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문제 정의
- 또한 저분자화 세리신 에 의한 항산화, 혈당강하, 알콜대사 등 생리활성을 검 토하였으며 세리신 용액에 포함되어 있는 중금속 함량 을 측정하였다. 그리고 피부 친화성 소재로서 실크 세리 신의 응용가능성을 탐색하기 위하여 세리신이 포함된 비 누와 입욕제를 제조하여 관능평가를 실시하여 세리신의 피부친화형 소재로서의 가능성을 확인하였기 에 보고하고 자 한다.
제안 방법
- 실험동물 은 생후 3주령 웅성 ICR계 생쥐를 삼육실험동물(주)로부터 구입하여 온도 23+1 ℃, 습도 60%로 유지되는 동물사 육실에서 사료와 물을 충분히 공급하면서 1주일간 적응 시킨 후 체중이 25±1 g이 된 것을 각 군당 10두씩 선발 하여 12시간 동안 절식시킨 후 실험에 사용하였다. 각 군 별로 알콜과 시료가 포함되어 있는 용액을 주입한 후 30 분 이후에 안와정맥으로부터 혈액을 채취하여 ADH 키트 를 이용하여 혈액내 잔류 알콜을 조사하였다.
- 그리고 30분 방치한 후 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료는 3회 실시하여 평균을 취하였다.
- 견세리신 용액을 10% 내외로 첨가한 미용비누와 3% 포함된 입욕제를 제작하여 관능검사를 실시하였다. 세리 신 함유 미용비누.
- 과한 후 VISCOTEK사의 gel permeation chromatography (GPC)를 사용하여 측정하였다. (측정온도 37℃, 유속 5 ml/
- 누에고치와 생사로부터 실크 세리신 단백질을 순수하게 추출하기 위하여 알칼리, 고온고압, 그리고 효소 처리를 행하여 처리 조건별 누에고치 및 생사의 연감율과 세리 신 회수율을 측정하여 표 1에 나타내었다. 수산화나트륨(0.
- 그러나 세리신의 분 자량 변화에 따른 생리활성이나 피부친화성 소재 적용 에 관한 연구보고는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 정련방법에 따른 세리신의 아미노산 조성 및 분자 량 분포 등 이화학적 특성을 살펴본 후 식용 효소를 이용하여 세리신을 저분자화하였다. 또한 저분자화 세리신 에 의한 항산화, 혈당강하, 알콜대사 등 생리활성을 검 토하였으며 세리신 용액에 포함되어 있는 중금속 함량 을 측정하였다.
- 이때, 세리신 단백질의 산화 를 방지하기 위하여 10~20분간 질소가스를 충진시켰다. 또한 사용한 효소의 활성을 제거하기 위하여 추출한 세리 신 용액을 고온(110℃)에서 0.5~ 1시간 처리한 후 농축, 동 결건조하여 실험에 사용할 실크 세리신 분말을 회수하였다.
- 의 경우에는 세정력, 기포성(풀림성), 세 면후 피부의 보습성, 세면 후 화장을 잘 받는지 등의 항 목에 대하여 20대 여성 5명, 남성 1명, 30대 여성 13명, 남성 1명, 40대 여성 5명, 남성 3명, 50대 여성 2명, 남성 1명 등 총 31명을 대상으로 관능검사를 시행하였다. 또한 시판 입욕제(body cleaner)에 3% 세리신 첨가한 후 피부 보습성, 기포성(풀림성), 및 세정력에 대하여 20대 여성 3 명, 남성 1명, 30대 여성 5명, 40대 여성 3명, 남성 2명 등 총 14명을 대상으로 관능검사를 실시하였다.
- 따라서 본 연구에서는 정련방법에 따른 세리신의 아미노산 조성 및 분자 량 분포 등 이화학적 특성을 살펴본 후 식용 효소를 이용하여 세리신을 저분자화하였다. 또한 저분자화 세리신 에 의한 항산화, 혈당강하, 알콜대사 등 생리활성을 검 토하였으며 세리신 용액에 포함되어 있는 중금속 함량 을 측정하였다. 그리고 피부 친화성 소재로서 실크 세리 신의 응용가능성을 탐색하기 위하여 세리신이 포함된 비 누와 입욕제를 제조하여 관능평가를 실시하여 세리신의 피부친화형 소재로서의 가능성을 확인하였기 에 보고하고 자 한다.
- 불순물 등을 제거한 절각견 등 시료를 증류수(액비 1:20 (혹은 30))에 침지한 후 110~ 130℃의 고온고압 조건 하 에서 3~5시간 동안 세리신을 추출하였다. 추출된 세리신 용액을 Fabric filterf- 사용하여 불용성 잔류물을 제거한 후 분무 또는 동결건조하여 세리신 분말을 회수하였다.
