참당귀(Angelica gigas Nakai) 유래 decursin, decursinol 그리고 decursinol angelate의 약리 효과

강재선(Jae Seon Kang) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.12

당귀는 한국을 비롯한 동북아 지역에서 다양한 질병을 치료하는 데 전통적으로 가장 많이 사용되는 한약재 중 하나인데 주로 조혈, 혈행 개선 기능을 바탕으로 한 여성 건강관리 외에도 진정, 진통 그리고 강장 효과를 목적으로 사용되어왔다. 특히, 다른 국가에서 재배 생산되는 당귀에서는 decursin, decursinol 그리고 decursinol angelate와 같은 피라노쿠마린 계열의 유효 성분의 함유량이 적지만, 우리나라에서 자생하는 식물로서 참당귀(Angelica gigas Nakai)는 함유량이 많아 약효 등에서 차별성을 가지고 있다. 지난 20여년간 decursin, decursinol 그리고 decursinol angelate의 약리학적 효과에 대한 연구를 통해 항암제투여 부작용으로서의 호중구감소증 예방을 포함하는 항종양 효과를 비롯하여 고지질혈증, 당뇨, 생리 불순, 신장기능 장애 등에 대한 대사 순환계 개선, 천식 등에 대한 호흡기계 개선, 인지 개선, 항염증 작용, 항산화 작용, 적혈구 및 혈소판 등 혈구세포의 수준 증가, 임신율 개선 효과 등을 가지고 있음을 확인하였으며 이들에 대한 다양한 식의약품 개발 가능성을 주시할 필요가 있을 것으로 사료된다. 하지만, 일정 수준 정제되지 않았거나 섭취 용량에 제한이 없는 식품류의 개발에 대해서는 이들 성분의 과용으로 일어날 수 있는 부작용과 같은 안전성 프로파일에 대한 부분도 반드시 고려되어야 할 것이다. 이 글에서는 참당귀에 함유된 피라노쿠마린계 물질의 약리학적 효과와 함께 잠재적인 독성 등과 같은 특성을 요약하여 앞으로의 천연물 기반 제품의 개발 방향과의 연관성을 설명하고자 한다. 이를 통해 참당귀 등의 소재를 이용한 건강기능성 식품이나 식물성 신약 등의 개발에 기여할 수 있기를 기대한다. ‘Angelica’ is one of the most traditionally consumed medicinal herbs around Northeast Asia including Korea for treatments of various diseases or health care purposes like hematopoiesis, blood circulation for women, sedative, analgesic, and a tonic medicine etc. Angelica gigas Nakai, a Korean native species of Angelica, is clearly different from the others in containing a high concentration of active ingredients like pyranocoumarines including decursin, decursinol, and decursinol angelate. These compounds have various kinds of positive effects such as anti-tumor activity including the precaution of neutropenia occurred during anticancer drug administration, improvements of metabolic disorders, menstrual irregularity, impairment of renal function, respiration improvement, cognition-enhancement, anti-inflammatory effect, anti-oxidative effect, enhancing fertility and so forth. Thus it implies incredible potentialities in future development for foods and drugs. However, certain purity-related qualities and/or overdose in food products can cause side effects like toxicities; therefore, their safety profiles should also be considered. This review focuses on the positive and negative effects of three pyranocoumarines in Angelica gigas Nakai and some possibilities and considerations for future food and drug products development.

Platelets as a Source of Peripheral Aβ Production and Its Potential as a Blood-based Biomarker for Alzheimer’s Disease

