KR20020074746A - Anticancer agents containing antigenotoxic and immunostimulation peptides produced from the hydrolyate of silkworm cocoon - Google Patents

Anticancer agents containing antigenotoxic and immunostimulation peptides produced from the hydrolyate of silkworm cocoon Download PDF

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KR20020074746A
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주육현
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주육현
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Abstract

PURPOSE: Provided are anticancer agents having peptides produced by hydrolysis of fibroin which is obtained by extracting silk thread or waste silk thread of silkworm cocoon as a main component. These peptides can be applied to medicine and functional food having anticancer activity, so that it can contribute to the development of medicines useful for prevention and treatment of cancer. CONSTITUTION: These anticancer agents contain peptides produced from silkworm cocoon, wherein the peptides are prepared by the following process consisting of: treating silk thread or waste silk thread of silkworm cocoon with 1 to 10% sodium carbonate or sodium bicarbonate to remove sericin, and treating the obtained fibroin with acid such as hydrochloric acid or oxalic acid or protease.

Description

누에고치 단백질로부터 제조된 항유전독성 및 면역활성 증강 효과를 갖는 항암제{Anticancer agents containing antigenotoxic and immunostimulation peptides produced from the hydrolyate of silkworm cocoon}Anticancer agents containing antigenotoxic and immunostimulation peptides produced from the cocoon protein produced from the hydrolyate of silkworm cocoon}

본 발명은 누에고치의 펩티드를 유효성분으로 하는 항암제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 가수분해하여 얻은 펩티드를 유효성분으로 하는 항암제에 관한 것이다.The present invention relates to an anticancer agent comprising a cocoon peptide as an active ingredient, and more particularly, to an anticancer agent using a peptide obtained by hydrolyzing fibroin extracted from silkworm silk thread or lung dog silk.

전통적으로 한국에서는 누에를 이용하여 생사 생산을 하는 잠업을 행하여 왔으나, 인조견이나 합성섬유의 등장으로 인하여 누에고치로부터 생산된 견사는 경쟁력이 약화되고 있으며, 전통적인 양잠산업도 축소되고 있다. 최근 들어 양잠산업은 누에를 이용한 혈당강하제 개발, 동충하초 생산, 실크파우더를 이용한 건강음료와 화장품 개발 및 뽕잎을 소재로 한 건강식품 개발 방향으로 진행되고 있다.Traditionally, in Korea, silkworms have been produced using silkworms, but silk yarn produced from silkworm cocoons has been undermined due to the emergence of artificial dogs or synthetic fibers, and the traditional silkworm industry is shrinking. In recent years, the Yangjam industry has been progressing toward the development of hypoglycemic agents using silkworms, the production of Cordyceps sinensis, the development of health drinks and cosmetics using silk powder, and the development of health foods based on mulberry leaves.

누에로부터 생성된 누에고치실(견사)은 섬유상 단백질인 피브로인(fibroin)과 이를 둘러싼 고무상 단백질인 세리신(sericin)으로 구성되어 있으며, 아미노산 함유 비율은 글라이신 45%, 알라닌 30%, 세린 12% 및 티로신 5% 등으로서 주요 아미노산이 90% 이상을 차지하고 있다. 일본에서는 이 단백질을 산, 알칼리 또는 효소적인 가수분해를 통해 저분자 펩티드 또는 아미노산 형태로 분해하여 소화 흡수를 용이하게 함으로써 식용이 가능하게 하는 연구가 진행되고 있다.The silkworm cocoon (silk) produced from silkworms is composed of fibroin, a fibrous protein, and sericin, a rubbery protein surrounding it.The amino acid content is 45% glycine, 30% alanine, 12% serine and tyrosine. Major amino acids account for more than 90%, such as 5%. In Japan, studies have been conducted to make the protein edible by digesting the protein into a low molecular peptide or amino acid form through acid, alkali or enzymatic hydrolysis to facilitate digestion and absorption.

실크 단백질은 이미 일본에서 식용으로 실용화 되었지만, 아직 제한적으로 사용되고 있으며, 이들의 생리 활성을 보다 폭넓게 규명하여 의약품 소재 및 기능성 식품 소재로 개발할 필요성이 요구되고 있다. 특히, 단백질의 가수분해를 통하여 생산되는 기능성 펩티드 식품의 응용 범위도 아직 제한되어 있다. 현재 소화 흡수촉진, 칼슘 흡수 촉진, 골다공증 예방, 알코올 흡수 저해, 고혈압 예방, 지질 대사 개선, 콜레스테롤 흡수 억제, 항산화 기능 및 항알레르기 기능을 갖는 펩티드 식품이 일본을 중심으로 상품화되고 계속 연구되고 있으며, 대한민국 특허출원 제96-0015242호 "견피브로인을 함유하는 인슐린 비의존형 당뇨병 치료제"에는 견피브로인 펩티드 수용액의 혈당강하제로서의 새로운 용도가 개시된 바 있다. 현재까지 알려져 있는 실크 단백질 가수분해물의 생리 활성으로는 알콜 대사 촉진, 혈당 강하 효과, 혈중 콜레스테롤 저하 작용 및 항치매 작용 등이 있으나 이들 활성에 대하여는 체계적인 연구가 되어 있지 않으며, 특히 항암 기능을 갖는 펩티드에 관해서는 그 개발의 필요성에 비해 아직 연구가 진척되지 않고 있다.Silk protein has already been put into edible use in Japan, but is still in limited use, and it is required to develop its physiological activity as a pharmaceutical material and a functional food material. In particular, the scope of application of functional peptide foods produced through hydrolysis of proteins is still limited. Currently, peptide foods with promoting digestive absorption, promoting calcium absorption, preventing osteoporosis, inhibiting alcohol absorption, preventing high blood pressure, improving lipid metabolism, suppressing cholesterol absorption, antioxidant function and anti-allergic function, have been commercialized and studied in Japan. Patent Application No. 96-0015242, "Insulin-independent diabetes therapeutics containing shoulder fibroin," discloses a novel use of an aqueous solution of peptide fibroin as a hypoglycemic agent. The physiological activities of silk protein hydrolysates known to date include alcohol metabolism promotion, hypoglycemic effect, blood cholesterol lowering effect and antidementia, but these activities have not been systematically studied. As far as the necessity of the development is concerned, research is not progressed yet.

