초록 ▼

○ 연구결과
1. 혈당강하 기능을 가진 버섯균 및 버섯배양곡물 탐색
균사체의 α-glucosidase에 대한 저해활성과 in vitro 포도당 투과지연효과 및 당부하 시험을 통하여 Pecilomyces japonica와 Phellinus linteus가 혈당강하에 우수한 버섯균임을 밝혔고 동물실험을 통하여 이들 균주를 이용한 버섯배양곡물이 혈당강하에 우수한 효과가 있음을 확인하였음.
2. 치매예방 기능을 가진 버섯균 및 버섯배양곡물 탐색
사람 뇌세포주에 β-amyloid peptide를 처리하여 노인성 치매의

○ 연구결과
1. 혈당강하 기능을 가진 버섯균 및 버섯배양곡물 탐색
균사체의 α-glucosidase에 대한 저해활성과 in vitro 포도당 투과지연효과 및 당부하 시험을 통하여 Pecilomyces japonica와 Phellinus linteus가 혈당강하에 우수한 버섯균임을 밝혔고 동물실험을 통하여 이들 균주를 이용한 버섯배양곡물이 혈당강하에 우수한 효과가 있음을 확인하였음.
2. 치매예방 기능을 가진 버섯균 및 버섯배양곡물 탐색
사람 뇌세포주에 β-amyloid peptide를 처리하여 노인성 치매의 신경 독성을 유발하고 버섯균 추출물이 활성산소종 생성 및 지질과산화 정도를 억제하는 효능을 조사하였고, 선발된 Cordyceps ophioglossoides를 배양한 버섯배양곡물이 알츠하이머 동물모델에서 기억력 감퇴에 대한 우수한 억제효능을 가짐을 확인하였음.
3. 버섯배양곡물의 최적 제조조건 확립 및 식품학적 특성 조사
각종 곡물의 적정 수분함량 조절, 침지조건, 고압살균 조건 등의 최적 제조조건을 확립함으로써 기존제품에 비해 균체량을 약 150% 증가시킬 수 있었음. 그리고 Pecilomyces japonica와 Phellinus linteus를 배양한 버섯배양살을 제조하여 이들의 식품학적 특성을 현미와 비교하였으며, 배양기간별 버섯배양쌀 식품학적 특성을 비교하였음.
4. 버섯배양곡물의 식품소재화 및 가공제품 개발
혈당강하 효과가 있는 것으로 조사된 버섯배양쌀로부터 활성획분을 분리하였고 in vitro 포도당 투과지연 효과 시험과 당부하시험을 통하여 이 획분의 혈당강하 효능을 확인하였으며, 버섯배양곡물을 이용한 보리차, 선식제품, 현미녹차 등의 차류제품과 된장, 고추장 등의 장류제품을 개발하였음.

Abstract ▼

IV. Major Results and Conclusion
1. Screening of Basidiomycetes strains and Basidiomycetes-fermented cereals with hypoglycemic property
The inhibitory effect of extracts of Basidiomycetes mycelia on α-glucosidase activity from small intestinal mucosa was investigated, most of their extracts di

