Anti-hyperlipidemic Effects of Red Ginseng Acidic Polysaccharide from Korean Red Ginseng

Yi-Seong Kwak(곽이성),Jong-Soo Kyung,Jong Soo Kim,Jae Youl Cho,Man-Hee Rhee,Jong-Dae Park,In-Ho Baeg 고려인삼학회 2010 고려인삼학회 학술대회 Vol.2010 No.5

인삼사포닌 화합물의 신속한 추출

곽이성(Yi-Seong Kwak),김미주(Mi-Ju Kim),김은희(Eun-Hee Kim),김영애(Yeoung-Ae Kim) 한국식품과학회 1997 한국식품과학회지 Vol.29 No.6

홍삼사포닌의 일부 병원성미생물에대한 생육억제 효과

곽이성(Yi-Seong Kwak),황미선(Mi-Sun Hwang),김석창(Seok-Chang Kim),김천석(Cheon-Suk Kim),도재호(Jae-Ho Do),박채규(Chae-Kyu Park) 고려인삼학회 2006 Journal of Ginseng Research Vol.30 No.3

본 연구는 홍삼엑스로부터 분리된 홍삼사포닌이 일부 병원성 미생물 Staphylococcus aureus 및 Candida albicans의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 사포닌의 농도를 달리하여 첨가하고 5 일 동안 배양한 후 측정된 S. aureus의 pH는 사포닌 무첨가군 pH 8.55에 비해 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군에서 각각 8.35, 7.80, 6.87, 6.34로 사포닌 농도가 증가할수록 pH는 감소하는 경향을 나타내었다. S. aureus의 성장에 미치는 사포닌의 영향을 조사한 결과 사포닌 무첨가군의 성장률을 100%로 놓았을 때 상대적으로 계산된 균의 성장률은 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군에서는 각각 55.56, 52.22, 0.001, 0%로 나타나서 사포닌 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 균의 성장이 강하게 억제되는 경향을 나타내었다. 특히 조사포닌 0.5% 이상의 농도에서는 균의 생육은 완전히 억제되었다. 한편 병원성 효모인 C. albicans의 pH도 사포닌 무첨가군 pH 5.97에서 사포닌 첨가시 pH 5.83-5.60으로 약간씩 감소하는 경향이었다. 각 첨가군과 성장률을 비교하였을 경우 사포닌 0.013, 0.125, 0.5, 1.0% 첨가군은 각각 50.0, 50.0, 37.5, 25.0%의 성장율을 나타내어 S. aureus와 마찬가지로 사포닌 첨가농도가 증가할수록 성장률이 감소하는 경향을 보였다. 그러나 C. albicnas의 생균수는 무첨가군 8.0×10? CFU/㎖에 비해 사포닌 첨가군 모두에서 2.0-4.0×10? CFU/㎖ 으로 무첨가군에 비해서는 낮은 수준이었지만 유의적인 변화는 관찰되지 않았다. 따라서 사포닌은 0.013% 이상의 농도에서 병원성효모 C. albicans 보다는 세균인 S. aureus의 성장을 크게 억제하였으며, 이러한 결과로부터 홍삼사포닌은 진균류인 효모보다는 세균에 대해 더욱 큰 생육저해효과를 나타낸다는 사실을 알수 있었다. Saponin isolated from red ginseng was added to cultures of Staphylococcus aureus and Candida albicans in order to investigate saponin's influence on the growth of some pathogenic bacteria and yeasts. S. aureus and C. albicans were incubated at 38℃ and 28℃ for 5 days with 100 rpm after addition of 0.013, 0.125, 0.500 and 1.000% (w/v, final concentration) of saponin, respectively. After incubated for 1 day, 2 days or 5 days, pH and viable cell counts of the cultures were investigated. The both of pH of S. aureus and C. albicans were decreased in concentration-dependent manner. Viable cell counts after incubation of 5 days were 1.0×10?, 9.4×10?, 1.0×10³ and 0 CFU/㎖, respectively, when compared with 1.8x10? CFU/㎖ of saponin non-treated group. Especially, 1.0% concentration of saponin inhibited completely the growth of S. aureus. While, viable cell count in C. albicans somewhat lower values than that of saponin non-treated group, but the values not significant. These results suggest that ginseng saponin inhibit the growth of S. aureus in a concentration-dependent manner, but not the growth of C. albicans.