한편, 누에나방의 헤모림프에서 분리된 세크로핀(cecropins) 및 해양세포로부터 분리된 돌라스타틴(dolastatins)이 항암 기능을 갖고 있으며, 카제인(casein) 및 락트알부민(lactalbumin) 등의 우유 단백질 유래 펩티드들이 식세포에 의한 식작용 (phagocytosis)을 증진시키고 림포사이트의 분화를 조절하는 기능을 갖고 있음이 보고된 바 있고, 대두 단백질로부터 면역조절 기능성 펩티드가 생산된 보고가 있다. 또한, 국내에서 전통 식품인 간장, 된장, 치즈 및 대두 단백질의 가수분해물 등으로부터 얻어진 펩티드들로부터 세포 독성이 확인된 바 있다.On the other hand, cecropins isolated from hemolymph of silkworm moth and dolastatins isolated from marine cells have anti-cancer functions, and peptides derived from milk proteins such as casein and lactalbumin It has been reported that they have a function of enhancing phagocytosis by phagocytes and regulating differentiation of lymphocytes, and immunomodulatory functional peptides have been produced from soy protein. In addition, cytotoxicity has been confirmed from peptides obtained from hydrolyzates of soy sauce, soybean paste, cheese and soy protein, which are traditional foods in Korea.

그러나, 아직까지 암을 유발하는 물질에 의한 DNA 손상을 억제하고 면역활성 증가 효과를 나타내는 항암성 펩티드 성분에 대하여는 보고된 바가 없다.However, there have been no reports of anti-cancer peptide components that suppress DNA damage by cancer-causing agents and increase immune activity.

본 발명자들은 암을 유발하는 물질에 의한 DNA 손상을 억제하고 면역활성 증가를 나타낼 수 있는 항암제 개발 연구를 수행하던 중, 누에고치로부터 추출한 실크 단백질인 피브로인의 가수분해물이 외부 발암물질로부터의 유전자 손상을 억제시켜주는 효과를 갖고 대식세포의 암세포 증식 억제 활성을 증진시키는 면역활성증가 효과를 갖는다는 사실을 밝혀냄으로써 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have been developing anticancer drugs that can suppress DNA damage caused by a cancer-causing substance and exhibit increased immune activity, while hydrolysates of fibroin, a silk protein extracted from silkworm cocoon, may be used to repair gene damage from an external carcinogen. The present invention has been completed by finding out that it has an inhibitory effect and an immunosuppressive effect of enhancing the cancer cell proliferation inhibitory activity of macrophages.

따라서, 본 발명의 목적은 발암물질에 의한 DNA 손상을 억제하며, 면역활성 증가 효과를 갖는 항암성 펩티드를 유효성분으로 하는 항암제를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an anticancer agent comprising an anticancer peptide that inhibits DNA damage caused by a carcinogen and has an effect of increasing immune activity.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 항암성 펩티드가 첨가된 가공식품을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a processed food to which the anticancer peptide is added.

도 1a는 피브로인 가수분해물을 세파덱스 G-25를 이용한 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여 분리한 결과를 나타낸 것이다.Figure 1a shows the result of separation of the fibroin hydrolyzate using gel filtration chromatography using Sephadex G-25.

도 1b는 도 1a에서의 3번째 피크에 해당하는 펩티드 분획을 세파덱스 G-15를 이용한 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여 분리한 결과를 나타낸 것이다.Figure 1b shows the result of separation of the peptide fraction corresponding to the third peak in Figure 1a by gel filtration chromatography using Sephadex G-15.

도 2는 피브로인 가수분해물을 마우스 복강내 대식세포에 처리하였을 때 나이트릭 옥사이드의 생성량 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the change in the amount of nitric oxide produced when treated with fibroin hydrolyzate in mouse intraperitoneal macrophages.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 산 또는 단백질 분해효소로 처리하여 얻은 펩티드를 유효성분으로 하는 항암제를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an anticancer agent comprising a peptide obtained by treating fibroin extracted from silkworm silkworm silk thread or lung silk thread with acid or protease.

또한, 본 발명은 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 산 또는 단백질 분해효소로 처리하여 얻은 펩티드를 분말 상태 또는 기타 취식가능한 형태로 첨가한 가공식품을 제공한다.The present invention also provides a processed food comprising a peptide obtained by treating fibroin extracted from silkworm silk thread or lung silk thread with acid or protease in powder or other edible form.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 피브로인 가수분해물을 유효성분으로 하는 항암제를 제조하기 위해서는 우선, 피브로인과 세리신 단백질로 구성되어 있는 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 세리신 단백질을 제거하는 것이 필요하다. 상기 세리신을 제거하기 위해서는 탄산나트륨 및 탄산수소나트륨을 처리하여 제거하는 것이 바람직하며, 구체적으로 본 발명에서는 탄산나트륨을 1-10% 농도로 처리하여 세리신을 제거하였다.In order to manufacture an anticancer agent containing the fibroin hydrolyzate of the present invention as an active ingredient, it is necessary to first remove sericin protein from silkworm silk thread or lung silk thread composed of fibroin and sericin protein. In order to remove the sericin, it is preferable to remove sodium carbonate and sodium bicarbonate by treating. Specifically, in the present invention, sericin is removed by treating sodium carbonate at a concentration of 1-10%.

