전통적인 교배육종을 통하여 총 폴리페놀 함량을 높인 슈퍼홍미(흑진주벼/수원 425호//대립벼 1호)벼 품종(품종출원 2015-339호)의 작물학적 특성과 품질특성을 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 슈퍼홍미벼 품종의 평균출수기는 9월 5일로 만생종이며, 간장은 94.7 cm 정도이며 임실률은 81.7%였다. 또한 현미천립 중은 26.8 g 정도로 슈퍼자미(26.2 g)보다 무거운 품종이다. 슈퍼홍미벼 품종은 다른 유색미 품종보다 기름함량과 단백질 함량이 낮았다. 그리고 불포화지방산인 올레산, 리놀레산 함량이 높았다. 공시 유색미품종의 필수아미노산 함량은 현미 100 g 당 슈퍼홍미 6695.13 mg, 슈퍼자미 6898.28 mg으로서 비슷하였으며, 필수아미노산 중에서 슈퍼홍미 품종은 tyrosin과 arginine은 높은 것으로 평가되었다. 슈퍼홍미벼 품종의 총 폴리페놀함량은 248.31 mg으로서 동진벼 보다 6배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 플라보노이드 함량은 동진벼 보다 8배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 슈퍼홍미의 hydroxy radical 소거능은 동진벼 보다 높은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 그러나 유색미 간의 hydroxy radical 소거능은 유의적인 차이는 보이지 않았다. 따라서, 슈퍼홍미는 식량으로서 뿐만 아니라 다양한 기능성 식품소재로서 높은 가치가 있는 것으로 기대된다.
전통적인 교배육종을 통하여 총 폴리페놀 함량을 높인 슈퍼홍미(흑진주벼/수원 425호//대립벼 1호)벼 품종(품종출원 2015-339호)의 작물학적 특성과 품질특성을 조사 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 슈퍼홍미벼 품종의 평균출수기는 9월 5일로 만생종이며, 간장은 94.7 cm 정도이며 임실률은 81.7%였다. 또한 현미천립 중은 26.8 g 정도로 슈퍼자미(26.2 g)보다 무거운 품종이다. 슈퍼홍미벼 품종은 다른 유색미 품종보다 기름함량과 단백질 함량이 낮았다. 그리고 불포화지방산인 올레산, 리놀레산 함량이 높았다. 공시 유색미품종의 필수아미노산 함량은 현미 100 g 당 슈퍼홍미 6695.13 mg, 슈퍼자미 6898.28 mg으로서 비슷하였으며, 필수아미노산 중에서 슈퍼홍미 품종은 tyrosin과 arginine은 높은 것으로 평가되었다. 슈퍼홍미벼 품종의 총 폴리페놀함량은 248.31 mg으로서 동진벼 보다 6배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 플라보노이드 함량은 동진벼 보다 8배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 슈퍼홍미의 hydroxy radical 소거능은 동진벼 보다 높은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 그러나 유색미 간의 hydroxy radical 소거능은 유의적인 차이는 보이지 않았다. 따라서, 슈퍼홍미는 식량으로서 뿐만 아니라 다양한 기능성 식품소재로서 높은 가치가 있는 것으로 기대된다.
'Superhongmi' is a new rice variety with reddish brown color developed from a crossing a high cyanidin 3-glucoside (C3G) content beeeds including Heugjinju and Suwon 425 and a big grain size breed such as Daeribbyeo. This variety heads on Sep. 5 and has 86.7 cm culm length. The fertility ratio of Su...
'Superhongmi' is a new rice variety with reddish brown color developed from a crossing a high cyanidin 3-glucoside (C3G) content beeeds including Heugjinju and Suwon 425 and a big grain size breed such as Daeribbyeo. This variety heads on Sep. 5 and has 86.7 cm culm length. The fertility ratio of Superhongmi was about 81.7% and weight of 1,000-grain was about 26.8 g. The 1,000 grain weight of Superhongmi was heavier than that of Superjami. The total essential amino acid content of Superhongmi was lower than those of others. However, Superhongmi was high in tyrosine and arginine. Total polyphenol content of Superhongmi was 2 times higher than that of Heugjinju and flavonoid content was 8 times higher than that of Dongjinbyeo. In addition, hydroxy radical scavenging activity of Superhongmi was significantly higher than that of Dongjinbyeo. However, significant differences were not found in the newly breed colored rice. These results suggest that Superhongmi variety has very high value as a source of various functional food as well as stable food.
