제주도 탈염 용암 해수를 이용하여 수경재배한 새싹인삼 추출물의 In Vitro 신경독성에 대한 신경보호 효과

최윤표(Yoon Pyo Choi),장윤비(Youn Bi Jang),최지선(Ge Sun Choi),권미향(Mee Hyang Kwon),이다연(Da Yeon Lee),강병우(Byung Woo Kang),이진설(Jinseol Rhee),서보승(Bo Seung Seo),김대원(Dae Won Kim),정재준(Jai Jun Choung),이지윤(Ji Youn Lee) 한국식품영양과학회 2020 한국식품영양과학회지 Vol.49 No.9

본 연구에서는 유용한 미네랄 성분을 다량 함유하고 있어 산업적 가치가 높은 제주 용암 해수에서 탈염 과정을 거쳐 만들어진 탈염 용암 해수를 이용하여 수경재배한 새싹인삼추출물 건조시료를 Q-Orbitrap으로 성분을 규명하고, HPLC로 기준 및 시험방법을 설정하여 표준화했으며 ICP-AES를 이용하여 무기물 함량을 분석하였다. 시험결과에서 주요 ginsenoside Rb1, Rg1 및 Na, Mg, Ca, Sr, V와 같은 미네랄 함량이 증가함을 확인했으며 이에 대한 효능을 입증하기 위해서 제주도 탈염 용암 해수를 이용해 수경재배한 새싹인삼 추출물에 대한 신경세포사멸과 신경세포 염증 반응 억제, 신경전달물질 및 시냅스 가소성 회복을 통한 기억력 개선에 대해 in vitro 효능검증을 수행하였다. 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물에 대한 동결 건조를 진행 후 ginsenoside 함량 분석을 진행한 결과에서 ginsenoside Rb1(11.5 mg/g), Rg1(6.85 mg/g), Re(19.2 mg/g)의 합이 37.55 mg/g으로 측정되었고, 이는 식약처 건강기능식품 인삼 기능성분의 함량기준인 Rb1, Rg1의 합이 0.8~34 mg/g인 것과 비교했을 때, 탈염 용암 해수로 수경재배한 제주새싹인삼 동결 건조물은 개별 인정형 원료로서의 충분한 요건을 갖춘 것으로 사료된다. 또한 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료에 대한 세포독성 및 효능평가 결과에서 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼추출물 건조시료는 RA-differentiated SH-SY5Y neuronlike cell에 48시간 동안 처리 시 1,250 μg/mL에서도 세포독성을 보이지 않았으며, 더욱이 Aβ1-42 oligomer(10 μM)를 72시간 동안 처리하여 세포독성을 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 세포사멸 관련 바이오마커들인 cleaved/total caspase-3 ratio, cleaved/total PARP, Bax/Bcl-2 ratio를 감소시켜 Aβ1-42 oligomer에 의한 신경세포사멸을 억제하는 효과를 보였다. 그리고 RA-differentiated SH-SY5Y neuron-like cell에 H₂O₂(300 μM)를 처리하여 신경세포 염증 반응을 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 염증 반응과 관련된 NF-κB p65 단백질의 nuclear translocation 억제, COX-2 단백질 발현 감소, MAPK (ERK1/2, SAPK/JNK, p38 MAPK) 인산화를 감소시켜 H₂O₂에 의한 신경세포 염증 반응을 억제하는 효과를 보였다. 한편 RA-differentiated SH-SY5Y neuron-like cell에 Aβ1-42 oligomer(1 μM)를 처리하여 신경전달물질 및 시냅스 가소성 감소를 유도한 세포실험 모델에서 비처리 대조군과 비교하여 제주도 탈염 용암 해수 수경재배 새싹인삼 추출물 건조시료를 처리한 실험군에서 시냅스 가소성과 관련된 CREB 전사인자의 인산화를 통한 활성화로 신경전달물질인 BDNF 발현이 증가하는 효과를 보였으며, AChE 활성을 저해함으로써 Aβ1-42 oligomer에 의한 신경전달물질 및 시냅스 가소성 감소를 억제하는 효과를 보였다. 그러므로 제주도 탈염 용암 해수를 이용한 새싹인삼은 질환 특이적인 성분의 증가를 높여줌으로써 산업적 이용가치가 높을 것으로 판단되며, 이를 활용한 다른 약용작물 및 특용작물의 생산을 통한 건강기능식품 원료개발에도 충분히 활용 가능할 것으로 사료된다. This study investigated the neuroprotective effects of extract of Panax ginseng sprouts cultivated by hydroponics using desalinated magma seawater from Jeju island (Korea) on neurotoxicity in vitro. The chemical compositions of the Panax ginseng sprouts extracts were analyzed using LC-Q-orbitrap, and ginsenosides (Re, Rg1, Rg2, Rb1, and Rd) were detected. Analysis method based on HPLC was developed for determination of ginsenosides Rb1, Rg1, and Re. For the in vitro analysis, the extract inhibited Aβ1-42 oligomer-induced neurotoxicity through inhibition of cleaved caspase-3, cleaved PPAR, and Bax expression, as well as activation of Bcl-2 expression. The extract inhibited H₂O₂-induced neuroinflammatory responses through inhibition of nuclear translocation of NF-κB p65 and COX-2 expression, in addition to phosphorylation of MAPK (ERK1/2, SAPK/JNK, and p-38 MAPK). The extract stimulated BDNF expression through CREB activation by phosphorylation at Ser<SUP>133</SUP> and inhibited up-regulation of AChE activity by Aβ1-42 oligomer-induced neurotoxicity. Taken together, these results provide in vitro evidence that the experimental extract exhibits neuroprotective properties against Aβ1-42-induced neurotoxicity and oxidative stress, which suggests that the extract has potential to be developed into a new functional food for neuroprotection and learning/memory improvement in the global food market. Furthermore, it is expected that desalinated magma seawater from Jeju island (Korea) may be applied for the cultivation of other functional plants in order to enhance functional components.

