Anthocyanins, a class of flavonoids, are natural water-soluble pigments, which are mainly found in vegetables and fruits. Anthocyanins have attractive pharmacological activities, such as anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-cancer, and anti-diabetic. The purpose of this study was to investigate the protective effects of anthocyanins-rich fraction (ANF) from Korean purple sweet potato variety, "Shinjami", against hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative stress. In our results, pre-treatment of HepG2 cells with ANF (10μg/mL) significantly prevented cell death and maintained cell integrity, following exposure to 0.9 mM hydrogen peroxide. The H2O2-dependent production of intracellular ROS was also significantly decreased by pre-treatment with ANF (6 h, 10μg/mL). In addition, ANF increased the mRNA levels of antioxidant enzymes, catalase and glutathione level in H2O2-treated HepG2 cells. These results indicated that ANF protected HepG2 cells against H2O2-induced oxidative stress by inducing protective system.

고구마 바이러스 무병묘 재배에 따른 세대 간 수량변 이를 구명하기 위하여, ‘안노베니’, ‘연황미’, ‘맛나미’ 등 3품종의 무병묘 세대(TC0, TC2, TC3) 삽수를 75×25cm 로 정식하여 흑색비닐로 멀칭재배하였다. 정식 30일째 줄기신장은 대조구인 농가묘보다 무병묘 세대에서 유의 한 증가를 보였으며, TC0에서 가장 왕성하였다. 120일째 수확기 생육은 줄기길이, 원줄기 마디수와 곁가지수는 농가묘보다 무병묘 세대에서 높았으나, 통계적 유의성은 없었다. 무병묘 세대의 지상부 생체중이 농가묘보다 유의하게 증가하였으나, 무병묘 세대간 그리고 품종간에는 유의한 차이가 없었다. 주당괴근수와 평균괴근중은 농가 묘보다 TC0와 TC1 세대에서 유의한 증가를 보였으나, TC2 세대에서는 농가묘와 차이가 없었다. 무병묘 세대의 주당괴근중은 농가묘보다 유의하게 증가하였고, 무병묘 세대간에는 TC0에서 가장 높았다. 무병묘 세대의 평균 상저수량, 상저비율과 소형 고구마(40-200g) 비율도 농가묘보다 유의한 증가를 보였다. 300g 이상 괴근비율은 TC0 세대에서 가장 낮았다. TC2 세대의 상저수량은 TC0 세대보다 유의하게 낮았고, 농가묘와도 유의한 차이가 없었다. 품종간 상저수량은 ‘맛나미’에서 가장 높았으며, ‘안노베니’, ‘연황미’ 순이었다. 따라서 무병주의 수량과 품질 유지를 위해서 농가는 3년 주기로 교체하는 것이 필요하다. 다만 교체주기는 바이러스 재감염 정도에 따 라 2-3년 주기로 실시하는 것이 바람직할 것이다.

몇가지 LED 광질이 고구마 바이러스 무병묘의 생장과 포장생육 및 수량에 미치는 영향을 조사하였다. ‘신황미’, ‘연황미’, ‘맛나미’ 등 3품종의 바이러스 무병묘를 20일간 담액수경 재배하여, 자연광하에서 10일간 순화시켜 30cm 크기의 삽수를 75×25cm로 6월 10일 정식하여 흑색비닐로 멀칭재배하였다. LED 광질은 형광등(40W) 을 대조구로 하여 적색(660nm), 청색(460nm), 적+청 8:2 및 적+청 7:3 혼합광을 사용하였다. 묘소질은 적+청 (7:3) 혼합 LED에서 줄기신장, 줄기두께, 잎수 및 뿌리 발달 등이 양호하여 건묘육성에 가장 효과적이었다. 정식 30일후, 포장 생존율은 적:청(7:3) 혼합 LED에서 형광등과 적색 LED보다 유의하게 높았으며, 품종간 차이는 없었다. 줄기길이, 줄기두께, 마디수 등의 지상부 생육특성도 LED 광질 및 품종간에 유의한 차이가 없었다. 정식 120일후 지상부 생육특성에서도 줄기길이, 줄기두 께, 마디수, 곁가지수, 생체중 등에서 LED 광질에 따른 유의성은 인정되지 않았으며, 줄기길이, 마디수, 줄기두 께, 생체중 등에서 품종간에 유의한 차이를 보였다. 주 당평균중, 평균괴근중 및 수량 등은 LED 광질에 따른 차이가 없었으며, 품종간에는 유의한 차이를 보였다. 품종간 수량은 ‘맛나미’와 ‘연황미’에서 ‘신황미’보다 유의 하게 높았다.

