초록 ▼

□ 과제명 : 인삼 가공 유형별 주요기능 규명 및 부가가치 향상연구
▶ 연구목적 :
○ 수삼, 백삼, 태극삼 및 홍삼의 면역 질환 약리활성 및 작용기전 확립
○ 수삼, 백삼, 태극삼 및 홍삼의 간염 및 간 기능 개선 효능 규명
○ 부가가치 향상을 위한 발효주 및 증류주 제품개발
○ 소비촉진을 위한 다양한 건강영양식품 개발
▶ 주요연구내용 :
○ 1세부과제명 : 고려인삼의 가공 유형별 면역질환 효능규명
- 2008년부터 2010년까지 3년간 저장기간, 재배장소, 재배년도 차이에 따른 gnse

□ 과제명 : 인삼 가공 유형별 주요기능 규명 및 부가가치 향상연구
▶ 연구목적 :
○ 수삼, 백삼, 태극삼 및 홍삼의 면역 질환 약리활성 및 작용기전 확립
○ 수삼, 백삼, 태극삼 및 홍삼의 간염 및 간 기능 개선 효능 규명
○ 부가가치 향상을 위한 발효주 및 증류주 제품개발
○ 소비촉진을 위한 다양한 건강영양식품 개발
▶ 주요연구내용 :
○ 1세부과제명 : 고려인삼의 가공 유형별 면역질환 효능규명
- 2008년부터 2010년까지 3년간 저장기간, 재배장소, 재배년도 차이에 따른 gnsenoside 물질의 함량 변이를 조사함.
- Ginsenoside 표준물질 15종에 대한 면역학적 실험을 한 결과 몇몇 표준물질에서 T cell 활성화에 대한 효능이 확인됨. 또한 ginsenoside Rf와 Rg3, Ro에서는 약 20%의 지방분화 억제 효능이 나타남.
- 4년근 수삼, 6년근 수삼, 피부직삼, 홍삼의 추출물질에 대한 면역학적 실험에서는 대서성 질환의 핵심 조절인자인 PPARγ와의 결합력이 증가되는 것을 확인함. 또한 항알러지 효과로 IL-13의 발현이 홍삼에서 다소 높았으며 호흡기상피세포에서 EGF(Epidermal growth factor)에 의해 유도되는 점액유전자(MUC5AC)의 발현유도에서 발현 억제를 확인함.
- 비만세포의 COX-2 mRNA의 발현 저해효과에서는 수삼에서 발현이 억제됨을 확인함.
- 사람의 폐 기도상피세포(NCI-H292)에서 가공유형별 ㅇ니삼 추출물질들의 세포의 생장에는 영향을 주지 않는 농도를 MTS assay를 통해 확인함.
- 유방암세포주 MDA-MB-231에서 수마과 백삼, 화기삼에서 COX-2의 발현이저해됨을 확인함.
- 제4세부과제에서 개발한 인삼 캔커피에서 ginsenoside 물질을 확인함.
- 제2세부과제 간염 및 간기능 개선 효능관련 ginsenoside 물질 함량 변이를 각 가공 인삼별로 확인함.
○ 2세부과제명 : 고려인삼의 간염 및 간 기능 개선 효능규명
- 유용인삼 성분에 의한 B형 간염 표면 항원 발현 억제 기전 분석: B형 간염 표면 항원(HBsAg와 HBeAg) 발현 억제하는 물질 탐색을 통해 홍삼과 ginsenoside 3종에서 항B형간염 효능을 보임을 관찰하였음.
- 항 간염 효능을 보이는 인삼 생리활성 물질의 분자세포생리학적 기능 분석:ELISA 분석, RT-PCR 분석, Western blotting, HBsAg와 HBeAg의 발현 분석, HBV DNA PCR 등의 실험으로 작용기전을 규명하였음. Rx1은 B형 간염 바이러스의 표면 항원 HBsAg, HBeAg의 발현을 억제시켰으며 HBV의 복제에도 효능을 보이는 것으로 나타남. 또한 Rx1의 작용기전 규명을 위해 MAPK 신호전달 유전자의 활성화에 미치는 영향 분석 결과, p38MAPK, ERK1/2의 인산화를 억제시켰으며, IRF3의 인산화를 촉진시킴을 밝혔음.
