보고서 정보
주관연구기관 |
네오엔비즈 |
연구책임자 |
한영석
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참여연구자 |
이병권
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2018-07 |
과제시작연도 |
2017 |
주관부처 |
해양수산부 Ministry of Oceans and Fisheries |
등록번호 |
TRKO201900000112 |
과제고유번호 |
1525007083 |
사업명 |
미래해양산업기술개발사업(해수부) |
DB 구축일자 |
2019-06-01
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키워드 |
스피룰리나.유기미네랄.중금속.방사성물질.기능성 소재.Spirulina.Organic minerals.heavy metals.radioactive material.Functional materials.
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초록
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〇 해양 미세조류를 이용한 유기미네랄 강화 건강 개선 기능성소재 개발을 최종 목표 수행한 결과
- 스피룰리나의 미네랄(Fe, Se, Zn) 함량을 1.6~5.4배 증가시키고, 생산수율은 최대 2.4 g/L, 연간 2.5 ton의 원료생산 시스템을 구축함
- 스피룰리나 DNA 분석 결과 순도 약 92~93%의 고순도 원료로 검증됨
- 유기화된 철과 아연의 흡수율이 무기 철과 아연에 비해 각각 2.7과 1.4배 높았으며, 유기미네랄 스피룰리나를 섭식한 마우스는 대조구에 비해 카드뮴의 흡수율이 1/6로 줄었으며, 방사성
〇 해양 미세조류를 이용한 유기미네랄 강화 건강 개선 기능성소재 개발을 최종 목표 수행한 결과
- 스피룰리나의 미네랄(Fe, Se, Zn) 함량을 1.6~5.4배 증가시키고, 생산수율은 최대 2.4 g/L, 연간 2.5 ton의 원료생산 시스템을 구축함
- 스피룰리나 DNA 분석 결과 순도 약 92~93%의 고순도 원료로 검증됨
- 유기화된 철과 아연의 흡수율이 무기 철과 아연에 비해 각각 2.7과 1.4배 높았으며, 유기미네랄 스피룰리나를 섭식한 마우스는 대조구에 비해 카드뮴의 흡수율이 1/6로 줄었으며, 방사성 요오드는 약 20% 감소함
- HPLC-ICP-MS를 이용 원료 내 Se, SeCys, SeMet 등 무기와 유기 셀레늄 화학종을 분리 및 정량화 연구를 수행하여 유기셀레늄이 약 30%로 구성되어 있다는 것을 알아냄
- 본 연구성과로 시제품 2건, 논문 2편, 국내특허 출원 2건, 학회발표 5편, 고용 3명 창출함
(출처 : 요약서 4p)
Abstract
▼
Purpose & Contents
[Purpose]
O The purpose of this study is development of organic minerals fortified health functional materials using marine microalgae.
1) Mass production of microalgae (spirulina)
2) Efficacy of detoxicification of hazardous substances such as heavy metals and radioac
Purpose & Contents
[Purpose]
O The purpose of this study is development of organic minerals fortified health functional materials using marine microalgae.
1) Mass production of microalgae (spirulina)
2) Efficacy of detoxicification of hazardous substances such as heavy metals and radioactive materials.
3) Development of functional materials of organic minerals (Se, Fe and Zn) fortification
[Contents]
O This study was performed to estabilish the culture conditions for Spirulina
(Arthrospira platensis), increase the production yield, fortify the mineral contents, and evaluate the efficacy.
O The chlorophyll a (Chl α), phycocyanin and β-carotene pigments of Spirulina were analyzed. The concentrations of Chl α were similar to those of the control in Fe- and Zn-treatment, except for Se-treatment which showed slightly decrease.
Although phycocyanin was decreased in Zn-treatment, β-carotene in XX-treatment was 3.31 mg/g as showing approximately 2 ~ 5 times higher concentrations than other company’s products, which is considered to be a highly useful functional food materials.
O The mineral contents of Spirulina were increased; Fe (2 times), Se (5.4 times), and Zn (1.6 times).
O Separation and quantification of selenium species (Se, SeCys and SeMet) in Spirulina using HPLC-ICP-MS
O Production yields of Spirulina ranged from a minimum of 0.2 g/L to a maximum of 2.4 g/L, depending on the production tank and production period.
O Assimilation efficiency of inorganic Fe, Zn and Se by mouse assay was compared to those of organic elements produced via microalgae. Assimilation efficiency of organic Fe and Zn was 2.7 and 1.4 times, respectively, higher than those of inorganic forms. Assimilation of both inorganic and organic forms were > 87%.
O Mouse was fed with spirulina amended diet to test effects of organic minerals in the absorption, retention, detoxification of metals, radioisotopes and liver toxin.
O In this study, DPPH radical scavenging ability and hydrogen peroxide scavenging ability of spirulina added with selenium were shown to be more effective than other minerals. It is considered that the addition of minerals to Spirulina increases the total polyphenol content and thus the antioxidative effect is increased.
Results
O Minerals (Fe, Se and Zn) content of Spirulina increased by 1.6 ~ 5.4 times, and production yield increased up to 2.4 g/L in this study.
O The purity of Spirulina was identified approximately 92.0 ~ 93.0% by DNA analysis
O The absorption rates of organic iran and zinc were 2.7 and 1.4 times higher than those of inorganic forms, respectively.
O The antioxidant activity of Spirulina increased by 70% with fortifying selenium content.
O From the mouse assay, the mice consumed organic mineral fortified spirulina showed absorption rate of Cd and 125I decreased as 16.7 and 20%, respectively.
O Research results in this project were domestic patent applications (2 cases), academic presentations (5 cases), research articles (2 papers), employment creation (3 people), and prototypes (2 items).
Expected Contribution
O Expect a substitution effect for imported more than 90% of health functional materials.
O Technology to enhance the specific components of the organic minerals are available to the consumer can be used as a source technology of the customized product
(출처 : SUMMARY 6p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 보고서 요약서 ... 4
- 요 약 문 ... 5
- SUMMARY ... 6
- Contents ... 7
- 목차 ... 8
- 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 9
- 1. 연구개발 목적 ... 9
- 2. 연구개발의 필요성 ... 10
- 3. 연구개발 범위 ... 19
- 제2장. 국내외 기술 개발 현황 ... 23
- 1. 국내외 기술,산업동향 ... 23
- 2. 국내외 특허동향 ... 28
- 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 31
- 1. 원료 생산 연구 ... 31
- 2. 원료 기능성 및 효능 평가 연구 ... 60
- 3. 원료 안전성 및 안정성 평가 ... 108
- 4. 시제품 개발 ... 117
- 5. 연구개발 성과 ... 126
- 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 129
- 1. 목표 달성도 ... 129
- 2. 관련 분야 기여도 ... 130
- 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 132
- 1. 연구개발 성과의 활용방안 ... 132
- 2. 기대효과 ... 138
- 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 140
- 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 140
- 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설•장비 현황 ... 140
- 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 141
- 1. 연구실 안전조치 이행계획 ... 141
- 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 143
- 제11장. 기타 사항 ... 144
- 1. 스피를리나 영양학적 성분 분석 ... 144
- 2. 미네랄(Fe,Se, Zn) 성분 분석 ... 147
- 3. 안전성 및 안정성 평가 ... 150
- 4. 실험동물 단회독성 평가 보고서 ... 153
- 5. 스피를리나 원료 DNA 분석보고서 ... 154
- 제12장. 참고 문헌 ... 155
- 끝페이지 ... 158
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