低質粗飼料의 飼料價値增進에 관한 硏究 : Ⅱ. 放射線照射가 보리 및 油菜副産物의 In Vitro D.M. 消化率과 V.F.A. 生成에 미치는 影響 Ⅱ. Effects of Gamma Ray Irradiation on the In Vitro D. M. Digestibility and V.F.A. Production of Barley and Rape Byproducts

鄭在畯,鄭昌朝 제주대학교 방사능이용연구소 1985 연구보고 Vol.1 No.-

低質粗飼料의 飼料價値 增進을 위해 放射線照射의 效果를 試驗하였다. 보리짚, 보리가락 및 油菜깍지를 供試하여 ?? 線源을 ?? 0, 2.5, 5, 10 및 25 Mrad를 照射하였다. 放射線照射水準은 Hemicellulose와 NDF의 組成分에 影響을 주어 高水準에서 그 含量이 減少되고 있었다. 放射線照射의 效果는 보리가락에서 In vitro 消化率을 높였으며, 10, 25Mrad 水準에서는 현저한 (P<0.01) 消化率의 增加를 나타내었다. 다만, 2.5, 5Mrad照射는 減少現象을 보이고 있었다. 醱酵 48時間에서 平均 Total VFA의 生成量은 보리가락과 油菜깍지가 가장 優秀하였으며, 25Mrad水準은 모든 飼料의 VFA 生成量을 增加시키고 있었다. C₂/C₃Ratio는 高線量水準에서 3∼5時間에 가장 크게 나타났으며 그後부터는 漸次 減少되고 있었다. Effects of Gamma irradiation on low quality roughage, to enhance their potential nutritive value were examined. Barley straw, Barley husks and Rape hulls were irradiated with doses of 0, 2.5, 5, 10 and 25 Mrad using ?? Cosource. Hemicellulose and Nutural Detergent Fiber (NDF) content of tested materials were decreased by the higher irradiation dose, with 10 and 25 Mrad. Significant (P<0.01) increases in In Vitro D.M. disapperance of barley husks were altered by 10 and 25 Mrad doses but to a less extent the digestibility with other doses. Mean total V.F.A. production at 48 hours fermentation was highest in Barley husks and Rape hulls. 25 Mrad dose increased the V.F.A. concentration in all materials tested. Higher doses also improved the acetic and propionic ratio (C₂/C₃) at 3-5 hours fermentation, this ratio gradually decreased thereafter.

