KR101221543B1 - 방사선 조사를 이용하여 산화적 환경에 대한 저항성 또는 항산화 활성이 우수한 김 500ｇ 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사선 조사를 이용하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP),
김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사한 후 배지에 옮겨 배양하여 생존한 김을 선별하는 단계; 상기의 방사선 조사 후 생존한 김과 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)을 비교하여 방사선 조사 후 생존한 김으로부터 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 것을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법 및
상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 용매에 용해한 용액을 얻는 단계; 상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 포함하는 용액을 가열하여 추출한 다음 용매를 제거하는 단계;를 포함하도록 하여 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법에 관한 것이다.

Description

방사선 조사를 이용하여 산화적 환경에 대한 저항성 또는 항산화 활성이 우수한 김 500Ｇ 및 이의 제조방법{A mutant Porphyra lucasii 500G having higher resistance against oxidizing stress or higher antioxidant activity, and preparation method thereof}
본 발명은 방사선 조사를 이용하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP),
김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사한 후 배지에 옮겨 배양하여 생존한 김을 선별하는 단계; 상기의 방사선 조사 후 생존한 김과 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)을 비교하여 방사선 조사 후 생존한 김으로부터 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 것을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법 및
상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 용매에 용해한 용액을 얻는 단계; 상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 포함하는 용액을 가열하여 추출한 다음 용매를 제거하는 단계;를 포함하도록 하여 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법에 관한 것이다.
김(Porphyra)은 홍조류의 일종으로서 홍조식물(Rhodophyta), 홍조강(Rho-dophyceae), 원시홍조아강(Bangiophyci-dae), 김목(Bangiales), 김과(Bangiaceae)의 포르피아(Porphyra)속에 속하는 식용 해조류이다.
김(Porphyra)은 한국, 일본, 중국에서 주로 양식하고 식품으로 사용하는 홍조류로서 자연산은 바다의 암석에 붙어서 자라며, 양식하는 종류는 주로 참김(P. tenera)과 방사무늬돌김(P. yezoensis)이 있고, 전 세계에 50종 정도가 자라며 우리나라에는 둥근돌김(P. suborbiculata), 긴잎돌김(P. pseudolinearis), 미역김(P. denta-ta), 모무늬돌김(P. seriata) 등 10여 종이 분포한다.
김(Porphyra)은 2007년도 연간 양식 생산량이 21만톤이고 생산액은 1,940억원으로서 전체 해조류 연간 총생산액의 약 63％를 차지하고 있으며, 수출액은 2008년 기준으로 7,530만 달러에 달하므로 양식 수산물 중 가장 비중이 큰 품목이다. 하지만, 현재 양식장에서 양식되고 있는 김 품종인 참김과 방사무늬김의 경우 인공채묘시 일본 품종이 많이 사용되고 있다. 이에 따라 2012년부터는 시행될 예정인 식물신품종보호제도(UPOV, International Union for the Protection of New Varieties of Plants)로 인하여 수입 품종을 대체할 수 있는 국산 품종의 개발이 필요한 실정이다.
하지만, 김 육종에 관한 연구는 극히 미미한 실정이다. 우리나라에서 김 품종개량에 관한 연구로는 큰참김, 큰방사무늬김을 대상으로 한 유아기의 양식특성, 해역별 적품종 도출을 위한 적응시험, 방사무늬김의 조직배양에 의한 내저염성 품종개량 등이 있으나 실용화 또는 산업화로 연결되지는 못하였다. 남해수산연구소 목포분소에서는 1994년부터 남해서부 해역에서 오래전부터 양식하여 왔던 참김 및 방사무늬김과 우리나라 연안에 자생하고 있는 돌김류를 대상으로 품종개량을 수행하였으며, 모무늬돌김과 잇바디돌김의 교잡종을 개발하였다(남해수산연구소. 2004. 남해안 지역특성 해조류 양식품종 및 기술개발. 2003년 사업보고서, 571-600).
일본에서는 1960년대부터 김 품종개량을 위한 육종 연구가 이루어져 왔으며, 특히 양식업자들에 의해 1962년에는 큰참김이， 1967년에는 큰방사무늬김이 속성장 계통주로 개발되었다 (Miura, A., P. Fu and J.A. Shin. 1992. lnterspecific cross experiments between Porphyra yezoensis Ueda and P. tene Kjellman (Bangiales, Rhodophyta) by using pigmentation variants. J. Tokyo Univ. Fish., 79, 103-120.). 이 외에도 새로운 품종 개발을 위하여 원형질체 세포융합 연구가 진행되었으나 실용품종으로 육성되지는 못하였다.
