The potato production area in Mongolia can be divided into four regions such as central agricultural region, western agricultural region, eastern agricultural region, and gobi agricultural region based on climate and soil conditions. The potato cultivation area increased by over two times for twenty years from 7,806 ha in 1994 to 16,821 ha in 2012. Amounts of potato production also increased by over four times from 53,957 tons in 1994 to 245,935 tons in 2012. The average yield per ha increased by about 8 tons, 15.0 ton/ha in 2012 more than 6.9 tons/ha in 1994. This result is attributed to successful supply of virus-free seed potatoes through the ‘Mongolian Potato Program’ (MPP). The potato import volume decreased dramatically from 35,884 tons in 2008 to under 34 tons in 2013 and the export volume was 3,500 tons in 2013 and 4,800 tons in 2014. Potato breeding program in Mongolia began in the relatively recent years and the important selection criteria were yields, drought tolerance, early maturity, and deep yellow skin and flesh colored variety. The seed potato systems have been improved as follows: traditional clonal selection system(1974-1976), virus free tissue culture system(1988-1990), and MPP seed system( 2004-2008). In the future in Mongolia, combined potato processing facilities are needed for the overproduced potatoes. The official development assistance (ODA) fund being supported for 12 years was stopped along with MPP project termination in 2015, so Mongolia is faced with the difficulty that have to maintain the seed potato system by itself.

This research project provides the opportunity of foundation for Ministry of Agriculture y Ganaderia (MAG), University of El Savador (UES), and Centro Nacional de Tecnología Agropecuaria y Forestal (CENTA) and potato farmers of El Salvador to implement to achieve the project goal of poverty alleviation, nutrition improvement, and income increase of farmers through the establishment of sustainable self dependent national infrastructure for seed potato production and supply system and organized network of production of farmers. Kangwon National University has been designated by KOICA to implement the APP Track-II Project from April, 2015 to March, 2016. The support activities and research result include 'virus-free seed potato production facilities and laboratory equipment' provided to UES and CENTA, 'technology transfer of virus free seed potato production' such as making substrate, tissue culture, pathology test, subculture, mini tuber production, and some joint research result achievement, and various technological training conducted for participating researchers and local potato farmers for the virus-free seed potato production, table potato and seed potato cultivation technology, and the standard farming technology as well.

1. 야콘의 덩이뿌리는 ‘땅속의 과일’ 또는 ‘올리고당의 왕’으로 불리우며 기능성 성분으로 프락토올리고당을 함유하고있다.2. 야콘의 프락토올리고당은 난소화성의 당질로서 주요 성분으로 케스토즈(kestose), 니스토즈(nystose) 등이 있다.3. 야콘의 프락토올리고당은 프리바이오틱스(prebiotics)로서장내 유산균인 비피더스 균 증식, 미네랄 흡수 촉진, 정장 기능, 지질대사 개선, 항비만 효과, 심혈관계 질환 예방 및 중성지방 합성 감소 역할을 한다.4. 야콘의 식품학적 기능성 및 우수성을 다른 뿌리작물과 비교하고자 프락토올리고당 함량을 조사한 결과, 야콘 8.1%, 마늘 3.3%, 우엉 2.0% 순으로서, 야콘이 가장 우수하였다.5. 또한 저장기간 변화에 따른 프락토올리고당 함량 변화 양상을 조사한 결과 저장기간이 길어질수록 그 함량이 감소하였으며, 저장 1개월부터 그 함량이 8.1%에서 4.8%로 59% 이상급격히 감소하였다. 따라서 저장조건 개선연구가 필요할 것으로 사료된다. 6. 이러한 결과를 바탕으로 야콘의 기능성 식품소재로의 다양한 연구가 가능할 것이다.

