초록 ▼

연구개발의 결과
1.녹용원료의 표준화 및 제조공정 표준화
녹용의 기능성 증진 및 이를 바탕으로 한 소재를 개발하기 위하여 녹용원재료의 표준화를 진행하였다.녹용은 수입산 원료가 아닌 국산 원료를 사용하였으며, 국내 사슴은 꽃사슴, 엘크, 래드디어가 99%를 차지하며, 이중 엘크종이 가장 사업성이 우수하여 엘크종의 사슴을 선택하였고(학명 : Cervus canadensis, elk), 생산성 있는 녹용은 사슴연령 6세 이상은 되어야 우량의 녹용을 얻을 수 있고 고령화된 사슴에서 얻은 녹용은 각질화가 심화 되었거나 회분함량이

연구개발의 결과
1.녹용원료의 표준화 및 제조공정 표준화
녹용의 기능성 증진 및 이를 바탕으로 한 소재를 개발하기 위하여 녹용원재료의 표준화를 진행하였다.녹용은 수입산 원료가 아닌 국산 원료를 사용하였으며, 국내 사슴은 꽃사슴, 엘크, 래드디어가 99%를 차지하며, 이중 엘크종이 가장 사업성이 우수하여 엘크종의 사슴을 선택하였고(학명 : Cervus canadensis, elk), 생산성 있는 녹용은 사슴연령 6세 이상은 되어야 우량의 녹용을 얻을 수 있고 고령화된 사슴에서 얻은 녹용은 각질화가 심화 되었거나 회분함량이 높아 녹용의 원료 기준규격에 적합하지 못하기 때문에 사슴연령을 6~12년령으로 제한하였다.
발효 제조공정은 121℃에서 60분간 멸균 후 메주로부터 Screening한 Bacillussp균주를 이용하여 24~48시간동안 발효 후 필터프레스 여과와 동결건조를 통하여 발효녹용추출물분말 제조공정 확립하였다.표준화된 물질의 영양성분 분석 결과 탄수화물 27.3%, 열량 371.5kcal/100g, 조지방 0.4%, 조단백질 64.7% 으로 발효녹용의 주요 구성성분은 조단백질과 탄수화물인 것으로 판단 확인 되었으며, 지표물질인 hydroxyproline은 1.3mg/g이상을 얻었다.
또한 원료의 중금속 및 잔류농약(BHC, DDT, 알드린, 디엘드린, 엔드린 등)을 분석한 결과 모두 기준치 이하인 것으로 확인 하였으며, 잔류농약의 경우 불검출 되었다.
2.발효녹용추출물의 기능성 연구
Sprague-Dawley(SD)계열 4주령 암컷 흰쥐 20마리를 대상으로 하여 2일간 Phenylhydrazine(PHZ)을 복강내(40mg/kg)로 투여하여 용혈성 빈혈을 유도하고 비발효와 발효 녹용을 14일간 섭취시킨 결과 빈혈을 유도하지 않은 Control군에 비해 빈혈유도 대조군인 PHZ-con군의 적혈구(RBC), 헤마토크릿팃(Hct), 헬모그로빈(Hgb)은 모두 감소되는 경향을 나타내었으며 녹용섭취에 의해 빈혈로 감소된 이들 혈액학적 지표가 증가되었고 특히 비발효녹용군인 Non-200군(비발효 녹용 200mg/kg 섭취군)에 비해 발효녹용군인 B-100군(발효 녹용100mg/kg 섭취군)과 B-200군(발효 녹용 200mg/kg 섭취군)은 용량의존적으로 증가가 보다 뚜렷하게 나타났다.
신장에서의 EPO(erythropoietin)의 발현량은 녹용과 발효녹용을 경구투여한 군에서 용혈성 빈혈이 유도되지 않은 정상군과 유사한 활성을 보였다. δ-Aminolevulinic acid dehydrates의 경우 정상군이 가장 높은 수치를 보였으며, 녹용과 발효녹용 경구투여군에서 비슷한 효과를 보였다.또한 골수 세포에서의 적혈구 분화가 가능한 BFU-E colony의 경우 control군과 비교하였을 때와 비교하였을 때에는 적혈구로 분화가 가능한 BFU-E가 더 많이 관찰되었다.
