Abstract ... 1 요약문(Summary) ... 2 Ⅰ. 제목(Title) ... 2 Ⅱ. 연구개발의 목적 및 필요성(Objectives and backgrounds) ... 2 Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위(Contents and scope of research) ... 3 Ⅳ. 연구개발결과(Results(Korean)) ... 4 Ⅴ. 연구개발의 활용계획(Schedule for utilization of research results) ... 5 Summary(영문(English)) ... 6 Ⅰ. Title(English) ... 6 Ⅱ. Objectives and backgrounds(English) ... 6 Ⅲ. Contents and scope of research(English) ... 7 Ⅳ. Results(English) ... 8 Ⅴ. Schedule for utilization of research results(English) ... 9 Contents(영문(English)) ... 11 목차(Contents) ... 17 제1장 연구개발과제의 개요(Outline of research project) ... 22 제1절 연구개발의 목적 및 목표(Research Objectives and Aims) ... 22 1. 연구목적(Objectives) ... 22 2. 연구목표(Aims) ... 22 제2절 연구개발의 필요성(Backgrounds for research) ... 23 1. 국내외 관련분야의 환경변화(Changes in internal and international surroundings) ... 23 가. 프롤로그(Prologue) ... 23 나. 건강기능식품 및 의약품 자원으로서의 천연물(생약)의 장·단점(Strong and weak points of natural products as nutraceutics and pharmaceutics) ... 23 다. 천연물(생약)을 기반으로하는 식의약품의 국내·외 개발 동향(Domestic and international trends in natural products-based nutraceutics and pharmaceutics) ... 25 라. 본 연구가 추구하고자 하는 방법(Our methodological approach) ... 25 2. 해당 과제의 과학기술, 사회경제적 중요성(Scientific, technological, social, and economical importance of developing technology) ... 26 가. 기술적 측면(Technological aspects) ... 26 나. 경제·산업적 측면(Economical and industrial aspects) ... 27 다. 사회·문화적 측면(Social and cultural aspects) ... 28 제3절 연구내용 및 범위(Contents and scopes of research) ... 29 제2장 국내외 기술개발 현황(Domestic and international trends in related technology) ... 30 제1절 국내·외 타연구기관의 연구개발 실적(Results of other internal and international researches) ... 30 1. 연구사례의 조사(Examples of research) ... 30 가. 외국의 경우(International research) ... 30 나. 국내의 경우(Domestic research) ... 30 다. 조사연구개발사례에 대한 평가(Evaluation for the research examples) ... 30 2. 세부기술사항의 검토분석(Investigation and analysis of detailed technology items) ... 31 가. 국내·외 기술수준 비교표(Comparison of domestic and international levels) ... 31 나. 공정단위별 주요 기술사항 및 그 기술수준의 분석평가(Important process technology and analysis of its level) ... 31 1) 외국의 경우(Case of foreign country) ... 31 2) 국내의 경우(Case of Korea) ... 31 3) 개발되었거나 개발중인 새로운 기술(Developed or developing new technology) ... 31 다. 기존 공정방법, 기술의 사례에 대한 평가분석(Evaluation on present process and technologies) ... 31 1) 기술적인 평가(Technical evaluation) : 적용의 난이성, 기술수준 등(adaptability and technical level) ... 31 2) 경제적인 평가(Economical evaluation) : 제조원가, 투자규모 등(prime cost and investment size) ... 31 3) 산업기술에 미치는 파급효과 분석(Analysis of the spreading effects on industrial technology) ... 31 라. 주요 관련기술의 검토(Examination on the important related technologies) ... 32 제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Contents and results of research) ... 33 제1절 추진전략 및 방법(Strategy and method) ... 33 1. 기본적 연구개발 전략(Basic strategy for research and development) ... 33 2. 구체적 연구개발 방법(Method for research and development) ... 33 가. 생약의 선발 및 가공처리방법 개발(Selection of crude drugs and development of processing technique) ... 