• Journal of Ginseng Research
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• 제44권4호
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• pp.570-579
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• 2020

Background: Many researchers reported that the various immune activities of red ginseng are due to acid polysaccharides. But, the exact structural characteristics of the acidic polysaccharide in red ginseng have not been fully elucidated. Therefore, we isolated the acidic polysaccharide from red ginseng and characterized the structural property of the active moiety of this polysaccharide, which contributes to the immunostimulatory activity of red ginseng. Methods: A polysaccharide (RGP-AP-I) was purified from red ginseng via size-exclusion chromatography using Sephadex G-100. Immunostimulatary activity of RGP-AP-I was investigated via anti-complementory and macrophage stimulatory activity. The structure of RGP-AP-I was characterized by HPLC, sugar composition, β-glucosyl Yariv reagent and methylation analysis. Results: Peritoneal macrophages stimulated using RGP-AP-I significantly augmented the production of various cytokines such as interleukin (IL)-6, IL-12, and tumor necrosis factor (TNF)-α. The primary structure of RGP-AP-I was elucidated by assessing its sugar composition and methylation analysis. RGP-AP-I is a 96 kDa acidic polysaccharide, and comprises nine different monosaccharides, which mainly include sugars such as rhamnose (Rha, 9.5%), galacturonic acid (GalA, 18.4%), galactose (Gal, 30.4%), and arabinose (Ara, 35.0%). RGP-AP-I exhibited an considerable reaction with the β-glucosyl Yariv reagent, revealing the presence of arabino-β-3,6-galactan. Methylation analysis indicated that RGP-AP-I comprises 21 different glycosyl linkages, such as 3-, 4-, 6- and 3,6-linked Galp; 5-linked Araf; 2,4-linked Rhap; and 4-linked GalAp, which are characteristics of rhamnogalacturonan I (RG-I). Conclusion: we assumed that the immunostimulatory activity of RGP-AP-I may be due to the RG-I structure, which comprises a main chain with a repeating linkage unit, [→2)-Rhap-(1→4)-GalAp-(1→] and three groups of side chains such as (1→5)-linked arabinan, (1→4)-linked galactan, and arabino-β-3,6-galactan, which branch at the C(O)4 positions of Rha residues in the main chain of RGP-AP-I.

• Journal of Ginseng Research
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• 제32권1호
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• pp.73-78
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• 2008

Red ginseng acidic polysaccharide (RGAP), isolated from Korean red ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer), has been shown to have a variety of biological functions such as immunostimulating and anti-tumor activities. In the present study, we investigated whether RGAP inhibited ligand-induced platelet aggregation. The washed platelet-rich plasma was prepared from male SD rats with successive centrifugation. The platelets $(10^8/ml)$ were preincubated with 1 mM of $CaCl_2$ for 2 min either in the presence or in the absence of RGAP $(10{\sim}50\;{\mu}g/ml)$ and were stimulated with collagen (2.5 ${\mu}g/ml$) and thrombin (0.1 U/ml). RGAP dose-dependently inhibited thrombin-induced platelet aggregation with $IC_{50}$ value of $26.2{\pm}2.0$ ${\mu}g/ml$. In collagen-induced platelet aggregation, RGAP inhibited the reaction with an $IC_{50}$ value of $31.5{\pm}3.0\;{\mu}g/ml$. RGAP potently suppressed the intracellular calcium ion, which was stimulated by thrombin (0.1 U/ ml). Among mitogen-activated protein kinase (MAPK) subtypes, the extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 and p38 MAPK were analyzed in the present study. RGAP inhibited the phosphorylation of ERK2 and p38 MAPK, which was activated by collagen (2.5 ${\mu}g/ml$). Finally, these results suggested that besides saponin fraction, RGAP take an important role in the preventive effect of Korean red ginseng against cardiovascular disease such as thrombosis and atherosclerosis.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.336-340
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• 2006

