• Title/Summary/Keyword: triterpenoid saponin

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Alteration of Panax ginseng saponin composition by overexpression and RNA interference of the protopanaxadiol 6-hydroxylase gene (CYP716A53v2)

  • Park, Seong-Bum;Chun, Ju-Hyeon;Ban, Yong-Wook;Han, Jung Yeon;Choi, Yong Eui
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.40 no.1
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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.

Purification of ginseng rare sapogenins 25-OH-PPT and its hypoglycemic, antiinflammatory and lipid-lowering mechanisms

  • Xu, Jing;Liu, Hairong;Su, Guangyue;Ding, Meng;Wang, Wei;Lu, Jincai;Bi, Xiuli;Zhao, Yuqing
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.45 no.1
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    • pp.86-97
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    • 2021
  • Background: Panax ginseng Meyer has been used as a nourishing edible herb in East Asia for thousands of years. 25-OH-PPT was first discovered as a natural rare triterpenoid saponin in ginseng stems and leaves by our group. Research found that it showed strong inhibitory effects on α-glucosidase and protein tyrosine phosphatase 1B, and protected cardiocytes (H9c2) through PI3K/Akt pathway. Methods: In the research, in order to optimize the 25-OH-PPT enrichment process, optimal macroporous resins and optimal purification conditions were studied. Meanwhile, the hypoglycemic effect and mechanism of 25-OH-PPT were evaluated by using STZ to establish insulin-dependent diabetic mice and the spontaneous type 2 diabetes DB/DB mice. Results and Conclusion: Research found that 25-OH-PPT can reduce blood glucose and enhance glucose tolerance in STZ model mice. It increases insulin sensitivity by upregulating GLUT4 and AMPK in skeletal muscle, and activating insulin signaling pathways. In DB/DB mice, 25-OH-PPT achieves hypoglycemic effects mainly by activating the insulin signaling pathway. Meanwhile, through the influence of liver inflammatory factors and lipids in serum, it can be seen that 25-OH-PPT has obvious anti-inflammatory and lipid-lowering effects. These results provide new insights into the study of ginseng as a functional food.

Intestinal Growth and Development of Weanling Pigs in Response to Dietary Supplementation of Antibiotics, Phytogenic Products and Brewer's Yeast plus Bacillus Spores

  • Lee, C.-Young;Lim, Jung-Won;Ko, Young-Hyun;Kang, Sun-Young;Park, Man-Jong;Ko, Tae-Gu;Lee, Ji-Hoon;Hyun, Young;Jeong, Kyu-Sik;Jang, In-Surk
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • v.53 no.3
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    • pp.227-235
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    • 2011
  • A total of 96 crossbred weanling barrows aged 21 days were randomly allocated to 32 pens of a new nursery to investigate the effects of antibiotics, phytogenics, and probiotics on intestinal growth and development. The animals were fed a set of three-phase basal diets containing 0.3% zinc oxide (CON) or the basal diets supplemented with 353 ppm of a combination of tiamulin, neomycin, chlortetracycline, and oxytetracycline (ANTI), 75 ppm triterpenoid saponin plus 150 ppm mixed saccharides (HERB; Sacchapin$^{(R)}$), or $1{\times}10^7$ brewer's yeasts plus $8{\times}10^7$ spores of each of Bacillus licheniformis and Bacillus subtilis per kilogram feed (PROBIO; Yeasture Plus 2B$^{(R)}$) for five weeks. Thirty-two pigs representing as many pens were slaughtered at the end of the feeding trial, after which morphological measures and digestive enzyme activities of intestinal mucosa were determined. Weight gain and gain:feed of the pigs were not affected by the dietary treatments (TRT) during the overall feeding trial. Total intestinal length was greater in PROBIO than in ANTI (P<0.05). Wet mucosa weight of the duodenum was not affected by TRT. However, jejunal mucosa weight was greater in PROBIO than in any other group sum of mucosa weights of the duodenum and jejunum was greater (P<0.05) in PROBIO than in ANTI and HERB. The height and width of duodenal villus were not affected by TRT, but crypt depth decreased (P<0.05) in response to HERB and PROBIO vs CON. Specific activities of alkaline phosphatase, sucrase, maltase, lactase, and leucine aminopeptidase in the duodenum and jejunum were not changed by TRT. In conclusion, results suggest that the present dietary treatments have no effects on growth performance of weanling pigs and that of PROBIO enhances intestinal growth and development under a clean experimental setting.

