008111015s2010    ggk       d      a  korIA
 056  ▼a520.7▼24
 090  ▼a520.7▼b농239ㅈ
 110  ▼a농림수산식품부▼b수산개발과
 24500▼a저분자 가공기술을 이용한 해조류 유래 기능성 항 당뇨 식품의 실용화 기술 개발▼d농림수산식품부 수산개발과▼e(주)서진바이오텍 [공편]
 260  ▼a[수원]▼b서진바이오텍▼c2010
 300  ▼a190 p.▼b삽도▼c전자파일
 44000▼a최종연구보고서
 50000▼a연구책임자 : 김학주
 50010▼a원문파일(pdf)로만 열람가능
 50010▼a책자는 해양수산부 자료실로 이관한 자료임
 50010▼a발간등록번호 : 11-1541000-000772-01
 504  ▼a참고문헌 : p.187-190 
 7001 ▼a김학주
 710  ▼a서진바이오텍
 710  ▼a농림부
 710  ▼a농수산부
 710  ▼a농림수산부
 710  ▼a농림축산식품부
 856  ▼uhttp://library.mafra.go.kr/skyblueimage/eb01467
 9501 ▼a비매품

제1장  연구개발과제의 개요 = 32
 제1절  연구개발의 필요성 = 32
  1. 나날이 성장하는 당뇨병 치료시장 = 32
   가. 고령화와 비만이 당뇨병 확산 원인 = 32
  2. 전 세계 연간 230달러의 시장, 향후 10년 동안 50% 성장 전망 = 32
 제2절  연구개발의 목적 = 33