본 연구에서는 참당귀 현탁세포배양에 의한 면역 증강성 ECP의 생산을 증진시키기 위하여 배지교환식 배양을 수행하였으며, ECP의 분비를 촉진하는 초음파 처리와 Pluronic F-68의 영향을 조사하였다. 참당귀의 현탁세포배양시, 최대 세포생장은 6일째에 16.8 g DCW/L였고, ECP의 생산은 세포생장과 함께 증가하다가 8일째에 최고 0.9 g/L가 생산되었다. 식물세포 고농도배양법인 배지교환식 배양을 적용해, 초기 당 농토를 높이고 접종 후 5일부터 연속적으로 배지교환을 해주어 23.8 gDCW/L의 고농도의 현탁세포를 얻을 수 있었다. 초음파 처리 및 Pluronic F-68의 첨가는 참당귀 세포의 세포막의 투과성을 증진시켜 ECP의 생산성을 높임과 동시에 세포 내의 다당의 배지로의 배출을 유도한 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제19권6호
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• pp.744-750
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• 2009

토양에서 분리한 세포외 다당류 생산균주 PS-12는 형태학적, 생리학적, 화학적 분석에 의하여 Bacillus sp.에 속하는 균주로 동정되었으며, 분리균주 PS-12는 Bacillus sp. PS-12로 명명하였다. Bacillus sp. PS-127가 생산하는 세포외 다당류는 에탄올 침전, cetylpyridinium chloride (CPC) 침전과 gel permeation chromatography를 이용하여 정제하였으며, 정제된 다당류 PS-12의 당조성은 glucose, mannose, galactose와 fucose가 7:3.2:2:1의 몰비로 구성되어있었다. Bacillus sp. PS-12로부터 분리된 다당류 PS-12를 이용하여 면역증강효과를 확인하였다. TNF-${\alpha}$ 및 lL-6 측정은 RAW264.7 대식세포주를 사용하였으며 cytokine 정량을 위하여 ELISA kit를 이용하였다. RAW264.7 세포주에 대한 PS-12의 세포독성을 확인하기 위하여 세포독성이 10% 미만을 나타내는 농도인 2 ${\mu}g$/ml을 PS-12의 최대농도로 측정하였다. PS-12는 ${\mu}g$/ml에서 TNF-${\alpha}$를 정상세포보다 50배 이상 높은 수치로 생산하였다. 또한 lL-6의 생산을 농도 의존적으로 증가시켰다. 이러한 결과로부터 PS-127가 면역세포에 대해 세포독성을 거의 나타내지 않는 농도에서 대식세포로부터 TNF-${\alpha}$와 11-6의 cytokine 생산을 함으로써 면역증강효과를 나타낸다는 것을 확인하였다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.479-482
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• 2001

참당귀 현탁세포배양시 생산되는 ECP는 세포벽을 가수분해하는 효소를 첨가할 경우 그 생산이 증진됨을 확인하였다. Pectinase의 경우 최대 0.97 g/L로 1.39 배, Pectinex의 경우 최대 1.04 g/L로 1.35 배 증진시켰다. Pectinase는 세포벽의 fragment를 방출시켜 세포의 생장과 ECP 생산을 증가시키는 것으로 판단된다. Pectinex는 저농도 (1 FDU U/L)로 처리하였을 경우 세포의 생장과 ECP 생산을 증가시켰다. 고농도로 갈수록 생장에 저해될 만큼의 fragment를 방출시켜 세포의 크기가 작아지면서 생산되는 ECP의 양은 증가되는 것으로 여겨진다. 따라서 세포벽을 가수분해하는 효소는 ECP 생산에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제49권4호
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• pp.343-348
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• 2006

