• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.398-407
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• 2018

벼 자색 종자과피(Purple pericarp, Prp) 형질은 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관여하며 흑미를 결정하는 주요 유전형질이다. Prp 유전형질을 가진 흑미와 종자과피에 색이 없는 벼를 교배할 경우 그 후대는 검정색, 갈색, 백색이 각각 9:3:4로 분리된다. 1921년 Nagai에 의하여 제시된 바 벼 종자 색의 9:3:4 유전분리비로 인하여 벼 Prp 형질은 유전자의 열성상위(recessive epistasis) 현상으로 해석되었다. 그러나 흑미를 결정하는 Prp 형질은 두 개의 상보적 유전자들의 상호관계(complementary gene interaction)에 의한 것이기도 하다. 본 연구에서는 이러한 논란이 발생되는 이유를 설명하기 위하여 두 유전자의 조성이 완전한 이형접합인 Pbpb Pppp 유전자형을 가진 $F_1$ 잡종을 만들었다. 이들의 자손은 진한자색(검정), 중간자색, 갈색, 백색 종자이며 각각 3:6:3:4로 분리되었다. 즉, 검정색, 갈색, 백색의 종자가 각각 9:3:4의 비율로 분리된다. 그러나 생화학적인 분석결과 이들은 안토시아닌 중 cyanidin 3-O-glucoside (C3G)가 축적된 검정색 종자와 C3G가 없는 갈색 또는 백색 종자인 두 개의 집단을 분리되며 정확히 9:7의 분리 비를 갖는다. 이 경우 벼 Prp 형질을 갖는 검정쌀 또는 흑미는 전형적인 상보적 유전자의 상호관계에 의한 유전현상이다. 즉, 흑미의 자색 종피 형질 발현에는 Pb 유전자와 Pp 유전자에서 각각 한 개 이상의 우성대립인자의 발현이 필요하다. 그러나 Pb 유전자만 우성대립인자가 존재하는 Pb_ pppp 유전자형의 벼는 C3G를 생성하지 못하고 갈색 종자과피(Brown pericarp, Brp) 형질을 갖게 된다. 즉 갈색쌀는 우성 Pb 유전자의 우성대립인자에 의하여 결정된다. 그러므로 종피색을 결정하는 Prp 형질의 유전양상은 열성상위 현상으로 보이나 흑미의 결정요소인 안토시아닌 C3G의 함유 여부에 관한 유전분석을 시행하면 9:7의 비율로서 전형적인 두 개의 유전자가 모두 관여하는 상보적 유전현상이다. 유전적 정의는 유전자의 최종산물에 의한 물리적 또는 화학적 결정이다. 그러므로 결론하여 검정 쌀의 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관한 유전현상은 Pb와 Pp 유전자의 상보적 유전자의 상호에 의한 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권10호
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• pp.1588-1593
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• 2015

시설 및 노지에서 재배된 오디를 숙기별로 분획하여 phenolic acid, flavonoid, anthocyanin의 구성성분 함량을 HPLC를 이용하여 측정하였다. 주요 phenolic acid로 caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, sinapic acid가 확인되었고, 각각 $96.37{\sim}824.00{\mu}g/g$, $19.45{\sim}68.23{\mu}g/g$, $4.50{\sim}18.66{\mu}g/g$, $15.61{\sim}29.27{\mu}g/g$ 범위 수준을 나타내었다. 시설 및 노지 오디의 caffeic acid 및 sinapic acid의 함량은 숙기 초기에는 증가하는 경향을 보였으나 점차 감소하는 경향을 보였다. Coumaric acid는 일정 함량을 유지하였다가 마지막 단계에서 감소하였으며, ferulic acid는 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 시설 및 재배방법 간에는 전체적으로 노지 재배 오디의 phenolic acid의 함량이 높은 경향을 보였다. Flavonoid 성분 중 quercetin과 kaempferol의 함량은 각각 $44.17{\sim}1,661.73{\mu}g/g$ 및 $108.67{\sim}360.20{\mu}g/g$의 범위 수준을 나타내었다. Quercetin은 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였고, kaempferol은 노지 재배 오디의 경우 일정량을 유지하였으나 시설 재배 오디의 경우 점차 증가하는 경향을 보였다. 재배방법 간에는 quercetin이 노지 재배 오디의 함량이 전체적으로 높게 나타났으나, kaempferol은 노지 재배 오디의 함량이 초기에는 높았다가 중간 단계에서는 낮았고 마지막 단계에서는 차이가 없었다. Anthocyanin 중 주요성분은 cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin이 검출되었으며, 각각의 함량은 $30.43{\sim}6,443.88{\mu}g/g$, $0{\sim}52.10{\mu}g/g$, $1.06{\sim}1,650{\mu}g/g$, $1.92{\sim}401.97{\mu}g/g$ 범위 수준으로 나타났다. Anthocyanin은 숙기가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였고, 재배방법별로는 노지 재배 오디의 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 숙성되었거나 숙성 전단계의 오디가 활성성분이 가장 많이 함유되어 있으며, 시설 재배보다는 노지 재배 오디의 성분 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 기능성 성분이 풍부한 함량을 가진 숙기 단계를 고려하여 오디를 수확한다면 기능성 소재로서 활용성이 더욱 높아질 것으로 기대된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제32권2호
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• pp.149-156
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• 2012