- 세리신을 피부친화성 소재로서 응용가능성을 탐색하기 위하여 세리신 비누와 세리신이 포함된 입욕제를 제조하여 관능검사를 실시하여 그 결과를 그림 3과 4에 나타내었다. 세리신 비누에 대한 관능검사를 실시하여 기존에 사용되고 있는 미용비누와 비교 검토한 결과 세정력과 기 포성은 좋다는 평이 각각 84%, 90%로 매우 높게 나타났다.
- 실험동물은 생후 3주령 웅성 ICR계 생쥐를 삼육실험 동물(주)로부터 구입하여 온도 23±1℃, 습도 60%로 유 지되는 동물사육실에서 사료와 물을 충분히 공급하면서 1 주일간 적응시킨 후 체중이 25± l'g이 된 것을 각 군당 8 두씩 선발하여 12시간 동안 절식시킨 후 실험에 사용하였다. 시료 투여는 12시간 절식시킨 생쥐에 maltose, sucrose 각각 2g/kg과 세리신 분말 250㎎/㎏을 경구 투여하였으 며 시료 투여후 30분, 60분에 생쥐의 꼬리 정맥에서 혈액을 채취 하여 One Touch Glucose Meter(Johnson andJohnson Co.)로 혈당을 측정하였다. 혈당강하율은 다음 식 에 의하여 계산하였다.
- 절각견 등 공시재료로부터 불순물을 제거한 후 얻어진 시료를 60~ 90℃의 열수로 가지달린 플라스크에서 진공 상태를 유지하면서 견층 및 견사의 내부까지 열수가 충분히 침투되도록 처리한 후 식용효소인 Flavourzyme, Sumizyme, Protamex를 액비 1:30, 0.1 ~ l(w/w) 첨가하여 50~55℃에서 6~ 12시간동안 세리신을 용해시킨 후 여과 하여 세리신 용액을 얻었다. 이때, 세리신 단백질의 산화 를 방지하기 위하여 10~20분간 질소가스를 충진시켰다.
- 3%이고 보통이다 라는 평이 50%로 나타나 대체로 95% 이상이 피부가 촉 촉한 상태를 장시간 유지할 수 있었다고 평가하였다. 즉 세리신 비누에 대한 곽능평가 결과 세정력, 기포성, 세면 후 피부 보습성 및 화장을 받는 성질이 우수한 것으로 나타난 점을 고려해 볼 때 세리신을 비누.의한 구성성분으 로 활용할 만한 가치가 있는 것으로 추정된다.
- 불순물 등을 제거한 절각견 등 시료를 증류수(액비 1:20 (혹은 30))에 침지한 후 110~ 130℃의 고온고압 조건 하 에서 3~5시간 동안 세리신을 추출하였다. 추출된 세리신 용액을 Fabric filterf- 사용하여 불용성 잔류물을 제거한 후 분무 또는 동결건조하여 세리신 분말을 회수하였다.
- 추출된 세리신용액을 정제하기 위하여 활성탄, 양모 필 터 및 세파덱스 겔로 여과하였으며 여과 수율(%)은 효소 처리한 후 회수 무게를 정련된 세리신의 무게로 나눈 백 분율로 나타내었다.
- 피부친화성 소재로서의 실크 세리신의 적용 가능성을 살펴보기 위하여 추출방법에 따른 세리신 용액의 중금속 함량과 활성탄, 양모 및 겔 여과법으로 세리신 용액을 여 과한 후 중금속 함량을 측정하여 표 6에 나타내었다. 고 온고압법으로 추출한 세리신 용액에서는 납이 80ppm 포 함되어 있었으나 효소를 이용하여 추출한 세리신 용액은 14.
대상 데이터
- 알콜 분해능 실험은 다음과 같이 실시하였다. 실험동물 은 생후 3주령 웅성 ICR계 생쥐를 삼육실험동물(주)로부터 구입하여 온도 23+1 ℃, 습도 60%로 유지되는 동물사 육실에서 사료와 물을 충분히 공급하면서 1주일간 적응 시킨 후 체중이 25±1 g이 된 것을 각 군당 10두씩 선발 하여 12시간 동안 절식시킨 후 실험에 사용하였다. 각 군 별로 알콜과 시료가 포함되어 있는 용액을 주입한 후 30 분 이후에 안와정맥으로부터 혈액을 채취하여 ADH 키트 를 이용하여 혈액내 잔류 알콜을 조사하였다.
- 혈당강하 실험은 다음과 같은 방법에 의하여 실시하였다. 실험동물은 생후 3주령 웅성 ICR계 생쥐를 삼육실험 동물(주)로부터 구입하여 온도 23±1℃, 습도 60%로 유 지되는 동물사육실에서 사료와 물을 충분히 공급하면서 1 주일간 적응시킨 후 체중이 25± l'g이 된 것을 각 군당 8 두씩 선발하여 12시간 동안 절식시킨 후 실험에 사용하였다. 시료 투여는 12시간 절식시킨 생쥐에 maltose, sucrose 각각 2g/kg과 세리신 분말 250㎎/㎏을 경구 투여하였으 며 시료 투여후 30분, 60분에 생쥐의 꼬리 정맥에서 혈액을 채취 하여 One Touch Glucose Meter(Johnson andJohnson Co.
