• 생명과학회지
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• 제28권3호
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• pp.307-313
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• 2018

탈모증상은 겉으로 보이는 모습으로 인해 정신적인 스트레스로 작용한다. 그래서 탈모 방지관련 제품의 글로벌 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있다. Timosaponin A III는 지모 추출물에서 발견되는 대표적인 saponin 계열의 생리 활성 효능 성분이다. 본 연구에서는 5-beta reductase 단백질 길항제(antagonist) finasteride, androgen receptor 단백질 길항제 minoxidil, 그리고 지모 추출물의 효능 성분 timosaponin A III의 각각의 타깃 단백질 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 in silico 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. 5-beta reductase 및 androgen receptor 의 3차원 구조 정보는 PDB database (5-beta reductase PDB ID: 3G1R / androgen receptor PDB ID:4K7A)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. 5-beta reductase 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대 결합친화도는 -12.20 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -11.70 kcal/mol으로 분석된 finasteride의 5-beta reductase 활성부위에 대한 결합 친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. Androgen receptor 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대결합친화도 또한 -9.00 kcal/mol으로 -7.40 kcal/mol의 minoxidil에 비하여 훨씬 우수한 결합친화도 값을 나타내었다. Finasteride와 timosaponin A III의 5-beta reductase 단백질 활성 부위에 대한 X,Y,Z Grid 값은 유사한 좌표로 분석되었으나 minoxidil과 timosaponin A III의 androgen receptor 활성 부위에 대한 X,Y,Z centroid grid 좌표는 상당한 거리를 두고 떨어져 있음이 확인 되었다. 즉, timosaponin A III는 minoxidil이 androgen receptor에 결합하는 부위와는 다른 부위에 결합하여 단백질 활성에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 이상의 연구 결과들을 바탕으로 분석해 볼 때, 5-beta reductase 길항제 finasteride와 androgen receptor 길항제 minoxidil보다 지모 추출물 생리 활성 물질인 timosaponin A III가 보다 더 효율적인 길항제로 작용할 수 있음을 확인하였다. 결론적으로 지모 추출물 또는 timosaponin 계열이 함유된 효능 성분은 탈모 방지 효능 및 모발 건강 개선을 위한 의약품, 의약외품 및 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국약용작물학회지
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 1999

지모의 고품질 품종 육성 및 재배법 개선과 유통중인 생약으로서의 안전성을 위한 품질 평가 기준을 설정하기 위해 지모의 지표성분의 HPLC 분석법을 확립하고자 하였다. 먼저 지모의 유효성분을 분리하고 지표성분화 한 후 HPLC 분석 정량법을 검토하므로써 지모의 품질 분석법을 구명한 결과는 다음과 같다. 지모를 MeOH로 대량 추출하여 계통 추출법으로 용매분배 후 조사포닌 분획인 n-BuOH ext.를 얻었으며 이 n-BuOH ext. 을 silica gel 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 화합물 1를 순수 분리 정제하였다. 화합물 1의 $^1H$, $^{13}C$ NMR spectra 등을 검토한 결과 화합물 1은 지모의 주요 약효성분인 timosaponin A III로 확인되었다. Timosaponin A III은 지모의 주요 성분이자 혈당 강하작용과 항암활성 등의 주요 약효를 보이는 성분으로 지모의 품질 평가 기준으로서 지모의 지표성분으로 하기에 적합하였다. Timosaponin A III의 HPLC 분석법 확립을 위해 ELSD 검출기 가 사용되었으며 ODS계 컬럼을 사용하고 60% acetonitrile를 이동상으로 하여 0.9ml/min의 유속으로 분석을 한 것이 가장 적절한 timosaponin AIII의 HPLC 분석 조건이었다. Timosaponin AIII의 HPLC 분석을 위한 지모 시료의 추출조건 검토에서는 1g 분말시료를 80% MeOH를 추출용매로 할 때 $80^{\circ}C$에서 총 2회 환류 추출하는 것이 성분의 총 회수율을 가장 높이는 추출조건이었다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제26권6호
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• pp.553-559
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• 2018

