초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 원료의 성분 특성 및 활성물질의 분리․분석
해조류로부터 식물 성장 촉진제 및 작물 재배용 천연 비료 등 다양한 용도의 제품을 제조하기 위한 기반 기술인, 해조류 중의 활성물질의 검색 기술의 확립, 활성물질의 분리 및 정제 기술, 해조류 extract 제조에 필요한 기본 사항 등을 검토하였다. 이용 가능한 해조류의 성분 특성, HPLC를 이용한 성장 홀몬의 분석, 생물검정법에 의한 활성물질의 검색 및 활성물질의 분리정제를 위한 추출 조건을 검토하고, 액상 및 분말상 시제품을 제조하였다.
즉, 해

Ⅳ. 연구개발결과
1. 원료의 성분 특성 및 활성물질의 분리․분석
해조류로부터 식물 성장 촉진제 및 작물 재배용 천연 비료 등 다양한 용도의 제품을 제조하기 위한 기반 기술인, 해조류 중의 활성물질의 검색 기술의 확립, 활성물질의 분리 및 정제 기술, 해조류 extract 제조에 필요한 기본 사항 등을 검토하였다. 이용 가능한 해조류의 성분 특성, HPLC를 이용한 성장 홀몬의 분석, 생물검정법에 의한 활성물질의 검색 및 활성물질의 분리정제를 위한 추출 조건을 검토하고, 액상 및 분말상 시제품을 제조하였다.
즉, 해조류 중의 활성물질의 특성을 고려하여 HPLC 분석을 위한 각종 분리용매와 분석조건을 선정하였고, 성장홀몬 표준품을 이용하여 검량곡선을 작성하였으며, 해조류 원료 중의 활성물질을 HPLC로써 분석하였다. 또한 해조류 액상 농축물의 분리 및 활성물질의 존재 등을 확인하였다.
2. 활성성분의 생물학적 활성검정 및 산업적 가공적성
해조류 중의 활성물질을 생물검정법으로 검색하고 성장촉진 물질의 기기분석 및 시제품의 최적가공조건을 선정하였다. 즉, 해조류 생조체 및 해조extract의 활성검정, 해조류 활성성분 확인, 산업화 가공적성 등을 조사하였다. HPLC 분석 자료를 토대로 하여 활성성분의 특성을 GC/MS에 의하여 분석, 검토하여 활성성분을 확인할 수 있었으며, 실제 해조류 원료로부터 이 방법을 적용시켜 활성물질의 존재를 분석 확인하였다. 생조체에 대한 생물학적검정을 통하여 식물종자의 성장 효과를 예비 조사하고, 해조 농축액에 대한생물학적 활성 검정을 통하여 pilot 규모에서 작물의 발아율을 조사하였다.
3. 제품의 품질안정성 및 산업화 응용시험
시제품의 유통기간 중 품질 안정성을 검토하기 위하여 상온에서 일반세균 및 곰팡이의 증식 여부를 시험 조사하였고, 작물 재배용 비료 공정규격조건에 맞추어 주성분, 유해성분, 기타성분 등으로 분류하여 제품의 특성을 분석하였으며, 붕해성 및 액상 농축물의 점도 등, 제품의 물리적 성질도 조사하였다. 또한 해조류 extract 농축물, 분말제품 이외에 최적 제조공정에 따라 해조류-토양 클러스터를 제조하고 작물성장 촉진 효능 시험을 통하여 유효성분의 존재를 확인하였으며 식물성장 촉진 및 영양보조제로서 이용 가능함을 밝히고 산업화 응용 타당성을 검토하였다.

Abstract ▼

Ⅲ. Contents and Results
1. Contents
1) Characteristics of the components of raw materials, and analysis and separation of bioactive components
(1) Characteristics of seaweed components
(2) HPLC analysis of plant growth hormones and its related chemicals
(3) Establishments the conditio

Ⅲ. Contents and Results
1. Contents
1) Characteristics of the components of raw materials, and analysis and separation of bioactive components
(1) Characteristics of seaweed components
(2) HPLC analysis of plant growth hormones and its related chemicals
(3) Establishments the condition to separate bioactive components from seaweed extract
2) Biological experiments for bioactive components and the optimal processing properties for industrialization
(1) Biological experiments for bioactive components
(2) GC/MS analysis of bioactive components
(3) Processing properties of available chemicals
(4) Establishments of the optimal processing unit of sample products
3) Quality stability of products and applied experiments for industrialization
(1) Preparation of sample products
(2) Quality stability of products
(3) Quality characteristics of products
(4) Applied experiments for industrialization
2. Results
1) Characteristics of the components of raw materials, and analysis and separation of bioactive components
The basic technology for manufacturing various products such as plant growth accelerators and natural plant farming fertilizers and details necessary in production of seaweeds extract were investigated. Characteristics of components in usable seaweeds, analysis of growth hormone using HPLC, search for bioactive components by biological experiments, and examine the extract conditions for separation and purification of bioactive components were studied then liquid and power form of prototypes were produced. Characteristics of bioactive component in seaweeds were considered and analysis conditions for separation solvent for HPLC analysis were selected. The calibration curve was framed using the standard products of growth hormone and analyzed bioactive component in seaweeds raw materials with HPLC. Separation of liquid extracts of seaweeds and existence of bioactive component were verified.