고구마 경엽을 식품소재로 활용하기 위해 신황미, 하얀미, 스이오우를 수확시기(60, 90, 120일) 및 마디별(1~5, 6~10, 11~15마디)로 채취, 동결건조한 후 분쇄하여 L값과 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였다. 그 결과, 신황미는 하얀미, 스이오우에 비해 높은 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냈으며, 이는 재배기간이 길수록 정상의 순에 가까울수록 높았다. 90일 동안 재배한 후 1~10마디의 경엽을 채취, 2단계 열풍건조법으로 제조한 신황미, 하얀미, 스이오우 경엽 분말의 총 아미노산 함량은 각각 2,469, 3,384, 2,531 mg/100 g, 총 무기물 함량은 각 7.23, 6.54, 7.11 g/100 g, 총당은 각 11.6, 12.8, 18.2 g/100 g, 비타민 E 함량은 3.04, 3.18, 1.52 mg/100 g이었다. 또한 총 폴리페놀 함량은 각각 5.03, 3.90, 4.02 mg/g, β-카로티노이드는 75.6, 71.6, 63.1 mg/g이었고, DPPH 라디칼 소거 활성(EC50)은 각각 0.29, 0.36, 0.33 mg, ABTS 라디칼 소거 활성(EC50)은 0.12, 0.15, 0.11 mg으로 시금치보다 2배 이상 강한 활성을 나타내었다.

우수한 고구마 종순 생산을 위해 식물생장조절제인 BA, kinetin, 2,4-D를 농도별 조합한 처리용액에서 고구마를 생육시켰다. 연구의 결과, 고구마 종순의 초장 길이는 BA 3 mg·L-1 처리구에서 53.5 cm로 가장 길었고, 2,4-D 1 mg·L-1 처리구에서 9.00 cm로 가장 짧았다. 고구마 종순의 절수는 BA 3mg·L-1 처리구에서 20개로 가장 많았고, 2,4-D 1 mg·L-1 처리구에서 9개로 가장 적었다. 고구마 종순 5엽의 크기는 2,4-D가 첨가된 모든 처리구들에서 대조구보다 작았지만, 엽의 길이는 kinetin 1mg·L-1에서 6.00 cm로 다른 처리구보다 길이가 길었고, 엽의 넓이는 kinetin 2 mg·L-1처리구에서 대조구와 비슷한 수준을 보였다. 고구마 종순의 첫 번째, 세 번째, 다섯 번째 절간들의 직경을 측정했을 때, 첫 번째 절간에서는 BA 2 mg·L-1 처리구와 BA 2 mg·L-1과 2,4-D 1 mg·L-1이 첨가된 혼용처리구에서 2.4 mm로 가장 두꺼웠고, 세 번째와 다섯 번째 절간들에서는 BA 1 mg·L-1 처리구에서 각각 3.72 mm, 4.32 mm로 가장 두꺼웠다. 따라서 시토키닌류의 식물생장조절제인 BA를 처리했을 때 고구마 종순 생육이 비교적 우수한 것을 확인할 수 있었다.

