• 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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• 제47권4호
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• pp.593-603
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• 2023

Background: Korean Red Ginseng is a major source of bioactive substances such as ginsenosides. Efficacy of red ginseng extract (RGE), which contains not only saponins but also various non-saponins, has long been studied. In the water-soluble component-rich fraction of RGE (WS), a byproduct generated in the process of extracting saponins from the RGE, we identified previously unidentified molecules and confirmed their efficacy. Methods: The RGE was prepared and used to produce WS, whose components were isolated sequentially according to their water affinity. The new compounds from WS were fractionized and structurally analyzed using nuclear magnetic resonance spectroscopy. Physiological applicability was evaluated by verifying the antioxidant and anti-inflammatory efficacies of these compounds in vitro. Results: High-performance liquid chromatography confirmed that the obtained WS comprised 11 phenolic acid and flavonoid substances. Among four major compounds from fractions 1-4 (F1-4) of WS, two compounds from F3 and F4 were newly identified in red ginseng. The analysis results show that these compound molecules are member of the maltol-structure-based glucopyranose series, and F1 and F4 are particularly effective for decreasing oxidative stress levels and inhibiting nitric oxide secretion, interleukin (IL)-1β and IL-6, and tumor necrosis factor-α. Conclusion: Our findings suggest that a few newly identified maltol derivatives, such as red ginseng-derived non-saponin in the WS, exhibit antioxidant and anti-inflammatory effects, making them viable candidates for application to pharmaceutical, cosmetic, and functional food materials.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제25권1호
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• pp.155-163
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• 2018

본 연구는 고온 고압의 autoclaving 조건에서 2시간 내외로 증삼한 인삼과 그 용출액으로 2단계 열풍건조법으로 제조한 홍삼을 분말로 하여 그 열수추출물에 대한 이화학적 특성을 조사하였다. 즉 시료로 사용한 홍삼의 제조는 고온 고압으로 증삼한 용출액을 건조시 증삼 표면에 바르고 건조하여 외형이 흑삼 모양으로 변하였다. 홍삼 분말로부터 열수추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총당, 산성다당체, 조사포닌 등의 함량을 분석하고, 색차계와 전자코를 이용하여 향미 성분을 측정하였다. Autoclave를 이용한 홍삼 열수추출물(ARG)의 총 폴리페놀 함량은 9.06 mg GAE/g, 총 플라보노이드 3.38 mg NE/g, 총당 35.22 g/100 g, 산성다당체 10.90 g/100 g, 조사포닌 10.22 g/100 g으로 나타났다. 본 홍삼제조법에 의해 얻어진 홍삼을 이용한 열수추출물은 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 조사포닌 등의 최종 함량이 다른 홍삼 제조법에 비해 높게 나타났으며, 고온 고압으로 단시간에 얻은 증삼액인 용출액은 진세노사이드 조성이 다양하였다. Rb1을 포함한 인삼의 주요 진세노사이드 총 함량은 ARG에서 가장 낮은 10.69 mg/g으로 나타났으며 가공 조건이 홍삼 특유의 진세노사이드로의 전환에 영향을 주었다. Autoclave로 얻어진 홍삼 및 용출액은 홍삼성분의 저분자량으로의 변환을 통해 색의 강화 등 향미성분이 개선되어 식품 뿐만 아니라 비식품의 소재 및 제품을 위한 수요가 기대된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권2호
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• pp.302-310
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• 2023