홍삼유출액으로부터 분리한 조사포닌이 TCDD (2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-ρ-dioxin)로 급성독성을 유도한 흰쥐의 혈액 생화학지수에 미치는 영향

곽이성(Yi-Seong Kwak),경종수(Jong-Soo Kyung),송용범(Young-Bum Song),위재준(Jae-Joon Wee),박종대(Jong-Dae Park) 고려인삼학회 2006 Journal of Ginseng Research Vol.30 No.1

본 연구는 랫드에서 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo--dioxin (TCDD)로 유도된 급성독성에 대한 홍삼유출액으로부터 분리한 조사포닌의 방어효과를 조사하기 위해 수행되었다. 40 마리의 웅성 랫드를 4 군으로 나누어 정상군에 대해서는 TCDD의 운반체를, TCDD 단독투여군 (TT)에게는 TCDD (5 ㎛/㎖)와 생리식염수를 1 회 복강주사하였다. 한편, 조사포닌 투여군 (RGE-CS20, RGE-CS40)은 조사포닌을 각각 20 및 40 ㎎/㎏,b.w./day의 용량으로 TCDD 투여 1 주 전부터 총 4 주간 복강주사하였다. TCDD 단독투여군의 체중은 TCDD 투여 1 주째부터 유의하게 감소한 반면, 조사포닌 투여군은 TCDD 단독투여군에 비해 완만하기는 하지만 유의하게 증가하여 체중감소가 억제되었다. 조사포닌 투여군은 TCDD 독성에 의해 증가한 TG, TC, LDL, AST, ALT, Fe²? 함량은 감소시켰고, TCDD 독성에 의해 감소된 glucose, amylase, LDH, CK 활성을 증가시켜 혈액 임상화학지수를 유의하게 개선시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 홍삼유출액으로부터 분리한 조사포닌은 TCDD에 의해 유도된 체중감소와 장기 기능저하에 대해서 현저한 방어효과를 나타낸다는 사실을 알 수 있었다.

난소절제 흰쥐의 생리적 장애에 미치는 고려홍삼 조사포닌 분획의 영향

곽이성(Yi-Seong Kwak),위재준(Jae-Joon Wee),황석연(Seok-Yeon Hwang),경종수(Jong-Soo Kyung),김시관(Si-Kwan Kim) 한국식품영양과학회 2000 한국식품영양과학회지 Vol.29 No.2

