초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종목표는 다양한 버섯들의 베타글루칸를 구조변화(효소적 및 화학적 처리를 통한 분자량/분지정도 변화 및 기능기 부여) 정도별에 따른 생리활성(항암, 항산화 등) 및 식품학적 특성(점도, 용해도 등) 변화를 측정하여 베타글루칸의 구조변화에 따른 생리활성-식품학적 특성 변화를 규명하고자 하였음. 이러한 체계적 연구를 통하여 버섯 베타글루칸에 대한 과학적인 기초자료 제공 및 다양한 사용목적에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 맞춤형 버섯 베타글루칸 이용식품 및 건강 기능제품 등의 개발을 가능하게 할 것

연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종목표는 다양한 버섯들의 베타글루칸를 구조변화(효소적 및 화학적 처리를 통한 분자량/분지정도 변화 및 기능기 부여) 정도별에 따른 생리활성(항암, 항산화 등) 및 식품학적 특성(점도, 용해도 등) 변화를 측정하여 베타글루칸의 구조변화에 따른 생리활성-식품학적 특성 변화를 규명하고자 하였음. 이러한 체계적 연구를 통하여 버섯 베타글루칸에 대한 과학적인 기초자료 제공 및 다양한 사용목적에 따라 선택적으로 사용할 수 있는 맞춤형 버섯 베타글루칸 이용식품 및 건강 기능제품 등의 개발을 가능하게 할 것으로 판단됨.
연구결과
(1) 1차년도(2009): 버섯 베타글루칸들 추출, 구조분석 및 생리활성-식품학적 특성 분석
① 버섯 유래 베타루칸의 추출은 버섯 종류와 목적으로 하는 베타글루칸의 특성에 따라 차이가 있으며, 추출물로부터 알코올 침전 및 컬럼작업을 통해 베타글루칸을 분리 정제하는 과정이 필요함.
② 버섯 유래 베타루칸 추출물의 물리적 특성(분자량, 구성당, 기본 골격 구조, 분지형태 및 분지정도, 용해도 등)과 화학적 성분(총당, 단백질 등)은 대상 버섯과 추출방법 등에 따라 다양하며, 이는 생리활성 발현에 큰 영향을 미치는 요인으로 작용함.
③ 버섯으로부터 추출한 베타루칸 추출물의 항암활성은 사용한 세포주 종류에 따라 다르며, 항산 화 활성도 산화의 어느 기전에 작용하느냐에 따라 대상 버섯별로 차이를 보임.
④ 본 연구에서 사용한 버섯의 결과를 토대로 분석해보면, 버섯 베타루칸의 분자량, 분지도, 용해도 및 성분이 생리활성 발현 정도에 가장 큰 영향을 줌.
(2) 2차년도(2010): 버섯 베타글루칸들의 구조변화 정도별 제조 및 생리활성-식품학적 특성분석
① 버섯 유래 베타루칸은 목적으로 하는 특성에 따라 선택적 산화 및 황산그룹 등의 활성작용기 종류와 도입 정도를 조절함으로써 생리활성과 식품학적 특성이 극대화된 변형물 제조가 가능하며, 분자수준에서의 구조적 특성이 기능성 발현의 주요 인자임을 확인함.
② 따라서, 3차년에서는 분자 구조적 특성(특히, 분지도)이 다른 목이, 꽃송이, 표고, 참송이버섯을 선정하여 구조적 특성과 생리활성을 비교하고, 분지도가 높은 버섯에 대하여 분자량은 유지하면서 분지 정도가 조절됨에 따른 생리활성 변화를 조사하여 베타글루칸의 구조-기능성간 상관성을 규명하였음.
(3) 3차년도(2011): 버섯 베타글루칸들의 분지조절 구조변화에 따른 생리활성-식품학적 특성분석
① 버섯 유래 베타루칸은 특이적 효소를 이용하여 분지정도를 조절함으로써 생리활성과 식품학적 특성이 극대화된 변형물 제조가 가능하며, 분자수준에서의 구조적 특성이 기능성 발현의 주요 인자임을 확인함.
② 따라서, 향후 다양한 사용 목적에 따라 이와 같은 연구결과를 바탕으로 맞춤형 버섯 베타글루칸을 제조하고, 이로부터 버섯 베타글루칸의 이용성 증대에 큰 영향을 미칠 것으로 판단됨.
연구결과의 활용계획
(1) 기술적 측면
◎ 본 연구의 생산기술 결과를 이용하여 건강식품 및 식품제조분야의 다양한 제품을 생산할 수 있는 기반 기술로 활용
◎ 건강기능성이 증대된 다양한 형태의 건강 식ㆍ의약제품 개발 기술 기반의 확립
◎ 기능성 소재 생산 식품가공기술의 다각화 및 관련분야의 학문 발전에 기여
◎ 버섯 이외의 곡물 부산물을 이용할 수 있는 제조기술 보급
(2) 경제, 산업적 측면
◎ 한미 FTA(자유무역협정)로 인한 농산물, 식품 시장의 개방을 대비하여 새로운 식품 기술을 이용한 고부가가치 식품 개발로 국가 식품 산업의 경쟁력 확보
◎ 버섯을 이용한 다양한 특수 기능성 제품의 개발로 새로운 시장 창출 및 틈새시장 개척
◎ 첨단 식품가공 방법의 개발에 대한 기술이전 및 상용화로 고용창출 효과 기대
◎ 새로운 버섯 함유 기능성 식품 개발로 내수 및 수출 증가로 국가 경제발전에 기여
(3) 사회, 문화, 교육적 측면
◎ 고기능의 생리활성 성분이 함유된 버섯의 과학적 연구에 바탕을 둔 홍보를 통한 일반 소비자들에 대한 버섯 베타글루칸의 인식 향상
◎ 버섯을 이용한 건강 기능성 제품 생산으로 국민 건강 증진에 기여
◎ 새로운 학문분야 개척에 따른 전문 지식인력 양성으로 향후 식품업계에 기여