Background: The most common type of dementia, Alzheimer's disease (AD), is marked by the formation of extracellular amyloid beta (Aβ) plaques. The impairments of axons and synapses appear in the process of Aβ plaques formation, and this damage could cause neurodegeneration. We previously reported that non-saponin fraction with rich polysaccharide (NFP) from Korean Red Ginseng (KRG) showed neuroprotective effects in AD. However, precise molecular mechanism of the therapeutic effects of NFP from KRG in AD still remains elusive. Methods: To investigate the therapeutic mechanisms of NFP from KRG on AD, we conducted proteomic analysis for frontal cortex from vehicle-treated wild-type, vehicle-treated 5XFAD mice, and NFP-treated 5XFAD mice by using nano-LC-ESI-MS/MS. Metabolic network analysis was additionally performed as the effects of NFP appeared to be associated with metabolism according to the proteome analysis. Results: Starting from 5,470 proteins, 2,636 proteins were selected for hierarchical clustering analysis, and finally 111 proteins were further selected for protein-protein interaction network analysis. A series of these analyses revealed that proteins associated with synapse and mitochondria might be linked to the therapeutic mechanism of NFP. Subsequent metabolic network analysis via genome-scale metabolic models that represent the three mouse groups showed that there were significant changes in metabolic fluxes of mitochondrial carnitine shuttle pathway and mitochondrial beta-oxidation of polyunsaturated fatty acids. Conclusion: Our results suggested that the therapeutic effects of NFP on AD were associated with synaptic- and mitochondrial-related pathways, and they provided targets for further rigorous studies on precise understanding of the molecular mechanism of NFP.

• Journal of Ginseng Research
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• 제45권3호
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• pp.456-463
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• 2021

Background: Keratinocytes form a physical barrier and act as an innate immune cell in skin. Keratinocytes secrete pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-1β, resulting from inflammasome activation when exposed to ultraviolet (UV) irradiation. Korean Red Ginseng extracts (RGE) have been well-studied as modulators of inflammasome activation in immune cells, such as macrophages. In the study, we elucidated the role of RGE on the UV-mediated inflammasome activation in keratinocytes compared with that in macrophages. Methods: Human skin keratinocyte cells (HaCaT), human epidermal keratinocytes (HEK), human monocyte-like cells (THP-1), and mouse macrophages were treated with RGE or a saponin fraction (SF) or non-saponin fraction (NS) of RGE before and after UV irradiation. The secretion levels of IL-1β, as an indicator of inflammasome activation, were analyzed. Results: The treatment of RGE or SF in macrophages after UV irradiation inhibited IL-1β secretion, but similar treatment in HaCaT cells did not. However, the treatment of RGE or SF in HaCaT cells in the presence of poly I:C, a toll-like receptor (TLR) 3 ligand, before UV exposure elicited the inhibition of the IL-1β secretion. The inhibition was caused by the disruption by RGE or SF of the TLR mediating up-regulation of the pro-IL-1β and NLRP3 genes during the priming step. Conclusion: RGE and its saponins inhibit IL-1β secretion in response to UV exposure in both keratinocytes and macrophages. In particular, RGE treatment interrupted only the priming step in keratinocytes, although it did attenuate both the priming and activation steps in macrophages.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권3호
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• pp.363-369
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• 2003

홍삼 분쇄의 신 가공 기술로서 비충격 분쇄방식인 cell cracker의 공장 적용 가능성을 제시하고 홍삼분말의 품질고급화에 기초자료로 활용하고자 기존의 충격 분쇄방식 인 hammer mill과 cell cracker에 의한 분쇄방식으로 홍삼분말을 제조한 후 이화학적 특성을 조사한 결과, 수분함량의 경우 hammer mill로 분쇄한 홍삼분말은 3.16%로 cell cracker로 분쇄한 홍삼분말 6.30%보다 현저하게 낮게 나타나 현행 식품 공전에서는 홍삼분말의 수분함량을 8%이하로 규정하고 있어 cell cracker에 의한 분쇄가 수율제고라는 측면에서는 보다 경제적인 분쇄방법으로 판단된다. 그 외 cell cracker로 분쇄한 경우 조단백질, 총당, 산성다당체가 약간 높게 나타났으나 큰차는 없었으며, 조지방, 환원당, 조섬유, 회분함량은 hammer mill로 분쇄했을시 약간 높게 나타났으나 큰 차이는 없었다. 총 지방산 함량을 비교해볼 때 hammer mill로 분쇄한 시료는 87.90%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 87.50%로 큰 차이를 보이지 않았다. 총 아미노산 함량을 조사한 결과 hammer mill로 분쇄한 시료는 670.96mg%이고 cell cracker로 분쇄한 시료는 676.50mg%이었으며, 필수아미노산의 경우도 각각 212.25 mg%와 206.25 mg%로 조사되어 거의 차이를 나타내지 않았다. Total ginsenosides 경우 hammer mill로 분쇄한 시료는 1.263%였으나 cell cracker로 분쇄한 시료는 1.311%로 약간 높게 나타났다. 그 외에 유리당 및 무기성분 등에서도 큰 차이를 보이지 않았다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제29권1호
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• pp.1-18
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• 2005

