• Journal of Ginseng Research
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• 제41권4호
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• pp.540-547
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• 2017

Background: In general, after Panax ginseng is administered orally, intestinal microbes play a crucial role in its degradation and metabolization process. Studies on the metabolism of P. ginseng by microflora are important for obtaining a better understanding of their biological effects. Methods: In vitro biotransformation of P. ginseng extract by rat intestinal microflora was investigated at $37^{\circ}C$ for 24 h, and the simultaneous determination of the metabolites and metabolic profile of P. ginseng saponins by rat intestinal microflora was achieved using LC-MS/MS. Results: A total of seven ginsenosides were detected in the P. ginseng extract, including ginsenosides Rg1, Re, Rf, Rb1, Rc, Rb2, and Rd. In the transformed P. ginseng samples, considerable amounts of deglycosylated metabolite compound K and Rh1 were detected. In addition, minimal amounts of deglycosylated metabolites (ginsenosides Rg2, F1, F2, Rg3, and protopanaxatriol-type ginsenosides) and untransformed ginsenosides Re, Rg1, and Rd were detected at 24 h. The results indicated that the primary metabolites are compound K and Rh1, and the protopanaxadiol-type ginsenosides were more easily metabolized than protopanaxatriol-type ginsenosides. Conclusion: This is the first report of the identification and quantification of the metabolism and metabolic profile of P. ginseng extract in rat intestinal microflora using LC-MS/MS. The current study provided new insights for studying the metabolism and active metabolites of P. ginseng.

• 약학회지
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• 제39권2호
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• pp.169-174
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• 1995

By coculturing E. coli HGU-3 with Bifidobacterium KH-2 or Streptococcus faecalis HGO-7 with Bifidobacterium KH-2, the productivity of $\beta$-glucuronidase and $\beta$-glucosidase was inhibited. When lactulose, growth factor of lactic acid bacteria, was added into this medium, the productivity of these enzymes and pH of the medium were dramatically decreased. When intestinal microflora of human and rat were inoculated in the medium containing lactulose, the enyzme productivity and pH of the medium were dramatically decreased. By s.c. injecting DMH into mice, $\beta$-glucuronidase of intestinal bacteria was induced, but the production of the enzymes was inhibited by adminstering lactulose.

• 한국식품영양학회지
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• 제11권4호
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• pp.460-465
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• 1998

The effects of food restriction on the fecal microflora, moisture, pH, indole, ${\beta}$-glucosidas, and ${\beta}$-glucuronidase in rate were studied for 4 weeks. Four groups of rats for feeding was allocated to the following experimental trials : (1) control containing 1% cellulose, (2) control with food restriction, (3) treatment of diet containing butterbur, (4) treatment of butterbur combined with diet restriction. Treatment of butterbur combined food restriction significantly (p<0.05) reduced the growth of Bacteroides, Peptococus, Streptococcus, Staphylococcus, and Escherchia coli, respectively. No remarkable changes in the ${\beta}$-glucosidase and ${\beta}$-glucuronidase activities were observed but indole content significanlty decreased. Based on these results, treatment of butterbur combined with diet restriction in rats had a significantly effect for preventing the growth of those pathogenic microorganims.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권6호
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• pp.820-825
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• 2010

본 연구에서는 비만과 관련된 요소 중 하나인 장내 균총을 개선하고자, 식이섬유소가 풍부하고 저칼로리인 담자균류 추출물을 이용하여 in vitro 상에서 비만 관련 장내 미생물에 대한 항균활성을 조사하였다. 항균성 담자 균류 소재 탐색결과 석이버섯 자실체와 운지버섯 균사체의 추출물을 선발하였고, 선발된 담자균류 소재 추출물의 특성을 분석한 결과 열에 대단히 안정하였고, pH에도 비교적 안정한 것으로 나타났다. 또한 rat을 이용한 동물실험에서 석이버섯 80% 에탄올 추출물 투여군이 고지방식이만 투여한 군에 비하여, 장내 균총에서 Bifidobacterium spp.가 증가되었고, Clostridium spp.와 Eubacterium spp.는 감소된 것으로 나타났다. 석이버섯과 운지버섯 추출물이 첨가된 기능성 음료를 제조하고자 관능평가를 실시한 결과, 운지버섯 균사체 배양액에 석이버섯 추출물을 3% 첨가한 실험구가 가장 좋은 평가를 받았다. 이러한 결과를 토대로 석이버섯과 운지버섯 추출물이 장내 균총 개선을 위한 기능성 식품소재로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권2호
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• pp.157-162
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• 1997

