초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
연구개발결과
가. 1핵심과제 - 굴을 이용한 혈압조절 건강기능식품의 개발 및 제품화
1. 굴 가수분해물 표준화 및 유효성분 탐색
1.1 Pilot 규모로 제조한 혈압조절 기능성 굴 가수분해 분말의 특성과 열 안정성
○ 굴 가수분해물은 MTGase로 가교결합하고 Protamex와 Neutrase로 2단 가수분해하여 여과, 농축 및 분무건조의 표준제조공정을 통해 제조함
○ 표준공정에 의해 생산된 굴 가수분해물은 어두운 갈색을 지닌 무정형 미세구조로서 낮은 수분함량, 높은 단백질 함량과

Ⅳ. 연구개발결과
연구개발결과
가. 1핵심과제 - 굴을 이용한 혈압조절 건강기능식품의 개발 및 제품화
1. 굴 가수분해물 표준화 및 유효성분 탐색
1.1 Pilot 규모로 제조한 혈압조절 기능성 굴 가수분해 분말의 특성과 열 안정성
○ 굴 가수분해물은 MTGase로 가교결합하고 Protamex와 Neutrase로 2단 가수분해하여 여과, 농축 및 분무건조의 표준제조공정을 통해 제조함
○ 표준공정에 의해 생산된 굴 가수분해물은 어두운 갈색을 지닌 무정형 미세구조로서 낮은 수분함량, 높은 단백질 함량과 작은 크기의 입자 분포를 보였으며, 고품질의 아미노산 프로파일과 pH 7에서 50% 이상의 용해도를 가짐
○ 위생지표와 중금속 함량은 식품위생안전처 규정을 충족하였음
1.2 굴 가수분해물로부터 안지오텐신 I-전환 효소 저해활성물질 규명
○ 혈압조절에 직접적으로 작용하는 안지오텐신 I-전환효소를 사용하여 그 활성을 억제하는 활성펩타이드를 크로마토그래피 기법에 의해 추적 분리함
○ 정제 분리된 5개의 펩타이드 중 기능성과 분석의 용이함 등을 종합적으로 고려하여 YA를 지표성분으로 설정함
1.3 굴 효소가수분해물의 지표성분으로서의 tyrosylalanine (YA)의 정량과 검증
○ 굴 가수분해물에 있는 혈압조절 기능성 펩타이드인 tyrosylalanine(YA) 정량을 위한 분석 방법을 개발하여 YA함량은 0.072 ~ 0.108 %로 정하였으며 개발한 표준시험법에 의해 Validation 자료를 확보함
○ 확립된 표준 YA 분석 방법은 굴 가수분해물의 효능 및 지표물질로서 소재 및 제품의 품질 관리에 적용할 수 있음
2. 굴 가수분해물의 대량생산공정
○ 굴 가수분해물 대량생산공정은 신라바이오텍의 GMP 시설장비를 이용하여 수행함
○ 냉동 굴의 해동, blanching, 효소처리 (TGase – Protamex – Neutrase), 가열, 여과, 농축, 분무건조의 공정으로 표준공정을 설정함
○ 냉동굴 1,000kg의 해동공정에서부터 spray dry까지 완료하여 최종 굴 가수분해물 150kg을 생산하는 표준공정을 완성하였으며 생산 yield는 15%로 나타남
3. 인체적용시험을 위한 효능 및 용량확인시험
○ 양성대조군인 정어리펩타이드와 동일한 용량(100 mg/kg)으로 굴 가수분해물을 경구투여하여 in vivo 동물실험을 실시하여, 시간에 따른 혈압강하효과, 반복투여에 의한 혈압강하 효과, 혈중 ACE, angiotensin-Ⅱ, hs-CRP농도를 측정함
○ 선천성 고혈압쥐 (SHR)를 사용한 in vivo 동물실험을 통해 동량의 정어리 펩타이드 (100 mg/kg) 보다 굴가수분해물에서의 혈압강하 효능이 더 우수하였으며 혈청중의 ACE, angiotensin-Ⅱ, hs-CRP의 양도 유의적으로 감소시킴
○ 식약처의 바릴-타이로신 1일 허용 섭취량은 250~400 ㎍으로 정어리 펩타이드 1일 섭취량은 500~800 mg임. 이를 바탕으로 굴 가수분해물의 인체적용시험 최저용량을 500 mg으로 설정하였으며, 실제 인체적용시험은 500~800 mg 범위 내에서 예비 실험을 실시하기 로 함
4. 굴 가수분해물 및 유래 기능성물질의 혈압조절 작용기전
4.1 굴 가수분해물 및 분리된 굴 펩타이드의 in vitro 작용기전
○ 굴 가수분해물인 유효성분인 YA를 포함하는 펩타이드 성분들은 ACE 효소를 직접 억제하여 혈압을 조절함
○ 분자도킹 및 분자동력학 시뮬레이션연구를 통해 ACE의 작용부위에 활성펩타이드들이 비공 유결합을 통해 그 작용을 억제하는 것으로 나타나며 이러한 억제활성은 펩타이드의 C-말단을 트립토판으로 치환할 시 크게 증가함
4.2 in vivo에서 혈압강하 작용기전
○ 100 mg/kg의 굴 가수분해물과 양성대조군인 정어리 펩타이드 동량을 4주간 경구투여 한후의 혈압 변화를 측정하였음. 그 결과 굴 가수분해물이 정어리 펩타이드보다 효능이 우수하다는 것을 확인하였음
○ 이 때의 혈청 중 ACE 활성을 측정한 결과, 고혈압 대조군의 혈중 angiotensin converting enzyme (ACE)의 활성이 정상군의 약 2배가량 높아진 반면 굴 가수분해물 투여군에서는 유의성 있게 감소함을 확인하였음
○ 같은 시료에서의 안지오텐신-Ⅱ의 농도를 측정한 결과, 고혈압 대조군의 혈중 angiotensin-II의 농도는 정상군의 약 7배가량 높아진 반면 굴 가수분해물 투여군에서는 혈중 angiotensin-II의 농도가 유의적으로 감소함을 확인함
○ in vivo에서도 ACE 효소 활성 저하가 혈압강하 기전임을 확인할 수 있었음
5. 독성시험
