• Journal of Ginseng Research
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• 제40권1호
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• pp.47-54
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• 2016

Background: The roots of Panax ginseng contain noble tetracyclic triterpenoid saponins derived from dammarenediol-II. Dammarene-type ginsenosides are classified into the protopanaxadiol (PPD) and protopanaxatriol (PPT) groups based on their triterpene aglycone structures. Two cytochrome P450 (CYP) genes (CYP716A47 and CYP716A53v2) are critical for the production of PPD and PPT aglycones, respectively. CYP716A53v2 is a protopanaxadiol 6-hydroxylase that catalyzes PPT production from PPD in P. ginseng. Methods: We constructed transgenic P. ginseng lines overexpressing or silencing (via RNA interference) the CYP716A53v2 gene and analyzed changes in their ginsenoside profiles. Result: Overexpression of CYP716A53v2 led to increased accumulation of CYP716A53v2 mRNA in all transgenic roots compared to nontransgenic roots. Conversely, silencing of CYP716A53v2 mRNA in RNAi transgenic roots resulted in reduced CYP716A53v2 transcription. HPLC analysis revealed that transgenic roots overexpressing CYP716A53v2 contained higher levels of PPT-group ginsenosides ($Rg_1$, Re, and Rf) but lower levels of PPD-group ginsenosides (Rb1, Rc, $Rb_2$, and Rd). By contrast, RNAi transgenic roots contained lower levels of PPT-group compounds and higher levels of PPD-group compounds. Conclusion: The production of PPD- and PPT-group ginsenosides can be altered by changing the expression of CYP716A53v2 in transgenic P. ginseng. The biological activities of PPD-group ginsenosides are known to differ from those of the PPT group. Thus, increasing or decreasing the levels of PPT-group ginsenosides in transgenic P. ginseng may yield new medicinal uses for transgenic P. ginseng.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권3호
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• pp.469-478
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• 2023

Background: Nitrogen (N) is an essential macronutrient for plant growth and development. To support agricultural production and enhance crop yield, two major N sources, nitrate and ammonium, are applied as fertilizers to the soil. Although many studies have been conducted on N uptake and signal transduction, the molecular genetic mechanisms of N-mediated physiological roles, such as the secondary growth of storage roots, remain largely unknown. Methods: One-year-old P. ginseng seedlings treated with KNO₃ were analyzed for the secondary growth of storage roots. The histological paraffin sections were subjected to bright and polarized light microscopic analysis. Genome-wide RNA-seq and network analysis were carried out to dissect the molecular mechanism of nitrate-mediated promotion of ginseng storage root thickening. Results: Here, we report the positive effects of nitrate on storage root secondary growth in Panax ginseng. Exogenous nitrate supply to ginseng seedlings significantly increased the root secondary growth. Histological analysis indicated that the enhancement of root secondary growth could be attributed to the increase in cambium stem cell activity and the subsequent differentiation of cambium-derived storage parenchymal cells. RNA-seq and gene set enrichment analysis (GSEA) revealed that the formation of a transcriptional network comprising auxin, brassinosteroid (BR)-, ethylene-, and jasmonic acid (JA)-related genes mainly contributed to the secondary growth of ginseng storage roots. In addition, increased proliferation of cambium stem cells by a N-rich source inhibited the accumulation of starch granules in storage parenchymal cells. Conclusion: Thus, through the integration of bioinformatic and histological tissue analyses, we demonstrate that nitrate assimilation and signaling pathways are integrated into key biological processes that promote the secondary growth of P. ginseng storage roots.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 1987년도 Proceedings of Korea-Japan Panax Ginseng Symposium 1987 Seoul Korea
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• pp.75-80
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• 1987

Over twelve alkaloids were detected in the ether-soluble alkaloid fraction of Panax ginseng roots. Among them, three alkaloids were identified as N9-formylharman, ethyl $\beta$-carboline-1-carboxylate and perlolyrine on the basis of chemical and spectroscopic studies. And also spinacine was isolated from the water-soluble fraction of the roots.

