• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권6호
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• pp.517-527
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• 2023

본 연구에서는 추출 수율 및 소재의 풍미를 높일 수 있는 EE와 CE를 통해 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물을 제조하여 추출물의 정미 성분인 유리아미노산, 유기산, 당류와 항산화 특성인 DPPH 라디칼 소거능, TPC, TFC를 비교분석하여 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물의 업사이클 가능성을 검토해 보고자 하였다. 유리아미노산의 함량은 명일엽 착즙박은 EE가, 돌미나리 착즙박은 CE가 더 높은 추출 효율을 가졌으며, 착즙 전 원물로 제조한 추출물에 비해 높은 추출 효율을 나타냈다. AKEE의 주요 아미노산은 leucine, alanine, aspartic acid, AKCE의 주요 아미노산은 valine, alanine, aspartic acid 이다. OJEE의 주요 아미노산은 leucine, aspartic acid, arginine, OJCE의 주요 아미노산은 valine, aspartic acid, arginine으로 추출물의 특성에 맞게 사용한다면 식품의 풍미 향상과 더불어 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다. 유기산과 당류 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 추출방법에 따라 유기산 및 당류의 조성이 상이하기 때문에 신맛과 단맛의 패턴이 다르게 나타나며 산도 조절과 같은 기능적 특성도 예상할 수 있다. DPPH 라디칼 소거능과 TPC 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 이는 CE에 사용한 에탄올과 페놀성 화합물이 반응하여 추출 함량이 증대 된 것으로 판단된다. 또한, 폴리페놀 함량이 높아질수록 DPPH라디칼 소거능이 높아지고 있어 양의 상관관계 성립을 예측할 수 있었다. 하지만 착즙 전 원물 추출물 대비 착즙박 추출물의 항산화능은 다소 낮은 수준이므로 사용량에 대한 검토가 필요하다. TFC 함량은 명일엽 착즙박 추출물은 CE 대비 EE 에서 더 높은 추출 효율을 가지지만, 돌미나리 착즙박 추출물에서는 EE와 CE의 통계적 유의성이 없게 나타났다. 이는, 착즙박 추출물에 가해진 효소의 활성 조건이 착즙박의 세포벽 결합 구조를 파괴하여 플라보노이드의 추출을 유도할 때 AKEE에서는 적합하였지만, OJEE에서는 부적합하여 다른 경향의 결과를 나타내는 것으로 유추해 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 명일엽과 돌미나리 녹즙 제조 후 생성되는 착즙박을 활용한 추출물의 정미 성분과 항산화 특성을 분석하였고 고부가가치 소재의 이용성 가능성을 확인 할 수 있었다. 연구결과를 바탕으로 실용화를 위한 구체적 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.435-445
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• 2023

메밀은 루틴과 콜린을 많이 함유한 기능성 작물로 항산화, 항염증, 항당뇨 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물의 알코올대사와 숙취해소에 대한 효능을 비교 평가하기 위해 혈중 알코올 분해능, 혈액과 간조직의 Alcohol dehydrogenase (ADH) 및 Acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 효소 측정, 간 조직의 Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase 농도를 분석하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 종실에서 일반메밀 종실보다 55배 높았다. 콜린 함량은 쓴메밀 식초 추출물에서 약간 높게 나타났다. 알코올 분해능은 대조군에 비해 쓴메밀군에서 36.0%의 알코올 농도 감소 효과를 보여 유의한 알코올 분해 효과가 인정되었다. 혈중 아세트알데하이드 농도는 대조군에서는 시간이 경과할수록 증가하였으나, 일반메밀군은 120분, 쓴메밀군은 90분에 최고치 도달 후 감소하여 숙취 개선 효능이 확인되었다. 또한, 혈액과 간 조직의 ADH와 ALDH 효소 활성은 대조군에 비해 메밀처리군에서 증가하는 경향을 보여 숙취해소 효과가 모두 인정되었으며, 일반메밀군보다 쓴메밀군에서 더 우수하였다. 간 조직의 SOD와 Catalase 활성도 일반메밀보다 쓴메밀군에서 각각23%, 37% 고도로 유의미하게 높았다. 이상의 결과를 요약하면, 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물은 모두 숙취해소에 효과가 있었으며, 특히 루틴 함량이 높은 쓴메밀 '황금미소'는 일반메밀보다 숙취해소 소재로 개발하는데 활용 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.808-819
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• 2023