- 홍삼과 ginsenosides의 항 간암 효능 분석: ELISA 분석, RT-PCR 분석, Western blotting, wound healing assay, invasion assay, migration assay 등의 실험으로 작용기전을 규명하였음. Rx2를 이용하여 간암 세포의 전이에 미치는 영향을 분석한 결과 암세포의 전이를 효과적으로 차단시킴을 관찰하였으며, 암세포 전이에 관여하는 유전자 MMPs의 발현과 활성을 억제시켰으며, MAPK 신호전달 유전자의 인산화를 억제시킴을 밝혔음.
- Ginsenosides Rx3의 항염증 효능 분석: 단핵구 THP-1 세포를 이용하여 항염증 효능을 분석하였음. Rx3은 THP-1 세포의 이동 및 혈관 부착 등에 관여하는 유전자의 발현을 억제하였으며, VLA5, CD29와 같은 integrin 유전자의 발현을 감소시켰다. 이러한 항염증 효능은 MAPK 신호전달 유전자의 인산화를 억제시킴으로서 가능한 것으로 분석되었음.
○ 3세부과제명 : 고려인삼의 부가가치 향상을 위한 인삼주 개발
- 인삼주용 누룩으로 밀 이외 보리 쌀 등 다양한 곡류와 누룩곰팡이를 이용한 낱알누룩 제조기술 개발.
- 인삼의 종류, 첨가시기 등을 달리하여 인삼약주를 제조하고 그 품질특성을 조사함으로써 최적 원료배합비율 및 발효조건을 확립하였음.
- 인삼의 종류 및 증류방법에 따른 증류주의 품질특성을 조사하고 인삼증류주를 제조하기 위한 최적 증류방법을 확립하였음.
○ 4세부과제명 : 고려인삼 소비촉진을 위한 다소비지향 인삼건강영양 식품 개발
- 친근한 홍삼영양건강 고립차,인삼frying chip 상품 개발 연구
- 웰빙 사회와 노령화 사회에 부합하는 홍삼시리얼 상품, 홍삼 죽 상품의 개발 연구
- 거대시장인 홍삼 커피 상품(drip식 홍삼커피, 액상 캔 홍삼커피 제품, 1회용 믹스타입 홍삼 커피)의 개발 연구

Abstract ▼

Functional analysis of processed Korea-ginseng products on immune disease
First of all, we conducted to determine the contents of ginsenosides in fresh ginseng and processed ginseng products which cultivated at three different areas for 3 years. The data were categorized according to the storage

Functional analysis of processed Korea-ginseng products on immune disease
First of all, we conducted to determine the contents of ginsenosides in fresh ginseng and processed ginseng products which cultivated at three different areas for 3 years. The data were categorized according to the storage period, cultivated areas, and cultivated years. The contents and concentration of ginsenosides were various. The results showed that the concentration of ginsenosides was the highest when the ginseng was stored for under a year. Also, according to the storage period, the ginsenosides concentration of fresh ginseng, red ginseng, taegeuk ginseng, and hongmi ginseng were the highest from Ganghwado, and the ginsenosides concentration of white ginseng was the highest from Hongchen.
Secondly, we investigated the effects of 15 ginsenoside standard substances on immune disease. It was determined that ginsenoside Re, ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1, and ginsenoside Rb3 effected on apoptosis of human Hut102 T immunocyte that was infected by HTLV-1. In addition, ginsenoside Rf, ginsenoside Rg3, and ginsenoside Ro suppressed the division of fat.
The third research was the immune test of ginseng extracts. In the adhesion test of PPARγ, ginseng extracts improved the adhesion. Also, ginsenoside extracts had antiallergic properties and antiinflammatory properties. Besides, the fresh ginseng extract significantly reduced the expression of COX-2 mRNA. The extracts of some ginseng inhibited the expression of MDA-MB-231.
Also, the ginsenosides concentration of the wine containing 1% red ginseng was detected. The result showed that it contained trace of ginsenoside Rf, ginsenoside Rb2, ginsenoside Rc, and ginsenoside Rd. Moreover, many ginsenosides was detected from canned coffee containing ginseng extracts.
Finally, the ginsenosides that had anti-hepatitis and improvement of liver function were high in Hongmi ginseng and Hongchen white ginseng.