인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)은 가공방법fl 따라 크게 백삼과 홍삼으로 분류된다. 가공 공정 면에서 홍삼은 생 인삼(수삼)을 그대로 건조한 백삼과는 다르게 일정한 온도조건 하에서 수증기로 쪄서 건조 한 인삼으로 두 종류의 인삼간에는 열처리 공정에 차이점이 있다. 품질 안정성 면에서 홍삼은 열처리과정에서 효소의 불 활성화와 자체 항산화 물질의 증가로 저장성이 양호하고, 호화전분이 되어 끓일 때 내용성분이 잘 우러나오고 소화 흡수도 양호한 것으로 여겨진다. 성분 면에서 홍삼제조 시 열처리(steaming처리)와 가수분해 반응에 의해 화학성분의 구조적 변환이 일어나 홍삼특유의 암세포증식억제 활성 성분인 $ginsenosides-Rh_2,\;-Rh_4,\;-Rs_3,\;-Rs_4,\;-Rg_5$, 암세포 전이 억제 및 혈관확장 효과 등을 나타내는 $ginsenoside-Rg_3$ 등이 생성된다는 것이 밝혀졌다. 또한 비사포닌계 생리활성물질로 암세포 증식억제 활성을 가진 polyacetylenic alcobol의 구조적 변환에 의해 panaxytriol 등이 생성되고, 그리고 maillard 반응 생성물로 항산화 활성 성분인 maltol과 당과 아미노산이 결합된 아미노산 유도체인 arginyl-fructsyl-glucose등이 생성된다. 한편 홍삼과 백삼 및 이들 제품의 수출과 관련하여 각 수출 대상국의 진세노사이드 수준의 품질관리기준에 대한 충분한 분석화학적 정보의 확보가 필요하며, 금후 이에 적합한 품질기준의 설정 보완이 필요할 것이다. 특히 홍삼의 경우 찌는 온도와 시간의 장단에 따라, 또는 그 농축액 제조 시 추출 및 농축 조건(온도와 시간)에 따라 인삼의 품질 지표 성분으로 이용되고 있는 ginsenosides를 비롯한 상당한 성분의 변환이 일어날 수 있으므로 이를 고려한 품질관리방법의 고안이 필요할 것으로 사료된다. 효능 면에서 홍삼과 백삼의 차별성에 대해서는 in vitro 혹은 in vivo 시험에서 노화억제효과와 관련된 항산화 활성을 비롯해서 혈액순환개선 효과, 암 발생 억제력 등의 약리 활성이 홍삼이 백삼보다 상대적으로 우수한 것으로 보고되었다. 아울러 한방의학에서 일반적으로 허를 보 하는 힘은 홍삼이 강한 것으로 인식되고 있다. 그러나 아직 실제 임상실험에 의한 비교 평가는 미흡한 실정이며, 특히 경구투여 후 체내 동태측면에서 그 효과의 차별성에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 금후 홍삼과 백삼의 효과 우열의 측면이 아닌 그 용도와 적응증에 차이가 있는지에 초점을 맞추어 보다 과학적 평가가 이루어져야 할 것이다. 결론적으로 가능한 동일한 재배조건에서 생산된 원료수삼으로 제조된 홍삼과 백삼의 원 생약과 그 추출 분획물, 또는 성분을 시료로 하여 화학성분 조성을 비교하고 이와 연계한 실험적 효능연구의 확충과 특히 임상적 효능 비교연구를 통해 과연 그 적응증에 차이가 있는지에 대한 보다 많은 과학적 검토가 이루어져야 할 것이다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제30권3호
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• pp.128-131
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• 2006

