KR100654231B1 - 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드 및 상기펩타이드의 기능성 소재로의 용도 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 추출된 서열번호 1로 표시되는 펩타이드에 관한 것이다.

본 발명의 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 유래된 펩타이드는 캔디다 알비칸스 균주에 대한 항균 활성을 가지므로 이를 유효성분으로 함유하는 항진균제 및 항균제; 또는 키모트립신, 트립신 또는 파파인에서 선택되는 단백질 분해효소에 억제활성을 가지므로 이를 유효성분으로 함유하는 단백질 분해효소 억제제로서 유용하다. 또한, 상기 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 세포독성에 대한 안전성이 확보된 제제용 조성물로서 유용하다.

항생 펩타이드, 항균제, 감자, 밸리감자, 고구밸리, 농약, 화장품 보존제, 의약품

Description

고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드 및 상기 펩타이드의 기능성 소재로의 용도{PEPTIDE DERIVED FROM SOLANUM TUBEROSUM L cv. GOGU VALLEY AND FUNCTIONAL RESOURCES USE OF THE SAME}

도 1은 본 발명의 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley) 및 그의 절단단면을 나타낸 사진이고,

도 2는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경으로부터 추출된 추출액 및 표준 단백질의 구성에 대한 SDS-PAGE 전기영동 분석결과이고,

도 3은 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 분자량을 나타내는 결과이고,

도 4는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 사람의 적혈구 세포에 대한 세포 파괴정도(Hemolytic)를 측정한 결과이고,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 항진균 활성에 대하여 음성 대조군 및 실험군과 비교실험한 결과이고,

도 6a는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 키모트립신에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과이고,

도 6b는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 트립신에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과이고,

도 6c는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 파파인에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과이다.

본 발명은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 유래된 펩타이드 및 상기 펩타이드의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 감자품종 중, 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 추출된 펩타이드, 및 상기 펩타이드의 활성을 측정하여 이의 유효성이 증명된, 상기 펩타이드의 기능성 소재로의 용도에 관한 것이다.

식물이나 동물들은 항균제 기능의 펩타이드를 자연적으로 생산하는 것으로 알려져 있다[Bevins et al., Ann. Rev. Biochem., 1990, 59, 395-414]. 이러한 펩타이드의 항균작용은 숙주 방어 및 선천적 면역계에 있어서 중요한 역할을 담당하는 것으로[Boman, H. G., Cell, 65, 205, 1991; Boman, H. G., Annu. Rev. Microbiol., 13, 61, 1995], 이러한 항균기능의 펩타이드들은 아미노산 서열에 따라 시스테인이 풍부한(cysteine-rich) β-쉬트(sheet) 펩타이드, α-회전형(helical) 양친화성 분 자, 및 프롤린이 풍부한(proline-rich) 펩타이드로 분류된다[Mayasaki et al., Int. J. Antimicrob. Agents, 1998, 9, 269-280]. 이중에서 가장 많이 존재하는 구조는 시스테인(cysteine) 잔기가 없고 양친화성 알파 나선형을 형성하는 분자이며, 곤충에서 발견된 세크로핀(cecropin)이 대표적인 항균 펩타이드 구조이다.

또한, 생체 내에서 생산되는 상기 펩타이드 이외에 박테리오신(bacteriocin)이란 단백질 역시 주변의 동종 또는 이종의 세균들과 경쟁하기 위해 분비되어 유해 세균을 죽이는 항생물질로서의 기능을 수행하는 것으로 알려져 있다. 이러한 박테리오신은 구조에 따라, 란티바이오틱스(lantibiotics), 비란티바이오틱스(nonlantibiotics) 및 신호 펩타이드(signal peptide)의 세부류로 분류된다[Cintas et al., J. Bad., 1998, 180, 1988-1994]. 이러한 생체 내에서 생성되면서 항생 기능을 수행하는 펩타이드 또는 박테리오신은 기존의 항생제가 화학물질로 이루어져 유발되는 항생물질로 인한 항생제 내성, 항생제 쇼크 등의 문제점을 해소할 수 있다.

따라서, 기존의 항균제를 천연 항균제 개발로 대체하려는 노력이 꾸준히 진행되어 오고 있다. 여기서, 천연 항균제라 함은 천연소재, 식물 또는 미생물로부터 선택되어 생화학적 또는 생리학적 차이를 극대화하여, 바이러스, 세균, 효모, 곰팡이 등을 선택적으로 제어하고, 인체에 무해하거나 독성을 최소한으로 낮춘 항균제를 말한다. 현재 보고된 천연 항균제로는 편백나무에서 희노키티올, 목련에서 메그노놀, 자몽종자 추출물인 DF-100등이 있으나, 현재 사용되는 규모는 매우 미미하다.