제2장  국내외 기술개발 현황 = 34
 제1절  국내 기술개발 현황 = 34
 제2절  국외 기술개발 현황 = 35

제3장  연구개발 수행 내용 및 결과 = 36
 제1절  연구내용 = 36
  1. 시료수집 = 36
  2. 패 추출물의 조제 = 37
  3. 시료의 저분자 가공 = 37
  4. 패 추출물에 대한 항 당뇨 및 산화적 스트레스 활성분석 = 37
   가. 시료준비 = 37
   나. 생화학적 특성 검토 = 37
    (1) 단백질 정략 (Lowry's method) = 37
    (2) 당 정량 (DNS method) = 37
   다. 항 당뇨 활성측정 = 38
    (1) a-glucosidase 저해활성 = 38
    (2) a-amylase 저해활성 = 38
    (3) 식후혈당 강하효과 측정 = 38
     (가) 실험동물 및 사육 = 38
     (나) 실험동물의 당뇨 유발 = 38
     (다) STZ 유발 당뇨 쥐에 있어서 혈당 강하 효과 측정 = 39
   라. 당뇨병 세포모델을 이용한 산화스트레스 개선효과 측정 = 39
    (1) 세포 배양과 처리 = 39
    (2) 세포 생존율 측정 = 39
    (3) 지질 과산화물 측정 = 40
    (4) Intracellular ROS level 측정 = 40
    (5) NO level 측정 = 41
    (6) 항산화효소 활성 측정 = 41   
   마. 통계 분석 = 41
  5. 패에서 diphlorethohydroxycarmalol의 분리 및 정제 = 41
  6. 생리활성 측정 및 기능성 검증 = 42
   가. 항염증 = 42
   나. 항산화 활성 = 42
   다. 항균활성측정 = 42
   라. 항공팡이 활성 (Antifungal activity)의 측정 = 43
   마. 미백활성 = 43    
   바. 세포독성 = 43
   사. NO생성량 측정 = 44
   아. Collagenase 저해 활성 측정 = 44
   자. 항비만 측정 = 44
  7. 항 당뇨 물질의 분리 정제 = 44
  8. 항 당뇨 대상 해조류의 대량생산 기법 연구 = 45
  9. 항 당뇨 활성 및 혈당강하 효과 측정 = 45
   가. 재료 및 시약 = 45
   나. 패로부터 DPHC 분리 = 45
   다. 항 당뇨 활성 및 식후 혈당강하 효과 측정 = 46
    (1) 항 당뇨 활성 = 46
     (가) a-glucosidase 저해활성 = 46
     (나) a-amylase 저해활성 = 46
    (2) 식후혈당 강하효과 측정 = 46
     (가) 실험동물 및 사육 = 46
     (나) 실험동물의 당뇨 유발 = 47
     (다) STZ 유발 당뇨 쥐에 있어서 혈당 강하 효과 측정 = 47
  10. 당뇨병 세포모델을 이용한 산화스트레스 개선효과 측정 = 47
   가. 세포 배양과 처리 = 47
      나. 세표 생존율 측정 = 48
      다. 지질 과산화물 측정 = 48
      라. Intracellular ROS level 측정 = 48
      마. NO level 측정 = 49
      바. 항산화효소 활성 측정 = 49
      사. 통계분석 = 49
  11. 당뇨병 세포모델의 apoptosis보호 효과 측정 = 50
      가. Immunocytochemistry = 50
      나. Western blot 분석 = 50
      다. 인슐린 분비능 측정 = 50
  12. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 항당뇨 효과 측정 = 51
   가. 실험동물 및 실험 디자인 = 51
   나. 식이섭취량, 식이효율, 주별 체중변화에 미치는 영향 = 52
   다. 주별 공복혈당 농도변화에 미치는 영향 = 52
   라. HbA1c 농도에 미치는 영향 = 52
   마. 혈장 글루코스 농도 측정 = 52
   바. 내당능 (intraperitoneal glucose tolerance test, IPGTT) 측정 = 53
   사. 혈장 인슐린 농도 측정 = 53
   아. 간조직의 당대사 효소활성에 미치는 영향 = 53
    (1) Glucokinase(GK) 활성도 = 53
    (2) Glucose-6-Phosphatase(G6Pase) 활성도 = 53
    (3) Phosphenolpyruvate carboxykinase(PEPCK) 활성도 = 53
   자. 간 조직 글리코겐 함량에 미치는 영향 = 54
  13. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 지질대사 개선 효과 측정 = 54
   가. 혈정 지질농도에 미치는 영향 = 54
    (1) 혈장 총 콜레스테롤 농도 측정 = 54
    (2) 혈장 중성지질 농도 측정 = 54
    (3) 혈장 유리지방산 농도 측정 = 54
    (4) 혈장 HDL-콜레스테롤 농도 측정 = 54
    (5) 혈장 LDL-콜레스테롤 농도 계산 = 54
   나. 간조직의 지질농도에 미치는 영향 = 54
  14. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 항산화 개선 효과 측정 = 55
   가. 간조직 항상화 대사 관련 효소 활성도에 미치는 영향 = 55
    (1) 간조직의 Superoxide dismutase (SOD) 활성도 측정 = 55
    (2) 간조직의 Catalase (CAT) 활성도 측정 = 55
    (3) 간조직의 Glutathione Peroxidase (GSH-Px) 활성도 측정 = 55
   나. 적혈구 항산화 대사 관련 효소 활성도에 미치는 영향 = 55
    (1) 적혈구의 Superoxide dismutase (SOD) 활성도 측정 = 55