본 연구는 홍삼엑스로부터 분리된 홍삼사포닌이 일부 병원성 미생물 Staphylococcus aureus 및 Candida albicans의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 사포닌의 농도를 달리하여 첨가하고 5 일 동안 배양한 후 측정된 S. aureus의 pH 는 사포닌 무첨가군 pH 8.55에 비해 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군에서 각각 8.35, 7.80, 6.87, 6.34로 사포닌 농도가 증가할수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었다. S. aureus의 성장에 미치는 사포닌의 영향을 조사한 결과 사포닌 무첨가군의 성장률을 100%로 놓았을 때 상대적으로 계산된 균의 성장률은 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군에서는 각각 55.56, 52.22, 0.001, 0%로 나타나서 사포닌 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 균의 성장이 강하게 억제되는 경향을 나타내었다. 특히 조사포닌 0.5% 이상의 농도에서는 균의 생육은 완전히 억제되었다. 한편 병원성 효모인 C. albicans의 pH도 사포닌 무첨가군 pH 5.97에서 사포닌 첨가시 pH 5.83-5.60으로 약간씩 감소하는 경향이었다. 각 첨가군과 성장률을 비교하였을 경우 사포닌 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군은 각각 50.0, 50.0, 37.5, 25.0%의 성장율을 나타내어 S. aureus와 마찬가지로 사포닌 첨가농도가 증가할수록 성장률이 감소하는 경향을 보였다. 그러나 C. albicans의 생균수는 무첨가군 $8.0{\times}10^7\;CFU/ml$에 비해 사포닌 첨가군 모두에서 $2.0-4.0{\times}10^7\;CFU/ml$으로 무첨가군에 비해서는 낮은 수준이었지만 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 따라서 사포닌은 0.13% 이상의 농도에서 병원성효모 C. albicans 보다는 세균인 S. aureus의 성장을 크게 억제하였으며, 이러한 결과로부터 홍삼사포닌은 진균류인 효모보다는 세균에 대해 더욱 큰 생육저해효과를 나타낸다는 사설을 알 수 있었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제31권3호
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• pp.147-153
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• 2007

팽화처리가 홍미삼의 사포닌 성분, 당류, 페놀성분, 미세구조 및 소화율 등에 미치는 영향을 조사하였다. 홍미삼의 추출된 조사포닌 함량은 팽화처리후 약 26.5% 증가하였다. 사포닌 조성에서 팽화홍미삼은 홍미삼에 비해 $Rb_1$, $Rb_2$, Rc, Re, $Rg_1$함량이 다소 감소하였으나 Rd와 $Rg_3$함량은 증가하였고, 특히 $Rg_3$함량은 0.49 mg/g에서 0.72 mg/g로 증가하였다. 가용성 총당은 팽화전후 비슷하였고, 산성다당체 함량은 각각 7.15, 6.44%로 팽화후 다소 감소하였다. 총페놀함량은 7.86%에서 9.94%로 증가하였다. 개별 페놀산의 경우 gentisic acid는 홍미삼에서만, salicylic acid는 팽화후 홍미삼에서만 검출되었고, gallic acid, p-coumaric acid, caffeic acid 및 ferulic acid 등은 팽화로 크게 감소한 반면 syringic acid는 약 6배 증가하였다. 팽화후 홍미삼의 절단면 미세구조는 팽화전보다 훨씬 균일화한 입자모양을 나타내었으며, 팽화전후 펩신소화율은 각각 22.4, 46.2%로 통계적으로 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). 본 결과는 팽화처리에 의해 홍미삼의 생리활성성분의 증가와 기호성 및 소화율을 높일 수 있음을 시사하는 것으로 판단되었다.