본 연구는 갱년기 장애에 대한 홍삼의 효과를 조사할 목적으로 수행하였다. 홍삼의 효과는 흰쥐의 난소를 인위적으로 절제하여 갱년기 장애를 유도한 후 홍삼 조사포닌분획을 투여하여 생리적 기능에 미치는 효과를 살펴보았다. 홍삼조사포닌 분획은 난소 절제된 흰쥐에 있어 대퇴골의 무게감소를 유의하게 억제하는 것으로 관찰되었다(p<0.01). 대퇴골의 무게는 정상대조군의 경우 건조 전ㆍ후 각각 1.68 및 1.17 g이었고, 난소절제군의 경우 각각 1.57 및 1.08 g으로 난소절제에 의해 약 6~8%의 유의한 무게감소가 관찰되었다(p<0.05). 그러나 난소를 절제하고 사포닌을 투여한 실험군(OS)의 대퇴골 무게는 건조전ㆍ후 각각 1.68 및 1.15 g으로 모두 정상대조군과 거의 동등한 수준으로 회복되어, 홍삼 조사포닌의 투여는 난소절제로 야기되는 대퇴골의 무게감소를 유의하게 억제하는 것으로 사료된다(p<0.01). 그러나 자궁의 무게에 있어서는 유의적인 차이가 관찰되지 않았다. 난소절제군의 혈중 중성지질 함량은 48.3 mg/dL로서 정상대조군의 90.4mg/dL에 비하여 현저히 감소(47%)하나 홍삼조사포닌 분획을 투여하면 그 함량이 53.8±26.3 mg/dL으로 그 함량 감소를 다소 억제하였다(p<0.05). 또한 난소를 절제한 흰쥐에 있어서는 혈중 testosterone 함량이 정상대조군 대비 60배 정도 증가하는 반면, 홍삼조사포닌 분획 투여군의 경우는 정상대조군 수준으로 회복되며(p<0.05), testosterone/estradiol 함량비율도 정상수준으로 회복된다는 사실을 관찰할 수 있었다. This study was carried out to investigate the effect of crude saponin fraction from Korean red ginseng on physiological events of ovariectomized rats. The saponin fraction was prepared by Diaion HP-20 adsorption chromatography and spirit. Total of 50 rats were divided into 5 groups : normal control (NC), sham-ovariectomized (SO), ovariectomized (OR), ovariectomized and saponin treated (OS), and normal control treated with saponin (NS). Saponin was intraperitonally administered for 8 weeks. Ovariectomy was carried out at 1st and 2nd week of experiment. Right-side ovary of rat was removed at 1st week, the other was done at 2nd week. The body weights of ovariectomized rats showed no significant changes but that of NS group showed significant increase (p<0.05) compared with NC group. Ovariectomy of rats reduced the weights of femur by 6 to 8% compared with that of NC group. In addition, femur weight of NS group was 5 to 6% higher than that of NC. Uterus weight showed no significant differences by saponin treatment or ovariectomy. Serum testosterone level of ovariectomized rats increased by 60 times compared with that of NC. However, administration of crude saponin to ovariectomized rat attenuated testosterone level to almost that of NC. These results suggest that Korean red ginseng saponin attenuates physiological disorders induced by malfunction of ovary.

원심분리 코팅방식을 이용한 홍삼농축액 환의 제조방법

곽이성(Yi-Seong Kwak),최영기(Young-Gi Choi),권현정(Hyun-Jeong Kwon),김나미(Na-Mi Kim) 고려인삼학회 2009 Journal of Ginseng Research Vol.33 No.3

홍삼농축액분말을 발효주정을 이용하여 과립입자를 제조한 후 이것을 원심력에 의해 부유시키고 성장시켜 100% 홍삼농축액 환을 제조하는 새로운 원심분리 코팅방법을 개발하였다. 본 방법은 홍삼농축액을 순차적으로 분무하면서 흡입공기 온도 60~70℃, 분무공기 압력 3.0~4.0 bar, 투입구 온도 20~50℃, 투입속도 1~1,000 g/min, 회전판속도 1,000~1,500 rpm, 외부온도 (outlet temperature) 25~40℃ 의 조건으로 제조하였다. 홍삼농축액환의 제조수율은 85% 이었고, 제조에 소요된 시간은 7~8 시간 이었다. 홍삼농축액환은 홍삼농축액 분말에 비해 흡습성 내성이 매우 우수하였고, 비중감소에 의해 물에서의 용해시간도 1 분 이내로 우수하였다. 반면 홍삼의 활성 및 지표성분인 진세노사이드는 제조과정 중 큰 성분분해없이 안정하였다. The centrifugal coating granulating system, a new method of preparing red ginseng extract pills, has been developed. The red ginseng extract was first powdered with 85.5% of edible ethanol and dried for 3 to 4 hours at 50℃. The powders were fed in chamber of centrifugal coating granulating system and then granulated, sequentially. The centrifugal system operated at 20 to 50℃ of inlet temperature, 1 to 1,000 g/min of feeding speed, 60 to 70℃ of atmosphere temperature of intake, 3.0 to 4.0 bar of spray atmosphere pressure, 1,000 to 1,500 rpm of centrifugal plate speed and 25 to 40℃ of outlet temperature. The product yield was about 85% and preparation time was 7 to 8 hours. Especially, major ginsenoside components of red ginseng were not decomposed after processing of red ginseng extract pill.