이 연구는 기능성 사료용 보리의 생산 기술을 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 식물체 전체에 안토시아닌이 함유된 겉보리인 '보안찰보리' 품종을 이용하여 전년에 구명된 안토시아닌의 축적을 높이기 위한 최적 추비 및 수확시기를 구명한데 (Song et al., 2011) 이어 최적 시비량과 생산성, 사료가치 및 부위별 축적정도를 검토하였다. 그 결과 질소 추비량이 증가함에 따라 출수기가 지연되었고, 초장은 80% 증비구에서 가장 컸으며, 건물율은 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 생초수량은 증가되는 경향이었으나 통계적인 유의성은 없었고, 건물수량과 TDN 수량은 처리구간에 차이가 없었다. 조단백질 함량은 부위별로 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다 (p<0.05). NDF와 ADF는 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기에서는 감소하였고, 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. TDN 함량은 이삭 > 총체 > 잎 줄기 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기는 증가하였고 (p<0.05), 총체와 이삭은 처리구간에 차이가 없었다. 안토시아닌 함량은 부위별로 잎 줄기 > 총체 > 이삭 순으로 높았으며 (p<0.05), 질소 추비량의 증가에 따라 잎 줄기와 총체에서 유의적으로 감소하였다 (p<0.05). 특히 cyanidin-3-glucoside (C3G), delphinidin (Del), malvidin-3-glucoside (M3G), malvidin (Mal)의 감소가 가장 현저하였다 (p<0.05). 이상의 결론을 종합하여 볼 때, 이 연구에 이용된 '보안찰보리'는 잎 줄기에 안토시아닌 축적이 가장 많고, 조사료 수량을 고려하면서 안토시아닌 함량이 높은 조사료용 유색보리를 생산하기 위해서는 월동 후 생육재생기에 표준 추비량을 주는 것이 가장 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국작물학회지
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• 제61권2호
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• pp.79-86
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• 2016

본 연구는 질소시비량과 재식거리 차이에 따른 신농흑찰의 미질 및 수량 차이를 분석하여 안토시아닌 함량에 변화가 없으면서 최고 수량을 생산할 수 있는 적정 재배기술의 자료를 얻고자 수행하였고 그 결과는 다음과 같다. 1. 출수기는 70주 및 80주 시험구+15 kg 조합에서 8월 22일로 동일하였고 다른 조합에서는 8월 21일로 조사되었다. 출수 후 40일에 경수는 70주 시험구+13 kg시비량 조합에서 가장 높았다. 2. 도복지수는 시비량이 증가할수록 증가하였지만 모든 처리구에서 포장도폭은 발생하지 않았고 병해충도 발생하지 않았다. 3. 질소함량은 잎>종자>줄기 순으로 증가하였고, 줄기 및 잎의 질소함량은 80주 시험구의 평균이 70주보다 조금 높았지만 종자의 질소함량은 70주 시험구가 80주보다 높았다. 종자의 최대 질소 함량은 70주+13 kg 조합에서부터 통계적으로 유의성 있는 증가를 보였다. 4. 수당립수는 70주+13 kg 시비량 조합에서 가장 높았고, 등숙률은 80주+13 kg 시비량 조합에서 가장 높았다. 정현비율은 70주+15 kg 시비량 조합에서 가장 높았고, 천립중은 80주+15 kg 시비량 조합에서 가장 높았으나 통계적으로 큰 차이는 없었다. 5. 현미 수량은 70주 시험구의 평균이 80주 시험구보다 높았고, 70주+13 kg 시비량 조합에서 다른 처리구보다 가장 높은 수량을 보였다. 회귀분석에 의해 최대 수량은 14.67 kg/10a로 추정되었다. 6. 관능평가 결과 착색정도는 70주 시험구가 80주보다 높았지만 C3G는 80주가 더 높았다. 완전착색립 수량은 70주+13 kg 시비량에서 가장 높았다. 7. 그러므로 현미수량, C3G 함량 및 100% 착색립 수량을 기준으로 신농흑찰 최고수량을 위한 최적 질소 시비량은 13~14 kg/10a까지 높일 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제53권4호
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• pp.376-381
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• 2008

