• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권6호
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• pp.488-497
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• 2011

Oxygen is necessary to sustain life, yet cellular oxygen metabolism creates destructive elements called free radicals. Free radicals are chemically unbalanced and carrying free electrons that can damage molecules, potentially damaging the cell itself. For this reason, many antioxidant products, including supplements and functional foods, are being developed. In particular, natural products are rich sources of pharmacologically active compounds. The purpose of this study was to investigate the antioxidant effects of target biomaterials in Korean traditional spices such as diallyl sulfide (DAS), capsaicin (CAP), and gingerol (GGR), and to investigate the response of the antioxidant defense system to oxidative stress by hydrogen peroxide ($H_2O_2$) compared to sulforaphane (SFN) in HepG2 cells. After the analysis of the cell viability using Cell Counting kit-8 (CCK-8) assay, we determined that the optimum levels were $200{\mu}M$ DAS, $25{\mu}M$ CAP, $50{\mu}M$ GGR, and $12.5{\mu}M$ SFN. Antioxidant enzymes were measured and protein expression was detected by Western blotting. All treatments showed a significant decrease in antioxidant enzyme activity such as superoxide dismutase, catalse, and glutathione peroxidase in HepG2 cells. Additionally, DAS, CAP, GGR and SFN increased the antioxidant system-related transcription factor Nrf2 which was found to be regulated by the activation of MAPK-JNK in this study. In conclusion, these results indicate the protective effects of DAS CAP, GGR, and SFN against $H_2O_2$-induced oxidative stress.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제8권1호
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• pp.96-104
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• 2003

Ginger (Zingiber officinale Roscoe) is traditionally used as appetite enhancer, improver of the digestive system, antithusive, anti-cold, antipyretic, analgesic, and antiinflammation. In vitro evaluation using human lymphocyte cultures showed almost similar indication with those in in vivo mouse study, NK cell lysing activity was improved significantly. Proliferation activity of B and T cells, and CD3$^{＋}$ and CD3$^{＋}$CD4$^{＋}$T cell subset were better observed using oleoresin or gingerol and shogaol fractions. Although there were higher activities in gingerol, the improvement was almost equal to that by oleoresin. Shogaol did not show better improvement except at higher concentration. It could be concluded that treatment with single bioactive compound, such as gingerol, did not show significant effects compared to oleoresin, the crude extract. In human study, involving healthy male adult, the improvement of NK cell lysing activity was again demonstrated and even more apparent. The mechanism involved in the protection seemed to be through the antioxidant activity of gingerol. However, other mechanism underlying the improvement of NK cell lysing activity must be involved since this improvement seemed to be specifically toward NK cell activity. Since NK cells ave specific for the elimination of virus-infected cell and mutated cells, this positive effect on the immune system are very interesting. This work has also scientifically proved that the traditional beliefs that ginger had preventive effects on common cold appeared to be reasonable.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제15권4호
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• pp.322-328
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• 2010

This study was conducted to examine the sensory attributes, gingerol content and volatile components of ginger paste resulting from microbial fermentation. In the ginger samples, a total of eighteen attributes were determined to characterize the sensory attributes from descriptive analysis. These eighteen attributes consisted of the following: one appearance, eight odor/aroma, eight taste, and one aftertaste attribute. The ginger fermented using Lactobacillus plantarum produced a ginger aroma and putrid taste, whereas the sample fermented with Lactobacillus brevis showed a decreased ginger aroma and taste, and generated a lemon flavor. A total gingerol content of fresh and fermented ginger was 100.19 mg% and 89.55 mg%, respectively. Sixty-one volatile components in the fresh and fermented ginger were identified, and constituted eight kinds of monoterpenes, twenty-one kinds of sesquiterpenes, eight kinds of oxygenated monoterpenes and nine kinds of oxygenated sesquiterpenes. The most abundant volatile component identified in the fresh ginger was $\alpha$-gingerberine (26.52%), whereas fermented ginger was increased in its alcohol components.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권4호
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• pp.404-412
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• 2011

본 연구에서는 생강의 유효성분을 비교분석하기 위하여 한국재래종생강과 조직배양생강의 일반성분, 무기성분, 유리당, 지방산, 휘발성 성분, 그리고 6-gingerol과 6-shogaol 등을 분석하여 평가하였다. 일반성분(조회분, 조지방, 조단백질, 탄수화물)함량은 한국재래종 생강이 조직배양생강보다 다소 높게 나타났다. 무기성분(Cu, Fe, Mn, Zn) 함량은 조직배양생강이 한국재래종 생강보다 높게 나타났다. 무기성분 중에서 가장 많은 것이 K이었으며, P와 Mg, Na, Ca 순으로 많았다. 유리당(fructose, glucose, sucrose)은 조직배양생강이 한국재래종 생강보다 높게 나타났다. 생강은 C14 미만의 지방산이 주요 지방산이었다. Citral 성분은 한국재래종 생강이 조직배양생강 보다 생강의 고유향이 더 강하게 나타났으며, gingerol 함량은 경정배양에 의하여 증가하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권4호
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• pp.264-272
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• 2023

