This study investigated major constituents and anti-inflammatory effects of an ethanol extract of Platycodon grandiflorum leaves. Through HPLC analysis, chlorogenic acid and luteolin-7-O-glucoside were identified as predominant constituents in the ethanol extract. Their anti-inflammatory effects were evaluated using murine macrophage (RAW 264.7 cells) and human lung carcinoma cells (NCI-H292 & A549). The ethanol extract significantly (p<0.01) inhibited the production of nitrite, interleukin-6 (IL-6), and prostaglandin E2 (PGE2) induced by lipopolysaccharide (LPS) in RAW 264.7 cells. Furthermore, the ethanol extract suppressed the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible NO synthase (iNOS) proteins in RAW 264.7 cells stimulated with LPS. In NCI-H292 and A549 cells, treatment with the ethanol extract significantly (p<0.05) decreased levels of pro-inflammatory cytokines IL-6 and IL-8 induced by IL-1β. The phosphorylation of ERK rather than JNK in the mitogen-activated protein kinase signaling pathway was observed to be a more important mediator in the down-regulation of pro-inflammatory cytokines in NCI-H292 cells. These findings suggest that the ethanol extract of Platycodon grandiflorum leaves containing luteolin-7-O-glucoside exhibits promising anti-inflammatory properties.

In this study, we developed vinegar depending on the quantity consumed and type of peeled and unpeeled roots of Platycodon grandiflorum (PG) using Acetobacter pasteurianus A11-2, analyzed vinegar samples using colorimeter and HPLC for 15 days to assess the characteristics on quality, and evaluated their antioxidant activity using 1,1-diphenyl-2-picry1 hydrazy1 (DPPH) and 2.2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) radical scavenging activities. The major result in PG vinegar was the high acidity of 6.39~6.74% and alcohol was totally converted on the 15th day of fermentation. When we fermented vinegar from peeled roots of 8% PG with a starter culture, we observed high contents of acetic acid, platycodin D, and total polyphenol and high antioxidant activity. Moreover, the vinegar fermented using 8% peeled roots of PG had the high intensity on umami and sour taste and low salty, bitter, and astringent tastes. Consequently, we could develop the PG vinegar with quality and functional characteristics from 8% peeled roots and A. pasteurianus A11-2.

To investigate the effects of antioxidant activities and hair loss prevention of extracts from Platycodon grandiflorum, we’ve prepared chloroform (CF) and ethylacetate fractions (EA) extracted from P. grandiflorum. In the results of DPPH radical scavenging assay, the two fractions showed dose-dependent antioxidant activities. Furthermore, in the ABTS assay, the two fractions exhibited the inhibitory effect over 90% at 10, 50, 100, 200 mg/mL. To investigate the inflammation inhibitory effect, we used RAW264.7 cells, these extracts were inhibited inflammatory reaction by suppressing the production of nitric oxide (NO) and prostaglandin E2 (PGE2) in dose-dependent manner. In the assay of HaCaT cells’ proliferation, the 24 hr treatment of the extracts significantly accelerarted cell proliferation in the range of concentrations used. The two fractions inhibited the proliferation of Malssezia furfur, the bacteria induce the dandruff. Finally, the CF could significantly inhibit the DHT production at 1, 10, 50, 100 μg/mL, but EA showed the inhibitory effect at the concentration over 50 μg/mL. The overall results of this study suggest that the chloroform (CF) and ethylacetate fractions (EA) from P. grandiflorum could be a useful raw material for the hair loss prevention products.

Ultraviolet B (UVB) exposure is a risk factor for skin damage resulting in oxidative stress, inflammation, and cell death. The purpose of this study was to investigate the physicochemical properties of Platycodon grandiflorum (PG) to improve its biological activities using a three-step steaming process. We investigated the protective effects of PG and steamed PG extracts on human dermal fibroblasts (HDFs) against UVB radiation-induced oxidative stress and inflammation as well as the underlying mechanisms. The antioxidant potential of the PG extracts was evaluated by measuring the 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) scavenging activity. ABTS and DPPH were shown by the 0, 30, and 70% ethanol extracts of 2S-PG and 3S-PG (IC50, 28~45 and 27~30 μg/mL, respectively). Treatment of UVB-irradiated cells with steamed PG (25~400 μg/mL) did not affect their viability. The streamed PG extract suppressed UVB-induced generation of reactive oxygen species (ROS). In addition, streamed PG extract reduced cyclooxygenase-2 (COX-2) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) protein expression in UVB-irradiated HDF, regulating nuclear factor (NF)-κB expression. These findings suggest that steamed PG extract may be potentially effective against inflammation associated with UVB-induced oxidation stress.

