Rice (Oryza sativa L.) is one of the major cereal crops for consumption by the world’s population. Recently, various colored rice, such as white, red, brown, green, and black rice, have caught the attention of world consumers. The commercial name ‘black rice’ contains a high amount of anthocyanins in pericarp, which increases nutritional value. Moreover, anthocyanin in black rice possesses biomedical properties, including anti-oxidant, anti-cancer, and anti-inflammatory effects in humans. In genetics, black rice has a dominant PURPLE PERICARP (Prp) trait governed by two genes, Pb and Pp, which are involved in the synthesis of cyanidin-3-O-glucoside (C3G). Since the publication of a report by Nagai at 1921, the genetics and physiological studies of black rice driven by Prp traits are still unable to understand the relevant genes and their roles. However, with the increased demand for anthocyanin-rich black rice as a functional food for human health, it has become urgent to develop highyielding anthocyanin-rich varieties of rice. We explored many years in the genetics of purple pericarp trait, anthocyanin biosynthesis in pericarp during seed development, and, consequently, their products in relation to different physiological and agronomic traits. In this review, we summarized the anthocyanin biosynthesis in pericarp, emphasizing the inheritance pattern of the trait and functions of their products on different physiological and agronomic traits, including the yield of black rice.
In this study we examined the changes in expression of pigments in black rice during kernel development, which were sampled at 2~3-day intervals to the 40th day after flowering. The first expression of pigment on kernels was observed on the seed coat about 5 days after flowering. At that times, the ratio of pigment expression was 0.08% of total area. The order in expression of pigments in black rice during kernel development was top first, followed by bottom, dorsal side, then ventral side. Maximum percentage of the total colored area in kernel was about 25 days after flowering. After that, the color has changed to dark purple from pale purple during kernel development after flowering. After harvesting, the non-uniform color kernels were observed. As a result, the ventral side in a kernel was a position of the non-uniform color such as a mixture of pale purple and dark purple. Also, we could be concluded that patten of pigment expression was similar in kernel development.
Pigmented rice is mainly black, red, and dark purple, and contains a variety of flavones, tannin, polyphenols, sterols, tocopherols, ${\gamma}$-oryzanols, amino acids, and essential oils. The present study evaluated the cytotoxic effects of purple rice extracts (PREs) combined with chemotherapeutic drugs on human cancer cells and mechanisms of cell death. Methanolic (MeOH) and dichloromethane (DCM) extracts of three cultivars of purple rice in Thailand: Doisaket (DSK), Nan and Payao (PYO), were tested and compared with white rice (KK6). Cytotoxicity was determined by 3-(4, 5-dimethyl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay in human hepatocellular carcinoma HepG2, prostate cancer LNCaP and murine normal fibroblast NIH3T3 cells. MeOH-PYO-PRE was the most cytotoxic and inhibited HepG2 cell growth more than that of LNCaP cells but was not toxic to NIH3T3 cells. When PREs were combined with paclitaxel or vinblastine, they showed additive cytotoxic effects on HepG2 and LNCaP cells, except for MeOH-PYO-PRE which showed synergistic effects on HepG2 cells when combined with vinblastine. MeOH-PYO-PRE plus vinblastine induced HepG2 cell apoptosis with loss of mitochondrial transmembrane potential (MTP) but no ROS production. MeOH-PYO-PRE-treated HepG2 cells underwent apoptosis via caspase-9 and-3 activation. The level of ${\gamma}$-oryzanol was highest in DCM-PYO-PRE (44.17 mg/g) whereas anthocyanin content was high in MeOH-PYO-PRE (5.80 mg/g). In conclusion, methanolic Payao purple rice extract was mostly toxic to human HepG2 cells and synergistically enhanced the cytotoxicity of vinblastine. Human HepG2 cell apoptosis induced by MeOH-PYO-PRE and vinblastine was mediated through a mitochondrial pathway.