방사선 조사를 통한 육종은 방사선 조사에 따른 생물체 염색체의 분해와 재결합과정에서의 오류를 이용하여 염색체의 변이를 주는 기술로서 미생물이나 육상식물의 육종에 널리 사용된 기술이다. 이미 많은 곡류 및 화훼 돌연변이 종이 개발되어 농가에 보급되어 있다.
이에 본 발명자는 김의 배양과 품종 개량에 대해 연구하던 중 김에 방사선 조사를 통하여 산화적 환경에 대한 저항성이 강한 특성, 통상의 김에 비하여 항산화능이 증가된 특성을 갖는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)를 얻고 이러한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법 및 용도를 제공할 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법, 이러한 방법에 의해 분리한 항산화 추출물을 제공하고자 한다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 제공할 수 있다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사한 후 배지에 옮겨 배양하여 생존한 김을 선별하는 단계; 상기의 방사선 조사 후 생존한 김과 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)을 비교하여 방사선 조사 후 생존한 김으로부터 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 것을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 용매에 용해한 용액을 얻는 단계; 상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 포함하는 용액을 가열하여 추출한 다음 용매를 제거하는 단계;를 포함하도록 하여 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 얻은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 방사선을 조사하는 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성이 강하고, 항산화 활성이 우수하여 보통의 김(Porphyra lucasii)에 비해 오염된 환경에서의 배양이 가능하다.
또한 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 항산화 활성이 우수하므로, 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 고부가가치의 항산화 추출물을 얻을 수 있다.
도 1(a)은 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)의 형태학적인 특징을 나타낸 사진이고, 도 1(b)는 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 형태학적인 특징을 나타낸 사진이다.
도 2는 김(Porphyra lucasii)(Wild type 표시)과 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)(mutant 표시)의 과산화수소(H2O2)를 이용한 산화적 스트레스에 대한 저항성을 나타낸 사진이다.
도 3은 김(Porphyra lucasii)(Wild type 표시)과 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)(mutant 표시)의 DPPH를 이용한 항산화능을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 나타낸다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 나타낸다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2배 이상 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2~4배 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 DPPH법에 의한 항산화 활성이 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 35％ 이상 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 DPPH법에 의한 항산화 활성이 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 35~45％ 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 김(Porphyra lucasii)에 조사하는 방사선은 감마선을 사용할 수 있다.
상기에서 김에 조사하는 방사선은 전자선을 사용할 수 있다.
상기에서 김에 조사하는 방사선은 X-선을 사용할 수 있다.
상기에서 김에 조사하는 방사선은 감마선, 전자선, X-선 중에서 선택된 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기에서 방사선은 흡수선량이 10kGy 이내가 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
상기에서 방사선은 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
상기에서 방사선은 흡수선량이 0.1~5kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 방사선 조사 후에 생존한 김이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김을 선별하여 이를 김 500G(Porphyra lucasii 500G)로 명명하고 2010년 11월 9일 한국생물공학연구원 미생물자원센터(KCTC)에 KCTC 11800BP의 수탁번호로 기탁하였다.
본 발명은 김의 방사선 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 방사선 조사 후에 생존한 김이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성이 2배 이상 높거나 또는 항산화 활성이 35％ 이상으로 높은 김을 선별하여 이를 김 500G(Porphyra lucasii 500G)로 명명하고 2010년 11월 9일 한국생물공학연구원 미생물자원센터(KCTC)에 KCTC 11800BP의 수탁번호로 기탁하였다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법을 나타낸다.
본 발명은 김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사한 후 배지에 옮겨 배양하여 생존한 김을 선별하는 단계;
상기의 방사선 조사 후 생존한 김이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 것을 선별하는 단계를 포함하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법을 나타낸다.
상기에서 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2배 이상 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2~4배인 특성을 나타낸다.
상기에서 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 DPPH법에 의한 항산화 활성이 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 35％ 이상 높은 특성을 나타낸다.