33 나. 생약의 전처리 방법에 따른 성분 및 활성 변화 검정(Changes in chemical composition and biological activity by different processing techniques) ... 34 다. 가공 처리에 의해 생성되는 활성 성분의 분리 및 동정(Isolation and identification of compounds changed by processing) ... 36 라. QC법의 개발 및 산업화 추진(Establishment of QC method and industrialization strategy) ... 36 3. 사업의 추진체계(System for project promotion) ... 36 가. 연구개발추진전략(Strategy for research and development promotion) ... 36 나. 연구개발추진체계(Systems for research and development promotion) ... 37 제2절 연구수행 내용(Contents of research) ... 38 1. 50종의 빈용생약에 대하여 물리, 화학적 처리 기법 정립(Establishment of processing technique on 50 commonly used crude drugs) ... 38 가. 시료의 조제(Sample preparation) ... 38 1) 시료의 확보(Sample collection) ... 38 2) 시료의 조제(Sample treatment) ... 38 나. 물리적 처리(Physical processing) ... 38 1) Extrusion ... 38 2) Microwave ... 38 다. 가열처리(Thermal treatment) ... 38 1) Autoclave에 의한 가열(Autoclaving) ... 38 2) 볶음 처리(Roasting) ... 38 라. 생물학적 처리(Biological processing) ... 39 1) 수추출물에 대한 처리(Processing on water extract) ... 39 2) 에탄올 추출물에 대한 처리(Processing on ethanol extract) ... 39 마. 화학적 처리(Chemical processing) ... 39 1) 무기물 촉매를 이용한 처리(Treatment by inorganic catalyst) ... 39 2. 식품미생물의 분리, 배양(Isolation and fermentation of food microorganism) ... 39 가. 식품으로 사용가능한 미생물 선발(Selection of edible microorganism) ... 39 1) 균의 수집 및 분리(Collection and isolation of fungi) ... 39 2) 균분리 및 보관용 배지(Media for isolation and storage) ... 40 3) 균선발 및 효소생산용 배지(Media for selection and enzyme production) ... 40 4) Glucosidase 활성 측정(Estimation of glucosidase activity) ... 40 3. 성분 및 활성 변화 모니터링(Monitoring of chemical composition and biological activity changes) ... 42 가. 성분 변화 모니터링(Monitoring of chemical composition change) ... 42 1) 사용기기(Instruments) ... 42 2) 분석조건(Analytical conditions) ... 42 3) 시료조제(Sample preparation) ... 42 나. 활성 검정(Bioassay) ... 42 1) 항산화 활성(Antioxidant activity) ... 42 2) 항혈전 활성(Anti-coagulating activity) ... 42 3) 항고혈압 활성 측정(Anti-hypertensive activity) ... 43 4) 면역증가 활성 측정(Immune-stimulating activity) ... 44 5) 항암활성 측정(Anticancer activity) ... 45 6) 항치매 활성 측정(Anti-dementia activity) ... 45 4. 후보생약의 선발(Selection of crude drugs) ... 46 가. 성분 및 활성의 변화가 dramatic한 생약 선발(Selection of crude drugs whose chemical composition and biological activity were dramatically changed) ... 46 5. 변화된 화합물의 분리 및 구조동정(Isolation and structure determination of changed compounds) ... 47 가. 증가된 화합물의 분리(Isolation of changed compounds) ... 47 1) 감초로부터 증가성분 분리(Isolation from Glycyrrizae Radix) ... 47 2) 목단피로부터 증가성분분리(Isolation from Moutan Cortex) ... 47 3) 천문동으로부터 증가성분분리(Isolation from Asparagi Radix) ... 49 4) 대추에서 증가한 화합물의 분리(Isolation from Zyziphus Fructus) ... 51 5) 결명자에서 증가한 화합물 분리(Isolation from Cassiae Semen) ... 52 6) 인진호에서 증가한 화합물 분리(Isolation from Artemsiae Messer-shmidtiana Herba) ... 54 나. 증가된 화합물의 구조동정(Structure determination of changed compounds) ... 56 1) 감초로부터 증가성분의 동정(Structure of changed compound from Glycyrrizae Radix) ... 56 2) 목단피로부터 증가성분의 동정(Structure of changed compound from Moutan Cortex) ... 