• 제목/요약/키워드: anthocyanin-pigmented rice

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Cytotoxic and Apoptotic-inducing Effects of Purple Rice Extracts and Chemotherapeutic Drugs on Human Cancer Cell Lines

  • Banjerdpongchai, Ratana;Wudtiwai, Benjawan;Sringarm, Korawan
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권11호
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    • pp.6541-6548
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    • 2013
  • 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.

천연색소로서 한국산 유색미 안토시아닌의 안정성 연구 (Physicochemical Stability of Anthocyanins from a Korean Pigmented Rice Variety as Natural Food Colorants)

  • 윤주미;조만호;한태룡;백영숙;윤혜현
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.211-217
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    • 1997
  • 유용한 천연색소원으로서, 한국산 유색미에서 안토시아닌을 분리하여 pH, 온도, 금속이온, 당 및 유기산에 대한 안정성을 조사하였다. 몇가지 pH 조건에서 21일간 저장하였을 때, pH 2.0와 pH 3.0에서는 안토시아닌의 반감기가 약 36일과 17일로 나타났으며 중성과 염기성 pH에서는 하루 이내에 거의 분해되는 것으로 나타나 산성조건의 식품에서는 안정하게 이용될 수 있음을 시사하였다. 온도의 영향에 대한 실험 결과, 반감기가 $95^{\circ}C$에서 7.4시간(pH 3.0)과 0.17시간(pH 9.0), $75^{\circ}C$에서 23.6시간(pH 3.0), 0.57시간(pH 9.0), $50^{\circ}C$에서는 96.3시간(pH 3.0), 1.7시간(pH 9.0)으로 산성조건에서는 열에 대해서도 비교적 안정하였다. 금속이온 첨가에 따른 농색화 효과는 1가, 2가, 3가로 갈수록 높아졌으며 농도가 10 mM보다 100 mM 첨가시 더 높은 흡광도를 보였고, 2가이상의 금속이온들은 대부분 높은 안정화 효과를 보였다. 당 농도의 경우 단당류는 0.1 M, 이당류는 0.15 M 일때가 가장 높은 농색화 효과를 보여주었으나, 저장하는 동안 fructose가 안토시아닌 분해를 가장 촉진하는 것으로 나타났고, 당 첨가군은 모두 대조군보다 낮은 색소 잔존량을 보여주었다. 유기산 용액의 pH를 3.0으로 고정하여 몇가지 유기산의 영향을 조사한 결과, citric acid가 가장 농색화 및 안정화 효과가 있었으며, tartaric acid 첨가군은 대조군보다 불안정하였다. 20,000 lux의 빛에 노출시켜 빛이 미치는 영향을 조사한 결과, 유색미 안토시아닌의 반감기가 약 14시간으로 나타나 빛에 매우 민감함을 알 수 있었다. 함량이 많은 유리아미노산으로는 glutamic Acid, lysine, arginine, aspartic acid, histidine, leucine, alanine 등으로서 일반토하젓에서의 조성과 상이하였다. 양념토하젓은 glutamic acid를 제외한 대부분의 유리아미노산이 일반토하젓에서보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 핵산관련물질함량은 각각 $2.64{\sim}4.82\;{\mu}mol$$1.08{\sim}1.93\;{\mu}mol$로서 제품에 따른 차이가 많았다. 일반토하젓에서는 homarine이 $18{\sim}86\;mg$ 검출되었으나 바다새우젓의 30.7%였고 trigonelline은 비슷한 수준이었다. 양념토하젓은 homarine이 흔적${\sim}39\;mg$, trigonelline $0{\sim}5\;mg$으로서 일반토하젓보다 낮았다. 일반토하젓과 양념토하젓의 TMAO와 TMA 함량은 미량으로서 바다새우젓의 20.9%와 27.7% 수준이었다. 일반토하젓과 양념토하젓에서 분석된 각성분들에 대한 질소분포는 모두 유리아미노산이 가장 중요한 함질소성분으로서 평균 65.7%와 60.8%였고, 다음은 oligopeptide류로서 17.8%와 16.6%였다. 핵산관련물질은 3.9%와 2.2%, betaine류는 1.1%와 0.4%, TMAO와 TMA는 1.2%와 1.8%, 그리고 creatine은 0.4%와 9.6%로서 엑스분질소의 회수율은 90.3%와 91.2%였다. 이상에서 분석된 토하젓의 엑스분질소와 함질소 엑스성분들을 상관분석한 결과 엑스분 질소, betaine 총량, 유리아미노산 총량 및 유리아미노산의 일종인 phenylalanine 이 토하젓의 품질지표로 활용가능성이

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대립자미벼의 품질특성 (Grain Quality of New Large-Grain Pigmented Rice Variety, "Daeripjamibyeo")

  • 류수노
    • 한국작물학회지
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    • 제58권2호
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    • pp.185-189
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    • 2013
  • 대립자미는 전통적인 교배육종방법을 통하여 육성한 품종으로 안토시아닌 색소 중에서 C3G 함량이 높고 항산화 능력이 뛰어난 기능성 품종이다. 본 연구의 목적은 천연색소로서 가치를 지니며 생리적으로 우수하다고 규명된 대립자미의 품질 특성을 구명하여 이를 일반인에게 알리고 대중화 하는 데 있다. 최근 각종 성인병과 아토피 등 현대화되는 사회에서 늘어가는 질병을 예방하고자 기능성을 가진 대립자미의 주색소인 C3G의 섭취를 늘리고 식품소재로 활용하기 위한 기초자료를 마련하고자 연구를 수행하였다. 일반성분의 경우 수분함량은 일품벼가 가장 높았고, 흑진주, 대립자미, 슈퍼자미 순이었고, 식미와 관계가 있는 조단백질과 조지방함량은 흑진주벼보다 낮아 대립자미의 취반 특성이 우수한 것으로 평가되었다. 아밀로스 함량은 밥의 부피와 끈기, 노화지연에 관계가 있는데, 대립자미가 낮아 기존의 유색미보다 취반특성이 좋은 것으로 확인되었다. 대립자미의 1,000립중은 28.1 g으로 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.

