• Journal of Plant Biotechnology
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• 제48권4호
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• pp.223-227
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• 2021

재배종 고구마 [Ipomoea batatas L. (Lam)]의 정확한 기원종은 아직 밝혀지지 않았으며 다양한 가설들이 보고되었다. 재배종과 동일한 batatas 그룹에 속한 야생종을 대상으로 RFLP 패턴, microsatellite 마커, SNP 마커, FISH 기법, 반수체에 대한 게놈분석 등의 비교 연구에 의하면 I. trifida, I. leucantha, I. littoralis, I. tabascana, I. tenuissima, I. tiliacea, I. triloba 등이 가능성이 있는 것으로 제안되었다. 그러나, 최근의 진보된 유전체분석기술과 자연상태에서 수평전이현상에 의하여 재배종 고구마 및 다양한 야생종들의 염색체 내 삽입된 T-DNA의 유전자 구조, 삽입위치, 유전자 재배열 등의 특성을 조사한 연구 결과들을 종합하여 보면 기존에 제안된 이들보다 오래된 조상종이 존재할 것이라는 새로운 가설이 제시되었다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제2권4호
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• pp.253-258
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• 2008

The cDNA of the touch-induced genes (TCH) of the sweet potato [Ipomoea batatas (L.) Lam.] has been cloned and analyzed. IbTCH1, which exists as at least two-copy genes in the genome of the sweet potato, encodes for 148-amino acid polypeptides, and harbors four conversed $Ca^{2+}-binding$ motif EF-hands. IbTCH1 was shown to be expressed in the flower, leaf, thick pigmented root, and particularly in the white fibrous root, but expressed only weakly in the petiole. IbTCH1 is upregulated upon exposure to environmental stresses, dehydration, and jasmonic acid. Furthermore, IbTCH1 is developmentally regulated in the leaf and root. These results strongly indicate that the gene performs functions in both plant development and in defense/stress-signaling pathways.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권1호
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• pp.133-137
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• 2001

21종 식용식물의 부위별 MeOH Ex. DPPH와 TBA법으로 항산화 효과를 조사한 결과 DPPH를 이용한 유리라디칼 소거 효과는 참취잎, 쑥갓잎 및 머위잎에서 특이적으로 높은 효과가 관찰되었으며 시료추출물의 buffer에 의해 유발된 과산화지질 억제효과는 참외껍질의 억제 효과 강도는 $IC_{50}$ 값이 $10\mu\textrm{g}/mL$로 매우 강하였다. $S_2O_z$로 유발시킨 지질과산화에 대한 억제효과는 0.25 mg 농도에서 L-ascorbic acid의 과산화 억제율과 비교하면 가지 잎, 머위 잎, 감자껍질의 항산화 억제 효과가 가장 높았으며 $FeSO_4$로 유발시킨 지질과산화에 대한 억제효과는 쑥갓잎의 $IC_{50}$가 0.08 mg/mL로 특이적으로 높았다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제15권1호
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• pp.46-51
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• 2007

Bioassay-directed chromatographic fractionation of an ethyl acetate extract from leaves of sweet potato (Ipomoea batatas L.) afforded six quinic acid derivatives: 3,5-epi-dicaffeoylquinic acid (1), 3,5-dicaffeoylquinic acid (2), methyl 3,5-O-dicaffeoylquinate (3), methyl 3,4-dicaffeoylquinate (4), methyl 4,5-dicaffeoylquinic acid (5),4,5-dicaffeoylquinate (6), and two phenolic compounds: caffeic acid (7) and caffeic acid methyl ester (8) together with three flavonoids: quercetin 3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (9), quercetin 3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside, isoquercitrin (10) and kaempferol 3-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (11). The structures of these compounds were elucidated by the aid of spectroscopic methods. These compounds were assessed for antioxidant activities using three different cell-free bioassay systems. All isolates except 11 showed potent DPPH and superoxide anion radicals scavenging, and lipid peroxidation inhibitory activities. 3,5-epi-DCQA (1) and methyl quinates (3-5) along with flavonoide 9 were isolated for the first time from this plant.