Cephem계 항생물질의 기본 구조인 7-aminocephalosporanic acid (7-ACA)의 $C_3$ 위치에 thiol기를 도입하고 $C_7$ 위치 aminothiazole기를 결합시킨 신규 화합물(YH-487)에 대한 감염치료효과, 체내동태 그리고 이의 투여에 의한 흰쥐의 장내균총들의 영향에 관하여 검토한 결과, YH-487을 흰쥐에 꼬리정맥을 통하여 20mg/kg으로 투여시 혈중 최고농도 등 체내동태는 제 3세대 ${\beta}-lactam$계 약물인 cefotaxime 등과 유사한 결과를 보였으며 장기조직으로의 이행성은 신장으로의 이행율이 가장 좋았고 배설은 신장 배설 타입이었으며 배설된 약물은 체내의 대사에 의한 변화를 받지 않았다. 또한 YH-487의 대장균 감염증에 대한 치료효과는 cefotaxlme의 3배, cefotiam의 약 20배 정도 높았다. 한편 YH-487의 투여에 의한 흰쥐의 장내 균총의 변화는 Enterobacter와 Bacteroides속 등 Gram 음성 세균은 투여 후 균수가 크게 감소 하였으나 Lactobacillus, Bifidobacterium과 Staphylococcus속 등 Gram 양성 세균은 영향을 받지 않았다. 또한 YH-487을 연속 투여한 후 분리한 균주의 항균활성은 투여전의 균주와 차이가 없어 내성균의 출현 가능성이 낮았다.

• Journal of Microbiology
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• 제43권6호
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• pp.493-498
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• 2005

The safety assessment of Bifidobacterium longum SPM1205 isolated from healthy Koreans and this strain's inhibitory effects on fecal harmful enzymes of intestinal microflora were investigated. The overall safety of this strain was investigated during a feeding trial. Groups of SD rats were orally administered a test strain or commercial reference strain B. longum $1\times10^9\;CFU/kg$ body weight/day for four weeks. Throughout this time, their feed intake, water intake and live body weight were monitored. Fecal samples were periodically collected to test harmful enzyme activities of intestinal microflora. At the end of the four-week observation period, samples of blood, liver, spleen, kidney, and gut tissues were collected to determine for hematological parameters and histological differences. The results obtained in this experiment demonstrated that four weeks of consumption of this Bifidobacterium strain had no adverse effects on rat's general health status, blood biochemical parameters or histology. Therefore, it is likely to be safe for human use. Fecal harmful enzymes such as $\beta-glucosidase,\;\beta-glucuronidase$, tryptophanase and urease, were effectively inhibited during the administration of the B. longum SPM1205. These results suggested that this B. longum SPM 1205 could be used for humans as a probiotic strain.

• Journal of Ginseng Research
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• 제38권3호
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• pp.203-207
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• 2014

