KR100687311B1 - Ｃ3ＧＨｉ 벼 신품종 식물의 육종방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 천연항산화물질을 다량 함유한 기능성 벼 신품종식물 씨쓰리지하이(C3GHi) 라이스에 관한 것으로 시아니딘 3-글리코사이드(Cyanidin 3-glucoside) 색소성분이 현미 100g당 2371㎎ 고농도로 축적되어 종래의 흑진주 벼품종에 비하여도 최고 4∼5배 이상 증진된 것이므로 수도작물 신품종 육종산업 및 식품 산업상 뛰어난 효과가 있다.
천연항산화물질, 색소성분, C3G, 흑진주품종
Description
도 1은 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이벼의 9세대(동계 3세대 포함) 육성경위(1997∼2002)를 나타낸 육성계통도이다.
도 2는 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이벼의 노지재배(필드테스트)결과를 보인 식물체 전체 모습 사진도이다.
도 3(a)은 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이의 종자를 보인 사진도이고 도 3(b) 는 일반 벼품종 종자의 사진도이다.
도 4(a)는 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이 종자를 모아놓은 사진도이고 도 4(b) 는 종래의 흑진주 품종의 종자를 보인 것이다.
도 5(a)는 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이의 RT 12.442에서의 C3G 색소의 크로마토그램이고 도 5(b)는 종래 흑진주 벼품종의 C3G 색소 함량의 크로마토그램이다.
도 6은 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이의 육종방법에 의하여 육성된 신품종 벼식물의 잡종세대에서 C3G 함량을 나타낸 도면이다.
도 7(a)와 도 7(b)는 본 발명 신품종 벼 식물 C3GHi와 일반 벼품종간의 항산 화능 및 라디칼 소거능을 보인 그래프이다.
본 발명은 천연 항산화색소 물질을 다량 함유한 벼 신품종 씨쓰리지하이 식물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 천연 항산화색소물질인 시아디닌 3-글리코사이드(Cyanidin 3-glucoside 이하, C3G 라함) 색소성분이 고도로 집적된 벼 신품종 식물에 관한 것이다.
본 발명에서는 본 발명 벼 신품종 식물의 육종방법도 제공된다.
일반적으로 식품의 색깔은 그 식품의 저장기간이 경과하면서 달라지고 생육 단계에 따라서도 변화된다.
또 식품의 색깔 즉 천연색소성분은 가공조건과 저장환경에 따라서도 변화하며 결국 색깔의 변화는 품질의 저하를 수반하는 것이 보통이다.
한편, 식품의 가공 조리 과정에서는 식용색소를 사용하는 것이 일반적이다.
이때 천연색소를 사용하는 것이 바람직하지만 천연색소는 그 분리정제가 용이하지 않고 가격이 고가인 경우가 대부분이다.
따라서, 식품의 가공 조리시 일반적으로 공업용 인공색소를 사용하게 되는데 이러한 인공합성색소는 인체에 대한 유해성 논의 때문에 안전성의 문제가 수반되어 최근 다시 천연색소의 발견 및 그 추출 분리 정제에 관심이 고조되고 있다.
천연색소로 가장 널리 알려진 것으로는 포도의 과피에서 추출되는 안토시아닌(anthocyanin)을 들 수 있으며 대체로 450∼1600mg/100g 포도의 색소성분을 함유하고 있다.
포도에 함유되어 있는 안토시아닌계 색소는 떡, 식혜, 껌, 과자 및 주류의 첨가제로 사용되어 왔고 최근 항산화 또는 혈전용해제 기능 등이 알려지고 있다.
한편, 이와 동일범주의 산업 및 의약적 유용성이 인정될 수 있는 천연색소는 흑진주 현미에서 추출할 수 있는 C3G를 들 수 있다.
이 천연색소성분은 광, 온도, PH 변화에 대하여 상기 안토시안색소 보다 더 안정한 것으로 이의 추출 정제 방법에 대하여는 본 발명자들의 선등록 특허 제 294731호에 개시되어 있다.
상기 C3G 색소는 통칭 쿠로마닌(Kuromanin)으로 불리우며 안토시아닌계 색소의 일종이다. 연구결과에 의하면, 이 색소는 자유라디칼 소거능이 우수하고 특히 인체에 유해한 활성산소의 흡착능이 뛰어나 항산화제로서의 기능이 재평가되고 있는 색소이다.