• 생명과학회지
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• 제20권2호
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• pp.161-168
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• 2010

White-skinned sweet potato (WSP, Ipomoea batatas L.)는 일본, 인도네시아 등에서 당뇨병과 그 치료에 민간에서 사용되고 있다. 본 실험에서는 WSP의 메탄올 추출물을 체중 1 kg 당 Dose 100, 200 mg을 투여하여 streptozotocin으로 유발된 당뇨쥐에서 손상된 신장 보호효과를 평가하였고 그 효능을 인슐린 분비촉진제인 glimepiride (45 mg/kg 체중)와 비교해 보았다. WSP 메탄올 추출물과 glimepiride를 2주 투여 한 후 혈당, 혈중 요소성 질소(BUN), 크레아티닌, 젖산 탈수소효소(LDH), 지질 과산화물(LPO) 함량, 그리고 항산화효소들인 superoxide dismutase (SOD), 카탈라아제(CAT), 글루타치온 과산화물 분해효소(GPx), 글루타치온 S-전이효소(GST) 등의 활성도를 측정하였다. BUN, 크레아티닌, LDH, 혈당, LPO 함량 등은 대조군에 비하여 그 값이 증가하였고, SOD, CAT, GPx, GST 값은 감소하였다. WSP 메탄올 추출물(200 mg/kg)을 투여한 후 측정한 값은 혈당, LPO, 신장병 표지인자인 BUN, 크레아티닌, LDH, 그리고 지질 과산화물 함량에서 의미있는 개선효과를 볼 수 있었고 항산화효소, 항산화물질의 증가도 나타났다. 따라서 WSP 메탄올 추출물은 당뇨쥐의 혈당을 낮추며 산화적 스트레스를 약화시키고 당뇨로 유발된 신장 손상을 보호해 주는 효과가 있다는 결과를 얻었다. 또한 민간에서 사용하고 있는 WSP가 실제로 당뇨 치료에 효과가 있음을 과학적 증거로 제공해 주었다고 판단된다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.263-268
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• 2005

Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)는 돼지의 급성장염을 유발하여 설사 증상을 일으키는 바이러스이다. 본 연구에서는 고구마 저장뿌리 고발현 sporamin 프로모터 및 CaMV 35S promoter를 이용하여 PEDV 항원단백질을 생산하는 고구마 식물체를 개발하고자 하였다. 형질전환 벡터를 제작하기 위하여 PEDV에서 항원성이 알려진 스파이크 단백질의 일부분을 암호화하는 유전자를 PCR로 합성하였다. 고구마 [Ipomoea batatas (L.) Lam] 율미 품종의 배발생 캘러스를 재료로 하여 Agrobacterium tumefaciens을 매개로 형질전환하였다. 선발배지 (MS medium, 1 mg/L 2,4-D, 100 mg/L kanamycin, and 400 mg/L claforan)에서 배발생 캘러스를 3주 간격으로 4개월 동안 계대배양하여 카나마이신 저항성 캘러스를 선발하였다. 선발된 배발생 캘러스를 호르몬을 제거한 배지로 옮겨 체세포배를 유도하였으며 이후 shoot과 뿌리가 형성되었다. 재분화된 소식물체를 대상으로 PCR 분석으로 카나마이신 저항성 재분화 개체의 50% 이상이 도입 유전자를 가지고 있었으며 이들 식물체를 대상으로 Southern blot 분석하여 PEDV 유전자가 고구마 식물체의 게놈으로 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체에서 도입유전자의 발현을 RT-PCR로 분석한 결과 PEDV의 spike 유전자가 높은 수준으로 발현하였다.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.423-430
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• 2014

본 연구에서는 국내산 자색고구마(Ipomoea batatas L. Lam.) 추출물을 제조하고 이들 추출물에 대하여 항산화 활성을 측정하였다. 자색고구마 추출물은 70% 에탄올 추출물과 그 추출물로부터 에틸아세테이트 분획으로 제조하였다. 추출물 및 분획의 수율은 건조 분말 당 각각 39.2% 및 3.49%이었다. 이들 추출물/분획에 대한 항산화 활성을 확인하기 위해 자유 라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성과 루미놀 발광법을 이용한 총항산화능 그리고 세포손상에 대한 보호효과를 측정하였다. 자유 라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 70%에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획이 각각 $90.16{\mu}g/mL$와 $7.69{\mu}g/mL$를 나타내었다. 비교 대조군으로 사용한 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 라디칼 소거활성은 $8.98{\mu}g/mL$로, 에틸아세테이트 분획의 라디칼 소거활성이 보다 큼을 알 수 있었다. 루미놀 발광법을 이용한 70% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 각각 $5.75{\mu}g/mL$와 $1.92{\mu}g/mL$이었다. 비교 대조군으로 사용한 항산화 효능이 매우 우수한 L-ascorbic acid의 항산화능은 $1.50{\mu}g/mL$로 추출물의 에틸아세테이트 분획과 유사한 활성을 나타내었다. $^1O_2$로 유도된 사람 적혈구의 세포손상에 대한 보호 효과 실험에서 에틸아세테이트 분획은 농도 의존적($5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 에틸아세테이트 분획의 세포보호활성(${\tau}_{50}$)은 $5{\mu}g/mL$에서 45.6 min으로 모든 농도에서 비교 대조군인 (+)-${\alpha}$-tocopherol 보다 더 높은 세포보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 자색고구마의 에틸아세테이트 분획은 뛰어난 항산화능을 나타내며, 이는 피부노화 억제를 위한 항노화 기능성 화장품원료로 응용될 수 있는 가능성을 시사하였다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제49권1호
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• pp.39-45
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• 2022

