In vitro Anti-Obesity Effect and Ginsenoside Composition of Heated Ginseng with Different Soaking Conditions

Gwi Yeong Jang(장귀영),Sang Won Lee(이상원),Dong Hwi Kim(김동휘),Young Ok Kim(김영옥),Ji Yeon Lee(이지연),Je Hun Choi(최재훈),Ji Hye Yoon(윤지혜),Yu Su Shin(신유수),Chan Hum Park(박찬흠),Meishan Li(이미선),Heon Sang Jeong(정헌상) 한국약용작물학회 2017 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.2

열처리와 추출방법에 따른 몇 가지 약초의 항산화 활성

장귀영(Gwi Yeong Jang),김현영(Hyun Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),강유리(Yuri Kang),황인국(In Guk Hwang),우관식(Koan Sik Woo),강태수(Tae Soo Kang),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2012 한국식품영양과학회지 Vol.41 No.7

추출방법에 따른 몇 가지 약초의 항산화 활성 변화를 연구하였다. 총 5가지 약초(우슬, 목통, 두충, 시호, 향부자)에 대해 비가열 초음파추출, 환류추출 및 열처리 초음파추출을 실시하였다. 총 폴리페놀 함량은 환류추출과 열처리 초음파추출이 비가열 초음파추출보다 높았으며, 두충과 향부자를 제외한 세 시료가 열처리 초음파추출이 환류추출보다 높았다. 총 플라보노이드 함량은 향부자를 제외한 네 시료가 열처리 초음파추출과 환류추출이 비가열 초음파추출보다 더 많았으며, 우슬과 목통을 제외한 세 시료에서 환류추출이 열처리 초음파추출보다 더 많았다. ABTS 라디칼 소거능은 환류추출과 열처리 초음파추출이 비가열 초음파추출보다 작았으며, DPPH 라디칼 소거능은 우슬과 목통을 제외한 세시료는 환류추출에서 더 높은 활성을 나타내었다. 환원력은 우슬이 가열처리 시 많은 증가를 나타내었으며, 다른 네 시료는 추출방법에 따른 차이가 작았다. 본 실험 결과에 따르면, 약초의 종류에 따라 적합한 추출방법과 전처리를 적용함으로써 높은 항산화 활성을 가진 추출물을 얻는 것이 가능할 것이라 판단된다. We investigated the effects of heat treatment and extraction method on the antioxidant activities of five medicinal plants: Cyperus rotundus, Eucommia ulmoides, Bupleurum falcatum, Achyranthes japonica Nakai, and Akebia quinata. Extraction was performed with only ultrasound, ultrasound after heating at 130℃ for 2 hours, and reflux extraction with distilled water. The phenolic contents of reflux extraction and ultrasound extraction after heating were higher than only ultrasound extraction, and ultrasound extraction after heating samples was higher than reflux extraction except for Eucommia ulmoides and Cyperus rotundus. Total flavonoid content was higher in reflux and ultrasound extraction after heating samples than only ultrasound extraction, except for Cyperus rotundus. ABTS radical scavenging activity was higher in reflux extraction and ultrasound extraction after heating a sample, than only ultrasound extraction. DPPH radical scavenging activity was higher in reflux extraction except for Achyranthes japonicaNakai and Akebia quinata. The reducing power of ultrasound extraction after heating was higher with Achyranthes japonicaNakai. From the results of this study, we can expect to increase the antioxidant activity of medicinal plant extracts by applying suitable extraction and pretreatment conditions on the type of medicinal plant.

