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천연물 자원과 유산균의 혼합발효를 통한 면역활정 증진 및 항알러지 효능의 소재 및 기능성음료 개발 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 (주)에스티알바이오텍
연구책임자 이상종
참여연구자 박선옥 , 이봉진 , 정병석 , 허인영 , 심건우 , 홍성길 , 김화영 , 김중학 , 장혜은 , 홍보경 , 김동주 , 김윤경 , 정지상
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2010-09
과제시작연도 2009
주관부처 중소기업청
Small and Medium Business Administration
등록번호 TRKO201200006006
과제고유번호 1425055615
사업명 기업협동형기술개발
DB 구축일자 2019-11-16
키워드 면역활성.항알러지.미강.유산균.기능성음료.

초록

- 만성적인 면역계 질환 또는 면역계 약화에 의해서 발생되는 여러가지 질환을 개선하기 위하여 다양한 방법의 접근이 최근 들어 활발하게 진행되고 있다. 생체내 면역계의 이상으로 발생하는 질환을 개선하기 위한 연구들은 인체에 부작용이 없으면서도 면역계를 조절할 수 있는 면역활성물질의 개발에 대해 관심이 집중되어 왔다.
- 부작용이 없으면서도 인체의 생물학적 반응을 조절하여 면역계를 활성화시키거나 또는 면역과민반응 등으로 인하여 과잉된 면역반응(알러지 질환)을 정상인 상태로 조절하는 기능성식품 소재의 발굴은 미생물 또는 식물자원으로