2) Biological experiments for bioactive components and the optimal processing properties for industrialization
Bioactive components in seaweeds were searched with biological experiments and instrument analysis of growth accelerator and most suitable processing conditions for prototypes were selected. Raw seaweeds and activity of seaweeds extracts were examined and identified then aptitude for industrialization was investigated. Characteristics of bioactive component was analyzed and investigated by GC/MS based on HPLC analysis results. In consequence, existence of bioactive component from seaweeds raw materials was confirmed. It was investigated preliminarily the effects of seaweed extract on the growth of plant seed through biological experiments, and also done the effects of that on the germination rate of agricultural plant in a pilot scale.
3) Quality stability of products and applied experiments for industrialization
To elucidate the quality stability of prototype products in the period of distribution, it was examined whether general bacteria and molds could be multiplied or not, and the physical properties of the products were also investigated to the three groups such as major components, harmful components, and others, classified according to the conditions of standard process of fertilizers which have been used for agricultural plants.
In addition, the three types of fertilizers of seaweed extract, powder products and soil cluster were prepared according the optimal condition of processing to examine the a feasibility to apply industrialization, and it could be recognized the existence of available components, and also the possibility could be confirmed to use them as the growth accelerator of plant and supplemental nutrients.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 10
• CONTENTS ... 16
• 목 차 ... 21
• 제 1 장 연구개발과제의개요 ... 27
• 제 1 절 연구개발의 목적, 필요성 및 범위 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 32
• 제 1 절 국내외 관련 기술의 현황 ... 32
• 1. 국내 기술 현황 ... 32
• 2. 국외 기술 현황 ... 32
• 제 2 절 연구결과가 현황에 차지하는 위치 ... 33
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 35
• 제 1 절 원료의 성분 특성 및 활성물질의 분리 분석 ... 35
• 1. 이론적 실험적 접근 방법 ... 35
• 2. 연구내용 ... 38
• 가. 시료 해조류 및 성분 특성 ... 38
• 1) 시료 해조 ... 38
• 2) 해조류의 성분 특성 ... 38
• 가) 일반성분의 분석 ... 38
• 나) 총식이섬유 ... 38
• 다) 다당류 ... 38
• 라) 유리아미노산 ... 39
• 마) 무기질 ... 39
• 나. 해조류 중의 성장 홀몬 및 관련 케미칼 탐색 ... 39
• 1) 시료의 추출 및 정제 ... 39
• 다. HPLC에 의한 분석 조건 선정 ... 43
• 1) 시약 및 분석 기기 ... 43
• 2) 표준용액의 조제 ... 43
• 가) IAA ... 43
• 나) Zeatin ... 43
• 다) GA3 ... 44
• 라) ABA ... 44
• 3) 시료 중의 활성 물질의 검색 ... 44
• 4) 활성물질의 분리 및 정제 ... 44
• 5) 해조류의 extract의 추출 최적조건 선정 및 제조 ... 44
