Anthocyanin and polyphenolic compounds present in fruits of mulberry (Morus alba L.) were determined and the influence of temperature and UV irradiation on stability of the anthocyanin-copigment complex were investigated. The copigmentation substance selected in non-anthocyanin fraction from mulberry for the study included: phenolic acid (hydroxybenzoic acid) and flavonoid (quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside). The copigmentation effect increased with the copigment content. UV irradiation had a stronger degradation effect on the copigmentation complex than heating at 80℃. The non-anthocyanin fraction of mulberry and isolated flavonoid (quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside) from mulberry fruit predominated over other copigment substances.

Anthocyanin pigments in black soybean seed coat have been known as including biological activities, which are antitumor, antioxdant and antivirus. Also in soybean, isoflavone have been reported as health-promoting benefits, which are antiestrogen, antioxidant, antitumoral activities and preventing cardiovascular diseases and osteoporosis. The consumption of soybean increased in Korea because of the importance of its functional characteristics of the anthocyanin and isoflavone. Therefore, this experiment was conducted to investigate the variation of anthocyanin, and isoflavone contents in Korean domestic black soybean cultivars grown at different latitudinal locations, Suwon (37°16'N) and Milyang (35°30'N). D3G, C3G, and total anthocyanins in Geomjeongkong # 3, C3G, and total anthocyanins in Ilpumgeomjeongkong grown at higher latitudinal Suwon were higher compared to lower latitudinal Milyang. Daidzein, glycitein, genistein, and total isoflavone contents in Gemjeongkong # 4 were highest among the seven cultivars. Daidzein contents in Gemjeongkong # 3, Milyang # 112, and Milyang # 113 grown at higher latitudinal Suwon were higher compared to lower latitudinal Milyang. Glycitein contents in Gemjeongkong # 3, and # 4 grown at higher latitudinal Suwon were higher Milyang while that in Milyang # 113 grown at lower latitudinal Milyang was higher compared to higher latitudinal Suwon. Genistein contents in most black soybean cultivars except Milyang # 113, and total isoflavone contents in Gemjeongkong # 4 and Cheongjakong grown at lower latitudinal Milyang were higher compared to higher latitudinal Suwon. The variations of anthocyanin except Pt3G and isoflavone contents seemed to be affected by environmental conditions like different latitude than the genotype because they showed the significant interaction between cultivars and locations.

검정콩 종피에 함유된 안토시아닌의 항산화 및 항염증 효과를 분석하였다. 메탄올로 추출된 검정콩의 안토시아닌 조추출물은 0.01%에서 0.5% 범위에서 농도 의존적으로 SOD활성을 증가시켰으며 0.5%에서 superoxide radical을 100% 소거시키는 결과를 관찰할 수 있었다. 또한 RAW 264.7 세포를 배양한 후, 세포 배양액에 LPS와 농도별 안토시아닌 추출물을 가한 결과, 안토시아닌 추출물을 0.001%, 0.01%, 0.02% 농도로 각각 처리했을 때 LPS에 의해 증가된 NO의 생산이 농도 의존적으로 감소하는 결과를 보였다. 따라서 검정콩 안토시아닌 추출물의 항산화능 및 항염증효과를 가늠할 수 있었다. 그러나 안토시아닌 조추출물은 DDT 시험에 의해서는 S. aureus, E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서 10%의 농도에서도 항균력을 보이지 않았다.

검정콩 종피에 존재하는 안토시아닌 함량의 변화 분석을 통해 안토시아닌 생성과 종피색소 착색과의 관계를 구명하기 위해 UPLC로 안토시아닌 함량을 분석하여 개별 안토시아닌 축적량과 종피색 변화를 비교분석한 결과는 다음과 같다. 검정콩 종피 내에서의 안토시아닌 생성시기는 일품검정콩은 개화기 후 35일 이전, 흑청콩도 개화기 후 40일 이전이었는데, 가장 먼저 생성된 성분은 두 품종 모두 cyanidin-3-Glucoside이었다. 종피색의 착색시기는 일품검정콩은 개화기 후 45일경, 흑청콩은 개화기 후 55일~60일이었다. 종피착색에 가장 영향을 미치는 개별 안토시아닌은 cyanidin-3-Glucoside로 밝혀졌다. 종색 착색시기와 수확시의 안토시아닌 함량을 비교한 결과, 두 시기의 안토시아닌 함량 증가율은 일품검정콩이 439%, 흑청콩이 249%였으나 수확기의 종피색 착색정도를 구분하기 어려운 점을 고려할 때, 종피색에 관여하는 물질은 안토시아닌 이외의 기타 성분이 존재할 것으로 판단된다.