본 연구에서는 미생물균총에서 B. licheniformis K12 균주의 양상을 확인하기 위한 선발마커 개발을 시도하였다. Bacillus licheniformis는 바위게 내장에서 유산생산균주로써 분리되었다. 본 균주는 중온에서 성장이 양호할 뿐만 아니라 유전체 분석결과 protease, amylase, cellulase, lipase, protease, xylanase 등 다양한 고분자 물질들을 분해할 수 있는 효소류들을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 선발마커 발굴을 위해 recombinase, integrase, transposase, phage-related genes, bacteriocin 등 유전자 변이 유발이 쉬운 게놈상의 영역에 대해 탐색을 실시하였다. 그 결과, 선발마커로써 가능성이 높은 5개 부위를 확보하였다. 후보마커는 recombinase 부위 3개(BLK1, 2, 3) integrase 부위 1개(BLK4), phase 관련 1개(BLK5)로 나타났다. 후보 선발마커로써 Bacillus species가 다른 B. licheniformis, B. velezensis, B. subtilis, B. cereus 등에 대해 PCR 분석을 실시하였다. 그 결과 BLK1 recombinase, BLK2 recombinase family protein, BLK4 site-specific integrase 등에서 B. licheniformis에서 특이적인 위치에 PCR 산물이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, B. licheniformis 표준균주로써 subspecies에 대한 PCR을 수행한 결과 BLK1 및 3이 선발마커로써 양호한 것으로 나타났다. 따라서 BLK1이 미생물균총에서 종(species) 및 아종(subspecies) 선발마커로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제68권3호
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• pp.188-196
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• 2023

밀 등숙기 강우의 영향을 분석하기 위해 백립계인 조경과 적립계인 황금알을 이용하여 출수기 이후 시기별 인공강우처리에 의한 품질을 분석하였다. 그 결과, 종자 단면은 출수기 이후 35일부터 분상질화되기 시작하였고, 출수기 이후 40일부터 ΔL값과 ΔE^*_ab 값이 증가하기 시작하였다. 출수기 이후 55일에 조경은 종자 단면 전체가 분상질화 되었지만, 황금알은 초자질 비율이 높게 유지되어 품질변이에 강할 것으로 예상되었다. 주사전자현미경을 이용한 종자 내 전분입자 촬영 결과, 조경은 출수기 이후 40일부터, 황금알은 50일부터 A-, B-granule이 분해되는 것을 관찰할 수 있었다. 종자 품질분석 결과, 단백질 함량은 처리시기별 경향성을 나타내지 않았으나, 회분은 출수기 이후 45일 처리부터 유의하게 증가하였고 침전가는 출수기 이후 35일부터 감소하였다. 따라서 밀 등숙 전반기에는 강우의 영향을 적게 받지만, 출수기 이후 40~45일부터는 강우에 의한 품질변이에 취약할 것으로 예상된다. 또한 적립계 밀 품종은 백립계에 비하여 수발아에 강한 것으로 알려져 있으며, 본 연구에서도 황금알이 조경에 비해 등숙 후반기 강우에도 품질이 높게 유지되는 것으로 나타났다. 따라서 밀 종피색와 품질변이 간 관계에 대한 추가적인 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권2호
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• pp.179-192
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• 2024

본 연구에서는 천연물 6 종 앵두, 으름, 살구, 야콘, 금귤 및 핑거라임을 활용하여 스트레스 완화에 의한 수면 개선 및 피부장벽 개선 효과를 검증하였다. 실험 결과, 6 종의 천연물 중 앵두, 핑거라임, 으름 및 금귤이 유의적으로 스트레스 호르몬인 cortisol의 생성을 억제하였다. 또한, 수면 조절에 관여하는 GABA 생성 효소인 GAD67의 발현은 앵두 정제수 추출물 및 핑거라임 50% 에탄올 추출물에서 유의한 증가 효과를 보였으며 앵두 용매별 추출물은 총 폴리페놀의 함량이 가장 높게 확인되었다. 스크리닝 결과 활성이 가장 높은 앵두 추출물을 활용하여 후속 실험을 진행하였다. 앵두 용매별 추출물 중, 30% 에탄올 추출물이 가장 높은 DPPH radical 소거 활성을 보였으며, 정제수 추출물은 GABA 생성 및 피부 장벽 인자인 filaggrin과 claudin-1의 발현을 가장 높게 증가시켰다. HPLC 분석을 통해 앵두 추출물의 주성분으로 quercitrin이 확인되었고 추출 용매별 quercitrin 함량은 30% 에탄올 > 정제수 > 70% 에탄올 > 50% 에탄올의 추출 용매 순으로 높은 함량을 보였다. Quercitrin은 cortisol의 생성을 농도의존적으로 억제하였으며, cortisol에 의해 감소되었던 GAD67 발현 및 GABA 생성을 유의적으로 증가시켰다. 연구를 통해 앵두 추출물이 스트레스를 완화시켜 수면 개선 및 피부 장벽 강화에 도움을 주는 화장품 소재로서 활용이 가능함을 입증하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.146-154
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• 2023

