[보고서]플라보노이드계 천연 기능소재를 처리한 세룰로오스계 헬스케어 직물 바이오 융합가공기술 개발

추광엽

플라보노이드계 천연 기능소재를 처리한 세룰로오스계 헬스케어 직물 바이오 융합가공기술 개발 원문보기

보고서 정보
주관연구기관	벽진BIO텍
연구책임자	추광엽
참여연구자	우상기 , 김성국 , 이양원 , 조희국 , 진성우 , 김경돈 , 이해성 , 김재원 , 박경진 , 김명옥 , 이준석 , 이성윤 , 김형갑 , 이수재 , 이은수 , 홍주헌 , 박승춘 , 장승희 , 최명진 , 이중수 , 엘리아스게브루 , 데레제담테 , 오세창 , 오원석 , 정희경 , 정유석
보고서유형	최종보고서
발행국가	대한민국
언어	한국어
발행년월	2010-01
과제시작연도	2008
주관부처	지식경제부 Ministry of Knowledge Economy
등록번호	TRKO202000029006
과제고유번호	1415094930
사업명	산업단지혁신클러스터
DB 구축일자	2020-08-15
키워드	생물전환.스킨케어.정균감소율.표면개질.광중합.플라보노이드.

초록 ▼

1. 최종목표
플라보노이드계 천연 기능성소재를 처리한 셀룰로오스계 헬스케어 직물 바이오 융합가공기술의 개발로,
○ 생물전환 기술을 이용한 옻의 항알러지 소재 제거 기술 개발 및 생산공정 획립
○ In vitro상 스케어 바이오가공 셀룰로오스 항알러지 유효성 평가
○ 셀룰로오스 직물의 표면개질에 의한 플라보노이드 천연기능소재와 결합력 향상
○ 광경화형 아크릴계 바인더를 이용한 광경화 가공기술 개발
○ 연속공정에 적합한 부가장치 개발
○ 생물전환 관련 미생물 DB 구축
○ 생물전환 기술을 이용한 신소재개발
○ 항피부염성 기능성 천연소재 및 detoxification(음성) 기술개발
○ 생물전환 기술의 최적화
○ 플라보노이드 천연기능소재 추출(수율 30%), 정제기술(순도 90% 이상) 개발
○ 헬스케어 바이오가공 셀룰로오스 직물 시제품 개발(항피부염(아토피, 알러지, 염증 등) 억제율 80% 이상)
○ 생물전환 천연기능소재의 독성 스크리닝 및 DB 구축
○ 항피부염성 및 항산화성 플라보노이드 천연기능소재를 이용한 염료 안전성평가
○ 헬스케어 바이오가공 직물 시제품의 항산화, 항피부, 항알러지 시험을 통한 신규 생리활성평가
○ 천연기능소재 세탁 20회 이상 융합적용기술 개발
- 천연추출물 적용제품의 반영구적 세탁 내구성 기능부여
○ 헬스케어 바이오가공 셀룰로오스 직물 시제품 개발
- 항피부염(아토피, 알러지, 염증 등) 억제, 잠옷, 속옷, 침구류 등 적용

2. 개발내용 및 결과
○ 옻추출액에 F. fracinea를 접종하여 배양시킨 배양액으로부터 접촉성 피부염의 원인인 우루시올을 공인시험 분석기관(TMR센터)에 분석을 의뢰하여 분석한 결과, 배양기간 3일째 우루시올이 제거되었음을 확인하였으며, 이는 F. fracinea에 의해 생산된 laccase에 의해 우루시올 중합에 의한 것으로 이를 위한 최적 생물전환 공정을 설정을 완료함
○ 젠팩스코리아에서 제공한 바이오소재를 적용시킨 섬유에 대해 RBL-2H3 세포를 이용하여 항알러지성을 조사한 결과, 참여업체인 소포스와 벽진바이오텍에서 제공한 바이오소재 적용 섬유에서 18-30%의 항알러지성 효과를 확인할 수 있었음
○ 셀룰로오스 직물의 표면개질에 의한 플라보노이드 천연기능소재와 결합력 향상
- UV 조사량에 의한 표면개질 분석: 10.6, 21.2, 31.8, 42.2, 52.8 J/cm²
- UV 조사된 아세테이트 표면의 친수성기 도입 확인: 카르복실산, 히드록시기 등
- 표면 친수화 및 표면전위 측정: 접촉각, 표면에너지( γ ^LW_L ,γ^AB_L ,γ⁺_L,γ^-_L)
- 표면 상태 확인: 표면 이미지 측정(FE-SEM)
○ 광경화형 아크릴계 바인더를 이용한 광경화 가공기술 개발
- 광개시제, 불포화 올리고머, 반응성 희석제, 기타 첨가제 선정
- 중합 메카니즘에 따른 가공제의 기능성 변화와 안정성 확인
- 광경화 최적의 formulation 확립
○ 연속공정에 적합한 부가장치 개발
- 광량 측정부, 건조부, 이송장치, 센터링 장치, 냉각시스템, 텐션장치 등

