2019~2020년 동안 강원도 강릉지역의 아마란스 포장에서 진딧물류 3종(잠두진딧물, 목화진딧물, 복숭아혹진딧물), 노린재류 12종(애긴 노린재, 각시장님노린재, 풀밭장님노린재 등), 나방류 4종(흰띠명나방, 파밤나방, 담배거세미나방, 도둑나방) 등 총 7과 18종의 해충을 확인하였다. 이 가운데 발생량이 많아 경제적으로 큰 피해를 주는 종류는 잠두진딧물, 애긴노린재, 각시장님노린재, 파밤나방, 흰띠명나방 등 5종이었다. 진딧물류는 4월 하순부터 발생하기 시작하여 6월 초순에 최대 발생을 보였다. 애긴노린재는 5월 중순부터 발생하여 8월 하순에 최대 발생량을 보이다가 9월 초순부터 밀도가 감소하였고, 각시장님노린재는 9월 중순부터 밀도가 급격히 늘어나서 10월 하순까지 지속적으로 발생하는 경향을 보였다. 흰띠명나방과 파밤나방은 8월 중순부터 유충 발생이 시작되어 10월 중순까지 아마란스에 피해를 주었다. 각각의 해충에 대한 방제구와 무방제구의 수량을 비교한 결과, 진딧물류와 노린재류에 의한 종실 수량 감소율은 각각 51.9%, 69.8%였다. 또한 흰띠명나방과 파밤나방에 의한 잎 생체량 감소율은 각각 72.5%, 36.5%였다.

본 연구는 MaxEnt 모형을 활용하여 가는털비름의 잠재서식지를 예측하고, 예측된 잠재서식지와 밭면적을 활용하여 가는털비름의 잡초로서의 부정적 영향에 대한 위험도 지수를 예측하기 위하여 수행되었다. 가는털비름의 분포 예측을 위 하여 MaxEnt 모형을 구축하기 위하여 남한 전국의 254지점의 분포 자료와 6개의 생물 기후 인자를 활용하였다. 밭농업에 대한 두가지 방법의 위험도 평가를 수행하였고 격자 위험도 지수 (raster risk index)는 1 km2 격자별로 잠재 서식지 분포 확률과 밭면적의 비율을 서로 곱하여 나타냈다. 지역 위험도 지수 (regional risk index)는 잠재 서식지 분포 확률의 평균과 전체 밭 면적 중 지방자치단체의 실제 밭면적의 비율을 곱하여 산출하였다. MaxEnt모형으로 예측된 가는털비름의 잠재서식지는 실제서식지와 유사하게 나타났으며 모델의 AUC 값 또한 0.711로 좋은 설명력을 지니는 것으로 분석되었다. 잠재서식지 비율이 가장 높게 나타난 지역은 광주광역시였고 격자 위험도 지수가 가장 높게 나타난 지역은 제주도였다. 지역 위험도 지수가 가장 높게 나타난 지역은 경상북도였다. 잠재 서식지 비율과 위험도 지수의 서로 다른 순위는 외래식물의 위험성을 예측할 때 잠재 서식지 비율만을 활용하여 외래식물의 위험성을 예측하는 것보다 외래식물이 부정적 영향을 주는 대상과 결합된 위험도 지수의 필요성을 제시한다. 또한 격자 위험도 지수, 지역 위험도 지수의 서로 다른 순위는 분석의 필요성에 따라서 다양한 평가 기법이 개발될 필요성을 보여준다.

This study was conducted to predict the changes of potential distribution for invasive alien plant, Amaranthus viridis in Korea. The habitats of A. viridis were roadside, bare ground, farm area, and pasture, where the interference by human was severe. We used maximum entropy modeling (MaxEnt) for analyzing the environmental influences on A. viridis distribution and projecting on two different representative concentration pathways (RCP) scenarios, RCP 4.5 and RCP 8.5. The results of our study indicated annual mean temperature, elevation and precipitation of coldest month had higher contribution for A. viridis potential distribution. Projected potential distribution of A. viridis will be increased by 110% on RCP 4.5, 470% on RCP 8.5.