○ 굴 가수분해물은 굴소재를 식용 효소를 통해 가수분해한 산물이기 때문에 식용소재로 분류되어 원칙적으로 독성시험자료는 면제이나, 글로벌로 진출할 시 독성시험자료가 요구되어 질수도 있으므로 공인기관에 의뢰하여 독성자료를 확보함
○ GLP기관인 ㈜켐온에 의뢰하여 단회투여독성 및 반복투여독성시험, 유전독성시험을 완료함
○ 굴 가수분해물은 단회투여독성 및 반복투여독성시험 결과 최대 5000 mg/kg의 용량까지 독성이 나타나지 않아 개략의 치사량(Approximate Lethal Dose, ADL)은 암수 모두 5000 mg/kg을 상회하는 것으로 판단됨
○ 복귀돌연변이시험 결과 Salmonella typhimurium의 히스티딘 요구성 4 균주(TA100, TA1535, TA98, TA1537)와 E. coli의 트립토판 요구성 균주(WP2 uvrA)를 사용하여 최대 5000μg/plate로 첨가하였을 때 복귀돌연변이를 유발하지 않는 것으로 확인됨
○ 염색체이상시험 결과 최대 5000μg/ml의 농도까지 CHL 세포에 염색체이상을 유발하지 않는 것으로 확인됨
○ 소핵시험 결과 최대용량 5000mg/kg의 용량까지 마우스의 골수세포에 소핵을 유발하지 않는 것으로 확인됨
6. 인체적용 시험용 시제품 생산을 위한 제형연구
6.1 건강기능식품으로서 굴 가수분해물의 용해도와 유화활성
○ 굴 가수분해물의 용해도 증강을 위해 pH와 이온강도 의존성을 확인하고, 유화제, co-solvent의 첨가가 용해도에 미치는 영향을 조사함
○ 굴 가수분해물 분말은 pH 3-4의 범위에서 가장 낮은 용해도 값을 나타내었고 pH 7.0까지 pH 증가와 더불어 용해도는 증가하는 경향을 보임
○ 굴 가수분해물의 용해도는 NaCl의 농도가 증가함에 따라 0.3 M NaCl 농도까지 다소 감소 하였으나 유의적인 크게 영향을 받지 않음
○ 물에 대한 굴 가수분해물의 용해도는 co-solvent에서 오히려 감소한 반면, 표면활성제인 레시틴은 0.15% 이상, Tween 80은 0.32%의 이상의 농도에서 용해도가 증가하는 경향을 보임
6.2 제품화 연구
○ 굴 가수분해물의 시제품생산을 위한 제형으로서 정제, 캡슐제, 액제 등이 고려되어 다양한 formulation에 따라 제조함
○ 정제의 경우 미결정셀룰로오스를 부형제의 주성분으로 포함하는 조성으로 결정하고 소량의 타정이라 hopper대신 feeder에 바로 주입하여 타정함
○ 캡슐제의 경우도 미결정셀룰로오스, 스테아르산 마그네슘 등을 포함하는 부형제와 원료를 배합하여 충진하는 공정으로 제조함
○ 액제의 경우 1 g의 원료가 100 ml의 물에 완전히 용해되어 제형개발에 문제없음이 확인됨
○ 굴 특유의 비린향이 제품에 나타나는 것을 감소시키기 위해 다양한 향료를 사용하여 냄새를 마스킹 하는 연구를 진행하였으나 향을 통한 마스킹은 적절하지 않은 것으로 나타남
○ 다양한 제형에 대한 소비자 기호도 조사 결과 시각, 미각, 후각적으로 가장 우수한 캡슐타입 최종제형으로 선정하였고 시제품인 하늘색계열의 캡슐이 시각적으로 부정적인 이미지라는 의견을 수렴하여 갈색의 컬러를 적용함
6.3 굴 가수분해물의 캡슐화를 위한 liposome-in-alginate 시스템연구
○ Liposome-in-alginate 시스템 제조를 위한 최적 조건을 조사한 결과, 75%의 캡슐 효율을 위한 최적조건은 95.4 mg EDL, 0.5 M CaCl2, 3% sodium alginate인 것으로 나타남
○ Liposome-in-alginate 시스템이 경구 투여를 위한 캡슐화에 효과적이며, 지속적으로 YA 혹은 굴 가수분해물을 유리하여 기능성을 향상시킬 것으로 판단됨
7. 굴 가수분해물의 혈압개선 인체적용시험
7.1 굴 가수분해물의 예비 인체적용시험 (경희의료원)
○ 굴가수분해물의 혈압 강하 효과를 연구하기 위하여 단일기관, 위약대조, 무작위배정, 평행 인체적용시험을 수행함
○ 굴가수분해물은 혈압강하를 시키기는 하나 위약대조군에 비해 유의성 있는 감소를 보이지 않았음. 임상대상자 수가 적었던 관계로 향후 본 시험에서 적절한 임상 대상자수의 산정과 750mg 이상의 투여량으로 시험 진행을 해야 한다는 정보를 얻을 수 있었음
○ 예비 인체적용시험의 혈액 생화학적 분석 및 vital sign의 분석을 통하여 굴가수분해물은 상대적으로 안전한 식품임을 확인할 수 있었음
7.2 굴 가수분해물의 본 인체적용시험 (단국대병원)
○ 본 시험은 단일기관, 위약대조, 무작위배정, 이중맹검, 평행 인체적용시험으로 시험의 목적은 혈압이 높은 정상인에서 굴 가수분해물을 경구 복용하게 하여 수축기 및 이완기 혈압과 혈중 Angiotensin I & II 등의 검사를 수행하여 혈압 강하에 미치는 굴 가수분해물의 기능성 및 안전성을 확인하고자 실시하였음
○ 유효성에 대한 자료는 처음에 배정받은 대상자 (66명, 각 군 33명씩) 전체에 대한 ITT분석과 중도 탈락한 2명을 제외한 PP분석을 모두 시행함
○ 그 결과 1) 실험군과 위약 대조군의 수축기혈압, 이완기혈압 및 심박수의 변화를 관찰한 결과 4주 복용 후 두 군 모두에서 수축기 및 이완기 혈압이 의미 있는 저하를 나타냄. 2) 실험군의 변화를 위약대조군과 비교한 결과 수축기 및 이완기 혈압의 감소정도는 양군간에 유의성 있는 차이가 없음. 3) 실험군과 대조군 모두에서 4주 복용 후 Angiotensin I, II는 통계적으로 의미 있는 증가나 감소를 보이지 않았고, 군 간의 차이도 없음