Background: There is limited understanding of the effect of dietary components on the absorption of ginsenosides and their metabolites into the blood. Methods: This study investigated the pharmacokinetics of the ginseng extract and its main constituent ginsenoside Rb1 in rats with or without pretreatment with a prebiotic fiber, NUTRIOSE, by liquid chromatography tandem mass spectrometry. When ginsenoside Rb1 was incubated with rat feces, its main metabolite was ginsenoside Rd. Results: When the intestinal microbiota of rat feces were cultured in vitro, their ginsenoside Rd-forming activities were significantly induced by NUTRIOSE. When ginsenoside Rb1 was orally administered to rats, the maximum plasma concentration (Cmax) and area under the plasma drug concentratione-time curve (AUC) for the main metabolite, ginsenoside Rd, were $72.4{\pm}31.6ng/mL$ and $663.9{\pm}285.3{\mu}g{\cdot}h/mL$, respectively. When the ginseng extract (2,000 mg/kg) was orally administered, Cmax and AUC for ginsenoside Rd were $906.5{\pm}330.2ng/mL$ and $11,377.3{\pm}4,470.2{\mu}g{\cdot}h/mL$, respectively. When ginseng extract was orally administered to rats fed NUTRIOSE containing diets (2.5%, 5%, or 10%), Cmax and AUC were increased in the NUTRIOSE receiving groups in a dose-dependent manner. Conclusion: These findings reveal that intestinal microflora promote metabolic conversion of ginsenoside Rb1 and ginseng extract to ginsenoside Rd and promote its absorption into the blood in rats. Its conversion may be induced by prebiotic diets such as NUTRIOSE.

• 생명과학회지
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• 제28권7호
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• pp.849-856
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• 2018

설사는 경제동물의 이유시기 폐사율을 일으키는 가장 높은 요인이다. 크레오소트는 전통 의약품으로 오랜 세월동안 지사제로 사용되어 왔다. 본 연구는 흰 쥐 모델에서 크레오소트 급여가 동물의 성장 효율 및 장내 미생물에 미치는 영향을 구명할 목적으로 수행되었다. 4주령의 수컷 흰쥐 24마리를 임의로 대조구, 항생제 그룹, 크레오소트 0.4% 그룹, 크레오소트 0.8% 그룹으로 배치하였다. 대조구는 기초사료, 항생제 그룹은 apramycin 0.5%, 크레오소트 그룹은 크레오소트 0.4%와 0.8% 수준으로 하여 예비시험 기간 1주일, 본시험 기간 4주일 동안 급여하였다. 일당증체량은 실험구간 차이가 없었으나, 사료 섭취량은 Creo 0.8 그룹에서 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 장내 미생물에 대한 문(phylum) 수준 분석 결과 Creo 0.8 그룹에서 Firmicutes가 감소하고 Bacteroidetes가 증가하여 F/B비율을 감소시키는 것으로 나타났다(p<0.05). 과(family) 수준에서는 Lachnospiraceae가 크레오소트 0.8% 수준에서 증가되었으며(p<0.01), 속(genus) 수준에서는 Turicibacter가 감소되었다(p<0.01). 종(species) 수준에서는 Clostridium disporicum이 감소되었다(p<0.01). 이상의 결과는 쥐에 크레오소트 급여는 사료 섭취량을 증가시키고 장내 미생물의 변화에 영향을 미칠 수 있다는 것을 시사한다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권6호
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• pp.673-680
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• 2009