'Superhongmi' is a new rice variety with reddish brown color developed from a crossing a high cyanidin 3-glucoside (C3G) content beeeds including Heugjinju and Suwon 425 and a big grain size breed such as Daeribbyeo. This variety heads on Sep. 5 and has 86.7 cm culm length. The fertility ratio of Superhongmi was about 81.7% and weight of 1,000-grain was about 26.8 g. The 1,000 grain weight of Superhongmi was heavier than that of Superjami. The total essential amino acid content of Superhongmi was lower than those of others. However, Superhongmi was high in tyrosine and arginine. Total polyphenol content of Superhongmi was 2 times higher than that of Heugjinju and flavonoid content was 8 times higher than that of Dongjinbyeo. In addition, hydroxy radical scavenging activity of Superhongmi was significantly higher than that of Dongjinbyeo. However, significant differences were not found in the newly breed colored rice. These results suggest that Superhongmi variety has very high value as a source of various functional food as well as stable food.
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문제 정의
본 연구에서는 총 폴리페놀(total polyphenolic compounds)함량을 극대화하고 작물학적 특성을 개량한 슈퍼홍미(국립종자원 품종출원 : 제 2015 - 339호, 2015. 3. 31) 벼 품종의 품질특성을 규명하고, 이를 활용하여 기능성 소재 및 건강 기능성 식품을 위한 기초자료로 활용코자 수행하였다.
제안 방법
1). 2003년 동계 온실에서 세대진전 후 2007년까지 매년 계통재배하면서 포장선발을 실시하여 유전적으로 완전히 고정이 되었으며, 2012년부터 2013년까지 재배시험을 실시한 결과 기본적인 농업형질인 출수기, 간장, 등숙률, 현미 천립중 등을 조사하였다. 2012년과 2013년 포장에 1주 3본, 3반복으로 이앙하여 균일성을 조사한 결과 전체적으로 균일하고 이형주가 발견되지 않았다.
Tatal flavonoid 함량은 Jia et al. (1999)의 방법을 수정하여 실험하였다. 시료 250 μL에 증류수 1.
유색미 종실의 단백질 함량은 micro-kjeldahl 법에 의하여, 아미노산 정량은 건조된 100 mesh 분말시료 30 mg을 시험관에 넣고 6N-Hl을 혼합한 후 진공상태로 만들어 밀봉시킨 채 110°C에서 24시간 가수분해 시킨 다음 rotary evaporator를 이용하여 감압 건조시킨 것을 sodium eitrate buffer로 용해시켜 아미노산 분석기(Hitachi Model 835)로 실시하였다. 또한 기름함량은 soxleht 추출기를 이용한 헥산추출법에 의해 측정하였으며 지방산 조성은 Gaschromatography에 의해 분리 정량하였다.
한편 4시간의 반응 없이 10 mM H2O2 용액으로 radical 생성을 유발하는 즉시 반응을 중단하고 발색을 유도한 것을 미처리구로 하였다. 비색정량에서 유색미 추출물 색의 영향을 배제하고 radical 생성반응 없이 추출물 자체가 2-deoxyribose를 산화하는지 알아보기 위해 100 mM 인산완충액 1.79 mL, 10 mM 2-deoxyribose 용액 0.2 mL에 시료 0.01 mL을 첨가하고 4시간 반응시킨 후 상기와 같은 방법으로 발색을 유도, 흡광도를 측정하여 시료대조군의 흡광도로 하였다. Hydroxy radical 소거능은 아래의 식에 의해 계산되었다.
5 mL을 가하고 증류수로 희석하여 총 volume이 10 mL이 되도록 한 다음 교반하였다. 실온에서 2시간 방치 후 분광 광도계(DU 800series, Beckman Coulter, USA)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀화합물 함량은 gallic acid로 표준 검량곡선을 작성하여 계산하였으며 100 g 건식 증량에 대한 mg gallicacid equivalents (GAE)로 나타내었다.
실온에서 2시간 방치 후 분광 광도계(DU 800series, Beckman Coulter, USA)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀화합물 함량은 gallic acid로 표준 검량곡선을 작성하여 계산하였으며 100 g 건식 증량에 대한 mg gallicacid equivalents (GAE)로 나타내었다.
표준물질은 (+)-catechin hydrate를 사용하여 표준 검량선을 작성하였으며, 추출물의 total flavonoid 함량은 시료 1 g 중의 μg (+)-catechin hydrate로 나타내었다.
8% TBA 용액으로 100°C에서 10분간 발색을 유도한 다음 532 nm에서 흡광도를 측정하였다. 한편 4시간의 반응 없이 10 mM H2O2 용액으로 radical 생성을 유발하는 즉시 반응을 중단하고 발색을 유도한 것을 미처리구로 하였다. 비색정량에서 유색미 추출물 색의 영향을 배제하고 radical 생성반응 없이 추출물 자체가 2-deoxyribose를 산화하는지 알아보기 위해 100 mM 인산완충액 1.