    (2) 적혈구의 Catalase (CAT) 활성도 측정 = 55
    (3) 적혈구의 Glutathione Peroxidase (GSH-Px) 활성도 측정 = 56
   다. 간 · 적혈구 지질과산화물 농도에 미치는 영향 = 56
    (1) 간조직의 지질과산화물 농도 측정 = 56
    (2) 적혈구의 지질과산화물 농도 측정 = 56
   라. 간 · 적혈구 Glutathione 농도에 미치는 영향 = 56
    (1) 간조직의 Glutathione 함량 측정 = 56
    (2) 적혈구의 Glutathione 함량 측정 = 56 
   마. 간 · 적혈구 ROS 농도에 미치는 영향 = 57
    (1) 간조직의 ROS 측정 = 57
    (2) 적혈구의 ROS 측정 = 57
  15. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 간 및 신장기능 측정 = 57
   가. AST, ALT, Y-GTP = 57
   나. Creatinine = 57
   다. BUN = 57
  16. 임상실험 = 57
   가. 패 추출물의 섭취가 제2형 당뇨병환자의 혈당 및 인슐린 저항성에 미치는 영향 = 58
    (1) 연구 설계 = 58
    (2) 연구 대상 및 재료 = 58
     (가) 연구대상 및 기간 = 58
     (나) 실험재료 = 59
     (다) 연구진행 절차 = 59
      ① 연구절차 = 59
      ② 패 추출물의 섭취방법 = 60
    (3) 연구방법 = 60
     (가) 일반 사항 및 임상적 특성 = 61
     (나) 신체계측 및 혈압 측정 = 61
     (다) 식이섭취 조사 = 61
     (라) 혈당 및 당화혈색소 측정 = 61 
     (마) 혈청지질농도 측정 = 61
     (바) 인슐린 분비능 측정 = 62
     (사) 인슐린 저항성 측정 = 62
     (아) C-reactive protein 측정 = 62
     (자) 지질과산화물 함량 측정 = 62
     (차) 항산화 효소 활성도 측정 = 62
      ① Superoxide dismutase (SOD) 활성도 측정 = 62
      ② Catalase (CAT) 활성도 측정 = 62
      ③ Glutathione perozidase (GSH-px) 활성도 측정 = 63
     (카) Glutathione (GSH) 함량 측정 = 63
     (타) 간기능 검사 = 63
     (파) 신장기능 검사 = 63
    (4) 통계분석 = 63
   나. 패 추출물이 식후 혈당 조절에 미치는 영향 = 64
    (1) 연구설계 = 64
    (2) 연구 대상 및 기간 = 64
    (3) 연구 방법 = 64
     (가) 일반사항 및 임상적 특성 = 64
     (나) 신체 계측 및 혈압 = 64
     (다) 혈당 측정 = 64
  17. 생산수율과 경제성 검토 = 65
  18. 응용제품의 개발 = 65
  19. 대량생산공정 설계 및 개발 = 65
 제2절  연구결과 = 66
  1. 항 당뇨 후보물질 탐색 = 66
  2. 패 추출물에 대한 항 당뇨 활성 및 산화적 스트레스개선효과 = 66
   가. 항당뇨 활성 및 식후 혈당강하 효과 = 66
    (1) 탄수화물 소화효소 적해활성 = 66
     (가) a-glucosidase 저해활성 = 66
     (나) a-amylase 저해활성 = 67
    (2) 식후혈당 강하효과 = 69
   나. 당뇨병 세포모델을 이용한 패 추출물의 산화스트레스 개선효과 = 72
    (1) 세포 생존율 = 72
    (2) 지질 과산화물 측정 = 73
    (3) Intracellular ROS level 측정 = 74
    (4) NO level 측정 = 76
    (5) 항산화효소 활성 측정 = 78
     (가) HUVECs = 78
      ① Superoxide dismutase (SOD) 활성 = 78
      ② Glutathione peroxidase (GSH-px) 활성 = 79
      ③ Catalase 활성 = 79
  3. 패로부터 항당뇨 후보물질의 분리정제 및 구조분석 = 80
  4. 패로부터 분리한 diphlorethohydroxycarmalol의 항균 및 항진균 효과 = 81
  5. 패로부터 분리한 diphlorethohydroxycarmalol의 항당뇨 및 생리활성 분석 = 81
   5-1. 항당뇨 활성 및 식후 혈당강하 효과 = 81  
    1) 탄수화물 소화효소 저해활성 = 81
     (1) a-glucosidase 저해활성 = 81
     (2) a-amylase 저해활성 = 82
    2) 식후혈당 강하효과 = 87
     (1) STZ 유발 당뇨쥐에 있어서 혈당 강하 효과 = 87
   5-2. 당뇨병 세포모델을 이용한 DPHC의 산화스트레스 개선효과 = 89
    1) 세포 생존율 = 89
    2) 지질 과산화물 측정 = 91
    3) Intracellular ROS level 측정 = 92
    4) NO level 측정 = 94
    5) 항산화효소 활성 측정 = 95
     (1) Superoxide dismutase (SOD) 활성 = 95
     (2) Glutathione peroxidase (GSH-px) 활성 = 96
     (3) Catalase (CAT) 활성 = 97
  6. 당뇨병 세포 모델에서의 DPHC의 apoptosis 보호 효과 = 98
   1) Immunocytochemistry = 98
   2) Western blot 분석 = 100
    (1) NF-kB 발현 = 100
    (2) iNOS와 COX-2 발현 = 101
   3) 인슐린 분비능 측정 = 103
  7. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 항당뇨 효과 = 104