뿐만 아니라, 5주령 웅성 Balb/C 마우스를 대상으로 강제 수영 후 피로회복에 대한 실험결과 피로 물질인 젖산, lactate dehydrogenase(LDH) 축적을 저하시켰으며, 지질과산화물, SOD, GSH-Px물질 저하를 통해서 피로로 야기되는 체내 산화적 손상을 억제하는 효과를 확인으며, creatine phosphokinase(CPK), 무기인산, ATP분해산물을 실험 결과 발효녹용이 근육의 피로도 경감시킴을 확인하였다.
3. 발효녹용 추출물의 안전성평가(독성평가)
시험물질(발효녹용추출분말)의 13 주 반복 경구투여에 의한 독성을 조사하기 위하여 Sprague-Dawley(SD)계통 암수 랫드를 이용하여 시험물질 250(저용량군), 500(중용량군)및 1,000(고용량군)㎎/㎏ 용량으로 투여군을 설정하여 부형제 대조군과 비교하였다.각 군별 동물 수는 암수 각 10마리를 사용하였고, 13주 반복투여에 의한 사망률, 임상증상, 체중변화, 사료 및 음수 섭취량, 안검사, 요검사, 혈액학적 검사, 혈액응고시간 검사, 혈액생화학적 검사, 부검소견 및 병리조직학적 소견을 관찰하였다.본 시험 조건 하에서 발효녹용추출분말의 랫드에 대한 13주 반복 경구투여 결과, 무독성량(NOAEL, No observed adverse effect level)은 1, 000㎎/㎏ b.w.이상이며, 표적장기(target organ)는 관찰되지 않았다.
4.녹용추출물의 유효성 및 안전성을 평가하기 위한 인체적용시험(임상연구)발효녹용의 조혈효과, 운동 후 피로회복에 대한 유효성 및 안전성을 평가하기 위한 12주간의 무작위배정, 이중누가림, 프라세보 대조 임상시험을 실시하였다.피험자 선정 기준은 만 19~60세의 성인 남녀로서, 남성은 헤모글로빈 농도가 13~14g/dL, 여성은 12~13g/dL인 자로 정하였으며, 피험자는 12주 동안 1일 2회, 매일 식전 섭취하기로 하였다.
1차 유효성 평가는 피로도 관련 혈액검사(안정 시, 운동부하 검사 직후, 회복 30분 후):젖산, 암모니아, 무기인산염, creatine kinase, LDH, 글루코스, 유리지방산을 확인하고, 2차 유효성 평가는 호흡계변인 (상대 최대산소섭취량(VO2max; ml/min/kg), 절대 최대산소섭취량 (VO2max; l/min), 최대환기량 (VEmax; l/min), 호흡상 (RQmax; RER), 호흡수 (RR; breaths/min))심장기능 (산소맥(O2pulse; ml/beat), 최대심박수 (HRmax; beats/min)), 자각적 피로도 조사 (주관적 운동강도(RPE; Rating of perceived exertion)), CBC (헤모글로빈, MCV, MCH, MCHC, RDW(red cell distribution width), reticulocyte, Differential count(Lymphocyte, Monocyte, Eosinophil, Basophil, Neutrophil)), 혈청철 포화도 (transferrin saturation), serum iron, ferritin, TIBC, UIBC, ESR (erythrocyte sedimentation rate), 면역지표 (Cytokine(IL-6, IFN-r, TNF-α), Lymphocyte Subset (CD45/4/8/3, CD45/56/19/3)), 설문지 (다차원 피로척도 (MFS; Multidimensional Fatigue Scale), 삶의 질 설문지 (SF-36;36-Item Short-Form Health Survey), 피험자 만족도 설문지, 체질 설문지)등을 통하여 발효녹용의 효능을 성인 남녀 60명을 대상으로 평가하고자 한다.

