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Kafe 바로가기주관연구기관 | 국민대학교 KookMin University |
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연구책임자 | 김영균 |
참여연구자 | 김영숙 , 양재경 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2019-09 |
과제시작연도 | 2017 |
주관부처 | 산림청 Korea Forest Service |
등록번호 | TRKO202200002348 |
과제고유번호 | 1405003422 |
사업명 | 임업기술연구개발 |
DB 구축일자 | 2022-05-21 |
키워드 | 소나무 추출액.건강기능식품.친환경 농자재.프리바이오틱스.바이오촉매.Pirns densifora.Functional health food.Eco-friendly agricultural materials.Prebiotics.Biocatalysts. |
연구의 목적 및 내용
1. 연구목적
〇 우리나라 산림자원의 이용은 공익적 이용 이외에는 주로 일차가공에 초점이 맞추어져 첨단 연구기법을 활용한 고부가가치 창출에 대해서는 관련 연구 및 산업 발달이 미진한 실정임.
〇 산림자원의 첨단과학 적용 및 고부가가치 산업화와 관련된 우리나라의 기술력은 선진국 대비 60% 정도의 수준인 것으로 판단되며, 본 사업단은 산림과학 분야에서 이 같은 상황을 극복하고 산림자원의 고부 가가치화를 이끌어내기 위해 나노 및 바이오 기술 등의 첨단기술을 접목하여 산림과학 기술개발과 관련 분야의
연구의 목적 및 내용
1. 연구목적
〇 우리나라 산림자원의 이용은 공익적 이용 이외에는 주로 일차가공에 초점이 맞추어져 첨단 연구기법을 활용한 고부가가치 창출에 대해서는 관련 연구 및 산업 발달이 미진한 실정임.
〇 산림자원의 첨단과학 적용 및 고부가가치 산업화와 관련된 우리나라의 기술력은 선진국 대비 60% 정도의 수준인 것으로 판단되며, 본 사업단은 산림과학 분야에서 이 같은 상황을 극복하고 산림자원의 고부 가가치화를 이끌어내기 위해 나노 및 바이오 기술 등의 첨단기술을 접목하여 산림과학 기술개발과 관련 분야의 고부가 산업화를 이루어내고자 함.
〇 이를 통해 최종적으로는 임업인들과 관련 산업 종사자들의 경제적 창출 기반을 마련할 수 있도록 하고자 하며, 산림자원을 이용하여 우리의 삶을 풍요롭고 건강하게 만들 수 있는 첨단바이오소재, 바이오나노 제품 개발과 향후 산림과학 기술 개발 분야의 원동력이 될 전문 인력 양성을 목표로 함.
〇 폐목재의 200여만t 중 절반을 소각 또는 매립하고 있는 실정이며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 목재의 이용 방안을 모색하고자 함.
2. 주요연구내용
〇 주요 수목자원으로부터 고기능성 건강기능성 식품이나 의약품의 원료가 될 수 있는 생리활성 추출물의 개발연구
〇 목질재료로부터 고순도의 나노섬유의 생산기술개발연구
〇 주요 목재열화생물로부터 생체시스템에서 생산되는 셀룰레이즈 자원을 발굴하여 개발
〇 실험반응표면분석계획법을 활용한 실험디자인과 다양한 적용시험데이터에 기초하여 최적의 촉매 생산 기술을 개발
〇 개발된 바이오 촉매를 이용하여 바이오에너지 및 바이오화학원료 공급용으로 사용될 목질계 바이오매스의 당화 성능 증진 연구를 시행함
〇 개발된 바이오 촉매의 나노셀룰로오스 제조산업 및 섬유가공산업 분야 적용하는 기술을 개발
〇 산림이나 농작물에 친환경적으로 적용하여 농작물의 생산성을 증대 시킬 수 있는 고기능성 농산물생산 관련제품의 개발연구