• 가) NaHCO3 농도에 따른 영향 ... 45
• 나) 가열시간에 따른 영향 ... 45
• 다) 해조류 산지 및 부위에 따른 영향 ... 45
• 6) HPLC에 의한 분석 ... 45
• 7) 생물 검정에 의한 활성 검색 ... 48
• 3. 연구 결과 ... 48
• 가. 시료 해조의 성분 특성 ... 48
• 1) 일반성분 ... 48
• 2) 총 식이섬유 및 다당류 ... 48
• 3) 아미노산 ... 51
• 4) 무기질 ... 52
• 나. 해조류 중의 성장 홀몬 및 관련 케미칼의 분석 ... 56
• 1) 시료의 추출 및 정제 ... 56
• 2) HPLC에 의한 분석 조건 선정 ... 56
• 가) IAA ... 56
• 나) Zeatin ... 59
• 다) GA3 ... 60
• 라) ABA ... 62
• 3) 해조 extract의 추출 최적 조건 선정 및 제조 ... 64
• 가) NaHCO3 농도에 따른 영향 ... 64
• 나) 가열시간에 따른 영향 ... 66
• 다) 해조류 산지 및 부위에 따른 영향 ... 66
• 라) 시제품 해조 extract ... 68
• 4) HPLC에 의한 분석 ... 69
• 5) 생물검정에 의한 활성 검색 ... 72
• 제 2 절 활성성분의 생물학적 검정 및 산업적 가공적성 ... 77
• 1. 이론적 실험적 접근방법 ... 77
• 2. 연구내용 ... 81
• 가. 활성물질의 생물학적 활성검정 시험 ... 81
• 1) 시험재료 ... 81
• 2) 활성획분의 이화학적 및 생물검정 ... 82
• 나. GC/MS에 의한 활성물질 확인 ... 82
• 1) 시료 용액의 조제 ... 82
• 2) GC/MS 분석 ... 83
• 다. 유용 케미칼의 산업화 가공 적성 ... 84
• 1) 저온 진공법에 의한 해조 extract의 제조 ... 84
• 2) 화인밀 공정에 의한 해조 분말 제조 ... 84
• 3) 해조-토양 클러스터 제조 ... 84
• 3. 연구결과 ... 85
• 가. 활성 물질의 생물학적 활성검정 ... 85
• 1) 표준품(Zeatin)의 농도별 생물 검정 ... 85
• 2) 해조 extract 농축액의 생물 검정 ... 92
• 3) 생조체의 생물 검정 ... 96
• 나. GC/MS에 의한 활성성분의 분석 ... 100
• 다. 유용 케미칼의 산업화 가공 적성 ... 106
• 1) 저온 진공법에 의한 해조 extract 농축액의 제조 ... 106
• 2) 화인밀 공정에 의한 해조 분말 제조 ... 108
• 3) 해조-토양 클러스터 제조 ... 108
• 제 3 절 제품의 품질안정성 및 산업적 응용시험 ... 113
• 1. 이론적 실험적 접근방법 ... 113
• 2. 연구 내용 ... 116
• 가. 시제품의 제조 ... 116
• 나. 제품의 품질안정성 시험 ... 117
• 1) 미생물시험 ... 117
• 가) 가시적 상태 변화의 관찰 ... 117
• 나) 일반세균 실험 ... 117
• 다) 곰팡이 실험 ... 117
• 다. 제품의 품질특성 시험 ... 118
• 1) 성분분석 시험 ... 118
• 가) 주성분 ... 118
• 나) 유기물 ... 130
• 다) 유해성분 ... 131
• 라) 기타성분 ... 137
• 2) 물리적 특성 시험 ... 140
• 가) 붕해 시험 ... 140
• 나) 점도 측정 ... 141
• 라. 산업적 응용 시험 ... 142
• 1) 해조류의 extract의 활성검정 ... 142
• 가) 시험 종자 ... 142
• 나) 발아율 시험 ... 142
• 다) 생육 시험 ... 143
• 2) 해조-토양 클러스터의 효능시험 ... 143
• 가) 발아율 시험 ... 143
• 나) 생육 시험 ... 144
• 3. 연구 결과 ... 145
• 가. 시제품의 제조 ... 145
• 1) 해조 extract ... 145
• 2) 해조-토양 클러스터 ... 145
• 나. 제품의 품질 안정성 ... 145
• 1) 가시적 상태 변화 ... 145
• 2) 일반세균 ... 146
• 3) 곰팡이 ... 147
• 다. 제품의 품질특성 ... 149
• 1) 성분 특성 ... 149
• 2) 물리적 특성 ... 156
• 가) 해조 extract 농축액의 점도 ... 156
• 나) 해조-토양 클러스터 입자의 중량 ... 157
• 다) 해조-토양 클러스터 입자의 붕해시험 ... 157
• 라. 산업적 응용 시험 ... 160
• 1) 해조 extract의 효능 ... 160
• 가) 보존료 및 희석 배율의 영향 ... 160
• 2) 제4종 복합비료 공정 규격에 의한 해조 extract의 배합 ... 172
• 3) 해조 extract의 비료학적 특성 ... 172
• 가) 발아율 시험 ... 172
• 나) 생육 시험 ... 176
• 4) 해조-토양 클러스터의 비료학적 특성 ... 182
• 가) 발아율 시험 ... 182
• 나) 생육 시험 ... 184
• 제 4 장 연구개발 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 193
• 가. 연구개발 목표의 달성도 ... 193
• 나. 상기평가의 착안점에 따른 달성도에 대한 자체 평가 ... 194
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 195
• 제 6 장 참고문헌 ... 196
• 끝페이지 ... 201