• Journal of Plant Biotechnology
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• 제46권4호
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• pp.247-254
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• 2019

Flavonoids are widely distributed secondary metabolites in plants that have a variety biological functions, as well as beneficial biological and pharmacological activities. In barley (Hordeum vulgare L.), for example, high levels of saponarin accumulate during primary leaf development. However, the effect of saponarin biosynthetic pathway genes on the accumulation of saponarin in barley is poorly understood. Accordingly, the aim of the present study was to examine the saponarin contents and expression levels of saponarin biosynthetic pathway genes [chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), and UDP-Glc:isovitexin 7-O-glucosyltransferase (OGT)] during early seedling developmental and under several abiotic stress conditions. Interestingly, the upregulation of HvCHS, HvCHI, and HvOGT during early development was associated with saponarin accumulation during later stages. In addition, exposure to abiotic stress conditions (e.g., light/dark transition, drought, and low or high temperature) significantly affected the expression of HvCHS and HvCHI but failed to affect either HvOGT expression or saponarin accumulation. These findings suggested that the expression of HvOGT, which encodes an enzyme that catalyzes the final step of saponarin biosynthesis, is required for saponarin accumulation. Taken together, the results of the present study provide a basis for metabolic engineering in barley plants, especially in regards to enhancing the contents of useful secondary metabolites, such as saponarin.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제64권3호
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• pp.197-203
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• 2021

본 연구에서는 보리 어린 순의 기능성 성분인 saponarin의 정량적 추출을 위한 최적의 추출 분석 조건을 methanol, ethanol, acetonitrile 및 water를 대상으로 반응표면분석법을 통해 실시하였다. 이를 통해 용매의 농도, 추출 시간에 따른 saponarin과 색소 추출율을 확인한 결과, 53.7% methanol 수용액에서 3.9 h 동안 진탕추출하는 것이 높은 saponarin 추출율을 유지하면서, 불필요한 색소의 추출을 최소화하는 최적 추출조건으로 확인되었다. 보리 어린 순의 재배에 필요한 인공광의 saponarin 생성 영향 평가를 광 주기, 광량, 광질을 달리한 조건에서 시험한 결과, saponarin 고함유 보리 어린 순의 인공광 최적 재배 조건은 8 h day^-1의 광 주기에서 6500K LED와 적색보광을 통한 총 광량 220-320 μmol m^-2 s^-1 에서 가장 효과적임을 확인 할 수 있었고, 청색광이 saponarin 생합성에 주요 인자로 작용함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권1호
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• pp.12-17
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• 2021

Saponarin found in young barley sprouts has a variety of beneficial biological and pharmacological properties, including antioxidant, hypoglycemic, antimicrobial, and hepatoprotective activities. Our previous work demonstrated that saponarin content was correlated with the expression levels of three biosynthetic pathway genes [chalcone synthase (HvCHS1), chalcone isomerase (HvCHI), and UDP-Glc:isovitexin 7-O-glucosyltransferase (HvOGT1)] in young barley seedlings under various abiotic stress conditions. In this study, we investigated the saponarin content and expression levels of three saponarin biosynthetic pathway genes in hulled and hulless domestic barley cultivars. In the early developmental stages, some hulled barley cultivars (Kunalbori1 and Heukdahyang) had much higher saponarin contents than did the hulless barley cultivars. An RNA expression analysis showed that in most barley cultivars, decreased saponarin content correlated with reduced expression of HvCHS1 and HvCHI, but not HvOGT1. Heat map analysis revealed both specific increases in HvCHS1 expression in certain hulled and hulless barley cultivars, as well as general changes that occurred during the different developmental stages of each barley cultivar. In summary, our results provide a molecular genetic basis for the metabolic engineering of barley plants to enhance their saponarin content.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2001년도 춘계 학술대회지
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• pp.82-83
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• 2001

