• Journal of Ginseng Research
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• 제46권6호
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• pp.750-758
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• 2022

Background: Mild cognitive impairment (MCI) is a transitional condition between normality and dementia. Ginseng is known to have effects on attenuating cognitive deficits in neurogenerative diseases. Ginsenosides are the main bioactive component of ginseng, and their protein targets have not been fully understood. Furthermore, no thorough analysis is reported in ginsenoside-related protein targets in MCI. Methods: The candidate protein targets of ginsenosides in brain tissues were identified by drug affinity responsive target stability (DARTS) coupled with label-free liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis. Network pharmacology approach was used to collect the therapeutic targets for MCI. Based on the above-mentioned overlapping targets, we built up a proteineprotein interaction (PPI) network in STRING database and conducted gene ontology (GO) enrichment analysis. Finally, we assessed the effects of ginseng total saponins (GTS) and different ginsenosides on mitochondrial function by measuring the activity of the mitochondrial respiratory chain complex and performing molecular docking. Results: We screened 2526 MCI-related protein targets by databases and 349 ginsenoside-related protein targets by DARTS. On the basis of these 81 overlapping genes, enrichment analysis showed the mitochondria played an important role in GTS-mediated MCI pharmacological process. Mitochondrial function analysis showed GTS, protopanaxatriol (PPT), and Rd increased the activities of complex I in a dose-dependent manner. Molecular docking also predicted the docking pockets between PPT or Rd and mitochondrial respiratory chain complex I. Conclusion: This study indicated that ginsenosides might alleviate MCI by targeting respiratory chain complex I and regulating mitochondrial function, supporting ginseng's therapeutic application in cognitive deficits.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권11호
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• pp.1660-1665
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• 2010

홍삼 파우치 제품의 성분 및 제조방법의 표준화를 위한 일환으로 국내 유통 중인 홍삼 파우치의 사포닌 함량 및 이화학적 특성을 분석하였다. 총 ginsenoside 함량은 5.5~185.7 mg/100 mL의 함량을 나타내었고 항암효과로 알려진 ginsenoside $Rg_3$, $Rg_2$, $Rh_1$과 $Rh_2$의 함량 분포는 $Rg_3$는 1.6~46.3 mg/100 mL, $Rg_2$는 미검출~22.0 mg/100 mL, $Rh_1$은 미검출~4.3 mg/100 mL, $Rh_2$는 미검출~20.4 mg/100 mL의 분포를 나타내었다. 항 당뇨 효과가 있는 ginsenoside $Rb_2$와 Re의 함량분포는 $Rb_2$는 미검출~10.8 mg/100 mL, Re는 미검출~7.0 mg/100 mL의 함량을 나타내었으며 그 밖의 사포닌 중 ginsenoside $Rb_1$는 미검출~25.2 mg/100 mL, Rc는 미검출~12.5 mg/100 mL, Rd는 미검출~11.3 mg/100 mL, Rf는 미검출~5.9 mg/100 mL, $Rg_1$는 미검출~4.4 mg/100 mL까지의 함량 분포를 보였다. 이화학적 특성 분석결과 총당함량은 226.6~3,102.9 mg/100 mL, 당도는 $1.4\sim9.5^{\circ}Bx$, 탁도는 82.2~100.0%, pH는 4.1~5.0의 범위를 나타내었다. 국내에서 수집한 홍삼 파우치 제품의 약 50%(21~24개 제품)가 ginsenoside $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Rd, Re, $Rg_1$이 미검출 되었으며, 각 제품별 사포닌 함량 차이가 매우 크게 나타나, 국내유통 중인 홍삼 제품에 대한 기준 설정 및 생산방법의 표준화가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제32권3호
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• pp.179-186
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• 2008