8. 굴 가수분해물 원료의 유통기한 설정
○ 굴 가수분해물 원료의 저장 중 수분, pH, 색의 변화, ACE 저해활성, 지표물질로서 YA의 함량과 대장균 및 일반세균의 변화를 측정함으로써 원료와 유통기한을 설정함
○ 다양한 온도(4~40℃)에서 18개월까지 보관하며 각종 지표에 관한 변화를 측정함
○ 식약처에서 제시한 유통기한 설정 식에 따라, 각종 지표의 연간변화 반응속도상수(K')로부터 산출한 원료의 유통기한은 24개월로 결정함
○ 최종제품의 유통기한은 제품출시에 맞춰 결정예정임
9. 고혈압 예방 건강기능식품 출시를 위한 시장조사 및 전략 컨설팅
○ 혈압조절 건강기능식품 출시를 위한 시장현황조사 및 전략 컨설팅을 통해 제품의 마켓팅전략을 수립함
○ 고혈압 예방에 대한 needs와 trend를 형성시키고 중년을 위협하는 고혈압예방에 효과적인 천연성분의 기능성 소재(통영의 청정이미지 부각)라는 핵심메세지를 강조
○ 파마킹의 유통채널인 약국을 중심으로 백화점, 유통점, 홈쇼핑 등의 다각적인 유통망을 활용하여 소비자에게 노출시킴
○ 적정가격은 50,000이하/개월로 결정함
10. 제품허가를 위한 공인인증 시험
○ 식약처 공인인증시험기관인 한국식품연구소에 의뢰하여 외관, 지표성분의 함량, 수분, 열량, 영양성분, 중금속, 대장균 등에 관한 공인시험서를 확보함
○ 지표성분의 함량은 본 사업단의 결과와 동일한 결과로 나타남
11. 식약처 허가서류 ((주)에스에프씨 기능성식의약임상지원센터)
○ 식약처 허가서류에 필요한 다음의 모든 사항을 정리하여 제출본을 완성함
○ 제출자료 전체의 총괄 요약본
○ 기원, 개발경위, 국내·외 인정 및 사용현황 등에 관한 자료
○ 제조방법 및 그에 관한 자료
○ 원료의 특성에 관한 자료
○ 기능성분(또는 지표성분) 규격 및 시험방법에 관한 자료
○ 유해물질에 대한 규격 및 시험방법에 관한 자료
○ 안전성에 관한 자료
○ 기능성 내용 및 그에 관한 자료
○ 섭취량, 섭취방법, 섭취 시 주의사항 및 그 설정에 관한 자료
○ 의약품과 같거나 유사하지 않음을 확인하는 자료
나. 2핵심과제 - 곰피를 이용한 간기능 개선 건강기능식품의 개발 및 제품화
1. 곰피추출물 표준화 및 유효성분 탐색
○ 곰피에 함유된 유효성분들 중 특이성, 대표성, 용이성, 안정성 등의 기준시험법 개발지표에 가장 적합한 dieckol을 지표성분으로 설정함
○ 곰피추출물의 기능 및 지표성분인 dieckol의 정량을 위한 분석방법을 개발하여 표준시험법에 의해 Validation 자료를 확보함
○ 확립된 dieckol의 표준분석 방법은 곰피추출물의 효능 및 지표물질로서 원료 및 제품의 품질관리에 적용할 수 있음
○ 다양한 곰피 추출물 batch로부터 HPLC fingerprint 비교분석 결과 각 피크들의 상관계수는 0.9이상으로 나타나 우수한 품질 동등성을 나타냄
○ 곰피추출물에서 dieckol의 평균 함량은 19.16mg/g 이었고 시험농도의 80~120% 범위를 일반적으로 함량기준으로 설정하므로 15.32~22.99mg/g으로 원료규격을 설정하였음
2. 곰피추출물의 대량생산공정
○ 곰피 주정추출물의 대량생산공정은 신라바이오텍의 GMP 시설장비를 이용하여 수행함
○ 곰피의 수세 및 검사(이물질 혼입여부), 건조(통풍, 음건), 수침, 70% 주정추출, 증발농축, 동결건조의 공정으로 표준공정을 설정함
○ 건조한 곰피 1,500kg을 수침하는 과정부터 시작하여 동결건조하여 최종 곰피추출물 327.5kg을 생산하는 표준공정으로 최종 yield는 18.5%로 나타남
3. 인체적용시험을 위한 효능 및 용량확인시험
○ Human hepatoma (HepG2) 세포를 이용하여 간세포 보호능, 간세포 손상지표 (AST/ALT), 과산화지질 생성량을 측정한 결과 곰피추출물 및 phlorotannin성분들 (dieckol 및 phlorofuofuroeckol-A)에서 실리마린보다 우수한 효능을 보임
○ 에탄올을 투여하여 간독성을 유발한 실험동물에 곰피 추출물을 투여하였을 때 혈중 GOT/GPT의 활성이 중용량(100mg/kg)에서 양성대조군인 실리마린(100mg/kg)과 동등하게 감소시키는 결과를 나타냄. 혈청에서의 지질 농도를 측정한 결과 FFA, TG 및 TC의 수치는 용량 의존적으로 유의성 있게 감소하였으며 HDL-C 및 HDL-C/TC 비율은 증가하는 효과를 나타냄. 양성대조군인 실리마린(100mg/kg)과 곰피 주정추출물 중용량(100mg/kg)에서 동등한 보호효능을 확인함
○ 간에서 지질을 추출한 후 분석한 결과, 혈액 중에서 분석한 지질의 농도변화와 같은 경향을 나타냄
○ 간조직 Oil-Red O 염색을 통하여 곰피 추출물 경구투여에 의해 지방구의 크기와 수가 감소되었음
○ 양성대조군인 실리마린 100mg/kg과 곰피 추출물 100mg/kg(중용량)에서 동등한 효능을 보이므로 곰피 추출물의 인체적용시험 용량을 실리마린과 비슷한 용량에서 실시하도록 결정하였음. 식약처의 실리마린 1일 허용 기준량은 130mg으로 dieckol을 같은 농도로 섭취하였을 때 곰피 추출물의 1일 섭취량은 130~180mg임. 인체적용시험 최저용량을 130mg으로 설정하였음
