초록 ▼

□ 연구개요
○ 최근 천연물로부터 유래한 다당류에 구조 및 화학적 변형을 유도함으로써 이화학적·유변학적·기능적 특성을 향상시키는 연구가 활발히 이루어지고 있음. 따라서 본 연구에서는 항산화, 항염증 등의 효능이 밝혀져 있는 유근피를 이용하여 아래의 연구를 수행하였음.
○ 첫째, 셀레늄(Se)을 유근피 다당류 구조 내에 치환시킴으로써 항산화 활성이 향상된 유근피 다당류 유도체를 개발하였음. 둘째, 식품 첨가물인 폴리카르복실산(polycarboxylic acid)을 이용하여 유근피 다당류를 가교화함으로써 유변학적 특성이 향상

□ 연구개요
○ 최근 천연물로부터 유래한 다당류에 구조 및 화학적 변형을 유도함으로써 이화학적·유변학적·기능적 특성을 향상시키는 연구가 활발히 이루어지고 있음. 따라서 본 연구에서는 항산화, 항염증 등의 효능이 밝혀져 있는 유근피를 이용하여 아래의 연구를 수행하였음.
○ 첫째, 셀레늄(Se)을 유근피 다당류 구조 내에 치환시킴으로써 항산화 활성이 향상된 유근피 다당류 유도체를 개발하였음. 둘째, 식품 첨가물인 폴리카르복실산(polycarboxylic acid)을 이용하여 유근피 다당류를 가교화함으로써 유변학적 특성이 향상된 유근피 다당류 유도체를 개발하였음. 셋째, 선행 기술(셀레늄 치환 및 가교화)을 동시 적용하여 항산화 활성 및 유변학적 특성이 모두 향상된 이중 변형 유근피 다당류 유도체를 개발하였음. 또한, 유근피 다당류 및 그 유도체가 미세캡슐 또는 식품 소재로 사용 가능한지에 대해 평가하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 유근피 다당류(UPP)의 최적 추출 조건을 확립하고, 화학 구조를 규명하였음.
○ 셀레늄이 치환된 유근피 다당류 유도체(Se-UPP)의 제조 기술을 확립하고, 화학 구조를 규명함으로써 셀레늄 치환을 입증하였음. 또한, 기존의 UPP와 비교했을 때 향상된 Se-UPP의 항산화 활성(reducing power, nitrite scavenging activity, superoxide dismutase like activity)과 항염증 활성(NO 생성량, iNOS 및 COX-2의 발현량 조절)을 확인하였음.
○ 식품 첨가물로 사용되는 폴리카복실산인 succinic acid를 이용하여 가교 결합된 유근피 다당류 유도체(ES-UPP)를 제조하고, 화학 구조를 확인하였음. 정상유동 및 동적점탄특성을 평가하여 기존의 UPP와 비교했을 때 향상된 ES-UPP의 유변학적 특성을 확인하였음.
○ 상기의 두 변형 기술(셀레늄 치환, 가교화)을 병용 처리하여 이중변형 유근피 다당류(DUPP)를 개발하였으며, 기존의 UPP와 비교하여 향상된 항산화 활성(nitrite scavenging activity, hydroxyl radical scavenging activity, superoxide dismuatse like activity) 및 유변학적 특성을 확인하였음.
○ UPP가 첨가된 피복 물질이 기능성 물질인 gallic acid의 미세캡슐화 효율과 저장 안정성을 높일 뿐만 아니라 인공 위 환경(in-vitro)에서 gallic acid의 손실률을 효과적으로 감소시킴을 확인하였음. 따라서 UPP가 기능성 물질을 전달하는 미세캡슐의 피복 물질로 이용될 수 있음을 입증하였음.
○ UPP 및 그 유도체(ES-UPP, DUPP)를 단백질(casein) 또는 검류(guar gum, tara gum)와 혼합한 후 유변학적 특성을 분석함으로써 고분자 사이의 상호작용을 확인하였음. UPP 및 그 유도체(ES-UPP, DUPP)는 casein과 상호작용함으로써 casein의 유변학적 특성을 유의적으로 향상시켰으며, ES-UPP의 경우 검류 중 guar gum과 상호작용함으로써 guar gum의 유변학적 특성을 유의적으로 향상시켰음.
○ UPP 및 그 유도체(ES-UPP, DUPP)를 식빵과 요거트에 첨가한 후 품질 특성을 평가함으로써 식품으로의 적용 가능성을 확인하였음. 그 결과, ES-UPP를 식빵에 첨가할 경우 식빵의 부피가 증가하고, 요거트에 첨가할 경우 probiotics를 위한 효과적인 prebiotics로 작용함을 확인하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
○ 현재까지 국내외에서 연구되지 않은 유근피 다당류의 구조를 밝힘으로써 관련 연구 분야에 새로운 다당류 소재를 소개하고, 더욱 심도 있는 연구가 진행될 수 있도록 기초 자료를 제공함.
○ 최근 주목받고 있는 셀레늄 치환 기술을 유근피 다당류에 도입함으로써 자연 유래 다당류의 부가가치를 높였으며, 추후 심도 있는 연구를 진행함으로써 관련 연구 분야의 성장을 도모할 수 있음.
○ 식품 첨가물인 폴리카복실산을 이용하여 자연 유래 다당류의 유변학적 특성을 향상시킨 기술은 다른 다당류에도 적용 가능하므로 자연 유래 다당류의 활용 가능성을 넓힐 수 있음.
○ 셀레늄 치환, 가교화 기술, 또는 이 두 기술을 병용한 이중변형 기술로 제조된 다당류 유도체는 그 특성에 맞게 식품․기능성식품․포장물․의약품․화장품 등 다양한 산업에서 이용될 수 있으며, 기존에 사용되고 있는 합성 고분자를 일부 대체하여 자연 유래 다당류의 활용 범주를 넓힐 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 12