초록

본 연구개발은 고기능성 대두제품 제조를 위한 발효균주 개발과 발효대두제품으로부터 약리활성 물질의 분리 및 동정의 협동과제로 구성되어 있으며, 수행한 주요 연구내용 및 범위를 요약하면 다음과 같다.
제 1 세부과제 : 고기능성 대두제품 제조를 위한 발효균주 개발
협동과제 : 발효 대두제품으로부터 약리활성 물질의 분리 및 동정

Abstract ▼

This project consists of one subject and a joint subject. The fomer is development of fermentation bacteria for the production of soyfoods enriched biological function by the fermentation. The latter is isolation and identification of pharmaceutical materials from fermented soy-products.
The majo

This project consists of one subject and a joint subject. The fomer is development of fermentation bacteria for the production of soyfoods enriched biological function by the fermentation. The latter is isolation and identification of pharmaceutical materials from fermented soy-products.
The major contents and scopes of this project can be summarized as follows :
1. Development of fermentation bacteria for the production of soyfoods enriched biological function by the fermentation
1) Isolation of fermentation bacteria which have high activity for the hydrolysis of isoflavone glucoside
① Isolation of bacteria which produce high isoflavone glucosidase
② Selection of bacteria which have tastes and biological activity
③ Identification of isolated strains and examination of preservation and propagation methods
2) Examination of fermentation condition
① Investigation of fermentation condition to produce maximal content of isoflavone aglycone and biological activity
② Examination of isoflavone content and pharmaceutical activity from the fermented soyfoods
3) Establishment of optimal fermentation condition
① Selection of high quality product by functional activities in vitro
② Investigation of optimal inoculation volume, fermentation temperature, salt concentration, additives and fermentation period
③ Fermentaion of soybean on the optimal fermentation condition at the laboratory scale
4) Experiment to improve flavor and tastes of products
① Effect of complex and additional fermentation on the improvement of flavor and tastes of the fermented soyfoods by fermentation and additives
② Effect of additives on the flavor and tastes of the fermented soyfood
5) Optimization of the process and large scale fermentation
① Preparation of the fermented soyfoods at the laboratory scale
② Strategy to improve flavor and tastes of the fermented soyfoods
③ Examination of manufacturing process for the product production at the large scale
④ Preparation of a functional foods and food materials by isoflavone rich fraction which prepared from the fermented products
⑤ Application for patent of the products
2. Isolation and identification of biologically active compounds from fermented soybean products
1) Establishment of a convenience isoflavone analysis method
① Establishment of optimal pre-treatment protocols for the analysis of soybean samples.
② Establishment of optimal HPLC condition which can be analyzed within 60 min.
2) Isolation and identification of anti-dementia compounds from fermented soybeans.
① Setting up of prolyl endopeptidase assay system
② Extraction and purification of active compounds.
③ Comparison of activity of fermented soybeans supplied by the co-working group.
3) Screening of anti-coagulating activity of fermented soybeans.
① Setting up thrombine time assay system.
② Setting up partial thromboplastin time assay system.
③ Separation and isolation of anti-coagulant.
4) Comparison of biological activity before and after fermentation.
5) Studies on the large scale extraction of flavonoids from fermented soybeans.
6) Identification of active compounds.
① Isolation and identification of active compounds through physicochemical analysis.
② Investigation of biological activities of isolated compounds.
7) Investigation of mode of inhibitory action.
① Investigation of inhibition pattern by Dixon plot.
② Calculation of IC50 value, etc.
8) Establishment of quality control protocols.