Jae Seon Kang(강재선),Yun-Sik Choi(최윤식) 한국생명과학회 2020 생명과학회지 Vol.30 No.12

알츠하이머병은 점진적인 신경세포의 손상과 이로 인해 인지기능 장애를 유발하는 질병이다. 이 질환은 현재로서는 치료할 수 있는 질환이 아니고 진행을 멈추게 할 수 있는 방법이 없다. 그러나 초기에 알츠하이머병을 치료하는 것이 가장 효과적이므로 초기 진단은 증상을 관리할 수 있는 가장 좋은 기회를 제공할 수 있다. 알츠하이머병을 진단하기 위한 바이오마커로는 아밀로이드 베타(Aβ), 병적인 타우, 그리고 신경퇴화가 있고, Aβ의 축적, 인산화 타우는 뇌척수액이나 양전자 방출 단층촬영술을 통해 분석할 수 있다. 그러나 뇌척수액의 채취는 매우 침습적이고 양전자 방출 단층촬영술은 전문적인 고가의 장비가 필요하다. 지난 수십년 동안 빠르고 최소한의 침습성을 가진 바이오마커 분석법을 개발하기 위하여 혈액에 기반한 바이오마커 분석 기술이 연구되어 왔다. 그 중 주목할 만 한 발견이 혈장에서 Aβ의 주요 원천으로 혈소판과의 관련성이다. 아밀로이드 베타는 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있고 정상 상태에서는 뇌와 혈액 간 평형을 이루게 된다. 흥미롭게도, 여러 임상시험 결과 혈장에서 Aβ42/Aβ40 비율이 가벼운 인지장애 질환과 알츠하이머병에서 감소되어 있는 것을 증명하였다. 종합하면, 이러한 최근의 발견들은 침습성을 최소화한 알츠하이머병의 초기 진단 기술을 개발하는 데 이용될 수 있다. 본 총설에서, 저자들은 알츠하이머병의 바이오마커에 대한 최근 연구결과들, 특히 말초에서 Aβ를 생산하는 혈소판의 역할과 혈액 기반 바이오마커로서의 개발 가능성에 대해 고찰하였다. Alzheimer’s disease causes progressive neuronal loss that leads to cognitive disturbances. It is not currently curable, and there is no way to stop its progression. However, since medical treatment for Alzheimer’s disease is most effective in the early stages, early detection can provide the best chance for symptom management. Biomarkers for the diagnosis of Alzheimer’s disease include amyloid β (Aβ) deposition, pathologic tau, and neurodegeneration. Aβ deposition and phosphorylated tau can be detected by cerebrospinal fluid (CSF) analysis or positron emission tomography (PET). However, CSF sampling is quite invasive, and PET analysis needs specialized and expensive equipment. During the last decades, blood-based biomarker analysis has been studied to develop fast and minimally invasive biomarker analysis method. And one of the remarkable findings is the involvement of platelets as a primary source of Aβ in plasma. Aβ can be transported across the blood–brain barrier, creating an equilibrium of Aβ levels between the brain and blood under normal condition. Interestingly, a number of clinical studies have unequivocally demonstrated that plasma Aβ42/Aβ40 ratios are reduced in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Together, these recent findings may lead to the development of a fast and minimally invasive early diagnostic approach to Alzheimer’s disease. In this review, we summarize recent advances in the biomarkers of Alzheimer’s disease, especially the involvement of platelets as a source of peripheral Aβ production and its potential as a blood-based biomarker.

Biological Control of Plant Growth Using the Plant Growth-Promoting Rhizobacterium Bacillus mojavensis KJS-3

Jae Sung Pyo(표재성),Sarmila Shrestha (Amatya)(사밀라 스레스타(아마티아)),Song Hee Park(박송희),Jae Seon Kang(강재선) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.12