• 한국자원식물학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-9
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• 1999

인삼 뿌리 절편으로 부터 모상근 유기를 위한 최적 조건을 확립하고자 Agrobacterium rhirogenes와 인삼 뿌리 절편의 항생제 내성 조사 및 최적의 모상근 유도 배지를 조사하기 위하여 수행하였다. NaOCl로 인삼 뿌리를 멸균하였을 때, 오염 정도가 감소하면서 조직의 손상이 일어나지 않는 NaOCl의 농도는 7% NaOCl에서 15-20분, 9% NaOCl에서 5분으로 나타났다. 인삼근은 년수가 증가할수록 오염 정도가 심하였으며, 특히 6년근중 표피가 있는 처리구는 오염 정도가 매우 높았다. Agrobacterium의 성장억제를 위한 항생제는 tetracycline이 가장 효과적이었으며, 30mg/L 이상의 농도에서 균의 성장이 억제되었다. 하지만 30mg/L tetracycline에서 인삼 조직이 고사하였으며, cefotaxime(500mg/L), carbenicillin(500mg/L)에서 균의 성장을 완전히 억제하였으며, 조직의 손상이 일어나지 않았다. 3년근 인삼에서 모상근 유도을 위한 배지로는 1/2MS 배지에 500mg/L의 cefotaxime이 첨가된 배지가 가장 좋았으며, 인삼 뿌리 절편에 Agrobacterium을 발라주는 것 보다는 균과 공동배양할때가 절편이 좋았다. Agrobacterium접종 2주 후부터 callus가 유기되기 시작한 후, 다시 2주 후에 모상근이 유도되었다. 유도된 hairy roots는 PCR에 의하여 rol C유전자를 조사함으로서 형질전환체임을 확인하였다.

• 약학회지
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• 제13권2_3호
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• pp.71-75
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• 1969

Chemical changes in components of ginseng roots by heat treatment were observed. We have let the roots of fresh ginseng, of steamed ginseng and the water soluble parts obtained from preparing steamed one be subject to our research. Acids, bases, neutral substances and genins from each one of the above came up to 12 fractions. Having the fractions through column chromatography and TLC test thereafter, we determined the Rf values of each spots presented. Among so many similar values of them, 15 spots of heterogenous component in the fresh ginseng and 6 spots in the steamed one, and 10 spots in that of water soluble parts wre detected. Considering this data obtained, we can assume that partialor all of some components of fresh ginseng might be passed into water parts while preparing steamed ginseng from fresh ones and also some components of the later (fresh ginseng) might have been converted into other substances while being heated.

• 한국자원식물학회지
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• 제17권1호
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• pp.48-53
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• 2004

인삼 부정근의 생장과 ginsenosides 함량에 미치는 elicitor의 영향을 조사한 결과 chitosan처리구의 생장량은 10 mg/L에서 가장 양호하였으며, ginsenosides의 함량은 5 mg/L처리농도에서 14.48 mg/g $.$ DW로 대조구에 비해 약9%의 함량증대를 가져왔다. 세포내에서 이차대사계를 활성화시키는 중간 신호전달 물질(signal transducer)로 알려진 jasmonic acid를 인삼 부정근 배양에 처리한 결과 부정근의 생장량은 10 uM 처리구에서 ginsenosides함량이 가장 양호하였으나, 인삼 부정근의 생장은 다소 억제되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제26권3호
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• pp.165-169
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• 2002

고려인삼의 적변내성 지표성분을 선발하기 위하여 적변지수가 낮아 적변에 강한 건전계통(LRL) 7계통과 적변지수가 높아 적변에 약한 적변계통(HRL) 7계통을 선발하여 시료로 사용하였다. 4년생과 6년생의 적변지수 상관관계는 고도의 유의성을 나타내었다. phenolic compounds 함량이 중심주 및 지세근 조직에서는 차이가 없었다. 피층조직에서는 적변인삼은 건전인삼보다 phenolic compounds 성분 함량이 높았으나, 적변의 정도를 동일하게 한적변계통군와 건전계통군간에는 phenolic compounds 함량의차이가 없어서 지표성분으로 활용 가능성이 없었다. 표피조직에서 적변삼은 건전삼에 비해 phenolic compounds 함량이 높았고, 적변삼이나 건전삼을 시료로 사용 했을 때 모두 적변계통군(HRL)은 건전계통군(LRL)보다 phenolic compounds 함량이 높아서, 적변삼 선발 지표성분으로 활용 가능성이 제시되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권1호
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• pp.76-80
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• 2013