Ginsenoside Rg1 전환에 대한 에탄올 농도와 유기산의 영향

장귀영(Gwi Yeong Jang),김민영(Min Young Kim),이윤정(Yoon Jeong Lee),이상훈(Sang Hoon Lee),황인국(In Guk Hwang),최재훈(Jehun Choi),신유수(Yu Su Shin),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2018 한국식품영양과학회지 Vol.47 No.8

본 연구에서는 유기산과 에탄올 농도가 인삼의 주요 사포닌인 ginsenoside Rg1의 전환에 미치는 영향을 확인하기 위하여, ginsenoside Rg1 용액에 유기산(citric acid, malic acid 및 succinic acid)과 에탄올 농도를 달리하여 130°C에서 가열 후 Rg1의 변화를 확인하였다. Ginsenoside Rg1은 증류수 조건에서는 130°C에서도 매우 안정하였으며, 유기산이 존재하는 조건에서는 minor ginsenoside로 쉽게 전환되었다. Rg1으로부터 가수분해 반응으로 C-20에 결합한 glucose가 이탈한 Rh1(S) 및 Rh1(R)이 생성되고 가수분해 된 ginsenoside로부터 탈수반응으로 C-20의 OH기가 이탈한 Rk3와 Rh4가 생성되었으며, ginsenoside Rg1의 전환반응은 유기산의 종류와 농도 및 에탄올 농도에 의존적이었다. 또한, Rg1과 Rg1으로부터 생성되는 ginsenoside, 유기산, 에탄올 및 가열시간 간에 유의적인 상관관계를 나타내었다. 이러한 결과는 인삼의 추출용매로서 흔히 사용되는 에탄올이 가열과정에서 ginsenoside의 전환에 많은 영향을 미칠 있으며, 에탄올 농도의 조절이 인삼가공품의 품질지표성분인 ginsenoside 조성을 조절하는 데 활용될 수 있을 것으로 판단된다. This study was performed to determine the influence of ethanol concentration and organic acids on conversion of ginsenoside Rg1 under heating. Ginsenoside Rg1 solution was treated with various ethanol concentrations (0∼50%) and organic acids (0∼3 mM of citric acid, malic acid, and succinic acid) at 130°C, then analyzed using a HPLC-UVD. The ginsenoside Rg1 was highly stable at 130°C in distilled water, whereas Rg1 was readily converted to minor ginsenosides, including Rh1(S), Rh1(R), Rk3, and Rh4 in distilled water with organic acids. The conversion ratio of ginsenosides increased with increasing acid concentration and heating time, whereas it decreased when ethanol concentration increased. The conversion level of Rg1 differed according to types of organic acids. The independent variables (heating time, organic acid, and ethanol concentration) were significantly correlated with ginsenoside conversion (P<0.001). Taken together, these results indicate that the ginsenoside conversion level differed according to ethanol concentration under the same conditions. Therefore, ethanol could be used as a regulator for the conversion of ginsenosides during ginseng extraction and processing.

Evaluation of α-glucosidase Inhibition activity of Allium victorialis and Aster koraiensis Extracts

Eun Young Lee(이은영),Kyung Hye Seo(서경혜),Seung Eun Lee(이승은),Je Hun Choi(최재훈),Gwi Yeong Jang(장귀영),Hyung Don Kim(김형돈) 한국약용작물학회 2018 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.2

고압처리에 의한 발아팥의 기능성 향상 효과

김민영,장귀영,이윤정,김경미,강태수,이준수,정헌상,Kim, Min Young,Jang, Gwi Yeong,Lee, Yoonjeong,Kim, Kyung Mi,Kang, Tae Su,Lee, Junsoo,Jeong, Heon Sang 한국식품영양학회 2018 韓國食品營養學會誌 Vol.31 No.1

We investigated the influence of germination and high hydrostatic pressure (HHP) treatment conditions on the conversion of functional compounds and antioxidant activity in adzuki bean. The adzuki bean germinated at $25^{\circ}C$ for three- or six-days, and was later subjected to HHP at 0.1, 50, 100, or 150 MPa for 24 h. The highest polyphenol content (5.36 mg gallic acid equivalents (GAE)/g) and flavonoid content (0.91 mg catechin equivalents (CE)/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100 MPa for 24 h, respectively. The total phenolic acid contents increased with increasing applied pressure from 88.86 to $208.26{\mu}g/g$ (100MPa, 24h). Phenolic acids are divided into two categories; those that exhibit increased content upon HHP treatment, and those that exhibit decreased content. The increasing phenolic acids were gallic acid, chlorogenic acid, (+)-catechin, ${\rho}-coumaric$ acid, ferulic acid, heperidin, salicylic acid, protocatechuic acid, cinnamic acid, naringenin. The total anthocyanin content decreased with increasing applied pressure from 22.42 mg/100 g to 6.28 mg/100 g (150 MPa, 24 h). The highest ABTS radical scavenging activity (8.02 mg eq AA/g) and DPPH radical scavenging activity (1.22 eq Trolox/g) were observed after germination for six days and HHP treatment at 100MPa for 24h, respectively. These results suggested that the combination of HHP and germination can lead to improved functionality in adzuki bean.