최근, 천연 허브추출물이 세포 증식 기작을 억제하여 미생물에 대한 살균 효과가 크고, 식물성 천연 살균 소독제로서 독성이 없고, 부식성이 없어 인체에 무해한 안전한 천연 항균제로 보고 된 바 있으나, 재배 규모가 작거나, 다수가 외래종으로서 국내에서 재배하기에 까다로운 문제점이 있어, 천연 항균제로서 활용하는 데에는 한계가 있다.

민간요법 중 하나로서, 감자껍질을 말려서 분쇄한 가루를 화장실 또는 습기가 많은 곳에 뿌려 두면 벌레가 생기지 않으며, 더운 물에 데었을 때 감자를 갈거나 얇게 썰어 환부에 붙여주면 흉터가 생기지 않고 잘 낫는다고 전해져 오고 있다. 따라서 감자가 천연 항균제로서의 역할을 수행한다는 것이 전해지고 있으며, 이러한 감자는 재배지역이 넓으며, 그 수량 또한 많기 때문에 재료 확보가 용이하고 원료 단가를 낮출 수 있어, 천연 항균제로서 활용시, 원료 수급이 원활한 장점을 동시에 제공할 수 있다.

본 발명자들은 다양한 감자유전자원을 개발하고자 노력한 결과, 종래 수입종인 수미와 대서의 장점을 고루 갖춘 새로운 식용감자를 개발하였을 뿐 아니라, 다양한 용도에 따라 적용할 수 있도록 감자의 과육의 색을 달리하거나 기능을 향상시킨 100 여종의 밸리감자를 개발하고 이를 국립종자관리소에 품종보호출원하여 등록받은 바 있다.

따라서 본 발명자들은 천연 식물소재인 감자 품종을 출발물질로 하고, 특히 상기 감자품종 중, 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 추출, 분리 및 정제하여 활성분획을 얻고, 항진균 활성 및 펩타이드가 사람의 적혈구 세포에서 용혈활성을 측정하여 세포독성에 안전하고 천연 항균제로서의 기능을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 유래된 서열번호 1로 표시되는 신규한 펩타이드를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 펩타이드의 분리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 유래된 펩타이드의 기능성 소재로의 용도를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 추출되고, 서열번호 1로 표시되는 펩타이드를 제공한다.

본 발명의 펩타이드는 SDS-PAGE 법에 의한 분자량에 있어서 약 5.6 kDa 펩타이드가 존재하며, 서열목록의 서열번호 1의 표시되는 본 발명의 펩타이드는 서열목록의 서열번호 2의 아미노산 서열과 70% 이상의 상동성을 갖는다.

또한, 본 발명은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경을 액체질소를 이용하여 분말로 분쇄하는 단계, 상기 분말을 50 mM 트리스-HCl, 10 mM EDTA, 150 mM NaCl, 1% DMSO 및 0.1% β-머캅토에탄올로 이루어진 완충 용액으로 단백질을 추출하여 추출물을 제조하는 단계, 상기 추출물을 원심분리하여 추출물의 상층액 분획을 회수하는 단계, 및 상기 분획을 크로마토그래피 및 투석을 이용하여 분리 및 정제하는 단계로 이루어진 상기 펩타이드의 분리방법을 제공한다.

본 발명은 상기 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 세포독성에 대한 안전성이 확보된 제제용 조성물을 제공한다.

본 발명의 펩타이드는 여성의 질염균의 원인균인 캔디다 알비칸스 균주, 비듬의 원인균인 트리코스포럼 베이젤라이 균주, 무좀의 원인균인 트리코파이톤 루브럼 균주에 대한 항진균 활성 및 식중독 원인 박테리아인 리스테리아 균주에 대한 항균 활성을 보이므로, 상기 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항진균제 및 항균제로서의 용도를 제공한다.

또한, 본 발명의 펩타이드는 키모트립신, 트립신 및 파파인으로 이루어진 군에서 선택된 단백질 분해효소에 억제활성을 가지므로 상기 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 단백질 분해효소 억제제로서의 용도를 제공한다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)으로부터 추출되고, 서열목록의 서열번호 1로 표시되는 펩타이드를 제공한다.

