초록 ▼

○ 연구결과
1. 돈피 분쇄시 chopper를 이용하는 것이 hammer mill을 이용하는 것보다 돈피 회수율과 분쇄공정의 편이성이 좋은 것으로 나타났다.
2. 돈피의 염가용성 콜라겐과 산가용성 콜라겐의 추출 수율은 각각 6.0%, 7.9%로써 돈피 구성단백질의 대부분이 불용성콜라겐으로 나타났다.
3. 돈피에서 추출한 염가용성 및 산가용성 콜라겐을 papain 처리하여 점도와 탁도를 측정한 결과 효소 반응시간이 경과함에 따라 점도 및 탁도가 저하되었다.
4. 돈피를 방사선조사선량(0∼300 kGy)에 따라 조

○ 연구결과
1. 돈피 분쇄시 chopper를 이용하는 것이 hammer mill을 이용하는 것보다 돈피 회수율과 분쇄공정의 편이성이 좋은 것으로 나타났다.
2. 돈피의 염가용성 콜라겐과 산가용성 콜라겐의 추출 수율은 각각 6.0%, 7.9%로써 돈피 구성단백질의 대부분이 불용성콜라겐으로 나타났다.
3. 돈피에서 추출한 염가용성 및 산가용성 콜라겐을 papain 처리하여 점도와 탁도를 측정한 결과 효소 반응시간이 경과함에 따라 점도 및 탁도가 저하되었다.
4. 돈피를 방사선조사선량(0∼300 kGy)에 따라 조사하여 0.1 M NaCl-Tris-HCl(pH 7.0) 용액으로 용출한 수용성 단백질의 용해도는 대조군(0kGy)에서 2% 수준이었으나 조사선량이 증가할수록 용해도는 증가하여 300 kGy의 조사선량에서는 60% 이상의 용해도를 보였다.
5. 방사선조사선량에 따른 수용성 단백질의 저분자화를 간접적으로 측정하기 위하여 점도 및 탁도를 측정한 결과, 60 kGy∼150 kGy에서는 조사선량이 높아질수록 급격히 감소되었으며, 150 kGy∼300 kGy에서는 감소폭이 적은 것으로 나타나 저분자화를 위한 조사선량의 조건수립이 필요한 것으로 나타났다.
6. SDS-PAGE에서 조사선량이 높아질수록 콜라겐의 저분자화가 확인되었으며, 특히 24 kDa이하의 저분자물질이 점차적으로 증가하는 현상을 보였다.
7. 300 ∼ 600 MPa의 압력으로 10분과 20분 고압처리를 하여 SDS-PAGE한 결과, 돈피 단백질의 저분자화에 대한 초고압처리는 그 영향이 미미한 것으로 나타났다.
8. 방사선조사하여 구조가 변형된 돈피 단백질의 papain 소화력을 수용성 단백질의 용해도로 측정한 결과 대조구(0kGy)는 약 55%가 수용성 성분으로서 용출되었으며, 조사선량이 증가할 수록 수용성 성분이 증가하여 300 kGy 조사선량에서는 90% 이상의 용해도를 보였다.
9. 방사선조사 후 효소처리한 SDS-PAGE에서 효소반응 시간이 길수록 그리고 조사선량이 증가할수록 24 kDa 밴드가 점차 소실되었고, gel 하단에 저분자물질이 다량 축적되었다.
10. 돈피 단백질을 효소처리한 가수분해물의 수율은 64.1%였지만 300 kGy로 방사선조사하여 효소처리한 경우에는 98.0%를 나타냈다. 가수분해물을 분자량별로 구분하면, 분자량 10,000이상이 전체의 50% 이상이었고, 10,000∼5,000 > 5,000∼3,000 >3,000∼1,000의 순서로 나타났다.
11. 가수분해물의 ACE 저해율은 분자량 10,000 이상에서 72.9%를, 10,000 ∼ 5,000에서 92.9%,5,000 ∼ 3,000 에서 91.8%, 그리고 3,000 ∼ 1,000 에서 91.5%를 나타냈고, IC50은 각각 410μg/ml, 380 μg/ml, 370 μg/ml, 그리고 890 μg/ml 였다.
12. DPPH radical scavenging 및 superoxide anion scavenging 을 통하여 항산화 활성을 조사한 결과, 방사선조사된 돈피 단백질 가수분해물의 항산화 효과는 미미한 것으로 나타났다.
13. 혈전용해 활성은 plasmin 1unit/ml의 활성을 기준으로 하여 분자량 10,000 이상의 가수분해물은 89.8%, 10,000∼5,000은 29.2%, 5,000∼3,000은 20.3%, 3,000∼1,000은 24.3%를 보였다.
14. Ames test를 통하여 콜라겐 가수분해물의 분자량별 돌연변이원성 시험을 실시한 결과, 방사선조사에 의한 돌연변이원성이 나타나지 않아 안전성이 확인되었다.
15. SHR을 이용하여 콜라겐 가수분해물(분자량 10,000 이상, 10,000 ∼ 5,000)의 in vivo에서의 혈압강하 효과를 살펴본 결과, 가수분해물 투여 2주 이후부터 대조군에 비하여 유의적으로 혈압강하가 나타났으며 이러한 유의적 차이는 4주간 지속되었다.
16. 고지방식을 한 SD rat을 이용하여 콜라겐 가수분해물의 항혈전능 효과를 조사하고자 전혈응고시간을 측정한 결과, 대조군에 비하여 가수분해물 처리군(분자량 10,000 이상)은 전혈응고 시간이 길어지는 현상을 나타냈고, 특히 2주 이후에는 유의적인 차이를 보였다.
17. 혈압강하 및 항혈전능 효과가 나타난 한외여과 분획물(10,000 이상, 10,000 ∼ 5,000)의 분자량은 gel permeation chromatography에서 분자량 12,000, 8,000, 5,000 Da 크기로 나타났다.
18. GPC에서 분리된 가수분해물을 RP-HPLC에서 2차분리한 펩타이드의 아미노산 배열을 조사한 결과 Gly-Pro-X, Gly-Pro 계열이 대부분으로 나타났다.
19. 방사선조사에 의한 새로운 콜라겐 펩타이드 제조기술은 기존의 방법에 비하여 제조수율이 수배 증가하고 공정시간이 단축되는 결과를 보였다.