Abstract ▼

Purpose& contents
The overall goal of this study are to investigate the biological activities and physical properties with various modified beta-glucan from mushrooms with structural modifications.
Specific objectives are,
1) to evaluate structural characterization, biological activities, a

Purpose& contents
The overall goal of this study are to investigate the biological activities and physical properties with various modified beta-glucan from mushrooms with structural modifications.
Specific objectives are,
1) to evaluate structural characterization, biological activities, and physical properties of beta-glucans extracted from various mushrooms
2) to establish the process of the preparation of structurally modified beta-glucans through the controlling degree of modification
3) to investigate the correlation between biological activities and physical properties of the various beta-glucans with structural modifications Result
(1) First year (2009): Extraction of various mushroom-derived beta-glucans and evaluation and comparison of structural, biological activities and physical properties.
■ Isolation of beta-glucans from Grifola frondosa Pleurotus eryngii Ganoderma lucidum Lentinus edodes etc.
■ Structural characterization: molecular weight, degree of branching, linkage type etc.
■ Biological activities: anticancer, antioxidative effects etc.
■ Physical properties: solubility, viscosity etc.
(2) Second year (2010): Preparation and biological and physical characteristics of the beta-glucan derivatives with different degree changes of chemical modification.
■ Selection of the target beta-glucan by the biological and physical properties obtained from first year
■ Application of the various chemical modification (oxidation, sulfation etc.) and optimization of the preparation process for the target derivative
■ Investigation of the biological and physical characteristics of the derivatives having different degree of modification and comparison to the natives
(3) Third year (2011): Preparation and characterization of the modified beta-glucans with different branching degree by enzyme treatments.
■ Establishment of the enzymatic hydrolysis conditions (kinds of enzyme treatment, reaction times etc.) and production of the modified beta-glucans with different branching degree
■ Evaluation of the biological and physical characteristics of the modified beta-glucans and comparison to the natives
Expected Contribution
- Development of a new value-added modified beta-glucans from mushroom through enzymatic and chemical processing and extension of the use of beta-glucan to a variety of foods for the purpose
- A substantial impact on science by studying new structural modification procedures as well as industry by transferring the creative technology
- Exploitation of a multi-technology for the preparation of new mushroom-derived beta-glucan
- Improvement of public health by producing new functional foods with enhanced-bioactivity and physical attribute, potentially reducing public medical expenses

목차 Contents

• 중견연구자지원사업(핵심연구) 최종보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 9
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 16
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 68
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 69
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 71
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 73
• 8. 참고문헌 ... 74
• 9. 연구성과 ... 79
• 10. 기타사항 ... 81