상기에서 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 DPPH법에 의한 항산화 활성이 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 35~45％인 특성을 나타낸다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김(Porphyra lucasii)에 조사하는 방사선은 감마선을 사용할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김에 조사하는 방사선은 전자선을 사용할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김에 조사하는 방사선은 X-선을 사용할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김에 조사하는 방사선은 감마선, 전자선, X-선 중에서 선택된 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 방사선은 흡수선량이 10kGy 이내가 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 방사선은 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 방사선은 흡수선량이 0.1~5kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 김을 배양하는 배지는 MGM(Modified Grund Media) 배지를 사용할 수 있다.
상기의 MGM 배지의 조성은 1L의 멸균된 해수, C10H14O6N2Na2·2H2O(Na2EDTA) 3.72g, FeSO4·7H2O 0.28g, Na2HPO4·12H2O 10.74g, NaNO3 42.5g, MnCl2·7H2O 0.019197g, Vitamin B12(Cyanocobalamin) 1mg로 이루어진 것을 사용할 수 있다.
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 김의 배양은 광도 >20μmol photon m-2s-1, 12:12 Light:Dark cycle, 13~18℃의 온도에서 10~20주 동안 실시할 수 있다.
상기에서 김 500G(porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 제조시 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 김의 배양은 광도 20μmol photon m-2s-1, 12:12 Light:Dark cycle, 15℃의 온도에서 15주 동안 실시할 수 있다.
상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 본 발명의 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 방사선 조사 후에 생존한 김이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김을 선별하여 이를 김 500G(Porphyra lucasii 500G)로 명명하고 2010년 11월 9일 한국생물공학연구원 미생물자원센터(KCTC)에 KCTC 11800BP의 수탁번호로 기탁하였다.
상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 본 발명의 방사선을 조사 후 생존한 김(Porphyra lucasii), 즉, 김의 방사선 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 방사선 조사 후에 생존한 김이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성이 2배 이상 높거나 또는 항산화 활성이 35％ 이상으로 높은 김을 선별하여 이를 김 500G(Porphyra lucasii 500G)로 명명하고 2010년 11월 9일 한국생물공학연구원 미생물자원센터(KCTC)에 KCTC 11800BP의 수탁번호로 기탁하였다.
본 발명은 상기에서 언급한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 또는 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 용도를 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 또는 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 항산화 활성이 우수하므로, 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 용도로써 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 물질을 추출하는 방법, 이러한 방법에 의해 분리한 항산화 물질을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 또는 상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 1중량부에 대하여 용매 10~100중량부를 첨가하고 용해하여 용액을 얻는 단계;
상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 포함하는 용액을 가열하여 추출한 다음 용매를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법을 나타낸다.
상기에서 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 부탄올, 에틸아세테이트 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기에서 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 부탄올, 에틸아세테이트 중에서 선택된 2종 이상이 동일한 혼합비로 혼합된 혼합 용매를 사용할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법에 의해 분리된 항산화 물질을 포함한다.
본 발명의 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP), 이의 제조방법 및 용도에 대해 다양한 조건으로 실시한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 산화적 환경에 대한 저항성 및 항산화 활성 중에서 선택된 어느 하나 이상의 특성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP), 이의 제조방법 및 용도를 제공하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예> 방사선 조사에 의한 김 Porphyra lucasii 500G (KCTC 11800BP) 제조
김(Porphyra lucasii)은 공주대학교로부터 분양받아 사용하였다.
김(Porphyra lucasii)의 배양은 MGM(Modified Grund Media) 배지를 사용하였으며, 이때 MGM 배지의 조성은 1L의 멸균된 해수, C10H14O6N2Na2·2H2O(Na2EDTA) 3.72g, FeSO4·7H2O 0.28g, Na2HPO4·12H2O 10.74g, NaNO3 42.5g, MnCl2·7H2O 0.019197g, Vitamin B12(Cyanocobalamin) 1mg로 이루어진 것을 사용하였다.
김(Porphyra lucasii)을 MGM 배지에 넣은 다음 Plant culture dish(100×40mm)에 100mL의 부피로 넣고 광도 20μmol photon m-2s-1, 12:12 Light:Dark cycle, 온도 15℃를 유지하여 12주 동안 배양하였다.
