• 농약과학회지
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• 제18권4호
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• pp.396-403
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• 2014

인삼은 한국을 포함한 여러 국가에서 경제적으로 중요한 약용작물이다. 인삼에서 흔히 발생하는 뿌리썩음 병균을 친환경적으로 방제하기 위해서 병원균에 대해서 항균성이 있는 미생물을 탐색하였다. 토양에서 분리한 방선균 BK185균주는 인삼에 뿌리썩음병을 일으키는 병원균들(Cylindrocarpon, Fusarium, Rhizoctonia, Sclerotinia)에 대해서 높은 항균 활성을 보였다. 선발 균주 BK185의 동정을 위해서 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석한 결과 Streptomyces 속에 해당하는 것으로 분석되었다. 특히, S. sporoclivatus 및 S. geldanamycininus와 99.6% 이상으로 매우 높은 유사도를 보였다. 선발 균주가 생산하는 2차 대사물질을 예측하기 위해서, 생산에 관여하는 생합성 유전자인PKS (Type-I polyketide synthase)와 NRPS (Non-ribosomal polypeptide synthetase) 유전자를 PCR반응을 통해 검출하였다. 검출된 유전자는 클로닝을 통해 염기서열을 결정하였다. 또한 최적 배양조건하에서 생산된 대사물질을 LC/MS로 분석하였고, geldanamycin 계열의 항생물질이 생산됨을 확인하였다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제14권4호
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• pp.334-351
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• 2020

BACKGROUND/OBJECTIVES: This study was designed to investigate the improvement effect of white ginseng extract (GS-KG9) on D-galactosamine (Ga1N)-induced oxidative stress and liver injury. SUBJECTS/METHODS: Sixty Sprague-Dawley rats were divided into 6 groups. Rats were orally administrated with GS-KG9 (300, 500, or 700 mg/kg) or silymarin (25 mg/kg) for 2 weeks. The rats of the GS-KG9- and silymarin-treated groups and a control group were then intraperitoneally injected Ga1N at a concentration of 650 mg/kg for 4 days. To investigate the protective effect of GS-KG9 against GalN-induced liver injury, blood liver function indicators, anti-oxidative stress indicators, and histopathological features were analyzed. RESULTS: Serum biochemical analysis indicated that GS-KG9 ameliorated the elevation of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), and lactate dehydrogenase (LDH) in GalN-treated rats. The hepatoprotective effects of GS-KG9 involved enhancing components of the hepatic antioxidant defense system, including glutathione, glutathione peroxidase (GPx), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT). In addition, GS-KG9 treatment inhibited reactive oxygen species (ROS) production induced by GalN treatment in hepatocytes and significantly increased the expression levels of nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (Nrf2) and heme oxygenase-1 (HO-1) proteins, which are antioxidant proteins. In particular, by histological analyses bases on hematoxylin and eosin, Masson's trichrome, α-smooth muscle actin, and transforming growth factor-β1 staining, we determined that the administration of 500 mg/kg GS-KG9 inhibited hepatic inflammation and fibrosis due to the excessive accumulation of collagen. CONCLUSIONS: These findings demonstrate that GS-KG9 improves GalN-induced liver inflammation, necrosis, and fibrosis by attenuating oxidative stress. Therefore, GS-KG9 may be considered a useful candidate in the development of a natural preventive agent against liver injury.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제15권2호
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• pp.105-112
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• 2010

Thirty-four strains of Lactobacillus species were isolated from soil and eight of these isolates (M1-4 and P1-4) were capable of growing on red ginseng agar. The M1 and P2 strains were determined to be L. plantarum and other strains (M2, M3, M4, P1, P3 and P4) were determined to be L. brevis. Fermentation of red ginseng extract (RGE) with strains M1, M2, P2 and P4 resulted in a low level of total carbohydrate content (174.3, 170.0, 158.8 and 164.8 mg/mL, respectively). RGE fermented by M3 showed a higher level of uronic acid than the control. The polyphenol levels in RGE fermented by M1, P1 and P2 (964.9, 941.7 and $965.3\;{\mu}g/mL$, respectively) were higher than the control ($936.8\;{\mu}g/mL$). Total saponin contents in fermented RGE (except M1) were higher than the control. RGE fermented by M2 and M3 had the highest levels of total ginsenosides (31.7 and 32.7 mg/mL, respectively). The levels of the ginsenoside Rg3 increased from 2.6 mg/mL (control) to 3.0 mg/mL (M2) or 3.1 mg/mL (M3). RGE fermented by M2 and M3 also had the highest levels of Rg5+Rk1 (7.7 and 8.3 mg/mL, respectively). Metabolite contents of ginsenoside (sum of CK, Rh1, Rg5, Rk1, Rg3 and Rg2) of M2 (13.0 mg/mL) and M3 (13.9 mg/mL) were also at a high level among the fermented RGE. Protopanaxadiol and protopanaxatriol content of ginsenoside of M2 (10.9 and 5.4 mg/mL, respectively) and M3 (11.0 and 5.7 mg/mL, respectively) were at higher levels than other fermented RGE.