본 연구에서는 재래생강과 중국종자생강 간의 증숙 시간별 총 페놀화합물, 총 플라보노이드, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능, gingerol, shogaol 함량을 비교 분석하였다. 총 플라보노이드와 총 페놀 화합물, ABTS radical 소거능의 경우 대체적으로 증숙 6시간에서 가장 높은 함량을 나타내다가 그 이상으로 증숙할수록 오히려 감소하는 경향을 보였으며, 생강 중에서는 재래생강인 WO-2가 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 증숙 시간별로 유의미한 차이가 없었다. 생강의 gingerol 함량은 대조군에서 WO-2가 1,351 mg/kg으로 가장 높은 함량을 나타냈다. 증숙 시간에 비례하여 gingerol의 함량은 감소하고, shogaol의 함량은 증가하였는데 증숙 8시간에서 WO-2가 생강 중에서도 가장 높았으며, 또한 종자별로도 재래생강이 중국 종자생강보다 shogaol 함량이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과 재래생강이 중국종자생강보다 기능성 함량이 높음을 확인하였으며 증숙 처리된 재래생강을 활용하여 다양한 식품을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제5권5호
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• pp.412-420
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• 2011

The aim of the present study was to investigate the hypocholesterolemic effect and potential of tyramine derivatives from Lycii Cortex Radicis (LCR), the root bark of lycium (Lycium chenese Miller) in reducing lipid peroxidation. The activities of enzymes, hepatic 3-hydroxy 3-methylglutaryl (HMG) CoA reductase and acyl-CoA:cholesterol acyltransferase (ACAT) and LDL oxidation were measured in vitro and animal experiments were also performed by feeding LCR extracts to rats. The test compounds employed for in vitro study were trans-N-p-coumaroyltyramine (CT) and trans-N-feruloyltyramine (FT), LCR components, N-(p-coumaroyl)serotonin (CS) and N-feruloylserotonin (FS) from safflower seeds, ferulic acid (FA) and 10-gingerol. It was observed that FT and FS at the concentration of 1.2 mg/mL inhibited liver microsomal HMG CoA reductase activity by ~40%, but no inhibition of activity was seen in the cases of CT, CS, FA and 10-gingerol. Whereas, ACAT activity was inhibited ~50% by FT and CT, 34-43% by FS and CS and ~80% by 10-gingerol at the concentration of 1 mg/mL. A significant delay in LDL oxidation was induced by CT, FT, and 10-gingerol. For the animal experiment, five groups of Sprague-Dawley male rats were fed high fat diets containing no test material (HF-control), 1 and 2% of LCR ethanol extract (LCR1 and LCR2), and 1% of extracts from safflower seed (Sat) and ginger (Gin). The results indicated that total cholesterol level was significantly lower in Saf, LCR2 and Gin groups, and HDL cholesterol level was lower only in Gin group when compared with HF-control group; while there was no difference in the serum triglyceride levels among the five experimental groups. The level of liver cholesterol was significantly lower in LCR1 and LCR2 groups than HF-control Serum levels of TBARS were significantly lower only in LCR2 group when compared with HF-control group. From the observed results, we concluded that LCR can be utilized as a hypocholesterolemic ingredient in combination with ginger, especially for functional foods.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제17권2호
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• pp.166-171
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• 2012

6-Shogaol, a dehydrated form of 6-gingerol, is a minor component in ginger (Zingiber officinale Roscoe) and has recently been reported to have more potent bioactivity than 6-gingerol. Based on the thermal instability of gingerols (their dehydration to corresponding shogaols at high temperature), we aimed to develop an optimal process to maximize the 6-shogaol content during ginger extraction by modulating temperature and pH. Fresh gingers were dried under various conditions: freeze-, room temperature (RT)- or convection oven-drying at 60 or $80^{\circ}C$, and extracted by 95% ethanol at RT, 60 or $80^{\circ}C$. The content of 6-shogaol was augmented by increasing both drying and extraction temperatures. The highest production of 6-shogaol was achieved at $80^{\circ}C$ extraction after drying at the same temperature and the content of 6-shogaol was about 7-fold compared to the lowest producing process by freezing and extraction at RT. Adjustment of pH (pH 1, 4, 7 and 10) for the 6-shogaol-richest extract (dried and extracted both at $80^{\circ}C$) also affected the chemical composition of ginger and the yield of 6-shogaol was maximized at the most acidic condition of pH 1. Taken together, the current study shows for the first time that a maximized production of 6-shogaol can be achieved during practical drying and extraction process of ginger by increasing both drying and extracting temperatures. Adjustment of pH to extraction solvent with strong acid also helps increase the production of 6-shogaol. Our data could be usefully employed in the fields of food processing as well as nutraceutical industry.