김(Porphyra lucasii)에 방사선의 조사는 MGM 배지에서 배양중인 김에 코발트-60 조사장치(point source, AECL, IR-79, Nordion, Canada)를 이용하여 각각 0kGy, 0.1kGy, 0.2kGy, 0.5kGy, 1kGy, 2kGy, 3kGy, 4kGy, 5kGy의 흡수선량이 되도록 감마선을 조사하였다. 감마선의 선량측정은 알라닌 선량계(alanine dosimeters, Bruker Instruments, Rheinstetten, Germany)를 이용하여 Bruker EMS 104 EPR Analyzer로 분석하였다.
방사선 조사된 각각의 시료는 MGM 배지에 옮겨 상기의 김(Porphyra lucasii)을 MGM 배지에서 배양시 언급한 동일한 조건으로 배양하였으며 현미경을 이용한 cell counting을 통하여 김의 생존율을 분석하였다.
방사선 조사 후 생존한 김은 다시 MGM 배지에서 배양시 언급한 동일한 조건으로 배양하였으며, 포자의 방출은 김의 배양 온도를 20℃로 증가시켜 유도하였으며, 얻어진 포자는 새로운 MGM 배지에서 15℃로 배양하였다.
방사선 조사 후 생존한 김(Porphyra lucasii)을 MGM 배지에 배양하여 얻은 김 중에서 방사선을 조사하기 전의 김(Porphyra lucasii) 보다 높은 선량의 감마선에서 성장이 가능하며 방사선을 조사하기 전의 김(Porphyra lucasii) 김 보다 산화적 스트레스에 내성이 강한 김을 선별하여 김(Porphyra lucasii) 500G로 명명하였으며, 2010년 11월 9일 한국생물공학연구원 미생물자원센터(KCTC)에 KCTC 11800BP의 기탁번호로 기탁하였다.
도 1(a)에서 방사선을 조사하기 전의 김(Porphyra lucasii)과 본 발명에 의해 제조한 방사선을 조사한 후 생존한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)(도 1(b) 참조)은 현미경을 통한 관찰로부터 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)과 서로 다른 세포 모양과 색상을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 1> 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 산화적 손상에 대한 저항성 평가
과산화수소(Hydrogen peroxide, H2O2)를 세포에 처리하는 실험방법은 널리 사용되는 산화성 손상모델로서 여러 세포주에서 용량 의존적 세포사가 발생한다.
H2O2에 의한 김의 산화적 손상에 대한 저항성 평가를 측정하였다.
상기 실시예에서 얻은 감마선을 조사한 후 생존한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)과 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)을 24공 평판배양기에 각 웰당 0.1g씩 분주하고 H2O2의 농도를 0mM, 0.0625mM, 0.125mM, 0.25mM, 및 0.5mM이 되도록 희석하여 각각 5mL씩 첨가하여 7일간 배양한 후 세포사의 여부를 측정하고 그 결과를 도 2에 나타내었다.
도 2에서처럼 H2O2 용량 의존적 처리에 의한 산화적 손상에 대한 저항성은 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)이 H2O2 0.5mM 이상에서 모두 세포사하는 것을 나타낸 반면, 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 경우 H2O2 1mM까지 생존하는 것으로, 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 산화적 손상에 대한 저항성이 김(Porphyra lucasii)의 산화적 손상에 대한 저항성 보다 약 2배 높은 것으로 나타났다.
이러한 결과로부터 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 손상에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있었다.
<시험예 2> 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 항산화 효과 측정
DPPH법은 DPPH(2,2-Di(4-tert-octylphenyl)-1-picrylhydrazyl free radical)라는 유리기를 사용하여 환원력에 의한 항산화 활성을 측정한다. 즉, 피검물질에 의해 DPPH가 환원되어 흡광도가 감소하는 정도를 공시험액의 흡광도와 비교하여 파장 560nm에서 자유라디칼 소거율을 측정함으로서 항산화 활성을 측정하는 방법이다.
상기 실시예에서 얻은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)과 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)에 대한 항산화 효과를 DPPH법을 이용하여 측정하였다. 이때 사용한 시약으로는 DPPH(Aldrich, Chem. Co., MW=618.76) 0.1mM 용액으로서 61.88mg을 메탄올에 용해하여 100mL로 하여 평가하였다.