• 농약과학회지
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• 제16권4호
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• pp.357-363
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• 2012

인삼 뿌리썩음병을 일으키는 병원균의 생물적 방제를 위해서 토양에서 유용미생물을 분리하여 항균 활성과 생화학적 특성을 조사하였다. 이를 위해 강원도 인삼재배 토양에서 총 439균주의 세균을 분리하여 이 중에서 항균 활성이 가장 우수한 3균주(GP4-1, GR2-2, GR4-5)의 미생물을 최종 선발하였다. 주요 인삼 뿌리 썩음병원균인 5종(Cylindrocarpon destructans, Fusarium oxysporum, Fusarium solani, Rhizoctonia solani, Sclerotinia nivalis)에 대한 생장 억제능을 조사한 결과, 선발 균주들이 매우 높은 항균 활성을 갖는 것을 확인하였다. 최종 선발 균주들의 정확한 동정을 위해서 16S rRNA 유전자 염기 서열로 계통 유전학적 분석을 하였고, 모든 균주들이 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum $FZB42^T$과 가장 높은 상동성(99.9 %)이 있음을 보였다. 선발 균주들이 생산하는 2차 대사물질 구명을 위해 주요 Bacillus 대사산물의 생합성 유전자를 PCR 반응으로 검정하였다. 모든 선발 균주들에서 iturin A와 surfactin의 생합성 유전자가 검출되었으며, GR4-5 균주에서는 bacillomycin D의 생합성 유전자도 추가로 검출되었다. 생화학적 특성 조사에서는 선발 균주들이 섬유소 분해 효소와 단백질 분해 효소의 활성이 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 인삼재배 토양에서 분리한 토양 미생물들이 인삼 뿌리썩음병의 생물적 방제를 위한 미생물제제로서의 활용가치가 높음을 제시하였다.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 2004년도 춘계 총회 및 학술대회
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• pp.17-28
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• 2004

현재 재배되고 있는 고려인삼은 혼계상태로서 개체간의 형질변이가 대단히 심하며, 종자채취를 4년 후에 하기 때문에 신품종육성을 위해서는 매우 오랜 기간이 필요하다. 그러나 식물형질전환기술의 발달로 목적하는 유전자를 식물체에 재도입하여 새로운 품종을 육성할 수 있는 기술이 보급되어 유용유전자만 있다면 단시간에 고기능성 신품종을 육성할 수 있을 것이다. 본 과제에서는 인삼의 유용유전자를 대량으로 발굴하기 위하여 인삼의 조직별, 종간 및 처리간에 의한 cDNA library 총 10종 이상을 제작하고 이들 cDNA library로부터 인삼의 유용유전자원을 확보하기 위하여 EST 20,000개를 5' 한쪽 방향에서 분석하고 이들 분석된 EST clone의 데이터는 data base화 하여 많은 연구자들이 연구정보를 공유한 수 있게 하였다. 그리고 EST clone 중에서 완전한 단백질의 유전정보를 포함하고 있는 clone을100개 선발하여 전장의 염기서열(full length sequence)을 분석하고 data base를 구축하고parental clone을 선발하여 cDNA chip을 제작하였다. 특히 257 clone 주에서 기능성 및 내재해성 유용유전자를 선발하여 전염기서열분석(full length sequencing)을 한 후 인상에 재도입하여 고기능성 및 내재해성 인삼의 분자육종을 비교적 단시간내에 할 수 있는 형질전환 및 재분화 시스템을 개발하고 토양순화 시스템을 확립하고자 하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제36권2호
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• pp.161-168
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• 2012

