Deformed wing virus(DWV) is one of infectious disease of honey bee that is caused to wings of immature or mutation and death at last. In this study 4 kinds of polyprotein of DWV are compared and then selected 2 kinds of polyprotein, RNA-dependent RNA polymerase(RdRP) and peptidase C3G, which has relatively higher homology than others. Analysis of both RdRP region and peptidase C3G of DWV deposited in Genbank of NCBI showed 99~100% and 95~97% of homology on genomic level, respectively whereas analysis of CRPV-capsid and RNA helicase showed 86~98% and 89~98% of homology, repectively. According to the result of gene analysis, two kinds of polyprotein are constructed and analyzed the homology, resulting in RdRP and Peptidase -C3G showed about 96% and 97% of homology, respectively. It indicated that both region is able to use for generation of specific antibody for the diagnosis of Deformed Wing Virus (DWV).

‘Neugeunsuperjami’, a late maturing and blackish purple pigmented rice cultivar, was developed from a cross between Gumjeongbyeo and Hwaseonchalbyeo. During selected by pedigree breeding method until F8 generation, a promising line, SR28757-22-2-4-2-1-1-2-B, was selected and advanced by late maturing and content of Cyanidin 3-glucoside. Advance line designated as the name of ‘KNOU 13’. This variety headed on August 28, 140 days to heading after sowing. The culm length and the panicle length of ‘Neugeunsuperjami’ was 91.0 cm and 20.0 cm, respectively. The number of panicle per hill was 10.5 and the number of grain per panicle was 88.6. The dehulling recovery of ‘Neugeunsuperjami’ was about 80.5% and 1,000-grain weight was about 19.7 g, heavier than that of ‘Heugjinju’. ‘Neugeunsuperjami’ has 3~5 times higher Cyanidin-3-glucoside(C3G) content compared with ‘Heugjinju’.

‘Pareunsuperjami’, a early maturing and blackish purple pigmented rice cultivar, was developed from a cross between Heugjinju and Suwon 425. During selected by pedigree breeding method until F8 generation, a promising line, C3GM(CG2-2-70-1-1-3-2-B), was selected and advanced by early maturing and contents of cyanidin 3-glucoside. Advance line designated as the name of 'KNOU 3'. This variety headed on July. 30, 115 days to heading after sowing. The culm length and the panicle length of 'Pareunsuperjami' was 63.5cm and 21.3cm, respectively. The number of panicle per hill was 9.4 and the number of grain per panicles was 98.0. The ratio of fertility of ' Pareunsuperjami’ was about 80.5% and 1,000-grain weight was about 18.8 g, heavier than that of ‘Heugjinju’. ' Pareunsuperjami ' has 3~4 times higher Cyanidine-3-glucoside(C3G) contents compared with ‘Heugjinju’.

전통적인 교배육종을 통하여 천연색소(C3G) 함량을 높인 ‘슈퍼자미2호’(흑진주벼/수원 425호//대립벼 1호) 품종의 작물학적 특성과 품질특성을 조사 분석한 중부평야지에서 평균 출수기는 8월 30일로 만생종이며, 간장은 106 cm 정도이며 임실률은 82.0%였다. 또한 현미천립중은 30.1 g 정도로 ‘슈퍼자미’(26.2g)보다 무거운 품종이다. ‘슈퍼자미2호’ 품종의 현미 장폭비는 2.08의 장원형으로 흑진주벼에 비해 길이와 폭이 12%, 26%로 증가된 대립종이다. 미량원소 중 K, Ca 함량은 ‘흑진주벼’에 비해 낮았고, 단백질, 회분 함량도 낮게, 열량, 지방, 탄수화물 함량은 비슷한 수준으로 나타났다. ‘슈퍼자미2호’ 품종의 C3G 색소함량은 2013년에는 1,782 mg(100 g 종자), 2014년에는 1,980 mg(100 g 종자)으로서 ‘슈퍼자미’ 보다는 다소 낮았으나 ‘흑진주벼’ 보다는 9배 이상 높았다.

