초록 ▼

Ⅲ. 연구개발수행의 내용과 결과
• 연구개발 내용 및 범위
- 다양한 패류자원을 이용한 막반응기 시스템에서의 기능성 지질, Lyprinol의 생산 방법 확립
- 다양한 패류자원을 야용한 막반응기 시스템에서의 기능성 웹타이드의 생산 방법 확립
- 다양한 생패류자원을 이용한 기능성 펩타이드의 분리?정제 및 구조 규명
- 생리가능성 물질의 구조 규명
- 생리기능성 물질의 전자스핀공명기기에 의한 항산화 효능 검증
- 생리기능성 지질, Lyprinol 및 펩타이드의 세포사멸 제어 기작 규명
- 세포

Ⅲ. 연구개발수행의 내용과 결과
• 연구개발 내용 및 범위
- 다양한 패류자원을 이용한 막반응기 시스템에서의 기능성 지질, Lyprinol의 생산 방법 확립
- 다양한 패류자원을 야용한 막반응기 시스템에서의 기능성 웹타이드의 생산 방법 확립
- 다양한 생패류자원을 이용한 기능성 펩타이드의 분리?정제 및 구조 규명
- 생리가능성 물질의 구조 규명
- 생리기능성 물질의 전자스핀공명기기에 의한 항산화 효능 검증
- 생리기능성 지질, Lyprinol 및 펩타이드의 세포사멸 제어 기작 규명
- 세포 내에서의 항암 활성 효능 검증
- 동물모델에서의 항산화활성 규명
- 동물모델에서의 항염증 활성의 효능 규명
- 동물모텔에서의 항암 활성의 효능 규명
- 생리기능성 지질, Lyprinol 및 펩타이드 소재의 대량생산 기술 개발 및 산업화
• 연구개발 결과
[제 1 세부과제 패류자원을 이용한 기능성 지질, Lyprinol 소재 개발]
1. 홍합, 바지락, 굴 유래 지질 추출물 중 3 패류 모두 메탄올 추출물에서 가장 뛰어난 활성을 나타내었으며 이로부터 3종의 항산화 소재를 분리·정제 및 소재 개발을 완료하였다. 또한 그 각각의 항산하 소재를 사용하여 DPPH 라디칼 저해 활성을 측정한 결과 50% 저해 농도인 IC₅₀값은 각각 0.481, 0.725, 0.822 mg/ml 이였다.
2. 홍합, 바지락, 굴 유래 지질 추출물 중 3 패류 모두 헥산 추출물에서 가장 높은 항암 억제 활성을 보여주었으며 이로부터 2종의 항암 소재를 분리·정제 및 소재 개발을 완료하였다. 각각의 정체된 항암 소재를 사용하여 전립선암 억제 효율을 측정한 결과 각각 78.25, 73.18, 71.83%을 보여주었다.
3. 홍합, 바지락, 굴 유래 지질 추출물 중 홍합은 메탄올:클로로포름 = 1:1 추출물에서, 바지락과 굴은 메탄올 추출물에서 가장 뛰어난 항염증 활성을 나타내었다. 이로부터 3종의 항염증 소재를 분리·정제 및 소재 개발을 완료하였으며 각각의 소재의 항염증 활성은 각각 40.01, 41.74, 41.01%를 나타내었다.
[제 2 세부과제 패류자원을 이용한 기능성 펩타이드 소재 개발]
1. 홍합, 바지락, 굴 유래 단백질 가수분해물 중에서 홍합은 Papain, 바지락은 α-chymotrypsin, 굴은 Papain 가수분해물이 가장 뛰어난 항산화 활성올 보여주었다. 이들을 분리·정제하여 2종의 항산화 소재 개발하여 그 아미노산 서열을 규명하였다.
2. 홍합, 바지락, 굴 유래 단백질 가수분해물 중에서 홍합은 pepsin, 바지락은 α -chymotrypsin, 굴은 Flavourzyme 가수분해물이 가장 높은 전립선암 억제 효능을 나타내었으며, 이들을 분리·정제하여 3종의 항암 활성 소재 개발하였다.