또한, 상기 세리신이 제거된 피브로인에 산 또는 단백질 분해효소를 처리하여 가수분해물을 제조하였다.In addition, hydrolyzate was prepared by treating acid or protease with fibroin from which the sericin was removed.

산을 이용하여 가수분해물을 제조하는데 있어서, 상기 산은 염산 또는 옥살산(oxalic acid)일 수 있으나, 염산을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 보다 구체적으로 염산의 농도가 1-5N인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 90-100℃의 온도에서 4-8시간 동안 가열한 후, 수산화나트륨을 사용하여 pH가 7.0-7.4가 되도록 중화시켜 가수분해물을 제조하는 것이 바람직하다. 상기 가수분해물의 탈색 및 탈취를 위하여 여러가지 물질이 이용될 수 있으며, 구체적으로 본 발명에서는 활성탄을 사용하였다. 상기 활성탄의 용량은 전체 용액 용량의 3-10% 인 것이 바람직하다.In preparing a hydrolyzate using an acid, the acid may be hydrochloric acid or oxalic acid, but hydrochloric acid is preferably used. In addition, more specifically, it is preferable to use a concentration of hydrochloric acid is 1-5N, after heating for 4-8 hours at a temperature of 90-100 ℃, neutralized to pH 7.0-7.4 using sodium hydroxide. Preference is given to preparing the hydrolyzate. Various materials may be used for decolorization and deodorization of the hydrolyzate, and specifically, activated carbon was used in the present invention. The capacity of the activated carbon is preferably 3-10% of the total solution capacity.

또한, 단백질 분해효소를 이용하여 가수분해물을 제조하는데 있어, 상기 단백질 분해효소는 세균 유래 단백질 분해효소 및 산업용 세균 유래 단백질 분해효소 등이 사용될 수 있으며, 구체적으로 본 발명에서는 트립신, 펩신, 알칼레이즈 및 뉴트레이즈가 사용되었다. 상기 단백질 분해효소를 피브로인에 처리함에 있어 각 농도는 0.1-5%인 것이 바람직하다.In addition, in the preparation of the hydrolyzate using proteolytic enzymes, the proteolytic enzymes may be used bacteria and protein-derived proteolytic enzymes derived from industrial, specifically, in the present invention trypsin, pepsin, alkalase And nutraceases were used. In treating the protease with fibroin, each concentration is preferably 0.1-5%.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 가수분해물로부터 활성 펩티드 분획물을 분리하였다. 펩티드 분획물의 분리를 위해서는 당업계에 공지된 일반적인 방법이 이용될 수 있으나, 본 발명에서는 크로마토그래피를 이용하여 펩티드 분획물을 분리하였으며, 구체적으로 세파덱스 G-25를 이용한 겔 여과 크로마토그래피(gelfiltration choromatography)를 이용하여 분리하였다. 상기 크로마토그래피를 이용하여 분리한 펩티드 분획물로부터 다시 세파덱스 G-15를 이용하여 펩티드 분획물을 얻는 과정이 추가되는 것이 바람직하며, 가수분해물 원액에 비해 활성이 증가된, 분자량 500-1000 범위의 펩티드 분획물을 얻을 수 있었다.In one embodiment of the present invention, the active peptide fraction was isolated from the hydrolyzate. For the separation of the peptide fraction, a general method known in the art may be used, but in the present invention, the peptide fraction is separated by chromatography, and specifically, gel filtration chromatography using Sephadex G-25. Was separated using. Preferably, the process of obtaining a peptide fraction using Sephadex G-15 from the peptide fraction separated by the chromatography is further performed, and the peptide fraction having a molecular weight in the range of 500-1000 with increased activity compared to the hydrolyzate stock solution. Could get

본 발명의 다른 실시예에서는 상기 피브로인으로부터 분리한 가수분해물이 발암물질에 의한 DNA 손상을 억제함을 확인하였다. DNA 손상을 유도하기 위한 인자로 다양한 발암물질이 사용될 수 있으나, 구체적으로 본 발명에서는 직접발암원인 MNNG(N-methyl-N'-nitro-N-notrosoguanidine)가 사용되었다. 본 발명의 가수분해물에 의한 DNA 손상 억제 효과를 측정하기 위해서는 일반적으로 에임즈 테스트(Ames test) 및 SOS 크로모테스트(Chromotest)가 이용될 수 있으나, 본 발명에서는 코멧 테스트(Comet test)가 이용되었다. 전기의 두가지 방법은 살모넬라와 대장균을 사용하여야 하며, 동물세포에 대한 DNA 손상 억제를 측정함에 있어 미생물과 동물세포간의 세포 생물학적 특성이 다르다는 점 때문에 부정확한 결과를 낼 수 있다. 반면, 본 발명에서 이용한 코멧 테스트로 DNA 손상 억제도를 측정할 경우, 보다 확실하게 DNA 손상을 억제하는 생리활성 물질을 탐색할 수 있는 잇점이 있다.In another embodiment of the present invention it was confirmed that the hydrolyzate isolated from the fibroin inhibits DNA damage caused by carcinogens. Various carcinogens may be used as a factor for inducing DNA damage. Specifically, in the present invention, MNNG (N-methyl-N'-nitro-N-notrosoguanidine), which is a direct carcinogen, was used. In order to measure the effect of inhibiting DNA damage by the hydrolyzate of the present invention, the Ames test and the SOS Chromotest may be generally used, but the Comet test is used in the present invention. Both methods require the use of Salmonella and Escherichia coli, which may give inaccurate results due to differences in cell biological characteristics between microorganisms and animal cells in measuring inhibition of DNA damage to animal cells. On the other hand, when measuring the degree of DNA damage inhibition by the Comet test used in the present invention, there is an advantage that it is possible to search for a physiologically active substance that inhibits DNA damage more reliably.