식물성장촉진 뿌리박테리아(PGPR)을 사용한 생물학적 조절(Biological control)은 최근 몇년 동안에 주목 받게되었다. PGPR은 산업적으로 중요한 감자, 토마토 그리고 쌀과 같은 경제적으로 중요한 작물의 성장촉진과 관련되어있다. 음식물 쓰레기에서 발견된 Bacillus mojavensis KJS-3은 Aspergillus terreus, A. fumagatus, A. flavus and Fusarium redolense에 대해 항진균작용을 가지고 있는 균주로, 이미 여러 산업적인 측면에서 유용한 가능성이 확인된 균주이다. 본 연구에서는 Bacillus mojavensis KJS-3를 알타리무와 상추에 0.5×10<SUP>9</SUP> cfu/g, 1.0×10<SUP>9</SUP> cfu/g 및 2.0×10<SUP>9</SUP> cfu/g의 3가지 농도로 분무, 재배한 후, 잎의 수, 길이, 무게, 뿌리와 근경의 길이, 넓이 및 무게를 비교함으로써, 이들에 대한 생육촉진작용을 확인해보았다. 그 결과, 처리하지 않은 군에 비하여 Bacillus mojavensis KJS-3를 처리한 군이 더 높은 생육성장을 보였으며, 1.0×10<SUP>9</SUP> cfu/g농도에서의 재배는 저농도에서의 재배보다 더 높은 생육성장을 그리고 고농도에서의 재배와 비슷한 생육성장을 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 B. mojavensis KJS-3의 생물학적 비료로서의 가능성을 확인할 수 있었으며, 또한 B. mojavensis KJS-3의 다른 작물에 대한 생육조절제의 적용도 가능할 것으로 예상된다. Biological control using the plant growth-promoting Rhizobacterium (PGPR) has received significant attention in recent years. PGPR has been linked with promoting growth in economically important crops, such as potatoes, tomatoes, and rice. Bacillus mojavensis KJS-3 (Moja-3), isolated from food waste, possesses antifungal properties against Aspergillus terreus, A. fumagatus, A. flavus, and Fusarium redolense, and it may have potential in the development of products for industrial applications. The main purpose of this study was to determine the effects of spraying the PGPR Bacillus mojavensis KJS-3 on the growth of altari radish (leaf number, leaf length, leaf weight, root length, and rhizome length, adjacent portion diameter, and weight) and lettuce (leaf number, length, width, and weight). Three different concentrations of the foliar spray treatment of B. mojavensis KJS-3 were applied to the altari radish and lettuce: the recommended standard concentration of 1×10<SUP>9</SUP> cfu/g, half the standard concentration of 0.5×10<SUP>9</SUP> cfu/g, and double the standard concentration of 2×10<SUP>9</SUP> cfu/g). The B. mojavensis strain foliar spray treatment increased the growth of the leaves and roots of the altari radish and increased the growth of the lettuce leaves. For both plants, the recommended concentration of B. mojavensis KJS-3 produced better growth than half the standard concentration, and the growth was similar with the double dose. This study demonstrates positive effects of Moja-3, suggesting it may be a potential new bio-fertilizer for improving the growth of altari radish and lettuce.

Soybeans Fermented with Bacillus polyfermenticus KJS-2 Protects Oplegnathus fasciatus from Iridovirus and Pathogenic Bacterial Infection

Kang Min Kim(김강민),Hae Choon Na(나해춘),Jung Hee Park(박정희),Jae Seon Kang(강재선) 한국생명과학회 2009 생명과학회지 Vol.19 No.6

Bacillus polyfermenticus KJS-2 (B. polyfermenticus KJS-2)를 이용하여 발효된 콩(BP2FS)은 8가지의 병원성균에 대해 항균활성을 가졌다. BP2FS는 돌돔의 배양에 있어 사료첨가제로 사용되었다. 돌돔의 배양 시 BP2FS를 투여한 군(6×10⁴ cfu g?¹ 사료)과 투여하지 않은 군으로 나누었으며, 투여한 군은 120일 동안 하루에 두 번씩 투여 하였다. 120일 후에 투여한 군의 돌돔의 몸무게는 67.29±12.62 g이었으며 그렇지 않은 군의 몸무게는 56.56±8.21 g으로 나타났다. 생존율은 투여한 군(80%)과 투여하지 않은 군(40%)이었다. 폐사한 돌돔의 축적된 양은 투여한 군(18.95%)과 투여하지 않은 군(60.98%)이었다. BP2FS를 투여한 군에서 B. polyfermenticus KJS-2를 돌돔의 장내에서 검출한 결과 1.04×10⁴ cfu g?¹으로 나타났다. BP2FS를 투여 하지 않은 군의 돌돔에서는 iridovirus에 감염되었을 경우 나타나는 전형적인 증상인 비장과 간에서 비대세포가 관찰 되었다. 이 결과들은 BP2FS는 돌돔의 이리도바이러스에 대한 감염 시 예방효과를 가져온다 할 수 있다. Lyophilized powder (BP2FS) of soybeans fermented with Bacillus polyfermenticus KJS-2 (B. polyfermenticus KJS-2) exhibited in vitro antibacterial activities against eight pathogenic bacteria. BP2FS was used as a fodder additive for Oplegnathus fasciatus (O. fasciatus) culture. One group (UFD) of O. fasciatus was fed a commercial fodder, while another group (FD) was fed the same fodder, but including BP2FS (6×10⁴ cfu g?¹ fodder), two times daily for 120 days. The mean body weight of the FD group (67.29±12.62 g) was higher than that of the UFD group (56.56±8.21 g) after 120 days. The survival rate of FD was 80% compared to 40% for the UFD group. Cumulative mortalities in the FD and UFD groups were 18.95% and 60.98% respectively. B. polyfermenticus KJS-2 was isolated from the intestines of the FD group and the number of viable colonies was estimated to be 1.04×10⁴ cfu g?¹. Iridovirus and Vibrio vulnificus was detected in the organs of the UFD group but not in the FD group. All of the infected fish showed typical clinical symptoms of hemorrhage in their tail fins. Dissection of the infected internal organs revealed liver congestion and spleen enlargement - typical symptoms caused by iridovirus infection. These results clearly show that BP2FS is highly beneficial in preventing O. fasciatus from iridovirus infection.

