초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종목표
▣ 최종목표:
○ 산양삼 재배 지역별과 수확 시기별 phytobiome과 대사체의 종합적인 상관성 분석을 통한 산양삼 관련 통합데이터베이스 구축
○ 산양삼 유래 식물바이옴의 친환경 생물농약 활용기술 기초자료 확보 및 활성산양삼 기반 기능성 음료 제품화
▣ 정성적 목표:
○ 산양삼 유래 내생세균과 재배토양의 근권세균 분석
○ 산양삼 전초와 부위별(잎과 줄기, 뿌리) 대사체 분석
○ 산양삼의 재배환경, phytobiome과 대사체의 통합데이터베이스 구축<

□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종목표
▣ 최종목표:
○ 산양삼 재배 지역별과 수확 시기별 phytobiome과 대사체의 종합적인 상관성 분석을 통한 산양삼 관련 통합데이터베이스 구축
○ 산양삼 유래 식물바이옴의 친환경 생물농약 활용기술 기초자료 확보 및 활성산양삼 기반 기능성 음료 제품화
▣ 정성적 목표:
○ 산양삼 유래 내생세균과 재배토양의 근권세균 분석
○ 산양삼 전초와 부위별(잎과 줄기, 뿌리) 대사체 분석
○ 산양삼의 재배환경, phytobiome과 대사체의 통합데이터베이스 구축
○ 산양삼 유래 phytobiome을 이용한 생물농약 기초자료 확보
○ 기술이전 특허 소재인 활성산양삼 이용 기능성 음료 제품 개발
▣ 정량적 목표:
○ 산양삼 재배 지역(경남, 강원 등) 최소 6 지역 분석
○ 산양삼 수확 시기 4월 말부터 8월 초까지 최소 6 구간 분석
○ Phytobiome 군집: 배양법과 비배양법 기반 phytobiome 군집 분석
○ 대사체: GC-MS 및 UPLC-Q-TOF MS 기반 대사체 분석
○ 생물농약 활용 산양삼 유래 phytobiome 2종 이상 확보
○ 기술이전 특허(활성산양삼) 기반 기능성 음료 1건 제품화
▣ 학문적 목표:
○ 국내외 학술대회 발표: 2건(과제 수행 중)
○ 특허 출원: 1건(과제 수행 중)→과제 종료 1년 이내 출원예정
○ SCI급 논문: 2편(과제 종료 후 2년 이내)
■ 전체내용
▣ 주관기관: 산양삼의 재배환경 조사 및 활성산양삼의 제품 개발
○ 산양삼의 재배환경 및 재배토양의 특성 조사
￭ 재배환경 조사: 온도, 습도, 재배 고도 등 조사
￭ 재배토양의 특성: 토양 특성, 휘발성유기화합물(VOCs), 및 무기질 분석
○ 산양삼 유래 식물바이옴의 생물농약 활용 기술 확립
￭ 스마트 식물공장에서 산양삼 생육시험 및 활용 기술 기초자료 확보
○ 기술이전 특허 기반 기능성 음료 제품 개발
￭ 기술이전 특허 소재인 활성산양삼 이용 기능성 음료 제품화
￭ 기능성 음료 시제품 제작 및 식품 규격 검사
▣ 공동기관: 산양삼의 식물바이옴과 대사체 분석 및 식물바이옴 활용기술
○ 재배 지역별/수확 시기별 산양삼의 일반 대사체 및 기능성 대사체 분석
￭ 일반 대사체: 산양삼의 아미노산, 지방산 및 유기산 등 분석
￭ 기능성 대사체: 산양삼의 ginsenosides, phenolics 및 flavonols 등 분석
○ 재배 지역별/수확 시기별 산양삼 재배토양과 산양삼 식물체의 phytobiome 분석
￭ 배양법에 의한 phytobiome 군집: 재배토양의 근권세균 및 산양삼 부위(잎과 줄기, 뿌리)의 내생세균 분석
￭ Phytobiome의 특성 확인:
- 세포벽 분해 효소활성: cellulase 등 활성 확인
- 항진균 활성: Fusarium 속의 4종 곰팡이 항균 활성 확인
￭ 비배양법에 의한 phytobiome 군집: 재배토양의 NGS 기반 16S rRNA 염기서열 결정을 통해 군집 분석
○ 재배 지역별/수확 시기별 산양삼 추출물의 in vitro 항산화 활성 확인
￭ 항산화 활성: DPPH 등의 라디칼 소거활성 및 FRAP 검정
○ 생물농약 활용을 위한 산양삼 유래 식물바이옴 선발과 동정
￭ 산양삼 내권/근권세균으로부터 생물농약 활용 미생물 2종 선발
￭ 선발 미생물의 특성(항균력 등) 재확인 및 미생물 동정
▣ 위탁기관: 산양산 관련 통합데이터베이스 프로그램 개발
○ 산양삼 재배환경과 식물바이옴, 대사체 통합데이터베이스 구축
￭ 통합데이터베이스 구축을 위한 프로그램(알고리즘) 개발
￭ 주관과 공동기관의 재배환경과 식물바이옴, 대사체 데이터 입력 후 프로그램 시연을 통한 보완
￭ 주관과 공동기관 협력으로 함양군과 한국임업진흥원 산하 산양삼특화산업 진흥센터 등과의 활용방안 모색

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 재배 지역별 및 수확 시기별 산양삼 재배지의 토양 및 내생균 군집에 대한 기초 정보 제공 효과
○ 산양삼의 토양 세균 군집 확인을 통해 산양삼의 재배 적지 및 수확 적기 선정 정보 제공 효과
○ 산양삼의 기능성 대사체와 내권세균 및 토양의 근권세균 군집을 종합적으로 비교·분석하여 기능성 대사체 생산 최적지 혹은 최적 수확 시기 정보 제공 효과
○ 배양적 방법을 통해 분리된 토양 미생물과 대사체의 상관성 확인을 통해 기능성 대사체의 상승과 관련이 있는 미생물을 이용한 친환경 생물농약 개발에 활용
○ 현재 산양삼 재배 농가가 전국적으로 꾸준히 증가하는 추세로 본 연구 결과를 바탕으로 지역별 특색에 맞는 산양삼 재배 가능
○ 한국임업진흥원 산양삼특화산업진흥센터 등과 연계하여 data-base를 구축하여 산양삼 재배 적지와 최적 수확 시기에 대한 정보 제공 효과

(출처 : 요 약 문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 5
• 목차 ... 8
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 가. 개발 대상 기술의 목표 선정 배경 및 기술 분야 ... 9
• 나. 기술의 기능 및 범위 ... 9
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 10
• 가. 주관기관: 산양삼의 재배환경 조사 및 활성산양삼의 제품 개발 ... 10
• 나. 공동기관: 산양삼의 식물바이옴과 대사체 분석 및 식물바이옴 활용기술 ... 16
• 다. 위탁기관: 산양산 관련 통합데이터베이스 프로그램 개발 ... 21
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 22
• 1) 연구수행 결과 ... 22
• 2) 목표 달성 수준 ... 210
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 211
• 1) 정량적 성과목표 및 실적 ... 211
• 2) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 211
• 3) 자체 보완활동 ... 211
• 4) 연구개발 과정의 성실성 ... 211
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 212
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 213
• 1) 연구개발성과의 활용방안 ... 213
• 2) 연구개발성과의 기대효과 ... 213
• 참고문헌 ... 217
• 끝페이지 ... 228