상기 코멧 테스트는 다양한 포유동물세포의 DNA 손상과 수복을 특정하는 방법으로서, 기존의 방법으로는 관찰할 수 없는 DNA 손상을 확인할 수 있다. 따라서, 발암에 관련된 여러가지 물질들의 검색, DNA 손상 및 복구에 관련된 유전 독성(genetic toxicology)분야, 환경오염에 대한 모니터링 및 유산균들의 암예방효과 확인 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 방법이다.The Comet test is a method for specifying DNA damage and repair of various mammalian cells, and can identify DNA damage that cannot be observed by conventional methods. Therefore, it is a method that can be applied to various fields such as the search for various substances related to carcinogenesis, the field of genetic toxicology related to DNA damage and repair, the monitoring of environmental pollution and the cancer prevention effect of lactic acid bacteria.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 피브로인 가수분해물에 의한 면역 활성 증가 효과를 측정하였다. 면역 활성 증가 효과를 측정하기 위해서는 당업계에 공지된 일반적인 방법이 이용될 수 있으나, 구체적으로 본 발명에서는 대식세포(macrophage)로부터 발생되며 면역작용의 최종 효과를 나타내게 하는 대표적인 화학 물질인 반응성 질소종 예컨데, 나이트릭 옥사이드(nitric oxide)가 상기 가수분해물에 의해 생성되는 정도를 측정하는 방법을 이용하였다. 반응성 질소종의 생성 증가는 종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)의 생성 증가를 직접적으로 의미하므로 반응성 질소종의 생성 증가 확인으로 면역 활성 증가 효과를 입증할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the effect of increasing immune activity by fibroin hydrolyzate was measured. In order to measure the effect of increasing immune activity, a general method known in the art may be used, but specifically, in the present invention, a reactive nitrogen species, which is a representative chemical which is generated from macrophage and shows the final effect of immune action, for example , Was used to measure the degree to which nitric oxide is produced by the hydrolyzate. Increasing the production of reactive nitrogen species directly means increased production of tumor necrosis factor (TNF), thus confirming the increase in the production of reactive nitrogen species.

생체내의 면역 감시 기구(Immune surveillance)에서 제 1선을 담당하는 대식세포는 종양에 대한 중요한 방어 기구로 알려져 있다. 종양의 제어에 있어 활성화된 대식세포는 직접적인 세포간의 접촉에 의하여 종양세포만을 인식하여 제거한다. 이러한 활성화된 대식세포는 각종 사이토카인(cytokine), 나이트릭 옥사이드(nitric oxide) 및 하이드로겐 퍼옥사이드(hydrogen peroxide) 등을 분비한다. 본 발명에서는 이러한 물질 중 상기 가수분해물에 의하여 대식세포로부터 낭트릭 옥사이드 분비 정도를 측정하였으며, 그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가수분해물의 펩티드 성분에 의하여 나이트릭 옥사이드의 양이 증가되어 결과적으로 가수분해물의 면역활성 증가 효과를 확인할 수 있었다.The macrophages responsible for the first line in the immune surveillance in vivo is known as an important defense against tumors. In controlling tumors, activated macrophages recognize and remove only tumor cells by direct intercellular contact. The activated macrophages secrete various cytokines, nitric oxides, and hydrogen peroxides. In the present invention, the degree of Nantric oxide secretion was measured from the macrophages by the hydrolyzate of these substances. As a result, as shown in FIG. 2, the amount of the nitric oxide was increased by the peptide component of the hydrolyzate. As a result, the effect of increasing the immune activity of the hydrolyzate was confirmed.

따라서, 상기의 두 결과로부터 본 발명의 피브로인 가수분해물이 항암물질로서 효과를 보일 수 있다는 것을 확인할 수 있었다Therefore, it was confirmed from the above two results that the fibroin hydrolyzate of the present invention can show an effect as an anticancer substance.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 산 또는 단백질 분해효소로 처리하여 얻은 펩티드를 취식가능한 형태로 첨가한 가공식품을 제공한다.In order to achieve the other object of the present invention, the present invention provides a processed food comprising a peptide obtained by treating fibroin extracted from silkworm silkworm silk thread or lung silk thread with acid or protease in edible form.

본 발명에 따른 피브로인 가수분해물이 항암효과를 나타내므로 이를 함유하는 기능성 식품을 제조하여 섭취하게 된다면 외부 발암물질에 의한 DNA 손상을 억제할 수 있고, 면역활성을 증가시킬 수 있게 된다. 상기 피브로인 가수분해물인 펩티드는 취식가능한 형태로 첨가된다면 그 형태에 있어 특별한 제한은 받는 것은 아니나, 분말 형태로 제조되어 가공식품에 첨가되는 것이 바람직하다.Fibroin hydrolyzate according to the present invention exhibits an anticancer effect, so if a functional food containing the same is prepared and consumed, it is possible to suppress DNA damage caused by an external carcinogen and increase immune activity. Peptides of the fibroin hydrolyzate, if added in a edible form is not particularly limited in its form, but is preferably prepared in powder form and added to the processed food.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> 누에고치로부터 가수분해물의 제조Example 1 Preparation of Hydrolyzate from Cocoon

1-1) 누에고치로부터 피브로인 견사의 분리1-1) Separation of Fibroin Silk from Cocoon

정선된 누에고치에 10% 농도의 수산화나트륨(Na2CO3) 용액을 처리하고, 1시간 동안 가열한 후, 상기 용액을 여과하여 용해된 세리신을 제거하여 피브로인만 남아있는 견사를 얻었다.Selected Silkworm cocoon with 10% sodium hydroxide (Na2CO3) The solution and heated for 1 hour, The solution Filtration removed the dissolved sericin to obtain silk with only fibroin remaining.