〇 목질재료로부터 농업용 제품 또는 기능성 식품 개발을 위한 전처리 기술 확립
〇 목질재료로부터 식품용 또는 육계용 프리바이오틱스 분리기술 개발
연구개발성과
1. 정성적 연구 개발성과
1 차년도
〇 생강나무 추출물로부터 줄기세포 증식 촉진 유효성분 1종 획득 및 대황, 오갈피, 산양삼 등의 추출물로부터 암세포주의 세포사멸을 유도하는 유효 성분 3종 획득
〇 유도체화를 통한 목재 수용성 다당류 추출 및 분해거동 파악하고, 계수 나무와 오동나무 잎에 함유되어 있는 배당체 및 다당류 생리활성 평가
〇 고수율, 고순도 및 다양한 분자량의 proanthocyanidins 생산기술 확보
〇 Torrefied wood chip 제조하여 수용성 추출액을 농도별로 얻은 후 잡초, 미생물에 적용하여 이들의 발아 및 생장이 지연되는 것을 확인
〇 Micro fibrillated cellulose, TEMPO산화 MFC, cellulose nanocrystal의 제조 및 형태학적 성질 규명 및 중력침강법에 의한 치수별 분획방법 개발 및 분무건조에 의한 나노셀룰로오스의 건조 및 재분산성 평가
〇 나노셀로오스의 생산을 위한 수용성계 셀룰로오스 용제 1건 개발 및 특성분석 4건 완료
〇 바이오 촉매를 활용한 당화 조건의 개선
〇 2기의 압출기와 공압출 다이로 구성된 공압출 생산방식을 적용한 서로 다른 두께와 성질을 갖는 속-표층 구조의 공압출 목재 · 플라스틱 복합재 제조기술 확보하고, 각 층의 성질과 특성이 전체 복합재의 굽힘특성 평가
〇 목질자원의 성분 특성 검정 시스템 확립을 위한 목질자원의 화학적 특성 분석
〇 분석법 및 분석 기기에 따른 glucose (cellulose) 함량 비교
〇 도출된 검정시스템의 신뢰성 확보를 위한 시판 cellulose의 분석 비교
2차년도
〇 오갈피나무 추출물의 n-Hex 분획이 MDA-MB-231 과 MCF-7 암세포의 사멸을 유도하며, 세포 사멸 기작 확인 결과, apoptotic cell deatii를 유도 하는 것으로 확인
〇 산수유 나무 추출물로부터 3가지의 유효성분 분리 정제 및 구조 규명하였고, 이 중 ouratea-catechin이 MCF-7 암세포의 사멸을 유도하는 것으로 확인하였으며, Salvadora persica 추출물로부터 3가지의 유효성분을 분리정제 하여 구조규명 하였음
〇 고순도 소나무 수피 폴리페놀류의 생산조건 확립 및 저분자 폴리페놀류의 항산화 활성 평가
〇 소나무 수피 70°C, 90°C 열수탈착 후 에탄올 탈착물이 저농도에서도 줄기세포의 증식 촉진을 유도하는 것으로 확인함
〇 계수나무 목질부와 잎으로부터 70% acetone 추출물 획득 후, 수용성 탄수화물의 분리와 산 가수분해 조건 확립 및 배당체 화합물의 분리 및 항산화, 항당뇨 활성 검증
〇 KMF001 cellulase의 당화효율성 향상을 위한 최적배양조건 확립 및 최적반응조건 확립
〇 신규 개발효소 cellulase별 나노셀룰로오스 생산 조건 및 섬유산업용 촉매 적용 기술 개량
〇 셀룰로오스의 희소당으로 전환 가능 바이오 촉매 선발 및 발현 벡터 시 스템을 개발하여 fructose로부터 희소당인 psicose를 생산
〇 펄프로부터 셀룰로오스 나노섬유를 제조하여, 해섬도에 따라 분획된 나노섬유의 형태학적 물리학적 인장, 투기도 등의 특징을 평가함
〇 나노섬유의 여수 과정을 통해 나노필름 제조 후, UV 경화수지에 함침시켜 나노복합재료 제조 및 혼합비율에 따른 나노필름의 열안정성 평가
〇 고온고압처리한 목재의 액상원료의 발아율 감소 효과 확인하였고, 고상 원료를 물로 추출한 후, 식물의 생육증진효과를 확인.
