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성별 특이적 소 혈청의 제조방법

분야식품&농업
거래유형국내기술이전 해외기술이전 투자유치 특허지원
업체-

기술개요

․지난해 광우병 관련 미국산 소에 대한 포괄적인 수입금지조치가 내려지면서 동물세포 배양에 주원료로 사용되고 있는 우태혈청(Fetal Bovine Serum; FBS)도 국내 반입이 금지되었다. 이에 따라 우태혈청의 물량을 미리 확보해놓지 못한 대부분의 국내 생명과학분야 실험실에서는 실험중단 위기에 처해 있는 실정이다. ․혈청은 여러 물질이 혼합된 복합 산물이며 세포 배양실에서 기본 배양 배지에 첨가제로 사용된다. 세포배양에 있어서 성장인자, 호르몬 그리고 세포를 자극하는 성분 등을 포함하고 있으며, 동물의 종류에 따라 다양하게 사용되고 있으나 일반적으로 우태혈청을 가장 많이 이용하고 있다. 우태혈청은 임신기간 중에 송아지의 탯줄혈액으로부터 분리되는 혈청으로, 특히 바이오기술 관련 실험의 기초적 단계에 속하는 동물세포 배양 뿐만 아니라 최근 몇년 동안 전 세계적으로 기술속도가 점점 더 빨라지고 있는 백신, 단백질의약품 등 개발에 사용되는 원료물질이다. ․혈청의 종류는 우태혈청(fetal bovine serum; FBS)과 우아혈청(bovine calf serum; BCS) 두 가지가 일반적으로 세포배양에 많이 사용되며, 우아혈청은 대개 16개월 된 송아지에서 혈청을 채취한 것으로 우태혈청과 비교해 볼 때, 항체와 호르몬의 양에 차이가 난다. 우태혈청의 총 단백량은 3.6mg인데 반하여 우아혈청은 6.5mg으로서 우태혈청 단백량의 2배에 달한다. 우아혈청의 항체 양도 우태혈청의 대략 100배 정도 많이 함유되어 있다. ․우태혈청을 더 보편적으로 사용하고 있으며, 거의 모든 세포주가 우태혈청에서 자란다. 반대로 우아혈청은 우태혈청을 필요로 하지 않는 몇몇 세포주의 배양 시 우태혈청을 대신하여 사용할 수 있다. 어떤 경우에는 우태혈청보다 우아혈청에서 세포성장이 훨씬 잘 되는 경우도 있고 가격 면에서도 우아혈청이 더 경제적이다. ․그 외, 사람 혈청과 말 혈청이 사용되기도 하는데, 사람 혈청은 몇몇 인체세포주 배양에 사용되고 경우에 따라서는 우아혈청보다 말 혈청을 선호하는데, 폐쇄된 무리에서 말의 혈청을 얻을 수 있어서 혈청을 채취할 때마다 그 내용물이 일정하기 때문이다. 또한 말 혈청에는 폴리아민 산화효소(polyamine oxidase)의 농도가 낮아, 몇몇 세포에 대해서는 세포증식을 촉진하는 폴리아민이 대사되지 않고 남아 있을 가능성이 많다. ․국내 한우 도체두수는 2008년에 769,432두로 전년도 비해 12.5% 증가되었고, 성별로는 암소 34.3%로 전년대비 3.2% 증가, 수소는 전년(41.1%) 대비 1.2% 증가, 거세는 전년(27.8%) 대비 4.4% 감소하였다. 결론적으로 한우 도체는 매년 계속 증가하고 있는 추세이다. ․우태혈청의 국내시장은 70억원대이며, 전 세계 시장크기는 2억5천만달러에 이른다. 이 중 미국산이 85%를 차지하고 호주와 뉴질랜드산이 15%를 이룬다. 국내의 생산판매는 전무하며 수입금지 조치가 내려지면 대처할 수 있는 상황이 현재로서는 매우 미흡한 상황이다. 본 기술의 목적은 세포의 성장 및 기능에 관여하는 단백질, 호르몬, 각종 영양소 등을 제공하여 체외배양 실험에 있어서 첨가제로 사용하는 혈청을 도체 후 폐기되는 성체우의 혈액에서 암소, 수소, 거세수소와 같이 개체별로 혈청을 분리하고 정제하여 성별 특이적 소 혈청을 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.

기술특징

․본 신청기술은 도체폐기 되는 소로부터 혈액을 준비하는 단계; 준비된 혈액을 1차 원심분리하는 단계; 원심분리 후 정치하는 단계; 상등액을 회수하여 급속 동결하는 단계; 실온에서 녹인 후 2차 원심분리하는 단계; 상등액을 비활성화하는 단계; 및 필터하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 성별 특이적 소 혈청의 제조방법에 관한 것이다. ․본 기술에 따른 제조방법에 의해 얻어진 성별 특이적 소 혈청은 종래 사용해 오던 우태혈청(FBS)을 이용한 스테로이드 호르몬 연구의 문제점, 즉, 우태혈청은 자체 내에 스테로이드 호르몬을 함유하고 있지만, 그 함유량을 특정할 수 없어 다른 스테로이드 호르몬을 투여 시 이에 따른 효과를 검토하기 곤란한 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 소 혈청은 스테로이드 호르몬 함량이 명확하게 결정되므로, 다른 스테로이드 호르몬을 포함한 스테로이드 호르몬에 의한 영향을 효과적으로 검토할 수 있다. ․본 신청기술은 도체 폐기되는 소 혈액을 개체별로 회수한 후 혈청을 분리하여 고품질의 혈청 생산으로 인한 수익증대, 도체폐기물의 환경 부담비 절감, 환경호르몬을 줄일 수 있는 친환경산업의 활성화에 기여할 수 있다. 특히, 소 혈청은 성별 특이적으로 스테로이드 호르몬의 함량이 차이가 있고, 세포 증식, 분화 효율에서 차이가 있으며, 성별 특이적 소 혈청은 종래의 시판되는 소태아혈청보다 우수한 세포 증식, 분화 효율을 나타냈다. 따라서, 세포배양용 배지의 영양분으로서 혈청 국산화가 가능하여 고가이면서 전량 수입에 의존하는 소태아혈청을 대체할 수 있어 해외 가축 전염병 발생으로 인한 국내 생명과학 분야에의 타격을 줄일 수 있다. ․또한, 소 혈청에는 성별 특이적으로 과발현되는 지방산이 근육줄기세포에서 지방세포로의 분화를 촉진함을 입증한바 상기 지방산을 비만 또는 비만 관련 질환의 진단 마커로 사용하거나, 상기 지방산 합성 억제제를 사용하여 비만 또는 비만 관련 질환의 예방 또는 치료제로 사용할 수 있다. 또한 상기 지방산은 근육줄기세포에서 지방세포로의 분화 유도를 촉진하여 마블링 생산에 기여함으로써 육질을 개선하므로 고품질의 축산물을 생산하는데 유용하게 사용할 수 있다. 예컨대, 상기 지방산을 사료에 부가함으로써 가축의 육질 개선을 달성할 수 있다. ․신청기술은 도체 폐기되는 소의 혈액을 이용한다는 점에서 경제적이며, 소의 성별에 따라 세포 증식, 지방세포로의 분화 등에 미치는 영향이 다름을 입증하였고, 성별 특이적 소 혈청이 소태아혈청에 비해 보다 효과적임을 확인함으로써 세포배양용 배지의 영양분으로서 혈청의 국산화가 가능하다는 점에서 독창적 기술이다.

문의처

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