Abstract ▼

Results
1. Standardization of fermented velvet antler and manufacturing process We invested the standaization of fermented velvet antler for functional food material development. We used domestic antler, not imported one. We made a choice Elk species (scientific name : Cervus canadensis, elk), be

Results
1. Standardization of fermented velvet antler and manufacturing process We invested the standaization of fermented velvet antler for functional food material development. We used domestic antler, not imported one. We made a choice Elk species (scientific name : Cervus canadensis, elk), because it has a business value. The age limit on deer is 6 to 12 years old.
After sterilization of antler at 121°C for 60mins, we fermented the antler about 24~48 hours using Bacillus species from fermented soybean lump. We developed the fermented velvet antler extract powder through filter press equipment and freeze-drying.
We analyzed the nutrition of fermented velvet antler extract powder. Fermented velvet antler extract powder contains on average, 64.7% protein, 27.3% carbohydrates, 0.4% fat, and supplies 37l.5 kcal of energy per 100grams. Protein and carbohydrates are major parts of nutrition facts in fermented velvet antler.
We also checked remaining of agricultural chemical and researched heavy metal content of fermented velvet antler. Heavy metal content of fermented velvet antler was confirmed that rat is below the reference value and agricultural chmical was not detected.
2. Evaluation of fermented velvet antler bioactivity
We examined the effect of fermentation on the ability of antler to act as a stimulator of hematopoietic activity. Hemolytic anemia was induced by phenylhydrazine (PHZ) in female Sprague - Dawley rats. The vehicle or antler extract (nonfermented or fermented) mixed m drinkable water was administered from Days 2 to 15 after PHZ injection. On the Day of 15, red blood cell counts in the fermented velvet antler group were significantly higher than those in the nonfermented velvet antler group, and rats treated with fermented velvet antler extract tended to have higher hemoglobin rate compared with rats treated with nonfermented velvet antler extract, but not significantly. We evaluated serum erythropoietin(EPO) levels and renal EPO gene expression.
Antler extract suppressed the increase of serum EPO(erythropoietin) induced by PHZ exposure. Decreases in hepatic 6-aminolevulinic acid dehydratase(ALAD) activities in anemic rats were improved significantly by treatment with antler extract. However, significant differences in hepatic ALAD activities were not observed between fermented velvet antler extract treatment and nonfermented velvet antler extract treatment. Our results showed that the number of burst forming unit erythron (BFU-E) colonies, earlier RBC precursors, are increased by fermented velvet antler.
We investigated to analyze the effect of fermented velvet antler supplementation on fatigue recovery following exhaustive exercise stress using BALB/c mice. Our results showed that fermented velvet antler decreased lactic acid, latate dehydrogenase(LDH).
Fermented velvet antler prevents the increase m lipid peroxidation, superoxided dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GSH-Px) level in serum. Also, it reduced creatine phosphokinase(CPK), inorganic phosphate. We concluded that the hematopoietic and fatigue recovery activity of antler might be increased by the fermentation process.
3. The toxicity test in SD rat in accordance with GLP
The toxicity of fermented velvet antler extract on male and female Spargue-Dawley rats was examined. Rats were treated with the test substance at a dose 250 mg/kg, 500 mg/kg and 1000 mg/kg intragastrically for 13 weeks. No death and abnormal clinical signs were observed throughout the administration period. There were no significant difference from control group in net body weight gain, food and water consumption, organ weight, gross pathological findings, and urine analysis among the groups rats treated with different doses of the fermented velvet antler. Hematological findings and biochemical examination revealed no evidence of specific toxicity related to fermented velvet antler. From these results, no observation effect lovel (NOEL) of fermented velvet antler is 1,000 rug/kg/day under the condition conducted in this study.
4. A 12week double-blind randomized clinical trial of fermented velvet antler extract supplementation on fatigue recovery and hematopoietic activity for safety and effectiveness
Fatigue is a common symptom in modern society. We examined the effect of fermented velvet antler extract on fatigue and hematopoietic activity in humans. In a double-blind, randomized, placebo-controlled, parallel-group trial 60 participants (age 19~60 years, hemoglobin concentration for man : 13~14g/dL, hemoglobin concentration for women : 13~14g/dL) were randomly allocated into two groups: fermented velvet antler and placebo for 12 weeks.
Man and woman subjects performed exerCIse test on the treadmill before and after 12weeks' fermented velvet antler (2 times a day, before meals). Blood samples are collected before and after the exercise, and after 30min of recovery.
We checked the blood test about fatigability indicator lactic acid, ammonia, inorganic-phosphate, creatine kinase, LDH, glucose, free fatty acid. Also, we analyze the breathing indicator : maXImum oxygen consumption, maximal breathing capacity, breathing rate, heart function (oxygen pulse maximal heart rate), subjective fatigue symptom (Rating of perceived exertion, CBC, reticulocyte, differential count, transferrin saturation, serum iron, ferritin, TIEC, UIEC, ESR, Cytokin, Lymphocyte subset). We evaluated on the effect of fermented velvet antler using questionnaires(multidimensional fatigue scale, quality of life, subjects satisfaction, physical constitution).

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 1절. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 13
• 2절. 연구개발 내용 및 범위 ... 16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 1절. 국내 기능성 식품 생산 및 시장현황 ... 18
• 2절. 국외 기능성 식품 생산 및 시장현황 ... 26
• 3절. 국내·외 녹용 기술개발 현황 ... 28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
• 1절. 재료 및 방법 ... 30
• 2절. 연구과제의 결과 ... 75
• 3절. 연구과제의 결론 ... 175
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 181
• 1절. 목표 달성도 ... 181
• 2절. 관련분야에의 기여도 ... 184
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 186
• 1절. 실용화·산업화 계획 ... 186
• 2절. 교육·지도·홍보 등 기술확산 계획 ... 187
• 3절. 특허, 품종, 논문 등 지식재산권 확보계획 등 ... 190
• 4절. 추가연구, 타연구에 활용 계획 등 ... 191
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 192
• 제 7 장 연구시설·장비 현황 ... 193
• 제 8 장 참고문헌 ... 194
• 끝패이지 ... 198