〇 고상원료를 에탄올로 추출한 후, 식물 부패 병원 미생물인 인삼갯빛곰광이 및 인삼점무늬병의 억제효과를 확인하고 최적 조성을 이용하여 각각의 시제품을 제작함
〇 병해방제 효능을 가지는 유효화합물 분리를 위한 추출조건 탐색
〇 병원미생물의 억제능을 가지는 최적의 액상원료 발굴 및 최적 formulation 도출
〇 인삼재배용 식물영양제 제조를 위한 제반 조건 조사 및 시제품 제작
3차년도
〇 고온고압처리한 소나무의 추출물로부터 획득한 PD6 분획과 소나무 수피 폴리페놀류의 암세포 사멸 유도 효과 확인 및 세포 내 리보솜 막의 투과성 조절과 관련된 메커니즘 규명
〇 계수나무 추출물로부터 gallotannin, aromadendrin-7-O-glucopyranose 등 항산화, 암세포증식 억제 및 항당뇨 효과가 뛰어난 유효성분 및 quercetin-3-O-glycopyranose 등 줄기세포의 증식 촉진을 유도하는 물질 획득
〇 소나무 수피 폴리페놀류와 유청단백질 복합체의 경제적 분리 방법 확립
〇 바이오 나노셀룰로오스 생산증대를 위한 균주 7종 스크리닝 완료하고 신규개발 효소의 당화 효율 증가를 위한 보조효소 개발 및 당화성능 보완 방법 확보
〇 희소당 개발을 위한 자원으로 이팝나무의 선발 및 최적 효소 반응조건 확립
〇 중력침강법 및 분무건조기술을 이용한 셀룰로오스 나노 피브릴(CNF)의 치수별 분획 방법 및 CNF 건조방법 개발 및 계면활성제 첨가의 영향 확인
〇 UV경화성 수지를 이용한 나노복합필름 제조 및 인장특성 확인하고 LiBr 수용액을 이용한 셀룰로오스-실크 복합체 제조 기술 확립 및 단백질 흡착능 확인
〇 Dialdehyde cellulose(DAC) 제조 및 이를 이용한 셀룰로오스-키토산 복 합체 제조 및 단백질 흡착능 확인
〇 소나무칩으로부터 고순도의 α-cellulose 를 획득할 수 있는 steam explosion 처리조건 확립
〇 본 연구에서 제조된 α-cellulose는 식품첨가물 규격테스트를 통과하였으며, 식이섬유로의 적용 가능 원료로 판정
〇 목질재료를 이용한 사방용 식물 생장 촉진효과 검정을 통해 1종의 사방용 식물영양제 개발 완료
〇 미이용 목질재료를 이용한 생분해성 식생보호틀 및 친환경 토양개량제 시제품 개발
〇 간벌목 및 피해목에 적합한 steam explosion 처리조건 탐색을 위한 Severity value 모델링 적용에 따른 steam explosion 처리조건 도출
〇 Steam explosion 처리된 원료로부터 α-cellulose 확보 기술 도출
〇 후처리 적용에 따라 생산된 α-cellulose의 화학적 특성 평가
4차년도
〇 소나무 추출물의 대량 생산을 위한 추출조건을 확립하였고, 구성성분을 분리동정 분석하였고, 소나무 추출물의 항염 활성, 항산화 활성, 항당뇨 활성 검정
〇 소나무 추출물이 딸기의 생육에 미치는 영향 조사한 결과 소나무 추출물을 사용한 그룹과 대조군은 뚜렷한 생존율 향상을 확인
〇 소나무 추출물 및 무기염 복합처리를 비교한 결과 붉나무 등에 처리한 결과 엽면적은 312%, 줄기생장의 경우 150%, 뿌리생장의 경우 314% 증가하여 뿌리생장, 엽면적생장, 줄기생장 순으로 크게 증가함.