국내수집 검정콩 유전자원의 안토시아닌 함량을 평가 및 선발함으로써 안토시아닌 고함유 신품종 육종 모재로 활용하고자 본 연구를 수행하였다. 공시재료는 농촌진흥청 생명공학연구소 유전자원과로부터 분양받은 274 수집계통(2002년 38계통, 2006년 236계통)과 경기도농업기술원 작물연구과에서 자체 수집 보관하던 18 수집계통이었으며, 2006년도에 경기도농업기술원 작물연구과 전작포장에서 재배하고 수확한 후 성분을 분석하였다. 검정콩 종피에 함유된 안토시아닌의 주성분은 cyanidin-3-glucoside(C3G), dephinidin-3-glucoside(D3G), petionidin-3-glucoside(Pt3G) 등이었으며 분석결과는 다음과 같았다. 1. 수집지역간의 총안토시아닌 함량은 충남 수집종이 평균 $13.75{\pm}4.709\;mg/g$으로 가장 높았고, 총안토시아닌 함량별 유전자원 분포는 $9.1{\sim}12.0\;mg/g$ 범위가 84종으로 가장 많았으며, $6.1{\sim}9.0\;mg/g$ 65종, $12.1{\sim}15.0\;mg/g$ 41종, $15.1{\sim}18.0\;mg$ 39종 순이었다. 2. C3G는 $3.1{\sim}6.0\;mg/g$ 범위가 116종으로 가장 많았고, D3G와 Pt3G는 $0{\sim}3.0\;mg/g$에서 각각 288종, 268종이었다. 이중 D3G와 Pt3G가 결핍된 유전자원은 각각 4종통, 24종이었다. 3. 착색기${\sim}$성숙기 소요일수에 따른 총안토시아닌 함량은 착색소요일수 16일 이하에서는 $7.82{\pm}4.304\;mg/g$ 이하였으나, 35일 이상에서 $13.09{\pm}4.190\;mg/g$으로 뚜렷하게 증가하였다. 4. 성숙소요일수에 따른 안토시아닌 함량은 소요일수가 길어질수록 높아져 86일 이상에서는 $15.98{\pm}3.935\;mg/g$이었다. 5. 수확시기에 따른 총안토시안닌 함량은 9월 하순부터 높아져 10월21일 이후 수확된 유전자원에서 $15.75{\pm}3.402\;mg/g$으로 가장 높았는데, 개별 안토시아닌에서도 C3G와 D3G는 같은 경향이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.823-831
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• 2015