흑진주벼 보다 C3G(Cyanidin-3-glucoside) 함량이 높고 아토피억제효과 및 항당뇨 효과가 있는 슈퍼자미(국립종자원 품종등록 : 제4151호, 2012. 10. 17)에 대한 이화학적 특성을 밝혀 기능성 쌀 이용 기초자료를 확립하고, 기존의 쌀과의 차이점을 밝히고자 수행하였다. 슈퍼자미 품종의 조단백질ㆍ조지방은 AOAC방법, 아밀로오스 함량은 Juliano법, 쌀가루의 물결합능력은 Medcalf & Gilles 법, 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 방법, 전자공여능은 DPPH의 환원성을 이용하여 UV/Visible spectrophoto mether로 측정하였다. 슈퍼자미의 단백질 함량은 기존의 유색미보다 낮아서 취반을 하였을 때 식미를 크게 저하하지 않을 것이라 사료된다. 아밀로오스 함량이 낮아 일반미와 혼합하여 밥을 지었을 때보다 부피 증가가 작고, 끈기가 많으며, 식미가 좋을 것이라고 생각된다. 물결합능력은 흑진주 > 슈퍼자미 > 일품 순이다. 일반계 쌀인 일품에 비해 흑진주와 슈퍼자미의 총 폴리페놀 함량이 1.2배 높은 것으로 나타났고 흑진주보다 슈퍼자미의 함량이 유의적으로 높았다. 흑진주보다 슈퍼자미의 DPPH 라디컬소거능이 높은 것으로 나타나 슈퍼자미가 강한 항산화 활성 능력을 가진 것으로 평가되었다.

흑자색 현미의 기능성 천연색소 C3G 함량을 증대시키고 영양가치가 우수한 거대배 특성을 결합한 큰눈자미(국립종자원 품종등록 : 제4152호, 2012. 10. 17)의 이화학적 특성을 밝혀 기능성 식품소재로서의 활용 가치를 확대하기 위해 수행하였다. 종피의 C3G 함량은 C3G 간이검량법으로 분석하였다(Ryu et al., 1998). 열량 및 탄수화물 함량은 식품공전 계산법으로 분석하였고, 지방 함량은 식품공전 에테르추출법, 회분함량은 식품공전 회분시험법으로 분석하였다(Food code, 2000). 단백질은 Kjedahl법으로, 양이온 함량은 ICP-AES측정법으로 측정하였다. 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 현미천립중은 18.9g 정도이고, 장폭비는 2.14로 중원형이며, 현미에서 쌀눈의 비율이 8.2% 수준으로 흑진주벼의 2.5배 정도이며, 현미 1립 기준 쌀눈의 무게가 흑진주벼의 2.8배 수준인 거대배아미 품종이다. 현미의 지방함량과 Lysine 함량이 흑진주벼 보다 높고, 종피의 안토시아닌 주색소인 C3G 함량이 흑진주벼에 비해 2배 정도 높은 품종으로 건강기능성 소재로서 활용가치가 높을 것으로 기대된다.

흑진주벼에 비해 천연색소 C3G(Cyanidin-3-glucoside)가 3.8배 이상 높으며 종실의 크기가 1.7배 큰 대립자미(국립종자원 품종등록 : 제4150호, 2012. 10. 17)의 이화학적 특성을 밝혀 기능성 쌀 이용의 기초자료를 확립하고, 기존의 쌀과의 차이점을 밝히고자 수행하였다. 일반성분 분석은 AOAC법, 쌀 배유의 단백질 함량은 Foss Tecator로 측정하였다. 유색미 70% 에탄올 추출물의 기능성 물질 분석은 Singleton(1965)의 방법, Jia 등(1999)의 방법을 수정하여 실험하였다. 일반성분의 경우 수분함량은 일품벼가 가장 높았고, 흑진주, 대립자미, 슈퍼자미 순이었고, 식미와 관계가 있는 조단백질과 조지방함량은 흑진주벼보다 낮아 대립자미의 취반특성이 우수한 것으로 평가되었다. 아밀로스 함량은 밥의 부피와 끈기, 노화지연에 관계가 있는데, 대립자미가 낮아 기존의 유색미보다 취반특성이 좋은 것으로 확인되었다. 대립자미의 1,000립중은 28.1g으로 흑진주벼보다 1.7배, 천연색소 C3G 함량은 3.8배 높은 특징을 가진 품종으로 항산화 생리활성을 가지는 총 폴리페놀 함량과 전자공여능을 측정한 결과 대립자미는 높은 생리기능성을 가진 품종으로 확인되었다. 슈퍼자미의 총 항상화력이 375.34 AEAC로 가장 높은 값을 나타내었으며 대립자미가 355.92, 흑진주가 274.58의 값을 나타내었다. Hydroxy radical 소거능과 SOD 유사활성 역시 다른 항산화 측정 결과와 유사하게 대립자미와 슈퍼자미에서 일반현미와 흑진주보다 유의적으로 높은 활성을 나타낸다. 유기 용매의 극성에 따른 슈퍼자미와 대립자미의 분획추출물의 DPPH 라디칼소거능은 비슷한 경향을 나타냈다.