Skin is a physical barrier against diverse injury and damages. Exposure to ultraviolet (UV) radiation causes detrimental skin injuries such as inflammation and cell death. The value of natural pigments could be applied to many usages including cosmetics. This study was conducted to examine the protective effect of natural pigments extracted from mulberry, balsam pear, purple-colored sweet potato, pehmannia root, gardenia fruit, and black rice against UV-induced cell death in HaCaT cells, human keratinocyte cell lines. In the present study, the exposure of 50 mJ/$cm^2$ UV-B for 24 hr induced cell death in HaCaT cells, which was prevented by the pretreatment of extracts of mulberry, balsam pear, purple-colored sweet potato, rehmannia root, gardenia fruit, and black rice. In addition, the exposure of 50 mJ/$cm^2$ UV-B for 24 hr also increased lipid peroxide (LPO) formation, compared to control in HaCaT cells, which was prevented by the pretreatment of extracts of mulberry, balsam pear, purple-colored sweet potato, rehmannia root, gardenia fruit, and black rice. In conclusion, the extracts of mulberry, balsam pear, purple-colored sweet potato, rehmannia root, gardenia fruit, and black rice prevented the UV-B-induced cell apoptosis via the inhibition of oxidative stress in HaCaT cells.
Lee, Kyung Eun;Rahman, Md Mominur;Kim, Jong Bae;Kang, Sang Gu
Journal of Life Science
/
v.28
no.4
/
pp.398-407
/
2018
The Purple pericarp (Prp) trait is a trait often bred for in black rice. Generally, the Prp trait is displayed in the color variations of seeds following the 9:3:4 purple, brown, and white ratio, respectively. The Prp trait is a recessive epistasis of two gene interactions; however, it is caused by the two complementation genes Pb and Pp. Here we present a study of the genetic characteristics of the Prp trait using an $F_1$ hybrid with a Pbpb Pppp genotype. This hybrid generated four seed colors with the following numbers: 3 dark purple, 6 medium purple, 3 brown, and 4 white (or 9 purple, 3 brown, and 4 white). However, further biochemical analysis of the all progenies divided them into two groups. One group had the Pb_ Pp_ allelic constitutions and contained cyanidin 3-O-glucoside (C3G) in both the dark purple or medium purple seeds. The other group, however, was absent of C3G in both the brown and white seeds, resulting in a ratio of 9:7, respectively. This segregation revealed the extended Mendelian 9:7 ratios of the complementary gene interactions with a good fitness in ${\chi}^2$ analysis. Further analysis revealed that brown seeds with the Pb_ pppp genotype corresponded with a null C3G, indicating that the Brown pericarp trait in rice is caused by a dominant allele of the Pb gene. Therefore, we conclude that the production of C3G is a main phenotype of the black and purple colored rice in the Prp trait, and it is governed by the complementary gene interactions between Pb and Pp genes.
Kim, Mi-Jung;Park, Jong-Chul;Hyun, Jong-Nae;Kim, Jung-Tae;Kim, Sun-Lim;Lee, Choon-Ki;Kwon, Young-Up
KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
/
v.57
no.1
/
pp.16-21
/
2012
This study was carried out to investigate the suitability of colored barley in malting and brewing properties and the possibility of utilizing pigments in colored barley as functional components in malting and brewing products. Purple and blue barley grains contained anthocyanins. However, about 80% and 20% of anthocyanins in the purple and blue barley grains, respectively, were lost during the steeping process. In malts, only 0.4~4.2% and 58.3% of anthocyanin in purple and blue barley grains, respectively, were remained. Wort color value was not affected by lemma color of black barley. In wort made from black barley, the color value was higher as its soluble nitrogen content higher. Anthocyanins were not found in wort and beer brewed from malts of purple and blue barley. The color value (EBC unit) was higher in wort and beer made from malts of purple and blue barley than those made from malt of the control variety, Hopum.
This study was carried out to investigate the conditions of liquid culture and fruiting body formation of Cordyceps militaris using grain mediacontained the brown rice and black purple rice. Liquid mycelial growth and density of Cordyceps militaris were the highest in the medium of malt extract 0.7% and pH 5.0~5.5. The optimal condition of formation the fruiting bodies were shown to be temperature of $17^{\circ}C$, light intensity of 600 lux, $C0_2$ of 500ppm and humidity intensity of 95% produced highest amount of fruit bodies.
