Background: Ginsenoside Rh2 (G-Rh2) is a ginseng saponin that is widely investigated because of its remarkable antitumor activity. However, the molecular mechanism by which (20S) G-Rh2 triggers its functions and how target animals avoid its cytotoxic action remains largely unknown. Methods: Phage display was used to screen the human targets of (20S) G-Rh2. Fluorescence spectroscopy and UV-visible absorption spectroscopy were used to confirm the interaction of candidate target proteins and (20S) G-Rh2. Molecular docking was utilized to calculate the estimated free energy of binding and to structurally visualize their interactions. MTT assay and immunoblotting were used to assess whether human serum albumin (HSA), bovine serum albumin (BSA), and bovine serum can reduce the cytotoxic activity of (20S) G-Rh2 in HepG2 cells. Results: In phage display, (20S) G-Rh2-beads and (20R) G-Rh2-beads were combined with numerous kinds of phages, and a total of 111 different human complementary DNAs (cDNA) were identified, including HSA which had the highest rate. The binding constant and number of binding site in the interaction between (20S)-Rh2 and HSA were $3.5{\times}10^5M^{-1}$ and 1, and those in the interaction between (20S) G-Rh2 and BSA were $1.4{\times}10^5M^{-1}$ and 1. The quenching mechanism is static quenching. HSA, BSA and bovine serum significantly reduced the proapoptotic effect of (20S) G-Rh2. Conclusion: HSA and BSA interact with (20S) G-Rh2. Serum inhibited the activity of (20S) G-Rh2 mainly due to the interaction between (20S) G-Rh2 and serum albumin (SA). This study proposes that HSA may enhance (20S) G-Rh2 water solubility, and thus might be used as nanoparticles in the (20S) G-Rh2 delivery process.
The purpose of this study was to develop a new ginseng (Panax ginseng) flower buds extract with the high concentration of ginsenoside Rg3, Rg5, Rk1, Rh1 and F4, the Red ginseng special component. Chemical transformation from the ginseng saponin glycosides to the prosapogenin was analyzed by the HPLC. The ginseng flower buds were processed at the several treatment conditions of the ultrasonication (Oscillator 600W, Vibrator 600W) and vinegar (about 14% acidity). The result of UVGFB-480 was the butanol fraction of ginseng flower buds that had been processed with ultrasonication and vinegar for 480 minutes gained the highest amount of ginsenoside Rg5 (3.548%), Rh1 (2.037%), Rk1 (1.821%), Rg3 (1.580%) and F4 (1.535%). The ginsenoside Rg5 of UVGFB-480 was found to contain 14.3 times as high as ginseng flower buds extracts (GFB, 0.249%).
Objectives: The aim of this experiment is to provide an objective differentiation of cultivated ginseng, mountain ginseng through component analysis, and to know the change of gin senoside components in the process of heating and fermentation Methods: Comparative analyses of ginsenoside $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Rd, Re, Rf, $Rg_1$, $Rg_3$, $Rh_1$, and $Rh_2$, from the cultivated ginseng 4 and 6 years, and mountain cultivated ginseng were conducted using HPLC (High Performance Liquid Chromatography, hereafter HPLC). And the same analyses were conducted in the process of heating and fermentation using mixed Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium lactis for 7 days. Results: The change of ginsenosides to the process of red ginseng and fermentation, cultivated ginseng and mountain cultivated ginseng were showed another results. Mountain ginseng showed a lot of change compared with cultivated ginsengs. In the 7 days of fermentation, mountain ginseng showed that ginsenoside $Rg_1$, $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, and Rd were decreased and increased ginsenoside Re, Rf, $Rg_3$ and $Rh_1$ were increased compared with cultivated ginseng Conclusions: It seemed that ginsenosides of mountain cultivated ginseng was better resolved than cultivated ginseng because the difference of structure or distribution of ginsenosides in the condition of fermentation.
This study compared the contents of ginsenoside according to the extract conditions of red ginseng to provide basic information for developing functional food using red ginseng. According to the result, the content of crude saponin was highest in 72 hours of extraction at $82^{\circ}C$ (RG-823). The content of prosapogenin (ginsenoside $Rh_1,\;Rh_2,\;Rg_2,\;Rg_3$) was highest in 48 hours of extraction, and followed by 72 and 24 hours at $82^{\circ}C$. And at $93^{\circ}C$ the prosapogenin contents were highest in the order of 48 hours, and next in 24 and 72 hours. In addition, ginsenoside $Rb_1,\;Rb_2$ Rc and Re were not detected in 72 hours of extraction at $93^{\circ}C$ (RG-933) presumedly due to hydrolysis, but ginsenoside Rd, Rf and $Rg_1$ were detected as long as 72 hours of extraction. These results show that protopanaxatriol group is relatively more resistant to heat than protopanaxadiol group.