56 3) 가열처리 오가피의 성분변화(Changes in chemical composition in heat-treated Acanthopanacis Cortex) ... 59 4) 가열처리한 대추와 천문동에서 증가한 화합물의 동정(Structure of changed compounds from Asparagi Radix and Zyziphus Fructus) ... 60 5) 효소처리 결명자의 증가성분 동정(Structure of changed compound from Cassiae Semen) ... 62 6) 가열처리 인진호의 증가성분 동정(Structure of changed compound from Artemsiae Messer-shmidtiana Herba) ... 63 6. 변화된 화합물의 활성검정(Biological activity of changed compounds) ... 66 가. 증가된 화합물의 새로운 용도 발견을 위한 활성 측정(Unknown biological activity of changed compound) ... 66 제3절 연구수행 결과(Research results) ... 67 1. 50종의 빈용생약에 대하여 물리, 화학적 기법 정립(Establishment of processing technique for 50 commonly used crude drugs) ... 67 가. 시료의 조제(Sample preparation) ... 67 나. 물리적 기법의 정립(Physical processing) ... 67 1) Extrusion에 의한 성분 변화(Changes in chemical composition by extrusion) ... 67 2) Microwave에 의한 성분 변화(Changes in chemical composition by microwave) ... 72 다. 가열 처리(Thermal processing) ... 72 1) Autoclave 처리(Autoclaving) ... 72 2) 볶음 처리(Roasing) ... 72 라. 생물학적 처리(식품미생물 유래 조효소액 처리)(Biological processing) ... 80 마. 광물촉매를 이용한 화학적 처리(Chemical processing by mineral inorganic catalyst) ... 80 2. 성분 변화 모니터링(요약)(Monitoring of chemical composition change(Summary)) ... 80 3. 식품미생물의 분리, 배양(Isolation and fermentation of food microorganism) ... 86 가. 균주의 선발(Selection of strain) ... 86 1) ο-Nitrophenyl-β-D-glucopyranoside(ONPG)법에 의한 선발(Selection by ο-Nitrophenyl-β-D-glucopyranoside(ONPG)) ... 86 2) 4-Methylumbelliferyl-β-D-glycoside(MUG)법에 의한 선발(Selection by 4-Methylumbelliferyl-β-D-glycoside(MUG)) ... 86 3) TLC법에 의한 선발(Selection by TLC) ... 86 나. 효소생산의 조건(Optimal condition of enzyme production) ... 86 1) β-glucosidase 생산에 미치는 배양시간의 영향(Effect of culture time on β-glucosidase production) ... 86 2) β-glucosidase 생산에 미치는 배양조건(Effect of culture condition on β-glucosidase) ... 87 4. 활성 변화 모니터링(Monitoring of biological activity change) ... 89 가. 항산화 활성(Antioxidant activity) ... 89 나. 항치매 활성(Anti-dementia activity) ... 104 다. 항혈전 활성(Anti-coagulating activity) ... 104 라. 항고혈압 활성(Anti-hypertensive activity) ... 112 마. 면역 증가활성(Immune-stimulating activity) ... 128 1) 각종 한방재료 추출물의 IFN-γ 분비유도 활성(Activity on the induction of IFN-γ secretion) ... 128 2) 길경 물추출물의 효소처리에 의한 면역조절활성의 상승(Enhancement of immune-stimulating activity by enzyme treated Platycodi Radix) ... 133 바. 항암활성(Anticancer activity) ... 135 5. 활성변화 모니터링(요약)(Monitoring of biological activity change(summary)) ... 138 6. 변화된 성분의 추출, 정제 및 구조동정(Isolation and structure determination of changed compounds) ... 139 가. 감초 중 효소처리에 의해 증가된 화합물의 분리 및 동정(Compound from Glycyrrizae Radix) ... 139 1) 화합물의 분리(Isolation) ... 139 2) 화합물의 구조동정(Identification) ... 139 3) 감초 중 조효소처리 조건에 따른 liquiritigenin 함량변화(Changes in liquiritigenin contents according to fermentation condition) ... 141 가) Liquiritigenin의 정량(Quantification of liquiritigenin) ... 141 나) 효소반응 조건에 따른 liquiritigenin의 생성량 변화(Changes in liquiritigenin contents according to reaction condition) ... 