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
○ 전통기반산업인 바이오산업과 섬유산업 간의 융합으로, 네트워크 구축 및 유기적 미니클러스터 활동을 통한 선진형 bio-health care 산업의 도출 및 전통산업융합기술의 사업화
○ 지역기업체의 현장 애로기술 해결을 위한 맞춤형 기술개발 및 기술력, 마케팅 등의 강화를 통한 기업 경쟁력 향상으로, 바이오헬스케어 신성장 융합산업 선도기업을 육성

4. 적용분야
○ 개발된 항알러지성 기능성 바이오소재는 healthcare 용도로 쓰이는 직물 가공에 적용되어 보건용 항알러지성 기능성 의류 및 위생용품 등의 상품화에 활용

(출처 : 초록 6p)

목차 Contents

표지 ... 1
최종보고서 ... 3
제 출 문 ... 4
초록 ... 6
목차 ... 10
제 1 장 서론 ... 12
제 1 절 개 요 ... 12
제 2 절 옻과 섬유에 있어 바이오소재의 활용 ... 15
제 3 절 자외선 조사경화기술 응용 ... 25
제 4 절 복합 플라보노이드의 항아토피 효과 ... 32
제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 34
제 1 절 플라보노이드계 천연물질 숙성발효기술 개발 ... 35
제 2 절 천연기능소재(옻)의 생물전환을 이용한 detoxification 기술 확립 및 in vitro 상 항알러지 기능성 평가 ... 47
제 3 절 셀룰로오스 직물과 플라보노이드 천연기능소재의 결합력 향상기술개발 ... 56
제 4 절 플라보노이드 탑재 소재의 기능성 바이오가공 ... 60
제 5 절 바이오가공 직물 및 천연기능소재를 처리한 바이오가공직물의 분석 ... 66
제 6 절 발효 옻 추출물(B)의 생리활성 정도 분석 ... 84
제 7 절 랫트에서 발효 옻 추출물에 대한 단회경구독성 시험 ... 89
제 8 절 발효 옻 추출물을 도포한 직물이 DNCB로 유도된 아토피 피부염 동물 모델인 BALB/c mouse에 미치는 영향 ... 95
제 9 절 발효 옻 추출물을 도포한 직물이 DNCB로 유도된 아토피 피부염 동물 모델인 BALB/c mouse에 미치는 영향 2 ... 102
제 3 장 결과 ... 116
제 1 절 플라보노이드 천연소재 추출 및 발효 ... 117
제 2 절 옻의 무독화 기술개발 및 바이오소재 적용 섬유의 항알러지 기능성평가 ... 118
제 3 절 플라보노이드계 추출물에 대한 생리활성과 아토피 효과 ... 139
제 4 절 플라보노이드 탑재에 의한 바이오가공직물의 소재 적용성 ... 141
참고문헌 ... 143
부록. 시험성적서 ... 145
끝페이지 ... 153

표/그림 (29)