김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)과 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)에 대한 항산화 효과 실험방법은 96-공 평판배양기에 0.1mM DPPH 용액 0.15ml에 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 추출 시료용액 0.15ml 및 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)의 추출 시료용액 0.15ml를 각각 첨가하여 교반하고 25℃에서 10분간 반응시킨 후 560nm에서 흡광도(St)를 측정하였다. 공시험은 시료용액 대신에 증류수를 사용한 것을 상기와 똑같이 조작하여 흡광도(Bt)를 측정하고, 시료용액의 블랭크(Blank)는 0.1mM DPPH 용액 대신에 메탄올을 사용해 똑같이 조작하여 흡광도(Bo)를 측정하였다. DPPH 억제율은 하기 수학식 1에 의하여 산출하였으며, 결과는 도 3에 나타내었다.
DPPH 억제율(％) = [1-(St-So)/(Bt-Bo)] × 100...<수학식 1>
St : 시료용액의 자유라디칼 소거 후의 560㎚에서의 흡광도
Bt : 공시험용액의 자유라디칼 소거 후의 560㎚에서의 흡광도
So : 시료용액의 자유라디칼 무첨가시 반응 전의 560㎚에서의 흡광도
Bo : 공시험용액의 자유라디칼 무첨가시 반응 전의 560㎚에서의 흡광도
상기에서 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 추출 시료용액은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 1kg을 에탄올 10kg에 첨가하고 혼합하여 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)를 포함하는 용액을 50℃의 온도에서 4시간 동안 추출하고 감압농축하여 용매를 제거하여 얻은 것을 사용하였다.
상기에서 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)의 추출 시료용액은 상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 추출 시료용액을 얻는 방법과 동일한 방법을 이용하여 얻은 것을 사용하였다.
상기의 DPPH법을 이용한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)과 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)의 항산화 효과를 나타낸 도 3의 결과 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)는 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii) 보다 약 35％ 이상 항산화능이 높은 것으로 나타났다.
상기의 도 3의 결과로부터 본 발명의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)는 방사선을 조사하지 않은 보통의 김(Porphyra lucasii)에 비해 항산화 특성이 우수함을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예 및 시험예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 얻은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)은 방사선을 조사하는 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 산화적 환경에 대한 저항성이 강하고, 항산화 활성이 우수할 뿐만 아니라, 이러한 항산화 활성이 우수한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 고부가가치의 항산화 추출물을 제공할 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.
한국생명공학연구원 KCTC11800BP 20101109

Claims (15)

  1. 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사하여 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2배 이상 높은 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP).
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    방사선은 감마선, 전자선, X-선 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP).
  5. 제1항에 있어서,
    방사선은 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP).
  6. 김(Porphyra lucasii)에 방사선을 조사한 후 배지에 옮겨 배양하여 생존한 김을 선별하는 단계;
    상기의 방사선 조사 후 생존한 김과 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)을 비교하여 방사선 조사 후 생존한 김으로부터 과산화수소(H2O2)의 산화적 환경에 대한 저항성이 방사선을 조사하지 않은 김(Porphyra lucasii)에 비해 2배 이상 높은 것을 선별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    방사선은 감마선, 전자선, X-선 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법.
  10. 제6항에 있어서,
    방사선은 흡수선량이 0.1~10kGy이 되도록 김(Porphyra lucasii )에 방사선을 조사하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법.
  11. 제6항에 있어서,
    배지는 1L의 멸균된 해수, C10H14O6N2Na2·2H2O(Na2EDTA) 3.72g, FeSO4·7H2O 0.28g, Na2HPO4·12H2O 10.74g, NaNO3 42.5g, MnCl2·7H2O 0.019197g, Vitamin B12(Cyanocobalamin) 1mg로 이루어진 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법.
  12. 제6항에 있어서,
    배양은 광도 >20 μmol photon m-2s-1, 12:12 Light:Dark cycle, 13~18℃의 온도에서 10~20주 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)의 제조방법.
  13. 청구항 제1항의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 또는 청구항 제6항의 방법에 의해 제조한 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP) 1중량부에 대하여 정제수, 메탄올, 에탄올, 부탄올, 에틸아세테이트 중에서 선택된 어느 하나이거나 또는 2종 이상이 혼합된 용매 10~100중량부에 첨가하고 용해하여 용액을 얻는 단계;
    상기의 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)을 포함하는 용액을 가열하여 추출한 다음 용매를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 김 500G(Porphyra lucasii 500G)(KCTC 11800BP)로부터 항산화 추출물을 분리하는 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
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