사업성과

대량 발생 유기성 해양 폐자원(구멍갈파래, 괭생이모자반)의 자원화 연구

구분 : 기술개발 연구책임자 : 김창숙 소속 : 제주대학교
연구기간 : 2019.5.1.~2019.12.31. 연구비 : 40 연구년도 : 2019년

연구목적

대량 발생 해조류(괭생이모자반, 갈파래류) 대상으로 기능성 소재 및 응용상품을 개발함으로서 폐자원의 산업적 활용도 제고 및 제주 청정 연안환경 유지 (1차년도 목표): 제주 특이지역에서 수집된 토착 발효미생물을 이용하여 해조류의 발효 조건을 확립하고, 발효 해조류의 항산화물질 및 생리활성(항산화, 항염등)의 기능성을 조사하여 응용 상품개발에 적용 가능성을 확인함 

 

주요연구내용
○ 제주지역 특이지역에서 수집·분리된 발효미생물 선발
○ 제주 토착 미생물을 활용하여 해조류 발효물 제조
○ 괭생이 모자반 및 구멍갈파래 원료의 항산화물질 및 생리활성 측정
○ 발효된 괭생이 모자반 및 구멍갈파래의 기능성 평가 (항산화 및 항염 활성, 관련 기작)
연구결과
○ 제주 특이지역 미생물 22종 발굴, 실험대상 발효미생물 4종 선발
○ 괭생이 모자반 원재료의 항산화물질(총페놀, 총플라보노이드) 함량은 채집장소, 재료의 형태에 따라 차이가 큼 (애월지역 시료가 조천지역 시료보다 약 2배 이상 높음)
○ 항산화 활성 (DPPH radical 소거 활성) 역시 애월지역 시료는 약 70~85%의 DPPH 소거 활성을 갖어 조천읍 시료(약 32% 소거 활성)에 비하여 2배 이상 높았음
○ 발효미생물(L. Casei, L. Xylanilyticus , B. Amyloliquefaciens)에 의해 발효된 괭생이모자반의 항산화 활성은 비 발효군에 비하여 약 17% 정도 높게 나타났며, 발효기간 3일과 6일간에는 큰 차이가 없었음
○ 발효 해조류의 NO 생성 억제능력도 농도 의존적으로 높게 나타났는데, 최고 25~40% 수준의 높은 NO 생성 억제력을 보였음
○ HST13 미생물(SH-H)과 BMM34 균주 (SH-B) 에 의해 발효된 괭생이모자반에서는 iNOS, COX-2의 발현이 매우 억제되었음
연구결과 활용계획
○ 본 연구 결과는 학술발표 1건 및 논문게재 1건을 통해 유기성 폐자원의 효율적 처리에 대한 과학
적 기반을 확보하며, 지식재산권(특허출원 1건) 획득으로 기술이전의 조건을 마련할 것임
○ 향후 2단계 연구가 계속 진행된다면 해조류 발효물 활용 가축용 사료 첨가제, 농업용 생물비
료 등의 응용상품 개발을 통하여, 대량발생 해조류의 산업적 활용성을 제고시킴
연구결과 활용실적
○ 지역환경개선 기여도 (향후 효과 예측)
- 기능성 해조류 발효물 제작으로 농업용비료, 펫 식품, 기능성 사료첨가제, 향장품 소재 등 의 용용상품의 소재로 활용됨으로서 연안 해역에서 발생하는 해조류 생물량(biomass)의 대량 소비를 증대시킴. 이에 해조류 대량 발생 현장에 폐기되어 환경오염을 야기 시키는 문제가 최소화되어 청정 연안환경 유지에 기여
- 대량 발생 해조류의 기능성을 높여 산업적 이용도를 다양화함으로서 산업용 원료 생산을 통해 지역주민의 소득증대에 기여함
○ 연구성과 활용실적 (향후 효과 예측)
- 논문게재(1건) 및 지식재산권(특허출원 1건) 획득으로 기술이전의 조건 마련과 더불어 산업체와의 괭생이모자반 활용 바이오시제품 발굴 및 제품 개발 추진
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