Acute and repeated dose 26-week oral toxicity study of 20(S)-ginsenoside Rg3 in Kunming mice and Sprague-Dawley rats

  • Li, Chunmei;Wang, Zhezhe;Li, Guisheng;Wang, Zhenhua;Yang, Jianrong;Li, Yanshen;Wang, Hongtao;Jin, Haizhu;Qiao, Junhua;Wang, Hongbo;Tian, Jingwei;Lee, Albert W.;Gao, Yonglin
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.44 no.2
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    • pp.222-228
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    • 2020
  • Background: 20(S)-ginsenoside-Rg3 (C42H72O13), a natural triterpenoid saponin, is extracted from red ginseng. The increasing use of 20(S)-ginsenoside Rg3 has raised product safety concerns. Methods: In acute toxicity, 20(S)-ginsenoside Rg3 was singly and orally administrated to Kunming mice and Sprague-Dawley (SD) rats at the maximum doses of 1600 mg/kg and 800 mg/kg, respectively. In the 26-week toxicity study, we used repeated oral administration of 20(S)-ginsenoside Rg3 in SD rats over 26 weeks at doses of 0, 20, 60, or 180 mg/kg. Moreover, a 4-week recovery period was scheduled to observe the persistence, delayed occurrence, and reversibility of toxic effects. Results: The result of acute toxicity shows that oral administration of 20(S)-ginsenoside Rg3 to mice and rats did not induce mortality or toxicity up to 1600 and 800 mg/kg, respectively. During a 26-week administration period and a 4-week withdrawal period (recovery period), there were no significant differences in clinical signs, body weight, food consumption, urinalysis parameters, biochemical and hematological values, or histopathological findings. Conclusion: The mean oral lethal dose (LD50) of 20(S)-ginsenoside Rg3, in acute toxicity, is above 1600 mg/kg and 800 mg/kg in mice and rats, respectively. In a repeated-dose 26-week oral toxicity study, the no-observed-adverse-effect level for female and male SD rats was 180 mg/kg.

HPLC analytical method validation of Aralia elata extract as a functional ingredients (두릅 추출물의 기능성 원료 표준화를 위한 HPLC 분석법 검증)

  • Ahn, Eun-Mi;Choi, Song-Am;Choi, Ji-Young
    • Food Science and Preservation
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    • v.24 no.6
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    • pp.795-801
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    • 2017
  • Aralia elata Seemann (AE) has long been used as a folk medicine for the treatment of various diseases including diabetes mellitus, anti-arthritic, and anti-gastric ulcer agent in Korea, Japan, and China. This study was performed to establish a simple and reliable HPLC/UV analytical method for determination of most active anti-hypertensive compound, a 3-O-${\alpha}$-L-rhamnopyranosyl($1{\rightarrow}$2)-${\alpha}$-L-arabinopyranosyl hederagenin 28-O-${\beta}$-D-xylopyranosyl($1{\rightarrow}6$)-${\beta}$-D-glucopyranosylester (HE) for the standardization of the shoot extract of AE as a health functional food ingredient. The quantitative analytical method of HE was optimized by HPLC analysis using reverse-phase C18 column at $40^{\circ}C$ with $H_2O$ and acetonitrile (70:30, v/v) as an isocratic mobile phase at a flow rate of 1.0 mL/min and detection wavelength of UV 205 nm. This HPLC/UV analytical method showed good specificity and high linearity in the tested range of 0.03125-2.0mg/ml with excellent coefficient of determination ($R^2$) of 0.9999. The limit of detection and limit of quantification were $12.0{\mu}g/mL$ and $36.5{\mu}g/mL$, respectively. Relative standard deviation (RSD) values of data from intra- and inter-day precision were less than 0.2% and 0.1%, respectively. These results indicate that the established HPLC/UV analytical method is very simple, specific, precise, accurate, and reproducible and thus can be useful for the quantitative analysis of HE as a functional anti-hypertensive compound in AE extract.

Cultivation Factors for Pot-plant Production of Arenaria juncea M.Bieb. (벼룩이울타리의 분화 생산을 위한 재배 요인)