〇 추출물 처리는 딸기의 적색 유지, 당도와 중량, 곰팡이 변패 등을 감소시키는 것으로 나타남
〇 고추에 소나무 추출물 사용은 식물의 건전성이 증가되었고, 꽈리고추의 잎에서 발생하는 백화현상을 감소시키는 것으로 나타남
〇 소나무 톱밥시료(5kg) + 물 배합(50L)의 농도로 추출한 후 최종 0.35% 가 든 액상으로 시제품을 조제함
〇 본 제품의 특징은 딸기의 tip-bum 현상을 억제, 과습, 건조에 대한 묘목의 건전성 향상, 고추의 흰가루병 방제 및 회복, 뿌리발율촉진 등의 양호한 효과를 나타냄. 또한 본 소재는 미활용원료를 사용하여 생산비가 적게 들고, 대량생산이 용이하다는 장점을 가짐
〇 KMF001 과의 복합효소 제조를 위한 보조효소 후보균주의 최적 생산기술 확립하고 신규개발 효소의 당화 효율 증가를 위한 상용효소와의 보조 효소 제조기술 확립 및 당화성능 보완 방법 확보
〇 소나무 칩으로부터 물리적 특성이 개선된 섬유소를 생산할 수 있는 steam explosion 처리조건, 추출조건 및 물리적 가공 조건 확립하고, 육계 사료첨가용 불용성 섬유소 및 프리바이오틱스 분리 기술 개발
〇 소나무 칩으로부터 프로바이오틱스 균주의 생장활성에 효과적인 프리바이오틱스 원료를 최대로 추출하기 위한 steam explosion 처리 조건 및 용제 추출 조건 확립하였고, 분리된 프리바이오틱스 원료에서 Bifidobacterium animalis subsp.animalis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Lactococcus gasseri, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus, Enterococcus Mecium, Enterococcus Mecalis, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus, Bacillus subtilis, Bacillus coagulans 균주를 대상으로 프리바이오틱스 생장활성을 확인함
〇 Wood Roaster를 이용하여 제조된 반탄화목분의 표면전하 변화 및 녹조 제거제로서의 활용 가능성 확인 및 제품 개발
〇 고온고압처리한 소나무를 원료로 완효성 비료를 제조하고 그 기비로써의 효과와 완효성 용출 실험에 의해 유기질 베이스의 완효성 3종 복합 비료제조 기술 확립
〇 소나무로부터 육계 적용을 위한 최적 불용성 섬유소 분리 조건 확립
〇 소나무로부터 식이용 프리바이오틱스 원료 분리 및 최적 조건 확립
〇 Steam explosion 처리된 소나무로부터 분리된 프리바이오틱스 원료의 적합성 평가
5차년도
〇 소나무 추출물을 식약처 건기식 개별인정형 원료로 인정 신청을 위한 원료표준화 및 지표물질 후보군 도출
〇 기존 개발된 KMF001 보다 우수한 KMF006을 발굴 및 최적 생산기술 확립하여 KMF006의 목질계 바이오매스 기반 효소당화 최적기술 개발
〇 소나무 공정부산물의 물리적 특성 개선을 위한 최적 화학적/효소처리 조건을 확립하였고, 소나무로부터 프리바이오틱스 추출 조건 및 정제조건을 확립
〇 소나무 추출 잔여물로부터 완효성 비료의 제조공정을 도출하여 완효성 비료의 실험실적 생장 실험 완료하고 완효성 비료의 필드 실험을 통한 효능 확인
〇 소나무 프리바이오틱스 원료의 정제 기술 확립
〇 소나무 공정부산물로부터 식이섬유 분리
〇 미이용 소나무재로부터 토양개량용 완효성 비료의 제조 기술 확립
6차년도
〇 소나무 수피 추출물을 생산하여 개별인정형 건강기능식품 원료생산을 위한 항산화, 간기능개선, 및 혈당조절기능을 평가하여 최적 추출생산기술 및 개별인정형 건강기능식품 원료 인정을 위한 인체적용시험에 대하여 전북대학교병원 생명의학 연구윤리 심의위원회 (IRB) 로부터 임상시험연구 심의통과 및 IRB 승인서 획득
〇 국내산 소나무 수피 주정 추출물을 이용한 혈당 조절 기능성 인체시험용 제품 및 건강기능식품 시제품 (송심) 제작
〇 유기농업자재 시제품 생산을 위한 최적 원료 formulation 도출
〇 유기농업자재 전문 제조업체에 의뢰하여 유기농업자재 시제품 생산
〇 공인 시험분석기관을 통한 시제품의 병해 방제 효능 검증
〇 미량요소복합비료 시제품 생산을 위한 최적 원료 formulation 도출
〇 미량요소복합비료 제조업체에 의뢰하여 미량요소복합비료 시제품 생산
〇 미량요소복합비료 제품 등록 및 시장성 평가
2. 정량적 연구 개발성과
〇 신규 개발 균주(대표) 3종, 유전자 28종, 셀룰레이즈 유전자 보유 형질전 환체 14종 확보
〇 총 67편의 논문 (SCI 논문:28, SCOPUS 논문:34, 기타 5편의 논문) 게재 및 118편의 학술발표 및 21건의 특허출원 및 13건의 등록, 총 6건/ 12,200만원의 기술이전료를 획득하였음.