도 1은 본 발명의 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley) 및 그의 절단단면을 나타낸 사진이다. 고구밸리는 국내 최초로 개발된 붉은 색 표피의 감자로서, 생육기간이 길고 저장성이 뛰어나며, 수분이 많고 뻑뻑하지 않고 단 맛이 있어 생식용으로 적당한 품종이다.

상기 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 감자의 다른 품종인 솔라넘 맬론게나(Solanum melongena)의 서열번호 2로 표시되는 아미노산 서열과 비교한 결과, 70% 이상의 상동성을 갖는다. 상기 솔라넘 맬론게나(Solanum melongena)는 단백질분해효소 억제제(Protease inhibitor)로서의 기능을 수행하는 것으로 공지된 바 있다.

상기 펩타이드의 분리방법은 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경을 액체질소를 이용하여 감자의 세포벽을 파괴시켜 분말로 분쇄하고, 상기 분말을 50 mM 트리스-HCl, 10 mM EDTA, 150 mM NaCl, 1% DMSO 및 0.1% β-머캅토에탄올로 이루어진 완충용액을 이용하여 단백질을 추출하여 추출물을 제조하고, 상기 추출물을 원심분리하여 추출물의 상층액 분획을 회수하고, 상기 분획을 크로마토그래피 및 투석을 이용하여 분리 및 정제하는 공정으로 이루어진다.

이때, 분리 및 정제과정은 특별히 제한되지 않으나, 그의 바람직한 일례로는 추출물의 상층액 분획에서 활성분획을 분리하는 방법으로서 C¹⁸-HPLC를 사용하며, 이후 정제과정은 암모늄 바이카보네이트 용액 조건 하에서 투석하는 방법을 사용한다.

상기 분리방법으로 얻어진 활성분획 및 표준 단백질을 사용하여 SDS-PAGE 법에 의한 분자량의 비교결과, 본 발명의 활성분획은 약 5.6 kDa 펩타이드 존재를 예측하고(도 2), 질량분석기를 이용하여 그 분자량을 확인한다(도 3).

본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 함유하는 경우, 사람의 적혈구 파괴가 전혀 관찰되지 않으므로, 세포독성에 안정함을 확인함으로써(도 4), 본 발명의 펩타이드를 다양한 용도에 적용할 수 있다.

본 발명의 펩타이드는 캔디다 알비칸스 균주와 함께 배양한 실험군 및 상기 펩타이드가 존재하지 않은 음성 대조군과 비교한 결과, 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 함유한 실험군의 경우, 강력한 항진균 활성을 확인함으로써(도 5a 및 도 5b), 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 그를 유효성분으로 함유하는 항진균제로서 유용하다.

또한, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 단백질분해효소 억제제(Protease inhibitor)로서의 기능을 수행하는 것으로 공지된서열번호 2로 표시되는 솔라넘 맬론게나(Solanum melongena)의 아미노산 서열과 70% 이상의 상동성을 가지므로, 다양한 단백질 분해효소에 대한 활성을 측정한 결과, 키모트립신(도 6a), 트립신(도 6b) 및 파파인(도 6c)에 대하여, 펩타이드 농도 5㎍/㎖ 이상에서 단백질분해효소의 활성을 적게는 40%에서 많게는 거의 100%로 억제하는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 그를 유효성분으로 함유하는 단백질 분해효소 억제제로서 유용하다. 단백질분해효소 억제제는 단백질분해효소의 작용기작으로 유발되는 질환을 억제하거나 치료할 수 있으며 즉, 약하고 여린 피부 또는 욕창으로 인한 피부의 짓무름에 효과적이며, 최근 에이즈치료제의 대안으로도 주목받고 있다.

이외에, 상기 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 세포독성에 안정성이 확보되므로, 기능성 화장품, 기능성 식품원료 또는 식품방부제, 의약품 보존제 및 인체에 안전한 농약에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 감자로부터 단백질 추출 단계

고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경을 액체질소(Liquid nitrogen)가 첨가된 상태에서 막자사발과 절구공이를 이용하여 분말로 분쇄한 후, 상기 분말을 단백질 추출 완충용액(50 mM Tris-HCl (pH 7.5), 10 mM EDTA, 150 mM NaCl, 1% DMSO, 0.1% β-머캅토에탄올)에 첨가하여 잘 혼합한 후 원심분리기를 이용하여 단백질을 추출하였다. 이때, 본 발명의 단백질 추출방법은 공지의 방법을 변형하여 수행하였다[Ana Segura et al, Mol Plant Microbe Interact., 12(1): 16-23, 1999]. 이후, 추출된 추출물을 6,000 ×g 에서 30 분동안 원심분리한 후, 상층액 만을 취하여 스펙트라/포아 7(Spectra/Por 7; MWCO: 3,500) 멤브레인(Spectrum Laboratories, Inc.)을 사용하여 50 mM 암모늄 바이카보네이트 완충용액(pH 8.0)으로 4℃에서 투석(Dialysis)하여 정제하였다.

