• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.39 no.1
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• pp.154-158
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• 2010

The purposes of this work were to study germination conditions on $\gamma$-aminobutyric acid (GABA) contents and to develop a simple and effective technique for the production of germinated brown rice with an enhanced GABA levels. The samples were subjected to heat treatments at 40 and $45^{\circ}C$ before the soaking step. Moreover, four medicinal plant extracts including Schizandra chinensis, Dimocarpus longan Lour, Angelica dahurica, and Gastrodia elata Blume were used as soaking and germinating media. GABA levels were enhanced in the germinated brown rice compared to the non-germinated brown rice and the highest GABA contents were observed in heat treatment at $35^{\circ}C$. The brown rice soaked in Gastrodia elata Blume extract showed the highest GABA contents compared to the control sample. These results demonstrate that the GABA levels during germination could be significantly enhanced by the heat treatment and the treatment of medicinal plant extracts in the soaking step.

• Food Science and Preservation
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• v.13 no.6
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• pp.740-748
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• 2006

The Chunma (Gastrodia elata Blume) requires a simple pre-treatment, due to inconvenience or preservation, toxicities, and pungencies in intact state. Various drying conditions were examined to establish the physicochemical properties of Chunma by the response surface methodology (RSM). Weter activity and total phenolic acid contents of Chunma dried extracts were optimal at $79.56^{\circ}C$ and $79.64^{\circ}C$ for 7.17 hr and 8.74 hr, respectively, for their characteristics. Electron-donating ability and nitrite-scavenging activity were optimal at 79.79 and $7.99^{\circ}C$ for 8.57 and 8.07 hr. We generated a regression equation for each variable and then superimposed the optimal condition in acquiring values for each frying process factor, physicochemical properties, resulting in that the optimal drying condition was at $75{\sim}80^{\circ}C$ for $8{\sim}9 hr$.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2022.09a
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• pp.82-82
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• 2022

천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 주요 함유된 성분은 gastrodin, 4-hydroxylbenzyl alcohol, vanillin, vanillyl alcohol, ergothioneine 등이 있고, 주로 진정(鎭靜), 진경(鎭痙), 통락(通絡)의 효능이 있으며, 두통, 반신불수, 언어장애, 현훈(眩暈), 고혈압 등에 사용되고 있다. 천마는 노지 재배에 따른 안정생산 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 정식 후 원목·종균·자마의 공생관계 형성이 늦어져 자마 생존율이 70% 이하로 낮으며, 18개월 장기 재배 시 생육 환경이 불량해져 썩음병이 많이 발생하고 있다. 본 연구는 비가림시설, 종균 선(先) 접종 배양목 및 20g 이상의 자마를 사용하여 재배기간을 18개월에서 12개월로 6개월을 단축하고자 수행하였다. 본 실험은 종균 선접종 배양목 생산을 위해 ^①원목의 종균 접종 시기는 4월 하순, 6월 상순, 7월 중순으로 40일 간격으로 처리하였고, 이렇게 생산된 배양목을 활용하여 정식은 이듬해 4월 상순, 수확은 그 이듬해 3월 하순으로 설정하였다. 또한, 종균 선접종 배양목을 활용한 ^②천마의 정식 시기는 3월 상순, 4월 상순, 5월 상순으로 30일 간격으로 처리하였고, 수확 시기는 이듬해 2월 하순, 3월 하순, 4월 하순으로 설정하여 천마의 생육상황 및 생산성을 조사하였다. ^①원목의 종균 접종시기를 검정한 결과, 자마 생존율은 4월 하순과 6월 상순 처리가 무처리에 비해 15%가 높았고, 천마 수량은 무처리 대비 4월 하순과 6월 상순 처리구에서 각각 2.07배, 1.64배 높았다. ^②천마의 정식 시기를 검정한 결과, 천마의 유효적산온도는 2,400℃로 3월 상순 처리구는 2,446℃로 충족하였고, 4월 중순 처리구는 2,375℃로 거의 충족하였으나, 5월 상순 처리구는 2,178℃로 222℃가 부족하였다. 자마 생존율은 3월 상순 처리 시 95%로 가장 높았고, 정식 시기가 늦어질수록 자마 생존율이 낮아지는 경향을 보였으며, 수량성은 5월 상순 처리 대비 3월 상순이 3.56배, 4월 상순이 3.43배 높았다. 따라서, 자마 생존율, 유효적산온도, 천마 수량성 등의 결과에 따라 원목의 적정 종균 접종 시기는 4월 하순과 6월 상순 사이고, 천마의 적정 정식 시기는 3월 상순과 4월 상순 사이며, 비가림시설, 종균 선접종 배양목 및 우량자마를 활용하면 재배기간을 노지 대비 6개월 이상 단축할 수 있을 것으로 판단되었다.