  • Yeon, Soo Ho;Lee, Seung Yeon;Lee, Cheol Hee
    • Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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    • 2019.04a
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    • pp.59-59
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    • 2019
  • 벼룩이울타리(Arenaria juncea M.Bieb.)는 7~8월에 백색의 꽃이 취산화서로 아름답게 피며, 산지, 산비탈 또는 메마른 초지에 자생한다. 청열 및 양혈의 효능이 있고, 은시호의 대용으로 쓰이며, 뿌리에는 triterpenoid saponins과 sapogenin이 함유되어 있다. 본 연구는 분화용 식물로 벼룩이울타리를 활용하기 위한 효율적인 포트 정식방법을 개발하기 위하여 수행되었다. 실험은 2018년 선행연구에서 생산된 유묘를 7월 2일에 정식하여 10월 15일까지 약 15주 동안 재배하였다. 대조구는 플라스틱 화분 10호($9{\times}9cm$)에 원예상토를 충진하고 200구 트레이에 셀 당 4립씩 파종하여 생산된 1셀을 정식하였다. 재배 실험은 용기종류[비닐포트(3, 4치), 플라스틱 포트(8, 10, 12호)], 토양 종류[원예상토, 중화 피트모스:펄라이트(3:1, 4:1), 마사토:중화 피트모스(2:1, 3:1)], 묘의 소질[파종 립수(1, 2, 4, 6립), 파종 용기(162, 200, 288구 트레이)] 등을 달리하여 진행하였다. 연구의 결과, 벼룩이울타리는 토양의 양이 많을수록 생육이 양호한 결과를 보여, 플라스틱 12호에 재배하는 것이 분화용으로 가장 효과적이었다. 한편, 비닐 4치와 플라스틱 10호의 경우, 플라스틱 12호와 생육에 큰 차이가 없어 경제적인 것으로 판단된다. 벼룩이울타리는 원예상토에서 재배하는 것이 전반적으로 생육이 우수하였으며, 다음으로 마사토와 피트모스 혼용토 순이었다. 그러나 피트모스와 펄라이트 혼용토는 비율과 관계없이 생육이 감소하며, 잎에 황백화 현상이 나타났다. 셀당 파종량을 달리하여 육묘한 후 정식한 결과, 전반적인 생육은 1립 파종묘에서 양호하였으나, 2, 4, 6립 파종묘가 1립 처리구에 비해 포트당 엽수가 약 1.35, 1.44, 2.01배 증가하는 경향을 보였다. 그러므로 유묘 생산시 셀당 파종량을 늘려 재배하는 것이 분화용으로 효과적일 것으로 판단된다. 파종용기별 유묘의 생육은 162, 200, 288구 트레이 순이었으나, 정식 후 약 15주 동안 재배한 결과, 162, 200구에서 생산된 유묘를 정식하는 것이 288구보다 양호하였다. 따라서, 육묘 단계에서 토양 및 공간을 절약할 수 있는 200구에 파종하여 재배하는 것이 효율적인 방법으로 생각된다. 결론적으로, 벼룩이울타리의 분화용 재배는 플라스틱포트 12호에 원예상토를 충진하고 200구 트레이에 4립 또는 6립을 파종하여 육묘한 묘를 정식하는 것이 가장 효과적이다. 한편, 경제적인 측면을 고려할 때, 재배면적을 적게 차지하는 비닐포트 4치 또는 플라스틱 포트 10호에 마사토와 중화 피트모스를 혼용하여 충진한 다음 유묘를 이식하는 것도 하나의 방법으로 판단된다.

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Ziyuglycoside II Attenuates Tumorigenesis in Experimental Colitis-associated Colon Cancer (AOM/DSS로 유도된 마우스 대장암 모델에서의 Ziyuglycoside-II의 항염증효과)

  • Cheon, Hye-Jin;Kim, Jin-Kyung
    • Journal of Life Science
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    • v.29 no.9
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    • pp.941-948
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    • 2019
  • Colorectal cancer is a major health problem in industrialized countries. Ziyuglycoside II ($3{\beta}-3-{\alpha}$-1- arabinopyranosyloxy-19-hydroxyurs-12-en-28-oicacid), a triterpenoid saponin isolated from the roots of Sanguisorba officinalis L., possesses antioxidant, antiangiogenic, and anticancer properties. However, the therapeutic function of ziyuglycoside II in colitis-associated colorectal carcinogenesis is undefined. In the present study, the effect of ziyuglycoside II on colitis-associated colon cancer induced in mice using azoxymethane (AOM)/dextran sulfate sodium (DSS) was explored. The AOM model recapitulates many features of human colon cancer, but it lacks an inflammatory component. DSS induces colitis and promotes AOM-induced colon cancer in mice. BALB/c mice were injected with AOM and administered 2% DSS in drinking water. The mice were given ziyuglycoside II (1 or 5 mg/kg) orally three times per week, and colonic tissue was collected at 64 days. Administration of ziyuglycoside II markedly diminished the formation of colonic tumors. Western blot and immunohistological analyses showed that ziyuglycoside II noticeably decreased nuclear factor kappa-B-positive cells and levels of inflammation-related proteins, such as inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, tumor necrosis factor-${\alpha}$, and interleukin-6 in colon tissue. It also prompted apoptosis. Ziyuglycoside II treatment augmented cleaved forms of caspase-3, caspase-7, and poly (ADP-ribose) polymerase in colonic tissues. In conclusion, ziyuglycoside II could defend against colitis-associated tumorigenesis in mice by inhibiting inflammation and inducing apoptosis. This shows a promising chemopreventive potential for its use in colitis-associated colon cancer.