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제출문 ... 2
  • 요약서(초록) ... 3
  • 목차 ... 4
  • 제 1 장 서론 ... 10
  • 제 1 절 개발대상기술의 중요성 ... 10
  • 제 2 절 국내외 관련기술의 현황 ... 12
  • 1. 국내 ... 12
  • 2. 국외 ... 13
  • 3. 연구수행기관 ... 13
  • 4. 개발내용 ... 13
  • 5. 개발내용현황 ... 14
  • 제 3 절 기술개발시 예상되는 파급효과 및 활용방안 ... 16
  • 1. 파급효과 ... 16
  • 2. 활용방안 ... 16
  • 제 2 장 본론 (기술개발 내용 및 방법) ... 18
  • 제 1 절 기술개발 목표 및 세부내용(계획) ... 18
  • 1. 최종목표 ... 18
  • 2. 공동기술내용 ... 18
  • 3. 1차년도 목표 ... 18
  • 4. 2차년도 목표 ... 19
  • 제 2 절 세부개발내용 및 방법(실적) ... 20
  • 1. 천연물 유래 생리활성 지표물질의 분석법 확립 ... 20
  • 가. 미강(현미) 유래 생리활성 지표물질 분석법 확립 ... 20
  • 나. 버섯 유래 생리활성 지표물질 분석법 확립 ... 20
  • (1) HPLC를 이용한 버섯 균사체내의 단백다당체 분석 ... 20
  • (가) Dextran을 사용한 column의 성능 조사 ... 20
  • (나) HPLC에 의한 단백다당체 분석 ... 21
  • (2) Bio-assay를 이용한 버섯 균사체내의 단백다당체 분석 ... 23
  • (가) 버섯 균사체내 단백다당체의 면역활성 Bio-assay ... 23
  • 2. 유산균의 평가 및 선정 ... 23
  • 가. 천연물을 기질로 이용 가능한 균주 평가 및 선별 ... 23
  • (1) 실험 방법 ... 23
  • (가) 유산균 배양 ... 23
  • (나) 당 분석 ... 23
  • (다) 천연물 배양배지 ... 24
  • (라) 측정 항목 ... 24
  • (마) 실험 절차 ... 24
  • (2) 실험 결과 ... 24
  • (가) 배양액의 잔류 glucose 농도 측정 ... 24
  • (나) 유산균의 총균수 측정 ... 25
  • 3. 천연물 자원의 전처리공정 개발 ... 27
  • 가. 유효성분 추출 및 분리방법 ... 27
  • (1) 실험방법 ... 27
  • (가) 열수추출 ... 27
  • (나) 초음파 추출 ... 27
  • (다) 전자파 추출 ... 27
  • (라) 효소처리 ... 27
  • (마) 고압파쇄기를 이용한 전처리 ... 27
  • (바) 초미세 분쇄기를 이용한 전처리 ... 27
  • (사) 초고압 장치를 이용한 전처리 ... 27
  • (아) NaOH 처리 ... 28
  • (2) 분석방법 ... 28
  • (가) 당 함량 ... 28
  • (나) 단백질 함량 ... 28
  • (다) 일반성분 분석 ... 28
  • (라) β-glucan 함량 ... 28
  • (바) 단백다당체 표준물질 ... 28
  • (3) 결과 및 고찰 ... 29
  • (가)단백다당체 분리를 위한 추출조건 확립 ... 29
  • (나) 다양한 전처리 후 단백다당체 추출 ... 32
  • (다) Scale-up 및 pilot 규모의 시험생산 ... 46
  • 4. 천연물자원과 유산균의 혼합발효공정 개발 ... 50
  • 가. 미강발효분말 생산을 위한 표고균사체 종균배양공정 최적화 ... 50
  • (1) 표고버섯 고체배양공정 최적화 ... 50
  • (가) 균주 선별 ... 50
  • (나) 표고버섯의 고체배양 최적 온도 조사 ... 51
  • (다) 계대배양배지(고체성장배양) 최적화 : 다양한 고체성장배지 조사 ... 51
  • (라) Plackett-Burman design 실험에 의한 최적 계대배양 배지 조사 ... 52
  • (2) 표고버섯 액체배양공정 최적화 ... 56
  • (가) 실험방법 ... 56
  • (나) 결과 및 고찰 ... 57
  • 나. 유산균 혼합발효산물 생산을 위한 유산균 종균배양공정 최적화 ... 63
  • (1) 유산균의 종균배양공정 최적화 ... 63
  • (2) 저가의 산업배지 개발 ... 64
  • 다. 천연물자원과 유산균의 혼합발효산물 생산 ... 65
  • (1) 미강발효분말 : 미강의 표고버섯 균사체 발효분말 ... 65
  • (2) 미강혼합발효분말 : 미강발효분말과 유산균의 혼합발효물 ... 69
  • (3) 상황발효분말(PLP) : 상황버섯 균사체 추출물과 유산균의 혼합발효물 ... 75
  • (4) 한약재발효분말(OHCF) : 7종의 한약재 추출물과 유산균의 혼합발효물 ... 76
  • (5) 인삼발효분말(GIN) : 인삼특가공추출물과 유산균의 혼합발효물 ... 76
  • 5. in vitro 유효성 평가 ... 77
  • 가. 기술개발 내용 (실험방법) ... 77
  • (1) 천연물 유래 발효 소재 ... 77
  • (2) 항알레르기성 발효소재 ... 77
  • (3) 천연물 유래 발효소재의 면역증진능 검증 ... 78
  • (가) 대식세포의 lysosomal enzyme 활성 측정 ... 78
  • (나) 비장세포의 증식능 측정 ... 78