Functional analysis of Korea-ginseng and ginsenosides on anti-hepatitis and improvement of liver function
Ginsenoside Rx1 is a protopanaxatriol-type ginsenoside found in ginseng and the active ingredient in several Oriental herbal medicines. We investigated the effects of ginsenoside Rx1 on hepatitis B virus (HBV) DNA replication and secretion in HBV transfected HepG2.2.15 cells and its possible mechanism of action. HepG2.2.15 cells were treated with ginsenoside Rx1 at different concentrations. RT-PCR and ELISA assays were used to determine the effects of ginsenoside Rx1 on hepatitis B surface antigen (HBsAg) and e antigen (HBeAg), respectively. Treatment with ginsenoside Rx1 dose- and timedependently inhibited the secretion of HBsAg, HBeAg and HBV viral particles of HepG2.2.15 cells. It achieved this by reducing the expression of MMP-1, MMP-2, and MMP-7, by blocking MAPK signalling by inhibiting the phosphorylation of ERK, JNK, and p38 MAPK, and by inducing focal adhesion formation and modulating vinculin localization and expression. Treatment of HepG2.2.15 cells with ginsenoside Rx1 significantly inhibits metastasis, most likely by blocking MMP activation and MAPK signalling pathways involved in cancer cell migration. This study is may be useful for the development of novel chemotherapeutic agents for the treatment of malignant cancers.
To analyze anti-cancer activity, HepG2 cells were treated with ginsenoside Rx2 and analyzed the effects of ginsenoside Rx2 on tumor invasion and metastasis and its possible mechanism of action. Scratch wound and Boyden chamber assays were used to determine the effects of ginsenoside Rx2 on the migration and invasiveness of HepG2 cells, respectively. The molecular mechanisms by which ginsenoside Rx2 inhibited the invasion and migration of HepG2 cells were investigated by RT-PCR, Western blotting, gelatin zymography, promoter assay, and treatment with inhibitors of MAPK signaling. Immunofluorescence analysis was conducted to evaluate the effect of ginsenoside Rx2 on focal adhesion formation in HepG2 cells. Treatment with ginsenoside Rx2 dose- and time-dependently inhibited the migration and invasion of HepG2 cells. It achieved this by reducing the expression of MMP-1, MMP-2, and MMP-7, by blocking MAPK signaling by inhibiting the phosphorylation of ERK and p38MAPK, by inhibition of AP-1 activation, and by inducing focal adhesion formation and modulating vinculin localization and expression. Treatment of HepG2 cells with ginsenoside Rx2 significantly inhibited metastasis, most likely by blocking MMP activation and MAPK signaling pathways involved in cancer cell migration. These findings may be useful for the development of novel chemotherapeutic agents for the treatment of malignant cancers.
Monocytes/macrophages comprise an important population of immune inflammatory cells having diverse effector functions in which their mobility and adhesion play a very relevant role. Ginsenoside Rx3, a 20(S)-protopanaxtriol having a single sugar moiety, has been reported to possess antiallergic and anti-inflammatory activities, but its effects on monocytes remain to be determined. Herein, we investigated the effects of ginsenoside Rx3 on the expression levels of monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) and MCP-1 receptor (CCR2) in THP-1 acute monocytic leukemia cells under non cytotoxic condition, an dinhibition of the MAPK signaling pathway. A functional validation was carried out by evaluating the inhibitory effect of ginsenoside Rh1 on monocyte adhesiveness and migration in vitro. Treatment of THP-1 with ginsenoside Rx3 decreased MCP-1 and CCR2 gene expression, together with MCP-1 secretion and CCR2 expression at the cell surface. Ginsenoside Rx3 also inhibited the expression of a5/β1 integrin (VLA5) and activated β1 integrins (CD29) on the monocyte cell surface. Furthermore, the treatment with ginsenoside Rx3 inhibited the phosphorylation and activation of ERK1/2, p38 MAPK and JNK. The effects on these molecular targets are consistent with the ginsenoside Rx3-induced inhibition of THP-1 migration and adhesion to fibronectin. Based on these results, the inhibitory effects of Rx3 on monocyte function should be regarded as a promising new anti-inflammatory response with a potential therapeutic role in the treatment of inflammation-dependent diseases.
Development of fermented ginseng Yakju for value added improvement of Korea-ginseng
We investigated the quality characteristics of fermented ginseng Yakju with different adding rate and application date of Ginseng. Although pH of fermented ginseng Yakju was represented not significantly different among treatment group, total acid was changed depend on rate of ginseng content. Application date of ginseng was not influence to the total acid. Volatile acid was higher at 0.2~0.3% adding rate of white and red ginseng than other treatment groups. Total 15 volatile components was detected in Yakju with additive white and red ginseng. Even though, almost volatiles were produced similar pattern on adding rate and application date of ginseng, some volatiles were different depend on kinds of ginseng. Methanol was produced much at more addition rate and early application date. The preference on aroma in sensory evaluation was higher at 0.5% and 1.0% adding rate of white ginseng than other treatment groups and the taste was the best at 0.3% addition rate. At the red ginseng treatment group, red ginseng treated 0.3% was the best both of aroma and taste preference. The preference on application date of ginseng was represented that the preference was good at 4 days after application in white ginseng, while the taste of red ginseng treated group was good at the beginning of fermentation.