발아에 따른 팥의 유리형 및 결합형 기능성분 변화

김민영(Min Young Kim),장귀영(Gwi Yeong Jang),오남석(Nam Seok Oh),백소윤(So Yune Baek),김길호(Kil Ho Kim),김경미(Kyung Mi Kim),김홍식(Hongsik Kim),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.8

본 연구에서는 발아에 의한 팥의 기능성분 변화를 살펴보기 위하여 6일 동안 발아시키면서 유리형 및 결합형 폴리페놀, 플라보노이드, 페놀산 및 안토시아닌의 변화를 분석하였다. 유리형 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 발아기간이 증가함에 따라 각각 약 2.6배 및 5배 정도 증가하였으며, 결합형 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 발아 초기 감소하였다가 발아 3일 및 2일 이후 각각 증가하였다. 발아기간에 따른 구성 페놀산의 변화의 경우 ferulic acid, veratric acid, hesperidin, salicylic acid, naringenin 및 hesperidin과 총 페놀산은 유리형 및 결합형 페놀산 함량이 모두 증가하였지만, 안토시아닌 및 안토시아니딘은 침지 및 발아과정에서 손실되어 감소하였다. 본 연구 결과 팥을 발아시킬 경우 폴리페놀, 플라보노이드 및 페놀산 함량이 증가함에 따라 팥에 함유된 기능성분의 이용성을 증대시키기 위해서는 발아공정의 적용이 효과적이라고 판단된다. This study was performed to investigate the changes between free and bound forms of bioactive compounds in germinated adzuki bean. Adzuki bean was germinated at 25°C for 6 days, and then free and bound forms of bioactive compounds were extracted. Total free polyphenol and flavonoid contents in of raw adzuki bean increased from 0.91 mg/g and 0.60 mg/g in before germination to 2.37 mg/g and 3.03 mg/g in at 6 days after germination, respectively. Bound polyphenol, flavonoid, and phenolic acid contents also increased with increasing germination periods, whereas bound polyphenol and flavonoid contents slightly reduced in at 2 days after germination. The total phenolic acid contents, including ferulic acid, veratric acid, hesperidin, salicylic acid, naringenin, and hesperidin, increased during germination, and germination process can convert compounds to phenolic acid via anabolism and catabolism. Total anthocyanin and anthocyanidin contents of adzuki bean decreased during germination due to hydration by water during soaking or enzyme activation of anthocyanase during germination. These results suggest that the germination process increased utilization of functional compounds such as phenolic compound and isoflavones in black soybean.

발아와 고압처리에 따른 벼(Oryza sativar L.) 추출물의 효소저해활성

김민영(Min Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Young Jang),박혜진(Hye Jin Park),Li Meishan,김신제(Shinje Kim),이연리(Youn Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품과학회 2014 한국식품과학회지 Vol.46 No.1

