보고서 정보
주관연구기관 |
경희대학교 Kyung Hee University |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2012-05 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
농림축산식품부 Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs(MAFRA) |
등록번호 |
TRKO201400026564 |
과제고유번호 |
1545002894 |
사업명 |
수산실용화기술개발 |
DB 구축일자 |
2014-11-14
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400026564 |
초록
▼
○ 연구결과
제 1장.천연 해조류의 건강 기능성 식품 소재 및 생산 공정의 탐색
제 1절.해조류 소재의 확보 및 항산화,골 관련 활성 screening
○ 연구개발 소재의 선택 :특허 및 논문,원료의 수급 및 제품 개발 가능성 등을 고려하여 톳을 골관절 기능 개선 건강기능성 식품의 개발 최종 소재로 선택함(page30).
제 2절.톳의 최적 생산 공정 확립 및 지표물질의 탐색
○ 가공방법 확립 :미생물 발효와 효소 처리 방법 모두 일정 이상의 효능을 보였으나,가공시간의 단축 및 대량생산 등의 산업적 가공성
○ 연구결과
제 1장.천연 해조류의 건강 기능성 식품 소재 및 생산 공정의 탐색
제 1절.해조류 소재의 확보 및 항산화,골 관련 활성 screening
○ 연구개발 소재의 선택 :특허 및 논문,원료의 수급 및 제품 개발 가능성 등을 고려하여 톳을 골관절 기능 개선 건강기능성 식품의 개발 최종 소재로 선택함(page30).
제 2절.톳의 최적 생산 공정 확립 및 지표물질의 탐색
○ 가공방법 확립 :미생물 발효와 효소 처리 방법 모두 일정 이상의 효능을 보였으나,가공시간의 단축 및 대량생산 등의 산업적 가공성을 고려하여 효소를 이용한 가공방법을 표준가공법으로 선정함(page35-40).
제 2장.발효톳 시료의 골 관련 효능 검색
제 1절.발효톳 추출물의 항염 활성 및 골형성 촉진 확인(Invitro)
○ 항염 활성 확인 :염증성 cytokine(TNF-α,IL-1β)과 COX-1,COX-2등의 발현 감소
○ 발효톳 추출물이 조골세포의 석회화를 42% 촉진하는 것을 확인함
제 2절.골관절염 동물모델에서 발효톳 추출물의 효능
○ CT 결과에서 control의 무릎 관절 단면에 비해 톳 추출물의 무릎 관절 단면이 훨씬 매끈한 것을 확인함
○ 혈액 TNF-α,IL-1β 함량과 COX-1,COX-2발현이 유의적으로 감소시킴
제 3절.폐경기 골다공증 동물모델에서 발효톳 추출물의 효능
○ 동물모델에서 control에 비해 발효톳 추출물 투여군에서 골밀도 값이 증가한 것을 확인함
○ 또한 골형성 지표인 osteocalcin의 발현이 증가하고,골흡수지표인 C-telopeptidex(CTx) 가 감소한 것을 확인함.
제 3장.발효톳 시료를 이용한 임상시험용 시제품 제작
제 1절.임상시험용 제형의 제조 공정 확립 및 제형 개발 연구
○ 발효톳 추출물의 대량생산 표준 제조공정을 확인함
○ 제형 안정성 확인 :건조감량 및 붕해도를 관찰하여 안정성을 확인함
제 2절.골관절 기능 개선 기능성식품 임상시험용 제형 연구
○ 임상 시험용 제품의 제형의 제조공정을 확립함
○ 임상시험용 제형의 안정성 확인 :가속시험을 진행하여 물성변화를 2개월간에 걸쳐 관찰한 결과,물성의 변화가 없는 것을 확인
제 4장.발효톳 추출물의 기준 및 시험법 확립 및 안전성 평가
제 1절. 발효톳 추출물의 기준 및 시험방법
○ 발효 톳 추출물의 지표물질로는 푸코스테롤,푸코이단의 2가지를 선정하였고,분석법은 대한약전 및 각종 논문 및 특허 자료를 참고하여 작성함
제 2절.발효톳 추출물의 안전성 평가
○ 단회 경구 투여한 결과,개략의 치사량은 암수 모두 5,000mg/kg을 상회
○ 5,000mg/kg 이하의 농도에서 염색체이상을 가진 세포의 출현빈도는 5% 미만으로 염색체이상 유발작용은 확인되지 않음
○ 5,000mg/kg 이하의 농도에서 복귀변이 콜로니수는 음성대조군의 2배를 초과하지 않아 유전자 돌연변이 유발성이 없는 것으로 확인
○ 5,000mg/kg이하의 농도에서 마우스 골수세포의 소핵유발에 영향을 미치지 않는 것으로 확인
제 5장.건강기능성 식품 인가를 위한 임상평가
제 1절.골관절 기능 개선 건강기능성 식품 인가를 위한 임상시험 진행
○ 골관절염 피험자에게 발효톳 추출물을 하루 1.8그람씩 12주간 경구 투여하고 100mm VAS,WOMAC등 골관절염 관련 증상의 평가와 객관적인 염증 및 골대사 관련 cytokine들의 분석을 통해 골관절염 증상 개선 효과에 대해 분석한 결과,투여 후 전반적으로 골관절염증상이 줄었고 염증지표인 ESR은 대조군에 비해 시험군에서 큰 억제효과를 보이는 등 의미있는 결과를 보였음.