Investigations into the development of new therapeutic agents for lung inflammatory disorders have led to the discovery of plant-based alternatives. The rhizomes of Anemarrhena asphodeloides have a long history of use against lung inflammatory disorders in traditional herbal medicine. However, the therapeutic potential of this plant material in animal models of lung inflammation has yet to be evaluated. In the present study, we prepared the alcoholic extract and derived the saponin-enriched fraction from the rhizomes of A. asphodeloides and isolated timosaponin A-III, a major constituent. Lung inflammation was induced by intranasal administration of lipopolysaccharide (LPS) to mice, representing an animal model of acute lung injury (ALI). The alcoholic extract (50-200 mg/kg) inhibited the development of ALI. Especially, the oral administration of the saponin-enriched fraction (10-50 mg/kg) potently inhibited the lung inflammatory index. It reduced the total number of inflammatory cells in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF). Histological changes in alveolar wall thickness and the number of infiltrated cells of the lung tissue also indicated that the saponin-enriched fraction strongly inhibited lung inflammation. Most importantly, the oral administration of timosaponin A-III at 25-50 mg/kg significantly inhibited the inflammatory markers observed in LPS-induced ALI mice. All these findings, for the first time, provide evidence supporting the effectiveness of A. asphodeloides and its major constituent, timosaponin A-III, in alleviating lung inflammation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.582-589
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• 2011

Bioconversion of timosaponin A-III (TA-III), one of the major steroidal saponins isolated from the rhizomes of Anemarrhenae asphodeloides Bunge (Liliaceae), was investigated in Saccharomyces cerevisiae. Five bioconversion products, denoted compounds 2-6, were obtained. Biotransformation metabolite 2 was a stereoisomer of TAIII with a specific isotype F-ring and ${\beta}$-ranged $CH_3$-21, which rarely occurs in nature. The structure of 2 was elucidated by extensive spectroscopic analysis (H-H COSY, HSQC, HMBC), as well as by high-resolution mass spectral analysis. The growth inhibitory activity of compounds 1-6 was assayed against four human cancer cell lines, HepG2, H-1299, HT-29, and HCT-116. Compounds 1 and 2 obviously inhibited the growth of the four types of cancer cells with $IC_{50}$ values being less than 19${\mu}M$. A structure-activity relationship is discussed, and the spirostane-ring F in compounds 1 and 2 appears to be the critical bioactive moiety for the cell growth inhibitory property.

• 약학회지
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• 제15권2호
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• pp.64-75
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• 1971

Optimum condition for cultivation of Anemarrhena asphodeloides B$_{UNGE}$ and seasonal variation of saponin and sapogenin contents in the rhizome were investigated. It is confirmed that the best harvest time is 3rd year. Average contents of saponin in rhizome was 8.5% and 5.0%, in fibrous roots, being highest in winter. The facotrs of saponin content variation were seemed to be temperature and humidity. It was also proved that asphonin was the mixture of timosaponin A-III, timosaponin A-I and mangiferin. Mangiferin and isomangiferin were isolated from the flower.

• 생약학회지
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• 제26권1호
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• pp.47-50
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• 1995

EtOAc soluble part of MeOH extract of Anemarrhena asphodeloides rhizome was evaluated for the cytotoxicity against the five kinds of human tumor cell lines (A-549, SK-OV-3, SK-MEL-2, XF498 and HCT15) in vitro. Bioassay-guided fractionation of EtOAc soluble part led to the isolation of active compound which was identified as timosaponin A-III showed potent cytotoxic activity, but its genin, sarsasapogenin, did not show cell growth inhibition.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제15권16호
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• pp.6463-6475
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• 2014