뽕나무를 이용한 당뇨, 고혈압 및 노화 개선용 고부가가치의 기능성 소재 및 제품을 개발하기 위한 연구의 일환으로 먼저 뽕나무 부위별(오디, 상엽, 상지, 상백피) 물 및 에탄올 추출물을 제조하여 그들의 항산화, 항당뇨, 항염증 및 미백 활성을 in vitro assay를 이용하여 각각 측정하였으며, 아울러 각부위별 주된 기능성 성분의 함량을 HPLC를 이용하여 측정한 결과는 다음과 같다. 먼저 뽕나무 부위별 물 및 에탄올 추출물의 생리활성 및 기능성 성분의 함량을 측정한 결과 거의 대부분 에탄올 추출물이 물 추출물보다 활성과 함량이 높았다. 잠상상물 중 오디, 상백피 및 상지 에탄올 추출물이 가장 강한 항산화($IC_{50}=128.4{\mu}g/mL$), ${\alpha}$-glucosidase($IC_{50}=12.0{\mu}g/mL$) 및 lipoxygenase($IC_{50}=36.3{\mu}g/mL$)와 tyrosinase($IC_{50}=410.3{\mu}g/mL$) 저해 활성을 각각 나타내었다. 한편 오디에는 anthocyanin(cyanidin 3-glucoside: 213.20 mg/100 g), chlorogenic acid(123.61 mg/100 g) 및 rutin(66.51 mg/100 g)이, 상엽에는 다량의 chlorogenic acid(514.97 mg/100 g)가 함유되어 있었으며, 특히 에탄올 추출물에는 물 추출물에 존재하지 않는 항당뇨 및 항고혈압성 quercetin 3-O-(6-O-malonyl)glucoside(143.25 mg/100 g) 및 kaempferol 3-O-(6-O-malonyl)glucoside(30.25 mg/100 g) 성분이 존재하였다. 상지 및 상백피에는 항염증 및 항노화성 oxyresveratrol 성분이 주성분으로 존재하였으며, 특히 상지 추출물에는 oxyres-veratrol glycoside(48.90 mg/100 g) 및 aglycone(21.88 mg/100 g) 성분이 다 존재하는 반면, 상백피에는 oxyresveratrol glycoside(724.05 mg/100 g)가 거의 대부분 차지하고 있었다. 또한 상백피(223.90 mg/100 g) 및 상엽(86.07 mg/100 g)에는 항당뇨 및 항고혈압성 ${\gamma}$-aminobutyric acid 및 1-deoxynojirimycin 함량이 가장 많이 함유되어 있었다. 이상의 결과로부터 항산화성이 강한 오디 및 상엽 추출물과 항당뇨, 항염증 및 미백 활성이 높은 상지 및 상백피 추출물을 적절히 혼합한 성인병 예방용 고부가가치 잠상산물 복합제품의 개발이 요구되고 있으며, 현재 항당뇨 및 항염증 활성이 강한 상지 및 상백피 물 추출물을 이용한 기능성 음료 및 와인 개발과 더불어 항염증 및 미백 활성이 높은 상지 및 상백피 에탄올 추출물을 이용한 여드름 개선 및 미백 한방화장품 개발에 관한 연구가 진행되고 있다.

• 한국작물학회지
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• 제60권3호
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• pp.338-342
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• 2015

검정콩 안토시아닌 고함유 유전자원 선발을 위해 총 1,032점의 유전자원을 개화기, 수확기, 등숙일수에 따른 안토시아닌 함량을 분석하였다. 수집된 유전자원의 총 안토시아닌 함량은 평균 11.67 mg/g이었고 범위는 0.54~23.45 mg/g으로 나타났다. 종류별로는 C3G가 평균 8.81 mg/g으로 비중이 가장 컸으며 그 다음이 D3G가 평균 1.78 mg/g이었고 Pt3G가 평균 0.79 mg/g으로 가장 적었다. 총 안토시아닌 함량별 검정콩 유전자원 분포는 10~15 mg/g 범위가 371점으로 가장 많았고 20 mg/g이상인 유전자원은 30점이었다. 생식생장기 동안 생육시기에 따른 안토시아닌 함량은 개화기와 수확기가 늦어질수록 높아지는 경향이었다. 따라서 등숙일수가 길수록 검정콩의 안토시아닌 함량은 높아진다는 것을 알 수 있었다. 이밖에도 종실중이 큰 대립종이 소립종에 비해 안토시아닌 함량이 높은 경향이었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제31권5호
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• pp.335-341
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• 2016