본 연구에서는 매생이 열수추출물의 항암 및 면역 활성을 알아보기 위하여 적정 추출 및 정제조건, 당 조성, 암세포독성, sarcoma-180 성장저지 효과, 백혈구수 변화, 보체계 활성, 장관 면역 활성, 경구독성 등을 검토하였다. 매생이 보체계 활성물질은 $100^{\circ}C$의 물로 3시간 동안 추출하여 4배량의 주정으로 24시간 침전시킨 다음 투석 및 한외여과하여 분자량 300kDa 이상의 고분자 물질을 분리정제 하였으며 당 조성은 xylose 19.01%, fucose 15.29%, mannose 4.23%, galactose 7.92%로 나타났다. In vitro에서 매생이 보체계 활성물질의 인체 암세포에 대한 독성은 고농도($10-30{\mu}g/ml$)에서만 경미하게 나타났으며, in vivo시험에서는 매생이 추출물의 투여로 마우스 고형암의 성장이 대조군에 비하여 40.13-59.42%가 저해되었다. 그러나 수명 연장율은 실험군간에 통계적 유의차가 없었다. 정제한 매생이 추출물을 마우스의 복강에 투여한 결과, 혈중 백혈구수가 대조군에 비하여 20mg/kg 투여군 39%, 50mg/kg 투여군 70%, 100mg/kg 투여군 83%가 증가하는 것으로 나타났으며, 면역과 관련이 있는 간장, 비장, 흉선의 중량이 증가하였다. 매생이 추출물을 마우스에 경구투여하고 분변으로 배출되는 IgA 항체의 양을 측정한 결과, 대조군이 $2,092{\pm}123.0{\mu}g/mg$인 데에 비하여 매생이 추출물 투여군은 $2,454{\pm}113.8-2,670{\pm}133.1{\mu}g/mg$로 높게 나타났다. 매생이로부터 추출한 면역증강물질은 마우스에 대한 급성독성을 측정한 결과, 체중 1kg당 2,000mg 투여 시 까지도 독성을 나타내지 않아 인체에도 무해할 것으로 사료되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.95-103
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• 2008

Mushrooms are regarded as one of the well-known foods and biopharmaceutical materials with a great deal of interest. Polysaccharide ${\beta}$-glucan is the major component of mushrooms that displays various biological activities such as antidiabetic, anticancer, and antihyperlipidemic effects. In this study, we compared the immunostimulatory potency of polysaccharide fractions, prepared from liquid culture of pine-mushroom Tricholoma matsutake, with a potent immunogen lipopolysaccharide (LPS), and their molecular mechanisms on the functional activation of macrophages. We found that fraction II (TMF-II) was able to comparably upregulate or highly enhance the phenotypic functions of macrophages such NO production and cytokine (IL-$1{\beta}$, IL-6, IL-12, and TNF-${\alpha}$) expression, to LPS. TMF-II triggered the phosphorylation of $I{\kappa}B{\alpha}$, a critical step for NF-${\kappa}B$ activation and translocation. Of the upstream signaling enzymes tested, Src and Akt were thought to be the responsible upstream signaling components in induction of NO production, although TMF-II strongly upregulated the phosphorylation of all MAPK pathways. Therefore, our data suggest that T. matsutake-derived ${\beta}$-glucan may exert its immunostimulating activities with similar potency to LPS via activation of multiple signaling pathways linked to NF-${\kappa}B$ activation.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.278-285
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• 2019

Tomato (Lycopersicon esculentum) is widely known for its beneficial effects on human health. To investigate the beneficial effects of polysaccharides from cherry tomato, cherry tomato polysaccharides (CTP) were prepared, the component sugars were analyzed, and the immunomodulatory activities in RAW 264.7 macrophages were assessed. CTP mainly contained arabinose (Ara) and galactose (Gal), suggesting that CTP might be enriched with an arabinogalactan (AG) moiety. The Ara and Gal present in CTP are likely components of AG-II (35.4%), namely $arabino-{\beta}-(3,6)-galactan$. To investigate the immunomodulatory activity of CTP, cytokine levels and iNOS2, COX-2, and $NF-{\kappa}B$ protein levels were analyzed, and $NF-{\kappa}B$ nuclear translocation and phagocytosis were observed by immunofluorescence. CTP significantly increased the levels of $TNF-{\alpha}$, MCP-1, and IL-6. CTP also increased iNOS2 and COX-2 expression as well as $NF-{\kappa}B$ nuclear translocation in RAW 264.7 cells. CTP significantly stimulated phagocytosis activity. These results showed that CTP stimulates macrophage activity, which can boost the innate immune response. CTP with high AG-II content could be used as a prebiotic to strengthen immunity.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.263-271
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• 2019