[ $\circ$ ] HPLC상에서 saponarin의 retention time은 12.37분이었고, 표준물질에 의한 검량식은 Y=0.0513X-4.6182($R^2$=0.9982)이었다. $\circ$ 생육단계에 따라 saponarin 함량의 차이를 보여서 본엽 4매일 때 100g의 잎에는 강보리 447mg, 부강 437mg, 남향보리 395mg, 사천6호 370 mg, 탑골보리 219mg 순이었다. $\circ$ Saponarin 함량이 높은 품종의 잎에서 항산화능력이 높은 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권4호
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• pp.290-294
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• 2021

BACKGROUND: Barley sprouts contain a large number of secondary metabolites such as polyphenols, saponarin, and policosanols. The synthesis of such secondary metabolites occurs as a defense mechanism against external environmental stresses. In particular, it has been widely known that drought stress (DS) increases the content of flavonoids in plants. The objective of this study was to investigate the effects of drought stress treatment on the saponarin content in barley sprouts during the growing period. METHODS AND RESULTS: In this study, changes in saponarin content with different DS exposure periods and times were evaluated under the hydroponic system. For establishing different DS treatment periods, water supply was stopped for 1, 2, and 3 days, once leaf length was at 10 cm. To control different DS treatment times, water supply was stopped for 2 days, once leaf lengths were 5, 10, and 15 cm. As a result, the water potential of barley sprouts decreased from -0.8 MPa (before DS treatment) to -1.2, -2.4, and -3.2 MPa (after DS treatment), and reversely recovered to -0.8 MPa after re-irrigation. When 10 cm leaves were subjected to DS for 1 and 2 days, the saponarin content increased by 12 and 10%, respectively, while it increased by 19% when DS was applied to the 5 cm leaves. CONCLUSION(S): The results of this study suggest that drought stress at the early stage of growth (5 cm) is most helpful to increase the saponarin content of barley sprouts.

• 한국자원식물학회지
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• 제9권3호
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• pp.224-229
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• 1996

무궁화 품종 6계통, 총 68종류를 선발하여 flavonoid 성분을 비교하였다. 2차원으로 크로마토그래피를 전개 후 13개의 flavonoid가 관찰되었고 spot 5번의 flavonoid 함량이 전체의 50%를 차지하였으며 나머지는 미량으로 관찰되었다. 6개의 group별 spot출현 양상은 각각 차이를 보였으나 group 내에서는 거의 동일한 것으로 나타났다. 13개의 spot 중 1, 4, 6은 flavonol의 특성을 나타냈으며 나머지 10개의 spot들이 flavone의 특성을 나타내었다. 품종별 flavone함량 및 분포는 백색계통이나 자주 및 청색 계통에는 많은 양이 존재 하였고 pink와 적색 group에서는 매우 적은 양이 분포하였다. Purple spot들의 flavonoid aglycone은 4’, 5-OH의 aglycone 특성을 보였으며 이들 중 spot 5는 saponarin, 7은 vitexin, 9는 xylovitexin, 11은 rhamnosylvitexin으로 동정되었으며 13은 apigenin-7-O-diglycoside로 추정되었다. Saponarin은 백색무궁화에서 전체 flavone량의 50% 이상을 점유하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2003년도 추계 학술발표회 요지
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• pp.238-239
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• 2003

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.353-358
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• 2023

Barley (Hordeum vulgare) belongs to the Poaceae family. This study compared the polyphenol and flavonoid levels of unfermented and fermented barley sprouts using spectrophotometric assays. The findings indicated that fermentation greatly boosted the flavonoid content but caused only a slight increase in the polyphenol content. However, this does not imply that fermentation has no effects whatsoever on the polyphenol content of barley sprouts. This was due to the fact that some flavonoids cannot be detected by the wavelength used to calculate the overall polyphenol concentration. Both samples were subjected to high-performance liquid chromatography analysis and detected the flavonoids lutonarin, saponarin, isoorientin, isovitexin, and tricin-all of which have bioactive properties-most notably known for their antioxidant activity. These results augment the ongoing phytochemical profiling research and can possibly valorize the already thriving barley industry.

