보고서 정보
주관연구기관 |
서울대학교 Seoul National University |
연구책임자 |
응웬티탄한
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2021-06 |
과제시작연도 |
2021 |
주관부처 |
교육부 Ministry of Education |
등록번호 |
TRKO202100010910 |
과제고유번호 |
1345333411 |
사업명 |
개인기초연구(교육부)(R&D) |
DB 구축일자 |
2022-04-23
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키워드 |
여주.항당뇨.페놀화합물.생물전환.수용화.Bitter melon.Anti-diabetes.Phenolic compounds.Bioconversion.Solubilization.
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초록
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□ 1단계 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
❍ 제안 연구는 여주(Bitter Melon)의 난수용성 항산화 소재를 발효 및 생물전환 공정을 이용하여 수용성을 강화하고, 이 소재들의 활용성 증진방법 개발에 관한 내용임. 이를 위해서, 1) 스테비올 배당체를 활용한 수용화 방법 개발 및 여주추출물 수용화 소재 생산, 2) 당전이효소 활용 항산화소재 배당체 생합성, 구조 결정 및 항당뇨 기능 활성 역학 연구, 3) 유산균발효를 이용한 수용화 기능성 페놀화합물 생산 최적화 및 항당뇨 식품 소재로의 활용을 위한 물성, 기능성
□ 1단계 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
❍ 제안 연구는 여주(Bitter Melon)의 난수용성 항산화 소재를 발효 및 생물전환 공정을 이용하여 수용성을 강화하고, 이 소재들의 활용성 증진방법 개발에 관한 내용임. 이를 위해서, 1) 스테비올 배당체를 활용한 수용화 방법 개발 및 여주추출물 수용화 소재 생산, 2) 당전이효소 활용 항산화소재 배당체 생합성, 구조 결정 및 항당뇨 기능 활성 역학 연구, 3) 유산균발효를 이용한 수용화 기능성 페놀화합물 생산 최적화 및 항당뇨 식품 소재로의 활용을 위한 물성, 기능성의 과학적 검증 연구를 자세히 진행하고자 함.
❍ 본 연구에서 개발된 기술은 당뇨병 예방과 질환 개선 목적으로 여주추출물의 항산화 활성, 기능 성분 수용화, 기능성 검증 및 활용성 연구를 위한 기초 및 활용 정보로 제공
■ 전체 내용
1차년도: 스테비올 배당체를 이용한 난수용성 성분의 수용화 및 추출
1) 스테비올배당체(루부소사이드 등 스테비올 배당체) 대량 생산 및 이를 이용한 여주로부터 난수용성 페놀화합물 수용화 추출, 2) 반응표면분석법을 이용한 난용성 소재 수용화 반응 최적화, 3) Pichia pastoris 에서의 활성 말타아제, 인슐린분해효소 생산, 4) 표적 말타아제, 인슐린 분해효소 단백질과 함께 추출한 수용화된 여주의 생화학 특징 결정, 5) 수용화 추출물들의 HepG2 세포 독성 확인, 6) DPPH 및 세포를 이용한 항산화 활성 확인
2차년도: 당전이반응 이용한 여주 추출물 페놀화합물의 수용화 배당체 합성, 구조 결정 및 특성 연구
1) 당전이반응 이용 여주추출물 중 Caffeic acid, Catechin acid, Gallic acid, Charantin의 수용성 배당체 합성, 2) 반응표면분석법을 통한 당전이 생물전환 공정의 최적화: 배당체 합성 수율 및 구조 특이성, 3) HPLC와 MPLC 이용 배당체 대량 정제 및 NMR 분석을 통한 구조 결정, 4) 항당뇨 표적 말타아제, 인슐린분해 효소에 대한 수용화 추출물 배당체의 생화학적 특성 확인, 5) HepG2, Raw 264.7 세포에 대한 독성 확인, 6) 배당체의 항산화 활성 역학 확인, 7) Raw 264.7 세포이용 항염 활성 확인, 8) 포도당 내당 검사
3차년도: 유산균발효이용 여주추출물의 수용화 기능 페놀성분배당체 생산
1) Leuconostoc mesenteroides(3종), 유산균 (2종) 이용한 여주의 페놀화합물 추출물의 발효, 2) 발효조건(미생물 종류, 여주 농도, 당공여체농도)최적화, 3) 세라믹링 고정화 유산균 이용 여주 추출물 연속 발효, 4) 발효산물 신규 물질 정제, 구조 분석(TLC, HPLC 분석), 5) 항당뇨 표적 말타아제, 인슐린 분해효소에 대한 발효 여주 추출물의 활성 영향 역학 확인, 6) HepG2, Raw 264.7 세포에 대한 독성 확인, 7) 배당체의 항산화 활성 역학 확인, 8) Raw 264.7 세포 이용 항염 활성 확인
□ 연구개발 성과
3년간 연구성과:
• 국제학술논문-7편(SCI급), 국제학술서적(북챕터)-2권
• 국내특허출원/등록- 15건(출원 14건/등록 1건)
• 국내학술대회논문발표: 4
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
1) 제안 연구의 연구 결과물은 여주 추출 항산화 플라보노이드의 함유 항당뇨 식품소재로 개발 가능하며, 관련된 고기능성과 식품 안정성 등의 과학적 기초 및 활용 정보 제공
2) 수용화 여주 폴리페놀 성분의 배당체 혹은 복합체를 구성하며, 물성과 기능성 기초 정보를 바탕으로 식물의 항산화 플라보노이드의 낮은 생체이용률에 의한 활용 한계 극복
3) 본 연구 결과로 얻어지는 미생물 발효, 효소 생물전환과 스테비올 배당체를 이용한 효과적인 수용화 복합체 개발, 그리고 생물전환 여주 추출물 및 그 성분들에 대한 과학적인 기능 검증은 생체이용률이 강화 된 항당뇨 식품과 의약 및 화장품 소재로 활용
(출처 : 요약문 2p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요 약 문 ... 2
- 목차 ... 3
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
- 1.1 연구개발과제의 목적과 내용 ... 4
- 1.2 연구범위 ... 4
- 1.3 연구개발과제의 필요성 ... 5
- 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
- 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 13
- (1) 정성적 연구개발성과 ... 15
- (2) 정량적 연구개발성과 ... 15
- 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 21
- 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 21
- 6. 참고문헌 ... 21
- 끝페이지 ... 22
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