Ginseng, the root of the Panax ginseng, has been widely used as a traditional herbal medicine in Korea, China, and Japan for thousands of years. Now ginseng has become popular as functional health food and natural medicine and it is one of the bestselling natural products in the world. Gut microbiota has been found to play an important role in the metabolism and pharmacological action of orally administered ginseng. Recent animal and clinical studies have shown that compound K (20-O -beta-D-glucopyranosyl-20(S)-protopanaxadiol, CK) is the major ginsenoside metabolite deriving from gut microbiota-induced biotransformation and is more efficiently absorbed into the systemic circulation than its parent ginsenosides. Since ginsenoside metabolism varies between individuals depending on the population of gut microbiota, much attention paid to the transformation of major ginsenosides into more pharmacologically active ginsenosides using diverse methods including heating, acid hydrolysis, microbial conversion, and enzymatic treatment. Recently, in food and drug industry and academia, the development of fermented ginseng products using probiotic bacteria is being intensively studied due to the potential health benefits of ginsenoside metabolites and probiotics. This review summarizes recent studies on the metabolism of ginsenoside by gut microbiota and biotransformation of ginsenoside using lactic acid bacteria and their enzymes.

본 연구는 열 스트레스 하에서 오리사료 내 대사에너지(ME) 수준이 오리의 간, 십이지장 융 모, 미생물, 유전자 조절에 미치는 영향을 조사하였다. 총 240마리의 육용 오리 채리밸리(Anas platyrhynchos)를 4처리구로 완전임의배치 한 후 42일 동안 사육하였다. 처리구는 ME 2900 kcal/kg, ME 3000 kcal/kg, ME 3100 kcal/kg 및 ME 3200 kcal/kg로 구분하였다. 간 조직은 처리구 사이의 차이가 없었고, 십이지장 융모 및 창자샘 길이는 ME 3000과 비교할 때 2900은 10.58% 감소하였으나 3100, 3200과의 사이에 차이는 없었다. 맹장 Latobacillus는 ME 3000과 비교할 때 2900은 9.47% 감 소하였으나 3100, 3200은 각각 2.52, 3.24% 증가하였다. Total aerobic bacteria, E. coli, Coliform bacteria는 ME 3000과 비교할 때 2900은 증가하였으나 3100, 3200은 차이가 나타나지 않았다. 간에서 HSP (heat shock proteins)-mRNA 중 HSP 90-α는 ME 3000과 비교할 때 2900은 48.60% 감소하였 으며 3100, 3200은 차이가 없거나 증가하였다.

본 실험은 비 전리방사선인 가시광선을 조사한 미생물에서의 생리적 대사특징을 연구하였다. 이 실험에 사용된 미생물은 화학합성미생물인 Phodospirillum Rubrum KS-301이었다. glucose의 회분발효를 수행하였고 발효결과는 테이터의 기초가 되었다. 첫째, 비 전리방사선인 가시광선을 조사를 안 할 때의 잔류 glucose(기질량)량을 5.03 g/L -2.17 g/L로 감소하면은 균체량은 1.08 g/L - 3.14 g/L로 수소생성량은 0.02 g - 0.19 g로 증가 하였다. 둘째, 비 전리방사선인 가시광선을 조사 할 때의 잔류 glucose(기질량)을 13.17 g/L - 5.2 g/L로 감소하면은 균체량은 4.7 g/L - 10.57 g/L로 수소생성량은 0.186 g - 0.3 g로 증가 하였다. 이 실험결과를 종합해 볼 때 비 전리방사선인 가시광선을 조사한 미생물에서의 생리적 대사특정으로는 가시광선을 미생물에게 조사한 결과 생명의 활동이 활발하게 일어나고 있음을 알았고 그 반대로 다양한 연구논문에 따르면 감마선, 엑스선, 전자선을 조사한 미생물에서는 세포치사나 세포의 기능적, 형태학적 장해를 나타내었음을 알 수가 있었다.

Background : The study about cultured wild ginseng root (Panax ginseng C. A. Meyer) have been reported mainly ginsenosides in saponins family. However metabolites of fermented wild ginseng roots by microorganisms was not reported yet. Methods and Results : Cultured wild ginseng roots were used for fermentation of ginseng roots using Pediococcus pentosaceus and other bacterial strains. We analyzed different types of ginsenoside contents, metabolite and enzyme contents, and gene expression by using microorganisms. Results showed considerable differences in ginseonoside contents specially Rk1 and Rg5. The highest enzyme activity level was by Glutathione reductase (GR) and Glutathione S transferase (GST) in fermented ginseng roots than control (non-fermented), whereas Glutathione peroxidase (GPX) and Peroxidase (POD) contents were reduced. Score plots and loading plots of principal components 1 of the PCA result obtained from the data on 43 metabolites in fermented wild ginseng root of five conditions. The concentration of metabolite such as β-alanin and 4-aminobutyric acid (GABA), which is used to improve memory were increased in fermented ginseng roots than control. We found functional gene in wild ginseng root related with metabolic process. The APX gene expression gradually increased in fermented ginseng root with respect to fermentation times. Conclusion : In this study, accumulation of functional metabolite in cultured ginseng r