홍삼의 분말화가 홍삼성분의 추출에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위하여 기존의 홍삼동체로부터 유용성분을 추출하는 방법과 홍삼을 분말화하여 추출하는 방법을 비교 시험하였다. 서로 다른 입도분포를 가지는 3종의 홍삼분말 ($10{\sim}40$, $40{\sim}100$, 100 mesh 이상)을 제조한 후 원형홍삼 및 홍삼분말을 이용하여 48시간 추출실험을 한 결과 입도의 크기가 가장 큰 $10{\sim}40$ mesh 홍삼분말이 가장 높은 추출수율을 나타내었다. 특히 짧은 추출시간 (12시간)대에서 원형홍삼과 비교하여 큰 수율차이를 보였다. 홍삼의 분말화가 일반적인 연속추출방법에 미치는 영향을 조사하기 위하여 3차의 용매변경 연속추출방법(1차 추출: $70^{\circ}C$ 에탄올 12시간, 2차 추출: $70^{\circ}C$ 에탄올 12시간, 3차 추출: $70^{\circ}C$ 열수 12시간)을 이용하여 추출을 수행한 결과 3차 추출까지 끝낸 상태에서의 고형분 추출수율은 $10{\sim}40$ mesh 홍삼분말이 36.2%로서 원형삼의 29.9%에 비해 약 20% 이상의 수율 증가를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 홍삼분말 추출물내의 유용성분 분석결과 조사포닌, 총사포닌 모두 $10{\sim}40$ mesh 홍삼분말에서 추출수율이 가장 높은 것을 확인할 수 있었다. 특히 조사포닌의 경우 $10{\sim}40$ mesh 홍삼분말 추출물의 수율이 2.6%로서 원형삼 추출물의 1.77%보다 약 47% 높은 것을 확인할 수 있었다. HPLC를 이용한 사포닌 조성분석결과 모든 홍삼분말 추출물들이 비슷한 사포닌 조성을 나타낸 것으로 미루어 보아 분말화에 의한 사포닌 조성 변성은 일어나지 않은 것으로 판단되었다. 홍삼내의 다른 유용성분인 산성다당체의 경우에는 기존 원형홍삼에 비해 분말화된 홍삼들의 추출수율이 높아졌으며 가장 미세 분쇄된 100 mesh 이상의 홍삼분말에서 2.9%의 추출수율을 보여 원형삼 추출액의 1.37%에 비해 2배이상 높은 추출수율을 나타내었다. 본 결과는 추출공정에 분말화된 홍삼을 이용할 경우 추출시간의 단축 및 홍삼성분의 추출효율을 높일 수 있음을 시사하는 것으로 판단되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제23권1호
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• pp.13-20
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• 1999

사포닌 함량과 PD계 사포닌과 PT계 사포닌의 조성 비율이 상이한 사포닌 분획물 TS-1, TS-2, TS-3 즉 주종 ginsenoside의 총함량$(G-Rb_1,\;-Rb_2,\;-Rc,\;-Rd,\;G-Re,\;-Rf,\;-Rg_1)$은 각각 $41\%,40\%,62\%$이고, PD계 사포닌과 PT계 사포닌의 함유 조성비율(PD/PT)이 각각 1.55, 2.25, 2.61인 시료를 6년근 홍삼으로부터 추출 제조하여, 생체외 실험으로 음경해면체 절편에 대한 이완반응과 생체내 실험으로 사포닌분획물 투여에 따른 음경 해면체내압의 변화에 미치는 효과를 조사하였다. PHE에 의해 수축된 음경해면체 절편에 대한 이완 반응은 홍삼 사포닌은 각각 농도 의존적 이완작용을 보였으며, 음경 해면체평활근의 이완작용에 있어 각 분획물의 $ED_{50}$은 TS-1이 1.68, TS-2, 1.97, TS-3, 2.29 mg/ml서 TS-1이 가장 의의있게 낮았다. 이러한 홍삼 사포닌 분획물의 이완효과 기전은 음경 해면체평활근에 NO나 칼슘 및 칼륨 통로 등에 영향을 미쳐 복합적인 이완작용을 보이는 것으로 사료되었다. 흰쥐를 이용한 생체내 실험으로 홍삼 사포닌 투여에 따른 음경해면체내압의 변화 조사에서 각 사포닌 분획물은 농도의존적으로 해면체내압의 증가를 야기시켰다. 이들 해면체내압의 증가 정도는 TS-1이 가장 강하였고,TS-2,TS-3 순이었다. 이상의 결과로부터 홍삼의 사포닌 분획물은 음경해면체평활근의 이완작용과 내압의 증가에 영향을 미쳐 음경발기의 상승을 야기시키는 효과가 있으며 그 효과는 그 함유 조성에 따라 차별성이 있다는 것이 확인되었으므로 금후 주요 활성성분의 구명이 요망되고 있다.