땅속의 과일로 알려진 야콘은 라틴 아메리카 안데스 지역이 원산인 국화과 식물로 고구마처럼 생겼으며, 생으로 먹으면 아삭아삭한 배 맛을 느낄 수 있다. 다년생 초본으로 분류되지만 초겨울에 동상해가 자주 발생하는 곳에서는 식물체가 고사하기 쉬우므로 일년생으로 재배하기도 한다. 최근 세계 야콘 생산동향을 살펴 본 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 안데스 지역에서 천년 이상 재배되어 온 야콘의 최근 기능성 성분이 밝혀지면서 전세계적으로 생산 수요가 급증하였다. 2. 야콘은 원산지인 안데스를 벗어나 최근 30년간 전세계적으로 확대되어 일본, 미국, 체코, 독일, 뉴질랜드, 및 우리나라에서 적응성 및 생산성이 검토되었다. 3. 야콘의 생산성은 ha 당 체코 24톤, 에콰도르 41톤, 페루 27 ~ 52톤, 브라질 32 ~ 100톤, 뉴질랜드 40톤, 일본 49톤, 대한민국 19~55톤으로 국가별로 많은 차이를 보인다. 4. 국내에서는 야콘의 기능성 성분이 알려지면서 최근 10년간 야콘의 재배면적과 재배농가 수는 1999년 8 ha, 10여 농가에서 2009년에는 166 ha, 447농가로 각각 20배, 45배 증가하였다. 5. 우리나라에서 친환경 재배 가능한 작물인 야콘의 수요가 점진적으로 증가할 것으로 판단된다.

‘고운’은 농촌진흥청 국립식량과학원 고령지농업연구센터에서 가을재배용 칩가공용 품종을 육성하고자 1998년 건물함량이 높은 가공용품종 ‘Lemhi russet’와 수량성이 높은 단휴면 2기작 식용품종인 ‘추백’을 인공교배하여 육성하였다. 그후 봄재배와 가을재배를 통하여 실생세대와 생산력검정예비시험, 생산력검정본시험을 거치면서 H98005-4를 선발하였으며, 2005년과 2006년에 걸쳐 제주, 남해, 강릉 등 3지역에서봄, 가을재배를 통해 지역적응시험을 실시한 결과 그 우수성이 인정되어 2006년 농작물 직무육성 신품종 선정위원회에서국가목록 등재품종으로 선정되었다. ‘고운’은 남부 해안 2기작감자 재배지역에 적응하는 칩가공용 감자품종으로 숙기는중간정도이다. 반직립형으로 생장하며, 꽃색이 흰색이고, 자연조건하에서 열매는 거의 달리지 않는다. 괴경모양이 짧은 계란형으로 육색이 흰색이며, 내외부 생리장해 발생이 적다. 괴경의 건물함량이 높고 환원당 함량이 낮아 칩가공성이 우수하다. 괴경의 휴면기간은 수확후 60～70일 정도이다. 더뎅이병과 역병에 대하여 중도저항성이지만 감자바이러스Y에는 약하기 때문에 씨감자 채종재배시 진딧물 방제를 철저히 하여야한다. 풋마름병에 대해서는 저항성이 없으므로 풋마름병 발생지역에서는 재배하지 말아야 한다. ‘고운’의 수량성은 2005년부터 2006년까지 2년간 실시한 지역적응시험 결과 봄재배시33.2 ton/ha, 가을재배시 26.2 ton/ha로 나타나 ‘Dejima’에 비하여 각각 87%, 86%의 수량성을 보였다. ‘고운’의 적응지역은 전라북도 해안지역과 전라남도와 경상남도의 2기작감자 재배지역이다.

준고랭지에서는 여름감자를 수확하기 전에 배추, 무, 쥬키니호박 등의 작물을 감자 이랑 위에 바로 심고 후작물을수확한 후 10월 하순이나 11월 상순에 감자를 캐는 작형으로 농사를 짓는다. 이 때 전작물인 감자와 후작물의 품질 및수량성을 비교, 검토하여 농가에서 최적 재배법을 이용할수 있도록 하기 위하여 본 시험을 수행하였다. 품종은 중생종인 ‘수미’ 품종과 만생종인 ‘하령’ 품종을 사용하였으며 후작물처리는 무처리, 무, 배추구를 두고 품종별 난괴법 3반복을 처리하였으며 감자는 흑색비닐멀칭을 하여 재배하였다. 감자 수량조사는 적기수확, 15일, 30일 45일, 60일에 하였으며 후작물은 수확기에 수량조사를 실시하였다. 그 결과, 품종은 만생인 하령품종보다 중생종인 수미품종이 내부생리장해가 적고 상품수량이 높아 전작물 품종으로 적합하였으며 수미품종의 경우 무처리보다는 무, 배추 정식구에서부패서율, 기형서율, 녹화율이 낮게 나타났으며 상품서율과상품수량은 후기까지 유지되었다. 이상의 결과를 종합해볼때 준고랭지에서 8월 중하순에서 9월 상순에 감자를 수확하지 않고 후작물(무, 배추)를 재배한 후 감자를 수확하여도수량성에는 문제가 없는 것으로 나타났으며 후작물의 수량성 또한 높게 나타났다.