IV. Major Results and Conclusion
1. Screening of Basidiomycetes strains and Basidiomycetes-fermented cereals with hypoglycemic property
The inhibitory effect of extracts of Basidiomycetes mycelia on α-glucosidase activity from small intestinal mucosa was investigated, most of their extracts did not have inhibitory effect on α-glucosidase activity. In vitro effect of Basidiomycetes mycelia on retarding the membrane transport of glucose was compared with pectin and guar gum. For Basidiomycetes mycelia, 13.1∼41.8% of total glucose remained in inner solution of dialysis membrane, indicating that most mycelia of Basidiomycetes might effectively retard membrane transport of glucose. Especially addition of Phellinus linteus made 41.8% of glucose remain in retentate. The effect of Basidiomycetes mycelia on postprandial glucose was investigated with streptozotocin-induced diabetic rats. Most of Basidiomycetes mycelia showed better postprandial glucose lowering effect than pectin. Blood glucose level increased to 145.7% and 143.2% in Phellinus linteus and Paecilomyces japonica added groups, respectively, at 30 minutes after maltose administration, They showed lower postprandial glucose value than other Basidiomycetes mycelia added groups. Hypoglycemic property of rice fermented with Paecilomyces japonica was investigated in comparison to barley and rice. Rats fed with rice fermented with Paecilomyces japonica showed lower blood glucose than other rats and significantly lower plasma cholesterol content than control and rats fed with rice.
2. Screening of Basidiomycetes strains and Basidiomycetes-fermented cereals with anti-dementia property
In order to screen Basidiomycetes of protecting against β-amyloidinduced neuronal toxicity and dementia, extracts of Basidiomyces were evaluated for their effects on cell viability, generation of reactive oxygen species, and lipid peroxidation in β-amyloid-treated neuronal cells. Among the Basidiomycetes, extracts of Cordyceps ophioglossoides, Peniophora quercuna, Hypocrea citrina var. citrina prevented the cell death induced by β-amyloid. Cell viability of 84∼92% was observed in the cells co-treated with extracts of Cordyceps ophioglossoides and β-amyloid while 55% viability in the cells treated with β-amyloid alone. In addition, the generation of reactive oxygen species in β-amyloid-treated cells was significantly suppressed by the treatment with extract of Cordyceps ophioglossoides but not by the extracts of Peniophora quercuna and Hypocrea citrina var. citrina. To analyze physicochemical characteristics of the extract of Cordyceps ophioglossoides further, extracts fractionated with hexane, chloroform, ethylacetate, butanol and water were tested for cell viability. Increased viability of β-amyloid-treated cells was observed only in the cells pretreated with butanol fraction of Cordyceps ophioglossoides. Next step was done to investigate the effects of barley extracts inoculated and fermented with Cordyceps ophioglossoides on the memory amelioration of animal model of Alzheimer's disease. The rats treated with β-amyloid intracranially showed significant memory loss in water maze task. However, the rats pretreated with extract of barley fermented with Cordyceps ophioglossoides intraperitoneally for 4 weeks significantly improved memory in water maze task. The results suggest that Cordyceps ophioglossoides posseses active compounds which play important roles in preventing β-amyloid-induced cell death and memory loss.
3. Optimization of processing condition of Basidiomycetes-fermented cereals and Investigation of their physicochemical properties
To optimize moisture content in fermenting cereals (brown rice, barley, soybean, Job's tears and red bean) innoculated by Basidiomycetes in large scale, changes in moisture content of cereals before and after autoclaving soaked cereals were investigated. Loss in moisture of all cereals after autoclaving was observed. Moisture loss in brown rice was the severest. Therefore, moisture loss after autoclaving should be considered in establishing optimaum processing condition for Basidiomycetes-fermented cereals. To establish optimum autoclaving condition and packing size of soaked cereals in vinyl bag, mycelial growth and contamination of cereals were investigated under various heating, fermenting and autoclaving conditions, with various packing sizes. To establish optimum fermentation condition for Paecilomyces japonica on cereals in regarding to soaking and autoclaving conditions, and packing, mycelial growth and contamination of cereals were investigated after fermented for 3 weeks at different mixing conditions mixed with sucrose and oil in soaking. Soaking with sucrose increased mycelial weight of cereals by 190%. Brown rices fermented with Paecilomyces japonica and Phellinus linteus with superior hypoglycemic property were prepared and their physicochemical properties were compared to those of brown rice. Brown rices fermented with Phellinus linteus in different fermenting periods were prepared and their physicochemical properties were investigated.
