Effects of Compositions of Saponin Fraction from Korean Red Ginseng in the Relaxation of Rabbit and Rat Corpus Cavernosum

토끼와 흰쥐 음경해면체 이완작용에 미치는 홍삼사포닌 분획별 효과

We previously reported that Korean red ginseng (KRG) has a relaxation effect on the smooth muscles of corpus cavernosum via nitric oxide (NO) pathway and calcium and potassium channels. However, it is suggested that the active ingredients of KRG might be different depending on the sources of preparation, and there might be differences in actions for different compositions. We first investigated the composition of KRG saponins according to the extractions of the various sources of KRG, then with these extractions the relaxation effects were evaluated in vitro and hemodynamical in vivo using New Zealand white rabbit and rat corpus cavernosum. The total compositions of ginsenoside $(G-Rb_1,\;-Rb_2,\;-Rc,\;-Rd,\;G-Re,\;-Rf,\;-Rg_1)$ in fractionated KRG saponin designated as TS-1, TS-2, TS-3 were $41\%,\;40\%,\;and\;62\%,$ respectively, and the ratios of PD saponin and PT saponin (PD/PT) were 1,55, 1.72, 2.25, and 2.61, the values of which were statistically significant. In vitro studies using the rabbit corpus cavernosal muscle strips, the KRG saponin relaxed cavernosal strips in a dose-dependent manner, and same results were observed in in vivo studies, that KRG saponin increased the intracavernosal pressure in the rat. There was difference in the efficacy according to fractionation techniques. The differences in the total contents of ginsenosides did not affect relaxation, rather PT saponin content was statistically related to the degree of cavernosal relaxation, and this action presumed to be mediated by NO pathway and calcium and potassium channels. In conclusion, KRG exerts relaxation which is a key step in erection via combination of effects on NO system or calcium and potassium channels. The efficacy of this action is different to the sources of ginseng, which is affected by the different composition of ginsenosides $(G-Rb_1,\;-Rb_2,\;-Rc,\;-Rd,\;G-Re,\;-Rf,\;-Rg_1).$ Thus the further studies on the active ingredients such as minor ginsenosides and non-saponin components of red ginseng with maximum potency should be sought.

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.