초록 ▼

발효 음식물 유래 <TEX>$\beta$</TEX>-glucosidase 활성균주 선발을 위해서 112종의 김치를 수집하고 이중 104종의 김치시료에서 총 406개의 colony를 분리하였다. 이중에서 62개의 <TEX>$\beta$</TEX>-glucosidase 활성 가진 균주를 선발하고 신균주(No. A30001)를 발견하였고, <TEX>$Rg_3$</TEX>와 미지의 사포닌으로 전환시키는 균주 17개와 8종의 김치에서 Rd를 생산할 수 있는 2균주를 선발하였다.

발효 음식물 유래 <TEX>$\beta$</TEX>-glucosidase 활성균주 선발을 위해서 112종의 김치를 수집하고 이중 104종의 김치시료에서 총 406개의 colony를 분리하였다. 이중에서 62개의 <TEX>$\beta$</TEX>-glucosidase 활성 가진 균주를 선발하고 신균주(No. A30001)를 발견하였고, <TEX>$Rg_3$</TEX>와 미지의 사포닌으로 전환시키는 균주 17개와 8종의 김치에서 Rd를 생산할 수 있는 2균주를 선발하였다. Strain KHU 330는 ginsenoside Rb1을 Rg3로, Strain LH-3은 Rd를 F2로, Strain JR-1은 F2를 compound K로 전환시켰다. 돌외의 gypenoside를 이용한 전환실험에서 gypenoside XVII와 GS603 균주를 공동배양하면 F2로 전환시켰다. GS514 균주의 전환산물을 NMR 분석한 결과 20(S)-ginsenoside Rg3임을 확인하였고, Rg3 생산효소를 추출하였다. 돌외의 사포닌에서 미생물 전환을 통해 ginsenoside Rg3 및 F2, C-K의 생산을 확인하였다. 면역증강 건강기능제품개발을 위해 부소재 7종을 선발하였고 최적 추출조건을 확립하였고 4종의 생리활성소재를 선발하였다. 산업화를 위한 pilot scale의 1,000 L bioreactor 시스템 시운전을 실시하였고, <TEX>$Rg_3$</TEX>의 사포닌 전환시스템을 구축하였다. 발효홍삼 제품의 표준화 확립을 위한 지표물질로서 ginsenoside Rb1, Rg1을, 발효홍삼지표물질로서 Rg3, Rh2, F2, compound K를 선정하고 표준분석법을 확립하였다. 발효홍삼의 식품원료사용승인획득을 위해 식품의약품안전청에 발효홍삼품목신고신청을 하였다.

Abstract ▼

1. Selection of microorganisms with bioconversion activity of ginseng saponin in fermented foods and development of new useful materials
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Screening of Lactobacillus sp. in fermented foods for ginseng saponin bioconversion
- Isolation of Lactobacillus sp. using

1. Selection of microorganisms with bioconversion activity of ginseng saponin in fermented foods and development of new useful materials
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Screening of Lactobacillus sp. in fermented foods for ginseng saponin bioconversion
- Isolation of Lactobacillus sp. using MRS medium
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Development of the screening method for bioconversion confirmation using ginsenoside <TEX>$Rb_1$</TEX> and Re
- TLC and HPLC analysis after co-cultivation with ginsenoside <TEX>$Rb_1$</TEX> and Re
- Bacteria selection of <TEX>$Rg_3$</TEX>, <TEX>$Rh_2$</TEX>, or compound-K bioconversion
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Identification and classification of ginseng saponin bioconversion bacteria
-16S rDNA, Phylogenetic tree, and Polyphasic classification method
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Establisment of optimum conditions for the bioconversion of ginseng saponin
- Medium, growth temperature, pH and bioreactor condition
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Analysis of <TEX>$\beta$</TEX>-glucosidase activity of selected bacteria at the optimum condition
- 4-nitrophenyl-<TEX>$\beta$</TEX>-glucopyranoside (pNPG)
- Exo-, endo- type determination
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Quantity and qualitative analysis of bioconverted saponin
- Profiling analysis using TLC and minor saponin selection
- HPLC and NMR analysis
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Ginsenoside Rg3 production by microbial enzyme conversion
- Determination of converted ginsenoside structure of red ginseng
- Profiling analysis of converted saponin (TLC, HPLC, NMR)
- Establishment of oprimum condition for S-form ginsenoside <TEX>$Rg_3$</TEX> production
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Establishment of standardizaiton of fermented product
- Selection of standard materials for health functional food
- Selection of standard materials for fermented products
- Quantity and qualitative analysis of ginseng saponin in products
2. Development of functional food and mass production of standardized conversion materials
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Preparation of white and red ginseng and extract standardization
- Making of white ginseng under natural condition and red ginseng with simple Extract standardizaiton by saponin analysis
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Establishment of optimum condition for new material production using microbial metabolism
- Extract of white and red ginseng for bioconversion
- Establishment of optimum condition for new material production
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Selection of supplements for immune enhancing
- Establishment of optimum condition for extract and herbal medicine selection
- Safety analysis of extract of herbal medicine
- Determination of supplement quantity and selection of physiological active components
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Working of pilot scale bioreactor for saponin bioconversion
- 1 ton bioreactor test
- Optimum condition of temperature, pH and analysis of bioconversion productivity
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Raw material standardization of supplements and physiological active materials
- Safety analysis and extract, concentration of supplements
- Material standardization
<TEX>$\bigcirc$</TEX> Development of the first one and report of fermented red ginseng product
- Certified Experimental Analysis of fermented red ginseng extract
- Application of Korean Food and Drug Administration

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 초록 ... 2
• 요약문 ... 3
• Summary ... 7
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 13
• 제1장 연구개발과제의 개 ... 14
• 제1절 연구개발의 목적 ... 14
• 제2절 연구개발의 필요 ... 14
• 제3절 연구개발의 범위 ... 17
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 19
• 제1절 국내의 기술개발 현황 ... 19
• 제2절 국외의 기술개발 현황 ... 20
• 제3절 국내.외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 21
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 23
• 제1절 이론적, 실험적 접근방법 ... 23
• 제2절 연구내용 및 결과 ... 29
• 1. 발효음식물로부터 사포닌전환 균주 분리 및 특성분 ... 29
• 2. 표준화를 통한 활성물질 대량생산 및 기능성 식품개 ... 87
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여 ... 107
• 제1절 연구개발목표의 달성 ... 107
• 제2절 관련분야의 기술발전에의 기여 ... 113
• 제5장 연구개발결과의 활용계 ... 114
• 제1절 추가연구의 필요 ... 114
• 제2절 타연구에의 응 ... 114
• 제3절 산업화 추진방 ... 115
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정 ... 116
• 제7장 참고문헌 ... 117
• 끝페이지 ... 118