The abnormal maturation and ossification of articular chondrocytes play a central role in the pathogenesis of osteoarthritis (OA). Inhibiting the enzymatic degradation of the extracellular matrix and maintaining the cellular phenotype are two of the major goals of interest in managing OA. Ginseng is frequently taken orally, as a crude substance, as a traditional medicine in Asian countries. Ginsenoside $Rb_1$, a major component of ginseng that contains an aglycone with a dammarane skeleton, has been reported to exhibit various biological activities, including anti-inflammatory and anti-tumor effects. However, a chondroprotective effect of ginsenoside $Rb_1$ related to OA has not yet been reported. The purpose of this study was to demonstrate the chondroprotective effect of ginsenoside $Rb_1$ on the regulation of pro-inflammatory factors and chondrogenic genes. Cultured rat articular chondrocytes were treated with 100 ${\mu}M$ ginsenoside $Rb_1$ and/or 500 ${\mu}M$ hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and assessed for viability, reactive oxygen species production, nitric oxide (NO) release, and chondrogenic gene expression. Ginsenoside $Rb_1$ treatment resulted in reductions in the levels of pro-inflammatory cytokine and NO in $H_2O_2$-treated chondrocytes. The expression levels of chondrogenic genes, such as type II collagen and SOX9, were increased in the presence of ginsenoside $Rb_1$, whereas the expression levels of inflammatory genes related to chondrocytes, such as MMP1 and MMP13, were reduced by approximately 50%. These results suggest that ginsenoside $Rb_1$ has potential for use as a therapeutic agent in OA patients.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.349-356
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• 2002

노화과정에 산소라디칼이 관여할 가능성을 노화유도된 쥐를 동물모델로 하여 알아보았다. 난소를 절제한 rat와 난소를 절제하지 않은 정상의 rat에서의 생리활성에 미치는 인삼 추출물의 효과를 연구하였다. 난소를 절제한 rat에 각각 GTS (Ovx+GTS 군)와 GW (Ovx+GW 군)를 투여하고, 이것과 비교하기 위해 난소를 절제한 대조군(Ovx군)과 마지막으로 난소를 절제하지 않은 정상군(Sham군)으로 하여 항산화효과에 관한 실험방법으로 진행하였다. 노화유도된 쥐의 각 조직에서 lipid peroxidation이 증가되었고 free radical반응이 더 심하게 일어난 간 조직에서 노화진행이 그만큼 촉진되었음을 알 수 있었다. 간소라디칼반응이 항진된 원인을 규명코자 간 조직에서 미토콘드리아와 세포질분획에서 항산화효소의 활성을 조사한 결과, SOD와 glutathion reductase활성이 감소되었으며 노화나 지질과산화가 심하게 진행되었던 간 조직에서 이들 항산화효소의 활성감소가 심한 경향을 나타내었다. 생체는 free radical을 조절할 수 있는 다양한 항산화계가 존재하여 free radical을 효율적으로 제거함으로써 생체의 항상성을 유지할 수 있다. 이러한 항산화계에는 superoxide dismutase (SOD), glutathion (GSH) peroxidase, GSH reductase, GSH S-transferase, catalase등의 항산화효소가 있다. SOD는 반응성을 가진 산소species인 superoxide anion을 macrophage와 polymorphonuclear leucocyte의 항균작용같은 세포방어기구에서 중요한 역할을 한다. 원칙상 눈, 피부등의 byaus이 공기중의 산소에 노출되면 oxidative stress가 커짐으로서 조직이 훼손되나 SOD같은 효소에 의해 보호되고 손상이 방지되는 것으로 알려지고 있다. 실제로 신체부위에 적용해 보면 쉽게 활성상실이 일어나므로 fatty arid와 공유결합시켜 효과적으로 superoxide radical을 제거할 수 있다. AST의 활성은 Ovx군이 Sham군에 비해 2.11배 높게 나타났으며, ALT 활성은 변화가 나타나지 않았다. AST 활성에서는 각각의 물질을 투여한 군에서는 유의적인 감소 경향을 보였다. 과산화지질함량은 Ovx군이 Sham군에 비해 높게 나타났으며, 각각의 인삼추출물을 투여한 군에서는 62%∼72%의 저해률을 보였다. 항산화 효소들은 Sham군에 비해 Ovx군에서 낮게 나타났는데, 각 물질의 투여 군에서는 유의성있는 증가를 보였다. 이러한 결과에서 보듯이, 난소 절제로 생성된 많은 free radical은 항산화효소에 의해서 감소되었으며, 그리고 인삼 추출물이 항산화 효소 대신에 노화를 저해하는 작용을 하는 것으로 사료되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.366-375
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• 2023