• 산업식품공학
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• 제21권4호
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• pp.391-402
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• 2017

본 연구에서는 건조조건과 분쇄조건을 달리하거나 추출한 식물류의 영양성분 함량과 영양성분의 보존율을 비교분석하였다. 동결분쇄한 식물류는 일반분쇄 하거나 추출한 식물류에 비하여 영양성분의 보존율이 높은 것으로 나타났다. 인공생체막에서 영양성분의 투과도를 분석한 결과 동결분쇄한 식물류의 영양성분이 잘 투과하였다. 분쇄과정에서 열발생을 최소화하고 입도를 작게 하는 동결분쇄 기술이 식물류 원료를 우수한 식물소재로 가공할 수 있는 기술임을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권5호
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• pp.735-743
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• 2015

다양한 제품들에 사용되고 있는 천연물 소재들의 효능에 대한 체계적이고 과학적인 증거자료와 임상자료는 매우 부족한 실정이다. 이러한 천연물 소재의 과학적 연구는 국민보건과 건강증진을 위한 다양한 제품개발의 기초자료로 활용할 수 있는 중요한 자료이다. 따라서 본 연구에서는 보리순 추출물을 이용하여 기능성 천연물 소재로서의 가능성을 검토하였다. 항염증 활성을 조사하기 위해서 대식세포 RAW264.7에 LPS로 자극시켜 유도된 염증반응에서 보리순 에탄올 추출물의 매개체 억제 효과를 수행하였고 oxazolone을 이용하여 hairless 마우스에 접촉성 피부염을 유도하여 보리순 추출물의 항염 효과를 확인하였다. 연구의 결과에서, LPS로 자극한 RAW264.7 세포에서 COX-II, iNOS와 같은 염증성 매개체뿐만 아니라 염증성 사이토카인의 생성 및 발현이 보리순 에탄올 추출물에 의하여 현저히 억제됨을 확인하였다. 이러한 보리순 에탄올 추출물의 억제효과는 $I{\kappa}B$의 분해반응을 억제함으로써 NF-${\kappa}B$의 핵으로 이동을 억제하여 신호전달체계를 불활성화시키는 것과 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 보리순 에탄올 추출물은 NF-${\kappa}B$의 상위 신호전달경로인 MAPKs에도 영향을 미치는 것으로 증명되었다. 대식세포에서의 실험결과를 토대로 hairless 마우스에 oxazolone으로 접촉성 피부염을 유발시킨 모델에서 보리순 에탄올 추출물을 처리하여 2주간 피부 병변을 관찰한 결과 염증반응이 현저히 감소됨을 확인하였다. 이상의 결과에서 보리순 추출물이 항염증 효능을 가진 천연물 소재로서의 가능성을 제시하고 있다. 기존 연구에 의하면, 보리 추출물에는 항산화 효과가 뛰어난 폴리페놀류인 루테오린(luteolin), 사포나린(saponarin) 등이 풍부하며, 항염증 효과가 우수한 페루릭산(ferulic acid), 루토나린(lutonarin), 그리고 각종 비타민, 미네랄 등이 풍부하다고 알려져 있다. 또한 superoxide와 hydroxyl 라디칼 생성을 억제할 수 있는 2"-O-glycosylisovitexin이 함유되어 있는 것으로 밝혀졌다. 이러한 성분들에 의하여 보리순 추출물의 항염 효과가 나타날 것으로 생각된다. 다양한 염증성 질환에서 여러 매개체들의 과도한 발현이 그 질환의 원인임을 생각해 볼 때 보리순 추출물은 항염증에 관련된 여러 제품들에서 다양하게 활용할 수 있는 천연물 소재가 될 것으로 판단되며 앞으로 보리순 추출물에서 항염 효과를 나타내는 유효화합물의 분리동정 및 생리활성평가에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.