1-2) 산 가수분해물의 제조1-2) Preparation of Acid Hydrolysates

상기 실시예 1-1)에서 얻은 피브로인 견사에 2N 농도의 염산을 피브로인 견사 중량의 80배 용량으로 첨가하였고, 100℃에서 48시간 동안 가열하여 피브로인을 가수분해하였다. 상기 제조된 가수분해물은 진한 암갈색을 나타내었고, 여기에 2N 농도의 수산화나트륨 용액을 첨가하여 중화시켜 pH가 7.4가 되도록 하였다. 상기 중화된 가수분해물에 활성탄을 전체 용액 용량의 6%가 되도록 첨가하였고, 60분 동안 교반하여 각종 비용해 물질 및 공정 중 발생한 이취 등을 제거한 후 여과하여 투명한 액상의 가수분해물을 얻었다. 상기 가수분해물 용액을 투석막(dialysis membrane)을 사용하여 증류수로 1일 동안 투석하여 염을 제거하였다.Hydrochloric acid at a concentration of 2N was added to the fibroin silk obtained in Example 1-1) at 80 times the weight of the fibroin silk weight, and the fibroin was hydrolyzed by heating at 100 ° C. for 48 hours. The prepared hydrolyzate showed a dark dark brown color, and was neutralized by adding 2N sodium hydroxide solution to a pH of 7.4. Activated carbon was added to 6% of the total solution capacity to the neutralized hydrolyzate, and stirred for 60 minutes to remove various non-hazardous substances and off-flavor generated during the process, and then filtered to obtain a transparent liquid hydrolyzate. The hydrolyzate solution was dialyzed with distilled water for 1 day using a dialysis membrane to remove salts.

1-3) 효소적 가수분해물의 제조1-3) Preparation of Enzymatic Hydrolysates

상기 실시예 1-1)에서 얻은 피브로인 견사를 단백질 분해효소(protease)를 이용하여 다양한 크기의 펩티드들로 분해하였다.Fibroin silk obtained in Example 1-1) was digested into peptides of various sizes using protease.

상기 피브로인 견사를 30% 농도의 CaCl2용액에 첨가하고 90℃에서 30분 동안 가열하여 용해시켰다. 상기 용해된 피브로인 용액을 투석막에 넣고 증류수로 3일간 투석한 후, 트립신(Sigma) 및 펩신(Sigma)은 37℃(pH는 각각 7.5 및 2.0)에서 , 알칼레이즈(Novo Nordisk)는 55℃(pH 7.5)에서 , 뉴트레이즈(Novo Nordisk)는 45℃(pH 6.2)에서 반응시키되, 매 1시간 마다 3㎖의 시료를 취하여 100℃에서 10분 동안 열처리하여 반응을 정지시키면서 8시간 동안 반응시켰다. 이때, 각각의 효소를 0.1-5% 농도가 되도록 첨가하였다.The fibroin silk was added to a 30% concentration of CaCl 2 solution and heated at 90 ° C. for 30 minutes to dissolve. The dissolved fibroin solution was put in a dialysis membrane and dialyzed with distilled water for 3 days, and trypsin (Sigma) and pepsin (Sigma) were at 37 ° C. (pH of 7.5 and 2.0, respectively) and Alkalase (Novo Nordisk) was 55 ° C. ( pH 7.5), Novor Nordisk was reacted at 45 ° C. (pH 6.2), but 3 ml of sample was taken every 1 hour and heat treated at 100 ° C. for 10 minutes to stop the reaction for 8 hours. At this time, each enzyme was added to a concentration of 0.1-5%.

이후, 상기 가수분해물을 13,000rpm에서 15분 동안 원심분리하여 상등액을취했고, 상기 상등액을 centrifugal ultrafiltration kit(Vivaspin20, Satorius, Germany)를 이용하여 한외여과시켰으며, 이 여과액에 대하여 항암효과를 측정하였다. 한편, 이 여과액들에 대하여 로우리 방법(Lowry method)을 이용하여 생산된 펩티드를 정량하였다. 이 정량치와 가수분해 이전 단백질 농도와의 차이값으로부터 펩티드 생산 수율, 즉 가수분해도(DH, Degree of Hydrolysis)를 계산하였다. 반응시간에 따른 가수분해도가 더 이상 증가하지 않는 최대 가수분해 조건을 비교하여 효소 및 효소 농도를 결정하였다. 그 결과, 트립신은 1%로 처리하여 4시간 동안, 알칼레이즈는 0.5%로 첨가하여 2시간 동안, 뉴트레이즈는 2%로 첨가하여 2시간 동안, 펩신은 5%로 처리하여 4시간 동안 반응을 수행한 경우 최대 가수분해 효과를 보였다.Thereafter, the hydrolyzate was centrifuged at 13,000 rpm for 15 minutes to obtain a supernatant, and the supernatant was ultrafiltered using a centrifugal ultrafiltration kit (Vivaspin20, Satorius, Germany), and the anticancer effect was measured for the filtrate. It was. On the other hand, the produced peptides were quantified using the Lowry method for these filtrates. Peptide production yield, ie Degree of Hydrolysis (DH), was calculated from the difference between this quantitative value and the protein concentration before hydrolysis. Enzymes and enzyme concentrations were determined by comparing the maximum hydrolysis conditions where the degree of hydrolysis no longer increases with reaction time. As a result, trypsin was treated at 1% for 4 hours, alkalase was added at 0.5% for 2 hours, neutrases were added at 2% for 2 hours, pepsin was treated at 5% for 4 hours. In case of performing the maximum hydrolysis effect.