• The Korea Journal of Herbology
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• v.30 no.6
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• pp.69-75
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• 2015

Objectives : This study was designed to investigate effects of the combination with Korean Red Ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer), Gastrodia Rhizoma (Gastrodia elata Blume) and Polygoni Multiflori Radix (Polygonum multiflorum Thunberg) on metabolic disorders including cholesterol and erectile dysfunction in hyperlipidemia rats.Methods : Animals were divided into six groups; Control with normal diet, high fat/cholesterol-diet (HFCD), fluvastatin, Korean Red Ginseng treated (KRG), and the combination treated (Korean Red Ginseng, Gastrodia Rhizoma and Polygoni Multiflori Radix; 1:1:1 for KGP1 and 2:1:1 for KGP2). The experimental groups initially received HFCD for 10 weeks and then treated orally with fluvastatin, KRG, KGP1 and KGP2 during the final 6 weeks. Erectile function was determined by the measurements of intracavernosal pressure (ICP) and maximal arterial pressure (MAP) after electrical stimulation of the cavernosal nerve.Results : KGP2 decreased the level of total cholesterol and LDL cholesterol in the sera of HFCD rats without no changes of body weights. KRG, KGP1 and KGP2 decreased the level of C-reactive protein (CRP) levels except of fluvastatin, synthetic HMG-CoA reductase inhibitor. KRG, KGP1 and KGP2 significantly increased the ICP, ICP/MAP ratio, area under the curve (AUC) compared with those of normal rat. Morphometric analyses showed that KRG, KGP1 and KGP2 increased the volume of smooth muscle and the regular arrangement of collagen fibers in corpus cavernosum of HFCD rats. The penile expression of eNOS was increased by KRG, KGP1 and KGP2.Conclusions : Based on these results, we suggest that the combination with Korean Red Ginseng, Gastrodia Rhizoma and Polygoni Multiflori may improve hyperlipidemia through regulating the lipid profiles and erectile dysfunction in rats.

• Biomolecules & Therapeutics
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• v.16 no.3
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• pp.231-236
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• 2008

The current work was designed to assess novel pharmacological activities of 4-hydroxybenzaldehyde (HD), a major phenolic constituent of various natural products of plant origin, such as Gastrodia elata Blume. HD exhibited a significant inhibition in the chick chorioallantoic membrane (CAM) angiogenesis. HD also displayed an inhibitory effect in acetic acid-induced permeability in mice. Anti-nociceptive activity of HD was convinced using the acetic acid-induced writhing test in mice. HD was able to suppress production of nitric oxide (NO) and induction of inducible nitric oxide synthase (iNOS) and cyclooxygenase-2 (COX-2) in the lipopolysaccharide (LPS)-activated RAW264.7 macrophages. HD also diminished the reactive oxygen species (ROS) level elevated in the LPS-activated macrophages. In brief, HD exhibits anti-angiogenic, anti-inflammatory and anti-nociceptive activities possibly via down-regulating iNOS and/or COX-2, which may be partly responsible for pharmacological efficacies of various natural products.

• Korean Journal of Plant Taxonomy
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• v.48 no.4
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• pp.331-356
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• 2018

We investigated the flora of Jogyesan Mt. and discussed important vascular plants found on this mountain. In total, 16 separate field trips (20 days overall) were completed from 2013 to 2017. There are 577 taxa on Mt. Jogyesan, consisting of 115 families, 333 genera, 520 species, 8 subspecies, 45 varieties, and 4 forms. Eighteen endemic plants of Korea were found on Jogyesan Mt., including Carex okamotoi Ohwi, Coreanomecon hylomeconoides Nakai, and Stewartia koreana Nakai ex Rehder. There are 80 taxa of floristic regional indicator plants in total, including level V such as Adenophora palustris Kom. and level IV such as Dryopteris championii (Benth.) C. Chr. ex Ching, Gastrodia elata Blume, Lindera sericea (Siebold & Zucc.) Blume and Corylopsis glabrescens var. gotoana (Makino) T. Yamanaka. There also are 24 taxa of naturalized plants, including Ambrosia artemisiifolia L.