The quality and characteristics of purple sweet potato sponge cake were studied with the addition of different proportions of purple sweet potato powder depending on storage period The pHs, heights, and weights of doughs were in the ranges of 6.3~6.5, 4.8~4.4 cm and 397~418 g, respectively. The sponge cake groups with the addition of different proportions of purple sweet potato powder showed significantly different characteristics in hardness, adhesiveness, cohesiveness, gumminess, and chewiness, according to texture profile analysis. The difference in colors of sponge cakes with addition with purple sweet potato revealed that L-value and b-value were significantly reduced but a-value especially increased according to the density. Using scanning electron microscopy (SEM), it was confirmed that the stoma size of purple sweet potato sponge cake become smaller and the stoma wall became thicker in proportion to the contents of purple sweet potato powder, which could result in an increased level of water content after a long period pf storage. According with the observations, water content remarkably increased after 4~6 days of storage and the ability to keep water content seemed to contribute to extention the shef-life of sponge cakes. In sensory evaluation, sponge cakes with high contents of purple sweet potato were preferred and cakes with the addition of 25% and 30% purple sweet potato powder was most preferred. It was expected that the shelf-life of purple sweet potato sponge cake was 4 days under the normal temperature.

헤미셀룰레이즈를 0.005%, 0.010%, 0.015%, 0.020%를 첨가한 자색고구마 제조한 식빵의 품질 특성과 관능검사를 실시하였다. 반죽의 pH와 총 산도는 시료들 간에 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 발효 시간에 따른 발효 팽창력은 발효시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 헤미셀룰레이즈 첨가량에 따른 발효 팽창력은 45분과 60분에서는 헤미셀룰레이즈 0.015% 첨가군이 가장 높았으며, 대조군이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적인 차이가 없었으며(p<0.05), 총 산도는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 수분 함량은 시료들 간에 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 명도는 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적으로 낮았고(p<0.05), 적색도는 0.005% 첨가군을 제외하고, 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 황색도는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 다소 높았다(p<0.05). 견고성과 부서짐성은 헤미셀룰레이즈 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 복원성은 0.005% 첨가군을 제외하고, 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 소비자 기호도 검사는 색과 부드러움은 실험군들 간에 유의적인 차이를 나타내지 않았고(p<0.05), 향미는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 종합적인 기호도는 헤미셀룰레이즈 0.010% 첨가군이 5.67로 가장 높은 값을 나타냈다. 이상의 실험에서 헤미셀룰레이즈 0.010% 첨가가 자색고구마 식빵의 부피를 개선하는데 최적 첨가량으로 확인되었다.

고구마 칩의 최적 제조 조건 확립과 적합품종을 선정하기 위하여 신자미, 주황미 및 하얀미를 시료로 세절 두께(1~3㎜), 침지 당액 농도(15~30%), 데치기 시간(15~60 sec), 굽기온도(110~140℃) 및 굽기 시간(23~31 min)을 달리하여 칩을 제조하고, 각 조건별 관능평가와 파괴강도를 측정하였다. 품종 별 최적 제조 조건은 신자미는 각각 1 ㎜, 20%, 45 sec, 120℃ 및 31 min이었으며, 주황미는 1 ㎜, 25%, 45 sec, 130℃ 및 29min이었고, 하얀미는 1 ㎜, 25%, 30 sec, 130℃ 및 27 min이었다. 칩 제조 후 유리당 함량은 증가하였으며, maltose는 원료에서 검출되지 않았으나, 칩에서 3.85~13.50% 범위에서 증가하였고, sucrose 함량은 10.31~20.67% 범위에서 25.24~34.06% 범위로 칩 제조 시 증가하였다. 칩의 관능특성에 영향을 미치는 요인은 fructose, maltose, sucrose 함량, b-value 및 failurestress로 나타났다. 이러한 결과는 칩의 제조 시 적합한 품종의 선택과 품종에 따른 최적 제조 조건의 설정이 필요할 것으로 판단되며, 주황미가 칩의 제조에 가장 적합한 것으로 판단되었다.

