /
• pp.245-255
• /
• 2018

본 연구는 Lactobacillus brevis 균주들을 이용하여 제조된 발효콩-분말 두유(fermented soy-power milk, FSPM)의 기능성물질 함량(GABA 및 isoflavone)과 항산화 활성 및 소화효소 저해활성을 비교 측정하였다. 김치로부터 가바 생성 유산균 10종을 분리하였고 16S rRNA 유전 분석 결과 L. brevis와 96-99% 상동성을 나타내었다. GABA 전환율은 MSG, 활성 글루텐과 콩 단백질에서 각각 66.96-93.51%, 63.76-84.58%과 57.05-69.75% 있었다. FSPM은 콩-분말 두유(SPM)보다 pH와 GA 함량은 낮았으나, 산도와 GABA 함량은 높았다. BMK484 균주 FSPM의 GABA 전환율은 69.97%로 가장 우수하였다. 한편, SPM은 배당체 이소플라본의 함량($1290.93{\mu}g/g$)이 높았으나, FSPM는 비당체 이소플라본의 함량($287.27-501.9{\mu}g/g$)이 높았다. BMK484 균주 FSPM의 경우 비당체 이소플라본인 daidzein, glycitein과 genistein 함량이 각각 240.2, 61.24과 $200.45{\mu}g/g$으로 가장 높았다. BMK484 균주 FSPM의 DPPH, ABTS와 hydroxyl 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}-glucosidase$와 pancreatic lipase 저해활성은 각 60.31, 88.10와 61.25 및 52.71와 39.37%로 비교적 우수하였다. 따라서 본 연구의 L. brevis들은 발효 콩-분말 두유에서 GABA 및 비당체 이소플라본을 동시에 강화할 수 있는 소재로서 사용될 수 있다.

• 대한화장품학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.391-400
• /
• 2015

본 연구에서는 마테(Ilex paraguariensis)로부터 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물을 제조하였고 이들 추출물/분획물에 대하여 항산화능을 평가하였다. 추출물 및 분획물의 수율은 건조분말 당 각각 32.0, 4.48 및 0.82%를 나타냈다. 1,1-Phenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 시험법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성과 루미놀 발광법을 이용한 총 항산화능을 평가하였다. 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 각각 8.83, 5.84 및 $6.05{\mu}g/mL$이었다. 추출물 및 분획물의 총항산화능($OSC_{50}$)은 모든 추출물이 비교 대조군으로 사용한 L-ascorbic acid ($1.72{\mu}g/mL$)과 유사한 항산화능을 나타냈으며. 50% 에탄올 추출물의 경우 $OSC_{50}$은 $1.03{\mu}g/mL$로 활성이 가장 큰 것으로 평가되었다. $^1O_2$로 유도된 세포 손상에 대한 보호 효과 실험에서 모든 추출물은 $10{\mu}g/mL$ 농도에서 비교 대조군인 (+)-${\alpha}$-tocopherol과 유의적으로 큰 세포 보호 활성(${\tau}_{50}$)을 나타내었다. 특히 아글리콘 분획물은 10 및 $50{\mu}g/mL$ 농도에서의 세포 보호 효과가 (+)-${\alpha}$-tocopherol 보다 약 5배나 크게 나타났다. 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획의 tyrosinase에 대한 저해 효과는 미백제로 알려진 알부틴과 유사하였다. 이상의 결과들은 마테 추출물이 항산화 및 항노화 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.7-18
• /
• 2018

본 연구는 발아된 고단백 콩(high protein soybeans, HPSs)으로부터 가바(GABA)와 비배당체 이소플라본(isoflavone aglycones)이 증가된 콩-분말 요구르트(SPY)를 제조하였다. 이를 위해 L. brevis로 발효 증자 고단백콩 발아체(FSHPS, 0-4 cm)를 72시간 발효하였다. 발효 고단백콩(FHPS), 0 cm 발효 증자 고단백콩 발아체(FSHPS-0), 1cm 발효 증자 고단백콩 발아체(FSHPS-1), 2cm 발효 증자 고단백콩 발아체(FSHPS-2) 및 4 cm 발효 증자 고단백콩 발아체(FSHPS-4)의 총 유리아미노산 함량은 각 79.53, 489.93, 877.55, 780.53 및 979.97 mg 이었다. 발효되지 않은 고단백콩 발아체(UFSHPS-1, 1 cm) 및 FSHPS-1의 글루탐산(GA) 및 GABA 함량이 각각 최고 100.31 mg/100 mL 및 101.60 mg/100 mL로 관찰되었다. 또한 FSHPS-1에서 가장 높은 DPPH(63.28%) 및 ABTS(73.28%) 라디칼 소거능을 보였다. 그러나 FSHPS-4에서 isoflavone aglycone 비율이 81.63%로 가장 높았다. 특히, FSHPS-1은 높은 가바 함량과 기능적 특성을 나타내어 두유 산업에 응용할 수 있을 것이다.