Recovery from the Two-generation Reproductive Toxicity in Sprague-Dawley Rats by Treatment with Decursin and Decursinol Angelate

Kang Min Kim(김강민),Seon Ok(옥선),Youn Suk Go(고윤석),Jae Seon Kang(강재선) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.7

2세대동물에 있어 bisphenol A (BPA)에 대하여 decursin and decursinol angelate (D/DA)의 투여가 출산률 회복에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 실험그룹은 대조군, BPA 투여군, BPA와 D/DA 병용투여군으로 이루어졌으며, BPA와 D/DA 병용투여군에서 BPA 투여군과 비교 시 어미개체에서 몸무게, 장기무게에서 차이를 보였다. 정자수는 대조군과 비교 시 BPA군에서는 64.70%로 감소하였고 BPA와 D/DA 병용투여군에서는 7.69% 감소를 확인하였다. 고용량의 BPA (50 mg/kg/day)의 복용개체에서는 1세대에 임신 및 출산을 하지 못하였다. 하지만, BPA와 D/DA 병용투여군에서는 BPA 투여군과 비교 시 임신(98.87%) 및 출산률(55.78%)이 회복 됨을 확인하였다. 또한, 2세대의 임신 및 출산률은 대조군(75.02%)과 비교 시 BPA와 D/DA 병용투여군(78.11%)에서는 차이가 없음을 확인하였다. 이 연구결과는 D/DA (50 mg/kg/day)의복용은 임신 및 출산에 있어 긍정적인 영향을 주는 것으로 확인하였다. The aim of this study was to determine the effect of decursin (D) and decursinol angelate (DA) against bisphenol A (BPA) toxicity in a rat two-generation study. Adult rats were divided into the following three groups: (1) control, (2) BPA, and (3) BPA+D/DA. The D and DA treatment of F0 parents increased the terminal body weight and relative adult organ weights (testes, kidneys, spleen, and liver) when compared with the BPA group. A significant decrease in sperm count was found in the BPA+D/DA (7.69%) and BPA (64.70%, p<0.01) groups, when compared with the sperm count in the control group. No offspring were obtained in the F1 generation of the BPA (50 mg/kg/day) group, but the addition of D/DA in the BPA+D/DA group significantly restored fertility (55.78%) and gestation indices (98.87%) in the F1 generation. No significant differences were found in the fertility index between the control (75.02%) and the BPA+D/DA (78.11%) groups in the two-generation study, when compared with the one-generation study. The viability ratio during lactation in the D/DA group was also similar to that of the control group. These data indicate that D/DA (50 mg/kg/day) administered over two generations causes significant positive changes in reproductive or developmental parameters.

Characterization of Bacillus mojavensis KJS-3 for the Promotion of Plant Growth

Kang Min Kim(김강민),Jie Liu(유걸),Youn Suk Go(고윤석),Jae Seon Kang(강재선) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.8