This study investigated the antioxidant activities of Amaranth (Amaranthus spp. L.) seed extracts. Methanol and hotwater extracts of the seeds were evaluated for their total polyphenol, flavonoid, and tannin content, antioxidant activ-ities, and protective effects against oxidative stress on L-132 cells. The hot water extracts showed higher total phe-nol (4.23mg GAE/g) and tannin (0.511mg TAE/g) content, while the methanol extracts showed higher flavonoidcontent (1.53mg CE/g). The methanol extracts performed better than the water extracts for DPPH radical-scavengingactivity, while the water extracts performed better for ABTS radical-scavenging activity and SOD-like activity. WithL-132 cells, the water extracts showed strong protective effects against oxidative stress in a dose dependent mannerwith an effect three-fold higher than that of the methanol extracts at a concentration of 500µg/mL. A higher inhi-bition activity of nitric oxide in RAW 264.7 cells was observed with the water extracts than with the methanolextracts at a concentration of 250µg/mL. In summary, the water extracts showed the highest total polyphenol andtannin content and a more powerful protective effect against oxidative stress and inhibition effect of NO. Our resultssuggest that amaranth seeds may be useful as natural antioxidant compounds.

본 연구는 아마란스의 붉은 색과 보라색 꽃 열수 추출물과 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량 측정과 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성, SOD 유사 활성을 측정하였으며, 세포내에서 생성된 superoxide 라디칼 제거 활성과 산화질소 생성 억제 활성을 분석하여 새로운 식물 유래 라디칼 소거 활성 물질을 개발하기 위하여 시행하였다. 총 폴리페놀의 함량은 아마란스 추출물 중 보라색 꽃 메탄올 추출물이 606.95 ㎎ GAE/100 g으로 가장 높았으며, 플라보노이드 함량도 254.69 ㎎ CE/100 g으로 가장 높았다. 또한 DPPH 라디칼 소거 활성에서도 보라색 꽃 메탄올 추출물의 RC50 값이 155.06 ㎍/㎖로 나타났다. ABTS 라디칼 소거능 측정에서는 250 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물의 활성이 53.16%로 가장 좋았으며, 보라색 꽃 열수 추출물(41.55%), 붉은 꽃 열수 추출물(30.52%), 붉은 꽃 메탄올 추출물(30.34%)의 순으로 활성을 나타내었다. 이와 반대로 SOD 유사 활성은 보라색 꽃 열수 추출물에서 메탄올 추출물의 활성보다 3배나 높은 결과를 보여주었다. 세포내 superoxide 라디칼 제거 활성은 200 ㎍/㎖의 농도에서 보라색 꽃 메탄올 추출물 (72.34%)이 붉은 색 꽃 열수 추출물(40.40%)보다 1.79배 높은 활성을 보였다. 세포내 NO 생성 억제 활성을 조사한 결과에서는 보라색 꽃 메탄올 추출물이 250 ㎍/㎖의 농도에서 46.90%의 가장 높은 저해 활성을 보여주었다. 본 연구의 결과, 플라보노이드 함량이 높은 보라색 꽃 메탄올 추출물에서 라디컬소거능이 높았으며 강력한 항산화제 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 아마란스 꽃의 새로운 항산화 소재로서 개발 가능성을 보여주었다.

본 연구는 기능성 곡물로 이용되고 있는 아마란스(Amaranthus ssp.)를 어린잎채소 용도로 개발하기 위하여 국내에 보유되어 있는 유전자원에 대한 어린잎 생육특성, 엽 적색도 발현 정도 및 기능성 물질의 함량 변이를 평가함으로써 어린잎채소로서 이용 가능한 유망 아마란스 자원 선발을 위하여 수행되었다. 국내에 수집․보존되어 있는 아마란스 유전자원 262 종에 대하여 색도색차계로 측정한 엽 적색도 발현 정도를 기준으로 전체 자원의 상위 15%에 해당하는 39종을 1차 선발하였다. 1차 선발된 유전자원에 대하여 고온기 및 저온기의 재배를 통하여 어린잎 생육과 유전자원 별 적색소 발현을 검증 평가하여 안정적인 적색 강도를 보이는 고색도 자원을 최종 선발하였다. 아마란스의 엽 적색도는 모든 1차 선발 계통들에 있어서 고온기에 비해 저온기 재배 시 적색도 발현이 우수하였으며 2회의 재배를 통한 평균 적색도 발현 정도를 기준으로 IT199970 등 11종의 자원을 선발하였다. 이들 선발된 유전자원들에 대한 어린잎 생체중 및 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량 정보를 제시하였다. 이들 선발 종들은 5개의 아마란스 종에 속하였으며 엽 적색도 발현이 우수하여, 향후 적색 풍미를 더하는 어린잎 샐러드 채소의 소재로서 이용 가능할 것으로 판단된다.