Conserved domains are defined as recurring units in molecular evolution and are commonly used to interpret the molecular function and biochemical structure of proteins. Herein, the ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase) amino acid sequences of three species of the Ipomoea genus [Ipomoea trifida, I. triloba, and I. batatas (L.) Lam. (sweetpotato)] were identified to investigate their physicochemical and biochemical characteristics. The molecular weight, isoelectric point, instability index, and grand average of hyropathy markedly differed among the three species. The aliphatic index values of sweetpotato AGPase proteins were higher in the small subunit than in the large subunit. The AGPase proteins from sweetpotato were found to contain an LbH_G1P_AT_C domain in the C-terminal region and various domains (NTP_transferase, ADP_Glucose_PP, or Glyco_tranf_GTA) in the N-terminal region. Conversely, most of its two relatives (I. trifida and I. triloba) were found to only contain the NTP_transferase domain in the N-terminal region. These findings suggested that these conserved domains were species-specific and related to the subunit types of AGPase proteins. The study may enable research on the AGPase-related specific characteristics of sweetpotatoes that do not exist in the other two species, such as starch metabolism and tuberization mechanism.

• 생명과학회지
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• 제14권4호
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• pp.614-619
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• 2004

This study was undertaken to investigate the different responses of cultured plant cells to paraquat treatment and nucleus-DNA damage in relation to enzyme activity of superoxide dismutase (SOD). Furthermore, this study was also carried out to understand the antioxidative mechanism of plant cells to environmental stress. We selected two different species of plant cultured cells, Ipomoea batatas as high-SOD species and Lonicera japonica as low-SOD species. The total activity and specific activity of SOD in a chlorophyllous cell of I. batatas were 3,736 unit/gㆍfresh weight and 547 unit/mgㆍprotein, respectively, and those in L. japonica were 23 unit/gㆍfresh weight and 13 unit/mgㆍprotein, respectively SOD activity in chlorophyllous I. batatas cells reached its maximum level at 10 to 15 days after subculture, whereas that in L. japonica remained at a very low SOD level during the whole period of subculture. In comparison to L. japonica, I. batatas, a high-SOD species, showed high tolerance to paraquat 10 and 50 mg/l treatment in terms of cell viability and electrolyte leakage. Based on the result of comet assay, the nucleus-DNA damage of two species by paraquat 50 mg/l treatment was not significantly different. However, I. batatas cells repaired their damaged DNA more effectively than the cells of the low-SOD species, L. japonica.

• 생명과학회지
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• 제20권11호
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• pp.1569-1576
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• 2010

White-skinned sweet potato (WSSP, Ipomoea batatas L.)는 인도네시아 및 다른 나라 등에서 전통약제로 당뇨병 치료에 널리 사용되고 있다. 본 실험에서는 흰 쥐를 streptozotocin (45 mg/kg체중, i.p.)으로 당뇨병을 유발시킨 후 WSSP의 메탄올 추출물을 체중 1 kg당 Dose 100; 200 mg/kg을 경구로 투여하였다. 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 평가하였고 그 효능을 인슐린 분비촉진제인 glimepiride (50 mg/kg 체중)와 비교해 보았다. 산화적 스트레스 평가는 WSP 메탄올 추출물과 glimepiride를 2주 투여 한 후 간장조직의 지질 과산화물(LPO)함량, 혈청 AST, ALT, total triglyceride (TG), total cholesterol (TC), 그리고 항산화효소들인 superoxide dismutase (SOD), 카탈라아제(CAT), 글루타치온 과산화물 분해효소(GPx), 글루타치온 S-전이효소(GST)활성도 등을 간장에서 측정하여 시행하였다. 당뇨 흰쥐에서 혈당, LPO 함량, AST, ALT, TG, TC 함량 등은 정상군에 비하여 그 값이 증가하였고, SOD, CAT, GPx, GST 활성도 값은 감소하였다. 당뇨 흰쥐에 WSSP 메탄올 추출물(200 mg/kg)을 2주일 동안 투여한 결과 의미있는 혈당 감소를 볼 수 있었고, LPO, TG, TC, AST, ALT 함량에서도 개선효과를 볼 수 있었다. 또한 SOD, GPx, 그리고 CAT등 항산화효소들의 활성도 증가도 나타났다. 따라서 WSSP 메탄올 추출물은 당뇨쥐의 혈당을 낮추어 산화적 스트레스를 약화시키고 당뇨로 유발된 손상을 보호해 주는 효과가 있다는 결과를 얻었다.