• Microbiology and Biotechnology Letters
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• v.48 no.4
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• pp.506-514
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• 2020

4-Hydroxybenzyl alcohol (4-HB alcohol) is one of the major active components of Gastrodia elata Blume, with beneficial effects on neurological disorders such as headache, convulsive behavior, and dizziness. Here, we developed a metabolically engineered Corynebacterium glutamicum strain able to produce 4-HB alcohol from 4-hydroxybenzoate (4-HBA). First, the strain APS963 was obtained from the APS809 strain via the insertion of aroK from Methanocaldococcus jannaschii into the NCgl2922-deleted locus. As carboxylic acid reductase from Nocardia iowensis catalyzes the reduction of 4HBA to 4-hydroxybenzaldehyde (4-HB aldehyde), we then introduced a codon-optimized car gene into the genome of APS963, generating the GAS177 strain. Then, we deleted creG coding for a putative short-chain dehydrogenase and inserted ubiCpr encoding a product-resistant chorismate-pyruvate lyase into the pcaHG-deleted locus. The resulting engineered GAS355 strain accumulated 2.3 g/l 4-HB alcohol with 0.32 g/l 4-HBA and 0.3 g/l 4-HB aldehyde as byproducts from 8% glucose after 48 h of culture.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2023.04a
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• pp.37-37
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• 2023

천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 천마는 노지재배 시 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 연작에 따른 수량성이 연작 1회 시 29%, 연작 2회 시 68%가 감소하는 경향을 보이고 있다. 최근 기후변화 대응으로 비가림시설재배가 이뤄지고 있으나, 비가림 시설재배 또한 연작장해가 발생하고 있다. 따라서, 본 연구는 비가림시설을 활용한 천마 재배의 연작장해 경감을 위해 태양열(6~10월, 비닐피복) 및 토양훈증(메탐소듐, 30 L/1,000 m²)으로 토양소독 처리를 하였고, 윤작(수단그라스)을 대조구로 설정하여 토양 화학성, 미생물상 및 수량성을 분석하였다. 토양소독 전·후 토양내 화학성을 분석한 결과, 비가림시설재배 시 토양 화학성의 변화는 거의 없었다. 토양소독 후 metagenome 분석 결과, JCR21(윤작), JCS21(태양열), JCF21(토양훈증)의 시료로부터 확보한 총 read는 598,425개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 2,397개(0.4%), no hit, not assign된 read는 17,094개 (2.9%), Bacteria로 분류된 read는 281,391개(47.0%), Eukaryota로 분류된 read는 총 297,543개(49.7%)였다. JCR21은 전체 read의 35.0%, JCS21은 34.0%, JCF21은 31.0%를 차지했고, Eukaryota는 JCR21 대비 JCS21, JCF21에서 각각 9.9%, 18.9% 낮았다. 그리고, Bacteria는 JCR21 대비 JCF21은 5.4% 감소하였으나, JCS21은 1.4% 증가하였다. 이 중 Eukaryota에서 종(species)명까지 정확하게 밝혀진 것은 27종이었고 속(genus) 으로는 18속이었다. JCF21은 전체 read의 30.2%, JCS21은 33.8%, JCR21은 36.0%를 차지했고, JCF21 포장은 토양훈증으로 JCS21에 비해 3.6%, JCR21에 비해 5.8%까지 균수가 감소함을 알 수 있었다. 대체적으로 발견된 균은 고르게 분포하고 있었으나 초작지, 연작 1회지, 연작 2회지에서는 많이 발견되지 않았던 Mucoromycota (41,490 read, 13.9%), Agaricales (10,586 read, 3.6%)가 높은 비율로 분포를 하고 있었다. 토양소독 처리에 따른 10a 당 수량을 살펴본 결과, 윤작 1,309 kg, 태양열소독 1,609 kg, 토양훈증 1,733 kg으로 나타났고, 수량지수가 윤작 처리구 대비 태양열소독은 23%, 토양훈증은 32% 높았다. 성마율은 윤작 51%, 태양열소독 63%, 토양훈증 68%으로 나타났으며, 자마율은 윤작 49%, 태양열소독 37%, 토양훈증 32%으로 나타났다. 괴경썩음 정도는 윤작 30-49%, 태양열소독 10-19%, 토양훈증 5-9%로 나타났다. 따라서, 비가림시설을 활용한 천마 재배 시 토양훈증 소독 처리를 하면 연작이 가능할 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2023.04a
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• pp.36-36
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• 2023