본 연구에서는 도라지(Platycodon grandiflorum A. DC) 종자의 영양학적 특성을 평가하기위해 일반성분, 조섬유, 환원당, 유리당, 유기산, 무기질 및 아미노산 함량을 분석하였다. 종자의 수분, 조단백질, 조지방, 조회분, 탄수화물 함량은 각각 6.97, 26.05, 27.46, 3.78, 35.74%였으며 조섬유 함량은 6.31%, 환원당 함량은 1.54%이었다. 종자에 존재하는 유리당으로는 sucrose가 1,661 mg/100 g, 유기산으로는 lactic acid가 1,224 mg/100 g 으로 가장 풍부하였으며, 인과 칼륨이 주요 무기질로서 700mg/100 g 이상 존재하였다. 종자 100 g에서의 아미노산 조성을 분석한 결과, 글루탐산(3.45 g), 아르기닌(2.51 g), 아스파르트산(1.66 g), 루신(1.29 g), 라이신(1.10 g), 알라닌(1.05 g), 글리신(1.04 g) 순이었으며 그 외의 아미노산은 1 g 이하로 존재하였다.

This study investigated the quality characteristics and antioxidant activities of Makgeolli (a traditional Korean rice wine) made with Etteum bell flower root (0.5, 1, 1.5, and 2% with steamed rice) during fermentation. The pH values of Makgeolli with Etteum bell flower root powder decreased after 3 days of fermentation and then increased after 5 days of fermentation. Sugar content decreased after 3 days of fermentation. Color evaluation showed the L values of these drinks decreased during fermentation, whereas a and b values both increased. The alcohol content of Makgeolli increased after fermentation, reaching a maximum concentration of 7.90-8.07% by the end of fermentation. Total phenolic compound contents and DPPH radical scavenging activities increased as the ratio of Etteum bell flower root increased. Sensory scores of Makgeolli fermented with 1.5% Etteum bell flower root ware greater than those of Makgeolli prepared by other treatments. Therefore, Makgeolli added with 1.5% Etteum bell flower root added considered to be the most suitable for manufacturing.

본 연구에서는 초임계 이산화탄소 추출을 이용해 도라지(Platycodon grandiflorum A. DC) 종자로부터 유지를 제조하여 새로운 식용유지로서의 물리화학적 특성을 조사하였다. Soxhlet 용매 추출에 비해 6,000 psi 압력 및 40℃ 온도조건에서의 초임계 이산화탄소 추출로 더 많은 유지를 얻을 수 있었고 특히 볶은 종자로부터는 32.7%까지 얻을 수 있었다. 볶은 종자로부터 얻은 초임계 도라지 종자유는 시판 대두유나 들깨유와 마찬가지로 대부분 중성지질로 구성되어 있음을 TLC 분석으로 확인하였다. 또한 이 유지는 고도로 불포화된 지질로 대두유나 들깨유보다 linoleic acid(73.27%) 함량이 훨씬 높았으며 그 다음으로 oleic acid(13.16%) 함량이 높았다. 유지의 물리화학적 특성으로, 비중 0.92, 점도 45.37 cP, 굴절률 1.48, 색도 L=47.30, a=-3.69, b=25.72, 요오드가 141.57 g I2/100 g oil, 비누화가 191.21 mg KOH/g oil, 산가는 2.60 mg KOH/g oil 였다. 이런 특성들 중에서 지질의 불포화도와 관련이 있는 굴절률, 점도 및 요오드가는 두 시판 유지들의 중간값을 나타내었다. Rancimat 법으로 측정한 산화유도기간을 비교한 결과에서도 초임계 추출 도라지 종자유(2.03 hr)는 대두유(2.94 hr)보다는 낮으나 들깨유(1.79 hr)보다는 높은 중간값을 나타내었다. 종자 볶음 공정은 유지의 추출 수율을 증가시킬 뿐만 아니라 콜레스테롤에스터 함량과 산가 감소에 긍정적 효과도 있었다. 이상으로부터, 초임계 이산화탄소 추출을 통해 볶은 도라지종자로부터 높은 수율로 유지를 제조할 수 있었고 이 유지는 식용유지로서 적합한 특성을 가진다고 판단되었다.