최근 식물 성장에 있어 곰팡이 독소에 관련된 질병에 효과가 있는 Bacillus mojavensis 균주 사용의 보고가 있다. 우리는 B. mojavensis KJS-3균주의 다양한 온도, 염도, 에탄올, pH에서 성장하는 특징을 확인 하였다. B. mojavensis KJS-3균주는 Polymerase chain reaction 분석에 의해 fengycin을 LC-MS/MS 분석을 통해서는 iturin 및 surfactin와 같은 cyclic lipopeptides를 생산함을 확인 하였다. B. mojavensis KJS-3균주는 식물 유해 곰팡이 균주인 Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani AG-4, Sclerotinia sclerotiorum, Colletotricum goeosporioides에 항곰팡이 효과가 있음을 확인하였고 이 결과를 바탕으로 인삼재배에 있어 B. mojavensis KJS-3를 사용하여 성장을 관찰한 결과 뿌리 내에서 성장하여 plant growth promoting endophyte가 있음을 알 수 있었다. 이러한 특징들에 의해 미생물 농약 및 비료로 사용할 수 있을 것이다. Scientists have recently shown an interest in the characteristics of Bacillus mojavensis strains because of their increasing use in plants as a defense against diseases and mycotoxins. We have shown here that B. mojavensis KJS-3 possesses the typical characteristics of B. mojavensis strains including a strong resistance to high temperatures (≤50°C), tolerance to high salt concentrations (7% NaCl), ethanol tolerance (40% ethanol), and pH range for growth (pH 5-9). B. mojavensis KJS-3 has been used for the production of cyclic lipopeptides including important antifungal substances such as surfactin, iturin, and fengycin. Polymerase chain reaction analysis in this study showed that B. mojavensis KJS-3 can be used for the production of fengycin and the findings of LC-MS/MS analyses suggest that B. mojavensis KJS-3 can be used to produce iturin and surfactin. Antifungal activity analys is confirmed that B. mojavensis KJS-3 has antifungal effects on Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani AG-4, Sclerotinia sclerotiorum, and Colletotricum goeosporioides. A microscopy assessment of the roots of wild ginseng plants planted together with B. mojavensis KJS-3 revealed that the roots contained B. mojavensis KJS-3, confirming the bacteria to be a plant growth promoting endophyte (PGPE) which acts against plant diseases and mycotoxins. Our findings lead us to conclude that B. mojavensis KJS-3 can be produced at an industrial level as a microbial pesticide or microbial fertilizer.

참당귀(Angelica gigas Nakai) 중 Decursin 및 Decursinol Angelate의 분리 및 정제

김강민(Kang Min Kim),정재연(Jae Yeon Jung),황성우(Sung Woo Hwang),김묘정(Myo Jeong Kim),강재선(Jae Seon Kang) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.5

생약재로 사용 중인 Angelica gigas Nakai의 decursin 및 decursinol angelate를 60% ethanol로 최종적으로 추출 후 recycling HPLC 및 HPLC/MS에 의해 각각을 분리하였다. 60% ethanol로 -20℃에서 추출하였을 경우 95% 순도의 decursin 및 decursinol angelate를 얻을 수 있었고 10번 이상의 recycle를 통해서 순수한 decursin 및 decursinol angelate를 분리할 수 있었다. 분리한 decursin 및 decursinol angelate를 HPLC/MS를 통해 분자량을 확인하였을 경우 m/z=329 ([M+H]?) 및 m/z=351([M+Na]?)과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 이 분리 방법을 통해 decursin 및 decursinol angelate를 통한 의약품 및 식품 등에 관한 여러 연구에 있어 두 물질 각각에 대한 약리학적 효과를 도출하는데 기여할 것이며, 물질표준화에 기여할 것으로 사료된다. This paper is intended as an investigation of the method of extraction and the analysis by high-performance liquid chromatography mass spectroscopy of decursin and decursinol angelate in the dried root of Angelica gigas Nakai. The extracted decursin and decursinol angelate were the purity of >95% using 60% ethanol at -20℃ for 12 hours by HPLC analysis. Decursin and decursinol angelate were efficiently isolated using recycling HPLC. The purity of isolated decursin and decursinol angelate was identified as 99.97 and 99.40% by HPLC analysis, respectively. The molecular weights of Decursin and decursinol angelate were also identified as m/z=329 ([M+H]?) and m/z=351 ([M+Na]?) by mass spectroscopy.

Bacillus polyfermenticus KJS-2와 참당귀 추출물의 triton WR-1339 유발 고지혈증에 대한 예방효과

김강민(Kang Min Kim),김보슬(Bo Seul Kim),강재선(Jae Seon Kang) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.6