4. 곰피추출물의 간 보호 효능 작용기전
4.1. in vitro에서의 작용기전 연구
○ Human hepatoma (HepG2) 세포를 이용하여 세포보호능, AST/ALT 측정, 과산화지질, nitric oxide (NO) 및 ROS 생성량 측정을 진행한 결과 모든 기능성 면에서 곰피추출물 및 phlorotannin성분별 (eckol, dieckol 및 phlorofuofuroeckol-A) 시료 모두 농도 의존적으로 유의성 있는 결과를 나타내었으며 그 중 phlorofucofuroeckol-A의 효능이 가장 뛰어남을 확인함
○ 에탄올 유발 산화 스트레스에 의한 간독성에서 곰피 추출물 및 phlorotannins의 간보호 효능 작용기전을 확인하기 위해 항산화 인자인 heme oxygenase-1 (HO-1)과 Nrf-2, TNF-α의 단백질 변화를 western blot을 통해 확인함. Dieckol 및 phlorofucofuroeckol-A에 의해 HO-1과 TNF-α의 발현이 농도 의존적으로 유의성 있게 증가하였으며, Nrf-2는 nuclear fraction에서 시료를 처리한 모든 세포에서 농도의존적으로 증가한 것을 확인할 수 있었음. 이들 결과를 통해 곰피 추출물의 간보호 효능은 dieckol 및 phlorofucofuroeckol-A에 의한 것임을 확인함
○ 에탄올 유발 산화스트레스 환경에서 곰파 추출물 및 phlorotannins은 항산화 반응 인자를 조절하는 Nrf-2의 nuclear에서의 발현을 증가시켜 phaseⅡ enzyme 중의 하나인 HO-1의 발현을 증가시킴으로써 간보호 효능을 나타냄. 특히, 3종의 phlorotannins 중에 dieckol 및 phlorofucofuroeckol-A에 의해 HO-1의 발현증가가 나타난 것으로 보아 곰피 추출물의 간보호 효능은 dieckol 및 phlorofucofuroeckol-A에 의한 것으로 판단되어 짐
○ 곰피에서 분리한 fucosterol은 hepatic glutathione 농도를 증가시키고 ROS 생성을 감소시켜 간손상을 방지하고 ALT와 AST 활성을 증가시켜 간보호효과를 나타내며 산화적 스트레스로 인한 간독성에 대한 예방 및 치료제로서의 활용 가능성을 보임
4.2 in vivo에서의 작용기전 연구
○ 곰피 추출물의 간보호효과를 확인하기 위하여 간 조직 내 산화스트레스 관련인자(SOD, catalase 및 glutathione)의 활성이 증가하였으며 효소활성 증가에 따라 MDA의 수치가 개선됨을 확인함
○ 곰피 추출물의 만성알코올성 지방간 개선 기전연구를 위하여 Real-time PCR 기법을 통한 간조직에서의 지방산 생성에 관여하는 유전자 발현을 확인함
○ 곰피 추출물은 유리지방산의 중성지방으로의 전환을 억제하고 미토콘드리아 내부로의 지방산 유입을 용이하게 함(CPT-1). 또한 미토콘드리아 내부로 유입된 지방산 사슬의 산화를 촉진하는 효소 (LCAD, MCAD)의 발현을 증가시켜 beta-oxidation을 증가시키고 간조직에서 혈중으로 초고밀도 콜레스테롤 (VLDL)을 운반하는 MTP (microsomal triglyceride transfer protein)의 민감도를 감소시킴으로서 간 및 혈중 지질 농도를 개선함
○ 곰피 추출물은 간 조직 내 산화스트레스 관련인자의 활성을 증가시키고, lipogenesis에 관련한 유전자의 발현을 조절함으로써 알코올성 지방간을 개선시키는 것으로 판단되어 짐
5.독성시험
○ 곰피는 식약처 식품공전에 식품원료로 등재되어 있으므로 독성시험은 면제임
6. 인체적용 시험용 시제품 생산을 위한 제형연구
○ 건강기능식품의 제형 중 정제, 분말, 과립, 정환, 캅셀 중 적절한 투과성과 용해도를 갖추는 제형에 대하여 붕해도 실험을 실시한 결과 정제, 정환, 캅셀의 형태는 용해도가 낮은 반면 분말 및 과립에서 높은 용해도를 보임
○ 연질캡슐 제형에서는 유효성분의 분석이 용이하지 않았으며 정제는 타정 시 지표성분의 함량이 저하될 가능성이 있음
○ 최종 제형은 시각, 미각, 후각적으로 섭취하기 좋으면서 소비자 선호도가 좋은 과립, 스틱형으로 선정함
○ 곰피의 과립제형에 관한 특허를 출원함
7.곰피추출물의 간기능개선 인체적용시험
○ 곰피 주정추출물의 간기능 개선 효과 평가를 위한 인체적용 시험을 순천향대학교 서울병원에서 단일기관, 위약대조, 무작위배정, 이중맹검, 평행 인체적용시험의 방법으로 진행하고 있음
○ 2015년 5월 22일 까지 25명의 시험대상자가 선정되어 인체적용시험이 진행 중임
○ 추후 다음 일정으로 인체적용시험이 완료될 예정임
○ 추가 시험대상자 모집 완료 : 12 주 (2015.08)
○ 시험식품 섭취 : 12주 (2015.11)
○ 간기능 개선 유효성 평가 biomarker 및 안전성 검사 : 2주 (2015.12)
○ 통계분석 및 결과보고서 작성 4주 (2016. 01)
○ IRB 결과보고 승인 (2016.02)
8. 곰피추출물 원료 및 제품의 유통기한 설정
○ 제품의 유통기한은 25±5℃, 35±5℃, 45±5℃의 세 가지 조건으로 6개월 동안 30일 간격으로 7회 품질 지표를 분석하였음. 품질지표는 dieckol의 함량변화로 확인함