The mammalian target of rapamycin (mTOR) kinase plays an important role in regulating cell growth and cell cycle progression in response to cellular signals. It is a key regulator of cell proliferation and many upstream activators and downstream effectors of mTOR are known to be deregulated in various types of cancers. Since the mTOR signalling pathway is commonly activated in human cancers, many researchers are actively developing inhibitors that target key components in the pathway and some of these drugs are already on the market. Numerous preclinical investigations have also suggested that some herbs and natural phytochemicals, such as curcumin, resveratrol, timosaponin III, gallic acid, diosgenin, pomegranate, epigallocatechin gallate (EGCC), genistein and 3,3'-diindolylmethane inhibit the mTOR pathway either directly or indirectly. Some of these natural compounds are also in the clinical trial stage. In this review, the potential anti-cancer and chemopreventive activities and the current status of clinical trials of these phytochemicals are discussed.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제46권4호
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• pp.360-371
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• 2018

1. Agar diffusion test를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균활성 확인 결과 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus에서 추출물 및 모든 분획물에서 저해환을 나타내었고, 에틸아세테이트 분획물이 대조군으로 사용된 메틸파라벤보다 더 높은 항균활성을 나타내었다. 2. 최소저해농도(MIC)와 최소사멸농도(MBC/MFC)를 통해 더 정확한 지모 뿌리 추출물의 항균활성을 확인하고자 하였다. 그 결과 곰팡이균인 A. niger를 제외한 모든 균주에서 MIC 농도를 확인하였고, 특히 호기성 그람 양성 균주인 S. aureus와 호기성 그람 음성 균주인 P. aeruginosa 그리고 진균인 C. albicans에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획물이 낮은 농도에서 각 균주를 저해하는 것을 확인하였다. 3. DPPH법을 통해 지모 뿌리 추출물의 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)을 확인한 결과 가장 높은 활성을 나타낸 것은 에틸아세테이트 분획물($23.19{\mu}g/ml$)이고 아글리콘 분획물($71.06{\mu}g/ml$), 50% 에탄올 추출물($146.2{\mu}g/ml$) 순서로 나타났다. 4. 지모 뿌리 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)을 확인하기 위해 luminol 발광법을 통해 확인하였다. 실험 결과 에틸아세테이트 분획물($1.5{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획물($1.4{\mu}g/ml$)이 대조군으로 사용된 L-ascorbic acid ($1.3{\mu}g/ml$)과 비슷한 활성을 나타내며 높은 총 항산화능을 나타내었다. 또한 에틸아세테이트 분획물이 50% 에탄올 추출물보다 약 11배 더 높은 활성을 띄는 것을 확인하였다. 5. $^1O_2$으로 유도된 세포 파괴에 대한 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)를 확인한 결과 지모 뿌리 추출물과 분획물 모두 농도의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 50% 에탄올 추출물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(34.5 min)에서, 에틸아세테이트 분획물은 $4{\mu}g/ml$의 농도(64.4 min)에서, 아글리콘 분획물은 $8{\mu}g/ml$의 농도(215.9 min)에서 가장 높은 보호효과를 나타냄을 확인하였다. 6. 지모 뿌리 추출물의 HaCaT 세포독성평가를 진행한 결과, 본 실험에서는 $0.02-2{\mu}g/ml$로 농도를 설정하여 세포보호실험을 진행하였다. 7. 과산화수소로 유도된 세포 손상에 대한 세포 보호 효과를 확인한 결과, 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물 및 아글리콘 분획물의 최대 생존율은 각각 86.23, 86.59 및 89.70%를 나타냈으며 과산화수소를 처리한 양성 대조군에 비하여 세포 생존율을 각각 8.07, 8.42 및 11.53% 증가시켰다. 8. HaCaT세포에 UVB를 조사하여 세포 내 ROS 소거활성 평가를 진행한 결과, 자외선으로 유도된 세포 손상에서 아글리콘 분획물은 $2{\mu}g/ml$ 농도에서 UVB를 처리한 양성 대조군 대비 41.77%까지 세포내 ROS를 감소시켰다. 9. 실험을 통해 높은 생리활성을 나타낸 지모 뿌리 에틸아세테이트 분획물을 TLC 및 LS/ESI-MS를 통해 성분분석을 진행하였다. 그 결과 mangiferin, isomangiferin, timosaponin-A-III, nyasol을 확인하였다.본 연구의 결과를 통해 지모 뿌리 추출물의 항균 및 항산화 작용과 더불어 세포보호효과를 통해 천연 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.