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Summary
CONTENTS
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 34
제1절 연구개발의 목적 34
제2절 연구개발의 필요성 34
제2장 국내ㆍ외 기술개발 현황 37
제3장 재료 및 방법 41
제1절 실험재료 41
제2절 실험방법 44
1. 일반성분 44
2. 무기질 44
3. 식이섬유 44
4. Betaine 44
5. 총당의 정량 45
6. 총 phenol의 정량 45
7. 황산기의 정량 45
8. 우론산(Uronic acid)의 정량 45
9. Fucosterol 추출 및 정제 46
가. Crude fucosterol의 함량 분석 46
나. Crude fucosterol의 추출특성 46
다. Fucosterol 정제 46
라. Fucosterol의 구조분석 46
10. Crude fucoidan의 추출 및 정제 46
가. Crude fucoidan의 추출 46
나. Crude fucoidan 정제및 분획 48
11. Laminaran의 추출 및 분리정제 50
가. Crude laminaran 추출 50
(1) Black et al.(1951)의 방법 50
(2) 열수추출법 50
나. Crude laminaran 정제 및 분획 50
12. Laminaran 및 fucoidan의 수식 52
가. 화학적 수식 52
(1) 황산기 제거 52
(2) 우론산의 환원 52
나. 효소적 수식 52
다. 정제 및 수식처리 다당(Laminaran, Fucoidan)의 methylation 52
13. in vitro 항암활성의 측정 53
가. 암세포독성의 측정(MTT) 53
(1) 암세포주 배양 53
(2) MTT assay에 의한 암세포독성 측정 53
나. NO 생성능 54
다. 세포자멸사(Apoptosis) 54
라. Quinone reductase(QR) 유도효과 54
14. in vivo 항암활성 조사 55
가. 실험동물 55
나. 대장암 발생유도를 위한 발암물질의 투여 56
다. 간암 발암물질의 투여 56
라. 실험동물의 처리 56
마. 대장암 전암 병변의 검사 56
바. 대장암 및 간암 병변의 검사 56
15. 항혈액응고활성의 측정 57
16. 항혈소판응집활성(Anti-platelet aggregation activity)의 측정 57
17. ACE 저해활성의 측정 57
18. 전자공여능의 측정 57
19. 혈전용해 (Fibrinolysis) 활성 58
20. HMG-CoA reductase 저해활성 58
21. in vivo 항고지혈증 활성의 조사 58
가. 실험동물과 실험방법 개요 58
나. 실험동물의 처리 59
다. 혈청 중의 지질 농도 분석 59
22. 담즙산(Bile acid) 흡착능 59
23. 혈류 유동성 측정(Micro channel array) 59
가. 실험동물 59
나. 실험동물의 처리 60
24. Laminaran의 생산성 증진을 위한 laminaranase 탐색 및 고정화 활용 60
25. Fucoidan 및 laminaran의 급성 독성평가(LD50)(이미지참조) 60
26. 항암기능성 음료의 개발 60
27. 항고지혈증 기능성 음료의 개발 60
28. 갈조류 기능성분의 대량생산공정 61
29. 기능성식품 소재화 61
30. 기능성 물질의 경제성 61
제4장 연구결과 및 고찰 62
제1절 원료의 특성 연구 62
1. 일반성분 62
2. 무기질 성분 64
3. 식이섬유 함량 65
4. Betaine 66
5. 총 Phenol의 함량 67
제2절 해조류의 기능성분 69
1. Laminaran의 함량 69
2. Fucoidan의 함량 70
3. Fucosterol 함량 71
제3절 기능성분의 분리정제 및 구조 확인 72
1. Laminaran 72
가. 기존 process 72
(1) Crude laminaran의 추출 72
(2) Laminaran의 정제 73
나. 실험공정(Experimental process) 75
(1) Crude laminaran 추출 75
(2) Laminaran의 정제 78
(3) Laminaran의 구조분석 78
(4) Laminaran의 분획 및 화학적 조성 84
(5) HPLC에 의한 분자량 측정 85
(6) 정제분획물의 수식 및 특성 분석 85
(가) 화학적 수식 85
(나) 효소적 수식 86
(다) Laminaran의 methylation 87
2. Fucoidan 89
가. 기존 process 89
(1) Crude fucoidan의 추출 89
(2) Fucoidan 정제 및 분획 91
나. 실험공정(Experimental process) 93
(1) Crude fucoidan의 추출 93
(2) Crude fucoidan의 이화학적 조성 93
(3) Fucoidan의 정제 94
(4) 한외여과에 의한 분획 95
(5) 음이온 교환수지에 의한 분획 및 구조 분석 96
(6) HPLC에 의한 분자량 측정 102
3. Fucosterol 102
가. 기존 공정 102
(1) Crude fucosterol의 추출 102
(2) Fucosterol 정제 104
나. 실험공정(Experimental process) 104
(1) Fucosterol의 적정 추출용매 조건 검토 104
(2) Fucosterol의 분리ㆍ정제 및 이화학적 분석 105
(3) Fucosterol의 구조분석 110
(4) Crude fucosterol의 수율에 미치는 추출온도 및 가수분해 조건의 영향 114
(5) 초임계 이산화탄소를 이용한 감태로부터 fucosterol의 분리 115
제4절 Laminaran과 fucosterol의 기능성 개선 및 수율증대 기술 검토 117
1. 가수분해 효과 117
가. 산 처리 효과 117
