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해조류 발효에 의한 저분자 해조올리고당과 GABA를 다량 함유한 기능성 천연소재 제조기술Preparation method of GABA by fermentation of seaweed

분야식품&농업
거래유형특허지원
업체-

기술개요

평균 수명이 늘어남에 따라 암, 치매, 고혈압, 당뇨병 등과 같은 질병이 급격히 늘어나고 있으며, 이에 식품․의약품 업계에서는 이와 같은 고령화 사회 및 식습관에 기인하는 성인병의 예방과 치료를 위한 기능성 소재 개발을 위한 연구를 활발히 추진하고 있다. 특히, 웰빙시대를 맞아 건강에 좋은 식품의 선호도가 증가되고 있으며, 이에 편승하여 새로운 식품들이 개발되고 있고 시장 규모도 급격히 증가하고 있다. 최근 해조류의 기능성 약리효과가 규명됨으로써 해조 다당류의 기능성에 대한 연구가 활발히 진행 중이며 일본 동경대학, 미국 오레곤 주립대 등에서 갈조류의 약리효과를 규명하기 위하여 알긴산과 포르피란을 분리하여 항암, 항콜레스테롤, 항당뇨 및 면역조절기능에 관한 연구를, 이태리의 POLYtech 연구소에서 히알론산의 항암, 항콜레스테롤 효과, 약물전달매체로서의 역할에 대한 연구를 수행하고 있다. 전 세계적으로 보았을 때, 해당기술 분야에서 해조류 분해효소를 생산하는 미생물 분리법과 분해효소의 발효조건은 개발되어있으나, 효소에 의한 올리고당의 대량생산은 문제가 있어 이를 해결하기 위해 고 활성의 효소를 대량생산하기 위한 해양미생물 분리 연구가 진행 중이다. 한편 감마아미노부트르산 (γ-Aminobutyric acid, GABA)는 단백질에서는 발견이 되지 않는 비단백질성 아미노산으로 뇌나 척추에 존재하는 신경전달물질로 혈류를 개선하며 뇌의 산소공급을 증가시켜 뇌의 대사촉진 및 뇌 기억을 증진시키는 뇌의 영양제로 알려져 있다. GABA는 glutamatic acid decarboxylase에 의한 글루탐산 (L-glutamic acid, glutamate)의 탈탄산 반응에 의해 생성되며, pyridoxal-5'-phosphate-phosphate dependent 경로로 합성되는 것으로 알려져 있다. 글루탐산이 신경을 활성화시키는 것과는 달리 GABA는 신경활성을 억제하는 것으로 알려져 있다. GABA는 뇌기능 촉진, 정신안정, 혈압저하, 이뇨 작용, 간기능 개선, 비만방지, 알콜대사 촉진, 숙취 해소작용 등 매우 다양한 생리기능을 갖고 있는 것으로 알려져 있으며, 미국과 일본 등지에서는 의약품으로 등록되어 뇌졸중 또는 뇌동맥 후유증에 의한 두통, 이명, 의욕저하 등의 치료에 사용되고 있다. 식품소재로서 GABA는 1980년대 중반부터 이용되기 시작하였으며, 2001년경부터 본격적으로 시장을 형성하기 시작한 기능성 물질이다. 해조류를 대상으로 한 GABA관련 발효기술은 전무하며 현미의 발아공정기술 및 유산균을 매개로한 MSG 발효를 이용한 GABA전환기술이 연구되고 있다. 국내에서GABA는 그 동안 추출 공정이 까다롭고 고순도의 GABA를 생산하는 기술이 부족하여 고가의 일본 제품을 수입함으로써 원가 부담이 커서 널리 사용되지 못하였다. 그러나 최근 국내에서도 GABA 추출 및 제품생산이 이루어지면서 “GABA 발아현미"를 중심으로 시장규모가 확대 되고 있는데, 한국식품공업협회 및 관련 업계에 의하면, 우리나라의 발아현미 시장규모는 2003년 약 50억원 정도인 것으로 파악되고 있다. 그러나 이중에서 GABA 성분을 의도적으로 증대․함유시킨 제품은 거의 없으며, 국내 도입단계에 있는 GABA는 발아현미, 음료, 우유, 라면, 김치등의 다양한 식품에 적용되기 시작하였고, 이를 생산 및 활용하는 업체들이 증가되면서, 국내 GABA 관련 시장규모는 앞으로 크게 확대될 가능성이 있는 것으로 생각된다.

기술특징

다량의 GABA와 해조류 유래의 기능성 올리고당을 함유하고 맛과 향이 탁월한 해조류 추출발효액과 추출발효분말, 및 이를 포함 하여 면역력강화, 비만방지, 숙취해소, 혈압강하, 혈류촉진 및 뇌세포 대사 촉진에 유용한 건강기능식품이다. 본 개발 기술로 구현되는 제품은 해조류로부터 발효공법을 통하여 기능성 해조 해조올리고당(Fucose 등)과 다량의 천연 식이섬유와 해조 미네랄을 함유함으로서 웰빙시대 소비수요를 충족시킴으로써 고부가가치를 실현 할 수 있다. 또한 현재 전 세계적으로 상용중인 GABA소재의 경우 일본, 중국을 비롯한 대부분의 GABA공급업체의 주요 원료로써 첨가되는 MSG를 배제하고 해조류에 함유된 천연 글루타민산을 GABA의 전구물질로 100% 이용함으로써 천연원료 유래의 고농도 GABA 소재를 세계최초로 생산하는 공정을 개발하였는데, 발효에 이용되는 미생물 또한 전통의 해양 염장식품인 젓갈류에서 자체 분리하여 국제 특허를 출원함으로써 배타적인 기술 경쟁력을 확보하였다. 또한 자체 분리한 해조류 분해균과 효모 등에 의한 혼합발효 공정을 통하여 원재료에 대한 추출수율을 향상시킬 뿐 아니라 정미성을 현저히 개선시킴으로써 적용성의 확대와 기호성의 개선으로 경제성 또한 실현하였다. 혼합발효공정과 액상 및 고상(반고상)발효에 의한 신공정 개발을 통하여 투입되는 해조류 전량에 대한 발효산물을 수득함으로써 가격 경쟁력을 확보하였으며, 발효공정과 분리공정에 의하여 해조 비린내의 제거등 기호성을 개선시키고, 식감과 식품에의 적용 시 가공적성에 결정적인 영향력을 미치는 물성을 개량함으로써 일반 식품에의 적용성 확대를 실현하였다. 그 결과 기능성 음료 (다이어트, 숙취해소, 혈행개선 등)와 간 기능 보호효능이 뛰어난 기능성 해조 발효주의 상용화 및 다이어트용 기능성 해조발효면(칼국수, 라면 등)과 해조 발효스낵, 쿠키, 천연조미료 등의 핵심소재 군으로써, 그리고 「개별인정형」 건강기능식품(소재)으로 자리매김이 가능하리라 판단된다.

문의처

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회사명	한국보건산업진흥원	담당자	김대현
전화번호	043-713-8840	팩스번호	043-713-8908
이메일	technomart@khidi.or.kr

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