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Kafe 바로가기주관연구기관 | 국립식량과학원 National Institute of Crop Science |
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연구책임자 | 이미자 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2022-12 |
과제시작연도 | 2022 |
주관부처 | 농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
과제관리전문기관 | 농촌진흥청 Rural Development Administration |
등록번호 | TRKO202300027983 |
과제고유번호 | 1395073320 |
사업명 | 농축산물수확후융복합실용화기술개발 |
DB 구축일자 | 2023-11-02 |
키워드 | 맥류.베타글루칸.생리활성.barley.β-glucan.bioactivity. |
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
국내 육성 맥류 유래 유효 성분 탐색 및 다양한 질환별 개선 기능 검정으로 건강기능식품 원료 등록 가능 소재 개발
전체 내용
1차년도(2018)
추진목표
맥류의 유용물질 및 기능성 물질 분석
맥류 유래 활성물질 추적을 위한 조추출물 제조
추출물의 항산화활성 검정 및 활성평가
맥류 추출물의 in vitro 항당뇨 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 항비만 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 콜레스테롤 저해 효과 탐색
연구개발 목표 및 내용
최종 목표
국내 육성 맥류 유래 유효 성분 탐색 및 다양한 질환별 개선 기능 검정으로 건강기능식품 원료 등록 가능 소재 개발
전체 내용
1차년도(2018)
추진목표
맥류의 유용물질 및 기능성 물질 분석
맥류 유래 활성물질 추적을 위한 조추출물 제조
추출물의 항산화활성 검정 및 활성평가
맥류 추출물의 in vitro 항당뇨 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 항비만 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 콜레스테롤 저해 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 골다공증 저해 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 항암 효과 탐색
맥류 추출물의 in vitro 피부주름 개선 및 항염증 효과 탐색
달성내용
∙ 맥류 품종별 조추출물 제조
∙ 베타글루칸 등 원료의 이화학적 특성 분석
∙ 추출물의 DPPH활성 등 항산화활성 검정
∙ 다양한 맥류 추출물의 항당뇨 기능성 평가 항목을 측정한 결과 3종(주정 2종, 물 1종)의 추출물을 항당뇨 소재로 선정
∙ 다양한 맥류 추출물의 항비만 기능성 평가 항목 측정을 통해 주정추출물 1종과 물추출물 2종을 선정
∙ 귀리추출물 1종이 콜레스테롤 저해 활성소재로 선정
∙ 조골세포의 분화를 촉진하는 추출물 4종과 파골세포의 형성을 억제하는 물 추출물 4종을 선정
∙ 항암 효과를 갖는 추출물이 발견되지 않았음
∙ 피부주름 개선 및 항염증 활성을 갖는 추출물이 발견되지 않았음
2차년도(2019)
추진목표
후보 소재의 활성물질 추적을 위한 추출물 분리 정제
효소활성 평가 및 in vitro 활성 검정
베타글루칸 농축 및 대사 증후군 관련 질환 활성 검정
1차 스크리닝 추출물의 재분획을 통한 활성 소재 탐색
맥류 추출물의 질환별 활성 in vitro 스크리닝(계속)
In vivo 활성 실험을 위한 생리활성 맥류 추출물 선정
달성내용
∙ 골다공증 활성 탐색을 위한 물 추출물 제조
- 새쌀 등 12개 품종 물추출물 제조
∙ 항당뇨 효능 탐색을 위한 주정 추출물 제조
- 새찰쌀, 베타원, 베타글루칸 농축물 제조
∙ 새찰쌀보리 물 추출물 분획 및 골다공증 유효 물질 규명
- S1~S18, 파골세포 억제효과 분획 확인
∙ 새찰쌀보리 주정추출물의 췌장암 억제 효과 확인
∙ 귀리 주정추출물의 췌장암 억제 효과 확인 및 물질 규명
- Avenanthramide, Avenacoside A 등
∙ 뼈건강에 우수한 효과를 나타낸 새찰쌀조곡 물추출물의 재분획물 18종에 대한 파골세포 분화억제 효과를 측정하고 4종의 후보 분획물 선정
∙ 항당뇨 활성소재로 2품종 선정
∙ 항비만 활성소재로 2종의 물추출물 선정
∙ 뼈건강 활성소재로 2종의 물추출물 선정
∙ In vitro 스크리닝을 통해 선정된 뼈건강 활성소재 2종에 대한 in vivo 기능성 검정
∙ 항당뇨병 및 항비만 소재 2종에 대한 in vivo 기능성 검정 준비
3차년도(2020)
추진목표
주요 맥류 품종별 추출물 제조
생리활성 탐색
추출물의 유효성분 탐색
기능성물질 소재화
선정된 맥류 추출물의 질환동물모델 (in vivo) 에서 생체내 활성 평가