<실험예 1> 단백질 전기영동

상기 단계에서 얻어진 추출액은 슬랩 젤(slab gel)을 이용하여, 라엠리 방법[Laemmli U.K., Nature, 27:680-685, 1972]에 따라 SDS-PAGE(Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis)을 수행하였다. 이때, 상기 추출액 및 표준단백질은 15% 아크릴아마이드 젤에 로딩하였다.

전기영동 후, 젤을 coomassie brilliant blue R-250으로 염색하고, destaining buffer(메탄올:빙초산:증류수=30:10:60)로 탈색하여 단백질의 밴드를 확인하였다. 이때, 분자량 표준 단백질로는 저분자량 영역인 소혈청 알부민(Bovine Serum Albumin) 66 kDa, 치킨에그로부터 추출된 오브알부민(Chicken Egg Ovalbumin) 45 kDa, 토끼 근육으로부터 추출된 글리세르알데히드-3-포스페이트 디하이드로지네이즈(Rabbit Muscle Glyceraldehyde-3-phosphate Dehydrogenase) 36 kDa, 소적혈구로부터 추출된 카보닉 언하이드레이즈(Bovine Erythrocytes Carbonic Anhydrase) 29 kDa, 소 췌장으로부터 추출된 트립시노젠(Bovine Pancreas Trypsinogen) 24 kDa), 대두로부터 추출된 트립신 억제제(Soybean Trypsin Inhibitor) 20 kDa), 우유로부터 추출된 ㅱ-락트알부민(Bovine Milk ㅱ-Lactalbumin) 14.2 kDa, 소 허파로부터 추출된 아프로티닌(Bovine Lung Aprotinin ) 6.5 kDa을 이용하였다.

도 2는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경으로부터 추출, 분리 및 정제하여 제조된 펩타이드 및 상기 표준 단백질의 구성에 대한 SDS-PAGE 전기영동 분석결과를 나타낸 것이다.

상기 결과로부터, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자 추출물로부터 유래된 펩타이드는 단백질 저분자 표시마커를 비교해서 추측할 때 SDS-PAGE 법에 의한 분자량에 있 어서 약 5.6 kDa의 존재를 확인하였다.

<실험예 2> 역상 HPLC

상기 단계로부터 얻은 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 심-팩(Shim-pack) VP-ODS, C18 column(4.6×250 mm; 4.6±0.3

particle; 12.0±1.0 nm pore; Shimadzu) 역상 HPLC(Reverse Phase HPLC)를 이용하여 정제하였다. 이때, 완충용액(0.1% TFA가 포함된 아세토아니트릴 B)의 기울기(linear gradient, 5∼65%, 2%/min, 30 min)에 의해 용출한 후, 피크의 분획을 모아 항진균 활성을 측정하였다.

<실험예 3> 분자량 및 아미노산 서열 확인

상기 단계로부터 얻은 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 6N-HCl에 녹인 후 110℃에서 22 시간동안 가수분해하여 건조시키고, 아미노산 분석기를 이용하여 아미노산 서열을 확인하였다.

또한, 질량분석기(회사명; 시마즈, Kratos, AXIMA-CFR)를 이용하여 상기 펩타이드의 분자량을 측정하였다.

도 3은 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 분자량을 나타내는 것으로, 그 분자량이 5,600Da의 펩타이드임을 확인하였다.

또한, 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 아미노산 서열은 서열번호 1 로 기재되며, 단백질분해효소 억제제(Protease inhibitor) 기능이 공지된 감자의 다른 품종인 솔라넘 맬론게나(Solanum melongena)의 아미노산 서열을 서열번호 2에 나타내었다.

상기 아미노산 서열을 비교한 결과, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 솔라넘 맬론게나(Solanum melongena)의 아미노산 서열과 의 유사성이 확인되었으며, 보다 구체적으로, 본 발명의 펩타이드의 서열번호 1은 서열번호 2의 아미노산 서열과 70%이상의 상동성을 가진 아미노산 서열을 갖는다.

