1. 본 연구는 GM콩이 비의도적으로 자연에 방출되었을 시 야생콩과의 교잡에 의해 발생 가능한 교잡콩을 모니터링하고 영양학적 측면에서 안전성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위해, 베타카로틴 강화 GM콩과 야생콩, 두 품종간 인위적으로 생산한 교잡콩, GM콩의 모본이자 일반 재배 품종인 광안콩 등 4품종을 국내 2개 지역에서 재배하고 콩 종자를 대상으로 주요 영양성분 38종을 분석하였다. 2. 재배 환경에 영향을 받지 않고, GM콩 및 야생콩과 비교해 교잡콩에서 유의적 차이를 보이는 성분은 조단백질, 조섬유, alanine, glycine, leucine, serine, tryptophan, oleic acid, linolenic acid, arachidonic acid 등 10종이었다. 하지만, 분석한 모든 시료의 성분은 국내외 자연 범위에 포함되는 수준이었다. 3. PCA분석 결과, 주요 영양성분 함량 변이는 GM콩은 모본과 유사하였고, 교잡콩은 GM콩 보다는 야생콩과 유사하였다. 즉, 분석한 4품종의 영양성분의 변이는 재배 환경보다는 유전적 요인에 의해 더 크게 영향을 받음을 알았다. 4. 본 연구의 결과는 GM콩과 야생콩간 교잡콩의 영양학적 안전성을 분석한 최초의 보고이며, 이는 향후 GM콩의 비의도적 자연 방출을 모니터링하는데 있어 유용한 기초 자료로써 활용 가치가 있을 것이다.

본 연구에서는 친유성기의 크기는 같으면서 친수성기의 크기가 다른 계면활성제를 이용한 베타카로틴이 탑재된 에멀션을 제조하여, 에멀션의 계면특성과 산화방지제의 물리적 위치가 베타카로틴의 화학적 안정성에 미치는 영향 을 평가하였다. 계면활성제의 혼합은 에멀션에 탑재된 베타카로틴의 분해속도에 영향을 주었다. 에멀션을 Brij™ 계 면활성제 중 친수성기가 가장 작은 계면활성제(Brij™ S10)와 가장 큰 계면활성제(Brij™ S100)를 몰 비율 1:1로 각 각 3.17 mM의 농도와 1.00 mM의 농도로 제조하였을 때, 에멀션에 탑재된 베타카로틴은 계면활성제를 3.17 mM 농 도로 제조된 에멀션에서 1.00 mM 농도로 제조된 에멀션에 비해 더 급격하게 감소하였다. 친유성 산화방지제 (tert-butylhydroquinone (TBHQ))와 양친매성(lauryl gallate) 산화방지제 모두 에멀션에 포집된 베타카로틴의 화학적 안 정성을 향상시켰으며, 에멀션의 계면활성제의 농도와 계면 조성과는 무관하게 TBHQ가 lauryl gallate 보다 베타카로 틴의 분해를 지연시키는데 더 효과적이었다.

Beta-carotene is the most prominent member of the group of carotenoids, natural colorants that occur in the human diet. Beta-carotene is also an effective source of vitamin A in both conventional foods and vitamin supplements, and it’s generally safe. In this study, we explored the beta-carotene contents in agricultural products widely and specifically grown in Korea. The beta-carotene contents were ranging from 223 to 27,908 μg/100 g in leaves, and 0 to 7,588 μg/100 g in vegetables. In leaves and vegetables, the amount of beta-carotene was the highest in green tea powder (27,908 μg/100 g), followed by pepper (7,588 μg/100 g). In fruits, the beta-carotene content was found to range from 0 μg/1,011 g to maximum of 293.66 μg/100 g(plumcot). However, there beta-carotene was not detected in strawberry. In the case of cereals and specialty crops, the beta-carotene contents were 326 μg/100 g for non-glutinous rice, 313 μg/100 g for glutinous rice, 57 μg/100 g for amaranth and 15 μg/100 g for pine nut, respectively. However, the beta-carotene content was not detected in other samples. This study revealed the presence of beta-carotene content in agricultural products specifically grown in Korea for nutritional information and food composition database.

본 연구는 조제유류 중「식품의 기준 및 성분규격」에 기준 규격이 설정되어 있지 않으나 제품에 함유되어 있는 베타카로틴에 대해 분석법을 마련하고자 수행하였다. 조제유류에 함유된 베타카로틴 함량 분석을 위해 HPLC를 이용한 분석법을 확립하고 시중에 유통 중인 제품을 대상으로 적용성을 검토하였다. 베타카로틴 표준품을 이용하여 HPLC를 이용한 기기분석조건을 확립하고 시료 중의 베타카로틴을 추출하여 분석하였다. 분석법 검증은 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성에 대해 수행되었다. 0.125~2 mg/L의 농도범위에서 R2=0.999 이상의 우수한 직선성을 확인할 수 있었으며, LOD와 LOQ는 각각 0.1, 0.2 mg/L였다. 표준물질 첨가법을 이용하여 정 확성을 검토하였으며, 81~120%의 회수율을 확인할 수 있었다. 정밀성을 검토한 결과 시료 채취량에 따른 반복성은 RSD값이 2.1~4.9%, 실험실간 교차검증을 통한 실험일자에 따른 재현성은 4.0 RSD(%)로 확인되었다. 본 연구에서 확립된 분석법을 적용하여 조제유류 13건, 성장기용 조제식 7건 등 국내 유통 중인 제품 20건에 대해 적용성 검토를 실시한 결과 전체 시료에서 분석이 용이하였으며, 모두 표시기준에 적합함을 확인하였다.