<실시예 2> 가수분해물에 직접발암원(MNNG) 처리Example 2 Direct Carcinogen (MNNG) Treatment of Hydrolyzate

2-1) 동물 세포주 배양2-1) Animal Cell Line Culture

본 발명에 사용된 세포주는 마우스 엠브리오 기원의 정상 3T3 세포주(ATCC CCL No. 163)로서 생명공학연구소 유전자 은행으로부터 분양 받아 사용하였다. DMEM 배지(Gibco)에 비열처리된 소 혈청(Hyclon, USA), 10% 페니실린 G(Sigma) 100unit/㎖ 및 스트렙토마이신 설페이트(Sigma) 100㎎/㎖을 첨가한 후, 세포 배양 배지로 사용하였으며, 상기 3T3 세포주는 상기 DMEM 배지가 포함된 10cm 둥근 배양 접시(Falcon, USA)상에서 37℃, 5% CO2조건으로 습윤 배양기(Labline instruments,USA)내에서 배양하였다. 3일에 한번씩 계대 배양을 실시하였다.The cell line used in the present invention was used as a normal 3T3 cell line (ATCC CCL No. 163) of mouse embryo origin, obtained from the Biotechnology Research Institute Gene Bank. Non-heated bovine serum (Hyclon, USA), 10 units of penicillin G (Sigma) and 100 mg / ml of streptomycin sulfate (Sigma) were added to DMEM medium (Gibco) and used as cell culture medium. The 3T3 cell line was incubated in a wet incubator (Labline instruments, USA) at 37 ° C., 5% CO 2 conditions on a 10 cm round culture dish (Falcon, USA) containing the DMEM medium. Subcultures were performed once every three days.

2-2) 가수분해물에 직접발암원의 처리2-2) Treatment of carcinogens directly with hydrolyzate

직접발암원 MNNG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)를 100㎍/㎖의 농도로 HBSS(10mM, pH 7.4) 완충 용액에 희석시켰고, 또한, 실시예 1에서 얻은 가수분해물을 각각 10㎎/㎖, 5㎎/㎖, 2㎎/㎖ 및 1㎎/㎖의 농도로 HBSS(10mM, pH 7.4) 완충 용액에 용해시켰다. 상기 각각 다른 농도로 용해된 가수분해물에 최종 농도가 1㎍/㎖이 되도록 HBSS 완충 용액에 용해된 상기 MNNG를 10㎕ 첨가한 후, 30분 동안 전배양(pre-incubation)하였다. 이때, 음성 대조군으로는 HBSS 완충 용액을, 양성 대조군으로는 MNNG의 농도가 1㎍/㎖이 되도록 조절한 HBSS 완충 용액을 사용하였다. 전배양 후, 각각의 상기 샘플들을 직경 3cm의 둥근 조직 배양 접시(Falcon, USA)에서 1X105세포/플레이트의 농도로 37℃, 5% CO2를 유지하는 습윤 배양기로 배양된 3T3 세포주에 첨가하고 30분 동안 반응시켰다.Direct carcinogen MNNG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) was diluted in HBSS (10 mM, pH 7.4) buffer solution at a concentration of 100 μg / ml, and the hydrolyzates obtained in Example 1 were each It was dissolved in HBSS (10 mM, pH 7.4) buffer solution at concentrations of 10 mg / ml, 5 mg / ml, 2 mg / ml and 1 mg / ml. 10 μl of the MNNG dissolved in HBSS buffer solution was added to the hydrolysates dissolved at different concentrations, and then pre-incubated for 30 minutes. In this case, HBSS buffer solution was used as a negative control, and HBSS buffer solution adjusted to a concentration of 1 μg / ml of MNNG was used as a positive control. After preculture, each of the samples was added to a 3T3 cell line incubated with a wet incubator at 37 ° C., 5% CO 2 at a concentration of 1 × 10 5 cells / plate in a round tissue culture dish (Falcon, USA) of 3 cm diameter and The reaction was carried out for 30 minutes.

<실시예 3> 가수분해물에 의한 DNA 손상 억제 측정Example 3 DNA Damage Inhibition Measurement by Hydrolysate

3-1) 전-코팅된 아가로즈 겔 슬라이드(pre-coated agarose gel slide) 제작3-1) Preparation of pre-coated agarose gel slide

NMA(normal melting point agarose, Sigma, USA)를 PBS 완충용액에 0.5%의 농도가 되도록 첨가한 후, 전자렌지로 가열하였고, 다시 항온 수조에서 60℃가 되도록 유지하였다. 슬라이드 글라스(Fully frosted slide glass, ERIE Scientific, USA)의 서리가 형성되어 있는 면에 상기 NMA 용액 35㎕를 도포하여 건조시킨 후,다시 NMA 75㎕를 커버 글라스(24X50mm, Superior, Germany)를 사용하여 상기 슬라이드 글라스에 균일하게 도포하고, 얼음이 들어가 있는 평평한 스테인레스 상자 위에 놓아 굳혔다. 상기 전-코팅된 아가로즈 겔 슬라이드는 습기가 있는 슬라이드 보관함에 넣어 4℃에서 보관하였다.NMA (normal melting point agarose, Sigma, USA) was added to the PBS buffer to a concentration of 0.5%, and then heated in a microwave oven, and maintained at 60 ℃ in a constant temperature bath again. 35 μl of the NMA solution was applied to the frosted surface of a fully frosted slide glass (ERIE Scientific, USA) and dried, and then 75 μl of the NMA was added using a cover glass (24 × 50 mm, Superior, Germany). It was applied uniformly to the slide glass and placed on a flat stainless box containing ice to harden. The pre-coated agarose gel slides were stored at 4 ° C. in a damp slide holder.