<실험예 4> 적혈구 용혈활성의 측정

상기 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드에 대하여, 사람의 적혈구 용혈활성을 통하여 세포독성 여부를 판별하기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

사람의 적혈구(human erythrocytes)를 PBS(phosphate-buffered saline: 35 mM 포스페이트 완충용액/0.15 M NaCl의 혼합용액, pH 7.0) 완충용액으로 3회 세척하고, PBS 완충용액으로 희석한 8.0% 적혈구 용액을 96-웰 마이크로적정 플레이트(microtiter plate)에 100㎕씩 로딩한 후, 상기에 상기 단계로부터 얻은 고구밸리 품종의 감자 추출물로부터 유래된 펩타이드 용액을 100㎕씩 섞어 준 후, 37℃에서 1 시간동안 배양한 후, 414 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 또한, 대조군으로서, 공지된 펩타이드인 멜리틴(melittin)에 동일하게 실시하였다.

이때, 0.1% 트리톤 X-100로 처리하였을 경우의 값을 100% 용혈도로 계산하고, 펩타이드의 용혈율, 즉 세포 파괴정도(hemolysis)는 하기 수학식 1에 의하여 산출하였 다. 하기에서, A는 펩타이드 용액에서의 141 nm의 흡광도이고, B는 0.1% 트리톤 X-100에서의 141 nm의 흡광도이고, C는 PBS 용액에서의 141 nm의 흡광도를 나타낸다.

도 4은 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 사람의 적혈구 세포에 대한 세포 파괴정도(Hemolytic)를 측정한 결과로서, 공지의 펩타이드인 멜리틴의 경우, 펩타이드 농도 0.31 μM에도 세포의 용혈율이 30%를 나타내며, 펩타이드 농도 5 μM의 조건에서는 적혈구 세포들이 100% 파괴되었다.

반면에, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 동일 농도 조건에서 실시한 결과, 적혈구 세포들이 전혀 파괴되지 않은 결과를 보임으로써, 세포독성이 전혀 없음을 확인하였다.

<실험예 5> 항진균 활성 측정 1

상기 단계로부터 얻은 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 항진균 활성을 측정하기 위하여 하기와 같이 실시하였다.

이때, 항진균 활성을 측정하기 위하여, 병원성 진균인 캔디다 알비칸스를 균주로 사용하였다. 진균수는 96-웰 마이크로적정 플레이트(microtiter plate)에 각 웰당 2×10³ 셀이 되도록 희석하여 진균을 포함한 YPD 배지 100 ㎕를 플레이트에 분주한 후, 음성 대조군에는 캔디다 알비칸스 만을 분주하고 나머지 한 개의 플레이트에는 캔디다 알비칸스 진균 및 상기 단계로부터 얻은 고구밸리 품종의 감자 추출물로부터 유래된 펩타이드를 같이 접종하여 30℃ 배양기에서 4 시간동안 배양하였다. 이후, 항진균 활성을 가시화하기 위해 도말하여 다시 30℃ 배양기에서 24 시간동안 배양하였다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 항진균 활성을 측정한 결과이다. 보다 구체적으로, 도 5a는 캔디다 알비칸스 균주를 분주한 음성 대조군이고, 도 5b는 캔디다 알비칸스 균주 및 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 함께 배양한 실험군으로서, 음성 대조군 및 실험군과의 균체의 생육정도를 관찰한 결과, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 강력한 항진균 활성을 확인하였다.

<실험예 6> 항진균 활성 측정 2

항진균 활성을 측정하기 위하여, 비듬균인 트리코스포럼 베이젤라이를 균주로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실험예 5와 동일하게 실시하여, 항진균 활성을 확인하였다.

<실험예 7> 항진균 활성 측정 3

항진균 활성을 측정하기 위하여, 무좀균인 트리코파이톤 루브럼을 균주로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실험예 5와 동일하게 실시하여, 항진균 활성을 확인하였다.

<실험예 8> 항균 활성 측정

항균 활성을 측정하기 위하여, 식중독 유발 세균인 리스테리아를 균주로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실험예 5와 동일하게 실시하여, 항균 활성을 확인하였다.

<실험예 9> 단백질분해효소 억제제로서의 활성 측정

또한, 상기 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드의 단백질 분해효소 억제제 활성을 측정하였다.

