KR100925352B1 - 용해도와 체내 흡수율이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 제조방법 및 이로부터 제조된 헴철-폴리펩타이드 중합체 - Google Patents
용해도와 체내 흡수율이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 제조방법 및 이로부터 제조된 헴철-폴리펩타이드 중합체 Download PDFInfo
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Abstract
Description
이에 본 발명에서는 철 함량이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 단백질 특성을 규정하고, Ito (이토)산 헴철과 인체 흡수율의 비교 시험을 통해 본 기술의 우수성을 증명하였다. 또한 헴철-폴리펩타이드 중합체를 효율적으로 회수할 수 있는 방법을 개발하였다.
이러한 본 발명의 기술적 과제는 동물의 전혈 또는 응고혈을 이용하여 생산한 철 함량이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 분자적 특성을 규정하고 용해도와 체내 흡수율과의 상관관계의 규명 및 효율적인 제조방법을 제공함으로서 달성하였다.
본 발명은 철 함량이 높은 함량 헴철-폴리펩타이드 중합체의 특성 및 효능을 검증하였으며, 전혈 또는 응고혈로부터 혈청제거 효율을 높이는 방법과 단백 분해 효소반응 후 철 함량이 높은 함량 헴철-폴리펩타이드 중합체를 효율적으로 회수하기 위한 방법을 개발하였다.
구체적으로, 본 발명의 제1 견지에 따르면,
동물의 전혈 또는 응고혈을 최소 12시간동안 냉암소에서 응고시킨 다음, 응고혈을 12-15cm 간격으로 정방형 타입으로 수직 절단하고 최소 1시간 경과후 혈청을 제거하여 총 중량 대비 20-25 %의 혈청이 제거되고 남은 응고혈을 사용하는 혈청 제거 단계;
혈청이 제거된 응고혈에 1-5배 중량의 물을 첨가하고 분쇄조를 이용하여 1,000-10,000 rpm으로 5-15분간 분쇄하는 단계; 상기 분쇄액에서 분리조를 이용하여 상층의 지방층 및 불용성 물질을 분리하는 단계; 상기 지방층이 제거된 혈액 분쇄액을 pH 8-11, 50-90℃에서 교반하며 열처리하는 단계; 상기 열처리후 단백질 분해효소를 처리하여 가수분해시키는 단계; 및 상기 가수분해물을 한외여과으로 여과, 농축 및 건조시키는 단계; 로 이루어지는 용해도와 체내 흡수율이 높은 헴철-폴리펩타이드 복합체의 제조방법에 있어서, 상기 한외 여과막으로의 여과단계는 100~250kDa 포어사이즈를 갖는 한외 여과막을 사용하는 것을 특징으로 하는, 용해도와 체내 흡수율이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 제조 방법.
본 발명의 제2 견지에 따르면,
상기 제1 견지의 방법에 의해 제조되며, pH 6.5~7.6의 수용액하에 비환원 상태에서 100~250 kDa, 환원상태에서 9~11kDa의 분자량이 95%(w/w) 이상을 차지하는 헴철-폴리펩타이드 중합체를 제공한다. 또한 pH 6.5-7.5 사이의 중성 완충액으로 용해시킨 0.0001-10 %(w/v) 헴철 폴리펩타이드 중합체 용해액에서 첨가한 철 분량 대비 97.0±2.0 % (w/w)이상의 철분이 상청액에서 검출이 가능한 것을 특징으로 하는 용해도가 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체를 제공한다.
헴철-폴리펩타이드 중합체의 제조 공정에서 사용된 한외여과막의 포어 사이즈에 따른 분말상의 헴철-폴리펩타이드 중합체의 회수량 (100 kg 전혈 이용시 회수된 분말의 kg수), 철 함량 (1 g의 분말상의 헴철-폴리펩타이드 중합체에 포함된 철의 mg수), 100 kg 전혈을 이용하여 실시한 공정에서 회수된 헴철-폴리펩타이드 중합체에 함유된 총 철분 량 (g)을 확인한 것으로, 모든 시험은 최소 5회 이상 반복하였으며 평균과 표준편차 값을 구하여 유의성을 검증하였다 (300 kDa 포어 사이즈 한외 여과막 대비 *P<0.01; ** P<0.05).
Production of heme-iron polypeptide polymer complex (kg) | Content of Iron (mg/g) | Total Iron (g) | |
30 kDa 한외여과막 | 2.725±0.892 | 9.105±2.156* | 23.407±2.765* |
100 kDa 한외여과막 | 1.565±0.453 | 13.048±1.333** | 21.023±4.492** |
300 kDa 한외여과막 | 1.027±0.326 | 12.690±2.179 | 12.595±1.895 |
상기표 1에서 보듯이, 30, 100, 300 kDa 한외여과막을 사용하였을 때 헴철-폴리펩타이드 중합체 회수량은 30 kDa 막의 경우가 가장 높았고 100, 300 kDa 순이었다. 그러나 30 kDa 막의 경우, 헴철-폴리펩타이드 중합체 무게 당 철 함량은 9.1 mg/g로서 헴철 원료 기준치(1.0% 식품의약품안전청 식품첨가물공전)에 못 미쳤다. 100, 300 kDa 막의 경우, 각각 13.0, 12.7 mg/g로서 기준치 이상의 높은 철함량을 갖는 헴철-폴리펩타이드 중합체를 보였다. 총 철 회수율은 30 kDa 막에 비하여 300 kDa 막의 사용을 통한 회수율은 50%의 감소를 보였다. 이는 헴철-폴리펩타이드 중합체의 분자량은 실시예를 통한 제조방법을 통해 생산한 상태에서 거대 분자를 형성하고 있지만, 50% 이상은 300 kDa 이하의 분자량을 가지고 있으므로 대량생산에서 300 kDa의 포어 사이즈 막의 사용은 주의가 필요함을 나타내고 있다.