표 percentage of anti-tumor activity in each grouop. ＊Significantly different from normal group (P <0.05). D groups were treated by doxorubicin
표 percentage of oxidative inhibition in various concentrations. ＊Significantly different from normal group (P <0.05)
표 Diameter of halozone cause of Rhus vemicilua extract at various concentrations
표 Levels of NO production in RAW cells.＊Significantly different from normal group (P <0.05)
표 시험군 구성
표 Mortality of males and females by oral administration (Group summary)
표 Body weight curves of male (A) and female (B) rats given fermented Rhus vemicilua extract for 14 days. Values are mean ± SD. -◆-; 5,000 mg/ml, -￭-; 2,500 mg/ml, -▴-; 1,250 mg/ml, -×-; 625 mg/ml, -●-; 0.85% NaCl (Control)
표 Body temperature changes in male and female rats orally treated with fermented Rhus vemicilua extract for 14 days
표 Food and water consumption by male (A, C) and female (B, D) rats given fermented Rhus vemicilua extract for 14 days. Values are mean ± SD. -◆-; 5,000 mg/ml, -￭-; 2,500 mg/ml, -▴-; 1,250 mg/ml, -×-; 625 mg/ml, -●-; 0.85% NaCl (Control)
표 Absolute organ weights(g) of male rats orally administered with fermented Rhus vemicilua extract for 14 days
표 Experimental groups
표 curves of Feed intake(A) and body weigt (B) for 14 days. Values are mean ± SD. -◆-; Treated Normal saline and worn fabric treated Normal saline, -￭-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated Normal saline, -▴-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated O extract, -×-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn washed fabric after treated O extract, -*-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B extract, -●-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn washed fabric after treated B extract
표 Changes of WBC, Eosinophil and Basophil levels in each group. CBC test is done at sacrifice day. ＊Significantly different from normal group (P <0.05)
표 Total Serum Ig E levels in male BALB/c mice at sacrifice day. Date shown as the mean ± SD (n=5).Total serum Ig E level increased in DNCB group and treated sample groups . ＊Significantly different from normal group mean value were conducted with Anova test (P <0.05)
표 Total serum histamine levels in male BALB/c mice at sacrifice day. Data are shown as the mean ± SD. (n=5). ＊Significantly different from normal group mean value were conducted with Anova test (P <0.05)
표 IFN-γ levels in skin supernatant were measured by ELISA. ＊Significantly different from NORMAL group in Dunnett′s test.(P <0.05)
표 Clinical skin features and severity of DNCB-induced dermatitis in BALB/c mice. Normal group (A), DNCB group (B), O group (C), OW (D), S (E), and SW group (F) mice skin features are shown
표 Experimental groups
표 fabric on skin in BALB/c mice. Normal group (A), DNCB group (B), A 1× goup (C), A 0.1× group (D), B 1× group (E), and B 0.1× group (F), B 0.01× group (G) mice skin features are shown
표 Curves of feed intake(A) and body weight(B) in mice treated fabrics. -◆-; Treated Normal saline and worn fabric treated Normal saline, -￭-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated Normal saline, -▴-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated A 1x extract, -×-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated A 0.1x extract, -*-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 1x extract, -●-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 0.1x extract, - ⃒-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 0.01x extract
표 Changes of WBC, Eosinophil and Basophil levels in each group. CBC test is done at sacrifice day.＊Significantly different from normal group (P <0.05)
표 Total Serum Ig E levels in male BALB/c mice at sacrifice day. Date shown as the mean±SD (n=5).Total serum IgE level increased in DNCB group and decreased in A 1X group . ＊Significantly different from normal group mean value were conducted with Anova test (P <0.05)
표 Total serum histamine levels in male BALB/c mice at sacrifice day. Data are shown as the mean ±SD. (n=5)
표 IFN-γ (A) and IL-1β (B) in skin supernatant were measured by ELISA. ＊Significantly different from NORMAL group in Dunnett′s test. #Significantly different from DNCB group (P <0.05)
표 mice back skin moisture is measured. ＊Significantly different from normal group. #Significantly different from DNCB group (P <0.05). -◆-; Treated Normal saline and worn fabric treated Normal saline, -￭-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated Normal saline, -▴-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated A 1x extract, -×-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated A 0.1x extract, -*-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 1x extract, -●-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 0.1x extract, - ⃒-; Treated 1% 1-chloro-2,4-dinitro-benzene (DNCB) and worn fabric treated B 0.01x extract
표 mice temperature though their rectum was measured at once per 1 week. This graph showed result of tamperature in mice at sacrifice day
표 A. mice back skin weight was measured at sacrifice day. ＊Significantly different from normal group (P <0.05)
표 Clinical skin features and severity of DNCB-induced dermatitis in BALB/c mice. Normal group (A), DNCB group (B), A 1× goup (C), A 0.1× group (D), B 1× group (E), and B 0.1× group (F), B 0.01 × group (G) mice skin features are shown
표 Pathological leisons of skin features. Normal group (A), DNCB group (B), A 1× goup (C), A 0.1× group (D), B 1× group (E), and B 0.1× group (F), B 0.01× group(G) mice of pathological lesions on skin are shown

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
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