이론/모형
유색미 종실의 단백질 함량은 micro-kjeldahl 법에 의하여, 아미노산 정량은 건조된 100 mesh 분말시료 30 mg을 시험관에 넣고 6N-Hl을 혼합한 후 진공상태로 만들어 밀봉시킨 채 110°C에서 24시간 가수분해 시킨 다음 rotary evaporator를 이용하여 감압 건조시킨 것을 sodium eitrate buffer로 용해시켜 아미노산 분석기(Hitachi Model 835)로 실시하였다.
총 폴리페놀 함량은 Singleton et al. (1965)의 방법을 이용하여 Folin-Ciocalteu법으로 측정하였다. 시료 용액 50 μL에 증류수 5 mL을 넣은 후 Folin Ciocalteu's phenol reagent 0.
성능/효과
2003년 동계 온실에서 세대진전 후 2007년까지 매년 계통재배하면서 포장선발을 실시하여 유전적으로 완전히 고정이 되었으며, 2012년부터 2013년까지 재배시험을 실시한 결과 기본적인 농업형질인 출수기, 간장, 등숙률, 현미 천립중 등을 조사하였다. 2012년과 2013년 포장에 1주 3본, 3반복으로 이앙하여 균일성을 조사한 결과 전체적으로 균일하고 이형주가 발견되지 않았다. 유색미 종실의 단백질 함량은 micro-kjeldahl 법에 의하여, 아미노산 정량은 건조된 100 mesh 분말시료 30 mg을 시험관에 넣고 6N-Hl을 혼합한 후 진공상태로 만들어 밀봉시킨 채 110°C에서 24시간 가수분해 시킨 다음 rotary evaporator를 이용하여 감압 건조시킨 것을 sodium eitrate buffer로 용해시켜 아미노산 분석기(Hitachi Model 835)로 실시하였다.
70% 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과(Table 6) 폴리페놀성 화합물 함량과 유사한 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 슈퍼자미가 쌀 100 g 당 플라보노이드 성분이 81.
그리고 불포화지방산인 올레산, 리놀레산 함량이 높았다. 공시 유색미품종의 필수아미노산 함량은 현미 100 g 당 슈퍼홍미 6695.13 mg, 슈퍼자미 6898.28 mg으로서 비슷하였으며, 필수아미노산 중에서 슈퍼홍미 품종은 tyrosin과 arginine은 높은 것으로 평가되었다. 슈퍼홍미벼 품종의 총 폴리페놀함량은 248.
공시유색 현미의 기름함량을 Table 2에서 보면 품종 간 변이는 1.01~2.72%로 평균함량이 2.02%였으나 슈퍼홍미는 1.01%였다, 단백질의 함량변이는 6.41~9.38%로 평균함량이 8.98%였으나 슈퍼홍미는 6.41%로 가장 낮았다. 따라서 기름 함량과 단백질 함량 모두 가장 낮은 품종이다.
슈퍼홍미벼 품종은 다른 유색미 품종보다 기름함량과 단백질 함량이 낮았다. 그리고 불포화지방산인 올레산, 리놀레산 함량이 높았다. 공시 유색미품종의 필수아미노산 함량은 현미 100 g 당 슈퍼홍미 6695.
슈퍼자미 품종의 아미노산 조성을 보면 필수 아미노산 함량이 6,898 mg으로 슈퍼홍미 6,695 mg보다 다소 높았다. 쌀에서 가장 제한적이며 중요한 아미노산인 lysine 함량은 슈퍼자미 품종이 슈퍼홍미벼 품종보다 다소 높았으나, 아미노산 중에서 threonine, glutamic acid, tyrosine, arginine 등은 슈퍼홍미벼가 다소 높았다.
70% 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과(Table 6) 폴리페놀성 화합물 함량과 유사한 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 슈퍼자미가 쌀 100 g 당 플라보노이드 성분이 81.45 mg으로 가장 많은 양을 나타내었으며 다음으로는 슈퍼홍미로서 78.31 mg, 대립자미에서 61.35 mg, 흑진주에서 35.79 mg, 동진벼에 9.31 mg의 순으로 나타났다
슈퍼홍미벼 품종의 쌀 단백질 중에서 가장 풍부한 함량을 나타내는 아미노산은 tyrosine과 arginine으로 각각 170 mg과 568 mg으로 가장 높았다.
28 mg으로서 비슷하였으며, 필수아미노산 중에서 슈퍼홍미 품종은 tyrosin과 arginine은 높은 것으로 평가되었다. 슈퍼홍미벼 품종의 총 폴리페놀함량은 248.31 mg으로서 동진벼 보다 6배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 플라보노이드 함량은 동진벼 보다 8배, 흑진주벼 보다 2배 높았다.