성능/효과
- 따라서 실크 세리신 분말 투여 에 따른 알콜 대사효과를 탐색하기 위하여 에탄올을 아 세트알데하이드(acetaldehyde)로 전환시키는 데 관여하는 ADH의 활성을 측정하여 그림 2에 나타내었다. ADH 활 성 측정을 통하여 혈중 알콜 농도를 측정한 결과 유발군 에서는 400mg/dZ의 알콜 농도를 나타내었으나 세리신을 투여한 군에서는 250mg/dZ의 혈중 알콜 농도를 나타내어 세리신이 알콜 대사를 촉진시키는 데 관여하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들이 어떠한 기작에 의하여 나타나는 지에 대한 상세한 기전에 대한 연구를 계속해서 수행하 여야 할 것으로 생각된다.
- 6%의 혈당강하 효과를 보였다. 또한 다른 종류의 이당류인 maltose 투여군은 체내 최고 혈당 치가 185mg/ml 나타났으나 세리신 분말 투여군은 132 mg/ml로 나타나 41.5%의 혈당강하 효과를 보였다.
- 5 ppm으로 중금속 함량이 낮은 것으로 나타났다. 또한 세리신 용액을 활성탄, 양모 및 겔로 여과한 후 납의 함 량을 측정한 결과 4 ppm 이하로 나타나 활성탄, 양모 및 겔 여과법에 의하여 효과적으로 세리신 용액에 포함되어 있는 중금속을 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 여과방법에 따른 세리신 용액의 수율은 활성탄, 양모 및 겔 등 여과할 때 사용된 충진물의 종류에 따라 각각 30%, 80% 및 85%로 나타났다.
- 또한 시판 입욕제에 3% 세리신을 첨가하여 세리신 함 유 입욕제에 대한 관능검사를 14명의 지원자를 대상으로 실시하여 사용 후 세정력, 피부 보습성 및 기포성(풀림성) 에 대하여 좋다는 평이 각각 79%, 79%, 그리고 86%로 조사되었다. 특히 관능검사 결과 입욕제로서 매우 좋다는 평이 30% 이상 나온 것으로 볼 때 세리신이 포함된 고 급 미용 비누 및 입욕제 등 피부친화성 미용 소재 적용 에 세리신 단백질이 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.
- 여과 수율은 여과제로 사용한 활성 탄소, 양모 및 겔에 의한 세리신의 흡착량과 관련이 높을 것으로 생각되며 활성탄에 존재하는 많은 공극에 세리신 이 흡착되어 다른 여과제에 비하여 상대적으로 여과 수 율이 낮았다. 또한 정제 세리신의 분자량은 고압추출 세 리신(6, 700), 효소 추출 세리신(9, 000)으로 나타났으며 흡 수성은 고압 및 효소 추출 세리신 모두 96%이상으로 우 수하였다(표 7).
- (1997)의 결과에 의하면 누에분말이 maltose와 sucrose에 의하여 유발되는 혈당상승을 억제하는 효과가 있는 것으로 보고하였으며 혈당상승억제 기전은 a-glucosidase의 활성억제에 기인한다고 하였다. 세리 신 분말의 경우에도 다른 잠상산물과 마찬가지로 maltose와 sucrose에 의하여 유발되는 혈당저하효과가 있음을 알 수 있었다. 실크 분말에 의한 혈당상승억제 기전에 대한 연구는 차후에 더 연구하여야 할 것으로 생각된다.
- 세리신을 피부친화성 소재로서 응용가능성을 탐색하기 위하여 세리신 비누와 세리신이 포함된 입욕제를 제조하여 관능검사를 실시하여 그 결과를 그림 3과 4에 나타내었다. 세리신 비누에 대한 관능검사를 실시하여 기존에 사용되고 있는 미용비누와 비교 검토한 결과 세정력과 기 포성은 좋다는 평이 각각 84%, 90%로 매우 높게 나타났다. 세면 후 피부 보습성에 대해서는 74%가 좋다고 평하였으며 나쁘다는 평도 9.