Abstract
▼
Ⅳ.Results
Chapter 1. Screening of function food materials and manufacturing process from seaweeds.
Section 1. Examination seaweeds for potentials prophylaxis against bone-related diseases.
○ Collected 63 kind of seaweed and made its extracts with hot water
○ Examined the activities of wa
Ⅳ.Results
Chapter 1. Screening of function food materials and manufacturing process from seaweeds.
Section 1. Examination seaweeds for potentials prophylaxis against bone-related diseases.
○ Collected 63 kind of seaweed and made its extracts with hot water
○ Examined the activities of water extracts for anti-oxidation with DPPH
○ Examined the activities of water extracts for bone-related diseases via proliferation of osteoblast cell
○ In addition to biological activities, Hizikia fusiforme was selected with regard to intellectual property, published papers, supply and demand of raw stuff, and possibility to develop a functional food.
Section 2.Standardization for manufacturing process and establishment of reference compounds
○ Arsenic(As) is known to exist in organic compounds, arsenobetaine, but the process for removal was optimized. The treatment in boiled water for 5 min efficiently reduced the content of As in the extract lower than provisional tolerable weekly intake (PTWI)
○ Solid fermentation supplemented with maltand commercial enzymes promoted the growth of Aspergillus and increased the proliferation of osteoblast cell (MG63). With regard to industrialization,usage of enzymes was selected as standard process
○ For establishment of reference compounds, activity-guided fractionation was done with activities to proliferate osteoblast and reduce the amount of nitric oxide activated by lipopolysaccharide(anti-inflammation)
○ The compounds of phlorotannin were revealed to have proliferative effect on osteoblast cells and anti-oxidative activity. The major compound was revealed to be fucosterol, which is selected as reference compounds. Fucoidan was also selected because it has been known to have immunomodulating activity
Chapter 2. Search of fermented Hizikia extracts on bone-related effects
Section 1. Anti-inflammatory effects and stim㎕ating of bone formation of extracts of fermentation Hizikia(in vitro).
○ Fermented Hizikia extracts showed the inhibition of NO production
○ The standardized extract from Hizikia fusiforme also showed the anti-inflammation effects through the reduced expression of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-1β, and pro-inflammatory enzymes such as COX-1 and COX-2.
○ Fermented Hizikia extracts was known to stimulate bone-formation in vitro markers such as mineralization.
Section 2. Efficacies in osteoarthritis model induced by mono-idoacetate(MIA)
○ The oral administration of the standardized extract improved the behavior in osteoarthritis model induced with mono-idoacetate (MIA), reflected from weight bearing test(Figure22). The loaded burden on lesional foot induced with MIA was increased by oral administration of the Fermented Hizikia extracts. This means the severity of osteoarthritis was alleviated.
○ Micro computerized tomography (μCT) showed that the bone surface in part of cartilage in rat administered with Fermented Hizikia extracts was smooth more than control. The result ofμCT said that Fermented Hizikia extract has the efficacy against osteoarthritis(Figure23).
○ Histologies with Hematoxylin and Eosin staining, toluidin blue, and safranin O showed that the oral administration of Fermented Hizikia extract exerted prophylactic influences with regard to the degree of degeneration of cartilage, abnormal phenotype of cells, and extent of cartilage substance(Figure24-25).
○ Biomarkers in serum were also affected toward positive direction. Fermented Hizikia extracts reduced the amount of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α and IL-1β. Also pro-inflammatory enzymes such as COX-1 and COX-2 was reduced(Figure 26-28).
Section 3. Efficacies in osteoporosis model induced by ovariectomy(Figure32-39).