고려홍삼 조사포닌 분획이 노령 암컷 흰쥐의 생리적 기능에 미치는 영향

곽이성(Yi-Seong Kwak),위재준(Jae-Joon Wee),황석연(Seok-Yeon Hwang),경종수(Jong-Soo Kyung),김시관(Si-Kwan Kim) 한국식품영양과학회 2000 한국식품영양과학회지 Vol.29 No.3

본 연구는 여성 갱년기장애에 대한 홍삼의 효과를 조사할 목적으로 수행하였다. 홍삼의 효과는 자연적으로 갱년기 장애가 유도되었다고 생각되는 자성 노령흰쥐를 사용하여 홍삼 조사포닌 분획을 투여(20 mg/kg,b.w./day)한 후 그 효과를 조사하였다. 홍삼조사포닌 분획은 노령쥐의 체지방 축적으로 야기되는 체중 증가를 다소 감소시키는 것으로 관찰되었다(p<0.01). 노령쥐는 젊은 쥐에 비해 혈중 당, 총콜레스테롤, BUN 함량이 증가하였는데 조사포닌 분획의 투여는 혈당, 총콜레스테롤 함량 및 BUN함량증가를 유의하게 억제하는 것으로 나타났다(p<0.05, p<0.01). 노령쥐는 노령화에 따른 간기능의 저하로 GOT 및 GPT 활성이 증가하였으나 사포닌의 투여는 GOT 및 GPT 활성증가를 억제하여 간기능을 젊은 쥐의 수준으로 회복시킴을 알 수 있었다(p<0.01). 노령쥐의 대퇴골은 사포닌투여와 관계없이 현저한 무게차이가 관찰되지 않았으나 대퇴골중 무기이온 Na^+ 함량은 사포닌 투여시 약2배 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 사실로부터 홍삼조사포닌 분획은 노령쥐의 혈당, 총콜레스테롤, BUN 함량증가를 억제하는 효과를 나타내며 또한 노령화에 따른 간기능 관련 생화학 지수를 개선하는 것으로 사료된다. This study was carried out to investigate the effect of crude saponin fraction of red ginseng on climacteric disturbances of old rats. The effects of crude saponin fraction of red ginseng were evaluated by using old rat (12 month±1 week), in which climacteric disturbances were considered to be induced spontaneously. The saponin fraction was prepared by Diaion HP-20 adsorption chromatography and spirit. A total of 36 rats were divided into 3 groups : young normal rat (NC), old rat not treated with saponin (NT) and old rat treated with saponin (NS). The body weight of NS group was constant throughout the experimental period, while that of NT group increased 6.2%. The blood sugars, total cholesterol, and blood urea nitrogen in NT group were increased when compared with those of young rats (NC). However, the contents were significantly reduced in NS group (p<0.05, p<0.01). The activities of GOT and GPT in NT group were 202, and 96 IU/L but those of NS group were decreased to 174 and 69 IU/L, respectively, which were almost same levels of NC group. These results suggest that crude saponin fractions of red ginseng improves decline of liver function spontaneously induced by aging.

[특집 : 인삼산업의 현황] 홍삼효능 연구의 최근 현황과 그 전망

곽이성(Yi-Seong Kwak),박종대(Jong-Dae Park),양재원(Jai-Won Yang) 한국식품영양과학회 2003 식품산업과 영양 Vol.8 No.2

홍삼유출액으로부터 Diaion HP - 20수지 흡착법에 의한 조사포닌의 분리

곽이성(Yi-Seong Kwak),경종수(Jong-Soo Kyung),김시관(Si-Kwan Kim),위재준(Jae-Joon Wee) 한국식품영양과학회 2001 한국식품영양과학회지 Vol.30 No.1