3. 홍합, 바지락, 굴 유래 단백질 가수분해물 중에서 홍합은 Flavourzyme 바지락은 Flavourzyme, 굴은 Protamex 가수분해물이 가장 높은 항염증 활성을 나타내었다. 각각의 가수분해물을 분리·정제하여 3종의 항염증 소재의 아미노산 서열을 규명하였다.

Abstract ▼

The aim of this study is to investigate Industrialization of functional lipids, Lyprinol and peptides from shellfishes cultivated in Korea in vitro. In this study, lipid extracts of shellfishes were prepared using extractions in several organic solvent: methanol, chlorofrom, hexane, methanol:chloro

The aim of this study is to investigate Industrialization of functional lipids, Lyprinol and peptides from shellfishes cultivated in Korea in vitro. In this study, lipid extracts of shellfishes were prepared using extractions in several organic solvent: methanol, chlorofrom, hexane, methanol:chloroforrn=l:l, and chlorofrom:hexane=l;l. Meanwhile, for peptide hydrolysates of shellfishes, several proteases such as, Flavourzyme, Neutrase, Protamex, alcalase, Papain, a-chymotrypsin, trypsin and pepsin were employes for enzymatic hydrolysis.
The antioxidative activities of the extracts were evaluated using direct free radical scavenging activity as measured by electron spin resonance (ESR) spectrometry, a lipid peroxidation inhibition assay, and a reactive oxygen species (ROS) generation inhibition assay. The anticancer activities of the extracts were investigated using apoptosis assays analyzed by flow cytometry. In addition, the antiinflammatory activities of the extracts were evaluated by nitric oxide inhibition assay.
The results are as follows:
○ Radical scavenging activities of the hydrolysates by an electron spin resonance spectrometer
- DPPH radical scavenging activity
- Hydroxyl radical scavenging activity
- Alkyl radical scavenging activity
- Superoxide radical scavenging activity
○ DNA strand breaks assay
○ Inhibitory activity of linoleic acid oxidation
- TBA (Thiobarbituric acid) assay
- FTC (Ferric thiocyanate) assay
○ ROS (Reactive oxygen specise) scavenging activities the hydrolysates by a flow cytometer
○ Apoptosis analysis by a flow cytometer
○ Purification of biological lipids
- Open column chromatography using silica gel
- Thin layer chromatography
○ Purification of biolobical peptides
- Molecular weight cut off using tangential flow filtration
- Open column chromatography using Diethylaminoethyl-Sephacel
- Fast protein liquid chromatography
- High performance liquid chromatography
○ Biological activity in vivo
- Antioxidant activity
○ Oxidative stress: AAPH
○ Antioxidative enzyme
- Anticancer activity
○ Prostate cancer
○ H&E staining
- antiinflammatory activity
○ Inflammatory stress: $CCl_4$
○ Spleen primary culture
○ CD4/CD8
1st subject Development of functional lipid, Lyprinol material from shellfish
1. Methanol extract from Mytilus coruscus, Ruditapes philippinarum and Crassostrea gigas was expressed best antioxidant activity and was completed of isolation and purification of three kinds of antioxidant materials. In addition, DPPH radical scavenging activity was showed 50% inhibitory concentration $IC_50$ values were 0.481, 0.725, 0.822 mg/mt respectively.
2. Hexane extract from Mytilus coruscus, Ruditapes philippinarum and Crassostrea gigas was expressed best anticancer activity and was completed of isolation and purification of three kinds of anticancer materials. In addition, anticancer materials of purified was showed suppression efficiency of prostate cancer were 78.25, 73.18, 71.83%, respectively.
3. Methanol:chloroform and methanol extract from MytilllS coruscus, Ruditapes philippil1arum and Crassostrea gigas was expressed best antiinflammatory activity and was completed of isolation and purification of three kinds of antiinflammatory materials. In addition, antiinflammatory materials of purified was showed antiinflammatory activity were 40.01, 41.74, 41.01 %, respectively.
2nd subject Development of functional peptide material from shellfish
1. Papain and a-chymotrypsin hydrolysates from Mytilus coruscus and Ruditapes philippinarum was expressed greatest antioxidant activity and was completed of isolation and purification of two kinds of antioxidant materials. In addition, finished of analysis of amino acid of two antioxidant materials.