야콘을 다양한 기능성 식품 소재로 활용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 유전자원 4계통을 대상으로 단백질, 회분, 탄수화물, 식이섬유, 비타민, 프락토올리고당 등의 영양 성분 및 기능성 성분을 분석하였다. 분석 결과 야콘은 열량 46~56 kcal로 칼로리가 낮았다. 일반성분은 수분함량이 85.9~86.8%, 지방 0.1~0.2%, 회분 0.2~0.3%, 단백질 0.5~0.7% 및 탄수화물 12.2~13.1% 함유하였으며 총 식이섬유 함량은 1.05~1.14%였다. 야콘은 요오드-녹말반응을 조사한 결과, 색소반응이나 침전 반응이 일어나지 않아 전분이 없었다. 그러나 야콘은 프락토올리고당이 9.6~11.1%로 많이 함유되어 야콘의 고형물은 전분 대신 프락토올리고당 형태로 저장되는 것으로 나타났다. 유리당은 말토스가 가장 많았고, 다음으로 수크로스, 글루코스, 프럭토스 순으로 검출되었다. 무기질을 분석한 결과, 칼륨 함량이 141~176 mg/100 g으로 가장 많았으며, 마그네슘이 8.2~10.6 mg/100 g였고 다음으로 칼슘 순으로 검출되었고 나트륨은 미량으로 나타났다. 구성 아미노산의 총 함량은 생체 100 g을 기준으로 404.0~581.8 mg으로 총 17종의 아미노산이 검출되었다. 단맛의 주요 성분인 글루탐산이 94.0~182.3 mg/100 g로 가장 많았으며 아스파틱산, 아르기닌, 알라닌 순으로 많이 포함되어 있었다. 총 아미노산에 대한 필수 아미노산의 비율은 24.8~33.6%로 나타났다. 분석 결과, 비타민으로는 카로틴 0.001~0.024 mg, 티아민(비타민 B1) 0.03~0.11 mg, 리보플라빈(비타민 B2) 0.02~0.03 mg, 니아신(비타민 B3) 0.3~0.4 mg, 아스코르브산(비타민 C) 14.1~20.6 mg이 들어있었다. 야콘 유전자원 수집계통별 영양성분을 분석한 결과, HYL2는 무기질이 풍부하고, HYL3는 식이섬유와 비타민이 풍부한 것으로 나타났다.

"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

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

The experiment was conducted to investigate the potential for environmentally friendly cultivation of cv. Haryeong, which was bred by the National Institute of Highland Agriculture in 2006, through evaluation of the late blight field resistance at the farmer's practices level. cv. Haryeong showed higher field resistance to late blight as 590.3 in mean Area Under the Disease Progress Curve (AUDPC) during the cultivation period than cv. Superior as 1377.7 in AUDPC. However there was no observed different trend among the experimental treatments. Mean of tuber yield of cvs. Haryeong and Superior were 2,870 kg/10a and 2,301 kg/10a, respectively, and in all experimental treatments Haryeong was 25% higher than those of Superior. Mean of dry matter content of Haryeong and Superior were 18.1% and 16.1%, respectively, and there were no significant differences among the experimental treatments. cv. Haryeong was confirmed as a suitable cultivar for environmentally friendly cultivation in this experiment. In the future, additional research on fertilization and disease management will be required.