본 연구는 수삼을 증숙하여 홍삼을 제조할 때 부산물로 생성되는 홍삼유출액으로부터 인삼의 유효성분인 사포닌을 회수하기 위하여 시도되었다. 유출액에서 조사포닌의 분리는 사포닌을 선택적으로 흡착한다고 알려진 Diaion HP-20수지를 이용하였다. 조사포닌의 분리는 Diaion HP-20 수지에 홍삼유출액을 흡착시킨 후 물과 25% 주정으로 비사포닌성분을 1차적으로 제거하였다. 이후 95% 주정으로 용출함으로써 목적하는 조사포닌 성분을 분리할 수 있었다. 홍삼제조시 포집한 홍삼유출액의 수분함량은 90.54%이었고 이것을 농축한 홍삼유출액 농축물의 수분함량은 35.0%이었다. 홍삼유출액 농축물에서 비사포닌 및 조사포닌의 분리수율은 각각 85.30 및 12.05%(건물 중량 %)이었다. 분리된 유출액조사포닌을 TLC로 분석한 결과 사포닌 패턴은 백삼, 홍삼으로부터 분리된 것과 거의 동일한 패턴을 나타내었다. HPLC로 분석한 결과에서도 홍삼유출액 농축물에서 분리된 조사포닌의 개별 사포닌들은 백삼, 홍삼과 거의 유사한 패턴을 나타내었다. 그러나 홍삼유출액 농축물의 사포닌 함량이 12.10%로 백삼, 홍삼의 3.30% 및 3.39%보다 높았고 total ginsenoside함량도 5.53%로 백삼, 홍삼의 1.17%, 1.22%보다 월등히 높은 경향을 나타내었다. 분리된 조사포닌의 사포닌 순도는 홍삼유출액 농축물, 백삼, 홍삼의 경우 각각 45.9, 35.5, 36.0%로 홍삼유출액 농축물>홍삼>백삼의 순으로 홍삼유출액 농축물이 가장 높은 순도를 나타내었다. This study was carried out to isolate saponin compounds from red-ginseng efflux, which was produced during the industrial processing of red-ginseng from fresh ginseng. We isolated crude saponin from the efflux extract (moisture content 35.0%) by using Diaion HP-20 adsorption method. Non-saponin fraction, which was adsorbed on Diaion HP-20 resin, was removed by eluating with H₂O and 25% spirit. Then crude saponin was eluated with 95% spirit, continuously. Saponin in the eluated fractions was confirmed by TLC analysis. Crude saponin isolated from red ginseng efflux extract contained 12.10% of saponin. Whereas those of white ginseng and red- ginseng were 3.30 and 3.39%, respectively. Ginsenoside contents showed the highest contents in crude saponin from red ginseng efflux extract. Especially, the ginsenoside-Rb₁ and -Re showed the highest contents in red- ginseng efflux extract when compared with those of white ginseng and red ginseng crude saponins. And the other ginsenosides except ginsenoside-Rb1 and -Re also showed the highest contents in red ginseng efflux extract. However, the ratio of PD saponin (panaxadiol saponin: Rb₁+Rb₂+Rc+Rd) to PT saponin (panaxatriol: Re+Rg₁) showed almost the same level when compared with those of ginseng saponin fractions. Ratio of PD/PT from red ginseng efflux extract was 1.99. Ratios of PD/PT from white ginseng and red ginseng were 1.85 and 1.84, respectively. Saponin purity, which was calculated by ratio percent of total ginsenoside to crude saponin content, was 45.90%. In case of white ginseng and red ginseng, the purities were 35.50 and 36.00%, respectively. However, by HPLC analysis, we confirmed that crude saponin isolated from red ginseng efflux extract showed almost the same saponin patterns with those of ginsengs. It suggested that crude saponin isolated from red ginseng efflux also would be useful component as ginseng saponins.