가공식품의 원료로 널리 사용되고 있는 옥수수, 감자, 고구마 전분에 멥쌀 및 찹쌀로부터 분리한 전분을 일부(10-30%) 대체하여 신속점도측정기(RVA)로 호화특성을 조사하였다. 쌀 전분은 호화개시온도가 옥수수, 감자, 고구마전분에 비해 낮았고 페이스트 점도가 타 전분에 비해 낮은 경향이었다. 멥쌀 전분의 호화개시온도는 찹쌀 전분에 비해높았으며 최고점도, breakdown이 보다 높게 나타났다. 옥수수 전분에 멥쌀 및 찹쌀 전분을 10-30% 대체하여 RVA 호화양상을 측정한 결과 쌀 전분의 첨가는 RVA 최고점도, trough 점도를 증가시켰으나 최종점도에는 큰 증가세를 보이지 않아 setback은 다소 감소하는 경향이었다. 찰옥수수 전분에 쌀 전분의 첨가는 옥수수 전분과는 달리 RVA 최고점도를 감소시켰으며 최종점도는 증가세를 나타내 setback이 증가하는 것으로 나타났다. 감자 전분에 쌀 전분의 첨가는 최고점도, trough 점도, 최종점도를 다소 감소시켰으나 여전히 높은 점도를 유지하는 것으로 나타났으며setback 역시 여전히 낮게 유지됨을 보여주었다. 고구마 전분에 쌀 전분의 첨가는 전분 paste의 최고점도, trough, 최종점도가 감소하는 결과를 초래하였다. 밀가루에 쌀 전분을 대체시에 멥쌀 전분은 밀가루의 페이스트 점도를 증가시키는 반면에 찹쌀 전분은 전반적으로 점도를 감소시키는 것으로 나타났다.

This study was performed to investigate the qualities of jelly supplemented with purple sweet potato (C:0 g, P1:1 g, P3:3 g, P5:5 g, P7:7 g). The pH decreased (acidity increased) with the addition of purple sweet potato powder (p<0.01). The sugar content of the jelly also significantly increased when purple sweet potato was added. The DPPH radical scavenging activities of jelly increased as the addition of purple sweet potato increased. As the content of purple sweet potato increased, the L and b values decreased and the "a value" increased. In terms of textural characteristics, the addition of purple sweet potato increased hardness and springiness, while it decreased the cohesiveness. The results of the sensory evaluation showed that the appearance, flavor, taste, texture, and overall acceptability gave the highest score for jelly containing 5 g of purple sweet potato (P5).

경기지역에서 담배가루이의 발생 및 약제반응을 조사하였다. 담배가루이는 13개 시군에서 발생되었으며, 유전자(16S rRNA, MtCOI) 분석결과, 고양시 일부지역은 biotype B와 Q가 혼재되었으나, 그 밖의 지역에서 2005부터 국내 발생이 보고되었던 biotype Q로 나타났다. 채집곤충 및 기주식물의 total DNA에 대해 PCR을 통한 염기서열 분석과 southern hybridization 분석 결과 모든 지역에서 Tomato Yellow Leaf Curl Virus(TYLCV)는 검출되지 않았다. 5개 지역에서 채집한 6 개체군의 담배가루이를 실내사육하면서 유묘검정법으로 성충에 대한 살충제 감수성을 검정한 결과, 지역별로 다소 차이는 있었지만 네오니코티노이드계 약제의 경우 biotype B에게 높은 살충활성을 나타낸 반면 biotype Q에게는 상대적으로 낮은 살충활성을 나타내었다.

This study examined the manufacturing characteristics of sweet potato doenjang in order to gain a more efficient use of the sweet potato. Sweet potato(Sinwhangmi, Sinjami) koji(mixed sweet potato paste and soybean powder in a ratio of 1:1) was cultured with Aspergillus oryzae KCCM 11372 at 35℃ for 48 h. Sweet potato doenjang was fermented for 60 days using a sweet potato koji(20%, 45%) and steamed soybean(70%, 45%), with salt accounting for 10%. The glutamic acid content was determined to be much higher in sweet potato doenjang using Sinwhangmi koji(45%) and steamed soybean (45%), than that of general doenjang. The DPPH radical scavenging activity has the largest EC₅₀(0.9 ㎎) in sweet potato doenjang using Sinjami potatoes 45%. Sensory evaluation indicated a good preference for sweet potato doenjang using Sinwhangmi(45%) and steamed soybean(45%).