• Applied Microscopy
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2009

사람에서의 PCO와 몇몇 측면에서 유사한, 실험적으로 유발된 다낭성난소(polycystic ovary, PCO)는 장기간 작용하는 estradiol valerate (EV)에 의해 유발된다. 랫드에서 스테로이드로 유발한 PCO 모델에서 홍삼 총사포닌의 역할에 대한 우리의 이전연구는 전침이 난소의 nerve growth factor (NGF) 농도를 조절하는 것을 검증하였다. 실제로 PCO와 관련된 난소 기능부전의 병리기전에서 신경성 요소의 관련성은 난소로의 교감신경유출(sympathetic outflow)의 증가로 인해 높아진다. 따라서 본 연구에서는 치료제로서의 GTS 투여가 PCO를 유발한 랫드에서 교감신경 활성을 조절할 것이라는 가설을 시험해보고자 하였다. 본 연구에서는 스테로이드로 유발한 PCO에 내재하고 있는 병태생리학적 과정과 연관된 NGF 단백질과 NGF mRNA를 분석함으로써 이루어졌다. PCO가 유발된 랫드에서 EV 대조군은 oil 대조군과 비교하였을 때 유의적으로 높은 NGF mRNA의 발현을 나타내었으며, GTS 투여군은 EV 대조군에 비해 유의적으로 낮은 NGF mRNA의 발현을 나타내었다. 그러나 NGF 단백질은 oil 대조군에 비해 EV 대조군과 GTS 투여군에서도 유의적인 변화를 발견할 수 없었다. 이러한 결과는 EV가 설치류에서 낭종 형성과 무배란을 유발하는 병리학적 단계의 구성요소일 수 있는 난소의 신경향성 단계(neurotrophic state)를 조절한다고 생각할 수 있다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권6호
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• pp.2453-2459
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• 2014

Ginsenoside Rg1 is one effective anticancer and antioxidant constituent of total saponins of Panax ginseng (TSPG), which has been shown to have various pharmacological effects. Our previous study demonstrated that Rg1 had anti-tumor activity in K562 leukemia cells. The aim of this study was designed to investigate whether Rg1 could induce apoptosis in TF-1/Epo cells and further to explore the underlying molecular mechanisms. Here we found that Rg1 could inhibit TF-1/Epo cell proliferation and induce cell apoptosis in vitro in a concentration and time dependent manner. It also suppressed the expression of EpoR on the surface membrane and inhibited JAK2/STAT5 pathway activity. Rg1 induced up-regulation of Bax, cleaved caspase-3 and C-PAPR protein and down-regulation of Bcl-2 and AG490, a JAK2 specific inhibitor, could enhance the effects of Rg1. Our studies showed that EpoR-mediated JAK2/STAT5 signaling played a key role in Rg1-induced apoptosis in TF-1/Epo cells. These results may provide new insights of Rg1 protective roles in the prevention a nd treatment of leukemia.

• Journal of Ginseng Research
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• 제44권6호
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• pp.757-769
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• 2020

Background: Panax quinquefolius and Panax notoginseng are widely used and well known for their pharmacological effects. As main pharmacological components, saponins have different distribution patterns in the root tissues of Panax plants. Methods: In this study, the representative ginsenosides were detected and quantified by desorption electrospray ionization mass spectrometry and high-performance liquid chromatography analysis to demonstrate saponin distribution in the root tissues of P. quinquefolius and P. notoginseng, and saponin metabolite profiles were analyzed by metabolomes to obtain the biomarkers of different root tissues. Finally, the transcriptome analysis was performed to demonstrate the molecular mechanisms of saponin distribution by gene profiles. Results: There was saponin distribution in the root tissues differed between P. quinquefolius and P. notoginseng. Eight-eight and 24 potential biomarkers were detected by metabolome analysis, and a total of 340 and 122 transcripts involved in saponin synthesis that were positively correlated with the saponin contents (R > 0.6, P < 0.05) in the root tissues of P. quinquefolius and P. notoginseng, respectively. Among them, GDPS1, CYP51, CYP64, and UGT11 were significantly correlated with the contents of Rg1, Re, Rc, Rb2, and Rd in P. quinquefolius. UGT255 was markedly related to the content of R1; CYP74, CYP89, CYP100, CYP103, CYP109, and UGT190 were markedly correlated with the Rd content in P. notoginseng.