이 색소는 유색미의 과피와 종피에 자색 내지 흑자색으로 분포되어 있다. 이 색소의 함량은 벼의 품종별로 차이가 있고 미강율에 의하여도 차이가 있다.
예컨대, 주요 유색미 벼품종 중 C3G 색소함량(100g 종자당)을 보면 수원 425품종의 경우 종자 100g당 163㎎을 함유하고 자광벼는 흔적임에 대하여 종래 흑진주벼 품종의 경우 552㎎을 함유하고 있는 것으로 알려져 있다.
또 흑진주벼의 미강율에 따른 C3G 색소함량을 보면(100g 종자당) 7% 미강의 경우 15,480㎎, 14% 미강의 경우 12,930㎎, 21% 미강의 경우 6,325㎎ 가 함유되어 있다.
이와같이 벼품종과 미강율에 따라 C3G 색소함량의 차이가 크게 다르지만 본 발명의 벼 신품종의 경우는 특히 C3G 색소함량이 종래의 흑진주 벼 품종보다도 4배이상 현저히 향상된데에 그 특징이 있다.
따라서, 본 발명은 C3G 색소를 다량 함유한 신규한 벼 신품종 식물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 벼 신품종 식물의 육종방법과 그 종자가 항산화 및 항혈전능이 뛰어나다는 사실을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적은 본 발명 신품종 벼 식물을 육성하고 이를 재배실험을 통하여 품종의 특성을 확인함과 동시에 C3G 함유개체의 후대검정을 통하여 계통내 개체들의 C3G 함량등을 분석함으로써 유전적으로 고정되었음을 확인함으로써 달성하였다.
본 발명 벼 신품종 씨쓰리지하이 식물은 종래의 흑진주벼와 유색미를 교배육종법을 적용하여 획득하였다.
따라서, 본 발명의 벼 신품종 식물은 교배육종을 하여 품종의 특성이 고정된 후 이를 "씨쓰리지하이" 로 명명하는 단계와, 본 발명 벼 신품종의 필드테스트를 실시하여 품종의 구별성, 균일성, 안정성 등 품종의 특성을 확인하는 단계와, 상기 단계를 통하여 얻은 신품종 씨쓰리지하이벼 종자를 채취하여 천연 항산화물질 C3G 색소함량을 조사하는 단계와, 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리지하이벼 종자의 항산화 효과와 항혈전 효과를 검정 평가하는 단계로 구성된다.
이하, 본 발명의 구체적인 구성을 실시예로 통하여 상세히 설명하고자 하지만, 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정하지 아니하고 발명 단계의 변경, 수치의 변경에까지 미치는 것은 물론이며 그러한 변경은 이 기술분야의 당업자가 몇번의 실험을 거쳐 얻어낼 수 있는 것이기 때문이다.
실시예 1 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리하이 라이스의 육성경위
도 1은 본 발명 벼 신품종 식물 씨쓰리하이 벼품종(C3G High rice이하 C3GHi라 표기함)의 1997∼2002까지 9세대(동계 3세대 포함) 육성경위를 나타낸 육성계통도 이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명 신품종 육성 재료는 수원 425호 품종을 부계(父系)로 하고 흑진주 계통을 모계(母系)로 하여 교배하고 교배 후 9세대에 걸쳐 자식(自殖)시켰다.
자식결과, 종자 100g에 F₁(CG₂)에서 355㎎, F₂에서 620㎎, F₃에서 1322㎎... F9 에서 2371㎎으로 세계초유의 특이한 신품종으로 확립되었다.
도 2는 본 발명 벼 신품종 씨쓰리하이라이스의 2002년 노지재배(필드테스트) 결과를 보인 식물체 전체 모습 사진도이다.
노지재배의 후대검정 실험결과 신품종의 특성이 100% 균일성과 안정성이 확인되었다. 최종 자식후 선발된 고정품종명을 씨쓰리지하이(C3GHi)로 명명하였다.
한편, 본 발명 벼 신품종의 종자의 모습과 모아놓은 모습은 각각 도 3(a)와 도 4(a)와 같다.