고랭지에서의 콩 재배 확대를 위한 기초 자료를 제공하며 고랭지에 적합한 콩 품종을 선발하기 위해 국내에서 육성된 콩 품종을 고랭지에서 재배 한 후 수량 및 isoflavone 함량을 조사하였다. 1. 파종 후부터 생리적 성숙기에 해당하는 9월 말까지 총 133일간의 평균기온은 12℃ 이상을 나타내었고 적산온도 또한 2,000℃ 이상을 나타내어 표고 600~800m 에 위치하는 시험지역이 콩 생육에 필요한 최소한의 온도조건을 충족한다고 볼 수 있었다. 2. 대관령면(표고 800 m)에서는 19개 시험품종 중에서 일품검정콩의 수량이 2.3t/ha으로서 가장 높게 나타났으며 isoflavone함량이 가장 높은 품종은 2,000ug/g 이상의 함량을 나타낸 두유콩과 신팔달콩 2호였다. 3. 진부면(표고 600 m)에서는 장원콩과 신팔달콩2호의 수량이 4.0 t/ha 이상으로서 가장 높았으며, isoflavone 함량이 가장 높은 품종은 2,200ug/g 이상의 함량을 나타낸 두유콩, 만리콩, 신팔달콩 2호였다. 4. 표고 800 m 에서의 두유콩과 일품검정콩, 표고 600 m에서의 신팔달콩2호, 만리콩, 청자콩 및 청자콩2호는 수량성과 isoflavone 함량이 모두 우수한 품종이었다.

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.

괴경 내부에 적색과 보라색 안토시아닌 색소가 풍부하게 함유되어 있고, 색상의 기호도 및 건강 기능성으로 인해 소비자로부터 기호도가 증대된 유색감자의 생리적 활성을 검토하기 위해 유색감자의 대조구로 괴경 내부가 백색인 수미 품종을 사용하고, 유색감자로서 괴경 내부가 적색인 대관 1-102호, 괴경 내부가 보라색인 자심품종과 대관 1-104호로 구분하여 항산화, 활성산소 소거능 및 항고혈압 활성을 비교, 검토한 결과는 아래와 같다. 1. 유색감자 추출물의 항산화 활성 검정결과 추출물의 농도가 10ug/mL 수준에서는 유색감자별 차이를 나타내지 않았으나, 50ug/mL 을 처리한 경우 시료 간 차이를 뚜렷하게 나타내었으며, 유색감자 중 괴경내부의 색상이 적색인 대관 1-102호가 34%의 높은 저해율을 나타내어 30%의 저해율을 나타낸 활성평가 대조구인 α-tocopherol 보다 높은 항산화 활성을 나타내었다. 2. 유색감자 추출물의 자유 라디칼 소거 활성에서는 괴경 내부가 보라색인 대관 1-104호가 50%의 소거능을 나타내는 농도가 9.83ug/mL 로 가장 높은 라디칼 소거활성을 나타내었으며, 이 결과 또한 대조시약인 α-tocopherol 이나 BHT보다 높은 소거 활성을 나타내었다. 3. 유색감자 추출물의 xanthine oxidase 활성 억제효과를 검토한 결과 유색감자 간에 큰 차이를 나타내어 대관 1-102호와 1-104호의 경우 xanthine oxidase 활성을 50% 저해하는 데 필요한 농도는 약 26ug/mL 수준으로 가장 높게 조사되었으며, 다음으로 수미(46ug/mL ), 자심(49ug/mL )의 순으로 조사되었다. 4. 유색감자 추출물의 ACE 저해 활성을 검토한 결과 항고혈압 대조구 활성물질인 captopril의 수준에는 미치지 못하나 유색감자 간에는 명확한 차이를 나타내었다. 괴경내부색상이 적색인 대관 1-102호가 117.7ug/mL 으로 가장 높은 ACE 저해 활성을 나타내었으며, 내부색상이 보라색인 대관 1-104호와 자심은 130ug/mL 로 유사한 양상을 나타내었으며, 괴경내부 색상이 백색을 나타내는 수미품종은 192ug/mL 으로 가장 낮은 활성을 나타내었다. 5. 이상의 결과를 종합해 볼 때 괴경 내부에 적색 혹은 보라색 안토시아닌을 다량 함유한 유색감자는 기존 백색을 가진 일반감자에 비해 항산화, 자유레디칼 소거활성 및 항고혈압 활성이 높고, 시각적 식미감을 증대시키므로 유색감자는 기능성이 증대된 식용감자로서의 이용가치가 충분한 것으로 판단된다.