This study was performed to analyze the effects of ultra fine pulverization (UFP) on the physicochemical properties of sweet potato starch (SPS). The average diameter and specific surface area of the SPS was decreased from 22.94 to 10.25 μm and from 0.879 to 1.909 m2/g throughout UFP, respectively, and the damaged starch content was increased from 13.7 to 99.2%. The pulverized sweet potato starch (PSPS) had higher swelling power, solubility, and transmittance values than the SPS. X-ray diffractograms revealed that the SPS had a C-type pattern, which disappeared in PSPS. The rapid visco analysis (RVA) characteristics, peak viscosity, break down, and set back of SPS ceased to exist in PSPS. According to differential scanning calorimetry (DSC) curves, the peak temperature (Tp) and gelatinization enthalpy (ΔE) of SPS were 71.95oC and 10.40 J/g, respectively, while these remained undetected in PSPS. The enzymatic digestibilities of SPS and PSPS were 61.7 and 84.7%, respectively.

The green peach aphid(Myzus persicae) and sweet-potato whitefly(Bemisia tabaci) biotype Q are serious pests in hot pepper and cucumber. To optimize the formulation type of Clothianidin 1.8% granule, coated and extruded granule formulation types were tested against green peach aphid in hot pepper and sweetpotato whitefly in cucumber. Clothianidin 1.8% granules were incorporated in soil before transplant of hot pepper and cucumber. At recommend dose(540g ai/ha), the efficacy of Clothianidin 1.8% coated and extruded granules were 83.3% and 94.4% and continued until 50 days and 70 days against green peach aphid, respectively. Against sweet-potato whitefly, the efficacy of Clothianidin 1.8% coated and extruded granules were 65.7% and 96.3% at 32 days in cucumber, respectively. Clothianidin 1.8% extruded granule was safe on crops (hot pepper, cucumber, melon, cabbage etc.) at 540g ai/ha (recommend dose) and 1080g ai/ha. The results suggested that Clothianidin 1.8% extruded granule is promising as a best insecticide against green peach aphid and sweet-potato whitefly, because of the high efficacy and low phytotoxicity.

As an attempt to develop a value-added food product, purple sweet potato powder was added in a model system of steamed bread as a healthy food ingredient and physicochemical properties such as moisture content, specific volume, spread ratio, color, texture as well as consumer preferences on the attributes such as uniformity, color, flavor, elasticity, chewiness, taste, and overall preference were evaluated. Moisture content ranged from 44.16 to 44.55% (wet basis) and appeared independent on the level of purple sweet potato (PSP) powder incorporation. As a result of the addition of PSP powder, the specific volume of steamed bread decreased from 3.22 to 2.55 mL/g, and value of 4.5% sample was significantly lower than other samples (p<0.05). On the other hand, spread ratio ranged from 2.01 to 2.53, and appeared to decrease as the PSP powder concentration increased (p<0.05), indicating a significant improvement. Lightness (L*) decreased significantly as the PSP powder content increased (p<0.05) for both dough and skin of the steamed bread. In addition, an increasing trend in redness (a*-value) and a decreasing trend in yellowness (b*-value) were noticed. Firmness increased significantly with the addition of PSP powder regardless of concentration (p <0.05); however, firmness was not significantly different among samples containing 1.5-4.5% PSP powder (p>0.05). Consumer acceptance test indicated that incorporation of 3% PSP powder in the formulation of steamed breads would be recommended.