"홍영"은 2003년 "대서" 품종과 AG34314 계통 간의 교잡후대에서 유래되었으며, 고령지농업연구소의 감자육종 프로그램을 거쳐 선발되었다. 2006년과 2007년 대관1-102호라는 계통명으로 지역적응시험을 수행하여 주요 생육특성, 괴경특성, 수량성 및 병해특성을 평가하였으며, 2007년 "홍영"으로 명명하여 국립종자관리원에 신품종으로 원하였다. "홍영" 감자는 모양이 둥글고 눈이 얕으며 껍질과 속이 모두 홍색이다. ha당 평균 수량은 37.4톤이

품종 및 재배지역에 따른 생리활성성분(isoflavone, anthocyanin 및 tocopherol 함량, 항산화 활성)변이를 구명하여, 생리활성성분 고함유 품종선발과 생리활성성분 축적에 유리한 재배지역을 발굴하여 지역특화작목으로 선정하기 위한 기초자료로 활용하고자 연구한 결과는 다음과 같다. 100립중은 품종간에는 차이 없었으나, 지역간에는 2004년에는 뚜렷한 차이를 보였으나, 2005년에는 화성이나 진주보다 나주에서 현저하게 가벼웠다. 총 isoflavone 함량은 2004년에는 일품검정콩이 1,064.9ug/g 으로 청자콩의 801.3ug/g 에 비해 높았으나, 2005년에는 오히려 일품검정콩에 비해 청자콩이 높았다. 재배지역간에는 2004년에는 두 품종 모두 화성지역에서 뚜렷하게 높았으나, 2005년에는 진주지역이 화성이나 나주보다 현저하게 높았다. 총 anthocyanin 함량은 품종 간에는 일품검정콩이 7.22 mg/g으로 청자콩의 6.83 mg/g에 비해 높았으며, 재배지역간에는 진주지역에서 9.16 mg/g으로 나주, 화성지역에 비해 가장 높았다. 총 tocopherol 함량은 품종 간에는 큰 차이가 없었으며, 지역 간에는 화성, 진주지역이 각각 217.2ug/g , 216.3ug/g 으로 나주지역 189.7ug/g 에 비해 높았다. tocopherol 성분비율은 ~gamma -tocopherol이 56.2~59.9% 로 가장 높았다. 전자공여능은 품종간에는 일품검정콩이 청자콩보다, 지역간에는 화성이나 진주보다 나주에서 EDA 값이 55.6%로 가장 높았다.

자영'은 2003년 '대서' 품종과 AG34314 계통 간의 교잡 후대에서 유래되었으며, 국립식량과학원 고령지농업연구센터의 감자육종 프로그램을 거쳐 선발되었다. 2006년과 2007년 대관1-104호라는 계통명으로 지역적응시험을 수행하여 주요 생육특성, 괴경특성, 수량성 및 병해특성을 검토하였으며, 2007년 '자영'으로 명명하여 국립종자관리원에 신품종으로 출원하였다. '자영' 감자는 모양이 비교적 둥글고 눈이 얕으며 껍질과 속이 모두 자주색이다. ha