4. Utilization of Basidiomycetes-fermented cereals as food material and Development of their products
Active fraction with hypoglycemic property was isolated from brown rice fermented with Paecilomyces japonica and purified. Effect of active fraction on retarding membrane transport of glucose(in vitro) and glucose tolerance(in vivo) were investigated. Active fraction had more higher hypoglycemic property than pectin. According to the physicochemical properties of active fraction, its yield was 2.1% and protein content and mycelial weight were 0.85% and 5.7%, respectively, having negative iodine binding capacity with starch. And it had high solubility in cold water and higher viscosity than pectin.
The physicochemical and sensory properties of Basidiomycetes-fermented cereals and their extract, which was parepared by different roasting conditions, were investigated. Their optimum roasting condition was established and processing protocols for products(brown rice-green tea, barley tea, parched cereal powder) were developed. The physicochemical properties of Doenjang prepared by different mixing ratio of Meju and soybean fermented with Phellinus linteus were investigated and optimum mixing ratio was established. The optimum formula and process of Doenjang and Kochujang to increase sensory palatability were also established.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• Contents ... 13
• 목 차 ... 17
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 24
• 제 1 절 당뇨병 ... 24
• 제 2 절 노인성 치매 ... 25
• 제 3 절 고체배양기술 ... 27
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 28
• 제 1 절 재료 및 방법 ... 28
• 1. 혈당강하 기능 버섯균 탐색 ... 28
• 가. 균사체 추출물의 α-glucosidase 활성 저해효과 조사 ... 28
• 1) 균사체 배양 및 추출물 제조 ... 28
• 2) 쥐 소장점막으로부터의 α-glucosidase의 분리 ... 28
• 3) 분리 α-glucosidase의 활성 측정 ... 31
• 4) 균사체 추출물의 α-glucosidase에 대한 저해 활성 ... 31
• 나. 균사체의 식후 혈당상승억제 효과 조사 ... 31
• 1) 균사체의 in vitro에서의 포도당 투과지연 효과 ... 31
• 2) 균사체의 당부하시험 ... 32
• 2. 혈당강하 기능 버섯 배양곡물 탐색 ... 32
• 가. 버섯배양곡물 추출물의 α-glucosidase 활성저해효과 조사 ... 32
• 1) 버섯배양곡물 및 추출물 제조 ... 32
• 2) 버섯배양곡물페놀화합물 정량 ... 33
• 3) 폴리페놀 추출물의 조제 ... 33
• 4) 폴리페놀 추출물의 α-glucosidase에 대한 저해활성 ... 33
• 나. 버섯배양곡물의 식후 혈당상승억제 효과 조사 ... 33
• 1) 균체량 ... 33
• 2) 버섯배양곡물의 in vitro에서의 포도당 투과지연효과 및 섭취에 의한 식후혈당 변화 ... 34
• 3. 버섯배양곡물의 최적 제조조건 확립 및 식품학적 특성 조사 ... 34
• 가. 버섯배양곡물의 최적 제조조건 확립 ... 34
• 1) 곡물의 적정 전처리 및 배양조건 설정 ... 34
• 2) 버섯 때 양곡물의 식품학적 특성 ... 35
• 가) 균체량 ... 35
• 나) 식이섬유 ... 35
• 다) 수분흡수율 ... 35
• 라) 용해도 및 팽윤력 ... 35
• 마) 수분결합력 ... 36
• 나. 균종별, 배양기간별 버섯배양곡물의 식품학적 특성 ... 36
• 1) 균종별, 배양기간별 버섯배양곡물 제조 ... 36
• 2) 버섯배양곡물의 식품학적 특성 조사 ... 36
• 가) 균체량 ... 36
• 나) 식이섬유 ... 36
• 다) 무기질 ... 37
• 라) 지방산 ... 37
• 마) 아미노산 ... 37
• 4. 버섯배양곡물의 in vivo에서의 혈당강하 기능성 확인 ... 37
• 가. 실험동물 및 식이 ... 37
• 나. 시료채취 및 처리 ... 40
• 다. 혈액 및 간의 성분분석 ... 40
• 5. 버섯배양곡물의 식품소재화 및 가공제품 개발 ... 40
• 가. 혈당강하 활성획분의 특성 조사 ... 40
• 1) 혈당강하 활성획분의 분리, 정제 ... 40
• 2) 활성획분의 in vitro에서의 투과지연 효과 및 당부하 시험 ... 41
• 3) 활성획분의 점도 ... 41
• 4) 활성획분의 균체량, 용해도 및 요오드 반응성 ... 41
• 나. 버섯배양곡물을 이용한 가공제품 개발 ... 42
• 1) 차류제품 ... 42
• 가) 현미녹차 ... 42
• 나) 보리차 ... 42
• 다) 선식중간소재 ... 42
• 2) 장류제품 ... 43
• 가) 메주와 버섯배양콩의 혼합배율별 된장 제조 ... 43
• 나) 청국장 및 보리밥 제조 ... 45
• 다) 된장, 고추장의 최적배합비 시험 ... 46
• 제 2 절 결과 및 고찰 ... 47
• 1. 혈당강하 기능 버섯균 탐색 ... 47
• 가. 균사체 추출불의 α-glucosidase 활성 저해 효과 ... 47
• 나. 균사체의 식후 혈당상승 억제 효과 ... 50
• 1) 균사체의 in vitro에서의 포도당 투과지연 효과 ... 50
• 2) 균사체의 내당능 ... 51
• 2. 혈당강하 기능 버섯배양곡물 탐색 ... 54
• 가. 버섯배양곡물 추출물의 α-glucosidase 활성 저해 효과 ... 54
• 나. 버섯배양곡물의 식후 혈당상승 억제 효과 ... 55
• 3. 버섯배양곡물의 최적 제조조건 확립 및 식품학적 특성 조사 ... 59
• 가. 버섯배양곡물의 최적 제조조건 확립 ... 59
• 나. 균종별, 배양기간별 버섯배양곡물의 식품학적 특성 조사 ... 64
• 4. 버섯배양곡물의 in vivo에서의 혈당강하 기능성 확인 ... 71
• 가. 혈당강하 ... 71
• 1) 체중변화와 식이효율 ... 71
• 2) 혈당, 소장점막의 α-glucosidase 활성, 간 중량 ... 72
• 나. 혈중 콜레스테롤 및 중성지방 ... 74
• 5. 버섯배양곡물의 식품소재화 및 가공제품 개발 ... 77
• 가. 혈당강하 활성획분의 특성 조사 ... 77
• 나. 버섯배양곡물을 이용한 가공제품 개발 ... 81
• 1) 차류제품 및 선식제품 중간소재 ... 81
• 가) 현미녹차 ... 81
• 나) 보리차 ... 84
• 다) 선식중간소재 ... 87
• 2) 장류제품 ... 88
• 가) 된장의 숙성중 식품학적 특성 변화 ... 88
• 나) 최적 배합비 시험 ... 93
• 제 4 장 연구개발결과의 활용계획 ... 103
• 제 5 장 참고문헌 ... 104
• 협동과제 : 치매예방기능 버섯배양곡물 탐색 유용물질 특성 규명 ... 111
• 끝페이지 ... 138