To determine the bioactive compound of domestic cherry tomato, the levels of lycopene, β-carotene, and phenolic compounds were analyzed in three domestic cherry tomato cultivars (Summerking, Qutiquti, and Minchal) using HPLC and LC-MS/MS. The levels of lycopene were 69.40 mg/100 g (Qutiquti), 69.07 mg/100 g (Minichal), and 38.52 mg/100 g (Summerking). The contents of β-carotene were 3.35 mg/100 g (Qutiquti), 2.30 mg/100 g (Summerking), and 2.25 mg/100 g (Minichal). Five phenolic compounds were identified exactly as 3-caffeoylquinic acid, 5-caffeoylquinic acid, quercetin-3-apiosylrutinoside, quercetin-3-rutinoside, and naringenin chalcone from three domestic cherry tomatoes. Five phenolic compounds were identified partially as two isomers of caffeic acid-hexose, caffeoylquinic acid isomer, di-caffeoylquinic acid, and tri-caffeoylquinic acid from three domestic cherry tomatoes. Naringenin chalcone was the most abundant phenolic compound, ranging from 78.2 mg/100 g for Qutiquti to 222.9 mg/100 g for Summerking. High levels of quercetin-3-rutinoside and 5-caffeoylquinic acid were found, ranging 24.3-50.8 mg/100 g and 31.8-47.6 mg/100 g, respectively. These results suggested that domestic cherry tomatoes can be used as bioactive food materials.

The β-carotene biofortified transgenic soybean was developed recently through Agrobacterium-mediated transformation using the recombinant PAC (Phytoene synthase-2A-Carotene desaturase) gene in Korean soybean (Glycine max L. cv. Kwangan). GM crops prior to use as food or release into the environment required risk assessments to environment and human health in Korea. Generally, transgenic plants containing a copy of T-DNA were used for stable expression of desirable trait gene in risk assessments. Also, information about integration site of T-DNA can be used to test the hypothesis that the inserted DNA does not trigger production of unintended transgenic proteins, or disrupt plant genes, which may cause the transgenic crop to be harmful. As these reasons, we selected four transgenic soybean lines expressing carotenoid biosynthesis genes with a copy of T-DNA by using Southern blot analysis, and analyzed the integration sites of their T-DNA by using flanking sequence analysis. The results showed that, T-DNA of three transgenic soybean lines (7-1-1-1, 9-1-2, 10-10-1) was inserted within intergenic region of the soybean chromosome, while T-DNA of a transgenic soybean line (10-19-1) located exon region of chromosome 13. This data of integration site and flanking sequences is useful for the biosafety assessment and for the identification of the β-carotene biofortified transgenic soybean.

β-카로틴 강화벼 도입유전자의 도입 위치와 안정성을 도입 위치 주변염기서열 분석과 서던 분석한 결과, 벼 염색체 2번 중 30,363,938번과 30,363,973번 사이의 단일 부위에 도입유 전가 도입되었으며, T5-T7 세대 동안 도입된 모든 유전자들 이 안정적으로 유지되고 있으며, 도입유전자의 운반체인 Backbone DNA (pSB11)는 β-카로틴 강화벼에 삽입되지 않 았음을 확인하였다. 선발 마커로 도입된 PAT 단백질의 발현 분석 결과에서도 T5-T7 세대별, 생육시기별로 안정적으로 발 현됨을 검정하였으며, 목적 형질인 β-카로틴 분석 결과에서 도 모품종인 낙동벼에 비해 9.4배 함량이 증가됨을 확인하였 다. 이상의 분석기법을 통해 복수세대에서 β-카로틴 강화벼 의 도입 유전자들이 안정적으로 유지되고 목적 단백질들이 안정적으로 발현되고 있음을 확인하였다.

고구마의 단위면적당 수량은 연작, 병 감수성 품종의 재배면적 증가, 이상기상 등으로 인해 ’00년 21.4MT/ha에서 ’12년에는 14.9MT/ha까지 꾸준히 감소하였다. 특히 고구마 주산지에서 덩굴쪼김병 피해가 증가하고 있어 덩굴쪼 김병 저항성 품종의 개발이 필요하다. 최근에 육성된 ‘예스미’는 덩굴쪼김병 저항성이 강한 품종으로서 육색이 담 주황색이고 껍질색은 붉은색이며 괴근의 모양은 장방추형이다. ‘예스미’는 목포34호(IT232329)를 모본, 덩굴쪼김 병 저항성 품종인 신건미(IT258213)를 부본으로 하여 2005년에 교배하였으며, 2009년부터 2010년까지 생산력 검 정시험, 2011년부터 2013년까지 전남 무안 등 5개 지역에서 지역적응시험을 수행하였다. 생산력검정시험 결과, ‘예스미’의 상품괴근수량은 ha당 45.9MT으로 ‘율미’의 15.5MT/ha 대비 196% 높았다. 지역적응시험 보통기재배 결과, 상품괴근수량이 ha당 23.9MT, 주당괴근수는 2.8개, 괴근평균중은 개당 143g이었다. 전남 무안에서 수행한 지역적응시험 조기재배 결과, 상품괴근수량이 32.5MT/ha, 주당괴근수는 4.2개로 많아 조기재배용으로도 적합하 였으며, 괴근평균중은 개당 117g으로 율미의 135g 보다 낮았다. 또한 ‘예스미’는 보통기재배 시 베타카로틴 함량이 15.7mg/100g으로 높았으며, 총유리당 함량과 감미도 역시 각각 30.3g/100g d.w.과 16.9로 ‘율미’ 보다 높았다. ‘예스 미’는 덩굴쪼김병이 상습적으로 발생하는 포장에서 재배될 경우 수량 증대로 인한 농가소득 향상에 기여할 수 있 을 것으로 보이며, 베타카로틴 함량이 높아 기능성 식품 등 가공 제품으로의 이용도 기대된다.