Baek, Seung-Hoon;Shin, Byong-kyu;Kim, Nam Jae;Chang, Sun-Young;Park, Jeong Hill
Journal of Ginseng Research
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제41권3호
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pp.233-239
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2017
Background: Nephrotoxicity is the major side effect in cisplatin chemotherapy. Previously, we reported that the ginsenosides Rk3 and Rh4 reduced cisplatin toxicity on porcine renal proximal epithelial tubular cells (LLC-PK1). Here, we aimed to evaluate the protective effect of ginsenosides Rk3 and Rh4 on kidney function and elucidate their antioxidant effect using in vitro and in vivo models of cisplatin-induced acute renal failure. Methods: An enriched mixture of ginsenosides Rk3 and Rh4 (KG-KH; 49.3% and 43.1%, respectively) was purified from sun ginseng (heat processed Panax ginseng). Cytotoxicity was induced by treatment of $20{\mu}M$ cisplatin to LLC-PK1 cells and rat model of acute renal failure was generated by single intraperitoneal injection of 5 mg/kg cisplatin. Protective effects were assessed by determining cell viability, reactive oxygen species generation, blood urea nitrogen, serum creatinine, antioxidant enzyme activity, and histopathological examination. Results: The in vitro assay demonstrated that KG-KH ($50{\mu}g/mL$) significantly increased cell viability (4.6-fold), superoxide dismutase activity (2.8-fold), and glutathione reductase activity (1.5-fold), but reduced reactive oxygen species generation (56%) compared to cisplatin control cells. KG-KH (6 mg/kg, per os) also significantly inhibited renal edema (87% kidney index) and dysfunction (71.4% blood urea nitrogen, 67.4% creatinine) compared to cisplatin control rats. Of note, KG-KH significantly recovered the kidney levels of catalase (1.2-fold) and superoxide dismutase (1.5-fold). Conclusion: Considering the oxidative injury as an early trigger of cisplatin nephrotoxicity, our findings suggest that ginsenosides Rk3 and Rh4 protect the kidney from cisplatin-induced oxidative injury and help to recover renal function by restoring intrinsic antioxidant defenses.
This study compared the contents of ginsenosides depending on steaming conditions of red ginsengs to provide basic information for developing functional foods using red ginsengs. The red ginseng steamed eight times at $98^{\circ}C$ ranked atop the amounts of prosapogenins ever detected in red ginsengs (ginsenoside $Rg_2$, $Rg_3$, $Rg_5$, $Rg_6$, $Rh_1$, $Rh_4$, $Rk_1$, $Rk_3$, $F_1$, $F_4$, 1.15%) among red ginsengs steamed more than twice. When steamed eight times at $98^{\circ}C$, 2.7 times as much prosapogenins such as ginsenosides $Rg_2$, $Rg_3$, $Rg_5$, $Rg_6$, $Rh_1$, $Rh_4$, $Rk_1$, $Rk_3$, $F_1$, and $F_4$ as those steamed just once at $98^{\circ}C$ was collected. In addition, the red ginsengs steamed eight times at $98^{\circ}C$ contained more amounting ginsenoside $Rg_3$ (0.28%) than that in the red ginseng steamed several times at random. Accordingly, it is recommendable that red ginsengs steamed 8 times, which proved to be the optimal steaming condition, be used rather than those steamed 9 times (black ginsengs), in order to develop red ginseng products of high prosapogenin concentration and high functions.