2. Pepsin, a-chymotrypsin and Flavourzyme hydrolysates from Mytilus coruscus, Ruditapes philippinarum and Crassostrea gigas was expressed best anticancer activity and was completed of isolation and purification of three kinds of anticancer materials. In addition, finished of analysis of amino acid of three anticancer materials.
3. Flavourzyme, Flavourzyme and Protamex hydrolysates from Mytilus comscus, RudUapes philippinamm and Crassostrea gigas was expressed best antiinflammatory activity and was completed of isolation and purification of three kinds of antiinflammatory materials. In addition, finished of analysis of amino acid of three antiinflammatory materials.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목차 ... 14
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 17
• 제 1 절 연구개발 개요 ... 17
• 제 2 절 최종목표 ... 17
• 제 3 절 연구내용 및 범위 ... 17
• 제 4 절 연구개발의 필요성 ... 18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 22
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 22
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 22
• 제 3 절 향후 전망 ... 24
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 25
• 제 1 절 제 1 세부과제: 패류자원을 이용한 기능성 지질, Lyprinol 소재 개발 ... 25
• 3. 1. 1. 재료 및 방법 ... 25
• 3. 1. 1. 1. 재료 ... 25
• 3. 1. 1. 2. 일반성분 분석 ... 25
• 3. 1. 1. 3. 아미노산 조성 분석 ... 25
• 3. 1. 1. 4. 지방산 조성 분석 ... 25
• 3. 1. 1. 5. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질의 최적 추출 조건 측정 ... 26
• 3. 1. 1. 6. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 조추출물의 항산화 활성 측정 ... 26
• 3. 1. 1. 7. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 조추출물로부터 생리활성 물질의 분리 ... 27
• 3. 1. 1. 8. Thin Layer Cromatography (TLC)에 의한 활성 물질의 확인 ... 27
• 3. 1. 1. 9. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 분획물의 항산화 활성 측정 ... 27
• 3. 1. 1. 10. 동물모델에서의 항산화효과 검증 ... 29
• 3. 1. 1. 11. 지질 추출물의 암세포에서의 항암효과 측정 ... 30
• 3. 1. 1. 12. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 추출물이 정상세포에 미치는 영향 ... 30
• 3. 1. 1. 13. 동물모델에서의 항암효과 검증 ... 30
• 3. 1. 1. 14. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 추출물의 항염증 효과 측정 ... 30
• 3. 1. 1. 15. 기능성 지질의 대량 생산을 위한 산업화방안 ... 31
• 3. 1. 1. 16 통계분석 ... 31
• 3. 1. 2. 연구 결과 ... 31
• 3. 1. 2. 1. 일반성분 분석 ... 31
• 3. 1. 2. 2. 홍합, 바지락 및 굴의 아미노산 조성 분석 ... 31
• 3. 1. 2. 3. 홍합, 바지락 및 굴의 지방산 조성 분석 ... 31
• 3. 1. 2. 4. 홍합, 바지락 및 굴 유래의 최적 지질 추출 조건 확립 ... 31
• 3. 1. 2. 5. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 조추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성 ... 35
• 3. 1. 2. 6. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 조추출물의 alkyl 라디칼 소거 활성 ... 35
• 3. 1. 2. 7. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 조추출물의 지질 과산화 억제 활성 ... 35
• 3. 1. 2. 8. 홍합, 바지락, 굴 조추출물로부터 항산화 물질 분리 및 정제 ... 52