고압처리가 발아벼 추출물의 성인병관련 예방효과에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 효소저해활성을 살펴보았다. 발아기간은 6일로 하였고, 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. α-Glucosidase 저해활성은 발아초기에 대조구에 비해 고압처리 시 높은 범위의 저해활성을 나타내었으며, α-amylase 저해활성은 발아기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ACE 및 lipase 저해활성은 α-glucosidase 저해활성과 유사하였으며, 고압처리가 대조구보다 높은 저해활성을 나타내었으며, 48시간 고압처리한 2일차 발아벼에서 가장 높은 저해활성을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해활성은 발아초기에는 대조구보다 고압처리시 높았지만 발아가 진행됨에 따라 감소하였다. 이상의 결과로 부터 발아와 고압처리를 병행한 벼는 무발아 및 발아벼에 비하여 활용가치가 높을 것으로 판단되며, 성인병 예방을 위한 기능성식품소재로써 이용이 가능할 것으로 판단된다. We evaluated the enzyme inhibitory activity of germinated rough rice (Oryza sativar L.) treated by high pressure (30MPa) for 24 h (HP24) and 48 h (HP48). In rice germinated for 1 day, the α-glucosidase inhibitory activity reached its highest level, 68.32%, at HP48. The α-amylase inhibitory activity increased from 32.66-57.00% at HP0, to 43.67-74.82% at HP48. On the other hand, the inhibitory activity of angiotensin-converting enzyme increased from 27.98% to 49.42% over the course of the second day of HP48. The inhibitory activity of xanthine oxidase peaked of 67.51% at HP48 and subsequently decreased. Lipase inhibitory activity increased from 24.04-47.91% at HP0, to 29.62-64.63% at HP48. These results provide useful information for the use of germinated rough rice as a functional food material and demonstrate that high-pressure treatment during the germination process efficiently increase enzyme inhibitory activity.

고압 및 한외여과 처리가 발아 검정콩의 생리활성에 미치는 영향

김민영(Min Young Kim),이윤정(Yoon Jeong Lee),송명섭(Myeong Seob Song),오현아(Hyunah Oh),장귀영(Gwi Yeong Jang),김경미(Kyung Mi Kim),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2018 한국식품영양과학회지 Vol.47 No.8

본 연구에서는 발아와 고압처리에 따른 수용성 단백질 추출물의 생리활성을 확인하기 위하여 검정콩을 발아시킨 후 고압처리하고 분자량별로 분리한 후 생리활성을 검토하였다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능은 발아 4일 차, 150 MPa의 압력까지 증가하였다. ACE 저해활성은 발아에 의한 증가효과는 나타나지 않았지만, 고압과 병행처리 시 150 MPa 처리에서 50.78~51.35%로 증가하였다. 항산화 활성 및 ACE 저해활성이 가장 높게 나타난 고압처리 발아콩(4일 차, 150 MPa)의 수용성 단백질 추출물의 ultrafiltration 분획물은 PM1(<3 kDa), PM2(3~<10 kDa) 및 PM3(10~<30 kDa)이 각각 22.06, 18.94 및 10.91%의 수율을 나타냈다. 분자량별 분획물의 ABTS와 DPPH 라디칼 소거능 및 ACE 저해활성은 모두 PM2와 PM1에서 높은 활성을 나타내어 저분자 펩타이드의 생리활성을 확인하였다. 이상의 결과로부터 항산화 활성과 ACE 저해활성을 나타내는 3~<10 kDa의 저분자 펩타이드 함량은 발아와 고압처리에 의해 증가하였고, 고압처리 발아콩으로부터 기능성을 나타내는 펩타이드의 개발이 가능할 것으로 생각된다. This study was performed to investigate the effects of high hydrostatic pressure (HHP) treatment and ultrafiltration on the antioxidant and angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory activities of protein extracts in germinated black soybeans. Black soybeans were germinated and subjected to HHP, followed by preparation of extracts and fractions with molecular weight. The highest 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) (3.58 mg ascorbic acid equivalents (AAE)/g) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) (2.02 mg Trolox equivalents (TE) /g) radical scavenging activities and ACE inhibitory activities (51.35%) of protein extracts were observed at 150 MPa treatment after germination for 4 days. ABTS and DPPH radical scavenging activities of fractions were higher in PM2 (MW 3∼<10 kDa) with 6.52 mg AAE/g and 2.95 mg TE/g as compared to protein extracts. The strong ACE inhibitory effect (74.37%) of the fraction was observed at PM2 fraction at a concentration of 2 mg/mL. These results suggest that low molecular peptides derived from black soybeans subjected to HHP after germination may mediate physiological activity.