참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.347-357
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• 2023

소인제(Aeonium sedifolium) 잎의 total phenolics compounds 함량은 열수 및 ethanol 추출물에서 각각 34.49 mg/g, 61.64 mg/g으로 나타났다. 소인제 잎의 solid에 비해 phenolics의 DPPH, ABTS 효과가 더 우수한 결과를 나타내어 생리활성은 phenolic에 의해 발생하는 것으로 확인되었다. 소인제 잎의 항산화 효과는 DPPH가 100 ㎍/mL TPC 농도에서 85% 이상의 높은 소거 활성을 나타내었고, ABTS radical cation decolorization은 열수와 ethanol 추출물에서 모두 100%에 근접한 항산화 활성을 나타내었다. Antioxidant protection factor는 100 ㎍/mL phenolic 농도에서 열수와 ethanol 추출물에서 각각 1.07 PF와 1.22 PF를 나타내었으며, TBARs 저해 효과는 열수와 ethanol 추출물 모두 77% 이상의 활성을 나타내었다. 소인제 잎 추출물의 elastase 저해 활성은 phenolic 100 ㎍/mL의 ethanol 추출물에서 69.03%로, positive control인 ursolic acid의 35.83%보다 2배의 억제효과를 나타내었다. Collagenase 저해활성은 phenolic 농도 100 ㎍/mL에서 열수추출물이 29.82%, ethanol 추출물이 54.76%의 저해 효과를 나타내어 주름개선효과가 우수한 것으로 확인되었다. 소인제 잎의 HAase 저해활성은 400 ㎍/mL phenolic 농도의 열수 및 에탄올 추출물에서 각각 85%, 99.12%의 높은 저해활성을 나타내었다. 소인제잎 추출물의 모공수축 효과는 phenolic 농도 400 ㎍/mL에서 100% 가까운 매우 우수한 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합해보면 소인제 잎 추출물은 항노화에 관여하는 높은 항산화 활성을 나타내었으며, 피부 주름 생성에 관여하는 elastase와 collagenase 저해활성과 염증반응에 관여하는 hyaluronidase 저해활성이 우수하였으며, 모공수축 효과 또한 매우 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.149-160
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• 2024

식물에서 유래하는 전분과 달리 dextran은 미생물 기원으로 바이오폴리머로 glucose 단위체가 α-1,6 결합 형태로 연결된 다당류이며, 주로 젖산균에 의해 설탕으로부터 생산되는 것으로 알려져 있으나 dextran-dextrinase 활성을 갖는 초산균(G. oxydans)을 통해서도 얻을 수 있다. 쌀로부터 dextrin 기반의 dextran을 얻기 위해 쌀 가수분해물을 이용하여 초산균 발효를 통해 dextran을 생산하고 생성물의 특성을 연구하였다. 발효조를 이용한 dextrin 및 쌀 가수분해물 첨가 배지 배양 시, 초산균 배양 20시간 후 모두 OD₆₀₀값 5 수준을 유지하였으며, 배양 72시간 후 상등액의 분자량구성을 GPC 분석한 결과 배지 내 기질의 구성과 달리 DP 480 및 400 수준의 고분자 물질이 생성된 것을 확인하였다. 다당류의 glucose 결합패턴을 ¹H-NMR로 확인한 결과 α-1,4:1,6 결합비율이 각각 1:2.37 및 1:4.4로 증가하여 쌀 가수분해물을 이루는 주요 결합인 α-1,4 결합이 α-1,6 결합 물질로 전환된 것으로 확인되었고, rat 유래 alpha-glucosidase 소화효소 처리결과 glucose가 천천히 방출되는 것으로 나타났다. 이를 통해 쌀 가수분해물은 당전이 활성이 있는 초산균 발효를 통해서 미생물 유래의 dextran으로 전환시켜 수용성 식이섬유 소재와 같이 소화를 지연시키는 고부가 생물소재로 제조할 수 있음을 시사하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1082-1094
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• 2023