검정콩 안토시아닌의 항산화력과 암세포독성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 안토시아닌 함량은 일품검정콩이 공시재료 중 가장 높게 나타났으며, 특히 C3G 함량은 타 계통보다 2배 이상 높았다. 2. 안토시아닌을 분획한 후 각각의 pigment로 항산화 효과를 분석한 결과 TEAC 법과 DPPH법 모두 C3G, D3G, 및 Pt3G의 효과가 인정되었으며, C3G와 D3G의 항산화력이 높게 나타났다. 일품검정콩과 재래속청간 품종 비교에서는 일품검정콩이 3가지 분획 모두 재래속청 보다 항산화 효과가 높았으며, 이는 TEAC 법과 DPPH법 공히 같은 경향이었다. 3. 인간 암세포인 Jurkat T 세포와 MCF-7 세포에 안토시 아닌 개별색소(C3G, D3G 및 Pt3G)를 100~500ug/mL 농도로 처리하고 암세포에 대한 독성을 관찰한 결과, 3가지 시험물질 모두 두 가지 암 세포에서 세포독성 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 검정콩 안토시아닌이 여러 가지 생리활성 효과를 가지고 있음을 나타내는 결과로 판단된다.

국내수집 검정콩 유전자원의 안토시아닌 함량을 평가 및 선발함으로써 안토시아닌 고함유 신품종 육종 모재로 활용하고자 본 연구를 수행하였다. 공시재료는 농촌진흥청 생명공학연구소 유전자원과로부터 분양받은 274 수집계통(2002년 38계통, 2006년 236계통)과 경기도농업기술원 작물연구과에서 자체 수집 보관하던 18 수집계통이었으며, 2006년도에 경기도농업기술원 작물연구과 전작포장에서 재배하고 수확한 후 성분을 분석하였다. 검정콩 종피에 함유된 안토시아닌의 주성분은 cyanidin-3-glucoside(C3G), dephinidin-3-glucoside(D3G), petionidin-3-glucoside(Pt3G) 등이었으며 분석결과는 다음과 같았다. 1. 수집지역간의 총안토시아닌 함량은 충남 수집종이 평균 13.75±4.709mg/g 으로 가장 높았고, 총안토시아닌 함량별 유전자원 분포는 9.1~12.0mg/g 범위가 84종으로 가장 많았으며, 6.1~9.0mg/g 65종, 12.1~15.0mg/g 41종, 15.1~18.0mg 39종 순이었다. 2. C3G는 3.1~6.0mg/g 범위가 116종으로 가장 많았고, D3G와 Pt3G는 0~3.0mg/g 에서 각각 288종, 268종이었다. 이중 D3G와 Pt3G가 결핍된 유전자원은 각각 4종통, 24종이었다. 3. 착색기~성숙기 소요일수에 따른 총안토시아닌 함량은 착색소요일수 16일 이하에서는 7.82±4.304mg/g 이하였으나, 35일 이상에서 13.09±4.190mg/g 으로 뚜렷하게 증가하였다. 4. 성숙소요일수에 따른 안토시아닌 함량은 소요일수가 길어질수록 높아져 86일 이상에서는 15.98±3.935mg/g 이었다. 5. 수확시기에 따른 총안토시안닌 함량은 9월 하순부터 높아져 10월21일 이후 수확된 유전자원에서 15.75±3.402mg/g 으로 가장 높았는데, 개별 안토시아닌에서도 C3G와 D3G는 같은 경향이었다.

