Roots of Panax ginseng, one of the most famous medicinal plants, contain various phytosterols and bioactive triterpene saponins (ginsenosides). In P. ginseng, phytosterols and triterpenes share the common biosynthetic intermediate, squalene. Here, we investigate the regulatory role of Panax ginseng squalene synthase (PgSS1) on the biosynthesis of phytosterols and triterpene saponins. PgSS1 transcripts are expressed ubiquitously in the various plant tissues, but higher in shoot apex and root. The transcript levels of PgSS1 increased markedly in the adventitious roots during 12- to 96-h period after metyl jasmonate (MeJA) treatment; MeJA treatment induced the activation of the transcripts of squalene epoxidase (SE), β-amyrin synthase (bAS), but not cycloartenol synthase (CAS). Unlike MeJA treatment, overexpression of PgSS1 in adventitious roots of transgenic P. ginseng was followed by the up-regulation of all the downstream genes tested, such as SE, bAS, and CAS. The enhanced activity of PgSS1 enzyme resulted in remarkable increase of phytosterols as well as ginsenoside contents. These results demonstrate that PgSS1 is a key regulatory enzyme not only for phytosterol but also for triterpene biosynthesis and overexpressing of PgSS1 confers the hyperproduction of triterpene saponins to P. ginseng.

The present study highlights the microbial synthesis of silver and gold nanoparticles by Sporosarcina koreensis DC4 strain, in an efficient way. The synthesized nanoparticles were characterized by ultraviolet-visible spectrophotometry, which displayed maximum absorbance at 424 nm and 531 nm for silver and gold nanoparticles, respectively. The spherical shape of nanoparticles was characterized by field emission transmission electron microscopy. The energy dispersive X-ray spectroscopy and elemental mapping were displayed the purity and maximum elemental distribution of silver and gold elements in the respective nanoproducts. The X-ray diffraction spectroscopy results demonstrate the crystalline nature of synthesized nanoparticles. The particle size analysis demonstrate the nanoparticles distribution with respect to intensity, volume and number of nanoparticles. For biological applications, the silver nanoparticles have been explored in terms of MIC and MBC against pathogenic microorganisms such as Vibrio parahaemolyticus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Bacillus anthracis, Bacillus cereus and Staphylococcus aureus. Moreover, the silver nanoparticles in combination with commercial antibiotics, such as vancomycin, rifampicin, oleandomycin, penicillin G, novobiocin, and lincomycin have been explored for the enhancement of antibacterial activity and the obtained results showed that 3 μg concentration of silver nanoparticles sufficiently enhance the antimicrobial efficacy of commercial antibiotics against pathogenic microorganism. Furthermore, the silver nanoparticles potential has been reconnoitered for the biofilm inhibition by S. aureus, Pseudomonas aeruginosa and E. coli and the results revealed sufficient activity at 6 μg concentration. In addition, gold nanoparticles have been applied for catalytic activity, for the reduction of 4-nitrophenol to 4-aminophenol using sodium borohydride and positive results were attained.

The strain Bhargavaea indica DC1 isolated from four-year-old P. ginseng rhizospheric soil was used to perform rapid and extracellular biosynthesis of anisotropic silver nanoparticles. The ultraviolet-visible (UV-vis) spectra of the reaction mixture containing silver nanoparticles showed a peak at 460 nm, corresponding to the surface plasmon absorbance of silver nanoparticles. Field-emission transmission electron microscopy (FE-TEM) structural characterization revealed the nanobar, pentagon, spherical, icosahedron, hexagonal, truncated triangle, and triangular nanoparticles, with the size range from 30 to 100 nm. The energy-dispersive X-ray (EDX) analysis and elemental mapping results also confirmed that the silver was the predominant component of isolated nanoparticles. The X-ray diffraction (XRD) results correspond to the purity of silver nanoparticles and dynamic light scattering (DLS) result indicated that the average diameter of particles was 111.6 nm. In addition, enhancement in antimicrobial activity of commercial antibiotics was observed against various pathogenic microorganisms such as Vibrio parahaemolyticus, Salmonella enterica, Staphylococcus aureus, Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Escherichia coli , and Candida albicans .