• 한국식품과학회지
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• 제43권3호
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• pp.249-254
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• 2011

생강은 다양한 생리활성이 보고되고 있으나 자극적인 향미로 인하여 건강식품 소재로의 사용에는 제약을 받아왔다. 본 연구에서는 낙농제품 및 김치 유래 유산균으로 발효생강을 제조하고 요쿠르트에 첨가하여 관능적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 건 생강의 첨가는 플레인 요쿠르트의 맛과 전체적 선호도를 저하시켰으며, GSt, GLa, GLm(발효 생강)의 첨가도 저하시키는 경향을 나타낸 반면에 GLp 첨가구는 저하되지 않았다. 또한 모든 발효생강은 제조공정 중 생강의 특징적 향기성분이 감소하여 이들을 첨가한 요쿠루트의 향미에는 유의적인 영향을 주지 않았으므로 GLp 첨가는 건생강을 대신한 건강식품 소재로서 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 한편 생강의 생리활성 성분의 하나인 6-gingerol은 모든 발효생강에서는 발효 전에 비하여 감소하고 6-shogaol은 증가하였으나, GLp 발효생강에서는 6-shogaol 이 거의 검출되지 않은 점이 특이하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권4호
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• pp.469-474
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• 2011

본 실험에서는 생강 에탄올 추출물의 극성에 따른 용매 분획을 실시하여 생강의 유용성분을 분석하였으며, 초임계 추출 장치를 이용하여 oil을 추출한 후 남은 박을 다시 에탄올로 추출하여 각각의 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량과 DPPH, ABTS radical 소거활성을 측정하여 항산화 활성을 비교 검색하였다. 알려진 생강의 유용성분 중 6-gingerol의 함량이 가장 높았으며, n-hexane층에 약 25% 존재하여 6-shogaol 보다 7배 이상 높은 것을 확인했다. 항산화 성분 측정 결과, 생강 박 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량이 생강 에탄올 추출물보다 높은 경향을 나타내어 생강의 오일 추출 후에 플라보노이드 성분의 용출이 용이해 졌음을 알 수 있었다. DPPH와 ABTS 라디컬 소거능은 초임계 오일에서 높았으며 특히, 45$^{\circ}C$ 이상의 온도 및 200 bar 이상의 조건에서 추출한 오일에서 우수한 소거활성을 나타냈다. 또한, 오일뿐 아니라 박 에탄올 추출물은 온도와 관계없이 압력 100 bar에서 항산화능이 우수하였으며 특히, 55$^{\circ}C$, 100 bar에서 20.17${\pm}$0.83 ${\mu}g/mL$로 강한 소거활성을 확인할 수 있었다. 이는 초임계 오일은 고온, 고압에서 추출 시 많은 양의 항산화 성분이 용출되며, 박 추출물의 경우에는 낮은 압력에서 얻은 박에 많은 양의 항산화 성분이 존재하는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 초임계 추출법이 항산화 성분 추출에 보다 효율적인 방법이며, 생강 특유의 향과 고농도의 6-gingerol을 함유하는 초임계 오일뿐만 아니라 향 성분이 제거된 박 추출물도 높은 항산화 효과를 나타내는 기능성 천연 소재로의 활용이 가능할 것으로 사료되며 향후 다양한 산업적 활용이 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제28권2호
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• pp.153-161
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• 2018

흑생강의 기능성 극대화와 산업화를 위하여 건조방법과 혼합비를 달리한 흑생강 분말의 이화학적 특성과 항산화 활성을 비교 분석하였다. 시료의 조제는 열풍 및 동결건조시킨 흑생강 분말과 이들의 혼합비에 따라 각각 시료 "A" (8:2), "B" (5:5), "C" (2:8), "D" (10:0) 및 "E" (0:10)로 구분하였다. 시료의 수분흡수지수와 수분용해지수는 동결건조 시료에서 유의적으로 높았으며, 동결건조 시료의 비율이 클수록 수분흡수지수가 유의적으로 증가되는 경향이었다. 갈색물질의 함량은 동결건조에 비해 열풍건조한 시료에서 유의적으로 높았으나, 시료의 색차는 모든 시료에서 유의차가 없었다. 총당 및 환원당 함량은 열풍건조에 비해 동결건조 시료에서 유의적으로 높았는데, 혼합시료 중 총당은 동결건조 시료의 함량이 많아짐에 따라 유의적으로 증가되었다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 동결건조보다 열풍건조 시료에서 많았으며, 혼합시료에서도 열풍건조 시료의 첨가량이 많을수록 유의적으로 증가되었다. Gingerol과 shogaol 함량은 혼합시료 "A"에서 유의적으로 높았으나, 6-gingerol은 건조방법에 따른 유의차가 없었다. 콜레스테롤 흡착활성은 동결건조 시료 "E"에서 유의적으로 높았다. DPPH 라디칼 소거활성은 건조방법에 따른 유의차가 적었으나, ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력은 열풍건조 시료가 동결건조 시료에 비해 유의적으로 높았으며, 혼합시료에서는 "A"의 활성이 유의적으로 높았다. 따라서 열풍건조된 흑생강은 동결건조에 비해 품질이나 기능성 측면에서 우수하였으며, 특히 열풍 및 동결건조 시료를 8:2(w/w)로 혼합한 경우 기능성이나 산업성이 가장 우수한 것으로 판단되었다.