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Nutritional and Functional properties from high temperature and disease

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Abstract
이 연구는 국내에서 생산되는 영양 및 기능성 면에서 우수한 수산 양식 종자를 개발하여 수출하기 위한 과제로서 2013년도부터 시행되어온 Golden Seeds Project(GSP)의 한 부분으로 진행된 연구이다. 현재 우리나라 수산 양식 생산량은 계속 증가를 하고 있으며, 그 중 홍조류인 방사무늬 김 양식 생산량은 넙치 양식에 이어 두 번째로 가장 많은 양식 생산이 이루어 지고 있다. 이와 더불어 김의 수출량 또한 지속적으로 증가를 하고 있어 이전에는 주로 식품으로서만 이용하였던 방사무늬 김을 더욱 더 고부가가치 산업으로 이용을 하기 위해 연구를 하고 있다. 그러나, 방사무늬 김의 유리사상체 시기는 주로 고수온기인 여름철이며, 전 지구적으로 수온이 증가하는 추세에 따라 고수온기에 여러 질병에 감염되며, 또한 저수온기에 주로 생산되는 방사무늬 김 양식 생산에 있어서 큰 타격을 준다. 이에 많은 연구자들은 붉은 갯병과 같은 질병에 내성을 가지며, 고수온기에 내성을 가진 양식 생산이 가능한 품종을 개발하는 연구 중에 있다. 대표적으로 고수온기인 여름철 김 양식장에서 발생하는 질병을 예방하기 위해 유전적 조작을 이용한 내병성 및 고온 내성 김 품종을 개발하는 것이다. 그러나 유전적 조작으로 개발이 된 것에 대해 반감을 가지기 때문에 유전적 조작으로 개발된 품종인 내병성 및 고온내성 김 품종과 일반 양식산 방사무늬 김의 영양 및 기능성 성분의 함량을 비교 분석 하였을 때, 영양 및 기능성 성분에서 차이가 나는지 확인 하였다. 그 결과, 단백질 및 아미노산은 내병성 김(DP)에서 더 많았고, 탄수화물 및 단당의 함량에서는 고온 내성 김(HP)에서 더 많았으며, 지질과 회분은 매우 적은 함량을 보였다. 김 유래 기능성 성분으로 알려진 Phycoerythrin 과 sterol을 분석한 결과, 일반 양식산 방사무늬 김에서 개발된 내병성 및 고온내성 품종보다 더 높은 함량을 보였으나, 내병성 및 고온내성 품종만으로 비교하였을 때, 고온내성 품종에서 내병성 품종보다 더 높은 함량을 보였다. 이는 김 유래 기능성 성분이 환경에 영향을 많이 받기 때문에 일반 양식산 방사무늬 김에서 높게 나타난 것으로 사료된다.
그리고 내병성 및 고온내성 방사무늬 김을 실제로 먹었을 때 장내 소화 효소에 의해서 분해가 되어 나타나는 생리활성을 내병성 및 고온내성 품종과 일반 양식산 김의 차이를 비교하였다. 그 중 당뇨, 비만 등의 대사성 질병을 유발하는 활성산소(reactive oxygen species, ROS)와 염증을 소거 및 완화 시킬 수 있는 기능성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 내병성 김 품종보다 고온내성 김 품종에서 일반 양식산 김보다 라디칼 소거능이 뛰어났으며, 세포독성을 보이지 않으며, 뛰어난 세포 내 ROS 소거능을 확인하였다. 특히, trypsin 과 α-chymotrypsin 효소 가수분해물에서 뛰어난 항산화 활성을 가짐을 확인 하였다. 그리고 대식세포(RAW 264.7) 내의 NO 소거능을 통한 항염증 효능을 확인한 결과, 내병성 및 고온내성 김을 비교 했을 때, 고온내성 김 품종에서 NO 소거능이 뛰어났지만, 일반 양식산 김과 비교 했을 때 유의적 차이를 보이지 않았다. 종합적으로 살펴 보았을 때, 내병성 김 품종에 비해 고온내성 김 품종에서 탄수화물의 함량이 제일 높았으며, 뛰어난 항산화 및 항염증 활성을 보였다. 이를 통해서, 고온내성 김 품종의 종자를 이용하면 보다 넓은 범위의 수온 환경에서 양식생산이 가능하며, 그 영양 및 기능성 성분 면에서 일반 양식산 김과 비교했을 때 더 적은 함량을 보이지만 기능성 면에서 뛰어난 항산화 및 항염 활성을 나타내는 것으로 보아 고온 내성 김 품종이 종자 산업에 있어서 경쟁력 있는 우수한 종자가 될 것으로 사료된다.
Author(s)
김바로
Issued Date
2018
Awarded Date
2018. 2
Type
Dissertation
URI
http://dcoll.jejunu.ac.kr/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000000008483
Alternative Author(s)
Kim, Ba Ro
Affiliation
제주대학교 일반대학원
Department
대학원 해양생명과학과
Advisor
전유진
Table Of Contents
국문초록 v
LIST OF FIGURES vii
LIST OF TABLES x
INTRODUCTION 1
Part I. Nutritional and functional components for disease and high temperature resistant Pyropia yezoensis strains
Abstract 5
MATERIALS AND METHODS Preparation of DHP strains 6
Proximate composition 6
Monosaccharide composition 6
Amino acid composition 7
Mineral contents 7
Fatty acid contents 7
Functional components 7
Statistical analysis 9
RESULTS AND DISCUSSIONS
Proximate composition 13
Monosaccharide contents 14
Amino acid contents 20
Fatty acid contents 22
Mineral contents 22
Functional components 23
Part II. Evaluation of antioxidant and anti-inflammation activity of enzymatic hydrolysate for disease and high temperature resistant Pyropia yezoensis strains.
Abstract 32
MATERIALS AND METHODS
Materials 33
Preparation of enzymatic hydrolysate 33
Carbohydrate contents of enzymatic hydrolysate 33
Protein contents of enzymatic hydrolysate 34
Alkyl radical scavenging activity 34
Hydrogen peroxide scavenging activity 34
Cell culture 35
Measurement of cell viability 35
Measurement of intracellular reactive oxygen species (ROS) production 35
Measurement of nitric oxide (NO) production 36
Statistical analysis 36
RESULTS AND DISCUSSIONS
Yield 38
Carbohydrate contents 38
Protein contents 39
Free radical scavenging activity 43
Cell viability in H_2O_2 - induced Vero cells 43
Effects of DHP in H_2O_2 – induced intracellular ROS productions on Vero cells 44
Effects of DHP in LPS - induced NO production on RAW 264.7 cells 50
CONCLUSION 53
REFERENCES 54
ACKNOWLEDGEMENT 60
Degree
Master
Publisher
제주대학교 일반대학원
Citation
김바로. (2018). Nutritional and Functional properties from high temperature and disease
Appears in Collections:
General Graduate School > Marine Life Sciences
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