Seo, Sun-Jung;Choi, Young-Min;Lee, Sun-Mi;Kim, Kee-Jong;Son, Jong-Rok;Lee, Jun-Soo
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
/
v.36
no.4
/
pp.499-502
/
2007
The objective of this study was to determine antioxidant compounds in specialty rice including milled rice, brown rice, red rice, giant embryonic rice, black rice, green rice, and Goami consumed in Korea. The concentrations of total polyphenols (insoluble and soluble polyphenols), phytic acid, and anthocyanin in the samples were measured using spectrophotometric methods and vitamin I analysis was carried out by HPLC. The contents of the total polyphenolic compounds were 565mg/100g for black rice, 405mg/100g for red rice, 140mg/100g for giant embryo rice, 138mg/100g for Goami, 133mg/100g for brown rice, 127mg/100g for green rice, and 66mg/100g for white rice. The black and red rices were significantly high in polyphenolic contents compared with the other rices, apparently due to their intense red-purple color. Black rice, red rice, and Goami showed significantly higher vitamin E and phytic acid contents compared with other rices. Anthocyanins were determined in only black rice (302mg/100g) due to the detection limits of spectrophotometric assay. hlthough vitamin I and anthocyanin contents were relatively lower than polyphenolics among the samples, the specialty rice may contribute to the significant supply of antioxidant compounds to prevent oxidative stress due to the fact that rice is used as a staple food and consumed in large amounts in our diets. The results can be used to increase rice consumption by enhancing consumer awareness on health benefits of the rice.
Colored rices have been used for specific purposes by rice consumers due to the color and nutritive values empirically recognized. In this study, varietal variations of pigmentation and nutritive values were investigated in brown, red, purple and black rices. Pigments were localized in seed coat to pericarp region in all varieties tested. Pigments were slightly residued on the surface of milled rice. Anthocyanin content per g brown rice was 1.63~17.62 $\mu\textrm{g}$ in brown and reddish-brown rices, 3.56~11.10 $\mu\textrm{g}$ in red rices, 28.11~401.22 $\mu\textrm{g}$ in purple rices, and 3, 665.98 $\mu\textrm{g}$ in a black rice. A vatiety DZ 78 showed the highest protein content out of colored rices analyzed for protein. Normal and colored rices were found to have the similiar composition of amino acids, and so was in between brown rice without embryo and milled rice. Colored rices, L $K_1$B-4-12-1-1 and DK 1, showed higher content of vitamin $B_1$ compared with Hwacheongbyeo, a check variety of no specific color, and L $K_1$B-2-1-1 and L $K_1$B-4-12-1-1 showed much higher content of vitamin B2 in brown rice without embryo. Cation contents such as $K^{+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$ and F $e^{2+}$ were significantly increased in most of the colored rices tested implying that the increase might be associated with color pigmentation.ation.
Colored rices are a hulled grains having red or purple pigments in bran. Especially black rice (Heugjinjubyeo) is considered to be a healthy food in Asia. Black rice is of great interesting because of the possible biological activity with their anthocyanins. Anthocyanins are water-soluble plant pigments and representatives of flavonoids. The anthocyanins in black rice include cyanidin 3-O-glucoside, peonidin 3-O-glucoside, malvidin 3-O-glucoside, pelagonidin 3-O-glucoside and delphinidin 3-O-glucoside. In this study, anthocyanins in a black rice were analyzed quantitatively and qualitatively with HPLC and UV-Vis spectrophotometer. The anthocyanins contained approximately 95% of cyanidin-3-O-glucoside and 5% of peonidin-3-O-glucoside. Antioxidant activities of the anthocyanin extract were investigated by using various in vitro methods. The 100g/ml concentration of the anthocyanin extracted exhibited 88.83% inhibition on the peroxidation of linoleic acid, 55.20% DPPH free radical scavenging activity, 54.96% superoxide anion radical scavenging activity, and 72.67% hydrogen peroxide scavenging activity. And it also showed high ferrous ion reducing capability. These results suggest that the anthocyanin extracted from black rice may be utilized as a possible antioxdiant agent against ROS.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.