플라보노이드 함량은 동진벼 보다 8배, 흑진주벼 보다 2배 높았다. 슈퍼홍미의 hydroxy radical 소거능은 동진벼 보다 높은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 그러나 유색미 간의 hydroxy radical 소거능은 유의적인 차이는 보이지 않았다.
슈퍼자미 품종의 아미노산 조성을 보면 필수 아미노산 함량이 6,898 mg으로 슈퍼홍미 6,695 mg보다 다소 높았다. 쌀에서 가장 제한적이며 중요한 아미노산인 lysine 함량은 슈퍼자미 품종이 슈퍼홍미벼 품종보다 다소 높았으나, 아미노산 중에서 threonine, glutamic acid, tyrosine, arginine 등은 슈퍼홍미벼가 다소 높았다.
, 2008). 유색미 추출물의 hydroxy radical 소거능을 측정한 결과 동진벼 39.16%보다 흑진주(48.64%), 대립자미(51.35%), 슈퍼자미(52.35%), 슈퍼홍미(51.36%)에서 높은 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 유색미 간의 hydroxy radical 소거능은 유의적인 차이는 보이지 않았다.
자색 신품종 유색미 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀성 화합물은 슈퍼자미가 쌀 100g 당 231.32 mg, 슈퍼홍미가 248.31 mg으로 가장 많은 함량을 나타내었으며 대립자미 179.25 mg, 흑진주 109.31 mg, 동진벼 44.38 mg의 순으로 나타났다(Table 5). 총 폴리페놀성 화합물은 일반현미에 비해 유색미에서 월등한 양을 나타내었으며 특히 색이 가장 진한 슈퍼자미와 슈퍼홍미 등이 유색미 대조구인 흑진주벼에 비해 그 함량이 두 배 정도 많았다.
38 mg의 순으로 나타났다(Table 5). 총 폴리페놀성 화합물은 일반현미에 비해 유색미에서 월등한 양을 나타내었으며 특히 색이 가장 진한 슈퍼자미와 슈퍼홍미 등이 유색미 대조구인 흑진주벼에 비해 그 함량이 두 배 정도 많았다.
6%로 전체 지방산의 대부분을 차지하였다. 특히 슈퍼홍미벼 품종에서 불포화지방산 중에서 올레산(C18:1)과 리놀레산(C18:2) 함량이 높았고, 포화지방산은 감소하였다. 다른 많은 연구자들의 보고에서도 현미나 미강 중에 함유된 주 지방산은 올레산, 리놀레산 및 팔미틴산이고 이들이 전체 지방산 함량의 90% 전후가 됨을 지적하고 있다 (Choi, 1991; Ryu, 2014).
후속연구
그러나 유색미 간의 hydroxy radical 소거능은 유의적인 차이는 보이지 않았다. 따라서, 슈퍼홍미는 식량으로서 뿐만 아니라 다양한 기능성 식품 소재로서 높은 가치가 있는 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
안토시아닌은 어떤 효능을 지녔는가?
, 2006). 안토시아닌은 항산화활성, 항염효과(Wang et al., 2002), 항암효과, 항아토피효과, 항당뇨효과 및 심혈관계 질병 등의 예방과 치료효과 등이 밝혀진 성분이다(Ryu, 2014; Hong et al., 1997).
플라보노이드를 포함한 폴리 페놀성 화합물은 어떤 효과를 지녔는가?
, 2003). 플라보노이드를 포함한 폴리페놀성 화합물은 유리 라디칼을 제거하여 산화를 억제하고 활성산소의 소거 및 산화적 스트레스를 막아 항암, 항균, 항알러지, 노화 등을 예방하거나 지연시키는 효과를 가진다(Hertog et al., 1992).
우리나라에서 1990년대부터 쌀의 부가가치를 높이기 위해 개발한 가공 및 기능성 품종 작물들로 무엇이 있는가?
우리나라는 1990년대부터 쌀의 부가가치를 높이기 위해 다양한 가공 및 기능성 품종을 개발 보급하고 있다. 가공용도로 향기가 나는 쌀인 향미벼 1호, 향미벼 2호, 향남벼, 설향찰벼, 아랑향찰벼 등이 개발되었고, 유색미로 흑진주벼, 흑광, 흑 남벼, 적진주벼, 홍진주, 건강홍미와 슈퍼자미, 슈퍼자미2호, 대립자미, 큰눈자미, 이른슈퍼자미, 늦은슈퍼자미 등이 개발되었다.
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