보고서 정보
주관연구기관 |
충남대학교 Chungnam National University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2008-04 |
과제시작연도 |
2007 |
주관부처 |
농림부 Ministry of Agriculture and Forestry |
등록번호 |
TRKO201400022604 |
과제고유번호 |
1385006990 |
사업명 |
농림기술개발 |
DB 구축일자 |
2014-11-14
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초록
▼
○ 연구결과
발암성 물질이 검출되지 않는 시간과 경비를 줄일수 있는 경제적인 흑삼제조방법을 개발했음. 흑삼에는 Rg3, Rk1, Rg5 등과 같은 유효사포닌이 다량 존재하였으며 항암효과는 물론 비만억제효과, 뇌기능개선효과 및 면역활성 효과가 뛰어남을 확인하였다. 또한 흑삼에서 분리한 Rg3, Rk1, Rg5 사포닌이 암세포의 신생혈관형성을 억제하였으며, 지방세포의 분화과정에서 adipogenesis를 증가시키고, 지방세포에서 PPAR-γ의 mRNA발현을 증가시켜 제 2형 당뇨뿐만 아니라 비만 및 고혈압을 동반하는 대사성증후군(
○ 연구결과
발암성 물질이 검출되지 않는 시간과 경비를 줄일수 있는 경제적인 흑삼제조방법을 개발했음. 흑삼에는 Rg3, Rk1, Rg5 등과 같은 유효사포닌이 다량 존재하였으며 항암효과는 물론 비만억제효과, 뇌기능개선효과 및 면역활성 효과가 뛰어남을 확인하였다. 또한 흑삼에서 분리한 Rg3, Rk1, Rg5 사포닌이 암세포의 신생혈관형성을 억제하였으며, 지방세포의 분화과정에서 adipogenesis를 증가시키고, 지방세포에서 PPAR-γ의 mRNA발현을 증가시켜 제 2형 당뇨뿐만 아니라 비만 및 고혈압을 동반하는 대사성증후군(metabolic syndrome) 치료에도 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
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The purpose of this study is to prepare black ginseng(BG) devoid of tumor promoting agent such as benzopyren and develop a dietary supplement from BG. In order to make BG, 6 year fresh ginseng were steamed at 95℃ for 3 hr and dried at 60℃ for 12-24 hr. This process was repeated again nine times in s
The purpose of this study is to prepare black ginseng(BG) devoid of tumor promoting agent such as benzopyren and develop a dietary supplement from BG. In order to make BG, 6 year fresh ginseng were steamed at 95℃ for 3 hr and dried at 60℃ for 12-24 hr. This process was repeated again nine times in same condition. Also, we found that if dried white ginseng was steamed at 115-125℃ for 2-3 hr under high pressure, BG which did not have tumor promoting agents was produced. Temperature and pressure were considered as a significant factors to prepare BG with high quality.
During the heat processing for preparing BG, the thermally unstable malonyl-ginsenoside was degraded into corresponding neutral ginsenosides. Also, the steaming process of BG caused degradation or transformation of neutral ginsenoside. The main ginsenosides of BG were Rg3, Rk1 and Rg5 which were present small amount in white ginseng.
It was found that the extract of BG exhibited stronger cytotoxic activity against MCF, HT-1080, Hepa 1C1C7, ACHN, HCT-15, PC-3, and NUGO-3 cancer cell lines than the extract of red ginseng. Also, the extract of BG exhibited stronger antitumor activity(33%) in BDF1 mice bearing Lewis lung carcinoma cells(LLC) than the extract of red ginseng.
In regard to the in vitro and in vivo anti-angiogenic activity in human umbilical vein endothelial cells(HUVEC), the extract of BG was found to show inhibition of HUVEC proliferation, migration and tube formation induced y bFGF in a dose-dependent manner. Also, the extract of BG exhibited potent anti-angiogenic activity in CAM assay. Additionally, the ginsenosides Rg3, Rk1 and Rg5 which were purified from BG exhibited potent anti-angiogenic activity in vitro and in vivo assay. Taken together, these results indicate that BG could be useful in preventing and treatment of metastatic cancer.
Using the extract of BG, Research Group II has examined the effects of BG on obesity and memory. First, after administering the extracts of BG for 3 weeks both in rats fed normal diets and high-fat diet-induced obese (DIO) mice, BG persistently suppressed weight gain. Whereas food intake was not significantly changed in rats fed normal diets, food intake was significantly decreased in DIO mice with decreasing the expression of neuropeptide Y, a powerful feeding stimulant, in the arcuate nucleus of hypothalamus. However, the weight of both epididymal and abdominal fats was decreased in BG-treated rats, not significantly changed in DIO mice. Moreover, serum triglyceride level in rats administered with BG was also significantly lowered, but not in DIO mice. After administering the extract of anti-obese complex with BG (OB-Rx 1) in DIO mice for 5 weeks, body weight was reduced and the weight of both epididymal and subcutaneous fats were decreased. Both serum triglyceride and LDL levels were reduced. Taken together, the repeated administration of either BG or OB-Rx 1 causes a suppression of body weight gain by decreasing triglyceride level in blood and body fat deposit. To investigate the anti-obese mechanism of BG, three ginsenosides separated from BG, Rk1, Rg3, and Rg5, were applied in differentiated adipocyte. As rosiglitazone, a drug for the treatment of type II diabetes mellitus, did, both Rk1 and Rg5 induced adipogenesis and the increment of PPAR-g mRNA expression. These are similar to rosiglitazone to improve insulin sensitivity. Thus, these results suggested that the BG may be used for the treatment of metabolic syndrome.
