초록 ▼

1. Lipoxygenase 및 Hydroperoxide Lyase의 Characterization 과 Reaction condition의 최적화
● Lipoxygenase의 선별 - Lipoxygenase의 효소 활성을 지니고 있는 것으로 알려진 농작물을 대상으로 Lipoxygenase를 가진 국내산 농산물을 선발
● Lipoxygenase의 생리적 특성 - 높은 Lipoxygenase 활성을 지니고 있는 국산 농작물과 과일의 Lipoxigenase는 효소의 생리적 특성을 조사하여 최적 반응조건을 결정
● Hydr

1. Lipoxygenase 및 Hydroperoxide Lyase의 Characterization 과 Reaction condition의 최적화
● Lipoxygenase의 선별 - Lipoxygenase의 효소 활성을 지니고 있는 것으로 알려진 농작물을 대상으로 Lipoxygenase를 가진 국내산 농산물을 선발
● Lipoxygenase의 생리적 특성 - 높은 Lipoxygenase 활성을 지니고 있는 국산 농작물과 과일의 Lipoxigenase는 효소의 생리적 특성을 조사하여 최적 반응조건을 결정
● Hydroperoxide Lyase의 선별 - Hydroperoxide Lyase의 효소 활성을 지니고 있는 것으로 알려진 농작물을 대상으로 국내산 농작물의 Hydroperoxide Lyase의 존재와 활성측정
● Hydroperoxide Lyase의 생리적 특성 - 높은 Hydroperoxide Lyase 효소 활성을 지니고 있는 농산물과 과일의 Hydroperoxide Lyase는 효소의 생리적 특성조사
● 식물의 Lipooxygenase 및 Hydroperoxide Lyase의 효소 반응의 최적화-선별된 농산물과 과일의 Lipooxygenase 및 Hydroperoxide Lyase을 이용하여 천연 aldehydes와 alcohol을 생산하는 효소공정의 최적화 조건을 설정
반응 조건의 최적화
반응 온도 (Temperature) / 반응 pH / 반응 Buffer system / 반응 효소 Kinetics
2. Hydroxylation 및 제한적${\beta}$-oxidation을 위한 미생물의 생리학적 특성 연구
● 미생물의 Hydroxylation 반응의 선별 - 불포화 지방산을 포함한 지방산을 Hydration 또는 Hydroxylation을 시켜 Hydroxy 지방산을 생성할 수 있는 미생물을 한국식품연구원 및 한국 미생물 균주협회를 통해 구입하거나 필요한 경우 자연 환경 내에서 미생물을 분리 동정하여 선별한다.
● 높은 Hydroxylation 반응 활성을 가진 미생물의 생리적 특성 연구 - 높은 Hydroxylation반응 활성을 지니고 있는 우수한 미생물을 동정한 후 다양한 미생물학 적 및 생화학적 분석을 통해 생리적 특성을 조사하여 최적의 Whole cell을 이용한 Fermentation의 조건을 결정하여, 산업용 생물 공정 개발에 응용한다.
● 미생물의 제한적인 ${\beta}$-Oxidation의 대사 작용의 선발 - Hydroxy 지방산 및 불포화 지방산을 포함한 지방산의 ${\beta}$-Oxidation의 대사 작용을 가진 미생물을 한국식품연구원 및 한국 미생물 균주협회를 통해 구입하거나 필요한 경우 자연 환경 내에서 미생물을 분리 동정하여 선별한다.
● 미생물의 제한적인 ${\beta}$-Oxidation의 생리적 특성 연구 - ${\beta}$-Oxidation의 대사 작용을 가진 미생물을 동정한 후 다양한 미생물학적 및 생화학적 분석을 통해 생리적 특성을 조사하여 최적의 Whole cell을 이용한 Fermentation의 조건을 결정하여, 산업용 생물공정 개발에 응용한다.

3. 생물전환법의 산업적 생산 공정의 개발
Hydroxylation 및 제한 적인 ${\beta}$-Oxidation의Whole Cell Fermentation 의 개발
-산업적 규모로 Hydroxylation 및 제한 적인 ${\beta}$-Oxidation의 두 단계 미생물 발효 공정을 개발
생물 공정의 최적화
Fermentation Temperature / Fermentation pH / Oxygen Tension
Mixing / Bubbling capacity of Bioreactor / 산업용 배지의 설정
분리 정제 기술
Solvent Extraction / Distillation / Fractionation
4. 관능검사와 제품생산 기준의 설정
● 천연 향료의 관능검사를 통한 제품 관리 기준의 확립 - 기기 분석과 관능검사를 통해 생산된 향료 및 향장 원료물질의 순도와 향을 특성을 조사한다.