다양한 기후 및 지역 적응을 위해 만생이면서 천립중이 무겁고, 종피의 C3G(Cyanidin-3-glucoside) 함량을 극대화시킨 슈퍼자미2호(국립종자원 품종등록 : 제5131호, 2014. 8. 26) 벼 품종의 작물학적 특성과 품질 특성을 규명하고, 이를 활용하여 기능성 소재 및 건강 기능성 식품을 위한 기초자료로 활용코자 수행하였다. 본 시험은 계통명 ‘KNOU 6호’를 2009 ～ 2011년까지 3년간 중부평야 2개 지역에서 보통기 보비재배를 하여 대조품종 흑진주, 슈퍼자미의 주요 농업형질과 종피색소 특성을 비교 검토하였다. 각 지역에서 공시 품종을 5월 2일에 파종하여 6월 4일에 이앙하였으며, 재식거리는 30 × 15cm로 주당 3본으로 하였다. 시비량 및 질소분시방법은 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다. 전통적인 교배육종을 통하여 천연색소(C3G) 함량을 높인 ‘슈퍼자미2호’(흑진주벼/수원425호//대립벼1호) 품종의 작물학적 특성과 품질특성을 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 중부평야지 평균출수기는 8월 30일로 만생종이며, 간장은 106cm 정도이며 임실률은 82.0%였다. 또한 현미천립중은 30.1g 정도로 슈퍼자미(26.2g)보다 무거운 품종이다. 2. ‘슈퍼자미2호’ 품종의 현미 장폭비는 2.08의 장원형으로 흑진주에 비해 길이와 폭이 12%, 26%로 증가되었다. 미량원소 중 K, Ca 함량은 흑진주에 비해 낮았고, 단백질ㆍ회분함량은 낮게, 열량ㆍ지방ㆍ탄수화물 함량은 비슷한 수준으로 나타났다. 3. ‘슈퍼자미2호’ 품종의 C3G 색소함량은 2013년에는 1,782mg(100g 종자), 2014년에는 1,980mg(100g 종자)으로서 슈퍼자미 보다는 다소 낮았으나 흑진주 보다는 9배 이상 높았다.

국민경제와 삶의 질 향상에 따른 국민들의 건강에 대한 관심에 부응하여 유색미 품종들에 대하여 본격적으로 연구가 진행되고 있는 중이다. 그러나 이들 유색미에 함유된 생리활성물질들은 재배환경에 따라 변이가 크기 때문에 재배기술의 개선이 요구된다. 한국방송통신대학교 농학과에서 개발한 유색미 벼품종 슈퍼자미를 실험품종으로 2013년과 2014년도에 등숙기 별로 시료를 채취하여 출수 후 등숙기 적산온도에 따른 수량성과 C3G함량 등을 검토하였다. 2013년의 적산온도와 일조시간의 합은 3,511℃와 1,304시간, 2014년은 3,362℃와 1,241시간으로, 두 실험년도 간에는 적산온도와 일조시간의 합에서 차이가 컸다. 평균기온, 최고기온, 최저기온은 2013년이 2014년에 비하여 생육기간 전반에 걸쳐 높았다. 일조시간은 2014년이 2013년보다 약 104시간이 적었다. 또한 강수량은 2013년과 2014년의 우기가 집중된 7～9월의 강수량은 599.3mm와 601.7mm를 기록하여 비슷하였으며, 8～9월의 강수량은 2014년이 많았다. 벼의 생육단계별 기상특징을 보면 2013년의 평균기온은 감수분열기와 개화기 사이가 2014년에 비해 높은 온도로 경과한 특징을 보였으며, 일조시간은 감수분열기와 개화기에는 2013년이 2014년에 비하여 길었고, 등숙기에는 2013년이 2014년에 비하여 짧아 생육단계별로 차이가 컸다. 2014년이 2013년보다 천연색소 C3G함량이 높게 나타났다. 2014년의 등숙기는 2013년보다 일평균기온이 1.4～1.6℃ 저온에 경과하였고, 일조시간의 경우 2013년의 283시간, 2014년이 335시간으로 2014년이 52시간 길었으며, 일교차는 2013년이 10.4℃, 2014년이 11.3℃로 2014년의 일교차가 크게 나타난 결과로 판단되었다. 종합적으로, 2013년의 적정 수확시기는 현미수량과 C3G함량, 등숙률 등을 감안할 시 출수 후 35～40일이 경과한 등숙기 적산온도가 803.7～893.1℃인 때가 적당한 것으로 판단되며, 2014년의 적정 수확시기는 출수 후 39～44일이 경과한 등숙기 적산온도가 835.3～919.32℃인 때가 적당한 것으로 판단되었다. 기능성 쌀 슈퍼자미는 출수 후 35일에서 44일경이 생리적 성숙시기로 평가되었다.

