초록 ▼

□연구개요
소득수준의 향상 및 산업의 발달로 인하여 식생활, 식습관 등 라이프 스타일이 서구화됨에 따라 만성 질환이나 성인병 환자가 급격히 증가하고 있어 건강에 관한 관심이 높아져 건강 기능성 제품에 대한 수요가 크게 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 버려지는 농업 폐기물로부터 인체에 유용하고 상업적으로 부가가치가 높은 생리활성물질을 분리 정제하여 산업적으로 이용하기 위해 바이오-나노 융합 기술을 이용하여 추출 효율 증대 및 효율적 분리 정제 공정 기술을 개발하고자 하였다.

□연구 목표대비 연구결과

□연구개요
소득수준의 향상 및 산업의 발달로 인하여 식생활, 식습관 등 라이프 스타일이 서구화됨에 따라 만성 질환이나 성인병 환자가 급격히 증가하고 있어 건강에 관한 관심이 높아져 건강 기능성 제품에 대한 수요가 크게 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 버려지는 농업 폐기물로부터 인체에 유용하고 상업적으로 부가가치가 높은 생리활성물질을 분리 정제하여 산업적으로 이용하기 위해 바이오-나노 융합 기술을 이용하여 추출 효율 증대 및 효율적 분리 정제 공정 기술을 개발하고자 하였다.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 BT 효소 기술과 NT 기술을 접목하여 새로운 분리 정제시스템 개발을 통해 농업폐기물로부터 부가가치물질 생산의 단가를 절감하고 실용화에 기여하고자 아래와 같은 세부적인 연구를 수행하였다.
▣ 망고스틴 껍질로부터 α-mangostin과 바이오슈가 분리정제 시스템 개발
망고스틴 껍질로부터 팝핑전처리와 효소가수분해를 통해α-mangostin의 추출량을 1.6배 증가시켰고 기능성 수용체가 도입된 새로운 맞춤형 자성 나노 구조체를 제조하여 α-mangostin을 효율적이고 높은 수율로 분리 정제할 수 있었다. 또한 생산된 α-mangostin으로부터 부가가치를 높이기 위해 디메틸레이션시켜 γ-mangostin을 95%의 높은 수율로 생산할 수 있었다.
▣ 망고 껍질로부터 magiferin과 바이오슈가 생산 시스템 개발
망고껍질로부터 고부가가치 산물인 magiferin과 바이오슈가의 생산을 위해 바이오-나노 융합 기술을 이용하여 magiferin의 추출량을 증가시켰고, 페난스롤린이 도입된 맞춤형 자성 나노구조체를 이용하여 90% 이상의 고순도의 magiferin을 높은 수율로 분리 정제 할 수 있었다. 또한 바이오촉매 처리 후 바이오슈가인 글루코스와 프럭토스 생산이 각각 2.9배, 1.4배 증가하였다.
▣ 플라보노이드 배당체 물질 분리 정제 시스템 개발
버려지는 감귤 껍질로부터 수용성 생리활성 물질인 플라보노이드 배당체 헤스페리딘을 ether 전처리와 바이오촉매 처리하여 헤스페리딘의 추출량을 1.6배 증가시켰으며, 분리 정제 후 불순물이 거의 제거되고 90.0%의 높은 분리 효율로 헤스페리딘을 생산할 수 있었다. 더불어 커피꽃 찌꺼기로부터 생리활성 물질(트리고넬린, 카페인,PCA, gallic acid), 멜라노이딘 및 바이오슈거 등 부가가치 물질 생산 기술도 개발하였다.

□연구개발결과의 중요성
▣ 바이오-나노 기술을 이용한 버려지는 농업 폐기물로부터 항산화, 항균, 항염증등 생리활성 효과가 우수한 생리활성 물질의 분리 정제 연구는 생리활성물질의 효율적인 분리 정제 및 대량생산 체계를 구출할 것으로 예상된다.
▣ 고부가가치 기능성 소재의 개발 등 다양한 산업에서의 응용 가능성이 확대되고, 재활용 가치가 있는 농식품 폐기물 유래 유용 물질의 고부가자원화를 통한 신소득원 창출, 농생명 산업 활성화 및 자원 순환 모델을 제시할 것으로 기대된다.
▣ 바이오-나노 융합 기술을 기반으로 새로운 분리 정제 시스템 구축이 가능하며 더불어 BT/NT 융합 기술 분야의 활성화에도 기여할 수 있다.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 망고스틴 껍질로부터 고부가 생리활성 물질 α–망고스틴 분리 정제 시스템 개발 ... 4
• 2) 망고껍질로부터 부가가치 물질인 mangiferin과 바이오슈가 생산 ... 6
• 3) 플라보노이드 배당체 물질 분리 정제 시스템 개발 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 10