연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
〇 우리나라의 주요 수종인 소나무의 수피추출물을 이용하여 개별인정형 건강기능성 식품원료등록을 위한 생명윤리위원회의 인체실험 승인
〇 목질 재료 및 부산물을 이용하여 농산물 증산을 위한 다양한 제품 개발을 하였고 이를 통하여 임산자원의 이용 범위를 증대시키고 친환경 사업체의 소득 증대에 기여할 수 있도록 하였음.
〇 신규개발한 목질재료의 당화증진 바이오 촉매를 개발함으로 효율적인 목재당화를 위한 기반을 마련하였으며, 연구성과의 지속적인 관리 및 후속연구를 통하여 개발과정에 참여한 업체를 통한 관련시장에 진입하고자 함.
(출처 : 요약문 4p)
Purpose & Contents
1. The purpose of Research
O The use of forest resources in Korea is mainly focused on primary processing, except for public use, and related research and industrial development using advanced research techniques are not reach to create high added value products.
O The ap
Purpose & Contents
1. The purpose of Research
O The use of forest resources in Korea is mainly focused on primary processing, except for public use, and related research and industrial development using advanced research techniques are not reach to create high added value products.
O The application of Korea's technology related to high-tech science and high value-added industrialization of forest resources is estimated to be about 60% of that of advanced countries. In order to overcome this situation in the forest science field and to lead to high value-added forest resources, Nano and biotechnology will be grafted in the forest science to achieve high value-added industrialization of forest science.
O Through these efforts, we will endeavor to provide a basis for economic creation of forestry workers and related industry workers. We will develop cutting-edge biomaterials and biomaterials that can make our lives rich and healthy by using forest resources, The goal is to nurture specialists who will be the driving force in the field of forest science and technology development.
O It is the fact that half of the 200,000 tons of waste wood is incinerated or landfilled. In order to solve these problems, we are trying to find various ways of using wood.
2. Main Research contents
O Development of bioactive extracts which can be a raw material for high-functional/health-functional foods or medicines from major forest resources
O Development of high-purity nanofiber production technology from wood materials
O Cellulase resources generated in the biological systems from the major wood degrading organisms are identified and developed.
O Development of optimized technique for catalyst production based on various applicable test data and experimental design using the response surface methodology (RSM).
O Research on enhancement of saccharification performance of lignocellulosic biomass using developed bi〇-catalysts is conducted.
O Development of environmentally friendly products related to the production of highly functional agricultural products that can increase the productivity of agricultural and/or forest crops.
O Establishment of pretreatment technology for the development of agricultural products or functional foods from woody materials
O Development of prebiotics separation technology for food or broiler from woody material
Results
1. Qualitative R & D achievement
1st year
O Obtain one kind of active ingredient by promoting stem cell proliferation from Lindera obtusilba extract and three kinds of active ingredients that induce cell death of cancer cell from extracts such as Rheum undulatum, A. sessiliforus, m. ginseng.
O Identification of water soluble polysaccharide extract and its decomposition behavior by derivatization and evaluation of bioactivities of glycosides and polysaccharides contained in Cercidiphyllum japonica and Paulownia coreana leaves
O Secured proanthocyanidins production technology with high yield, high purity and various molecular weight
O Torrefied wood chip was prepared, and water soluble extracts were obtained by concentration and applied to weeds and microorganisms, and found their germination and growth were delayed
O Preparation and morphological characterization of microfibrillated cellulose, TEMPO oxidized MFC and cellulose nanocrystal, development of fractionation method by gravity sedimentation method, and drying and redispersibility of nanocellulose by spray drying
O Development of an aqueous solvent for the production of nanocellulose and completed the characterization of 4 cases of solvents
O Improvement of glycation condition using bio catalyst
O The manufacturing technology of coextruded wood / plastic composite material with quick-surface structure with different thickness and properties and applying coextrusion production system composed of two extruders and co-extrusion dies is secured and the evaluation of bending properties of each composite material
O Analysis of chemical properties of woody resources for establishing a component characterization system of woody resources
O Comparison of glucose (cellulose) content by analytical method and analytical instrument
O Analysis of marketed cellulose for reliability of the derived assay system
2nd year
O The n-Hex fraction of Acanthopanax sessiliious extracts induces the death of MDA-MB-231 and MCF-7 cancer cells, and induces apoptotic cell death
O Confirmed ouratea-catechin induces the death of MCF-7 cancer cells, and three active ingredients were isolated and identified from Salvadora persica.