Anthocyanins are the largest group of water-soluble pigments in the plant kingdom. They are widely distributed in the human diet through crops, beans, fruits, vegetables and red wine. The specific health effects that anthocyanins might have in vivo are not known, although there are several possibilities related to obesity, cardiovascular disease, and cancer. In this study we used human subcutaneous adipose mesenchymal stem cells (hADSC) and mouse subcutaneous adipose mesenchymal stem cells (mADSC) to evaluate the effects of anthocyanins. And we examined the effect of cell activity and adipocyte differentiation by Cyanidin-3-O-glucoside (C3G), Delphinidin-3-ß-D-glucoside (D3G) that are among the anthocyanin family and black soybean extract. Using MTT assay method, we tested cellular metabolic activity. In mADSC, cell activity is significantly decreased by C3G and D3G (50 uM, 100 uM, and 200 uM), and black soybean extract (100 ug/ml and 200 ug/ml). In hADSC, cell activity is significantly decreased only by C3G (50 uM, 100 uM and 200 uM) unlike in mADSC. Cell activity is significantly increased of 100 uM D3G and black soybean extract (50 ug/ml, 100 ug/ml and 200 ug/ml). In mADSC, 50 uM C3G promoted differentiation into adipocyte but no effect in other concentration. D3G suppressed the differentiation of mADSC at 100 uM and 200 uM. 50 ug/ml black soybean extract promoted differentiation of mADSC, but 200 ug/ml black soybean extract suppressed differentiation. In hADSC, 50 uM, 100 uM and 200 uM C3G suppressed differentiation. 100 uM D3G promoted differentiation into adipocyte, but 200uM D3G suppressed it. Black soybean extract suppressed the differentiation into adipocyte at 50 ug/ml, 100 ug/ml and 200 ug/ml. These data showed that the responsibility to the C3G and D3G were different between hADSC and mADSC. Interestingly the responsibility to the black soybean extract was similar between hADSC and mADSC. Based on them, it is suggested that there are species-specificity to the cellular responsibility to the anthocyanins in subcutaneous ADSC.

‘대립자미벼’는 한국방송통신대학교 농학과에서 2009년도에 육성한 종실이 크고 C3G 함량이 높은 복합기능성 유색미 품종이다. 주요 특징으로 중부평야지 평균 출수기는 8월 18일로 중만생종이며, 간장은 80.6 cm 정도이고, 종피색이 흑자색인 유색메벼 품종이다. 현미 장폭비는 1.88로 단원형이고, 현미천립중은 27.9 g으로 무거운 대립 품종이다. 종피의 안토시아닌 주색소인 C3G (Cyanidin 3-glucoside) 함량이 ‘흑진주벼’ 보다 3.6배 높은 품종으로 건강기능성 소재 및 가공용으로 활용가치가 높은 것으로 기대된다. 중부평야지역 보통기 보비재배 2개소에서 평균 450 kg/10a 수준으로 ‘흑진주벼’ 대비 16% 증수 되었다.

‘큰눈자미벼’는 한국방송통신대학교 농학과에서 2009년도에 육성한 쌀눈이 크고, C3G 함량이 높은 복합기능성 유색미 품종을 개발하였다. ‘큰눈자미’의 중부평야지 평균 출수기는 8월 13일로 중생종이며, 간장은 87 cm 정도이고, 종피색이 흑자색인 유색메벼 품종이다. 현미천립중은 18.9 g 정도이고, 장폭비는 2.14로 중원형이며, 현미에서 쌀눈의 비율이 8.2% 수준으로 ‘흑진주벼’의 2.5배 정도이며, 현미 1립 기준 쌀눈의 무게가 ‘흑진주벼’의 2.8배 수준인 거대배아미 품종이다. 현미의 지방함량과 Lysine 함량이 ‘흑진주벼’ 보다 높고, 종피의 안토시아닌 주색소인 C3G 함량이 ‘흑진주벼’에 비해 2배 정도 높은 품종으로 건강 기능성 소재로서 활용가치가 높을 것으로 기대된다. 중부평야지역 보통기 보비재배 2개소에서 평균 410 kg/10a 수준으로 ‘흑진주벼’ 대비 5% 증수 되었다.