141 다) 처리 후 항산화 활성의 변화(Changes in antioxidant activity after processing) ... 141 나. 목단피 중 가열처리에 의해 증가된 화합물의 분리 및 동정(Compound from Moutan Cortex) ... 143 1) 화합물의 분리(Isolation) ... 143 2) 화합물의 구조동정(Identification) ... 143 3) 목단피 중 가열처리 조건에 따른 paeonol 함량 변화(Change in paeonol contents according to heat processing condition) ... 145 가) Paeonol의 정량(Quantification of paeonol) ... 145 나) 가열 조건에 따른 paeonol의 생성량 변화(Change in paeonol contents according to roasting condition) ... 145 다) 처리 후 항산화 활성의 변화(Changes in antioxidant activity after processing) ... 145 다. 가공처리에 따른 오가피 중 화합물의 변화(Changes in chemical composition in heat-treated Acanthopanacis Cortex) ... 147 1) 가열 및 extrusion에 따른 오가피 중 phenolic acid의 함량 변화(Change in phenolic acid contents by heat treatment) ... 147 라. 가열처리에 따른 천문동과 대추 중 증가된 화합물 분석(Compounds Asparagi Radix and Zyziphus Fructus) ... 151 1) 추출 및 분리(Isolation) ... 151 2) 구조동정(Identification) ... 151 3) 최적 가열처리 조건의 확립(Optimal thermal treatment condition) ... 153 마. 효소처리에 의해 결명자 중 증가된 화합물 분석(Compound from Cassiae Semen) ... 155 1) 추출 및 분리(Isolation) ... 155 2) 구조동정(Identification) ... 155 3) 최적 효소처리 조건의 확립(Optimal enzyme treatment condition) ... 157 바. 볶음처리에 의해 인진호 중 증가된 화합물 분석(Compound from Artemsiae Messer-shmidtiana Herba) ... 158 1) 추출 및 분리(Isolation) ... 158 2) 구조동정(Identification) ... 160 3) 최적 가열처리 조건의 확립(Optimal thermal treatment condition) ... 162 사. 효소처리에 의해 길경 중 증가된 화합물 분석(Chemical analysis of enzyme treated Platycodi Radix) ... 164 1) 추출 및 분리(Partial purification) ... 164 2) 이화학적 성상 검토(Physiochemical characteristics) ... 164 7. 가공처리에 의해 함량이 증가한 liquritigenin과 paeonol의 항비만효과 검토(Anti-diabetic／anti-obesity activity of liquritigenin and paeonol) ... 167 8. 결과의 요약 및 고찰(Summarization of results and discussion) ... 167 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도(Degree of achievement and contribution on the related fields) ... 170 제1절 연차별 연구목표 및 결과(Annual goal and results) ... 170 제2절 평가의 착안점 및 척도(Points and scale of evaluation) ... 171 1. 연구개발 종료시 최종평가의 착안점 및 척도(Points and scale of evaluation at the finish point) ... 171 2. 연차별평가의 착안점 및 척도(Points and scale of evaluation at annual assesment) ... 171 제3절 사업목표의 달성도 및 자체평가(Degree of achievement and self-evaluation) ... 172 1. 사업목표의 달성도(Degree of achievement) ... 172 2. 평가의 착안점에 따른 목표달성도 자체평가(Self-evaluation on the degree of achievement) ... 174 제5장 연구개발결과의 활용계획(Schedule for the application of research results) ... 174 제1절 활용방안(Application field) ... 174 1. 의약분야(Application on medicinal field) ... 174 2. 농업분야(Application on agriculture field) ... 174 3. 식품분야(Application on food field) ... 174 4. 관련학문분야(Application on related sciences) ... 174 5. 대구시 BT정책 분야(Application on BT policy of Daegu City) ... 174 제2절 활용계획(Application plan) ... 175 1. 특허, 논문, 학회발표에의 활용(Application to patent, articles, and presentation at academic meeting) ... 175 2. 산업화 및 후속연구계획(Plan for industrialization and subsequent research) ... 175 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보(Informations from abroad) ... 176 제7장 참고문헌(References) ... 177