Develpment of healthy and nutritional Korea-ginseng food for promoting the consumption of Korea-ginseng
In this study, we developed several healthy and nutritional Korea-ginseng food for 3 years. First year, we did research on the development of healthy red ginseng granule tea and the chip of sliced Korea-ginseng root. Second year, we studied the development of the Korea-red ginseng cereal and the soup with Korea-red ginseng. Final year, we developmed 3 types of Korea-red ginseng coffee: drip type, canned, and mix type.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• S U M M A R Y ... 12
• C O N T E N T S ... 15
• 목 차 ... 17
• 제 1 장 서 론 ... 19
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 제 1 절 연구개발대상 기술의 국내․외 현황 ... 21
• 1. 국외 현황 ... 21
• 2. 국내 현황 ... 21
• 3. 국내외의 연구현황 ... 23
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 24
• 제 1 절 : 고려인삼의 가공 유형별 면역질환 효능 규명 ... 24
• 1. 저장기간, 재배지역, 재배년도에 따라 가공 유형을 달리한 인삼 추출물의 주요 ginsenoside 13종의 함량 변이 조사를 위해 각 인삼 추출물의 HPLC 수행 ... 24
• 2. Ginsenoside 표준물질 Rb1, Rb2, Rb3, Rc, Rd, Rg3, Rh2, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rh1, Ro, Protopanaxadiol, Protopanaxatriol에 대한 면역학적 실험 ... 36
• 3. 4년근 수삼, 6년근 수삼, 피부직삼, 홍삼의 추출물질에 대한 면역학적 실험 ... 42
• 4. 08년 강화 인삼의 가공 유형별 인삼 추출물질 비만세포에서의 항알러지 효과 ... 49
• 5. 08년 강화 인삼 유형별 인삼추출물질의 호흡점막세포의 항염증효과 ... 51
• 6. 08년 강화 인삼 유형별 인삼추출물질의 여성암 세포에서 항암효과 ... 53
• 7. 제3세부과제의 인삼 발효주의 ginsenosides 물질의 함량 변이 조사 ... 54
• 8. 제4세부과제에서 개발한 시제품의 ginsenosides 물질의 함량 변이 조사 ... 55
• 9. 제2세부과제 간염 및 간기능 개선 효능관련 물질분석 ... 57
• 제 2 절 : 고려인삼의 간염 및 간기능 개선 효능 규명 ... 60
• 1. Rx1의 항 B형간염 효능 분석 ... 60
• 2. 진세노사이드 Rx2의 항암작용 기전 연구 ... 63
• 3. 진세노사이드 Rx3의 항염증작용 기전 연구 ... 65
• 제 3 절 : 고려인삼의 부가가치 향상을 위한 인삼주 개발 ... 67
• 1. 건조인삼을 활용한 인삼주 제조기술 개발 ... 67
• 2. 인삼주 전용 입국 제조기술 개발 ... 70
• 3. 백삼과 홍삼을 이용한 인삼약주 및 증류주 제조기술 개발 ... 74
• 제 4 절 : 고려인삼 소비촉진을 위한 다소비지향 인삼건강 영양 식품 개발 ... 85
• 1. 1차 년도 연구 개발 수행 내용 ... 85
• 2. 2차년도 연구 수행 내용 ... 93
• 3. 3차년도 연구 개발 수행 내용 ... 101
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 104
• 제 1 절 목표대비 대외달성도 ... 104
• 1. 제1세부과제 ... 104
• 2. 제2세부과제 ... 107
• 3. 제3세부과제 ... 110
• 4. 제4세부과제 ... 111
• 제 2 절 정량적 성과 ... 112
• 1. 논문게재 ... 112
• 2. 학술발표 ... 112
• 3. 영농활용 ... 113
• 3. 영농활용 ... 113
• 5. 사업화실적 ... 113
• 6. 기타성과 ... 113
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 114
• 제 1 절 연구성과 활용계획 ... 114
• 제 2 절 기대 및 파급효과 ... 115
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 117
• 제 7 장 참고문헌 ... 118
• 주요 결과 요약서 ... 120
• 끝페이지 ... 121