본 연구는 흑자색 알곡 품종으로 등록된 색소 2호 옥수수 알곡의 일반성분 및 색소 함량을 분석하여 기초자료로 제공하고자 수행되었다. 색소 2호 알곡의 일반성분 분석결과, 수분, 조회분, 조지방, 조단백질은 각각 8.84%, 1.44%, 5.46%, 10.31%이었다. 색소 2호 알곡의 유리당 성분으로 fructose, glucose, maltose 및 sucrose가 검출되었으며, 함량은 sucrose (1.00%) > glucose (0.63%) > maltose (0.52%) > fructose (0.44%) 순이었다. 색소 2호 알곡의 지방산 분석결과 총 11종의 지방산이 검출되었으며 포화 지방산과 불포화 지방산의 비율은 16.09 : 83.91로 linoleic acid가 50.86%로 가장 높게 나타났다. 색소 2호 알곡 추출물의 총 안토시아닌 함량은 0.24%였고, 알곡 추출물을 HPLC-MS/MS로 분석한 결과 색소 2호 알곡에 함유된 안토시아닌 색소는 C-3-G, Pg-3-G, Pn-3-G인 것으로 확인되었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제51권1호
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• pp.36-40
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• 2013

안토시아닌 색소는 일반적으로 pH에 따라서 색이 변하는 매우 불안정한 색소이며, 유기용매인 ether, ethyl acetate, acetone에는 녹지 않고 물과 알콜에 잘 녹는 수용성 색소로 알려져 있다. 또한 금속이온과 chelate compound를 형성하여 특유의 색을 띄며, sucrose, glucose, fructose, xylose, fomiate, luvuliniate, 5-hydroxymethylfurfural 및 furfural 등에 의해 분해가 촉진되고, 산소가 없을 때는 안정하나 산소가 존재하면 갈변하는 성질을 갖고 있다. 오디를 첨가하여 술을 제조하는 경우에도 여러 가지 인자에 의해 C3G 색소의 함량 변화 및 갈변 현상이 발생한다. 이를 해결하고 오디의 이용을 촉진하기 위해 C3G 색소를 안정화시킬 수 있는 가공 방법을 개발하고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 냉동된 오디는 전자렌지를 이용하여 3분간 blanching 하는 것이 항산화능을 안정화시키고 색소의 안정성에 관여하는 효소를 불활성화 시킴으로써 저장기간에 따른 C3G 색소의 파괴를 억제시켰다. Sucrose 2.5% 및 citric acid 0.1%를 첨가하는 것이 C3G 함량이 높았다. 2. 냉동건조 오디를 사용할 경우 오디색소 함량과 항산화능이 처리구 중 가장 높았으나 동결건조 비용이 부담되므로 경제적으로 바람직하지 않다. 3. 보관용기(투명유리병, 갈색유리병, 알루미늄 호일, 녹색유리병, 반투명유리병)보다 효소 불활성화 처리 및 구연산의 첨가가 항산화색소 C3G의 안정성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.278-284
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• 2016

기능성으로 각광 받는 블루베리, 아로니아, 귀리, 단호박, 생강의 국내외 중간소재를 구입하여 기능성 성분을 비교, 분석하였다. 시판 중간소재 80% 메탄올 추출물의 Total phenolics contents (TPC), total anthocyanins contents (TAC), total flavonoids contents (TFC)를 측정하였고, ABTS radical 소거능, DPPH radical 소거능을 통해 항산화능을 측정 후, 통계적 유의성을 분석하였다. TPC (mg gallic acid equivalent/100 g dried sample)와 TFC (mg catechin equivalent/ 100 g dried sample)의 경우, 모두 국내산 블루베리(TPC, 2,917 ± 200; TFC, 1,327 ± 31)와 단호박(TPC, 476 ± 20, TFC, 23 ± 2)이 국외산 보다 높았고, 국외산은 아로니아, 귀리, 생강의 중간소재가 더 높았다. TAC (mg cyaniding-3-glucoside/100 g dried sample)는 국내산 블루베리(949 ± 57), 국외산 아로니아(2,032 ± 153)가 각각 높았다. 항산화능(mg vitamin C equivalent/100 g dried sample)은 ABTS radical 소거능의 경우, 국내산 블루베리(7,050 ± 321), 단호박(311 ± 8), 생강(3,322 ± 109)이 국외산보다 높았고, DPPH radical 소거능의 경우, 국외산 아로니아(12,667 ± 437), 생강(2,067 ± 99) 중간소재가 국내산보다 높게 나왔다. 이와 같이 국외산 중간소재와의 비교를 통해 국내산 농산물을 이용한 중간소재의 기능성 성분에 관한 기초자료를 제공하고, 새로운 기능성 중간소재 개발에 활용할 수 있을 것이다.