This study examined the anti-inflammatory and whitening effects of Amaranth (Amaranthus spp L.) seed extract. Amaranthus spp L. seeds were extracted using 70% ethanol and then fractionated sequentially with n-hexane, dichloromethan, ethyl acetate and butanol. For the study of anti-inflammatory activity in RAW 264.7 cells, EtOAc fraction of Amaranthus spp L. seeds significantly inhibited nitrogen oxide production as well as the protein level of iNOS. Furthermore, EtOAc fraction of Amaranthus spp L. seeds inhibited expression of TNF-α, PGE2 and the protein level of COX-2 in a dose-dependent manner. Inaddition, the tyrosinase inhibitory activities of the Amaranthus spp L. seed 70% ethanol extract and subfractions were also measured to see if these extracts can be used as an ingredient for whitening cosmetics. Tyrosinase is an oxidase that is a rate-limiting enzyme for controlling the production of melanin. Therefore, tyrosinase inhibitors have become increasingly important in cosmetics and medical products with regards to hyperpigmentation. EtOAc fraction of Amaranthus spp L. seeds showed mushroom tyrosinase inhibitory activity in a dose-dependent manner. This activity was more potent than that of a positive control cynandione A. These results suggest that Amaranthus spp L. seeds may be a valuable natural ingredient for the food and cosmetics industries.

Background : Amaranthus is a cosmopolitan genus of annual or short-lived perennial plants. Some amaranth species are cultivated as leaf vegetables, pseudocereals, and ornamental plants. Most of the species from Amaranthus are summer annual weeds and are commonly referred to as pigweed. Approximately 60 species are recognized, with inflorescences and foliage ranging from purple and red to green or gold. Members of this genus share many characteristics and uses with members of the closely related genus Celosia. Amaranthus shows a wide variety of morphological diversity among and even within certain species. This study was conducted to evaluate the growth characteristics and grain yield of Amaranthus under subalpine area(altitude 510m) Methods and Results : Six resources(GR-1∼6) were tested in this experiment. Its seedlings were sown at 21. March. and raised for 27 days in nursery bed. The days after sowing for emerging 80% seedlings was 14∼18 days and No. of leaves was 4.5∼5.2 ea./plant. Plant height of GR-4 was highest at 15.2㎝ in nursery period. These seedlings transplanted at 19. April in the planting density of 80×30㎝. The range of heading date was 25. May∼7. June. GR-1, 2 showed more early heading at 25. May but heading date of GR-6 was 7. June. The Flowering date of Amaranthus cultivated in subalpine area was 20∼28. June. Plant height at flowering time of GR-4 was significantly high at 152.7㎝ comparison with 95.2㎝ of GR-1 but No. of branches in GR-4 was lowest at 7.5 ea/plant. The length of ears was shortest 28.8 ㎝ in GR-5 compared 41.0㎝ of GR-4. Grain yield of Amaranthus harvested at 8. July showed significantly difference according to gene resources and the highest yield of grain was 556.8㎏ in GR-1 Conclusion : The growth and ripening characteristics of Amaranthus tricolor showed many difference under subalpine cultivation according to gene resources. The predictable grain yield of Amaranthus under subalpine cultivation was 240.0∼556.8㎏/10a according to gene resources and their cultivation period demanded 80 days.

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.

We investigated the expression patterns of a granule-bound starch synthase I (GBSSI = Waxy) gene at different developmental stages of storage and non-storage organs in Amaranthus cruentus. GBSSI transcripts were strongly expressed in the middle and mid-late stages of seed development and thereafter expression decreased. In addition, this gene was expressed in all non-storage organs tested (the leaf, stem, petiole and root) and showed a tendency to increase during plant development. Therefore, our results indicate that the amaranth GBSSI gene exhibits late expression in the perisperm, and that it is expressed in both storage and non-storage tissues. We also investigated the genetic diversity of GBSSI among 37 strains of amaranth grains originating from New World. A comparison of the GBSSI coding sequence revealed an extremely high level of sequence conservation, and a single nucleotide polymorphism between the sequences of non-waxy (Type I) and waxy (Type II) phenotypes was detected. This indicates that a G–T polymorphism in exon 10 (a nonsense mutation) was a unique event in the evolution of the GBSSI gene in amaranth grains.