구체적으로는, 15 ml falcon tube에 100 mg의 헴철-폴리펩타이드 중합체와 Ito(이토)산 헴철을 정량하여 넣고 십이지장의 pH 조건과 유사한 20 mM 인산 완충 용액 (pH 7.4)로 정확히 10 ml까지 채운 다음 vortex로 1분간 강하게 혼합한 후 20℃에서 5분간 1,500×g로 원심분리를 실시하였다. 상청액은 분리하여 다른 청정 용기에 옮기고 침전된 잔류물은 건조한 다음 칭량하여 분말 용해성을 측정하였다. 또한 분리된 상청액은 킬달 분해 방법을 통해 철분 함량을 측정하여 철분 용해성을 측정하였다. 본 시험은 최소 3회 이상 반복하였으며, 평균과 표준편차 값을 구하여 유의성을 검증하였다 (Ito(이토)산 헴철 대비 * P<0.005; **P<0.001).
헴철-폴리펩타이드 중합체 (철로서 15 mg) | Ito(이토)산 헴철 (철로서 10 mg) | |
잔류물 건조 중량 (mg) | 5 ± 1.3* | 97.3 ± 2.5 |
분말 용해도 (%, w/w) | ≥ 95.0 | ≤ 3 |
상청액 내 총철분 (mg) | 14.2 ± 1.1** | 0.2 ± 0.07 |
철분 용해도 (%, w/w) | ≥ 94.7 | ≤ 2 |
헴철-폴리펩타이드 중합체 (철로서 12mg) | Ito(이토)산 헴철 (철로서 12mg) | |
공복시 혈청 내 철분농도 (㎍/dl) | 65±6 | 67±7 |
섭취후 3시간 경과후 | 98±8* | 75±6 |
섭취후 5시간 경과후 | 110±9** | 68±7 |
상기 표 3의 결과를 통해 헴철-폴리펩타이드 중합체 섭취군은 3시간과 5시간후 혈청 내 철분 농도가 유의하게 증가하는 것을 확인하였으나 Ito(이토)산 헴철과 위약은 각각 변화가 없거나 오히려 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
상기의 결과들은 실시예에 의해 제조된 헴철-폴리펩타이드 중합체는 헴수송체에 의해 선택적으로 흡수되므로 다른 음식물의 섭취등에 영향을 받지 않으며 철분 이용도가 높다는것을 확인시켜 주고 있다.
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- 동물의 전혈을 냉암소에서 응고시킨 후 응고혈의 혈청제거 단계, 혈청이 제거된 혈에 분쇄조를 이용하여 분쇄하는 단계, 분쇄액에서 상층의 지방층 및 불용성 물질을 분리하는 단계, 지방층이 제거된 혈액 분쇄액을 열처리하는 단계, 단백질 분해효소로 가수 분해시키는 단계, 가수 분해물을 한외 여과막으로 여과, 농축 및 건조시키는 단계로 이루어지는 헴철-폴리펩타이드 중합체 제조 방법에 있어서,상기 혈청제거 단계는 응고혈을 12-15㎝ 간격의 정방형 타입으로 절단하고, 최소 1시간 경과 후 총 중량대비 20-25%의 혈청을 제거하고, 상기 한외 여과막으로의 여과단계는 100~250kDa의 포어사이즈를 갖는 한외 여과막을 사용하는 것을 특징으로 하는, 용해도와 체내 흡수율이 높은 헴철-폴리펩타이드 중합체의 제조 방법.
- 제11항에 따라 제조되고, pH 6.5~7.6의 수용액하에 분자량이 비환원 상태에서는 100~250 kDa, 환원상태에서는 9~11kDa가 95%(w/w) 이상을 차지하는 헴철-폴리펩타이드 중합체.
- 제 12항에 있어서, 상기 헴철-폴리펩타이드 중합체는 pH 6.5-7.5 사이의 중성 완충액으로 용해시킨 0.0001-10 %(w/v) 헴철 폴리펩타이드 중합체 용해액에서 첨가한 철 분량 대비 97.0±2.0 % (w/w)이상의 철분이 상청액에서 검출이 가능한 것을 특징으로 하는 헴철-폴리펩타이드 중합체.
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CN112999897A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-22 | 湖南益旺生物科技有限公司 | 一种利用反渗透膜提取血粉中血红素的方法与工艺 |
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---|---|---|---|---|
KR20060005770A (ko) * | 2004-07-14 | 2006-01-18 | 주식회사 에이.비.아이 | 동물의 전혈 또는 응고혈로부터 수용성 헴철-폴리펩타이드복합체의 제조방법 |
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