O Establishment of production conditions of high purity pine bark polyphenols and evaluation of antioxidative activity of low molecular polyphenols
O Confirmed that the ethanol desorbed extract after the hot water desorption at 70°C and 90°C of pine bark induces the proliferation of stem cells even at low concentration
O 70% acetone extract from Wood and leaves of Cercidiphyllum japonica, isolation of water-soluble carbohydrates, establishment of acid hydrolysis
conditions, isolation of glycoside compounds, and antioxidant and antidiabetic activity were confirmed.
O Establishment of optimal culture condition and establishment of optimal reaction condition for improving glycosylation efficiency of KMF001 cellulase
O Confirm the newly developed conditions of nano-cellulose production by enzyme cellulase and improvement of application technology of catalyst for textile industry
O Development of biocatalyst selection may convert to rare saccharides of cellulose and expression vector system to produce psicose, a rare sugar, from fructose
O Cellulose nanofibers were prepared from pulp, and evaluated the morphological and physical properties of the nanofibers fractionated according to the fineness of the fibers
O After nanofilm fabrication through nanofiber fabrication process, impregnation with UV curing resin and evaluation of thermal stability of nanofilm according to nanocomposite production and mixing ratio
O The germination rate reduction effect of liquid raw material of high temperature and high pressure treated wood was confirmed. After extracting the solid raw material with water, the growth promotion effect of the plant was confirmed.
O After extracting the solid raw materials with ethanol, we confirmed the inhibitory effect of ginseng gray mold and ginseng spotty disease, which are plant microbial spoilage microorganisms, and produced not-for-sale-yet products using the optimal composition.
O Extraction conditions for effective compound isolation having disease control
O Identification of optimal liquid raw materials and optimal formulation with inhibitory ability of pathogenic microorganisms
O Survey of conditions and production of prototype for the production of plant nutrition for ginseng cultivation
3rd year
O Identification of cancer cell death induction by the PD6 fraction of pine bark polyphenols obtained from high temperature and high pressure of pine wood and the mechanisms involved in controlling the permeability of intracellular ribosomal membranes
O Acquired substances that promotes the proliferation of stem cells such as quercetin-3-O-glycopyranose and active ingredient which is excellent in antioxidant, cancer cell proliferation inhibition and antidiabetic effect such as gallotannin and aromadendrin-7-O- glucopyranose
O Establishment of optimal separation method of pine bark polyphenols and whey protein complex
O Screening of 7 kinds of strains to increase bio-nano cellulose production and development of co-enzymes for enhancing the glycosylation efficiency of newly developed enzymes and securing methods for supplementing glycosylation
O Selection of Chionanthus retusus as a resource for the development of rare sugar and establishment of optimal enzyme reaction conditions
O Development of fractionation method and CNF drying method of cellulose nano-fibril (CNF) by gravity sedimentation method and spray drying technique and confirm the effect of addition of surfactant
O Fabrication of nanocomposite films using UV curable resin and confirmation of tensile properties and establishment of cellulose-silk composite manufacturing technology using LiBr aqueous solution and confirmation of protein adsorption ability
O Manufacture of dialdehyde cellulose (DAC) and its preparation and use of cellulose-chitosan complex
O Establishment of steam explosion treatment condition to obtain high purity a -cellulose from pine chips
O The a-cellulose produced in this study passed the food additive specifications test and was judged to be applicable to dietary fiber.
O Completed the development of one kind of botanical nutrients through the test for promoting the growth of plants using woody materials
O Development of biodegradable vegetation protection framework and eco-friendly soil improvement agent using non-use wood materials
O Development of steam explosion treatment condition by application of severity value modeling to search for steam explosion treatment conditions for cutting and damage wood
O Development of a-cellulose securing technology from steam explosion-treated raw materials
O Evaluation of chemical properties of a-cellulose produced by post-treatment application
4rd year
O Extraction conditions for mass production of pine extract were established, and the constituents were separated and identified and examined their antiinflammatory activity, antioxidant activity, and antidiabetic activity.
O The effect of pine extract on the growth of strawberry was investigated. As a result, the group with pine extract compared with the control group showed a remarkable improvement in survival rate
O Compared with the combined treatment of pine extract and inorganic salt, the leaf area growth increased by 312% in the leaf area, 150% in the stem growth and 314% in the root growth
O The treatment of the extracts showed a decrease in redness, sugar content, weight and fungal decay of strawberries
O The use of pine extract in red pepper increased the health of the plant and decreased the whitening phenomenon in leaves of red pepper.