○ 시험 결과, 미생물 검사에서 모든 기간, 보관온도 조건에서 대장균이 검출되지 않았고 성상 또한 모든 기간, 보관온도 조건에서 변화가 없었음
○ 지표성분인 dieckol은 1.9%의 함량이 전 기간에 걸쳐 일정하게 유지됨을 확인함
○ 식약처에서 제시한 유통기한 설정 식에 따라, 품질 지표의 연간변화 반응속도상수(K')로부터 산출한 원료의 유통가능기한은 145개월 이었으므로 최종 유통기한을 24개월로 설정하였음
9. 간 기능성 건강기능식품 출시를 위한 시장조사 및 마케팅전략 수립
○ 간 기능성 건강기능식품 시장조사를 통해 개별인정원료의 생산점유율이 지속적으로 증가추세에 있으며 상위 10여개의 원료들 중 간건강에 관련된 원료가 3개를 차지할 정도로 시장성이 높음을 확인
○ 마케팅전략 – OEM/ODM : 참여기업인 ㈜네추럴웨이의 대기업 인프라를 통한 OEM/ODM 전략을 수립하여 간 건강에 도움을 줄 수 있는 새로운 원료로 시장을 개척
○ 소재판매 – 곰피소재에 대한 특허 및 개별인정을 통해 식품제조업체 및 유통업체들에 새로운 기능성 소재로 판매함으로써 독자적 원료로서의 시장을 형성함
○ 직접유통 - ㈜네추럴웨이는 현재 별도의 방문판매법인인 앨파인을 필두로 자사의 제품을 시장에 유통하고 있음. 이를 통해 시제품 및 테스트마켓용으로 제품을 출시하여 제품의 효과 및 개선점을 도출. 2015년 3사분기 3여년간의 연구 끝에 개발한 제품이 홈쇼핑을 통해 런칭할 예정이며, 이를 성공요소로 차후에 곰피에 관한 제품을 홈쇼핑을 통해 판매할 예정. 뿐만 아니라 홈플러스 PB상품으로 새로운 제품의 입점이 확정됨에 따라 차후 본격적인 일반 소비재시장으로의 진출이 더욱 수월해질 것임
○ 판로확대 등 시장개척 계획 - 인터넷 쇼핑몰 구축, TV 홈쇼핑 광고, 소셜미디어 및 검색 엔진 최적화, 오프라인 프로모션 등을 통해 판로를 확대함
○ Sales & Public Relations - 국내외 원료전시회를 통한 제품의 홍보, 개별인정형 획득후 곰피 원료의 보도자료 작성 및 배포를 통해 홍보강화, 파워블로거 및 SNS 수단을 활용하여 제품 및 원재료의 직간접적 마케팅 및 홍보, 국내외 기능성식품 기업 (한국야쿠르트,CJ 등)과 제휴하여 곰피를 소재로 한 새로운 브랜드의 간보호제품 출시
10. 제품허가를 위한 공인인증 시험
○ 식약처 공인인증시험기관인 한국기능식품연구원에 의뢰하여 곰피 주정추출물에 대한 성상, 중금속, 대장균군, 농약함유량 및 지표성분인 dieckol의 함량에 관한 공인시험서를 확보함
○ 지표성분의 함량은 본 사업단의 결과와 동일한 결과로 나타남
11. 식약처 허가서류 ((주)네오뉴트라)
○ 식약처 허가서류에 필요한 다음의 모든 사항을 정리하여 제출본을 완성함
○ 제출자료 전체의 총괄 요약본
○ 기원, 개발경위, 국내·외 인정 및 사용현황 등에 관한 자료
○ 제조방법 및 그에 관한 자료
○ 원료의 특성에 관한 자료
○ 기능성분(또는 지표성분) 규격 및 시험방법에 관한 자료
○ 유해물질에 대한 규격 및 시험방법에 관한 자료
○ 안전성에 관한 자료
○ 기능성 내용 및 그에 관한 자료
○ 섭취량, 섭취방법, 섭취 시 주의사항 및 그 설정에 관한 자료
○ 의약품과 같거나 유사하지 않음을 확인하는 자료

Abstract ▼

Ⅳ. Research and Development Results
A. Development and Industrialization of Blood Pressure Regulating Health Functional Food from Enzyme-hydrolyzed Oyster
1. Standardization of Oyster hydrolysate and elucidation of functional component
○ Frozen oyster was hydrolyzed with the series of enzym

Ⅳ. Research and Development Results
A. Development and Industrialization of Blood Pressure Regulating Health Functional Food from Enzyme-hydrolyzed Oyster
1. Standardization of Oyster hydrolysate and elucidation of functional component
○ Frozen oyster was hydrolyzed with the series of enzyme reaction of Protamex and Neutrase and then filtered and lyophilized to produce the active ingredient
○ Pilot-scale production of enzyme hydrolysate of oyster was performed in GMP certified facility and the protocol was standardized for mass production
○ Dipeptide, tyrosylalanine (YA) was elucidated as a functional component of hydrolyzed oyster and the method for quantification of YA was established and validated