이번 연구의 목표는 Bacillus polyfermenticus KJS-2 (B. polyfermenticus KJS-2) 및 Angelica gigas Nakai extracts (AGNE) 추출물의 고지혈증에 대한 효과를 확인 하기 위한 것이다. AGNE에 활성을 나타내는 성분인 decursin과 decursinol angelate (D/DA)의 순도를 확인하였을 때 약 78%로 나타났다. AGNE (0.1-20 mg/ml)를 이용한 HMG-CoA reductase 저해활성은 농도가 증가함에 따라 높은 활성을 나타내었다. Endospore를 형성한 B. polyfermenticus KJS-2 (1×109 CFU/ml)는 약 0.3 mm의 담즙산이 함유된 배지에서 내성이 관찰되었다. Normal control, positive control (atorvastatin), negative control (triton WR-1339) 및 AGNE, B. polyfermenticus KJS-2, AGNE + B. polyfermenticus KJS-2와 Atorvastatin + AGNE + B. polyfermenticus KJS-2투여군의 7개군으로 나누어 실시한 동물실험에서는 몸무게 및 간의 무게는 거의 차이가 없었으나, 신장의 무게는 triton WR-1339만 처리한 군에서 조금 높게 나타났다. B. polyfermenticus KJS-2 및 AGNE를 투여는 HDL-콜레스테롤은 증가시키고, 총콜레스테롤 및 중성지방 함량은 감소시켰다. 또한, 간조직 내에서의 지방 축적 정도를 확인한 결과 B. polyfermenticus KJS-2 및 AGNE투여군에서는 지방 염색의 감소가 나타나 지방의 축적이 감소하였음을 알 수 있다. 따라서, B. polyfermenticus KJS-2 및 AGNE는 고지혈증에 효과가 있음을 시사한다. The purpose of this study was to investigate the effects of Bacillus polyfermenticus KJS-2 (B. polyfermenticus KJS-2) and Angelica gigas Nakai extracts (AGNE) on hyperlipidermia. The purity of the major decursin and decursinol angelate (D/DA) in the AGNE were analyzed at 78%. Increased concentrations of AGNE (0.1-20 mg/ml) showed a higher 3-hydroxy-3-methylglutaryl (HMG)-CoA reductase inhibition activity. Endospore-forming B. polyfermenticus KJS-2 (1x10<SUP>9</SUP> CFU/ml) exhibited good bile tolerance (0.3 mm) on an agar plate. An animal study was carried out using different groups, including a normal control, positive control (atorvastatin), negative control (triton WR-1339), AGNE group, B. polyfermenticus KJS-2 group, AGNE + B. polyfermenticus KJS-2 group, and Atorvastatin + AGNE + B. polyfermenticus KJS-2 group to determine the effect of hyperlipidemia. There were no significant changes in body weight, kidney weight, or liver weight except for the liver weight of the triton WR-1339-treated group. Groups with AGNE and B. polyfermenticus KJS-2 had increased HDL-cholesterol and decreased total cholesterol and triglycerides. The liver histopathological results also showed that all AGNE and B. polyfermenticus KJS-2-treated groups contained lower fat accumulation in the liver tissues. The findings of this study verified that AGNE and Endospore-forming B. polyfermenticus KJS-2 combination materials have a hyperlipidemic effect.

유산간균인 Bacillus polyfermenticus KJS-2의 안정화

김강민(Kang Min Kim),이진영(Jin Young Lee),홍용근(Yonggeun Hong),이상길(Sangkil Lee),강재선(Jae Seon Kang) 한국식품영양과학회 2008 한국식품영양과학회지 Vol.37 No.8

유산균인 Bp2를 3중 코팅으로 미세캡슐화 시켜 에탄올, 온도, 인공위액 및 인공담즙산에 대한 안정성을 검토하였다. 코팅된 bead의 크기는 약 15 ㎛로 나타났으며 코팅된 Bp2의 내생포자의 온도에 대한 내성에서는 100℃ 끓는 물에서 5분간 방치하였을 경우 생존률이 76%, 10분에서 70%, 15분에서 68%로 나타났으며 130℃ 증기에서는 코팅처리하지 않은 Bp2는 1%의 생존율에 비해 코팅을 하였을 시 99%의 높은 생존율을 보였다. 위액 및 담즙산에 대한 안정성에서는 코팅처리하지 않은 Bp2는 42%, 41%에 비해 3중 코팅된 Bp2는 96%, 94%로 아주 높은 생존율을 보였다. 이것은 alginate, chitosan 및 HPMCP를 이용한 코팅방법은 Bp2에 대한 높은 안정성을 제공하였고 alginate의 양을 적절히 사용함으로써 Bp2의 미세캡슐화로 안정성이 증대되었다고 볼 수 있다. 또한 에탄올에 대한 생존율을 증가시킴으로써 식품첨가제로 사용할 수 있음을 나타내었다. 이 기술을 적용할 경우 3중 코팅된 생균제 Bp2는 산업적으로 확대되고 있는 pellet형 사료에도 사용할 수 있어서 그 효용성이 높다고 사료된다. Bacillus polyfermenticus KJS-2 (Bp2) was isolated from Bispan<SUP>ⓡ</SUP>, a commercially available probiotics consisting of more than 4 strains. The objective of this study was to investigate the effect of three-layer coating on the stabilty of Bp2. Bp2 was microencapsulated with sodium alginate using an air atomizer. The Bp2 loaded pellets were also coated with HFP-chitosan and HPMCP for oral delivery system. When compared to the uncoated Bp2, the survival of the three-layer coated Bp2 increased to approximately 63% (p<0.01) in a 30% ethanol solution, 54% (p<0.05) in an artificial gastric juice (pH 2), and 53% (p<0.05) in the bile acid (pH 5). When coated beads were stored at 100oC and 130oC, Bp2 in coated beads was very stable (p<0.01) compared to uncoated Bp2.