• Molecules and Cells
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• 제21권1호
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• pp.52-62
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• 2006

In previous reports we demonstrated that ginsenosides, active ingredients of Panax ginseng, affect some subsets of voltage-dependent $Ca^{2+}$ channels in neuronal cells expressed in Xenopus laevis oocytes. However, the major component(s) of ginseng that affect cloned $Ca^{2+}$ channel subtypes such as ${\alpha}_{1C}$(L)-, ${\alpha}_{1B}$(N)-, ${\alpha}_{1A}$(P/Q)-, ${\alpha}_{1E}$(R)- and ${\alpha}_{1G}$(T) have not been identified. Here, we used the two-microelectrode voltage clamp technique to characterize the effects of ginsenosides and ginsenoside metabolites on $Ba^{2+}$ currents ($I_{Ba}$) in Xenopus oocytes expressing five different $Ca^{2+}$ channel subtypes. Exposure to ginseng total saponins (GTS) induced voltage-dependent, dose-dependent and reversible inhibition of the five channel subtypes, with particularly strong inhibition of the ${\alpha}_{1G}$-type. Of the various ginsenosides, $Rb_1$, Rc, Re, Rf, $Rg_1$, $Rg_3$, and $Rh_2$, ginsenoside $Rg_3$ also inhibited all five channel subtypes and ginsenoside $Rh_2$ had most effect on the ${\alpha}_{1C}$- and ${\alpha}_{1E}$-type $Ca^{2+}$ channels. Compound K (CK), a protopanaxadiol ginsenoside metabolite, strongly inhibited only the ${\alpha}_{1G}$-type of $Ca^{2+}$ channel, whereas M4, a protopanaxatriol ginsenoside metabolite, had almost no effect on any of the channels. $Rg_3$, $Rh_2$, and CK shifted the steady-state activation curves but not the inactivation curves in the depolarizing direction in the ${\alpha}_{1B}$- and ${\alpha}_{1A}$-types. These results reveal that $Rg_3$, $Rh_2$ and CK are the major inhibitors of $Ca^{2+}$ channels in Panax ginseng, and that they show some $Ca^{2+}$ channel selectivity.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제53권2호
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• pp.147-154
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• 2011

본 연구는 saponin 함유 식물 추출물을 이용하여 반추위 발효성상과 메탄생성에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 반추위액은 볏짚과 농후사료를 5:5 비율로 급여한 거세한우 2두의(체중: $803{\pm}0.5$ kg) 반추위 cannula를 통하여 채취하였다. 채취한 반추 위액은 buffer와 1:2 (V/V)의 비율로 혼합하여 배양액으로 사용하였으며, 15 ml 배양액에 옥수수 전분 0.2 g를 첨가하고, saponin 함유 식물 추출물 (비누풀, 오가피, 유카, 인삼 및 차나무)을 0.5% 첨가하여 $39^{\circ}C$에서 24시간동안 배양하였다. 반추위 발효성상에 있어서 pH 값은 배양 시간동안 모든 처리구가 대조구에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮게 나타났으며, 총 휘발성 지방산의 함량은 배양 12시간부터 모든 처리구에서 유의적 (p<0.05)으로 높았다. Acetate의 농도는 배양 6시간부터 처리구에서 낮았고, propionate의 농도는 높아 역의 관계를 나타내었다. 암모니아의 농도는 최종 발효시간인 24시간에 오가피와 유카추출물 처리구는 대조구와 비슷한 수준이었지만, 다른 처리구는 유의적(p<0.05)으로 낮았다. 반추위 protozoa의 수는 비누풀 추출물 처리구를 제외한 모든 처리구에서 대조구에 비해 유의적(p<0.05)으로 적었다. 총 가스 발생량은 배양 12시간부터 처리구에서 높은 경향이었지만, 메탄 발생량은 오가피와 비누풀 추출물 처리구를 제외한 나머지 처리구에서 낮게 나타났다. 따라서 본 시험 결과를 볼 때 saponin의 첨가에 의해 메탄 발생량이 감소하는 것은 반추위 protozoa의 감소에 의해 나타난 것으로 생각된다.