Abstract ▼

1. Characterization of lipoxygenase and hydroperxide lyase and optimization of reaction conditions
● Selection of lipoxygenase - Screening of lipoxygenase from crops / fruits produced from Korea
● Characterization of lipoxygenase - Biochemical characterization of lipoxygenase from crops / frui

1. Characterization of lipoxygenase and hydroperxide lyase and optimization of reaction conditions
● Selection of lipoxygenase - Screening of lipoxygenase from crops / fruits produced from Korea
● Characterization of lipoxygenase - Biochemical characterization of lipoxygenase from crops / fruits with high lipoxygenase activities.
● Selection of hydroperoxide lyase - Screening of hydroperoxide lyase from crops / fruits produced from Korea
● Characterization of hydroperoxide lyase - Biochemical characterization of lipoxygenase from crops / fruits with high hydroperoxide lyase activity
● Optimization of reaction conditions - Optimiztion of enzyme processes for the production of natural aldehydes and alcohols using crude preparation of selected lipoxygenase and hydroperoxide lyase from crops / fruits
Optimization of Reaction Conditions
Temperature / pH / Buffer System / Enzyme Kinetics
2. Characterization Microorganisms for hydoxylation and limited ${\beta}$-oxidation
● Selection of microorganisms for hydroxylation - Selection of microorganisms with hydroxylation activities from natural environments and culture collections
● Characterization of microorganisms with higher hydroxylation activities - Microbial and biochemical characterization for the development of whole cell biotransformation process
● Selection of microorganisms for limited ${\beta}$-oxidation - Selection of microorganisms with limited ${\beta}$-oxidation activities from natural environments and culture collections
● Characterization of microorganisms with limited ${\beta}$-oxidation activities - Microbial and biochemical characterization for the development of whole cell biotransformation process
3. Development of commercial biotransformation processes
● Whole cell biotransformation process development for hydoxylation and limited ${\beta}$-oxidation - 2-stage microbial biotransformation process developments for hydroxylation and limited ${\beta}$-oxidation in commercial bioreactors / lactonization reactions
Optimization of whole cell biotransformation process in bioreactors
Fermentation temperature / pH / Oxygen Tension
Mixing / Aeration / commercial medium
Recovery and Purification Process
Solvent extraction / Distillation / Fractionation
4. Sensory evaluation and establishment of quality standards
● Sensory evaluation and quality standards of samples (natural products) - Analysis of products using analytical instruments and sensory evaluation to set purity and flavor characteristics

목차 Contents

• 제출문...1
• 요약문...2
• SUMMARY...10
• 목차...19
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...21
• 제 1 절 연구개발의 목적...21
• 제 2 절 연구개발의 필요성...22
• 1. 기술적 측면...22
• 2. 경제. 산업적 측면...26
• 3. 사회, 문화적 측면...28
• 제 3절 연구개발 범위...29
• 1. 연구 기술의 개요...29
• 2. 연구개발 공정의 내용...34
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...36
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...40
• 제 1 절 Lipoxygenase 및 Hydroxyperoxide Lyase의 characterization과 reaction condition의 최적화...40
• 1. 실험재료...40
• 2. 실험방법...40
• 3. 실험결과...42
• 4. 결론...45
• 제 2절 Hydroxylation 및 제한적 -Oxidation을 위한 미생물의 생리학적 특성 연구...63
• 1. 실험재료...63
• 2. 실험방법...64
• 3. 실험결과...68
• 4. 결론...71
• 제 3절 생물전환법의 산업적 생산 공정의 개발...95
• 1. 실험재료...95
• 2. 실험방법...96
• 3. 실험결과...103
• 4. 결론...109
• 제 4절 관능검사와 제품생산 기준의 설정...125
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...126
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...128
• 제 6 장 연구개발과정에서의 수집한 해외과학기술정보...130
• 제 1 절 정밀화학산업의 특성...130
• 제 2 절 Hydroxy Fatty Acid (HFA) 및 유도체...131
• 제 3 절 향료산업의 특성...132
• 1. 향료산업의 특성...132
• 2. 향료산업의 시장 현황...133
• 제 7 장 참고문헌...137