Abstract ▼

This project were studied for two years. At the first year, the preparation conditions of collagen hydrolysates by irradiation or high pressure were established. At the second year, studied the physiological activity of peptides isolated from collagen hydrolysates and set up the new processing mode

This project were studied for two years. At the first year, the preparation conditions of collagen hydrolysates by irradiation or high pressure were established. At the second year, studied the physiological activity of peptides isolated from collagen hydrolysates and set up the new processing model for producing of oligopeptides by irradiation.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 18
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 21
• 1. 기술적 측면 ... 21
• 2. 경제ㆍ산업적 측면 ... 24
• 3. 사회ㆍ문화적 측면 ... 24
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 26
• 1. 연구개발 목표 ... 26
• 2. 연구개발의 범위 ... 26
• 3. 연차별 연구개발 목표와 범위 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 29
• 1. 국내ㆍ외 관련기술의 현황과 문제점 ... 29
• 2. 관련기술의 전망 및 기술도입의 타당성 ... 30
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제 1 절 연구개발 방법 및 설계 ... 33
• 1. 연구개발 방법 ... 33
• 2. 연구 설계 ... 34
• 3. 연구개발 추진체계 ... 35
• 제 2 절 재료 및 방법 ... 36
• 1. 시료 구입 ... 36
• 2. 시료의 전처리 ... 36
• 3. 일반성분 ... 37
• 4. 염가용성 및 산가용성 콜라겐 펩타이드의 조제 ... 37
• 5. 방사선조사 ... 38
• 6. 초고압처리 ... 39
• 7. pH 및 콜라겐 함량 측정 ... 39
• 8. 단백질 용해도 ... 39
• 9. 점도 측정 ... 41
• 10. 탁도 측정 ... 41
• 11. SDS-PAGE에 의한 단백질의 subunit 조성 ... 42
• 12. 콜라겐 가수분해물의 조제 ... 42
• 13. ACE 저해율 측정 ... 43
• 14. 항산화 활성 측정 ... 44
• 15. Fibrin plate를 이용한 혈전용해 활성측정 ... 45
• 16. 방사선조사에 의한 복귀돌연변이원성 실험(Ames test) ... 45
• 17. SHR rat을 이용한 혈압강하 실험 ... 46
• 18. Sprague-Dawley rat을 이용한 항혈전능 측정 ... 47
• 19. Fast Protein Liquid Chromatography를 이용한 올리고펩타이드 분리 ... 48
• 20. RP-HPLC를 이용한 활성 펩타이드의 2차 분리 ... 49
• 21. RP-HPLC를 이용한 펩타이드 분획물의 순도 확인 ... 49
• 22. 펩타이드 아미노산 서열 분석 ... 51
• 제 3 절 결과 및 고찰 ... 52
• 1. 돈피 유래 콜라겐 및 콜라겐 가수분해물의 제조조건 ... 52
• 가. 돈피의 전처리 ... 52
• 나. 분쇄 돈피의 일반성분 ... 54
• 다. 탈지돈피의 염가용성 및 산가용성 콜라겐 특성 ... 54
• 라. 방사선조사 및 초고압에 의한 돈피 수용성단백질의 변화 ... 58
• 마. 방사선조사 후 효소처리에 의한 돈피 단백질의 변화 ... 66
• 2. 돈피 콜라겐 가수분해물의 기능적 특성 ... 72
• 가. 돈피 콜라겐 가수분해물의 제조 ... 72
• 나. 돈피 콜라겐 가수분해물의 In vitro 기능성 ... 73
• 다. 방사선조사 콜라겐 가수분해물의 돌연변이원성 시험 ... 83
• 라. 돈피 콜라겐 가수분해물의 In vivo 기능성 ... 85
• 3. 콜라겐 가수분해물의 올리고펩타이드 분리 및 정제 ... 89
• 가. Fast Protein Liquid Chromatography를 이용한 콜라겐 가수분해물의 분리 및 분자량 확인 ... 89
• 나. RP-HPLC에 의한 2차 분리 ... 91
• 다. 분리된 콜라겐 펩타이드의 순도 확인 ... 92
• 라. 올리고펩타이드의 주요 아미노산 구성 및 배열 ... 94
• 제 4 절 콜라겐 올리고펩타이드 생산 모델 정립 ... 95
• 1. 화학적 방법에 의한 콜라겐 펩타이드 제조공정도 ... 96
• 2. 방사선조사를 이용한 콜라겐 펩타이드 제조공정도 ... 98
• 3. 콜라겐 올리고 펩타이드 제조공정 시간 및 생산비용 검토 ... 99
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 102
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 103
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학 ... 104
• 제 7 장 참고문헌 ... 112
• 끝페이지 ... 120