2. Standard protocol for mass production of functional ingredient
○ Pilot scale (1,000 Kg of frozen oyster) production was performed in GMP facility and final yield of functional ingredient was 20%
○ Standard protocol was established and documented according to the official guide
3. Efficacy evaluation and determination of daily dose for human study
○ Evaluation of blood pressure related parameters including ACE, angiotensin-II, CRP contents comparing with sardine peptide (valine-tyrosine) as a positive control
○ YA represented more potent activity as sardine peptide and the effective dose for oyster hydrolysate was determined as 100 mg/kg in rodent model
4. Action mechanism study of functional component of oyster hydrolysate
○ Oyster hydrolysate represented antioxidative activities on SD rat plasma and liver homogenate
○ Oyster hydrolysate significantly reduce the contents of total cholesterol and neutral lipid as well as superoxide and hydroxyl radical
○ Five active peptides were isolated from oyster hydrolysate and their structure-activity relationship was studied and tryptophan masked derivatives were synthesized and compared their ACE inhibition potential
5. Toxicology study
○ General toxicity and genotoxicity was tested by GLP laboratory of Chemon company
○ Oyster hydrolysate did not represent any significant toxicity according to the results
6. Formulation study for sample product for human study
○ The solubility of oyster hydrolysate and their emulsifying activity were studied with various condition of pH, emulsifying agents, co-solvents
○ The optimal parameters of emulsion formular was established
○ Liposome-in-alginate system was tested for the capsulation of oyster hydrolysate
○ Liposome-in-alginate system provide effective condition for the capsulation and sustainable release of oyster hydrolysate through oral administration
7. Human study of oyster hydrolysate on the regulation of blood pressure
○ Human study of oyster hydrolysate on the efficacy of reducing blood pressure was designed and performed by appropriate institution and protocol
○ The protocol was designed as double-blinded with placebo and parallel study and evaluated by IRB and approved
8. The establishment of expiry date for the functional ingredient and functional food product
○ The stability test for oyster hydrolysate was performed to establish the expiry date
○ Water content, ACE inhibition activity, marker component content, color change were monitored during long term storage of oyster hydrolysate