본 연구는 무김치에서 우점균인 Leuconostoc속의 균주 특성을 살펴보고 유용한 균주를 발굴하여 소재화하기 위해 수행되었는데, 이들 Leuconostoc속 4균주의 효소학적 특성, 안전성 평가, 및 면역증강 효과는 양성대조구 LGG와 함께 비교·분석하였다. 효소활성 평가에서 모든 시험균주들은 벤조피렌과 같은 발암성 전구물질 생성과 연관된 β-glucuronidase 효소활성을 갖고 있지 않았고, β-1,4 당쇄결합을 유리시키는 β-glucosidase 효소활성을 나타내어 식품, 세제, 화학 등 여러 산업 분야로의 활용성을 기대할 수 있는 특징을 보유하고 있었다. 또한, 시험균주들에 대한 항생제 내성 평가결과는 8종 항생제들에 대해 MIC 값이 EFSA 기준치 이하로 감수성을 나타내었다. 용혈성 현상 실험 결과, 4종의 시험균주와 양성대조구로 사용된 LGG균은 모두 용혈능이 없는 감마 용혈 현상을 나타내었고, 병원성 미생물 4종에 대한 항균활성 결과에서도 Leu. mesenteroides K2-4 균주가 B. cereus와 Sta. aureus에 대하여 각각 19±0과 20±0 mm의 억제환을 나타내었는데, 이는 양성대조구인 LGG균보다 높은 항균활성을 보였다. 대식세포 RAW cell에 시험균주들을 처리하였을 때 NF-kB/AP-1 전사인자의 활성도는 모든 유산균주가 처리 농도가 낮을수록 농도 의존적으로 증가하였다. 이들 세포들에 의해 염증성매개물질 중 TNF-α와 IL-6의 생성량 역시 시험균주의 처리 농도가 낮을수록 높은 값을 보였는데, 특히 Leu. mesenteroides K2-4 균주는 모든 항목에서 다른 균주들에 비해 뚜렷한 차이를 보였다. 또한, mRNA 수준에서 TNF-α와 IL-6 발현량 역시 통계적 유의수준(p<0.05)으로 높은 활성을 저농도에서 처리하였을 때 유의적(p<0.05)으로 높은 값을 나타내었다. 따라서 이들 균주들이 분비한 사이토카인들은 T세포와 B세포를 자극하여 체내 면역체계를 활성화시켜 면역증강에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 종합적으로 본 연구에서 사용한 모든 Leuconostoc 균주들은 효소활성과 안전성이 확인되었는데, 그 중 Leu. mesenteroides K2-4균주가 높은 면역활성능을 보여, 향후 면역 기능 개선을 위한 건강기능식품 개발을 위한 후보소재로서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제41권2호
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• pp.508-519
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• 2024

본 연구에서는 주박의 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 분획물에 따른 항산화 활성평가와 인간섬유아세포인 CCD-986sk 세포에서의 주름효능 평가를 진행하였다. ABTS⁺ radical 소거능 측정을 통해 항산화 활성을 확인한 결과, 주박 Ethyl Acetate 분획물 1,000 ㎍/ml 농도에서 75.5%로 나타나 분획 용매 중 가장 높은 항산화 활성을 보였다. Elastase, Collagenase 저해 활성 측정을 통해 주름 개선 효과를 확인하였으며, 두 실험 결과 모두 주박 Ethyl Acetate 분획물이 1,000 ㎍/ml 농도에서 가장 높은 효능을 나타내었다. UVB로 유도된 CCD-986sk 세포 내 pro-collagen type I의 합성율을 측정한 결과 주박은 동일농도에서 20 ㎍/ml에서 Ethyl Acetate, Water, Acetonitrile, Hexan 분획물 순으로 높은 효능을 보였다. 콜라겐 분해효소인 MMP-1의 저해률을 측정한 결과 4가지 용매 분획몰은 20 ㎍/ml에서 모두 70% 이상의 효능을 나타내었다. Real time PCR 실험에서 pro-collagen type I, MMP-1 및 MMP-3의 mRNA 발현량을 측정한 결과 UVB 단독군 대비 Jubak 추출물을 함께 처리했을 때 pro-collagen type I의 단백질 발현량이 증가되었고, MMP-1과 MMP-3의 mRNA 발현량은 감소하는 것을 확인하였으며 대조군(EGCG) 다음으로 Ethyl Acetate 추출물이 주름 개선에 가장 효능이 우수하였다. 이상의 결과로 주박의 용매 분획물 중 Ethyl Acetate 분획물은 UVB 자극에 의한 광노화에 대한 항주름 효과가 있음을 확인하여 화장품의 천연물 소재로서의 이용이 기대된다.