The colored sweet potato, particularly purple sweet potato, has been well known to contain anthocyanins abundantly. This study was conducted to examine the antioxidant properties of purple sweet potato. The chopped purple sweet potato was extracted 2 times with water or acetone for 18 hours at . The antioxidative potential of each solvent extract was assessed by DPPH free radical scavenging activity assay, FRAP assay, and total phenolic contents. The results showed that both extracts had not only high DPPH free radical scavenging activity but had high level of total phenolic compounds. Furthermore, both solvent extracts were found to have antioxidative effects in human colon cancer cells (HCT 116, HT 29) in DCFDA assay. The notable antioxidant activity of purple sweet potato suggests its significant health benefit and deserves further study to develop into functional food ingredient.

백설기 원료인 쌀가루에 당 및 식이섬유의 함량이 높은 것으로 알려진 고구마가루를 5, 15, 25%(w/w, dry-weight basis) 비율로 첨가하여 원료 및 제품에서 나타나는 이화학적 품질과 제품의 관능특성, 및 저장성을 관찰하였다. 쌀가루에 대한 고구마가루 첨가량이 증가할수록 제품의 수분결합력, 팽윤도가 증가하였으며 외관에 있어서 적색도 및 황색도가 증가한 반면 전체적인 외관은 다소 어두워졌다. DSC(Differential Scanning Calorimeter)에 의한 열적특성의 분석결과 고구마가루의 H는 28.1 J/g으로서 19.1 J/g인 쌀가루에 비해 2배 정도로 높아 호화경향이 낮은 것으로 조사되었다. DSC thermogram에 나타난 전분의 노화도 경향은 고구마가루 첨가량이 증가할수록 감소하여 고구마가루 첨가량에 비례한 제품의 노화억제효과가 확인되었다. 제품의 경도, 응집성, 탄력성, 씹힘성 등은 고구마가루 첨가에 따라 감소하였으며 또한 경도증가율이 낮아져 고구마가루의 노화지연 효과가 확인되었다. 백설기 내의 고구마가루 첨가는 상대적으로 낮은 저장온도에서 제품의 경도증가를 억제하는 경향이 있었다. 그러나 제품의 경도변화의 폭은 저장온도 보다 고구마가루 첨가의 영향을 더 많이 받는 것을 알 수 있었다. 미생물적 특성에 있어서 제품을 실온에서 3일간 저장 시 고구마가루 첨가량에 따라 총 미생물수가 미첨가구에 비해 최고 1/10정도까지 낮게 유지되었다. 제품의 외관과 색을 제외한 전반적 기호특성은 고구마가루 첨가에 따라 향상되었으며 특히 15% 첨가구가 가장 좋은 평가를 받았다.

자색고구마 추출물의 항산화 효과와 산화적 스트레스로 유도된 PC12 신경세포에 대한 보호효과에 대하여 연구하 였다. 자색고구마 추출물의 총 페놀함량은 44.25 mg/g, monomeric anthocyanin 함량은 2,394 mg/L로 나타났 다. 자색고구마 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-(3-ethylben-zthiazoline- 6-sulfonic acid) (ABTS) radical 소거활성, ferric reducing/antioxidant power (FRAP) 및 환원력은 농도 의존 적으로 항산화 활성이 증가하였다. MTT {3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)- 2,5-diphenyl-tetrazoliumbromide} reduction assay를 이용하여 자색고구마 추출물의 신경세포 보호효과를 측정한 결과, 세포 생존율이 두드러지게 증가하는 것으로 나타났다. 산화적 스트레스는 신경세포막 손상 정도를 증가시키기 때문에 lactate dehydrogenase (LDH) release assay와 neutral red uptake assay를 이용하여 세포막 손상 보호효과를 조사한 결과 자색고구마 추출물 처리구는 대조구에 비하여 산화적 스트레스로 유도된 세포막 손상 보호효과가 농도 의존적으로 나타났다. 따라서 자색고구마 추출물은 천연 항산화 소재 및 알츠하이머성 치매와 같은 신경퇴행성 질환의 예방 소재로서의 활용 가능성이 기대된다.