Streptozotocin(STZ)을 45mg/kg.b.w의 용량으로 흰쥐의 미정맥에 투여 한 후 유발된 당뇨 흰쥐에게 1일 1회 7일간 1,000mg/kg의 용량으로 도라지 뿌리 에탄올 추출물을 투여 후 glucose 함량과 당대사에 관여하는 효소인 glucose-6-phosphatase(G-6-Pase) glucose-6-phosphate dehydrogenase (G-6-PDH), glucokinase(GK)활성과 glycogen 함량, triglyceride(TG), total cholesterol등의 지질대사에 관여하는 물질들을 측정하였다 그 결과 도라지 뿌리 에탄올 추출물 투여군이 glucose, TG, total cholesterol등의 함량과 G-6-Pase 활성의 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었으며 glycogen 함량과 HDL-cholesterol, G-6-PDH, GK의 활성이 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었다. 이와 같이 도라지 뿌 리 에탄올 추출물이 항당뇨 개선효과를 갖는 유효성분을 함유하고 있음을 알 수 있었다.

The effect of drying temperature and steaming time on the browning and antioxidant activity of dried Platycodon grandiflorum was investigated. Thirteen treatment conditions were constructed using central composite face-centered design containing 5 center points. Drying temperature and steaming time (as factors) were 45-75oC and 15-45 min. According to treatment conditions, dried Platycodon grandiflorum was assessed for color characteristic, degree of browning, total polyphenol content, and DPPH and ABTS free radical scavenging (as responses). When increasing drying temperature within a given steaming time, dried Platycodon grandiflorum exhibited decreased lightness, increased redness, degree of browning, and total polyphenol contents, and enhanced antioxidant activities. Except for total polyphenol contents and antioxidant activities, steaming time within a given drying temperature exhibited similar effects to those observed in drying temperature. However, steaming time did not likely influence total polyphenol contents and revealed the opposite trends observed for the effect of drying temperature on their antioxidant activities. The overall results suggested that drying temperature was the main factor for changes in the browning and antioxidant activity of dried Platycodon grandiflorum.

본 연구는 자색 겹꽃이 피어 관상가치가 높은 겹도라지(Platycodon grandiflorum var. duplex Makino)의 수확 후 절화 품질 향상을 위하여 몇가지 전처리제 및 보존용액이 겹도라지 절화 수명에 미치는 영향을 구명코자 하였다. 2년생 겹도라지를 2012년 6월 하순에서 7월 상순에 수확한 후 전처리제 및 보존용액 종류별로 처리하여 절화 특성을 조사하였다. 3% sucrose와 살균제인 200mg • L−1 Al2(SO4)3가 혼용 첨가된 전처리 용액에서 절화 수명 연장 및 개화율 향상 효과가 가장 컸고 생체중 및 용액흡수율도 크게 증가한 반면, 200mg • L−1 GA3 와 150mg • L−1 citric acid를 전처리제에 추가로 첨가하였을 때에는 전처리 효과의 차이는 크게 없는 것으로 조사되었다. 또한 보존용액으로 3% sucrose와 150mg • L−1 HQS을 혼용 처리하였을 때 절화 품질이 가장 양호하였으나, AgNO3이 추가로 첨가되었을 때에는 큰 차이가 없었다. NaOCl이 첨가된 용액에 전처리하였을 경우에는 보존용액의 종류와 상관없이 모든 처리구에서 절화 수명이 짧았고 개화율도 가장 낮게 조사되었는데, 본 실험에 사용된 NaOCl의 농도가 높아 약해가 발생하여 절화 품질이 떨어진 것으로 판단되었다. 따라서 겹도라지 절화의 상품가치를 최대로 높일 수 있는 전처리제 및 보존용액으로 각각 3% sucrose + 200mg • L−1 Al2(SO4)3 및 3% sucrose + 150mg • L−1 HQS 을 사용하였을 때 절화 수명은 최대 22일까지 연장되었고, 90% 이상의 개화율을 보였으며, 생체중 및 용액흡수율도 가장 증가되어 절화 품질을 향상시키는 데 효과적이었다.