천마(天麻, Gastrodia elata Blume)는 난초과(蘭草科, Orchidaceae)에 속하는 식물로 잎과 뿌리가 없어 탄소동화능력이 없으며, 뽕나무버섯균과 공생하는 기생식물이다. 천마는 노지 재배에 따른 안정생산 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 혹한, 폭우 등 기상환경에 따른 연차간 수량성 차가 673~1,175kg/10a로 크고, 연작에 따른 수량성이 연작 1회 시 29%, 연작 2회 시 68%가 감소하는 경향을 보이고 있다. 따라서, 본 연구는 천마의 연작에 따른 토양내 미생물상의 변화를 분석하기 위해 수행하였다. 본 실험은 초작지, 연작 1회지, 연작 2회지 및 자생지의 각각 3곳에 대한 토양을 Metagenome 분석법을 활용하여 미생물상을 분석하였다. metagenome 분석 결과, 초작지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 699,221개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,377개(0.2%), no hit, not assign된 read는 10,510개 (1.5%), Bacteria로 분류된 read는 342,916개(49.0%), Eukaryota로 분류된 read는 총 344,418개(49.3%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 3곳 포장에서 고르게 분포하고 있으며, 총 11,242 read로 전체의 3.3%를 차지하였다. 연작 1회지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 655,097개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,694개(0.3%), no hit, not assign된 read는 18,985개(2.9%), Bacteria로 분류된 read는 312,201개(47.7%), Eukaryota로 분류된 read는 총 322,217개 (49.2%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 3곳 포장에서 고르게 분포하고 있으며, 총 11,597 read로 전체의 3.6%를 차지하였다. 연작 2회지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 651,624개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 1,753개(0.3%), no hit, not assign된 read는 7,995개(1.2%), Bacteria로 분류된 read는 307,178개(47.1%), Eukaryota로 분류된 read는 총 334,698개(51.4%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 총 43,877 read로 전체의 13.1%를 차지하였다. 자생지 3곳의 시료를 이용하여 확보한 총 read는 731,719개였으며, 이 중에서 Eukaryota로 분류되지 않은 read는 2,828개(0.4%), no hit, not assign된 read는 585개(0.1%), Bacteria로 분류된 read는 356,690개(48.7%), Eukaryota로 분류된 read는 총 371,616개(50.8%)였다. 그리고 천마의 생육에 영향을 주는 Fusarium 속과 종은 MJH01 자생지에서만 전체의 0.2%(총 660 read)로 극히 일부가 분리되었다. 따라서, 천마의 생육에 영향을 미치는 Fusarium 속과 종은 초작지 3.3%, 연작 1회지 3.6%, 연작 2회지 13.1%, 자생지 0.2%로 나타났으며, 연작 2회 시 급격히 증가하는 것으로 판단되었다.

• Natural Product Sciences
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• v.21 no.3
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• pp.219-225
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• 2015

In the previous experiments, we reported that ethanol extract of Gastrodiae Rhizoma, the dried tuber of Gastrodia ElataBlume (Orchidaceae) increased pentobarbital-induced sleeping behaviors. These experiments were undertaken to know whether 4-hydroxybenzaldehyde (4-HBD), is one of the major compounds of Gastrodiae Rhizoma increases pentobarbital-induced sleeping behaviors and changes sleep architectures via activating GABA_A-ergic systems in rodents. 4-HBD decreased locomotor activity in mice. 4-HBD increased total sleep time, and decreased of sleep onset by pentobarbital (28 mg/kg and 40 mg/kg). 4-HBD showed synergistic effects with muscimol (a GABA_A receptor agonist), shortening sleep onset and enhancing sleep time on pentobarbital-induced sleeping behaviors. On the other hand, 4-HBD (200 mg/kg, p.o.) itself significantly inhibited the counts of sleepwake cycles, and prolonged total sleep time and non-rapid eye movement (NREM) in rats. Moreover, 4-HBD increased intracellular Cl⁻ levels in the primary cultured cerebellar cells. The protein levels of glutamic acid decarboxylase (GAD) and GABA_A receptors subunits were over-expressed by 4-HBD. Consequently, these results demonstrate that 4-HBD increased NREM sleep as well as sleeping behaviors via the activation of GABA_A-ergic systems in rodents.