이때, 단백질 분해효소로는 척추동물의 이자에서 트립신과 함께 만들어지는키모트립신(Chymotrypsin), 이자액에서 분비되는 단백질 분해효소인 트립신(Trypsin) 및 파파야 과즙 속에 들어있는 단백질 분해효소인 파파인(Papain)을 사용하였고, 다양한 농도(㎍/㎖)의 펩타이드에 대하여, 단백질 분해효소의 활성을 관찰하였다.

도 6a는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 키모트립신에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과로서, 상기 펩타이드 농도가 증가할수록 단백질 분해효소의 활성을 억제하였으며, 바람직하게는 펩타이드 농도 10 ㎍/㎖ 이상일 때, 단백질 분해효소의 활성 억제효과가 90% 이상으로 나타났다.

도 6b는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 트립신에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과로서, 상기 펩타이드 농도가 증가할수록 단백질 분해효소의 활성을 억제하였으며, 펩타이드가 함유되지 않을 때, 흡광도 800 정도의 단백질 분해효소의 활성을 보인 반면에, 펩타이드 농도 5 ㎍/㎖일 때, 50 수치로 낮아지고, 펩타이드 농도 10 ㎍/㎖ 이상일 때는 50 미만의 수치로 낮아지는 결과를 확인하였다. 이상의 결과로 특히, 트립신의 경우 다른 단백질 분해효소보다 상기 고구밸리 품종으로부터 유래한 펩타이드의 낮은 농도에서도 강한 단백질분해효소 저해제로서 기능을 수행함을 확인하였다.

도 6c는 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 파파인에 대한 단백질 분해효소 억제제로서의 활성을 나타내는 결과로서, 상기 펩타이드 농도가 증가할수록 단백질 분해효소의 활성을 억제하였으며, 바람직하게는 펩타이드 농도 20 ㎍/㎖ 이상일 때, 단백질 분해효소의 활성 억제효과가 약 80% 이상으로 나타났다.

상기의 결과로부터, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드는 단백질 분해효소의 활성을 억제하는 기능이 우수하고, 더욱 바람직하게는 키모트립신 또는 트립신의 단백질 분해효소 억제제로서 유용함을 확인하였다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은

첫째, 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경으로부터 추출, 분리 및 정제하여 제조된 서열번호 1로 표시되는 펩타이드를 제공하였고,

둘째, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 항진균 활성 및 항균 활성이 우수하여 항진균제 및 항균제로서 유용하고,

셋째, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드가 단백질 분해효소 억제제로서 유용하고,

넷째, 본 발명의 고구밸리 품종의 감자로부터 유래된 펩타이드를 함유하는 조성이 사람의 적혈구 세포를 전혀 파괴하지 않음을 확인함으로써, 세포독성에 안전하므로, 인체에 안전한 농약, 식품방부제, 화장품, 의약품 보존제로서 유용하게 적용될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

서열목록 전자파일 첨부

Claims (10)

1. 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)로부터 추출된 것을 특징으로 하는 서열번호 1로 표시되는 펩타이드.
2. 제1항에 있어서, 상기 펩타이드가 5.6 kDa 분자량의 펩타이드인 것을 특징으로 하는 상기 펩타이드.
3. 삭제
4. 고구밸리 품종의 감자(Solanum tuberosum L cv. Gogu Valley)의 괴경을 액체질소 분위기에서 분말로 분쇄하는 단계,

   상기 분말을 50 mM 트리스-HCl, 10 mM EDTA, 150 mM NaCl, 1% DMSO 및 0.1% β-머캅토에탄올로 이루어진 완충용액으로 단백질을 추출하여 추출물을 제조하는 단계,

   상기 추출물을 원심분리하여 추출물의 상층액 분획을 회수하는 단계, 및

   상기 분획을 크로마토그래피 또는 투석을 이용하여 분리 및 정제하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 제1항의 펩타이드의 분리방법.
5. 제1항의 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하되, 세포독성에 대한 안전성이 확보된 항진균제용 조성물.
6. 삭제
7. 제5항에 있어서, 상기 항진균제용 조성물이 여성의 질염균의 원인균인 캔디다 알비칸스 균주; 또는 비듬의 원인균인 트리코스포럼 베이젤라이 균주; 또는 무좀의 원인균인 트리코파이톤 루브럼 균주;에 대하여 항진균 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 항진균제용 조성물.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항의 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하되, 식중독 원인 박테리아인 리스테리아 균주에 대하여 항균 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 항균제용 조성물.

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