초록 ▼

□ 연구개요
● 자외선(UV)은 인간 노화의 주요 원인 중 하나이다. 식용곤충은 식품으로서의 안전성은 물론 다양한 생물학적 활성을 보유하지만 노화방지 성분으로서의 유용성에 대한 연구는 부족하다.
● 외인성 노화의 대부분을 차지하는 자외선의 노출은 과활성산소를 일으켜 피부 항산화 기능 파괴, 지질 과산화 반응의 촉진, 단백질 및 DNA의 산화뿐만 아니라 피부 진피층에서 결합 조직 성분인 콜라겐과 엘라스틴의 사슬 절단 및 비정상적인 교차결합을 유발시킴으로써 탄력 저하, 색소 침착, 주름생성 등의 피부질환 및 노화의 원인으로

□ 연구개요
● 자외선(UV)은 인간 노화의 주요 원인 중 하나이다. 식용곤충은 식품으로서의 안전성은 물론 다양한 생물학적 활성을 보유하지만 노화방지 성분으로서의 유용성에 대한 연구는 부족하다.
● 외인성 노화의 대부분을 차지하는 자외선의 노출은 과활성산소를 일으켜 피부 항산화 기능 파괴, 지질 과산화 반응의 촉진, 단백질 및 DNA의 산화뿐만 아니라 피부 진피층에서 결합 조직 성분인 콜라겐과 엘라스틴의 사슬 절단 및 비정상적인 교차결합을 유발시킴으로써 탄력 저하, 색소 침착, 주름생성 등의 피부질환 및 노화의 원인으로 알려져 있다.
● 현재는 피부노화 예방을 위하여 합성물 항산화제보다 더 안전하고 효력이 강한 천연항산화제를 찾으려는 연구가 시도되고 있다.
● 식용곤충은 미래대체 식품으로 주목받고 있지만, 곤충 섭취에 대한 거부감으로 인해 소비 확대는 크지 않다. 식품 소재로서 식용곤충의 시장확대가 어려운 상황에서 곤충의 용도 개발과 고부가가치화의 필요성은 더욱 요구되고 있다.
● 본 연구과제는 식용곤충인 장수풍뎅이유충 추출물에서 항산화성 활성 물질의 탐색을 위하여 용매별 분획화를 실시하고 피부광노화의 원인 인자인 자외선(UVB)에 대한 피부노화개선 효능을 조사하여 이와 관련된 정확한 작용기작을 규명하고자 하며 이를 통해 식용곤충 추출물이 피부 염증 및 노화 방지에 효과적인 기능성 신소재임을 밝히고 피부노화 기능성 식품개발에 기여하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● Allomyrina dichotoma larvea을 70% 에탄올(ADLE)로 추출한 후 유기용매로 순차적으로 분배하여 총 폴리페놀 함량(TPC)과 항산화 능력을 비교한 결과 TPC는 DPPH 라디칼 소거 활성과 유의미한 상관관계(Pearson’s r= -0.933)를 보여줌
● 극성이 다른 용매 분획물 중 에틸아세테이트 분획물(EA)이 상대적으로 높은 폴리페놀 함량과 항산화 능력을 나타냄
● UVB를 조사한 HDF 세포에서 세포생존율, 세포내 ROS 생성, SA-β-갈락토시다제 활성, 콜라겐 분해 등을 조사한 결과, UVB 조사는 용량 의존적으로 HDF 세포의 광노화 과정을 촉진시켰고, MMP-1 발현을 유도하고 콜라겐을 분해함
● ADLE-EA은 세포 내 ROS 생성 억제, SA-β-gal. 활성 감소 및 COL1A1, MMP-1 및 AP-1과 같은 피부 노화 관련 단백질을 복원함
● ADLE-EA는 UVB에 의해 유발된 미토콘드리아 기능 장애 및 DNA 단편화를 양성 대조군과 유사한 수준으로 개선하였고 vit. C와 유사한 수준으로 COL1A1과 MMPs(MMP-1, MMP-3, MMP-9)의 단백질과 유전자를 유의하게 억제
● ADLE-EA는 HDF 세포에서 UVB에 의해 유발된 p38, ERK 및 JNK의 인산화를 억제했으며 활성 단백질-1(AP-1)을 비활성화 함.
● 이러한 결과는 ADLE-EA가 HDF에서 MAPK/AP-1 신호 경로를 차단함으로써 UVB에 의해 유발된 상향 조절 MMP 발현을 억제할 수 있음을 시사
● ADLE-EA은 피부 광노화 예방 및 치료를 위한 항산화제로서의 잠재력을 가짐

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 식용곤충 유래 물질의 피부기능 개선 기능성 확인 및 신규 생리활성 물질 도출
● 식용곤충의 유효성분 분석을 통한 효능물질 제시 및 과학적 관련 기전 탐색
● 피부건강 질환에 대한 융합소재 개발로 예방과 치료물질 동시 제공
● 곤충 특유의 고기능성 성분을 분리하여 미래 식량자원으로 인식변화 및 대중화에 기여
● 곤충에서 유래한 기능성 원료가 피부건강 치료 및 피부노화 방지에 효과적임을 홍보
● 질환 치료에 드는 비용 등 국가차원에서의 관리비용 절감
● 식용곤충에 대한 이해도가 높아짐과 동시에 다른 학문분야의 기술들과 융합이 용이하게 되어 다양한 분야로 확산될 수 있음

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구개발의 목적 ... 4
• 2-2. 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 7
• 2) 목표 달성 수준 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 15
• 1) 국민건강과 사회·경제적 기여효과 기여효과 ... 15
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 15
• 1) 연구 개발의 활용방안 ... 15
• 6. 자체점검표 ... 16
• 7. 참고문헌 ... 16
• 끝페이지 ... 26