Background: Ginseng contains three active components: ginsenosides, gintonin, and polysaccharides. After the separation of 1 of the 3 ingredient fractions, other fractions are usually discarded as waste. In this study, we developed a simple and effective method, called the ginpolin protocol, to separate gintonin-enriched fraction (GEF), ginseng polysaccharide fraction (GPF), and crude ginseng saponin fraction (cGSF). Methods: Dried ginseng (1 kg) was extracted using 70% ethanol (EtOH). The extract was water fractionated to obtain a water-insoluble precipitate (GEF). The upper layer after GEF separation was precipitated with 80% EtOH for GPF preparation, and the remaining upper layer was vacuum dried to obtain cGSF. Results: The yields of GEF, GPF, and cGSF were 14.8, 54.2, and 185.3 g, respectively, from 333 g EtOH extract. We quantified the active ingredients of 3 fractions: L-arginine, galacturonic acid, ginsenosides, glucuronic acid, lysophosphatidic acid (LPA), phosphatidic acid (PA), and polyphenols. The order of the LPA, PA, and polyphenol content was GEF > cGSF > GPF. The order of L-arginine and galacturonic acid was GPF >> GEF = cGSF. Interestingly, GEF contained a high amount of ginsenoside Rb1, whereas cGSF contained more ginsenoside Rg1. GEF and cGSF, but not GPF, induced intracellular [Ca²⁺]_i transient with antiplatelet activity. The order of antioxidant activity was GPF > GEF = cGSF. Immunological activities (related to nitric oxide production, phagocytosis, and IL-6 and TNF-α release) were, in order, GPF > GEF = cGSF. The neuroprotective ability (against reactive oxygen species) order was GEF > cGSP > GPF. Conclusion: We developed a novel ginpolin protocol to isolate 3 fractions in batches and determined that each fraction has distinct biological effects.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권9호
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• pp.1249-1256
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• 2016

백삼을 9회 증숙 및 건조 과정 후 제조한 흑삼의 항산화 효과급성위염 유발 모델에서 점막 보호 효과를 확인하기 위하여 증숙 횟수별 추출한 시료를 통해 실험을 진행하였다. 백삼과 흑삼의 증숙 횟수에 따른 추출물의 성분을 분석한 결과 백삼과 비교하여 흑삼 추출물에서 모두 유효성분의 양이 증가하는 것을 확인하였고, 특히 9회 반복 과정을 거친 BG군에서 가장 높은 성분 함량을 보였다. 또한, 항산화능을 확인하기 위하여 실시된 DPPH, ABTS free radical 소거 활성에서도 BG군의 억제율이 가장 높게 나타났으며, 총페놀과 총플라보노이드의 함량도 가장 높게 나타났다. 이러한 결과를 토대로 백삼과 9번 증숙 과정을 거친 흑삼을 HCl/에탄올로 유도한 급성위염 마우스에 투여한 결과 BG군에서 위 점막의 손상은 대조군과 비교하여 유의한 감소를 보였으며, 또한 백삼과 비교하여 9회 증숙한 흑삼에서 유의한 감소를 보였다. 혈액에서 측정한 활성산소종의 수치에서도 대조군과 비교하여 9회 증숙 흑삼에서 유의한 감소를 보였고, 백삼과 비교하여 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다. 산화적 스트레스의 증가로 발생한 사이토카인의 발현을 확인한 결과에서도 COX-2, TNF-${alpha}$와 IL-6의 경우 대조군보다 유의한 감소를 보였고, 백삼과 비교하여도 유의한 감소를 보였다. 그러므로 9회 증숙한 흑삼에서는 백삼과 비교하여 유효성분 함량의 증가가 발생하여 뛰어난 항산화력을 보이고, 이에 따라 염증성 사이토카인의 발현을 억제시키므로 9회 증숙한 흑삼은 항산화 효과에 따른 급성위염 유발모델에서 점막 보호 효과가 있다고 생각한다.