동해안 어류 어란 부화효소의 기능성 식품 및 화장품 소재로서의 특성(2)

  • 글쓴이 강원씨그랜트 날짜 2019.11.18 14:33 조회 660

 
중점추진분야
 

3. 어촌과 어민의 복지 증진

연구자

소속/성명

강릉원주대학교 해양식품공학과/

김상무 교수

과제명

동해안 어류 어란 부화효소의 기능성 식품 및 화장품 소재로서의 특성

연구기간

2015. 3. 1 ~ 2016. 2. 28 (4)

연구배경

(필요성)

해양환경 변화에 따라 해양 먹이생태계를 파괴하는 해적생물 증가, 어민들의 피해 속출

정부는 해적생물을 자원고갈의 원인으로 판단하고 2001년부터 해적생물 수거사업을 진행 중

해양생물을 활용한 신물질·신소재의 개발에 대한 연구와 관심은 세계적으로 집중되는 추세

세계 기능성 식품 및 화장품시장의 확대, 그 중 노화 기능성은 더욱 빠르게 성장 할 전망

* 세계 기능성 식품 및 화장품 시장의 규모: 2014년 각$2,215, $2,679

해당연도

연구개발 목표

해적생물을 활용한 기능성 소재의 개발

해양생물 유래 단백분해효소의 분리 정제에 대한 원천기술 확보

차별화된 기능성 화장품(주름개선, 각질제거 등) 소재개발로 기존 제품과 경쟁력 확보

세부 연구개발 목표

세부 연구개발 내용

해양생물에 함유된 단백분해효소 탐색

국내·외 논문 및 특허 검색을 통해 활용가치가 높은 해양생물 종의 선정

단백분해효소 분리 및 정제

DEAE Gel filtration column을 통한 부화효소의 분리 및 정제

효소의 특성 확인 및 Stability 확인

효소의 분자량, 최적운도 및 pH, 기질특이성 등 효소의 특성 확인

연안전성과 효소의 반감기 및 저장, 기능 안정성 확인

연구내용 및 결과

해양생물에 함유된 단백분해효소 탐색: 국내외 논문 및 특허 검색, 활용 가치가 높은 종 선정

불가사리 란에서 추출한 부화효소의 특성

불가사리 란에서 추출한 부화효소의 분자량은 73.87kDa 이었으며, PNGnase-F를 이용하여 Deglycosylation 하여 탄수화물을 제거한 불가사리 부화효소의 분자량은 62.02kDa 이었다.

불가사리 부화효소는 11.85 kDa의 탄수화물을 함유하고 있는 당단백효소로 판명

   

   

   

Ion exchange Gel filtration을 이용한 부화효소 정제

SDS-PAGE를 이용한 효소의 분자량 확인

부화효소의 최적 pH 및 온도는 각각 pH 7.0 40 이었으며, pH 6.0-9.0 20-30 에서 활성이 가장 안정적이었다. 효소활성에 대한 저해제 및 금속이온의 실험 결과를 분석하였을 때, 불가사리 부화효소는 serine-zinc protease로 동정

   

   

부화효소의 최적 pH 및 온도 측정

불가사리 란에서 추출한 부화효소의 특성은 콜라겐 분해효소로 Keloid 및 흉터를 완화시키는 기능성 화장품 소재로 활용할 수 있는 요소

연구(학술적)성과

특허: 1[국내특허 출원]

도루묵 란 유래의 정제된 부화효소, 이의 제조방법, 이의 안정화 방법 및 이의 용도(출원번호: 0-2015-0064257)

논문: 3[SCI]

⦁α-Glucosidase Inhibitory activities of fatty acids purified from the intermal organ of sea cucumber Stichopus japonicas

Characterization of a novel hatching enzyme purified from starfish Asterina pectinifera

Preparation of squid skin collagen hydrolysate as an antihyaluronidase, antityrosinase, and antioxidant agent

학회발표: 4[국외]

Biofunctional activities and application of enzymatic Alaska pollock roe hydrolysate as a food ingredient

Traditional Korean Fermented Fish Products

The shelf-life extension of sailfin sandfish hatching enzyme via the activation and stabilization using various effectors

Production and characterization of hyaluronidase and elastase inhibitory protein hydrolysates from Venus clam

연구결과 활용

연구결과 활용방안 및 기대성과

해적생물 활용, 부가가치 상승 및 해양생태계 복원

기초자료 축척 및 응용기술 개발에 다양한 활용