본 연구는 자색 겹꽃이 피어 관상가치가 높은 겹도라 지(Platycodon grandiflorum var. duplex Makino)의 절 화 재배 적정조건을 확립하기 위하여 적심시기 및 위치 가 겹도라지의 생장 및 개화에 미치는 영향을 구명코자 하였다. 2년생 겹도라지에 적심시기(6월 25일, 7월 5일, 7월 15일, 7월 25일) 및 적심위치(초장 30, 40, 50cm) 별로 적심 처리하여 지상부 생육 및 개화특성, 지하부 뿌 리 생육특성을 조사하였다. 적심시기가 늦어질수록 초장, 절수, 절간장은 감소하였고, 개화기는 더 늦어지는 경향 이었다. 모든 적심 처리구에서 측지 발생은 증가하였으 며, 특히 6월 25일 적심 처리구에서 10.4개로 가장 많 았고 무적심(6.4개) 대비 62% 정도 증가하였다. 적심이 가장 빨랐던 6월 25일 처리구에서 비상품화율은 가장 낮 아 무적심 대비 35% 정도 감소한 반면, 적심시기가 가 장 늦은 7월 25일 처리구에서는 50%로 가장 높아 무적 심 대비 51% 증가하였다. 따라서 출하 가능한 상품수량 을 비교해 볼 때 6월 25일 처리구에서 무적심 대비 18% 증가되었고, 7월 25일 처리구에서는 48% 감소되었다. 초 장 30cm 및 40cm 높이에서 적심할 때 분지수 발생이 가장 활발하여 무적심 대비 각각 80%, 66% 정도 증가 하였고, 적심 위치가 높아질수록 개화기는 더 늦어졌다. 비상품화율은 초장 40cm 높이에서 적심할 때 가장 낮 아 무적심 대비 35% 감소하였고, 상품수량은 18% 증가 하였다. 모든 적심 처리구에서 도라지 뿌리 특성이 양호 하였고 생근수량 또한 3 ~ 7% 정도 증가하였다. 따라서 6월 하순경에 초장 40cm 정도에서 적심하는 경우 뿌리 부분은 식용 또는 약용으로 이용하면서 지상부는 고품질 절화용으로 생산 가능함을 확인하였다.

가공조건 차이에 따른 한방차의 성분변화를 분석한 결과, 팽화공정 처리한 것은 볶음공정을 한 것보다 조회분, 수분, 조단백질, 고형분 용출율이 증가하였으며 조지방은 소폭 감소하였다. 벤조피렌 [B(α)P]함량은 0.35 ppb에서 0.18 ppb로 크게 감소하였다. 전체적으로 심한 열처리 과정이 없는데도 불구하고 B(α)P 이 검출된 이유는 식품 중 B(α)P 는 주로 음식을 조리, 가공할 때 식품의 주성분인 탄수화물, 단백질, 지방 등이 열분해 되어 생성되기 때문이다. 한방차에서 맛, 향, 색상 모두 큰 차이를 보이지 않으나 다소 텁텁한 느낌이 강하고, 시큼한 맛이 강하여 선호도를 떨어뜨리는 것으로 나타났다.

In South Korea, the total root production volume of Platycodon grandiflorum was 5,255ton in 1991 but it rapidly decreased to about 50% (2,697 ton) in 2002. From 2006, however, it has beengradually increased and reached to 6,759 ton in 2011. Meantime, the imported root of Platycodon grandi-florum for the pharmaceutical purpose was 429 ton in 2001 but it has been dramatically decreased to 36ton in 2011. Instead, the imported volume of dried or fresh one for food was 11,652 ton in 2008 andremained at similar level up to now. Although the volume was very little (less than 23 ton), Platycodongrandiflorum's root cultivated in South Korea has also been exported to China, Japan and several coun-tries. Gyeongnam province in South Korea produced 1,100 ton of Platycodon grandiflorum's root in 2010and Geochang gun produced the largest volume (743 ton). Recently, the cultivation area is continuallyincreased in Hapcheon and Sancheong-Gun. We predict that the total production volume of Platycodongrandiflorum's root in South Korea will be continually increased in future due to consumer's continuousdemands and a rising unit price.

Platycodon grandiflorum have been used as a traditional remedy and food source. This study was performed to investigate the immunomodulating effects of Platycodon grandiflorum in mouse, using ex vivo experiments. Six to seven-week old mice were fed ad libitum on a chow diet, and water extract of Platycodon grandiflorum was orally administrated at two different concentractions (50 and 500 ㎎/㎏ B.W./day) every other day for four weeks. In ex vivo experiments, the highest proliferation of splenocytes and levels of cytokine (IL-1β, IL-6, TNF-α) production were observed in 500 ㎎/㎏ BW/day supplementation group for all three cytokines stimulated by LPS. In conclusion, this study suggests that Platycodon grandiflorum extracts may enhance the immune function by regulating the splenocytes proliferation and cytokine production capacity by activating macrophages in mice.