This study was performed to enhance contents of low molecular ginsenoside using steaming and fermentation process in low quality fresh ginseng. For increase in contents of Rg2, Rg3, Rh2 and CK in low quality fresh ginseng, a steaming process was applied at $90^{\circ}C$ for 12 hr which was followed by fermentation process at Lactobacillus rhamnosus HK-9 incubated at $36^{\circ}C$ for 72 h. The contents of ginsenoside Rg1, Rb1, Rc, Re and Rd were decreased with the steaming associated with fermentation process but ginsenoside Rg2, Rg3, Rh2 and CK increased after process. It was found that under the steaming associated with fermentation process, low molecule ginsenosides such as Rg2, Rg3, Rh2 and CK were increased as 3.231 mg/g, 2.585 mg/g and 1.955 m/g and 2.478 mg/g, respectively. In addition, concentration of benzo[${\alpha}$]pyrene in extracts of the low quality fresh ginseng treated by the complex process was 0.11 ppm but it was 0.22 ppm when it was treated with the steaming process. This result could be caused by that the most efficiently breakdown of 1,2-glucoside and 1,4-glucoside linkage to backbone of ginsenosides by steaming associated with fermentation process. This results indicate that steaming process and fermenration process can increase in contents of Rg2, Rg3, Rh2 and CK in low quality fresh ginseng.
홍삼 제조공정을 단순화하면서 효율적으로 유효성분을 증대시키기 위해서 4년근 수삼을 구입하여 깨끗이 수세한 후 $96-98^{\circ}C$에 3시간 정도 수증기로 증삼한 후 30시간 정도 열풍건조하여 홍삼제조를 위한 간이법을 개발하였다. 제조한 홍삼으로부터 홍삼엑스($60^{\circ}$ brix 이상)를 제조하였으며 홍삼엑스의 추출수율은 60% 이상이었다. 간이법으로 제조한 홍삼을 재료로 하여 농축한 홍삼엑스의 사포닌 함량을 조사하기 위해서 HPLC를 이용하여 총 사포닌(total saponin)을 분석하였다. 그 결과 PD계 사포닌 중 암세포전이억제효과와 평활근이완작용이 탁월한 ginsenoside-Rg3에는 H사에 비하여 2배 이상 검출되었으며, 간상해 억제작용과 혈소판 응집억제작용이 있는 것으로 알려진 ginsenoside-Rh1종의 경우 3배 이상 검출이 되었다.
Objectives The aim of this experiment is to provide an differentiation of ginseng, red ginseng, cultivated wild ginseng(CWG), and red wild ginseng(RWG) through component analysis using HPLC(High Performance Liquid Chromatography, hereafter HPLC). Methods Comparative analyses of ginsenoside $Rg_3$, ginsenoside $Rh_2$, and ginsenosides $Rb_1$ and $Rg_1$ of various ginsengs were conducted using HPLC. Results 1. CWG was relatively heat-resistant and showed slow change in color during the process of steaming and drying, compared to cultivated ginseng. 2. Ginsenoside $Rg_3$ was not detected in cultivated ginseng and CWG, whereas it was high in red ginseng and RWG. Ginsenoside $Rg_3$ was more generated in red ginseng than in RWG. 3. Ginsenoside $Rh_2$ appreared during steaming and drying of cultivated ginseng, whereas it was more increased during steaming and drying of CWG. 4. Ginsenoside $Rg_1$ content was more increased during steaming and drying of cultivated ginseng, whereas it was more decreased during steaming and drying of CWG. 5. Ginsenoside $Rb_1$ content was increased about 500% during steaming and drying of cultivated ginseng, whereas it was increased about 30% during steaming and drying of CWG, indicating that ginsenoside $Rb_1$ was more generated in red ginseng than in RWG. 6. Ginsenoside $Rg_3$ content was higher, whereas ginsenoside $Rg_1$ content was lower in 11th RWG than in 9th RWG, indicating that ginsenoside $Rg_3$ content was increased and $Rg_1$ content was decreased as steaming and drying continued to proceed. Ginsenoside $Rh_2$ and $Rb_1$ contents began to be increased, followed by decreased after 9th steaming and drying process. Conclusions Above experiment data can be an important indicator for the dentification of ginseng, red ginseng, CWG, and RWG. And the following studies will be need for making good product using CWG.
The present study was conducted to investigate the ginsenoside profiles of the main root, root hair, and leaf of ginseng in order to demonstrate their possible application in medicine. The total ginsenoside content of the leaf was up to 12 times than that in the main root, and the content of protopanaxadiol groups was higher than that of protopanaxatriol groups in all the samples. The leaf was shown to contain high amounts of ginsenosides Rb3 and Rh1, whereas the main root contained large amounts of ginsenosides Rb1 and Rc. Moreover, Rb2, Rb3, and Rg1 were only detected in the root hair, leaf, and main root, respectively. The ginsenoside Re content of Panax ginseng leaf and root hair was 2.6~4 times higher than that of the main root. Therefore, the results indicate that the ginsenoside content of Panax ginseng is higher in the leaf and root hair, and lower in the main root.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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