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보고서 요약서
국문 요약문
SUMMARY
Contents
목차
제1장 연구개발과제의 개요 10
제1절 연구개발 목적 10
1. 국내 종균 개발의 필요성 및 잠재력 10
제2절 연구개발의 필요성 11
1. 생물자원에 관한 자원화 경쟁 및 식품 산업용 종균 사업의 필요성 11
2. 국내 유제품 시장의 현황 및 문제점 15
3. 전통발효식품 종균시장의 현황 및 문제점 16
4. 건강기능식품의 현황 및 문제점 21
5. 식품산업용 균주의 안전성 평가 시스템 22
6. 식품산업용 균주의 기능성 평가 시스템 23
7. 미생물 추적 시스템 개발 현황 24
8. 오믹스(omics) 기반 기술의 중요성 26
9. 오믹스 기술의 유산균 연구에의 적용 27
10. 오믹스 기술을 이용한 유산균 분리 분석기술 28
11. 식품산업용 균주의 안전성 평가 시스템 구축의 필요성 29
12. 균주 추적기술 개발 필요성 30
13. 고농도 배양 기술 현황 및 연구의 필요성 30
제3절 연구개발의 범위 32
1. 제 1세부과제 : 건국대학교 산학협력단 32
2. 제 1협동과제 : 한국식품연구원 34
3. 제 2협동과제 : 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 35
4. 제 3협동과제 : 가천대학교 산학협력단 36
5. 제 4협동과제 : (사)한국종균협회 38
6. 제 5협동과제 : (주)쎌바이오텍 39
7. 제 6협동과제 : (주)충무발효 40
8. 제 7협동과제 : (주)아람 41
제2장 국내외 기술개발 현황 43
제1절 종균 관련 국내 연구 보고서 43
1. 발효식품용 종균 활용을 위한 효모와 세균의 선발 및 자원 풀 구축 43
제2절 종균을 이용한 발효 및 기능성에 관한 국내논문 44
제3절 종균을 이용한 발효 및 기능성에 관련된 국내특허 46
제4절 종균과 관련된 언론 보도 48
제3장 연구수행 내용 및 결과 49
제1절 기초생리활성 실험법과 국제 표준화 동향 조사 49
1. 기초생리활성 실험법과 국제 표준화 동향 조사 49
제2절 유제품, 전통발효식품, 건강기능식품을 타깃으로 한 토종 균주의 수집 및 스크리닝 (6000주) 66
1. 토종균주의 확보 66
2. 유제품 및 건강기능식품의 경우 토종균주에 대한 내산성 스크리닝 66
3. 전통발효식품의 경우 토종균주에 대한 protease 및 amylase 스크리닝 82
제3절 분리균주, 상용균주, 표준균주의 생화학적 특성 및 인체 적용을 위한 기초생리활성의 데이터베이스화 89
1. 유제품 및 건강기능식품의 경우 내산·내담즙성, 효소생산능, 세포독성, 장부착능, 항생제 저항성, 항생제 저항성 측정 89
2. 전통발효식품의 경우 protease 및 amylase 활성 측정 118
3. 16s rRNA 염기서열 분석을 통한 균주 동정 122
4. 표준균주 및 상용균주에 대한 프로바이오틱스 특성 및 효소 생산능 측정 123
제4절 기초생리활성 항목별 실험분석법에 따른 실험결과의 평가 범위표 구축 및 산업용 후보 균주 제공 130
1. 균주의 생화학적 특성 및 기초 생리활성 연구결과에 대한 통계 처리 및 평가 범위표 확보 130
제5절 식품 산업용 균주의 안전성 및 기능성 평가시스템 구축 134
1. 식품산업용 균주의 기능성 평가시스템 구축 및 평가 134
2. 식품산업용 균주의 안전성 평가시스템 구축 및 평가 190
제6절 요구르트용 균주의 발효 적합성 평가 240
1. 요구르트 균주의 생장특성 240
2. 유기산 패턴 및 적정산도 평가 247
3. 저장 안정성 249
4. 기능성물질 탐색 255
5. 연구개발성과 260
제7절 양조용 균주의 발효 적합성 평가 261
1. 양조용 균주의 알코올 생산능 분석 261
2. 양조용 균주의 향미분석 264
제8절 전통발효식품용 균주의 발효 적합성 평가 270
1. 전통발효식품용 균주의 amylase 활성 및 효소 생산능 분석 270
2. 전통발효식품용 균주의 protease 활성 및 효소 생산능 분석 272
3. 연구개발성과 274
제9절 식품 산업용 균주의 genome 분석을 통한 유전자 표시 탐색 및 표준균주를 이용한 각종 유전자 지문 분석 및 최적 분석법의 선정 275
1. 유전자 지문 분석법의 문헌 조사 및 각 분석방법별 장단점 비교분석 275
2. 식품 발효용 균주(유산균, 효모, 곰팡이, Bacillus spp. 등)의 full genome 염기서열 수집 290
3. 식품 산업용 균주의 genome 분석을 통한 유전자 표지 탐색 338
제10절 최적 미생물 추적 기술 선정 및 분리 균주의 유전자 지문 데이터베이스 구축 411
1. 유전자 지문 분석법의 단독 또는 병용 분석을 통한 최적 분석법 확립 411
2. 분리 균주의 유전자 지문 데이터베이스 구축 470
제11절 선정 균주를 이용하여 제조한 발표식품에서의 미생물 추적 평가 491
1. 시판 발효식품에 존재하는 미생물 유전자 지문 분석 491
2. 개발한 프로바이오틱스 균주를 이용하여 제조한 프로바이오틱스 제품에서의 미생물 추적 기술 평가 544