생리활성이 우수한 고품질 유색미의 단회 경구투여 안전성 연구 (A Study on Single Oral Dose Toxicity of Highly-Developed Anthocyanin-Pigmented Rice Varieties)

  • 한혜경;최성숙;신진철;정하숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.527-533
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    • 2007
  • 건강효능이 우수한 고품질 유색미 과피의 안전성 규명을 목적으로 ICR계 마우스 암수 각각 10마리를 이용하여 적진주벼, 흑진주벼 및 흑향벼 과피를 80% EtOH로 추출한 농축물을 1회 경구투여 후 14일 동안 실시한 급성독성 평가 결과는 다음과 같다. 시험물질을 1회 경구투여한 경우, 총 14일의 실험기간 동안 모든 시료투여군의 암수 동물에서 정상적인 체중증가가 관찰되었으며, 체중증가는 유의적인 차이를 나타나지 않았으며, 시료투여군의 경우 용량의존적인 체중변화도 관찰되지 않았다. 시험물질 투여 14일 후 부검결과, 암수 모든 실험군의 간장, 신장(좌, 우), 비장, 심장, 폐 및 뇌에서 시험물질 투여에 따른 어떤 육안적 이상 소견도 발견되지 않았다. 치사시킨 동물의 혈액 생화학적 검사 결과, 모든 시료 투여군의 ALT와 AST 활성도가 정상 수치를 나타냈으며, 본 실험의 최고 용량인 10.0 g/kg투여에도 정상치를 나타내는 것으로 보아, 유색미 과피 추출물을 10.0 g/kg 이하 섭취할 경우에는 어떠한 간독성도 나타내지 않음을 확인할 수 있었다. 이상의 실험결과를 통해 고품질 유색미인 적진주벼, 흑진주벼 및 혹향벼 과피 추출물의 단회 경구투여에 의한 독성시험 시, 시험물질 투여에 의한 표적 장기가 관찰되지 않았으며, 어떠한 독성학적인 변화도 관찰되지 않는 것으로 보아, 무해 용량은 암수 모두 10.0 g/kg을 상회할 것으로 추정할 수 있었다.

중생 흑자색 찰벼 신품종 '보석흑찰' (A New Black Pericarp, Medium-Ripening Glutinous Rice Cultivar 'Boseogheugchal')

  • 이점호;이상복;김홍열;양창인;김명기;전용희;이규성;김연규;정오영;황흥구;최용환;양세준;조영찬;오세관;예종두;이정희;원용재;이정일;정국현;황기호
    • 한국육종학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.600-605
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    • 2011
  • 보석흑찰(수원512호)은 생리활성기능을 가지고 있는 안토시안 함량이 높고 중생이며 흑자색 찰벼 품종을 개발하고자 유색찰 우량계통 SR18638-B-B-B-18-2와 흑자색 유색미 유전자원 흑미 H31을 교배하여 계통육종법으로 육성한 신품종이다. 선발된 우량계통에 대해 2005년부터 2006년까지 2년간 생산력 검정시험을 수행한 결과, 중생이고 색소의 착색과 수량성이 양호한 SR24098-17-2-2-3-2-2 계통을 선발하여 '수원512호'로 계통명을 부여하였다. '수원512호'는 2006-2008년 3년간 지역적응시험에서도 그 우수성이 인정되어 2008년 12월 농촌진흥청 농작물 직무육성 신품종선정위원회에서 국가품종목록에 등재할 것을 결정하고 '보석흑찰'로 명명하였다. 1. 출수기는 중부 평야지에서 8월 17일로 조생종 '흑진주'에 비해 24일 늦은 중만생종이다. 벼키는 85 cm로 '흑진주'보다 큰 편이며, 포기당 이삭수는 12개로 흑진주와 거의 비슷하고, 이삭당 벼알수는 94개로 '흑진주'에 비해 약간 많다. 현미천립중은 21.6 g으로 '흑진주'에 비해 다소 무겁다. 2. 도열병, 흰잎마름병, 바이러스병 및 멸구류에 대한 저항성이 없으며, 포장도복에 강하고 50일묘 늦심기에서 불시출수와 위조현상이 나타나지 않았으며, 성숙기에 하엽 노화의 진행이 늦었다. 냉수처리구에서 임실율이 54%로 중도 내냉성을 보인다. 수발아율은 1.3%로 거의 되지 않았으며, 도복에 강하다. 3. 현미종피는 진한 흑자색이며 배유는 찰성이다. 안토시아닌(C3G) 함량은 717 mg/1000 g 으로 '흑진주벼' 보다 1.6배 높으며, 단백질함량은 6.4%로 '흑진주' 보다 낮았으며 정현비율은 79.5%로 '흑진주'와 비슷하다. 4. '보석흑찰'의 평균 현미수량은 보통기 보비재배에서 4.82 MT/ha으로 '흑진주' 대비 19% 증수되었다.