고압처리가 발아벼의 화학성분 변화에 미치는 영향

김민영(Min Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Yeong Jang),박혜진(Hye Jin Park),윤나라(Nara Yoon),이연리(Youn Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.2

본 연구는 발아와 고압처리 시간에 따른 발아벼의 일반성분, 유리당, 유리아미노산 조성 및 지방산 조성을 분석하여 화학성분 변화에 미치는 고압처리의 효과에 대해 연구하였다. 조단백질과 조지방 함량은 30 MPa 압력에서 24시간 고압처리 시 발아 일수에 따라 각각 8.39-9.59% 범위로 대조구에 비해 증가하였다. 유리당 함량은 발아와 고압처리에 의해 총 유리당 함량과 glucose 함량은 증가하였으나 maltose와 fructose 함량은 감소하였다. 총 아미노산 함량은 고압처리에 의해 유의적인 차이를 나타내지 않았지만 필수아미노산 함량은 고압처리 시 1.57-5.34 mg/g 범위로 대조구인 0.45-5.09 mg/g에 비해 증가하였다. 주요 지방산은 oleic acid와 linoleic acid가 가장 많았으며, 특이적으로 linoleic acid가 발아 및 고압처리에 의해 유의적으로 증가하였다. 본 연구결과 발아와 고압의 병행처리 시 발아벼의 영양성분이 저분자화 되고 필수영양성분이 증가함을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 고부가 가치의 식품소재 개발을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. This study was performed to evaluate changes in the chemical composition of germinated rough rice with high hydrostatic pressure treatment (HPT). Rough rice was germinated at 37oC over 6 days (control), and then subjected to HPT at 30 MPa for 24 h. The highest crude protein content was 9.54% in the control sample after 6 days of germination. Crude lipid content increased from 2.04-2.74% (control) to 2.27-3.10% (HPT). HPT samples showed higher values of total free sugar and glucose content than those of the control. The total amino acid value was not significant, but the essential amino acid content increased from 0.45-5.09 mg/g in the control to 1.57-5.30 mg/g in the HPT sample. The major fatty acids were found to be palmitic, oleic, and linoleic acid. The content of oleic acid decreases with HPT, whereas that of linoleic and linolenic acid increased slightly during the initial stages of germination. These results suggest that HPT after germination efficiently depolymerizes chemical components and enhances the content of essential nutrients.

고압처리가 발아벼의 항산화 성분과 활성에 미치는 영향

김민영(Min Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Young Jang),박혜진(Hye Jin Park),Li Meishan,김신제(Shinje Kim),이연리(Youn Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.11

본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.15 mg/g으로 고압처리를 실시하지 않은 6일차 발아벼의 1.11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일 차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아 기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구 결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다. This study is investigated to evaluate the enhancement of antioxidant compound and activity of rough rice with different germination periods and high pressure treatment. The subject was germinated at 37°C for 6 days (HP0), and then the germinated rough rice were subjected to 30 MPa for 24 hr (HP24) and 48 hr (HP48), respectively. HP0, HP24 and HP48 samples were prepared and extracted with 80% ethanol. The highest total polyphenol contents (5.15 mg/g) occurred in treating at HP48 after germination for 5 days. The total phenolic acid contents including gallic acid, chlorogenic acid, catechin, ρ-coumaric acid, ferulic acid, salicylic acid, naringin, myricetin, trans-cinnamic acid, naringenin and kaempferol increased from 37.26~204.32 μg/g at HP0 to 77.29~283.05 μg/g at HP48. In antioxidant activity analyses, HP48 extracts showed higher values in ABTS and DPPH radical scavenging activity, reducing power, and Fe<SUP>2+</SUP> iron chelating effect than those of the HP24 and HP0 extracts. These results suggest that the combined treatment of high pressure treatment and germination process efficiently enhanced antioxidant compound and activity of rough rice.