The following study is the result of herbal teas puffed at different temperatures between 140~220℃. Depending on treatment temperatures, the water contents decreased, while some carbonization occurred and crude ash contents relatively increased. Also, the crude protein and crude fat experienced little changes. B(α)P contents (0.16~0.17 ppb) showed little change according to treatment temperatures. From this result, the B(α)P content differed depending on the treatment temperature and raw materials. Solid elution rate figures of the herbal teas ranged from 0.27~0.45% (w/w) and the rate of solid elution increased along with higher puffing temperatures. The reason for the increase in solid elution rates is due to the breakage of cross bridges between the raw materials in the herbal tea which are carbohydrates, proteins, lipids and etc. after treatments of physical changes rather than chemical ones.

본 연구는 여러 가지 기능성과 생리활성을 가지고 있는 도 라지를 활용하고자 도라지 분말을 0%, 1%, 3%, 5% 첨가하 여 도라지 쿠키를 제조한 후 그 품질 특성을 측정하였다. 도 라지 분말의 첨가량이 증가할수록 쿠키의 수분 함량과 pH 가 낮아졌다. 쿠키의 색도는 도라지 분말의 첨가량이 많아질 수록 명도(L)는 감소했으며, 적색도(a)와 황색도(b)는 증가하였 다(p<0.001, p<0.01). 쿠키의 퍼짐성 지수는 도라지 분말의 첨 가량이 많아질수록 높아졌으나, 도라지 분말의 첨가량과 쿠 키의 퍼짐성 간에는 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않 았다. 도라지 쿠키의 경도는 첨가량의 증가와 함께 낮아지는 것으로 나타났다. 도라지 쿠키의 관능적 특성은 1% 첨가군이 색과 맛, 조직감, 전체적인 기호도가 가장 높았으며, 풍미는 무첨가군이 가장 높았고, 도라지 분말 첨가량이 증가할수록 낮았다(p<0.001).

본 실험은 저온처리기간과 발아온도에 따른 도라지 종자가 발아율에 미치는 영향을 알아보고자 수행한 결과를 요약하면 아래와 같다. 저온처리 기간별 발아율은 1주, 2주 처리구에서 82.3%로 높 게 나타났으나, 무처리구에서는 62.3%로 저온 1주, 2주 처리 구에 비해 20% 낮게 나타났다. 하지만 저온처리간에는 유의 성을 보이지 않았으며, 온도처리별 발아율 및 발아속도지수에 서는 발아온도별 변화에서는 25oC에서 발아속도지수가 464.3 로 가장 높게 나타났으며, 저온처리기간 발아속도지수는 저온 처리기간에는 유의성을 보이지 않았지만, 무처리 303.9에 비 해 141% 높게 나타났다. 저온 +건조처리구의 처리 온도별 발아율은 20oC에서 78.9% 가장 높게 나타났으며, 저온처리 기간별 발아율은 1주 처리구 에서 82.6%로 무처리구에 비하여 27% 높게 나타났다. 발아속 도지수에서는 발아온도별 변화에서는 25oC에서 발아속도지수 가 448.0로 가장 높게 나타났다.

본 연구는 도라지의 임간재배 시 대나무용기를 이용하여 적절한 재식방법을 강구함으 로써, 뿌리 생장유도 및 규격화를 통한 품질 향상을 이끌어 내고자 수행되었다. 생존율 은 용기의 길이가 길수록 저조하였고 뿌리의 생중량 변화는 30 cm 용기의 산지황토처리 에서 가장 향상되었다. 뿌리의 길이생장은 70 cm 용기의 산지 부엽토와 황토, 그리고 50 cm 용기의 산지부엽토에서 우수하였으며, 부피생장은 30 cm 용기의 산지황토에서 뛰어났으나 정상적인 생장을 한 도라지의 뿌리길이가 30 cm 이상으로 나타나 적절한 대 나무 용기의 길이는 50 cm로 조사되었다. 뿌리형태의 발달은 50 cm 용기의 산지 부엽 토와 황토에서 우수하였다. 종합해 보면, 고품질 도라지의 규격화 생산을 위한 대나무용 기 길이는 50 cm가 적절하며 산지 부엽토 뿐만 아니라 황토에도 적용이 가능할 것으로 기대된다.