본 연구에서는 비만의 원인 중 하나인 장내균총의 변화를 개선하고자 in vitro 상에서 천연소재를 탐색하였고 선발된 소재인 오미자로 항균활성과 기능성을 분석하고 세포에 대한 독성 및 동물 실험을 수행하였다. 나아가 풍미증진과 기능성 가미를 위한 오미자 열수추출물을 첨가한 음료로의 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 96 well plate법을 이용하여 screening한 결과, 유익균인 B. fragilis와 B. spp.의 활성을 증진시키고, 유해균인 E. limosum과 C. perfringens을 억제시키는 오미자를 선발하였다. 오미자 열수 추출물의 항균활성을 paper disc method를 이용하여 실험한 결과 E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile에 대한 항균력을 가지고 B. bifidum에 대한 항균력은 나타내지 않았다. 이 결과를 바탕으로 MIC를 측정한 결과, E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile를 오미자 열수 추출물 $1\;{\mu}g/mL$의 농도에서 최소 저해 하였다. 기능성을 가진 오미자 열수추출물을 이용한 음료로의 제품화를 위해 과채류 주스의 살균온도인 $96^{\circ}C$, 15초를 기준으로 $60-100^{\circ}C$에서 $10^{\circ}C$씩 변화를 주어 10분씩 처리하여 실험한 결과, 항균활성의 경우 대체로 안정하였고 큰 항균력을 위해서는 $80^{\circ}C$ 이상 살균 처리하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 총 폴리페놀 함량과 전자공여능을 이용한 항산화력의 변화를 측정한 결과 대체로 안정하였다. 이는 음료 개발에 있어서 중요한 이점이 될 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 항균활성과 항산화를 나타내는 폴리페놀 함량과 전자공여능을 비교해봤을 때 서로 비례하는 것으로 보아 폴리페놀 함량과 전자공여능의 함량이 항균활성에 관련이 있을 것으로 사료된다. 소장상피세포에 대한 독성 유무를 확인하기 위해 소장상피 정상세포인 Caco-2에 대한 오미자 열수 추출물의 독성 영향을 MTT assay를 통해 확인하였다. 그 결과 고농도인 $5\;{\mu}g/mL$에서도 세포에 영향을 주지 않았다. 이 결과를 통해 미루어 볼 때 동물 실험하기 전, in vitro 상에서 오미자 추출물이 세포에 영향을 주는지 여부를 판단한 것으로 다음 진행되는 동물 실험에 대한 오미자 추출물의 안정성을 확인하였다. 동물 실험은 high-fat-diet rats에 오미자 열수 추출물을 0.5 mg/kg/day 투여한 경우 체중증감에 영향을 미치지 않았다. 장내미생물 균총 변화에서 control군과 extract 투여군을 비교한 결과, in vitro 실험결과와 같이 Bifidobacterium spp.를 7.62% 증진시키고 Clostridium spp.를 12.39% 감소시켰다. 또한 비만과 관련된 Eubacterium을 억제시켰다. 이는 오미자가 유익균을 증진시키고, 유해균은 감소시키는 장내 균총을 유익한 균총으로 개선시키는 식품소재로 이용이 가능할 것으로 기대된다. 오미자 추출물을 첨가한 음료의 관능평가 결과 인체 내에 부족하기 쉬운 미량 영양소를 보충해주는 자작 나무수액에 장내 균총 변화에 영향을 주는 오미자 추출물과 기능성 올리고당인 자일리톨을 첨가하여 관능평가한 결과 전반적 기호도는 자작나무수액 100%, 오미자추출물 5%, 자일리톨 5%을 첨가한 sample C가 6.68로 다른 sample에 비해 높은 점수를 받았다(p<0.05). 그러므로 5% xylitol, 5% 오미자 열수 추출물을 첨가한 sample C가 관능적으로 우수함을 보여 앞으로 맛과 기능성, 풍미를 가미한 음료로의 개발이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제39권2호
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• pp.183-187
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• 2015

Background: Gut microflora play a crucial role in the biotransformation of ginsenosides to compound K (CK), which may affect the pharmacological effects of ginseng. Prebiotics, such as NUTRIOSE, could enhance the formation and consequent absorption of CK through the modulation of gut microbial metabolic activities. In this study, the effect of a prebiotic fiber (NUTRIOSE) on the pharmacokinetics of ginsenoside CK, a bioactive metabolite of ginsenosides, and its mechanism of action were investigated. Methods: Male Sprague-Dawley rats were given control or NUTRIOSE-containing diets (control diet + NUTRIOSE) for 2 wk, and ginseng extract or vehicle was then orally administered. Blood samples were collected to investigate the pharmacokinetics of CK using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Fecal activities that metabolize ginsenoside Rb1 to CK were assayed with fecal specimens or bacteria cultures. Results: When ginseng extract was orally administered to rats fed with 2.5%, 5%, or 10% NUTRIOSE containing diets, the maximum plasma concentration ($C_{max}$) and area under the plasma concentration-time curve values of CK significantly increased in a NUTRIOSE content-dependent manner. NUTRIOSE intake increased glycosidase activity and CK formation in rat intestinal contents. The CK-forming activities of intestinal microbiota cultured in vitro were significantly induced by NUTRIOSE. Conclusion: These results show that prebiotic diets, such as NUTRIOSE, may promote the metabolic conversion of ginsenosides to CK and the subsequent absorption of CK in the gastrointestinal tract and may potentiate the pharmacological effects of ginseng.