HPLC-CAD에 의한 산양삼의 극성 및 비극성 ginsenoside 동시 분석

옥선(Seon Ok),강재선(Jae Seon Kang),김강민(Kang Min Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.2

산양삼은 식품 또는 약초로써 많이 사용되고 있다. 이번 연구의 목표는 high performance liquid chromatography(HPLC) - charged aerosol detection (CAD)에 의해 산양삼의 추출물에 사포닌들의 분석을 최적화 하는 것이다. CAD는 물리적인 특성은 물론이고 입자크기, 스펙트럼 특성과는 무관하게 비휘발성 물질도 분석할 수 있다. 산양삼 추출물 중 Gensenoside Rb1, Rd, Rg1, Rf, Re 및 Rh1을 분석하였다. HPLC-CAD분석을 위한 사포닌 추출물은 건조 산양삼 10 g에 95% 에탄올 100 ml을 넣어 80℃에서 24시간 동안 추출하여 사포닌을 얻었다. 6개의 주요한 사포닌을 정량화하였을 경우 값은 다음과 같다. 사포닌들의 함량은 Rb1 (5.48±0.12 mg/g), Rd (5.33±0.14 mg/g), Rg1 (12.80±0.05 mg/g), Rf (19.08±0.68 mg/g), Re (19.87± 0.05 mg/g), 및 Rh1 (16.47±0.16 mg/g)로 확인하였다. 대체적으로 산양삼 추출물의 사포닌은 protopanaxatriol (Rg1, Rf, Re, Rh1)의 값이 protopanaxadiol (Rb1, Rd)보다 높게 확인 되었다. 이번 연구에서는 산양삼 사포닌의 분석조건을 HPLC-CAD를 이용하여 최적화하였고 제품화를 위해 약리활성에 관한 연구도 매우 중요할 것이다. Cultivated wild ginseng is a widely used dietary supplement and medicinal herb. The aim of this study was to optimize the ginseng using high performance liquid chromatography (HPLC)- charged aerosol detection (CAD) for ginsenoside analysis. CAD measures the physical property of an analyte and responds to almost all non-volatile species, independent of their nature, spectral properties, or particle size. It has become widely employed in pharmaceutical analysis. The cultivated wild ginseng extracts were analyzed for compositions of ginsenosides Rb1, Rd, Rg1, Rf, Re, and Rh1. The optimal analysis condition was set up from an experiment using a gradient. Ten grams of cultivated wild ginseng were extracted with 95% EtOH 100 ml for 24 hr at 80℃. The contents of the 6six major ginsenosides in the cultivated wild ginseng extract were Rb1 (5.48±0.12 mg/g), Rd (5.33±0.14 mg/g), Rg1 (12.80± 0.05 mg/g), Rf (19.08±0.68 mg/g), Re (19.87±0.05 mg/g), and Rh1 (16.47±0.16 mg/g), respectively. HPLC showed that the protopanaxatriol group (Rg1, Rf, Re, Rh1) had more content than the protopanaxadiol group (Rb1, Rd) in cultivated wild ginseng extract. In summary, the ginsenosides were identified with HPLC-CAD analysis, and their presence and quantity imply the importance of quality control, as well as the pharmacological activity of the ginseng root.