3-2) 세포 준비3-2) Cell Preparation

3T3 세포주는 매 계대시에 직경 3cm의 둥근 조직 배양 접시에 3X104세포/플레이트로 분주하여 72시간 동안 배양하였다. 4일 후, Ca2+와 Mg2+가 없는 PBS 완충 용액으로 두번 세척하고, 상기 실시예 2-2)에서 제조한 10㎎/㎖, 5㎎/㎖, 2㎎/㎖ 및 1㎎/㎖ 농도의 가수분해물과 MNNG의 혼합액 및 MNNG가 포함된 양성 대조군 HBSS 용액, MNNG가 포함되지 않은 음성 대조군 HBSS 용액으로 각각 교환한 후, 진탕 항온기에서 25rpm의 속도로 37℃에서 30분 동안 배양시켰다. 배양 후, 즉시 PBS 완충 용액으로 3회 세척하였고, 100㎕의 프로티네이즈 K(proteinase K, Sigma, USA) 용액을 처리하여 세포들을 조직 배양 접시로부터 완전히 떨어뜨렸다. 여기에 다시 세포 배양액 1㎖을 가하여 세포들을 현탁시켜 에펜도르프 튜브로 옮겼다.The 3T3 cell line was dispensed at 3 × 10 4 cells / plate in a round 3 cm diameter tissue culture dish at each passage and incubated for 72 hours. After 4 days, washed twice with PBS buffer solution without Ca 2+ and Mg 2+ , and prepared in Example 2-2, 10 mg / ml, 5 mg / ml, 2 mg / ml and 1 mg / ml. After the concentration of the hydrolyzate and the mixture of MNNG and the positive control HBSS solution containing MNNG, negative control HBSS solution containing no MNNG, respectively, and then incubated for 30 minutes at 37 ℃ at a speed of 25rpm in a shaking thermostat. Immediately after incubation, the cells were washed three times with PBS buffer solution, and treated with 100 μl of proteinase K (Sigma, USA) solution to completely separate cells from the tissue culture dish. To this was added 1 ml of cell culture and the cells were suspended and transferred to an Eppendorf tube.

상기 세포 현탁액을 1,000rpm에서 5분 동안 원심분리하고 상층액을 버린 후, 다시 300㎕의 배지를 넣어 재현탁시켰다. 이중, 30㎕의 세포 현탁액을 다시 원심분리하였고, 침전물을 얻었다.The cell suspension was centrifuged at 1,000 rpm for 5 minutes, the supernatant was discarded, and then 300 µl of medium was resuspended. Of this, 30 μl of cell suspension was centrifuged again and a precipitate was obtained.

3-3) 코멧 테스트(Comet test)3-3) Comet test

상기 실시예 3-2)의 다른 농도의 가수분해물과 MNNG의 혼합액 및 양성, 음성대조군으로 각각 처리하여 얻은 세포 침전물을 항온 수조에서 45℃로 유지되는 0.75% LMA 용액 75㎕에 현탁시키고 상기 실시예 3-1)에서 제조한 글라스 위에 마이크로 파이펫을 사용하여 옮겼다. 커버슬립을 사용하여 세포 현탁액이 골고루 분산되게 덮은 후, 얼음이 차있는 평평한 스테인레스 상자 위에 놓아 다시 10분 동안 굳혔다. 5분 후, 커버슬립을 제거하고 3T3 세포가 도포된 슬라이드 글라스 위에 다시 0.75% LMA 용액 75㎕를 떨어뜨리고 커버슬립을 덮은 후, 다시 얼음이 차있는 평평한 스테인레스 상자 위에 놓아 다시 10분 동안 굳혔다. 이후, 커버슬립을 벗겨내고 냉장 보관된 알칼리 용해 버퍼에 1시간 동안 담그어 핵체만 제외하고 세포내 모든 성분을 용해시켰다.The cell precipitates obtained by treatment of the hydrolyzate of different concentrations of Example 3-2 with MNNG and the positive and negative controls, respectively, were suspended in 75 μl of 0.75% LMA solution maintained at 45 ° C. in a constant temperature water bath. The micropipette was transferred onto the glass prepared in 3-1). The coverslips were used to cover the cell suspension evenly and then placed on an ice-filled flat stainless steel box for another 10 minutes. After 5 minutes, the coverslips were removed and 75 μl of 0.75% LMA solution was again dropped on the slide glass to which 3T3 cells were applied, the coverslips were covered, and again placed on an ice-filled flat stainless steel box for another 10 minutes. Thereafter, the coverslips were peeled off and soaked in the refrigerated alkaline lysis buffer for 1 hour to dissolve all the components in the cell except the nucleolus.

1시간 동안 용해 버퍼에 담궜던 모든 슬라이드들을 수평상 전기 영동판 위에 놓고, 전기 영동용 완충 용액으로 슬라이드 표면 위 0.7cm까지 가득 채운 후, 20분동안 정치하였다. 25V/300mA의 속도로 20분 동안 전기영동을 실시하였고, 전기영동 후, 각각의 슬라이드들을 중화 완충용액으로 세척하였다. 이후, 실시예 3-2)의 다른 농도의 가수분해물과 MNNG의 혼합액 및 양성, 음성 대조군으로 각각 처리하여 얻은 각 3T3 세포의 DNA 손상 정도를 살펴보기 위하여 10㎍/㎖의 형광염색 시약 YOYO-1(Molecular Probes, USA) 80㎕로 염색하였다.All slides soaked in lysis buffer for 1 hour were placed on a horizontal electrophoresis plate, filled with electrophoretic buffer solution to 0.7 cm above the slide surface, and allowed to stand for 20 minutes. Electrophoresis was performed for 20 minutes at a speed of 25 V / 300 mA, and after electrophoresis, each slide was washed with neutralizing buffer. Then, 10 µg / ml fluorescence staining reagent YOYO-1 to examine the DNA damage level of each 3T3 cell obtained by treating the hydrolyzate with different concentrations of Example 3-2 with MNNG and each of the positive and negative controls. (Molecular Probes, USA) stained with 80ul.