○ The expiry date for oyster hydrolysate was estimated as 28.7 month according to the annual change constant K’
B. Development and Industrialization of Liver Function Supporting Health Functional Food from Brown Algae, Ecklonia stolonifera
1. Standardization of Ecklonia stolonifera and elucidation of functional component
○ The standard HPLC chromatogram was established to reveal the chemical profile of ethanol extract of Ecklonia stolonifera
○ Phlorotannin was elucidate as active component of Ecklonia stolonifera and dieckol was identified as functional and marker component
2. Standard protocol for mass production of functional ingredient
○ Pilot scale (1,500 Kg of fresh Ecklonia stolonifera) production was performed in GMP facility and final yield of functional ingredient was about 20%
○ Standard protocol was established and documented according to the official guide
3. Efficacy evaluation and determination of daily dose for human study
○ Ethanol extract of Ecklonia stolonifera significantly reduced the contents of various parameters for hepatic function
○ GOT/GPT levels were similarly reduced as postivie control of silymarin and free fatty acid, triacyl glycerol, total cholesterol contents were significantly reduced by the treatment with Ecklonia stolonifera
○ The human study dose was determined as 100mg/kg which is same with the case of silymarin
4. Action mechanism study of functional component of Ecklonia stolonifera
○ Ethanol extract of Ecklonia stolonifera significantly reduced GOT/GPT level in in vitro and in vivo model
○ The plasma level of FFA, TG and TC significantly reduced by the treatment of Ecklonia stolonifera in concentration dependent manner, and HDL-C and HL-C/TC ratio was elevated significantly
○ The activity of SOD, catalase and glutathione were increased and the level of MDA was improved
○ The cytoprotective activity, AST/AST level, hyperoxidation lipid and nitric oxide levels were improved in concentration dependent manner
○ Among the pholortannin, phlorofucofuroeckol-A represented most potent protective activity
○ Ethanol extract of Ecklonia stolonifera significantly improved various parameters in chronic fatty liver animal model
○ Fucosterol isolated from Ecklonia stolonifera represented potent protective activity against oxidative stress in liver
5. Toxicology study
○ Toxicological study was waived for Ecklonia stolonifera because this marine product has been used as food for a long time
6. Formulation study for sample product for human study
