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.

PGA 함량 정보가 없는 유전자원을 활용한 다양한 용도의 감자 품종 개발은 괴경 내 PGA 함량을 높이는 비의도적 결과를 초래할 가능성이 있다. 이러한 배경에서 신품종에 대한 정밀한 PGA 함량 분석은 감자의 식품안전성 제고와 PGA 저 함유 품종 개발을 위한 교배 모부본 확보차원에서 중요하다. 본 연구에서는 도입품종인 대서, 수미와 최근 개발된 하령, 고운, 홍영, 자영 4품종을 대상으로 괴경 부위, 저장기간별 PGA 함량변화를 분석하였다. 그 연구 결과를 요약하면 다음과 같다.

본 연구는 강릉, 대관령에서 재배된 아마란스 품종별로 수량, 생육특성, 항산화활성, 총페놀함량 그리고 유리아미노산의 차이를 조사하고 국내 적응이 가능한지 살펴보고자 실시하였다. 수량은 125~465 kg 10a-1의 범위였으며 RRC 1027 품종이 가장 많았다. 천립중은 0.42~0.82 g으로 아주 작았고 특히 Kerala Red 품종이 가장 가벼웠다. DPPH를 이용한 항산화 활성 분석에서 지역별로는 강릉과 대관령 사이의 유의차는 없었으나 품종별로는 유색품종인 Kerala Red가 가장 높았다. 총 폴리페놀 함량을 분석한 결과 994~1,732 mg kg-1의 범위를 보였다. 종실의 유리아미노산 함량 분석 결과 glutamic acid 30.5 mg 100 g-1, aspartic acid 26.1 mg 100-1, arginine 24.3 mg 100 g-1 순이었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 국내에서 아마란스 재배는 수량 등에서도 안정적이었고 glutamic acid, aspartic acid, arginine 등 곡물에 부족할 수 있는 유리아미노산을 포함하고 있어 새로운 작물로 개발 가능성이 높을 것으로 기대된다. 그러나 항산화활성능을 측정하기 위하여 DPPH 방법 이외에 다른 방법을 모색할 필요가 있을 것으로 생각된다.

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.

본 실험에는 1기작 품종 15개 및 2기작 품종 5개 등 총 20개 품종을 실험재료로 이용하였다. 이들 품종을 농촌진흥청 고령지농업연구센터 포장(강원 강릉)에 파종하였고, 관행적인 방법으로 100~120일간 재배한 후 수확하였다. 수확한 괴경 중 중간크기의 괴경만을 선별하여 주요 성분들을 분석하였다. 이와 동시에 관능검사를 통해 찐 감자의 분질도를 조사하였으며, 각 조사결과를 기준으로 한국산 감자의 용도를 구분하였다. 실험결과 건물율은 '하령', '자영' 및 '세풍' 등의 품종이 높았고, 전분입자는 '자영'과 '신남작'이 가장 큰 것으로 나타났다. 또한 amylose 함량은 '하령', '추동' 및 '고운'이 가장 높았다. 무기물 함량은 뚜렷한 경향 없이 성분별 품종별 차이를 보였다. 비타민 C 함량은 '자영'이 62.5 mg~cdot100g1 FW로 월등히 높았고, 단백질 함량은 '추강'이 가장 높았으나 품종간 큰 차이를 보이지는 않았다. 당 함량은 1기작 품종에 비해 2기작 품종이 매우 높게 나타났으며, 1기작 품종 중에서는 '대서'와 '남서'의 함량이 낮았고, 2기작 품종 중에서는 '고운'의 함량이 가장 낮은 결과를 보였다. 이상의 분석결과를 기준으로 건물율이 높고 환원당 함량이 낮은 9개 품종('대서', '가황', '가원', '고운', '하령', '남작', '자심', '자영' 및 '세풍')이 가공용으로 적합한 것으로 확인 되었다. 또한 분질도가 높고 amylose 함량이 높은 7개 품종 ('추강', '가원', '고운', '하령', '남작', '자심', '서홍')은 찜용으로 적당하였으며, 분질도가 낮고 amylose 함량이 낮은 5개 품종('대서', '추동', '가황', '조풍', '조원')은 찌개용으로 적당하였다.