나. 효소처리 효과 118
다. 고온ㆍ가압 처리 효과 119
2. 한외여과에 의한 분획 120
3. 고정화 효소 처리 122
가. Laminaran의 생리활성 증진을 위한 laminaranase 탐색 및 고정화 122
(1) 해조류 유래 미생물이 생산하는 laminaranase 분리ㆍ정제 122
(2) 성게알 및 전복내장으로부터 laminaranase 분리ㆍ정제 130
(3) 해조류, 성게알, 전복내장 유래 laminaranase로 처리한 laminaran 수율 137
나. 성게알 유래 laminaranase의 고정화 방법 및 그 활성 검토 141
(1) 고정화 효소의 흡착율 및 그 활성 141
(2) 온도 및 pH에 대한 고정화 효소의 활성 143
4. 탈색처리 효과 144
제5절 기능성분의 효능평가 146
1. Laminaran 146
가. 항암활성 146
(1) in vitro 항암활성 146
(가) 수식 Laminaran의 cytotoxicity (MTT assay) 146
(나) NO 생성능 147
(다) 세포자멸사(Apoptosis) 148
(라) QR(Quinone reductase) 유도효과 150
(2) in vivo 항암활성 151
(가) 전암단계의 in vivo 항암활성 151
(나) Laminaran의 in vivo 대장암 발암억제 활성 157
(다) Laminaran의 in vivo 간암 발암억제 활성 159
나. 콜레스테롤 대사 개선 162
(1) in vitro 콜레스테롤 대사 개선 162
(가) ACE 저해활성 162
(나) HMG-CoA reductase 저해활성 164
(다) 담즙산(Bile acid) 흡착능 166
(2) in vivo 콜레스테롤 대사 개선 168
(가) Laminaran의 HMG-CoA reductase 저해활성 168
(나) Laminaran의 in vivo 항고지혈증 활성 171
다. 혈류개선 효과 173
(1) in vitro 혈류 개선 효과 173
(가) 항혈액응고 활성 173
(나) 혈소판응집 억제 활성 175
(2) in vivo 혈류 개선 효과 177
(가) 실험동물 및 처리 177
(나) 체중 증가량, 사료 섭취량 및 식이효율 178
(다) 혈청지질 농도 181
(라) 혈류개선 효과 183
2. Fucoidan 185
가. 항암활성 185
(1) in vitro 항암활성 185
(가) 수식 Fucoidan의 cytotoxicity(MTT assay) 185
(나) QR(Quinone reductase) 유도활성 186
(2) in vivo 항암활성 187
(가) Fucoidan의 전암단계 in vivo 항암활성 187
(나) 실험동물의 체중증가량, 사료 섭취량 및 식이효율 187
(다) 대장 이상선와소(ACF) 및 종양 발생 억제율 188
나. 콜레스테롤 대사 개선 190
(1) in vitro 콜레스테롤 대사 개선 190
(가) ACE 저해활성 190
(나) 항혈액응고활성 192
(다) 혈소판응집 억제 활성 195
(2) in vivo 콜레스테롤 대사 개선 198
(가) HMG-CoA reductase 저해활성 198
3. Fucosterol 200
가. 콜레스테롤 대사 개선 200
(1) in vivo 활성 200
(가) HMG-CoA reductase 저해활성 200
(나) 항고지혈증 활성 202
나. 혈류개선 203
(1) Fucosterol의 in vivo 혈류개선 효과 203
(가) 실험동물 203
(나) 체중 증가량, 사료 섭취량 및 식이효율 204
(다) 혈청지질 농도 205
(라) 혈류개선 효과 208
제6절 안전성 평가 210
1. Laminaran 및 fucoidan의 급성독성 평가(LD50)(이미지참조) 210
가. 사망동물 및 임상증상 210
나. 체중변화 및 육안적 해부소견 210
2. Laminaran 및 fucosterol 최고용량 초과 경구투여 독성 214
제7절 Laminaran과 fucosterol의 기능성식품 소재화 216
1. Laminaran을 주원료로 한 항암 활성 소재화 216
가. Laminaran을 주원료로 한 항암기능성 음료의 가공 216
나. Laminaran을 주성분으로 하는 항암기능성 캡슐제품의 가공 220
2. Fucosterol을 주원료로 한 항고지혈활성 소재화 221
가. Fucosterol을 주원료로 한 항고지혈활성 음료의 가공 221
나. Fucosterol을 주성분으로 하는 항고지혈증 캡슐제품의 가공 225
제8절 기능성분의 대량생산공정 227
1. Single process 공정 227
가. Laminaran의 대량생산공정 227
(1) 생산공정 227
(2) 공정요건 및 특성 228
(3) 대량생산공정의 산업 적용성 229
나. Fucoidan의 대량생산공정 230
(1) 생산공정 230
(2) 공정요건 및 특성 231
(3) 대량생산공정의 산업 적용성 231
다. Fucosterol의 대량생산공정 232
(1) 생산공정 232
(2) 공정요건 또는 특성 232
(3) 대량생산공정의 산업 적용성 232
2. Multiple process 공정 233
가. Laminaran, fucoidan, alginate, fucosterol의 일괄분리 공정 233
(1) 생산공정 233
(2) 공정요건 및 특성 233
(3) 대량생산공정의 산업 적용성 234
제9절 해조 기능성물질 생산의 경제성 검토 236
제5장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 240
제6장 연구개발결과의 활용계획 243
제7장 참고문헌 244
원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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