발간등록번호 대사공학을통한심혈관건강증진고기능발효오일생산기술개발에관한연구 Development of technology for production of value-added microbial oil controlling cardiov

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1 발간등록번호 대사공학을통한심혈관건강증진고기능발효오일생산기술개발에관한연구 Development of technology for production of value-added microbial oil controlling cardiovascular disorders by metabolic engineering 한국생명공학연구원 농림축산식품부

2 제출문 농림축산식품부장관귀하 이보고서를 대사공학을통한심혈관건강증진고기능발효오일생산기술개발에관 한연구 과제의보고서로제출합니다 년 09 월 1 일 주관연구기관명 : 한국생명공학연구원 주관연구책임자 : 서정우 연 구 원 : 홍원경 연 구 원 : 허선연 연 구 원 : 박장민 연 구 원 : 박혜미 연 구 원 : 주선이 연 구 원 : 오백록 연 구 원 : 이종재 협동연구기관명 : 리얼바이오텍 협동연구책임자 : 양오연 연구원 : 이영진 - 2 -

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7 Chapter Ⅰ Project introduction 9 Chapter Ⅱ Current status of technology trends 14 Chapter Ⅲ Results 17 Chapter Ⅳ Future perspectives 95 Chapter Ⅴ Achievement and application 97 Chapter Ⅵ References

8 목 차 제 1 장연구개발과제의개요 9 제 2 장국내외기술개발현황 14 제 3 장연구개발수행내용및결과 17 제 4 장목표달성도및관련분야에의기여도 95 제 5 장연구개발성과및성과활용계획 97 제 6 장참고문헌 128 첨부특허, 논문, 시장분석보고서 - 8 -

9 제 1 장연구개발과제의개요 - 9 -

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13 Schizochytrium 속해양미생물의생활환 Nitschia Crypthecodinium Schizochytrium Shewanella DHA EPA Marine microorganisms Crypthecodinium cohnii Schizochytrium sp. Tharustochytrium sp. Nitschia laeva Shewanella baltica

14 제 2 장국내외기술개발현황

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17 제 3 장연구개발수행내용및결과

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20 β β

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23 Δ Δ Δ Δ Δ Δ Δ

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28 μ

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30 Δ Δ

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36 μ μ

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42 μ

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50 β β

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56 ω ω ω ω

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61 ω ω ω ω

62 ω ω ω ω

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65 ω ω ω ω

66 ω ω ω ω

67 교반속도의영향 μ μ

68 Celluase (CTec2) 30 Glucose (g/l) Galactose (g/l) 25 Glucose(g/L), Galactose (g/l) Time (h) KRS KRS Cell growth (O.D. 600 nm), Galactose (g/l) 35 Cell growth (O.D. 600 nm) Galactose (g/l) Cell growth (O.D. 600 nm), Galactose (g/l) 25 Cell growth (O.D. 600 nm) Galactose (g/l) Time (h) Time (h)

69 HMF %, 산가수분해 %, 7.60 산효소가수분해 4%, %, %, %, %, %, %, %, % 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 활성탄 40 KRS 4% Charcoal 8% Charcoal 12% Charcoal 16% Charcoal KRS 4% Charcoal 8% Charcoal 12% Charcoal 16% Charcoal Cell growth (O.D. 600 nm) Galatose (g/l) Time (h) Time (h)

70 KRS 50 Cell growth (O.D. 600 nm) glucose (g/l) galactose (g/l) 50 KRS Cell growth (O.D. 600 nm) Glucose (g/l) Cell growth (O.D. 600 nm), Glucose (g/l), Galactose (g/l) Cell growth (O.D. 600 nm), Glucose (g/l), Galactose (g/l) Galactose (g/l)) Time (h) Time (h) KRS KRS 50 Cell growth (O.D. 600 nm) Glucose (g/l) Galactose (g/l) 50 Cell growth (O.D. 600 nm) Glucose (g/l) Galactose (g/l) Cell growth (O.D. 600 nm), Glucose (g/l), Galactosse (g/l) Cell growth (O.D. 600 nm), Glucose (g/l), Galactose (g/l) Time (h) Time (h)

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72 ω ω ω ω

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74 ω ω ω ω

75 ω ω ω ω 요소부가법을이용한 농축

76 ω ω ω ω ω

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79 μ

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82 μ

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92 Schizochytrium 속해양미생물의생활환 Nitschia Crypthecodinium Schizochytrium Shewanella DHA EPA Marine microorganisms Crypthecodinium cohnii Schizochytrium sp. Tharustochytrium sp. Nitschia laeva Shewanella baltica

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96 제 4 장목표달성도및관련분야의기여도

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98 제 5 장연구개발성과및성과활용계획

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130 제 6 장참고문헌

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134 특허, 논문, 제품 ( 시장 ) 분석보고서 신청과제명 주관연구책임자서정우주관기관한국생명공학연구원 1. 본연구관련국내외기술수준비교 개발기술명 관련기술최고보유국 우리나라 현재기술수준 연구신청팀 기술개발목표수준 비고 발효오일생산기술 미국 2. 특허분석 가. 특허분석범위 대상국가 특허 국내 국외 미국 일본 유럽 특허정보원 검색기간 최근 년간 검색범위 제목및초록 나. 특허분석에따른본연구과제와의관련성

135 개발기술명 오일발효오일생산기술 검색건수유효특허건수특허명보유국등록년도관련성 건 건고농도의에이코사펜타엔산을생성하는야로위아리폴리티카균주미국 듀퐁사 공개특허 핵심특허 및관련성 유사점 유전 대사공학을통하여고농도의에이코사펜타엔산을생성하는유전자재조합미생물균주를개발 차이점 유지성효모를생산숙주로이용한에이코사펜타엔산생성 기술은미국듀퐁사가우리나라를포함한국제특허권을확보하고있음 자체적으로확보중인고유지성유기영양미세조류의 유전 대사공학을통해고농도의에이코산펜타엔산을생산하는 균주를개발하여지적재산권확보하고사업화를추진 3. 논문분석 가. 논문분석범위 대상국가논문 검색기간검색범위 미국 일본 유럽 최근 년간제목 초록및키워드

136 나. 논문분석에따른본연구과제와의관련성 개발기술명 오일생합성기술 검색건수 유효논문건수 건 건 논문명 Δ 학술지명 핵심논문 및관련성 저자게재년도관련성 유사점 유전 대사공학을통한에이코사펜타엔산생성유전자재조합미생물균주개발 차이점 기확보중인고유지성유기영양미세조류의형질전환기술을 응용한유전 대사공학을통해고농도의에이코사펜타엔산생성 산업균주를개발

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138 항목 산업화기준 차년도 차년도 차년도 차년도 차년도계 직접경제효과 경제적파급효과 부가가치창출액 합계 유지성효모를생산숙주로이용한에이코사펜타엔산생성기술은미국듀퐁사가우리나라를포함한국제특허권을확보하고있음 따라서자체적으로확보중인고유지성유기영양미세조류의유전 대사공학을통해고농도의에이코산펜타엔산을생산하는산업균주의개발과지적재산권의확보전략이적절함 기확보중인고유지성유기영양미세조류의형질전환기술을응용한유전 대사공 학을통해고농도의에이코사펜타엔산생성산업균주를개발이필요함

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140 주 의 이보고서는농림축산식품부에서시행한생명산업기술개발사업의연구보고서입니다 이보고서내용을발표할때에는반드시농림축산식품부에서시행한생명산업기술개발사업의연구결과임을밝혀야합니다 국가과학기술기밀유지에필요한내용은대외적으로발표또는공개하여서는아니됩니다