○ The oral administration of Fermented Hizikia extract improved the bone mineral density and the amount of trabec㎕ar bone in osteoporosis model induced by ovariectomy. This was confirmedwithMason’strichromestaining.
○ The biomarkersofboneformation (osteocalcin)and absorption (C-telopeptide,CTx) was heightened and lowered by oral administration of Fermented Hizikia extract, respectively.
Chapter3.Manufacturingprototypeforfunctionalfoodsfrom seaweeds.
Section1.Establishmentofthemanufacturingprocess
○ Thestandardmanufacturing processformassproduction hasbeen established(Figure 40).
○ Determinethebasicproperties(page88)
○ Compatibilitywithexcipients(page89)
○ StabilitytestofFermentedHizikiaextract(page94-95)
Section2.Formulationofresearch
○ Theformulationofgranuleswasdeveloped(page96).
○ The results of two months accelerated testing confirmed no change in physical properties(page101).
○ NutritioncontentsanalysiswereshowninFigure53. Chapter4.EstablishmentofCriteria/TestMethodsandEvaluationofsafetytest Section1.EstablishmentofCriteria/TestMethods
-Specificationsandtestmethodsforstandardizationhasbeenestablished(page103-110).
Section2.Evaluationofsafetytest
- Single dose toxicity test using rat showed that lethal dose is over 5,000 mg/kg(Appendix4.1).
-Chromosomalaberrationtestusing ChineseHamsterLung (CHL/IU)cellwasnegative atconcentrationslessthan5,000㎍/㎖ (Appendix4.2).
- Ames test using auxotrophic Salmonella typhimurium and Escherichia coli was negativeatconcentrationslessthan5,000㎍/㎖ (Appendix4.3).
-Micronucleustestwasnegativeatconcentrationslessthan 5,000㎍/㎖ (Appendix4.4). Chapter5.Humanresearchstudy(Appendix4.5).
- Hard capsules containing 200 mg standardized extract/capsule were packed with maltodextrin,microcrystallinecellulose,caramel,stearicmagnesium,andherbalflavor
-Appearanceandlossondryingat105℃ for1hwasstablefor2months.Butcrumbling tooklongertime2monthsafterstorage
- Double placebo human research (66 case) was designed to take a dose of800 mg standardizedextractperday
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제 출 문 ... 2
- 요 약 문 ... 3
- SUMMARY ... 13
- CONTENTS ... 19
- 목 차 ... 20
- 제 1 장 서론 ... 21
- 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 21
- 제 2 절 국내외 기술개발 현황 ... 25
- 제 2 장 천연 해조류의 건강 기능성 식품 소재 및 생산 공정의 탐색 ... 27
- 제 1 절 해조류 소재의 확보 및 항산화, 골 관련 활성 screenin ... 27
- 제 2 절 확보된 소재(톳)의 최적 생산 processing 확립 및 톳의 지표물질 검색 ... 33
- 제 3 장 발효 톳 시료의 골 관련 효능 검색 ... 53
- 제 1 절. 발효 톳 추출물의 항염 활성 골형성 촉진 확인(in vitro) ... 53
- 제 2 절 퇴행성 골관절염 치료 기능을 확인하기 위한 in vivo 핵심 biomarker분석 ... 61
- 제 2 절 폐경기 골다공증 치료 기능을 확인하기 위한 in vivo 핵심 biomarker분석 ... 73
- 제 4 장 발효 톳 시료를 이용한 임상시험용 시제품 제작 ... 88
- 제 1 절. 임상시험용 제형의 제조 공정 확립 ... 88
- 제 2 절 골관절 기능 개선 기능성식품 임상시험용 제형의 연구 ... 98
- 제 5 장 발효 톳 시료의 기준/시험법 연구 및 안전성 평가 ... 105
- 제 1 절 골관절 개선 기능성식품의 표준화를 위한 자료 및 기준 및 시험방법 연구 ... 105
- 제 2 절 건강기능성 식품 인가를 위한 임상시험용 제품의 안전성 평가 확인 연구 ... 113
- 제 6 장 건강기능성 식품 인가를 위한 임상평가 ... 135
- 제 1 절. 건강기능성 식품 인가를 위한 골관절염 임상시험 평가 ... 135
- 제 7 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 154
- 제 8 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 155
- 1.연구개발결과의 성과 및 활용목표 대비 실적 ... 155
- 5.구매금액이 3천만원 이상인 기자재 구매현황 ... 157
- 6.연구 성과 활용 계획 ... 158
- 제 9 장 참고문헌 ... 159
- 끝페이지 ... 161
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