  • (다) 사이토카인 분비량 측정 ... 78
  • (라) in vivo 상에서 면역세포 활성능 측정 ... 78
  • (4) 천연물 유래 발효소재의 항염증능 검증 ... 79
  • (가) COX-2 및 iNOS의 mRNA 발현량 측정 ... 79
  • (나) Prostaglandin E2(PGE2) 분비량 측정 ... 79
  • (다) Nitric oxide(NO) 분비량 측정 ... 79
  • (5) 천연물 유래 발효소재의 항산화능 검증 ... 79
  • (가) DNA 산화손상 억제능 측정 ... 79
  • (나) ORAC value 측정 ... 80
  • (6) 천연물 유래 발효소재의 항돌연변이 활성 및 유전독성 검증 ... 80
  • (가) 항돌연변이활성 ... 80
  • (나) 유전독성 검증 ... 80
  • 나. 기술개발 결과 ... 80
  • (1) In vitro 상에서의 천연물 유래 발효소재의 면역증진능 검증 ... 80
  • (가) 천연물 유래 발효소재의 분획별 대식세포의 lysosomal enzyme 활성 측정 결과 ... 80
  • (나) 천연물 유래 발효원료의 분획별 비장세포의 증식능 측정 결과 ... 83
  • (다) 비장세포의 사이토카인 분비량 측정 결과 ... 85
  • (라) 천연물 유래 발효소재의 생체내 면역세포 활성화 측정 결과 (In vivo) ... 87
  • (2) 천연물 유래 발효소재의 항염증능 검증 ... 88
  • (가) PGE2 생성 및 COX-2 mRNA 발현 억제 효과 ... 88
  • (나) NO와 iNOS mRNA 발현 억제 효과 ... 89
  • (3) 천연물 유래 발효소재의 항산화능 검증 ... 91
  • (4) 천연물 유래 발효소재의 항돌연변이능 검증 ... 92
  • (5) In vitro 상에서의 항알레르기성 발효소재의 면역증진능 검증 ... 93
  • (가) 항알레르기성 발효소재의 대식세포 lysosomal enzyme 활성 측정 결과 ... 93
  • (나) 항알레르기성 발효소재의 비장세포의 증식능 측정 결과 ... 94
  • (다) 비장세포의 사이토카인 분비량 측정 결과 ... 94
  • 6. in vivo 유효성 평가 및 안전성시험 ... 95
  • 가. 기술개발 내용 ... 95
  • (1) 업그레이드 발효소재의 기능성 연구 ... 95
  • (가) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항염증능 검증 ... 95
  • (나) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항아토피능 검증 ... 96
  • (다) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항암능 검증 ... 97
  • (라) In vivo 모델에서 천연물유래 발효소재의 항산화능 검증 ... 98
  • (마) 천연물 유래 발효소재의 안전성 검증 ... 99
  • (바) 천연물유래 발효소재의 성분 분석 ... 99
  • (2) 천연물 유래 발효소재의 유사 상업 소재와의 비교 검증 연구 ... 100
  • (3) 천연물 유래 발효소재를 이용한 기능성 음료 제품 개발 ... 100
  • (가) 기능성 두유음료 제품 개발 ... 100
  • (나) 기능성 차음료 제품 개발 ... 100
  • 나. 기술개발 결과 ... 101
  • (1) 업그레이드 발효소재의 기능성 연구 결과 ... 101
  • (가) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항염증능 검증 결과 ... 101
  • (나) In vivo 모델에서의 천연물 유래 발효소재의 항아토피능 검증 결과 ... 105
  • (다) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항암능 검증 ... 110
  • (라) In vivo 모델에서 천연물 유래 발효소재의 항산화능 검증 결과 ... 115
  • (마) 천연물 유래 발효소재의 안전성 검증 ... 123
  • (바) 천연물 유래 발효소재의 성분분석 ... 127
  • (2) 유사 상업소재와의 비교검증 연구 ... 128
  • (가) In vivo 모델에서 항염증능 비교검증 결과 ... 128
  • (나) In vivo 모델에서의 항아토피능 비교검증 결과 ... 132
  • (다) In vivo 모델에서의 항암능 비교 검증 결과 ... 136
  • (라) In vivo 모델에서 항산화능 비교검증 결과 ... 140
  • (3) 기능성 제품 개발 ... 148
  • (가) 천연물 유래 발효소재를 이용한 기능성 제품 개발 ... 148
  • 제 3 절 실험데이타, 도면, 인증서 등 ... 153
  • 1. 해외 박람회 출품 ... 153
  • 2. 학회발표 ... 153
  • 제 3 장 결론 ... 154
  • 제 1 절 계획대비 실적 및 성과 ... 154
  • 제 2 절 향후 개선 사항 ... 155
  • 제 3 절 적용분야 및 기대효과 ... 156
  • 1. 적용분야 ... 156
  • 2. 기대효과 ... 157

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참고문헌 (25)

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