슈퍼자미'는 한국방송통신대학교 농학과에서 2009년도에 육성한 C3G 고함유 흑자색 품종으로 주요특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 중부평야지 평균 출수기는 8월 25일로 만생종이며, 간장은 75 cm 정도이고, 종피색이 흑자색인 유색메벼 품종이다. 2. 현미천립중은 26.2 g 정도이고, 장폭비는 1.87로 단원형이며, 종피는 흑자색으로 안토시아닌 주색소인 C3G 함량이 '흑진주벼'의 10배 수준으로 색택이 균일한 품종이다. 3. 중부평야지역

C3GHi 쌀 품종은 흑진주벼와 수원425호를 교배조합으로 하여 색소 성분인 cyanidine-3-glucoside(C3G)의 함량을 비약적으로 증대시킨 품종이다. C3GHi 벼품종을 활용하여 기능성 제품 및 소재로의 개발 가능성을 타진하기 위하여 본 연구에서는 C3GHi 벼품종의 항산화 활성 및 항당뇨 기능의 검증을 수행하였다. 1. C3GHi 벼품종의 항산화 활성을 비교 분석한 결과에서 C3GHi는 일반 벼 및 흑진주벼보다 매우 우수한 항산화 활성을 가진 것으로 나타났으며, 대표적 항산화 소재인 glutathione과 유사한 활성을 나타내었다. 2. C3GHi 벼품종의 혈당지수를 인체 시험을 통해서 산출한 결과에서도 일반 현미나 백미에 비해서 15%정도 낮은 혈당지수를 나타내 당뇨 환자들의 식사 대용식의 소재로서 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다. 3. db/db mice 모델 및 STZ를 통해 당뇨병을 유발한 동물 모델에서 C3GHi 쌀추출물 및 C3GHi쌀 현미의 동결건조 분말이 혈당 상승을 막고, 산화적 손상을 억제하는 것으로 나타났다. 4. 이상의 결과에서 C3GHi쌀은 낮은 혈당지수 및 항산화 활성, 항당뇨 활성 등을 보유하고 있어 이후 당뇨 환자용 기능성 식사 대용식 및 기능성 식품 원료로서의 개발 가능성이 높다고 판단된다.

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.

국내육성 흑자색미(흑진주벼, 흑남벼, C3GHi벼)와 일반미(일품벼, 추청벼, 동진벼) 품종의 메탄을 추출물을 대상으로 항산화 항혈전 항염증활성을 검토하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 0.4 mg/mL농도에서 C3GHi벼와 흑진주벼 추출물이 73.25%, 50.38%의 우수한 자유라디칼 소거능을 나타내었다. 2. 메탄올추출물의 혈액응고 저해활성을 측정한 결과, C3GHi 벼는 258.76%, 흑진주벼는 243.52%의 강한 트롬빈 저해활성을 보였다. 그러나 대조약물로 사용한 아스피린보다(398%) 약하게 나타났다. 3. 공시한 흑자색미와 일반미 품종들은 COX-1과 COX-2에 대한 활성이 나타나지 않았으나, C3GHi벼는 PD2에 대한 항염활성을 보였다. 4. H. pylori균에 의해서 나타나는 AGS cell line에 대한 독성을 조사한 결과 흑자색미 추출물은 250ug 과 500ug 처리군에서 모두 H. pylori균의 AGS cell line에 대한 부착을 억제하는 활성이 있는 것으로 판명되었으며 일반미 추출물은 H. pylori 균에 대한 저해작용은 없는 것으로 나타났다. 5. Zone assay에 의한 항균실험결과 흑자색미 추출물은 200ug/mL 의 농도에서 ATCC 43504 및 COO1 균주에 대해서 clear zone이 검출되어 항균활성이 있는 것으로 판명되었으나 SEO 균주에 대해서는 항균활성이 검출되지 않았다.