적양배추 유래물의 면역 활성 및 항전이 활성을 평가하기 위하여 적양배추 유래 열수추출물 RCW 및 조다당 RCP를 분리하였다. RCW는 중성당이 60%의 높은 비율로 검출되었으며, 이중 Glc가 28.2%로 구성되어 있었으며, RCP는 중성당과 산성당이 각각 40.0% 및 58.9%로 이루어져 있으며, 구성당 분석 결과, Ara(27.5%)와 Gal (17.2%)가 높은 비율로 검출되었다. RCW와 RCP는 정상세포 및 암 세포에 대한 어떠한 독성도 나타나지 않았으며, 오히려 정상세포에서는 약간의 증식능이 확인되었다. 또한 대식세포 자극을 통한 cytokine 분비능을 측정한 결과, RCW는 IL-6, IL-12 및 $TNF-{\alpha}$ 생산능은 어떠한 농도에서도 확인되지 않았으며, $1000{\mu}g/mL$ 고농도에서 NO 생산능이 확인되었다. 반면에 RCP는 $8{\mu}g/mL$의 저농도에서도 IL-6, IL-12, $TNF-{\alpha}$ 및 NO의 생산능이 확인되었다. 높은 cytokine 생산능을 나타낸 RCP의 NK 세포 활성 및 항전이 활성을 측정한 결과, RCP를 $1000{\mu}g/mouse$농도로 정맥투여할 경우, NK 세포를 무처리군 대비 최대 12배 활성화 시키는 것으로 확인되었으며, 47.3%의 항전이 활성이 확인되었다. 적양배추 유래 면역 활성 다당의 구조를 추정하기 위하여 ${\beta}-Glucosyl$ Yariv reagent와의 반응성을 검토한 결과, RCP $1000{\mu}g/mL$에는 약 9.7%의 $arabino-{\beta}-3,6-galactan$이 검출되었다. 본 결과로부터 적양배추에는 $arabino-{\beta}-3,6-galactan$을 일부 함유하는 RG-I 형태의 다당으로 존재하며, 이들에 의해 강력한 면역 증진 활성이 나타나는 것이라 결론지을 수 있었다.

• 대한의생명과학회지
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• 제20권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Ginsan, polysaccharide isolated from the root of Panax ginseng C.A. Meyer, has been shown to be a potent immunomodulator, producing several cytokines and stimulating lymphoid cells to proliferate. In this study, ginsan was orally inoculated into BALB/c mice up to 39 days and the activity of immune cells containing macrophages and T cells was analyzed. Moreover, the production of cytokines, e.g., tumor necrotic factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), interferon-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), GM-CSF and IL-12 was also analyzed. In results, the phagocytosis of macrophages was increased. About 13% cytotoxicity of NK cells was observed in 22 days and 29 days of administration. But, oral administration did not highly affect the proliferation of T cells. In cytokine analysis, 150 mg/kg and 300 mg/kg at 22 days and 29 days showed three times more increase in TNF-${\alpha}$ than the controls. IFN-${\gamma}$ showed 1.07 and 1.16 times more increase at 150 mg/kg and 300 mg/kg over 22 days, respectively more than the controls. 32 days of 150 mg/kg and 300 mg/kg induced GM-CSF of about 1.3 times more than the controls. IL-12 was not induced in samples more than the controls. Ginsan could be a potential immunostimulator. Therefore, our study suggests that it can be adapted as an immunostimulator that requires a relatively short oral administration.