3. 결론 557
제12절 유용 균주에 대한 안전성, 발효특성, 기능 자료 홈페이지 구축 558
1. 산업용 유용 미생물 자원 확보 및 균주 제공 558
2. 유용 균주에 관한 미생물 정보를 효율적으로 검색할 수 있는 홈페이지 구축 559
3. 산업화 후보 종균의 분리, 분류 및 동정에 관한 다양한 정보(문헌, 이미지, 균주 정보 등)를 지원 564
4. 산업체 등 민간에 산업화 활용 종균의 조회, 검색 서비스 제공 566
제13절 웹기반 DB의 활용 방안 및 연계 568
1. 식품 산업용 균주의 확보 및 안전 보존 568
2. 웹기반 DB의 관리자 페이지 구축 571
3. 웹기반 DB 인덱싱을 통한 사용자 편의 강화 검색 기반 구축 579
4. 타 연구기관의 균주 활용을 위한 DB의 연동화 구축 579
제14절 유용 균주 보존, 관리 시스템 구축 582
1. 유용 균주의 특성에 따라서 동결건조, L-drying, 초저온 보존법 등의 보존 방법을 통하여 안정적인 균주 보존 582
2. 균주의 장기 보존 및 분양을 위한 분양시스템 구축 587
3. 웹 DB에 균주의 보존 방법, 보존 위치 및 재고 파악을 통합적으로 관리할 수 있는 균주 관리 시스템 구축 591
4. 유용 균주의 분양 신청, 분양 과정, 분양 후 관리를 할 수 있는 관리 시스템의 구축 592
5. 보존 균주의 백업본을 주관 및 협동 기관에 이중으로 보존하여 안전하게 보존 관리 594
6. 산업화 후보 종균의 유전체 분석을 통한 고유성 자료 확보 596
제15절 식품 산업용 균주 고농도 배양(1010 CFU / mL 이상) 기술 확보 및 충격(Shock) 조건 검증 도구 구축 및 종균 사업화(이미지참조) 624
1. 고농도 배양 기술을 위한 배지 최적화 및 배양 조건 최적화 624
2. Flask 배양 수준에서의 배지원 선별 및 최적화 626
3. Jar-Fermenter 수준에서의 배양 조건 최적화 637
4. 산업용 대량생산을 위한 저가배지 개발 및 배양 조건 최적화 647
5. 생산 프로세스 상에서의 충격으로 유기산 생성, agitation, 공정 과정에 따른 균수의 변화를 측정하고 충격조사를 통한 검증체계 구축 667
6. 오염도 저하를 위한 생산 위생도 강화시스템 연구 675
7. 식품산업용 균주 고농도 배양기술 확보 및 원말 사업화 678
제16절 전통발효식품용 종균의 생산 환경 및 제품 적합능 검증 시스템 구축 및 사업화 690
1. 곰팡이 종균 생산용 최적배지의 개발 690
2. 효모 종균 생산용 최적 배지의 개발 695
제17절 전통발효식품용 종균생산 방법의 최적화 시스템 개발 698
1. 곰팡이 종균생산용 고상 발효공법의 최적화 시스템 개발 698
2. 효모 종균생산용 분말화 기술 및 잡균 오염방지법 개발 701
제18절 전통발효식품용 종균 시제품 개발 705
1. 종균제품의 보관 활성 유지법 개발 705
2. 종균제품의 유통 최적 포장용기 및 방법의 개발 706
3. 종균 시제품 개발 707
제19절 건강기능용 균주를 위한 후보 균주의 상용화 생산 환경 및 제품 적합능 검증 713
1. 후보 균주의 상용화 생산 환경 적합능 검증 713
2. 후보 균주의 제품 적합능 검증 715
제20절 건강기능식품용 균주의 제품 적합능 및 제품을 위한 포뮬라 개발 717
1. 제품화를 위한 프로바이오틱 포뮬라 개발 717
제21절 건강기능식품용 균주의 시제품 개발 725
1. 포장 형태 및 포장 환경에 따른 저장 안정성 검증 725
2. 시제품 개발 727
제4장 목표달성도 및 관련분야 기여도 735
제1절 목표달성도 735
1. 연구개발 목표 달성도 735
2. 연구성과 목표 대비 실적 741
3. 관련분야 기여도 749
제5장 연구결과의 활용계획 751
제1절 추가 연구의 필요성 751
1. 기초생리활성이 뛰어난 산업용 후보 균주에 대한 다양한 기능성에 관한 연구 751
제2절 타 연구에서의 응용 751
1. 다양한 균주 확보를 통한 타 연구에 대한 응용 가능성 751
2. 산업화 기술의 응용 751
제6장 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 752
제7장 연구개발결과의 보안등급 763
제8장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 764
제9장 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 765
제1절 안전조치 이행실적 765
1. 건국대학교 765
2. 한국식품연구원 765
3. 단국대학교 천안캠퍼스 766
4. 가천대학교 766
5. (사)한국종균협회 767
6. (주)쎌바이오텍 767
제10장 연구개발과제의 대표적 연구실적 769
제11장 기타사항 771
제12장 참고문헌 772
[별첨 1] 연구개발보고서 초록 793
[별첨 2] 자체평가의견서 795
[별첨 3] 연구성과 활용계획서 801
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