제주마의 체형에 관한 연구

강민수,정창조,강태숙,박희석,김동후,정재준 제주대학교 농과대학 제주도축산문제연구소 1986 畜産論叢 Vol.1 No.1

제주마의 모색빈도에 관한 연구

강민수,정창조,강태숙,정재준 제주대학교 농과대학 제주도축산문제연구소 1988 畜産論叢 Vol.3 No.1

The coat color records of 210 Cheju Island pony were analyzed to examine if the frequency is independent of sex. In Chelu Island pony the frequencies of chestnut color were 35.7 and 39.7 percent respectively in the male and female, and those of bay color were 21.4 and 31.6 percent respectively. Other colors(black, fallow, piebald)tended to be more frequent in the female than in the male. The Chi-square tests for the sex x coat color table showed that the sex differences were significant.

각종 단백질 사료의 반추위내 분해도 및 하부 장기내 소화율에 관한 연구

오영균,양시용,김창원,정재준,박근규 건국대학교 동물자원연구센터 1998 動物資源硏究誌 Vol.19 No.-

본 연구는 반추가축사료의 단백질 이용효율을 높이기 위한 방안으로 국내 사료회사에 주로 이용하고 있는 단백질 사료의 반추위내 분해단백질(RDP)과 비분해단백질(UDP) 및 소장에서도 흡수되지 않는 이용불능단백질 함량들을 측정하기 위하여 실시하였다. 반추위와 십이지장에 캐뉼라를 부착한 젖소에 in sacco와 mobile bag 기술을 이용하여 여러 가지 원산지와 종류가 다른 단백질 원료사료의 반추위내 분해율과 소장 내에서의 이용성을 평가한 결과는 다음과 같다. 1. 나일론백을 이용한 반추위내 단백질 분해율을 측정한 결과 UDP가에 있어 우모분(78.0), 옥수수글루텐(75.2), 어분(64.9), 알팔파 펠렛(46.6), 면실박(44.9), 채종박(42.9), 캐놀라박(41.4), 참깨박(40.6), 대두박(39.2), 해바라기씨박(30.4) 순으로 나타났다. 2. 11가지 사료를 mobile bag을 이용하여 전장 소화율을 측정한 결과 건물 소화율은 49.1%(야자박)에서 97.5%(대두박)까지, 단백질 소화율은 71.5%(우모분)에서 99.6%(대두박), 소화 가능한 UDP 함량은 63.5%(대두박)에서 99.0%(우모분)의 범위를 나타내었다. 3. 우모분, 알팔파 펠렛 및 어분 등과 같이 소화 가능한 UDP 함량이 낮은 것은 비소화성 섬유소에 결합되어 있는 ADF-N 함량도 다른 시료보다 매우 높았다. 4. 알팔파 펠렛은 지나친 열변성으로 인해 ADF-N 함량이 사료들 중에서 가장 높았으며 이로 인해 전장 단백질 소화율은 물론 소화 가능한 UDP함량도 매우 낮은 것으로 나타났다. This study was conducted to estimate the amount of rumen degradable protein(RDP), undegradable rumen dietary protein(UDP) and digestible UDP, thereby utilizing dietary protein sources in ruminant diets more effectively. Ruminally and intestinally cannulated cows were used for in sacco and mobile bag techiniques to estimate ruminal degradability and intestinal availability of protein feed ingredients. The results obtained were as follows; 1. Based on in sacco data, UDP values were ranked as feather meal(78.0), corn gluten meal(75.2), fish meal(64.9), alfalfa pellet(46.6), cottonseed meal(44.9), rapeseed meal(42.9), cannola meal(41.4), sesame oil meal(40.6), soybean meal(39.2), sunflower oil meal(30.4). 2. Actual degradabilities in total digestive tract for 11 selected feeds varied from 49.1%(palm kernel meal) to 97.5%(soybean meal) for DM and from 71.5%(feather meal) to 99.6%(soybean meal) for protein, and digestible UDP contents ranged from 63.5%(soybean meal) to 99.0%(feather meal). 3. Feather meal, alfalfa pellet and fish meal, containing low amount of digestible UDP, also have high concentrations of acid detergent fiber bound N(ADF-N) which is unavailable for animals. 4. Alfalfa pellet has highest in ADF-N concentrations among protein ingredients due to extreme heat damage, thus protein degradability in total digestive tract was also very low.