검정콩 품질평가의 한 기준이 되는 안토시아닌의 함량평가를 위한 분석기술 개발의 일환으로 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 최적 HPLC 분석조건을 확립하여 검정콩 함유 안토시아닌의 작물학적 연구와 검정콩 함유 안토시아닌의 이용도 증진 및 상업적 활용에 기초 자료를 제공하고자, 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 성분을 동시에 분석할 수 있고, 재현성 및 검출 감도가 증진된 최적의 HPLC 분석 조건을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 D3G, C3G 및 Pt3G를 동시에 분석할 수 있는 최적의 HPLC 분석 조건을 검토한 결과 컬럼은 YMC-pak ODS-AM 303(4.6×250mm , 5um ) 컬럼을 이용하고, 검출파장은 520 nm, 컬럼온도를 30℃ , 분당유속은 0.7 mL, 이동상 용매로는 A용매로 5% 포믹산 - 증류수, B용매로 5% 포믹산 - 아세토니트릴을 사용하여 농도구배 조건으로 분석하는 것이 가장 분리능이 향상된 효율적 분석법으로 조사되었다. 2. 검정콩에 함유된 3종의 안토시아닌 D3G, C3G 및 Pt3G를 동시에 분석할 수 있는 최적 HPLC 분석 조건의 재현성 검정을 실시한 결과 머무름시간(Rt.)의 변이계수는 최대 1.24%, peak height의 변이계수는 최대 2.04%, peak area의 변이계수는 최대 0.21% 미만을 나타내므로 확립된 검정콩 함유 안토시아닌 동시분석을 위한 최적 HPLC 분석 조건은 극히 높은 분석 재현성을 나타내었다. 3. 확립된 최적 HPLC 분석조건의 최소 검출한계(LOD, Limit of Detection)를 평가하기 위해 검출기의 signal/noise ratio = 3인 조건에서 최소 검출한계를 조사한 결과 3종의 검정콩 종피 함유 안토시아닌 색소의 최소 검출한계는 최소 10 ppb(0.01 ppm, 10 ng/mL) 이하에서도 완벽하게 검출되는 양상을 나타내므로 확립된 최적의 HPLC 분석조건은 검정콩 함유 안토시아닌의 작물학적 특성 평가용으로 활용하기에 전혀 무리가 없는 분석법으로 조사되었다.

검정콩 천연색소의 안정성을 높이기 위한 방법을 여러 지표로 평가하였다. 검정콩 종피의 색소 추출은 0.1% HCl이 포함된 60% MeOH에서 가장 효율이 높았으며, 추출시간은 여러 가지 경제성을 고려할 때 24시간 추출 후 다시 1회 반복 추출하는 방법이 가장 우수하였다. 색소의 pH가 안정성에 많은 영향을 끼쳤는데, pH 4이하에서는 안토시아닌의 안정성이 인정되었으나 pH 4보다 높아질 때는 급격하게 안정성이 파괴되었다. 차광처리가 안토시아닌의 저장성을 높였으나 시간이 경과함에 따라 안정성이 급격히 떨어졌다. 한편, 냉장 조건의 유리병에서 안토시안을 보관하는 것이 안정성에 좋은 효과를 나타내었다.

Recently, barley is gaining renewed interest for food due to nutritional and functional characteristics. and many breeder developed new barley varieties containing nutritional and functional components. Anthocyanin have been well characterized for its bioactive properties, anti-oxidant, anti-cancer, anti-proliferative and anti-inflammatory properties. Some colored varieties with purple lemma that is a kind of anthocyanin were developed. We have to find out the harvesting time containing maximum anthocyanin content. In this study, we analyzed anthocyanin content at intervals of 4-6days after heading date. We analyzed Delphinidin-3-glucoside(Del3g), Cyanidin-3-glucoside (Cya3g), Pelargonidin-3-glucoside(Pel3g), Peonidin(Peo3g), Malvidin-3-glucoside(Mal3g) using the HPLC with Xterra C18 column and UV Detector. Anthocyanin was extracted with 80% MeOH solution containing 1% HCl for 24hr. Mobil phase composition of HPLC was 45% Acetonitrile solution with 10% Formic acid. Anthocyanin content was increased rapidly from 30day after heading date to 35day. At 35-37day, anthocyanin content was maximum. Thereafter, it was decreased rapidly to 40day.

We investigated outer appearance of brown rice(BR) and its anthocyanin content of Josangheugchal a colored rice variety as affected by different transplanting date(from May 15 to June 24, 10 day interval, 5 times). Thickness of BR was mainly 1.6～2.0mm which occupied 96.7% ~ 99.5% under different transplanting date. As transplanting time was late, mode of thickness of BR was clearly decreased : 2.0mm on May 15 and May 25, 1.9mm on June 4 and June 14, and 1.8mm on June 24. There was statistically significant difference in length, width and 1000 grain weight of BR according to both transplanting date and thickness of BR. There was highly significant positive corelation between thickness and length of BR and between thickness and 1000 grain weight of BR. Anthocyanin content linearly increased from 119.7mg/100g on May 15 to 384.4mg/100g on June 24 as transplanting time was late, and was highest in 1.8~1.9mm thickness of BR. Coefficient of variation for anthocyanin content by thickness of BR was lowest on June 24. According to the facts stated above it is recommendable to transplant Josangheugchal in late June to produce highly marketable colored rice.