① Establishment of quality control protocols by analyzing isoflavonoid contents in fermented soybean products.
② Establishment of expiration date by monitoring isoflavonoid contents in fermented soybean products.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...3
• 요약문 ...5
• SUMMARY ...17
• CONTENTS ...29
• 목차 ...35
• 제1장 연구개발과제의 개요 ...41
• 제1절 연구개발의 목적 및 필요성 ...41
• 제2절 연구개발 내용 및 범위 ...43
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ...46
• 제1절 국내·외 관련기술 현황 ...46
• 제2절 국내·외 관련 연구내용 및 문제점과 본 연구종료 후 기대되는 국내기술 상황 ...49
• 제3장 고기능성 대두제품 제조를 위한 발효균주 개발 ...53
• 제1절 서론 ...53
• 제2절 재료 및 방법 ...57
• 1. 사용 재료 ...57
• 2. 배지 및 배양 ...58
• 3. 분리균에 의한 isoflavone 배당체의 분해력 측정 ...58
• 4. 분리균의 isoflavone 배당체 가수분해 효소의 활성 측정 ...59
• 5. Polymerase chain reaction (PCR) ...60
• 6. 된장의 제조 ...61
• 7. 효소의 정제 ...61
• 8. 단백질 정량 ...62
• 9. 단백질의 전기 영동 ...62
• 10. 분자량 측정 ...62
• 제3절 균주의 분리 및 선발 ...63
• 1. 균의 분리 ...63
• 2. 균주의 선발 ...63
• 3. 선발된 균주의 동정 ...74
• 4. 선발된 균주의 보존법 ...81
• 제4절 발효조건의 검토 ...83
• 1. 선발된 균주에 의한 발효과정중 genistein 및 daidzein의 2차 분해조사 ...83
• 2. 발효에 미치는 온도의 영향 ...84
• 3. 발효에 미치는 가염 시기의 영향 ...86
• 4. 발효기간에 따른 isoflavone 배당체의 분해 정도 ...89
• 5. 발효에 미치는 최적 접종량 ...90
• 제5절 발효에 미치는 염류 및 기타 첨가제효과 ...91
• 1. 염농도가 발효에 미치는 영향 ...91
• 2. 부형제가 발효에 미치는 영향 ...93
• 3. 부형제 첨가농도의 영향 ...94
• 4. 혼합발효의 효과 ...95
• 5. 실험실 scale 배양 ...96
• 제6절 대규모의 제품을 생산하기 위한 발효 및 제품화 공정 ...98
• 제7절 Bacillus sp. K123-1 균주가 생산하는 isoflavone glucosidase의 정제 ...100
• 1. Isoflavone glucosidase 생산에 미치는 배양시간의 영향 ...100
• 2. 황산암모늄 분획침전 ...101
• 3. DEAE Sephadex A-50 ion exchange column chromatography ...102
• 4. Sephacryl S-200 HR gel chromatography ...104
• 5. Fast protein liquid chromatography(FPLC) ...104
• 6. 정제효소의 순도검정 ...107
• 7. 정제효소의 분자량 측정 ...108
• 제8절 정제된 isoflavone glucosidase의 효소학적 성질 ...109
• 1. 효소활성 최적 pH ...109
• 2. 효소의 pH 안정성 ...110
• 3. 효소활성 최적온도 ...111
• 4. 효소의 열 안정성 ...112
• 5. 효소의 기질 특이성 ...113
• 제9절 효소를 이용한 isoflavone rich fraction 추출 ...117
• 1. 대두, 대두박 및 대두분 내의 isoflavone 함량 조사 ...117
• 2. Isoflavone rich fraction 추출 공정검토 ...117
• 제10절 Isoflavone rich fraction의 기능성 식품화 및 재료화 ...119
• 1. Isoflavone rich fraction을 첨가한 비스킷 제조 ...119
• 2. Isoflavone rich fraction을 첨가한 식초 제조 ...125
• 제4장 발효 대두제품으로부터 약리활성 물질의 분리 및 동정 ...127
• 제1절 서론 ...127
• 제2절 Isoflavone 간편 분석법 확립 ...128
• 1. 새로운 분석법 확립의 필요성 ...128
• 2. 대두 중 isoflavone 함량 분석법의 확립 ...128
• 3. 검량선의 작성 ...129
• 4. Isoflavone 함량 분석을 위한 최적 추출조건 확립 ...130
• 제3절 항치매 활성 측정법의 확립 및 활성물질의 추출·정제 ...133
• 1. Prolyl endopeptidase 저해활성 측정법의 확립 ...133
• 2. 발효 대두의 PEP 저해 활성 ...134
• 3. Prolyl endopeptidase 저해 활성물질 추출 및 정제 ...135
• 4. 활성화합물의 구조동정 ...137
• 제4절 혈전 생성 억제활성 측정법 확립 ...147
• 1. 혈전 억제활성 assay법 확립의 필요성 ...147
• 2. Thrombin time assay (TT)법의 확립 ...148
• 3. Partial thromboplastin time assay (aPTT)법의 확립 ...148
• 4. 발효 대두에서 혈전형성 억제활성 검정 ...149
• 5. 항혈전 억제활성 측정시 시료의 전처리법 확립 ...151
• 제5절 혈전생성 억제 활성 성분의 분획 ...152
• 1. 항혈전 성분의 분획 및 이화학적 성상 검토 ...152
• 제6절 혈전 용해 활성의 측정 ...154
• 제7절 항산화 활성의 측정 ...155
• 제8절 발효 산물의 약리 작용의 증감 및 유무의 판별, 비교 ...157
• 1. 항치매 활성의 증감 유무의 판별 ...157
• 2. 발효에 의한 혈전형성 억제활성의 증감유무의 판별 ...157
• 3. 발효에 의한 혈전용해 활성 및 항산화 활성 증감유무의 판별 ...158
• 제9절 유기용매 의한 간단하고 수율이 우수한 isoflavone 대량 추출법 검토 ...159
• 제10절 동정된 활성 화합물의 활성 기작 검토 ...163
• 1. 활성 성분의 IC50 value ...163
• 2. 활성성분의 효소저해 양상 ...163
• 제11절 시작품의 isoflavone 및 유효성분 분석법 확립에 의한 품질 관리법 개발 ...164
• 1. 발효대두의 품질관리법 개발 ...164
• 2. Isoflavone 함유 식초의 품질 관리법 개발 ...165
• 제12절 보존기간별 함량변화에 따른 유효기간 기준 마련 ...166
• 1. 발효 대두의 보존 기간에 따른 isoflavone 함량변화 ...166
• 2. 식초의 보존기간에 따른 isoflavone 함량변화 검토 ...167
• 제5장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...168
• 제1절 총괄추진계획표 ...168
• 제2절 연구개발 목표의 달성도 ...169
• 1. 제1 세부과제 ...169
• 2. 제2 세부과제 ...171
• 제6장 연구개발결과의 활용계획 ...174
• 제1절 활용분야 및 활용 방안 ...174
• 1. 활용분야 ...174
• 2. 활용방안 ...174
• 제2절 현장 보급방안, 산업화 계획 방안 및 기술이전 방안 ...174
• 제3절 추가 기술개발 방안 ...175
• 제4절 연구개발 결과의 활용 ...175
• 제7장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...176
• 제8장 참고문헌 ...178