Soyasaponin group B함량의 재배지대간 비교에서는 고랭지와 평난지에서 상이한 차이를 보였으며 품종 간에는 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩의 soyasaponin group B함량이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 soyasaponin성분의 함량은 재배종의 종류 즉 유전적인 요인뿐만 아니라 고랭지와 평난지처럼 환경적 요인이라고 것을 확인할 수 있었으며 이는 식물이 환경적인 스트레스에 대한 생명유지 및 공격방어물질(Secondary matabolites, 이차대사산물)이 식물내 생합성과정 중에서 변이를 보이는 것으로 사료되어 진다.

본 연구에서는 척리 즉 물이끼를 이용한 고부가가치 기능성 소재를 개발하기 위하여 물이끼의 Ethanol 추출물을 이용한 항암활성과 식물화학적 성분연구를 수행 하였다. 3종의 암세포주(A549, HeLa, SK-OV-3)에 대하여 세포독성연구를 수행해 본 결과 폐암세포주인 A549에서 유의성 있는 결과를 보였다. 이 결과는 난치성 질환인 암을 치료하려는 목적 의약품 보다는 Chemopreventive agent로서의 예방 의학적 기능성 소재로 충분한 가치가 있음이 사료 되어지기에 식물화학적 성분연구를 실시하여 7종의 화합물(Comp.1 : Coumarin, Comp.2 : Caffeic acid, Comp.3 : Quercetin, Comp.4 : Astragalin, Comp.5 : Luteolin, Comp.6 : Chlorogenic acid, Comp.7 : Rutin) 를 분리하여 구조동정 하였다.

본 연구는 국립식량과학원 고령지농업연구센터에서 개발한 품종 및 장려품종을 대상으로 국내에서 재배되는 감자 20종에 대한 전분 조성 및 당함량을 조사하여 용도구분을 위한 지표로 활용하고자 수행하였다. 전분함량 과 상관관계가 높은 건물률을 바탕으로 측정된 전분함량은 11∼18.3%에 분포한다. 품종별로는 자영, 세풍, 하령 순으로 전분함량이 높았고, 이들 값은 가공용으로 주로 쓰이는 대서 품종보다 최대 4% 높은 수치이며, 수미보다는 7.8% 높다. 감자 조리 시 분질성을 띄게 하는 아밀로오즈 함량은 19.7∼27.1% 분포를 보였다. 품종별로는 하령이 가장 높았고, 조원에서 가장 낮게 나타났다. 전분립의 크기는 주로 10∼80μm에 분포하였 다. 전분 입자가 작을수록 호화는 쉽게 일어나는데, 만생종인 자영은 40μm 이하의 전분립 비율이 74.5%로 다른 품종에 비해 높게 나타났다. 반면 2기작 품종인 추동, 추영, 고은에서는 41μm이상의 입자가 46∼56%로 분포하였다. 감자의 주요 당인 glucose, fructose, sucrose 총량은 2기작 감자인 추백에서 가장 높았고, 칩 가공 시 함량이 높을수록 갈변을 일으키는 환원당은 고운, 세풍, 남서, 자영에서 0.03% 이하로 낮게 나타났다.