실시예 2 주요 유색미 품종별 C3G 함량 평가
본 발명 씨쓰리지하이(C3GHi) 라이스 품종과 대비한 주요 유색미의 품종별 C3G 색소함량을 분석한 결과는 도 5의 크로마토그램 및 표 1과 같다.
각 품종의 시료를 분쇄한 후 0.5 부피%의 TFA를 함유한 95 부피%의 에탄올로 수회 추출하여 농축한 다음 sep-pac column을 통과시킨 후 HPLC를 이용하여 C3G 함량을 정량분석 하였다.
조건은 하기와 같았다.
컬럼 : Develosil ODS-5(4.6×250㎜)
용매 : 그래디언트 0.1 부피% TFA 수용액에서 0.1 부피% TFA 시안화메틸용액(30분)
유속 : 1.0mL/min
검출 : 530nm(RT : 12.442분)
주요 유색미 품종별 C3G 색소함량은 [표 1]과 같다.
| 품종명 | 종자 100g C3G 함량 |
| 흑진주벼 | 552㎎ |
| 상해향혈나 | 163㎎ |
| 흑남벼 | 191㎎ |
| Hong Shei Lo | 221㎎ |
| Cheng Chang | 321㎎ |
| Mitax | 186㎎ |
| PI 60979-1 | 186㎎ |
| C3G High Rice(본 발명품) | 2371㎎ |
실시예 3 본 발명 신품종 씨쓰리지하이 라이스의 항산화능 검정
육성자는 본 발명 벼 식물 신품종 씨쓰리지하이(C3GHi)라이스 벼와 종래 유색미 품종간의 항산화능을 검정하여 그 우수성을 평가하였다.
검정결과는 도 6과 같았으며 F9 세대에서 2371mg/100 종자벼로 최대를 나타냈으며 따라서 일반 벼품종의 4∼5배의 항산화능이 있음을 알게 되었다.
본 발명 결과 육성된 신품종 C3GHi와 흑진주벼의 항산화능을 벼 품종별로 80% MeOH 추출물에 대하여 환원력을 정량하여 검정한 결과(OD/700nm) 도 7(a)와 같이 나타났다.
한편, 본 발명결과 육성된 C3GHi 벼식물에 대한 80% MeOH 추출물 10ppm을 가지고 DPPH법을 사용하여 라디칼 소거능을 검정한 결과는 도 7(a)와 같이 Vitamin E, Vitamin C 와 대등한 정도로 나타났다.
실시예 4 본 발명 신품종 벼 식물 C3GHi의 항혈전능 검정
본 발명 신품종 벼 식물의 우수성을 평가하기 위하여 종래 유색미 품종과의 항혈전능을 검정하였다.
조건은 하기와 같다.
재료 : 동진벼, C3GHi(본 발명 신품종 벼)
추출용매 : EtOH
응집유도물질 : ADP, Collagen, AA
추출분획농도 : 2.5mg/mL
| 혈소판 응집유기체 | Extract 농도(mg/mL) | |||
| C3GHi | 동진벼 | |||
| 2 | 5 | 2 | 5 | |
| Adenosine Diphospate Collagen Arachidonic Acid | ± ± ± | ± ± ± | ++ ++ + | + + + |
[주] - 아주강함, ± 강한편, + 중간정도, ++ 약함, +++ 아주 약함
이상 실시예와 발명의 상세한 설명에서 설명한 바와 같이 본 발명 신품종 벼 식물은 안토시안 색소의 일종인 C3G색소 함량이 종래 흑진주벼보다도 4∼5배 증가된 우수한 효과가 있으며 이와 같은 결과는 식품 및 의약산업상 세계최초의 항산화, 항혈전 효과가 있는 벼품종을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있으므로 수도작물 육종산업 및 식/의약품 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
Claims (4)
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- 수원 425품종을 부계로 흑진주계통을 모계로 하여 교잡시키고,잡종 식물 중 안토시아닌계 천연항산화 색소 시아니딘 3-글리코사이드 색소(C3G) 함량이 높은 식물체를 선별하여 자식시키고, 최종자식 후 선발고정되어 상기 색소함량이 2371mg/100g 종자인 것이 특징인 C3GHi 벼 신품종 식물의 육종방법.
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