선정된 맥류 추출물의 재분획을 통한 활성 소재 탐색(계속)
달성내용
∙ 품종별 주정 및 물 추출물 제조
∙ 원료의 이화학적 특성 분석
∙ 추출물의 기능성 성분 분석
∙ 용매별 조추출물의 분획 및 정제
∙ 활성 분획물의 물질 규명
∙ 항비만 동물모델에서 항비만 활성 소재 맥류 추출물의 활성 평가 및 기전 구명
∙ 당뇨병 동물모델에서 항당뇨 활성 소재 맥류 추출물의 활성 평가 및 기전 구명
∙ 뼈건강 활성 소재 맥류 추출물의 재분획물에서 in vitro 스크리닝을 통한 기능성 검정
∙ 항비만/항당뇨 활성 소재 맥류 추출물 재분획물에서 in vitro 스크리닝
4차년도(2021)
추진목표
기능(지표)성분 선정
후보 물질의 품종별, 추출방법 등에 따른 물질 분석
In vitro 스크리닝 활성 소재 탐색을 통해 확보한 활성 소재의 in vivo 평가
맥류추출물 유효성분의 뼈건강 작용 기전
달성내용
∙ 추출효율 및 세포활성 검정, 최적 조건 확립 및 지표성분 선정(2종, TPH, FA)
∙ 제조공정표준화, 재배 표준화
∙ 베타원 물추출물
- 표준화 방법에 따른 베타원 물추출물의 기능성 평가
- OVX 동물모델에서 베타원 물추출물의 효능 평가, 뼈건강 관련 기능성 바이오마커 검증 실험
∙Triphenyl Hexene
- LPS 유도한 골다공증 동물모델에서 뼈건강 효능 평가
- 파골세포 분화 억제에 대한 관련 유전자의 발현과 단백질 발현 분석을 통한 뼈건강 작용 기전 평가
5차년도(2022)
추진목표
원료 물질 집적 추출물 제조 기술 개발
후보물질 생산을 위한 원료 표준화 및 안정성평가
2종의 유효물질 중 ferulic acid의 in vitro 작용기전 평가
건강기능식품 소재표준
달성내용
∙ 최적 추출 조건 확립 (용매, 온도 등)
∙ 원물 표준화 (적합수확시기 등) 및 안정성 평가(열 및 광안정성)
∙ 파골세포 분화 억제 활성 평가
- 파골세포 분화 억제에 대한 관련 유전자의 발현과 단백질 발현 분석을 통한 뼈건강 작용 기전 평가
∙ 표준화 방법에 따른 베타원 물추출물의 기능성 평가
∙ OVX 동물모델에서 베타원 물추출물의 효능 평가 - 뼈건강 관련 기능성 바이오마커 검증 실험
연구개발성과
∙ 비SCI(E) 논문 게재 8건
∙ SCI(E) 논문 게재 6건
∙ 국내 학술대회 발표 14건
∙ 국제 학술대회 발표 12건
∙ 특허출원 13건
∙ 특허등록 3건
∙ 기술이전(유상) 1건
∙ 기능성 물질 소재 개발 9건
∙ 영농기술 2건
∙ 홍보성과 20건
연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
가. 기술적 측면
❍ 다양한 생리활성에 대한 in vitro와 in vivo 연구를 통하여 맥류 유래 추출물의 건강기능식품 소재를 발굴할 수 있는 시스템을 확립할 수 있음.
❍ 본 연구에서 확립된 생리활성 시스템을 이용하여 다른 국내산 생물자원의 생리활성을 탐색할 수 있음.
❍ 생리활성을 나타내는 소재의 질병에 대한 작용 기전 연구 인프라를 구축할 수 있고 다른 연구에 응용할 수 있음.
나. 경제적․산업적 측면
❍ 국내 육성 품종에 대한 기능성식품소재로의 효과를 과학적으로 입증할 수 있고, 이를 홍보함으로써 맥류 소비의 대중화에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음.
❍ 국내에서 소비되는 곡물 중 최적의 건강식품조건을 가진 보리와 귀리 등의 맥류가 가지고 있는 장점을 부각시킬 수 있는 건강기능 활성 소재를 발굴하고 이에 대한 소비를 촉진함으로써 국민 건강증진에 이바지 할 수 있음.
❍ 나고야 의정서의 생물유전자원의 주권 측면에서 봤을 때 국내 맥류 품종을 활용하여 기능성을 탐색할 수 있는 연구를 통하여 생물자원주권을 확보할 수 있을 것으로 기대됨.
❍ 연구결과를 활용하여 국내에서 재배되는 맥류의 다양한 산업화를 통해 국산 농산물의 부가가치를 향상시킬 수 있고, 농가의 소득을 증대 시킬 수 있음
다. 맥류 신품종 추출물을 활용한 건강기능식품 개발
❍ 개발된 맥류 신품종의 항골다공증 활성을 in vitro와 in vivo 실험을 수행하여 식품의약품안전처에서 공시한 바이오마커를 확인하였음
❍ 세포와 동물실험을 수행하여 확보한 관련 자료를 활용하여 건강기능식품 개발을 위한 임상실험을 수행하기 위하여 식약처와 관련 내용 협의 등의 후속 연구개발과정이 필요해 보임
❍ 항골다공증 이외에도 비만, 당뇨, 항염증, 콜레스테롤 저해, 항암 등의 활성을 확인하였으므로 관련 건강기능식품 개발을 위한 후속 연구 또한 필요해 보임
라. 맥류 신품종 재배지 확대 및 보급률 제고
❍ 개발된 맥류 신품종의 다양한 질병 관련 활성을 근거로 농가 소득 증대에 기여할 수 있도록 연구 결과를 홍보하고 신품종 재배를 위한 재배지 확대
❍ 국민 건강 증진을 위한 맥류 신품종의 보급률 제고
(출처 : 요약문 2p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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