검정콩 품질평가의 한 기준이 되는 안토시아닌의 함량평가를 위한 분석기술 개발의 일환으로 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 최적의 추출용매 및 추출방법을 확립하고, 주요재배 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 함량을 정량적으로 평가한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 최적 추출용매를 검토한 결과 1% HCl - H2O 로부터 1% HCl - 80% MeOH용액까지 통계적 차이가 인정되지 않았으나, 산술적으로 1% HCl - 60% MeOH 용액으로 추출하였을 때 총 안토시아닌의 함량이 7.72 mg/g으로 가장 높은 양상을 나타내었으나, 추출용매에 메탄을 함량이 높아질수록 안토시아닌 피크의 분리도가 극히 불량한 결과를 나타내므로 종합적 견지에서 볼 때 1% HCl - 20% MeOH를 이용하여 안토시아닌을 추출하는 것이 가장 우수한 것으로 평가되었다. 2. 검정콩 종피 함유 안토시아닌의 최적 추출방법 및 추출시간을 검토한 결과 상온 12시간 추출이 가장 우수한 결과를 나타내었으며, 추출시간이 24시간 이상 지속될 경우 추출시간이 증대됨에 따라 안토시아닌의 함량이 소량 감소되는 양상을 확인할 수 있었다. 3. 국내외 주요 재배 검정콩 품종별 종피 함유 안토시아닌 색소의 함량을 비교한 결과 총 안토시아닌의 함량 범위는 1.58-10.62 mg/g으로 조사되었고, 조사된 품종 중 검정 올콩이 10.62 mg으로 가장 높은 양상을 나타내었으며, 가장 낮은 함량을 나타낸 흑청콩 대비 약 7배 높은 안토시아닌 함량을 나타내었다.

본 연구는 괴경 내부에 적색 및 보라색의 안토시아닌 색소를 함유한 유색감자의 추출물을 대상으로 S. typhimurium TA98과 TA100 균주의 돌연변이 유발여부를 확인하였고, 직접돌연변이원인 4-nitroquinoline-1-oxide(4-NQO)와 간접 돌연변이원인 bozo(a)pyrene(BaP)에 의해 유발될 수 있는 돌연변이에 대한 항돌연변이 활성과 6종의 인간 암세포주(전립선암세포주: LNCaP, 결장암 세포주: HCT-15와 SW-620, 위암 세포주: ACHN, 폐암 세포주: A549, 백혈병 세포주: MOLT-4F)를 대상으로 SRB 방법을 이용하여 항암활성을 비교하였다. 그 결과 유색감자 중 괴경 내부에 보라색의 안토시아닌을 다량 함유한 자영 품종이 다른 품종에 비해 높은 수준의 항돌연변이활성 및 항암활성을 나타내었으며, 특히 자영 품종의 추출물은 다른 세포주 보다 전립선암 세포주에 대한 항암활성이 특이적으로 우수한 양상을 확인하였다. 자영 품종의 추출물은 5ug/mL 이상의 농도에서 암세포의 증식을 억제할 뿐 아니라, 전립선암 세포주 LNCaP와 PC-3에 대해 세포사멸을 유발하는 결과를 Cell Death Detection ELISA와 TUNEL Assay로 확인하였고, 세포사멸과 연관된 유전자의 발현분석을 western blot으로 확인하였다. 이상의 결과에서 괴경 내부에 안토시아닌을 함유한 유색감자는 괴경 내부의 색상이 백색인 일반감자에 비해 강한 항돌연변이활성 및 항암활성을 나타내므로 유색감자는 기능성이 증대된 식용감자로서의 이용가치가 충분하며, 유색감자를 이용한 기능성식품 소재개발 및 의료산업의 신규소재화가 가능하리라 판단된다.