○ Various formulation was tested including soft capsule, tablet and final formulation was determined as granule type in stick pakage
7. Human study of Ecklonia stolonifera on the liver protection
○ Human study of ethanol extract of Ecklonia stolonifera on the efficacy of enhancing liver function was designed and performed by appropriate institution and protocol
○ The protocol was designed as double-blinded with placebo and parallel study and evaluated by IRB and approved
8. The establishment of expiry date for the functional ingredient and functional food product
○ The stability test for ethanol extract of Ecklonia stolonifera was performed to establish the expiry date
○ Marker component content, color change were monitored during long term storage at different temperature of 25±5 ℃, 35±5 ℃, 45±5 ℃
○ The content of dieckol did not show significant change during all the storage condition up to 6 months

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 18
• 목차 ... 19
• 제 1 장. 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제1절. 연구개발의 목적 ... 20
• 제2절. 연구개발의 필요성 ... 23
• 제3절. 기대효과 ... 24
• 제 2 장. 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 제1절. 혈압조절 건강기능식품 시장 동향 ... 25
• 제2절. 간기능 개선 건강기능식품 시장의 동향 ... 27
• 제 3 장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
• 제1절. 1핵심 굴을 이용한 혈압조절 건강기능식품의 개발 및 제품화 ... 30
• 1. 굴 가수분해물 표준화 및 유효성분 탐색 ... 30
• 2. 굴 가수분해물의 대량생산공정 ... 53
• 3. 인체적용시험을 위한 효능 및 용량확인시험 ... 58
• 4. 굴 가수분해물 및 유효물질의 혈압조절 작용기전 규명 ... 64
• 5. 독성시험 ... 76
• 6. 인체적용 시험용 시제품 생산을 위한 제형연구 ... 86
• 7. 인체적용시험 ... 114
• 8. 굴 가수분해물 원료의 유통기한 설정 ... 120
• 9. 고혈압 예방 건강기능식품 출시를 위한 시장조사 및 전략 컨설팅 ... 129
• 10. 제품허가를 위한 공인인증 시험 ... 131
• 11. 식약처 허가서류 ... 134
• 제2절. 곰피를 이용한 간기능 개선 건강기능 식품의 개발 및 제품화 ... 136
• 1. 곰피추출물의 표준화 및 유효성분 탐색 ... 136
• 2. 곰피 주정추출물의 대량 생산 공정 ... 152
• 3. 인체적용시험을 위한 효능 및 용량확인시험 ... 157
• 4. 곰피추출물의 간 보호 효능 작용기전 ... 169
• 5. 독성시험 ... 176
• 6. 인체적용 시험용 시제품 생산을 위한 제형연구 ... 177
• 7. 곰피추출물의 간기능개선 인체적용시험 ... 182
• 8. 곰피추출물 원료 및 제품의 유통기한 설정 ... 192
• 9. 간 기능성 건강기능식품 출시를 위한 시장조사 및 마케팅 전략 수립 ... 202
• 10. 제품허가를 위한 공인인증 시험서 (별첨 11) ... 208
• 11. 식약처 허가 서류 제출 ... 212
• 제 4 장. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 216
• 1. 연차별 목표 ... 216
• 2. 연도별 목표 (정량적 제시) ... 218
• 3. 연차별 연구성과 목표 ... 219
• 4. 연구종료 후 연구결과 활용 목표 ... 219
• 5. 논문투고 및 게재 성과 ... 220
• 6. 특허 성과 ... 229
• 7. 지자체 홍보 및 관련 산업 발전 기여통영수산물 중국시장 개척사업 추진결과 보고 ... 231
• 8. 언론보도자료 ... 232
• 9. 학술대회 발표성과 ... 236
• 제 5 장. 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 241
• 제 6 장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 242
• 제 7 장. 연구시설‧장비 현황 ... 243
• 제 8 장. 참고문헌 ... 244
• 끝페이지 ... 794