본 연구는 인삼을 칼슘 및 식초에 침지함으로서 인삼 pectins의 칼슘결합(calcium bonding)에 의한 물성변화를 조사하였다. 인삼뿌리의 강도(strength)와 부서짐성(breakdown)은 탄산칼슘 농도의 증가에 따라 증가하였으나 탄산칼슘 0.7~1.0%에서 가장 높게 나타났고, 인삼뿌리의 경도(hardness)는 탄산칼슘 농도 1.0%에서 가장 높았고, 연화정도(softness)는 탄산칼슘 농도 1.0%에서 가장 낮았다. 1% 탄산칼슘을 용해한 식초에 침지한 인삼뿌리의 물성 중 강도, 부서짐성 및 경도는 산도 5%, 6% 칼슘용액에 침지한 인삼뿌리가 60일 이후부터 계속 증가하여 90일경에 높게 나타났다. 연화 정도는 1% 탄산칼슘과 산도 5% 식초에 침지한 인삼뿌리만이 줄어들어 인삼뿌리음료의 장기저장 중 음료가 혼탁해지는 것을 방지할 수 있었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권4호
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• pp.729-736
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• 2012

산삼 배양근 기능성 식품 및 화장품 소재로서의 이용 가능성을 조사하기 위해 산삼 배양근 70% 에탄올 추출물의 영양성분 및 항산화 활성(총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능, 아질산염소거능, 환원력) 등을 측정하였다. 식품영양학적 접근에서의 산삼 배양근의 일반성분은 건량 기준으로 당질 61.72%, 조단백질 17.36%, 조지방 0.23% 및 조회분10.90%이었고, 산삼 배양근 100 g의 함유 열량은 323.97 kcal로 분석되었다. 또한, 총 18종의 아미노산으로 구성되었으며, 함량은 16.15 g이었고, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았으며, 그 다음이 인, 칼슘, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 총 포화 지방산 0.26 g, 불포화지방산 0.62 g으로 구성되어 있었다. 조 사포닌의 함량은 25.87 mg/g으로 분석되었다. 총 페놀 함량은 11.2 mg/g, 총 플라보노이드 함량은 4.2 mg/g으로 나타났으며, 전자공여능은 24.7~31.6%의 범위로 활성을 나타내었다. 아질산염소거능은 모든 pH 조건하에서 pH가 증가할수록 감소하였다. 환원력의 경우에는 $1,000{\mu}g/m{\ell}$에서 0.06의 값으로 가장 높은 활성을 보였다. 이상의 결과로부터 산삼 배양근 70% 에탄올 추출물은 항산화능이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제18권2호
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• pp.207-215
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• 2005

인삼원료삼의 안정적인 공급을 위하여 인삼의 기내배양에 의하여 생산된 캘루스 및 모상근으로부터 인삼사포닌, 지방산, 산상다당체, 페놀성화합물 및 유기산함량을 조사하였다. 인삼사포닌의 경우에는 캘루스에 비해 모상근에서 훨씬 많았으며 모상근 세포주간에는 약 10mg/g로 유사한 경향을 보였다. 포화지방산은 인삼 캘루스에서 높은 반면 모상근의 경우에는 불포화지방산이 오히려 많거나 비슷한 경향을 보였다. 특히 인삼 캘루스에서는 palmitic acid가 많이 존재하였으며, 인삼 모상근의 경우에는 불포화지방산인 linoleic acid가 캘루스의 5배 이상 많은 검출되었다. 산성 다당체와 페놀성화합물은 기내 배양한 인삼 캘루스 조직에서는 거의 동량으로 존재하였으나, 인삼 모상근의 경우에는 세포주에 따라서 많은 차이를 나타내었다. 특히 HR-2같은 경우에는 산성 다당체보다는 페놀화합물이 $2.26\%$로 산성 다당체보다 2배 이상 많이 존재하였는데 반하여, HR-3 인삼 모상근의 경우에는 산성 다당체가 $1.64\%$로 페놀화합물보다 4배 이상 존재하는 것으로 분석되었다. 인삼 모상근세포주와 캘루스의 유기산은 모상근 세포주가 34.64 mg으로 가장 많이 존재하는 것으로 조사되었다.