Identification and confirmation of 14-3-3 ζ as a novel target of ginsenosides in brain tissues

  • Chen, Feiyan;Chen, Lin;Liang, Weifeng;Zhang, Zhengguang;Li, Jiao;Zheng, Wan;Zhu, Zhu;Zhu, Jiapeng;Zhao, Yunan
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.45 no.4
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    • pp.465-472
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    • 2021
  • Background: Ginseng can help regulate brain excitability, promote learning and memory, and resist cerebral ischemia in the central nervous system. Ginsenosides are the major effective compounds of Ginseng, but their protein targets in the brain have not been determined. Methods: We screened proteins that interact with the main components of ginseng (ginsenosides) by affinity chromatography and identified the 14-3-3 ζ protein as a potential target of ginsenosides in brain tissues. Results: Biolayer interferometry (BLI) analysis showed that 20(S)-protopanaxadiol (PPD), a ginseng saponin metabolite, exhibited the highest direct interaction to the 14-3-3 ζ protein. Subsequently, BLI kinetics analysis and isothermal titration calorimetry (ITC) assay showed that PPD specifically bound to the 14-3-3 ζ protein. The cocrystal structure of the 14-3-3 ζ protein-PPD complex showed that the main interactions occurred between the residues R56, R127, and Y128 of the 14-3-3 ζ protein and a portion of PPD. Moreover, mutating any of the above residues resulted in a significant decrease of affinity between PPD and the 14-3-3 ζ protein. Conclusion: Our results indicate the 14-3-3 ζ protein is the target of PPD, a ginsenoside metabolite. Crystallographic and mutagenesis studies suggest a direct interaction between PPD and the 14-3-3 ζ protein. This finding can help in the development of small-molecular compounds that bind to the 14-3-3 ζ protein on the basis of the structure of dammarane-type triterpenoid.

Molecular mechanisms of hederagenin in bone formation (Hederagenin의 뼈 형성 관련 작용 기전 연구)

  • Hyun-Ju Seo;In-Sook Kwun;Jaehee Kwon;Yejin Sim;Young-Eun Cho
    • Journal of Nutrition and Health
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    • v.55 no.6
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    • pp.617-629
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    • 2022
  • Purpose: Osteoporosis is characterized by structural deterioration of the bone tissue because of the loss of osteoblastic activity or the increase in osteoclastic activity, resulting in bone fragility and an increased risk of fractures. Hederagenin (Hed) is a pentacyclic triterpenoid saponin isolated from Dipsaci Radix, the dried root of Dipsacus asper Wall. Dipsaci Radix has been used in Korean herbal medicine to treat bone fractures. In this study, we attempted to demonstrate the potential anti-osteoporotic effect of Hed by examining its effect on osteoblast differentiation in MC3T3-E1 cells. Methods: Osteoblastic MC3T3-E1 cells were cultured in 0, 1, and 10 ㎍/mL Hed for 3 and 7 days. The activity of alkaline phosphatase (ALP), bone nodule formation and level of expression of bone-related genes and proteins were measured in MC3T3-E1 cells exposed to Hed. The western blot test was used to detect the activation of the bone morphogenetic protein-2 (BMP2)/ Suppressor of Mothers against Decapentaplegic (SMAD)1 pathway. Results: Hed significantly increased the proliferation of MC3T3-E1 cells. Intracellular ALP activity was significantly increased in the 1 ㎍/mL Hed-treated group. Hed significantly increased the concentration of calcified nodules. Furthermore, Hed significantly upregulated the expression of genes and proteins associated with osteoblast proliferation and differentiation, such as Runt-related transcription factor 2 (Runx2), ALP, osteopontin (OPN), and type I procollagen (ProCOL1). Induction of osteoblast differentiation by Hed was associated with increased BMP2. In addition, Hed induced osteoblast differentiation by increasing the activity of SMAD1/5/8. These results suggest that Hed has the potential to prevent osteoporosis by promoting osteoblastogenesis in osteoblastic MC3T3-E1 cells via the modulation of the BMP2/SMAD1 pathway. Conclusion: The results presented in this study indicate that Hed isolated from Dipsaci Radix has the potential to be developed as a healthcare food and functional material possessing anti-osteoporosis effects.

홍삼 유래 성분들의 면역조절 효능

  • Jo, Jae-Yeol
    • Food preservation and processing industry
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    • v.8 no.2
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    • pp.6-12
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    • 2009
  • 면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.

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