Second, in order to examine the neuroprotective effects of BG on memory dysfunction, the extracts of either BG or nootropic complex with BG (BN-Rx 1), when orally administered for 7 days, significantly ameliorated the memory impairment induced by the single oral administration of ethanol. It is noteworthy that three ginsenosides separated from BG, Rk1, Rg5, and Rg3, increased the level of acetylcholine by inhibiting acetylcholinesterase. These are similar to tacrine, an anticholinesterase, to improve memory dysfunction, so that three ginsenosides exerted anticholinesterase activities. Taken together, these results indicate that BG significantly revered the memory dysfunction induced by ethanol, and suggest that these neuroprotective actions may be attributed to anticholinesterase activities induced by their ginsenosides, Rk1, Rg5 and Rg3, and used for the treatment of Alzheimer's disease.
Using the extract of BG, Research Group III has examined the effects of BG on immunity. The extract of BG was found to increase the amounts of IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12, INF-γ and TNF-α. Αlso, the extract of BG was found to increase NK cell activity. Moreover, we found that the extract of BG reduced the expression of iNOS, COX-1 and COX-2 induced by LPS.
In summary, an efficient method for preparing BG without tumor-promoting agent was developed and BG was found to show various biological activities such as anti-tumor, anti-obesity, neuroprotection, and immuno-stimulating activities. Therefore, we will focus on transferring these technology to company for the production of various dietary supplement products that may be used for the treatment of cancer, obesity, Alzheimer's disease.
목차 Contents
- 제출문 ... 1
- 요약문 ... 2
- SUMMARY(영문요약문) ... 12
- CONTENTS ... 15
- 목차 ... 17
- 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 21
- 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 21
- 1. 기술적 측면 ... 21
- 2. 경제.산업적 측면 ... 22
- 3. 사회.문화적 측면 ... 24
- 제 2 절 연구개발의 목적 ... 25
- 1. 연구개발의 목표 및 내용 ... 25
- 가. 연구개발의 최종목표 ... 25
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 27
- 제 1 절 국내.외 관련기술의 현황과 문제점 ... 27
- 1. 국내.외 인삼관련 연구동향 ... 27
- 2. 흑삼의 개발 동향과 문제점 ... 28
- 제 2 절 앞으로의 전망 ... 29
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
- 제 1 절 신공법에 의한 흑삼 제조방법 및 증숙기 개발과 흑삼 복합제 연구 ... 30
- 1. 흑삼 제조방법에 대한 문헌조사 ... 30
- 2. 구증(九蒸)의 방법 ... 30
- 3. 구포(九曝)의 의미 ... 31
- 4. 흑삼 제조업소에 대한 현장조사 ... 31
- 5. 흑삼제조를 위한 신공법의 개발 ... 36
- 가. 흑삼의 제조공정 ... 36
- 나. 흑삼제조를 위한 신공법의 개발 ... 39
- 6. 흑삼복합제의 개발 ... 53
- 7. 제1절 요약 ... 53
- 제 2 절 흑삼에 존재하는 인삼사포닌의 성분분석 및 항암효과에 관한 연구 ... 54
- 1. 발암성 물질 검사 ... 54
- 가. 재료 및 방법 ... 54
- 나. 실험결과 ... 57
- 2. 흑삼의 사포닌 성분분석 ... 63
- 가. 재료 및 방법 ... 63
- 나. 분석결과 ... 65
- 다. 사포닌의 활성 ... 70
- 3. 흑삼의 사포닌 성분분리 및 구조결정 ... 71
- 가. 재료 및 방법 ... 71
- 나. 실험결과 ... 75
- 4. 흑삼의 항암활성 ... 81
- 가. 재료 및 방법 ... 81
- 나. 실험결과 ... 87
- 5. 흑삼 및 흑삼 복합제를 이용한 건강기능성 식품 및 소재화 기반 연구 ... 101
- 가. 타정 ... 102
- 나. 코팅 ... 103
- 6. 제2절 요약 ... 104
- 가. 발암성 물질 검사 ... 104
- 나. 흑삼의 사포닌 성분 ... 104
- 다. 흑삼의 항암활성 ... 104
- 제 3 절 흑삼 추출물 및 흑삼 복합제의 항비만 및 뇌기능개선 효과에 관한 연구 ... 106
- 1. 흑삼 추출물의 비만억제효과 ... 106
- 가. 재료 및 방법 ... 106
- 나. 실험결과 ... 109
- 2. 흑삼복합제의 항비만효과 ... 115
- 가. 재료 및 방법 ... 115
- 나. 실험결과 ... 116
- 3. 흑삼으로부터 분리된 사포닌의 항비만 기전 연구 ... 120
- 가. 재료 및 방법 ... 120
- 나. 실험결과 ... 121
- 4. 흑삼추출물의 뇌기능개선효과 ... 123
- 가. 재료 및 방법 ... 123
- 나. 실험결과 ... 124
- 5. 흑삼복합제의 뇌기능개선효과 ... 125
- 가. 재료 및 방법 ... 125
- 나. 실험결과 ... 126
- 6. 흑삼으로부터 분리된 사포닌의 뇌기능개선효과 기전 연구 ... 127
- 가. 재료 및 방법 ... 127
- 나. 실험결과 ... 128
- 7. 제3절 요약 ... 130
- 가. 비만억제효과 ... 130
- 나. 뇌기능개선효과 ... 130
- 제 4 절 신공법에 의한 흑삼 추출물 및 흑삼 복합제의 면역활성 작용 연구 ... 132
- 1. 흑삼추출물의 면역활성 효과 ... 132
- 가. 재료 및 방법 ... 132
- 나. 실험결과 ... 134
- 2. 제2절 요약 ... 139
- 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 142
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 146
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 150
- 제 7 장 참고문헌 ... 154
- 끝페이지 ... 157
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