생약복방제의 조성 변화가 부패성 효모 Zygosaccharomyces sp.의 성장에 미치는 영향

곽이성(Yi-Seong Kwak),주종재(Jong-Jae Choo),신현주(Hyun-Ju Shin),박관하(Kwan-Ha Park) 한국식품영양과학회 1999 한국식품영양과학회지 Vol.28 No.5

생약복방제의 품질안정성 확보를 위한 기초자료를 제공하고자 식품보존료 및 제품조성의 변화가 부패성 효모인 Zygosaccharomyces sp.의 성장 및 가스 발생량에 미치는 영향을 조사하였다. Zygosaccharomyces sp.의 가스 발생량은 시료에 접종된 균수의 양과 비례하였으며 시료의 Brix가 고농도일수록 가스 발생량은 감소하였다. 보관온도에 따른 가스 발생량은 고온(40℃) 및 실온(25℃)보다 저온(4℃)에서 적게 관찰되었다. 또한 본 시료의 가열처리(85℃, 12시간)에 의한 인위적 갈변화 유도는 효모의 성장에 큰 영향을 미치지 못하였다. 첨가되는 당의 종류를 바꾸어서 생약복방제를 조제한 후 가스를 측정한 결과 가스 발생량은 glucose>sucrose>oligosaccharide>stevioside의 순이었다. 효모의 생균수는 glucose를 첨가하여 제조한 제품에서는 6.0×10^7 CFU/g으로 가장 높은 수준이었고 sucrose는 5.0×10^6 CFU/g이었으며, oligosaccharide와 stevioside는 3.0×10³ 및 3.0×10² CFU/g으로 낮은 수준이었다. 식품보존료 sodium benzoate 및 천연항균성 보존료 DF-100을 첨가한 후 가스 발생량 및 효모의 생균수를 측정한 결과 보존료를 처리하지 않았을 경우에는 다량의 가스가 생성되었고 생균수도 6.0×10^7 CFU/g으로 높게 나타났지만 sodium benzoate를 0.05% 첨가하면 가스발생량은 급격히 감소하였고 생균수도 3.0×10³ CFU/g으로 대폭 감소하였다. 천연항균제 DF-100의 경우에도 450 ppm으로 농도를 증가시키면 가스 발생량은 급격히 감소되고 생균수도 3.0×10² CFU/g으로 크게 감소하는 경향을 나타내었다. 품질안정성의 지표로서 인삼 사포닌 성분을 TLC로 분석한 결과 모든 사포닌 성분이 검출되어 인삼성분은 품질안정성 측면에서 안정한 것으로 사료된다. The aim of the present study was to investigate effects of food preservative addition and changes in composition of herb extract product on the growth of spoilage yeast, Zygosaccharomyces sp. Herbs such as Panax ginseng, Cinnamomum cassia, Lycium chinense, Zyzyphus juiuba and Jingiber officinale were altogether put into water and essence was extracted at 80℃, and then the extract was concentrated at 75℃. The herb extract product was made by adding vitamins, amino acids and honey to the concentrated herb extract. The amount of gas produced from the herb extract product was increased as inoculated cell number increased but decreased as Brix concentration increased. Gases were produced in small amount when incubation was made at 4℃ but large amounts of gases were produced at 25 or 40℃ of incubation. The gas production and growth of Zygosaccharomyces sp. were measured after browning reaction was induced by heating at 85℃ for 12 hours. It appeared that heating treatment did not induce any significant change in the gas production and growth of the cell. The effects of addition of various sugar to the herb extract produce were also invesigated. Amounts of gas production were in the order of glucose>sucrose>oligosaccharide>stevioside. The viable cell count was measured as 6.0×10^7 CFU/g when glucose was added to the herb extract product. The viable cell counts were 5.0×10^6, 3.0×10³, and 3.0×10² CFU/g in sucrose, oligosaccharide and stevioside added herb extract product, respectively. The amount of gas production from the herb extract product was remarkably reduced by addition of such food preservatives as sodium benzoate and DF-100. TLC(thin layer chromatography) chromatogram of the herb extract showed stability of the herb extract in the above treatments.