O After extracting with pine sawdust (5kg) + water (5QL) concentration, manufactured not-for-sale-yet liquid product with 0.35% solid content
O Characteristics of this product show good effects such as suppression of tip-bum phenomenon of strawberry, improvement of health of seedling for over-humidification and drying, prevention and recovery of powdery mildew of red pepper, and promotion of rooting rate. In addition, this material has the advantage of using less raw materials for production cost and easy mass production
O Establishment of optimal production technology of candidate coenzyme for the production of complex enzyme with KMF001, establishment of co-enzyme production technology with commercial enzyme and increase of saccharification performance to increase efficiency of newly developed enzyme
O Establishment of steam explosion processing condition, extraction condition, and physical processing condition capable of producing fiber with improved physical properties from pine chips and development of insoluble fiber and prebiotics separation technology for chick feed additive
O Steaming explosion treatment conditions and solvent extraction conditions for extracting the prebiotics raw materials from pine chips effective for the growth activity of probiotics strain such as Bifidobacterium animalis subsp.animalis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Lactococcus gasseri, Lactobacillus casei,Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus, Enterococcus hecium, Enterococcus hecalis, Streptococcus salivarius subsp.thermophilus,Bacillus subtilis and Bacillus coagulans were established
O Identification of the surface charge change of the bamboo charcoal powder produced by Wood Roaster and developed its application as a green algaecide
O Slow-release fertilizer is produced from high-temperature and high-pressure treated pine wood and its effect as synergistic effect and slow-release dissolution experiment are established.
O Establishment of optimal insoluble fiber separation conditions from pine trees for broiler chickens
O Separation of prebiotics raw materials from pine trees and establishment of optimal conditions
O Conformity assessment of prebiotics raw material separated from steamed explosion treated pine
5rd year
O Standardization of raw materials and finding of candidates for indicator substances of pine extract to apply for KFDA approval for certified functional food
O KMF006 wood biomass based saccharification enzymes superior to existing KMF001 was discovered and optimized production technology was established
O The optimal chemical / enzyme treatment conditions for improving the physical properties of pine wood byproducts were established, and prebiotics extraction conditions and purification conditions were established from pine trees.
O The production process of the slow-release fertilizer from the pine-extracted residue was deduced and completed the experimental growth test and confirm the efficacy through the field experiment of the slow-release fertilizer
O Establishment of pine prebiotics raw material refining technology
O Dietary fiber isolation from pine tree process
O Establishment of manufacturing technology for slow-release fertilizer for soil improvement from unused pine wood
6rd year
O For the pine bark extract, evaluation of antioxidant, liver function and blood glucose control function were tested and obtained IRB approval and review of clinical trial studies from the Ethical Review Committee (IRB) of Chonbuk National University Hospital for production of certified health functional food for individuals.
O Produced a product for testing blood glucose-controlling function of human body and manufctured not-for-sale-yet prototype of health functional food (Song Sim) using domestic pine bark extract
O Development of optimal raw material formulation for organic agricultural material prototype production
O Produced organic farming material prototype by commissioning professional organic farming material manufacturer
O Verification of efficacy of prototype control for disease control through authorized testing analysis agency
O Formulation of optimum raw material formulation for production of prototype of trace element fertilizer
O Manufacture of trace element fertilizer prototype by commissioning the trace element fertilizer manufacturer
O Product registration and marketability evaluation of trace element fertilizer
2. Quantitative R & D achievement
O Reinforcement of 3 novel developed strains (representative), 28 genes, 14 cellulase gene harboring transpormants
O A total of 28 SCI papers were published, 118 academic presentations, 21 patent applications, and 13 registration, totaling KRW 122 million.
Expected Contribution
O Approved human body experiment of bioethics committee for registration of raw material of health functional food by using bark extract of pine tree which is the main species of Korea
O Developed various products for the production of agricultural products by using woody materials and byproducts, thereby increasing the use of forest resources and contributing to the increase of income of environment-friendly businesses.
O Established a basis for efficient saccharification of woody materials by developing a new saccharification-promoting biocatalyst of woody material.
〇 We are going to enter the related market through companies that participated in the development process through continuous management and follow-up research results.
(source : SUMMARY 10p)
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