- 세리신 비누에 대한 관능검사를 실시하여 기존에 사용되고 있는 미용비누와 비교 검토한 결과 세정력과 기 포성은 좋다는 평이 각각 84%, 90%로 매우 높게 나타났다. 세면 후 피부 보습성에 대해서는 74%가 좋다고 평하였으며 나쁘다는 평도 9.7% 나왔으나 세면후 화장을 잘 받는지에 대한 평가는 좋다는 평이 46.3%이고 보통이다 라는 평이 50%로 나타나 대체로 95% 이상이 피부가 촉 촉한 상태를 장시간 유지할 수 있었다고 평가하였다. 즉 세리신 비누에 대한 곽능평가 결과 세정력, 기포성, 세면 후 피부 보습성 및 화장을 받는 성질이 우수한 것으로 나타난 점을 고려해 볼 때 세리신을 비누.
- % 정 도였으며 세리신이 거의 100% 회수되었다. 식용 효소를 이용하여 세리신을 추출하는 경우에는 세리신 단백질의 산화 방지를 위하여 충진한 질소 가스 처리에 의하여 고 치와 생사 등의 팽윤이 증대되어 연감율과 세리신 회수 율이 질소 처리를 하지 않은 것에 비하여 2배 이상의 높은 것으로 나타났다. 특히, 견층을 단백질 분해효소인 Flavourzyme 3% (w/w)로 질소공기하에서 견층을 추출한 경우에는 연감율(23 wt.
- 또한 세리신 용액을 활성탄, 양모 및 겔로 여과한 후 납의 함 량을 측정한 결과 4 ppm 이하로 나타나 활성탄, 양모 및 겔 여과법에 의하여 효과적으로 세리신 용액에 포함되어 있는 중금속을 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 여과방법에 따른 세리신 용액의 수율은 활성탄, 양모 및 겔 등 여과할 때 사용된 충진물의 종류에 따라 각각 30%, 80% 및 85%로 나타났다. 여과 수율은 여과제로 사용한 활성 탄소, 양모 및 겔에 의한 세리신의 흡착량과 관련이 높을 것으로 생각되며 활성탄에 존재하는 많은 공극에 세리신 이 흡착되어 다른 여과제에 비하여 상대적으로 여과 수 율이 낮았다.
- 효소처리에 의하여 분 자량 30, 000인 세리신의 분자량은 2, 700~ 4, 200 범위로 저 분자화 되었으며, 이때의 평균 수율은 45% 내외, 용해도는 95% 이상이었다. 저분자화 세리신 아미노산 조성은 고 온고압에서 추출한 세리신과 큰 차이를 보이지는 않아 유 의적인 화학적 변화는 없는 것으로 나타났다(표 5).
- 식용 효소를 이용하여 세리신을 추출하는 경우에는 세리신 단백질의 산화 방지를 위하여 충진한 질소 가스 처리에 의하여 고 치와 생사 등의 팽윤이 증대되어 연감율과 세리신 회수 율이 질소 처리를 하지 않은 것에 비하여 2배 이상의 높은 것으로 나타났다. 특히, 견층을 단백질 분해효소인 Flavourzyme 3% (w/w)로 질소공기하에서 견층을 추출한 경우에는 연감율(23 wt.%)과 세리신 회수율(98 wt.%)이 모두 높은 값을 나타내었다.
- 효소 처리에 의하여 추출된 세리신의 아미노산 조성을 분석한 결과(표 2), 고온 고압법에 의하여 추출한 세리신 의 아미노산 조성과 유의성 있는 차이는 발견되지 않았다. 또한 추출방법에 따른 평균 분자량 분포는 10, 000- 30, 000이 었으며 물에 대한 용해도는 90 wt.
후속연구
- 세리 신 분말의 경우에도 다른 잠상산물과 마찬가지로 maltose와 sucrose에 의하여 유발되는 혈당저하효과가 있음을 알 수 있었다. 실크 분말에 의한 혈당상승억제 기전에 대한 연구는 차후에 더 연구하여야 할 것으로 생각된다.
- ADH 활 성 측정을 통하여 혈중 알콜 농도를 측정한 결과 유발군 에서는 400mg/dZ의 알콜 농도를 나타내었으나 세리신을 투여한 군에서는 250mg/dZ의 혈중 알콜 농도를 나타내어 세리신이 알콜 대사를 촉진시키는 데 관여하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들이 어떠한 기작에 의하여 나타나는 지에 대한 상세한 기전에 대한 연구를 계속해서 수행하 여야 할 것으로 생각된다.
- 또한 시판 입욕제에 3% 세리신을 첨가하여 세리신 함 유 입욕제에 대한 관능검사를 14명의 지원자를 대상으로 실시하여 사용 후 세정력, 피부 보습성 및 기포성(풀림성) 에 대하여 좋다는 평이 각각 79%, 79%, 그리고 86%로 조사되었다. 특히 관능검사 결과 입욕제로서 매우 좋다는 평이 30% 이상 나온 것으로 볼 때 세리신이 포함된 고 급 미용 비누 및 입욕제 등 피부친화성 미용 소재 적용 에 세리신 단백질이 폭넓게 적용될 수 있을 것으로 생각된다.
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