• 3. 1. 2. 9. 마우스모델에서의 항산화활성 효과 검증 ... 111
• 3. 1. 2. 10. 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 추출물의 항암 효과 ... 117
• 3. 1. 2. 11. 홍합, 바지락, 굴 유래 지질 조추출물로부터 항암 물질 분리 및 정제 ... 150
• 3. 1. 2. 12. 마우스모델에서의 항암 효과 검증 ... 195
• 3. 1. 2. 13 홍합, 바지락 및 굴 유래 지질 추출물의 항염증 효과 ... 195
• 3. 1. 2. 14. 홍합, 바지락 및 굴 추출물로부터 항염증 물질 분리 및 정제 ... 202
• 3. 1. 2. 15. 기능성 지질의 대량 생산을 위한 산업화 방안 ... 214
• 제 2 절 제 1 세부과제: 패류자원을 이용한 기능성 펩타이드 소재 개발 ... 225
• 3. 2. 1. 재료 및 연구 방법 ... 225
• 3. 2. 1. 1 재료 ... 225
• 3. 2. 1. 2. 가수분해물의 제조 ... 225
• 3. 2. 1. 3. 홍합, 바지락, 굴 단백질 가수분해불의 최적 추출 조건 ... 225
• 3. 2. 1. 4. 홍합, 바지락, 굴 단백질 가수분해물의 항산화 활성 측정 ... 225
• 3. 2. 1. 5. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 항암 효과 ... 228
• 3. 2. 1. 6. 홍합, 바지락, 굴 단백질 가수분해물의 항염증 효과 ... 228
• 3. 2. 1. 7. 홍합, 바지락, 굴 단백질 가수분해물 유래 생리활성 펩타이드의 분리 ... 228
• 3. 2. 1. 8. 동물모델에서의 항산화효과 검증 ... 229
• 3. 2. 1. 9. 동물모델에서의 항염증효과 검증 ... 229
• 3. 2. 1. 10. 기능성 펩타이드의 대량 생산을 위한 산업화방안 ... 229
• 3. 2. 2. 연구 결과 ... 229
• 3. 2. 2. 1. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 항산화 활성 ... 229
• 3. 2. 2. 1. 1. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성 ... 229
• 3. 2. 2. 1. 2. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 hydroxyl 라디칼 소거 활성 ... 230
• 3. 2. 2. 1. 3. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 alkyl 라디칼 소거 활성 ... 242
• 3. 2. 2. 1. 4. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 superoxide 라디칼 소거 활성 ... 242
• 3. 2. 2. 1. 5. 홍합, 바지락 및 굴의 가수분해물 최적 추출 조건 확립 ... 252
• 3. 2. 2. 1. 6. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 산화적 스트레스로부터의 DNA 보호 효과 ... 268
• 3. 2. 2. 1. 7. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 산화적 스트레스로부터 신경세포 보호 효과 ... 277
• 3. 2. 2. 1. 8. 홍합, 굴, 바지락 가수분해물로부터 항산화 펩타이드 소재 분리 및 정제 ... 277
• 3. 2. 2. 1. 9. 마우스모델에서의 항산화활성 효과 검증 ... 290
• 3. 2. 2. 2. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 항암 효과 ... 316
• 3. 2. 2. 2. 1. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 유방암 세포에서의 항암 효과 ... 316
• 3. 2. 2. 2. 2. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 폐암 세포에서의 항암 효과 ... 316
• 3. 2. 2. 2. 3. 홍합, 바지락, 굴 단백질 가수분해물의 항전립선암 효과 측정 ... 316
• 3. 2. 2. 2. 4. 홍합, 굴, 바지락 추출물로부터 항암 물질 분리 및 정제 ... 323
• 3. 2. 2. 3. 홍합, 바지락 및 굴 단백질 가수분해물의 항염증 효과 ... 340
• 3. 2. 2. 3. 1. 홍합, 굴, 바지락 추출물로부터 항염증 물질 분리 및 정제 ... 363
• 3. 2. 2. 3. 2. 마우스모델에서의 항염증활성 효과 검증 ... 385
• 3. 2. 2. 4 기능성 펩타이드의 대량 생산을 위한 산업화방안 ... 399
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 405
• 제 1 절 목표달성도 ... 405
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 405
• 제 5 장 연구개발결과의 관리와 활용 계획 ... 405
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 406
• 제 7 장 국내·외 타 연구개발결과와의 연계가능성 검토 결과 ... 407
• 제 8 장 국가과학기술종합 정보시스템에 등록된 연구장비현황 ... 407
• 제 9 장 참고문헌 ... 407
• 끝페이지 ... 412