고랭지농업지대는 감자, 배추 등 단작위주의 농업형태가 주를 이루고 있다. 고랭지농업지대에 신소득작목의 개발 및 토양환경보전을 이루는 작부체계 도입이 시급하다. 고랭지에 적응성이 좋은 두류를 선발하고 품질특 성을 연구하여 새로운 소득작목으로의 개발과 토양환경보전을 향상시키기 위하여 본 연구를 수행하게 되었다. 두류는 녹두 9품종, 팥 5품종을 재배하여 고랭지 적응성을 검토하였다. 녹두 중 10a당 수량이 120kg이상되는 품종은 소현, 금성, 다현, 소선, 어울, 장안 이었으며, 팥은 충주, 연금 품종이 140kg 이상 경원품종은 172kg의 수량성을 나타냈다. 고랭지에 적응성이 좋은 품종을 대상으로 품질특성을 구명하고자 GABA 등 유리아미노산 의 분석과 안토시아닌을 분석하였다. 녹두 9품종의 GABA함량 평균치는 15.7mg/100g으로 분석되었으며, 범위 는 2.8∼41.3mg/100g으로 나타났다. 삼강녹두의 GABA 함량은 평균 25.2mg/100g으로 9품종 중 가장 높은 함량 을 보였다. 팥 5품종의 평균 안토시아닌 함량은 13.8mg/100g이었으며, 칠보팥의 안토시아닌 함량이 가장 높아 40mg/100g을 보이는 것으로 분석되었다. 고랭지에 적응 특성이 좋은 두류 품종을 대상으로 여러 가지 품질특성 을 구명 및 다양한 식품소재 개발에 연구를 진행하여 고랭지 농업지대의 신소득 작목 가능성을 모색할 것이다.

수집된 수수의 지대별 생육특성 및 기능성을 검토하고자 본 시험을 실시하였다. 황금찰수수 등 11종의 수수를 4월 30일 플러그묘상에 파종하여 온실에서 20℃로 관리하였다. 파종 30일 후 강릉, 진부, 대관령에 각각 5월 26일, 28일 그리고 29일에 정식하였으며 출수기, 성숙기, 초장, 경태, 수량, 항산화활성 그리고 총 페놀함량 분석하였다. 지대별 출수기는 강릉이 7월20일에서 8월7일 사이였으며 진부는 7월28일에서 8월12일, 대관령은 8월12일에서 8월28일이었다. 출수기까지의 적산온도와 강수량은 강릉이 1696℃와 383mm, 진부가 1727℃와 554mm, 대관령이 2033℃와 793mm였다. 또한 성숙기는 강릉이 8월19일에서 9월9일 사이였으며 진부는 8월24 일에서 9월5일 사이었다. 성숙기까지의 적산온도와 강수량은 강릉이 2502℃와 667ml, 진부가 2373℃와 815mm 였으며 대관령은 9월말까지 성숙이 되지 않았다. 품종별 성숙기까지의 재배일수는 강릉이 86～107일, 진부는 89～101일 소요되었다. 지대별 초장과 경태의 생육양상을 비교해 본 결과 초장의 경우는 정식 30일경 까지는 강릉과 진부가 비슷하게 성장하다가 그 이후에는 진부에 정식한 수수가 더 크게 자랐으며 경태의 경우에는 생육초기부터 강릉보다 진부가 더 굵게 자랐다. 대관령의 경우 초장이 타 지역에 비하여 모든 품종 에서 덜 자랐으며 경태의 경우는 초기 30일에는 2～5mm 로 왜소하였으나 60일경에는 가장 최성기로 어떤 품종에서는 강릉이나 진부에서 보다 더 굵게 자라다가 9월말에는 오히려 줄어들었다. 강릉과 진부에서 수확 한 수수의 천립중을 보면 황금찰수수, 붉은찰수수, 꼬마단수수, 몽당수수, 흰수수, 검은찰수수, 찰수수의 경우 에는 강릉이 더 무거웠고 메수수, 까치수수, 목탁수수, 괴산재래수수의 경우에는 진부가 더 무거웠다. 천립중 의 차이에도 불구하고 전체 수량을 보면 강릉에 비해 진부의 경우가 더 많았으며 특히 까치수수는 642kg/10a 로 가장 많았다. 페놀함량을 보면 강릉의 경우 평균 31,839ug/g으로 24,932～43,315ug/g범위에 있었으며 진부 는 평균 34,032ug/g으로 27,148～41,454ug/g 범위였다. DPPH법을 이용한 항산화활성은 목탁수수의 경우에만 강릉에서 높았고 나머지 품종은 진부에서 높았다.