Study on the preparation of BSA–CK NPs by a desolvation method and their application as delivery vehicles in cancer and inflammatory cell lines.

The present study investigates a simple and convenient one-step procedure for the preparation of bovine serum albumin (BSA)-Rh2 nanoparticles (NPs) at room temperature. In this work, ginsenoside Rh2 was entrapped within the BSA protein to form BSA-Rh2 NPs to enhance the aqueous solubility, stability, and therapeutic efficacy of Rh2. The physiochemical characterization by high-performance liquid chromatography, nuclear magnetic resonance, Fourier transform infrared spectroscopy, field emission transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and thermogravimetric analysis confirmed that the prepared BSA-Rh2 NPs were spherical, highly monodispersed, and stable in aqueous systems. In addition, the stability of NPs in terms of different time intervals, pHs, and temperatures (20°C-700°C) was analyzed. The results obtained with different pHs showed that the synthesized BSA-Rh2 NPs were stable in the physiological buffer (pH 7.4) for up to 8 days, but degraded under acidic conditions (pH 5.0) representing the pH inside tumor cells. Furthermore, comparative analysis of the water solubility of BSA-Rh2 NPs and standard Rh2 showed that the BSA nanocarrier enhanced the water solubility of Rh2. Moreover, in vitro cytotoxicity assays including cell viability assays and morphological analyses revealed that Rh2-entrapped BSA NPs, unlike the free Rh2, demonstrated better in vitro cell viability in HaCaT skin cell lines and that BSA enhanced the anticancer effect of Rh2 in A549 lung cell and HT29 colon cancer cell lines. Additionally, anti-inflammatory assay of BSA-Rh2 NPs and standard Rh2 performed using RAW264.7 cells revealed decreased lipopolysaccharide-induced nitric oxide production by BSA-Rh2 NPs. Collectively, the present study suggests that BSA can significantly enhance the therapeutic behavior of Rh2 by improving its solubility and stability in aqueous systems, and hence, BSA-Rh2 NPs may potentially be used as a ginsenoside delivery vehicle in cancer and inflammatory cell lines.

This study explored the neuroprotective potential of fermented pomegranate (PG-F) against hydrogen peroxide (H

(1) Background: Phytochemicals are crucial antioxidants that play a significant role in preventing cancer. (2) Methods: We explored the use of methyl jasmonate (MeJA) in the in vitro cultivation of D. morbifera adventitious roots (DMAR) and evaluated its impact on secondary metabolite production in DMAR, optimizing concentration and exposure time for cost-effectiveness. We also assessed its anti-inflammatory and anti-lung cancer activities and related gene expression levels. (3) Results: MeJA treatment significantly increased the production of the phenolic compound 3,5-Di-caffeoylquinic acid (3,5-DCQA). The maximum 3,5-DCQA production was achieved with a MeJA treatment at 40 µM for 36 h. MeJA-DMARE displayed exceptional anti-inflammatory activity by inhibiting the production of nitric oxide (NO) and reactive oxygen species (ROS) in LPS-induced RAW 264.7 cells. Moreover, it downregulated the mRNA expression of key inflammation-related cytokines. Additionally, MeJA-DMARE exhibited anti-lung cancer activity by promoting ROS production in A549 lung cancer cells and inhibiting its migration. It also modulated apoptosis in lung cancer cells via the Bcl-2 and p38 MAPK pathways. (4) Conclusions: MeJA-treated DMARE with increased 3,5-DCQA production holds significant promise as a sustainable and novel material for pharmaceutical applications thanks to its potent antioxidant, anti-inflammatory, and anti-lung cancer properties.