   1) 식이섭취량, 식이효율, 주별 체중변화에 미치는 영향 = 104
   2) 주별 공복혈당 농도변화에 미치는 영향 = 107
   3) HbA1c 농도에 미치는 영향 = 107
   4) 혈장 글루코스 농도 측정 = 108
   5) 내당능 (intraperitoneal glucose tolerance test, IPGTT) 측정 = 109
   6) 혈장 인슐린 농도 측정 = 110
   7) 간조직의 당대사 효소활성에 미치는 영향 = 111
    (1) Glucokinase(GK) 활성도 = 111
    (2) Glucose-6-Phosphatase(G6Pase) 활성도 = 112
    (3) Phosphenolpyruvate carboxykinase(PEPCK) 활성도 = 113
   8) 간조직 글리코겐 함량에 미치는 영향 = 114
  8. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 지질대사 개선 효과 = 115
   1) 혈장 지질농도에 미치는 영향 = 115
   2) 간조직의 지질농도에 미치는 영향 = 116          
  9. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 항산화 개선 효과 = 117
   1) 간조직 항산화 대사 관련 효소 활성도에 미치는 영향 = 117
   2) 적혈구 항산화 대사 관련 효소 활성도에 미치는 영향 = 117
   3) 간 · 적혈구 지질과산화물 농도에 미치는 영향 = 119
   4) 간 · 적혈구 Glutathione 농도에 미치는 영향 = 120
   5) 간 · 적혈구 ROS 농도에 미치는 영향 = 121
  10. 제 2형 당뇨동물 C57BL/KsJ-db/db mice에 있어서 간 및 신장 기능 = 122
   1) AST, ALT, r-GTP = 122
   2) Creatinine = 123
   3) BUN = 124
  11. 임상실험 결과 = 125
   가. 패 추출물의 섭취가 제2형 당뇨병화자의 혈당 및 인슐린 저항성에 미치는 영향 = 125
    (1) 패 추출물군과 위약군의 종질성 검증 (Before treatment)= 125
     (가) 일반사항 및 임상적 특성 = 125
      ① 일반사항 = 125
      ② 임상적 특성 = 125
     (나) 신체 계측치 및 혈압 = 127
     (다) 생활 습관 및 영양소 섭취상태 = 129
      ① 생활 습관 특성 = 129
      ② 영양소 섭취 상태 = 129
    (2) 패 추출물 섭취효과 (After treatment) = 132
     (가) 신체 계측치 및 혈압 변화 = 132
     (나) 영양소 섭취 상태 변화 = 133
     (다) 혈당 및 당화혈색소 변화 = 135
     (라) 혈청지질 변화 = 136
     (마) 인슐린 분비능 변화 = 137
     (바) 인슐린 저항성 변화 = 137
     (사) C-reactive protein 변화 = 138
     (자) 지질과산화물 변화 = 140
     (차) 항산화 효소 활성 및 Glutathione 농도 변화 = 140
     (카) 간기능 안전성 검증 = 143
     (타) 신장기능 안전성 검증 = 143
   나. 패 추출물이 식후 혈당 조절에 미치는 영향 = 144
    (1) 제2형 당뇨병 환자에 있어서 패 추출물 섭취의 식후혈당강하 효과 = 144
     (가) 일반사항 및 임상적 특성 = 144
     (나) 신체 계측치 및 혈압 = 144
     (다) 혈당에 미치는 영향 = 145
  12. 생산수율과 경제성 검토 = 148
   (가) 생산공정 = 148
   (나) 생산수율 = 149
   (다) 생산공정 설계도(10톤) = 150
   (라) 생산설비단가 = 151
   (마) 제조원가(패각분말 10톤/일 처리기준) = 160
   (바) 경제성분석 = 161
  13. 응용제품의 개발 = 162
   가. 화장품 원료로서 사용 가능성 평가 = 162
    (1) 미백기능성 = 162
    (2) 항염증 = 162
    (3) 항산화 = 164
    (4) 주름억제 = 167
   나. 패 원료 추출물을 이용한 아토피 및 여드름 치료용 화장품 개발 = 168
    (1) 아토피성 피부질환 치료용 화장품의 개발 = 168
    (2) 여드름용 제품의 개발 = 170
   다. 패 원료 추출물을 이용한 항당뇨 식품개발 = 172
    (1) 임상실험용 항당뇨 캡슐제조 = 172
    (2) 하당뇨용 식품 샘플제조 = 172

제4장  목표달성도 및 관련분야에서 기여도 = 174
 1. 연구개발 목표 및 달성도 = 174
  가. 당해 연도 연구개발 목표 = 174
   (1) 최종목표 = 174
   (2) 당해 연도 목표 = 174
  나. 연구개발 목표 및 달성도 = 174
 2. 수명주기상 신청기술 또는 제품의 예상되는 위치(A-E 중 선택) 및 그 근거 = 175
 3. 개발기술 동향 = 175
  가. 현재 유사기술 연구개발 및 제품화 현황(기업체명과 기술명) = 175
  나. 개발 완료 후 예상되는 최종제품의 형태 = 175
  다. 개발기술의 예상되는 향후 동향 = 176
  라. R&D개발 완료 후 단독으로 제품화 가능유무 및 핵심기술 및 주변기술 기여도 = 176

제5장  연구개발과 성과 및 성과활용 계획 = 177
 1. 개발기술의 생산특성 = 177
 2. 기존 자원 활용 정도 = 177
 3. 최종 제품의 제품경쟁력 수준 = 177
 4. 연구 성과 활용계획 = 179

제6장  연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 = 183

제7장  참고문헌 = 187