염색된 슬라이드는 200W 수은 램프(Osram, Germany)가 부착된 형광 현미경(CSB-FEI, China)을 사용하여 배율 250배로 관찰하였으며, CCD 카메라(COHU,USA)를 통해서 보내진 각각의 세포핵의 형상은 코멧 이미지 분석 시스템(comet image analyzing system, Perceptive instrument, UK)이 설치된 컴퓨터에서 분석하였다. 각각의 세포핵에서 변이원에 의한 DNA 손상 및 펩티드에 의한 손상 억제 정도는 슬라이드 당 101개의 세포핵에 대하여 형성된 코멧 형상(comet image)의 말단 길이(tail length) 및 말단 모멘트(tail moment) 등을 측정하고 통계 처리하여 그 평균 및 표준 편차의 값으로 정량화하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The stained slides were observed at a magnification of 250x using a fluorescence microscope (CSB-FEI, China) attached with a 200W mercury lamp (Osram, Germany), and the shape of each cell nucleus sent through a CCD camera (COHU, USA) was measured. The analysis was performed on a computer equipped with a image analysis system (Perceptive instrument, UK). The degree of DNA damage by mutagen and the inhibition of peptide damage in each cell nucleus is determined by measuring the tail length and the tail moment of the comet image formed on 101 cells per slide. Statistical treatment was quantified by the mean and standard deviation values, and the results are shown in Table 1 below.

직접 발암원 MNNG에 대한 피브로인 가수분해물의 DNA 손상 억제 효과Inhibitory Effect of Fibroin Hydrolysates on DNA Damage in Direct Carcinogen MNNG 말단 길이(tail length)(평균 ±표준편차)Tail length (mean ± standard deviation) 말단 모멘트(tail moment)(평균 ±표준편차)Tail moment (mean ± standard deviation) 음성 대조군Negative control 36.12 ±19.5136.12 ± 19.51 1.17 ±3.361.17 ± 3.36 양성 대조군Positive control 142.04 ±24.18142.04 ± 24.18 30.20 ±12.1030.20 ± 12.10 10㎎/㎖10mg / ml 49.60 ±21.3849.60 ± 21.38 3.34 ±3.983.34 ± 3.98 5㎎/㎖5mg / ml 78.60 ±34.3178.60 ± 34.31 4.18 ±3.04.18 ± 3.0 2㎎/㎖2mg / ml 110.63 ±26.95110.63 ± 26.95 9.69 ±7.369.69 ± 7.36 1㎎/㎖1mg / ml 117.14 ±31.63117.14 ± 31.63 11.80 ±6.4311.80 ± 6.43

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 피브로인 가수분해물을 10㎎/㎖, 5㎎/㎖ 및 2㎎/㎖로 농도로 처리하였을 때 뚜렷한 DNA 손상 억제 효과를 보임을 알 수 있었다.As shown in Table 1, when the fibroin hydrolyzate was treated at a concentration of 10 mg / ㎖, 5 mg / ㎖ and 2 mg / ㎖ showed a clear DNA damage inhibitory effect.

또한, 피브로인 가수분해물의 DNA 손상 억제 기전을 규명하기 위하여, 상기 가수분해물의 농도를 4㎎/㎖로 동일하게 하고 MNNG와 전배양하여 가수분해물과 MNNG간의 반응을 유발시킨 후, 3T3 세포주에 처리하여 DNA 손상 억제도를 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In addition, in order to investigate the mechanism of inhibiting DNA damage of fibroin hydrolyzate, the concentration of the hydrolyzate was 4 mg / ml and pre-cultured with MNNG to induce a reaction between the hydrolyzate and MNNG, and then treated with 3T3 cell line. DNA damage inhibition was measured and the results are shown in Table 2 below.

피브로인 가수분해물의 DNA 손상 억제 기전 규명 결과Investigation of DNA damage inhibition mechanism of fibroin hydrolyzate 말단 길이(tail length)(평균 ±표준편차)Tail length (mean ± standard deviation) 말단 모멘트(tail moment)(평균 ±표준편차)Tail moment (mean ± standard deviation) 음성 대조군Negative control 20.27 ±9.2920.27 ± 9.29 0.55 ±3.800.55 ± 3.80 양성 대조군Positive control 95.83 ±18.7095.83 ± 18.70 34.50 ±6.3034.50 ± 6.30 샘플 1Sample 1 71.79 ±113.5871.79 ± 113.58 16.26 ±5.7316.26 ± 5.73 샘플 2Sample 2 94.47 ±17.3794.47 ± 17.37 33.09 ±4.4233.09 ± 4.42 샘플 3Sample 3 79.05 ±15.4579.05 ± 15.45 16.42 ±8.8516.42 ± 8.85 샘플 4Sample 4 79.13 ±15.4279.13 ± 15.42 12.33 ±5.8112.33 ± 5.81

상기 표 2에서 샘플 1은 가수분해물과 MNNG를 전배양하여 반응을 유발시키 고 3T3 세포에 처리한 후 DNA 손상 억제 효과를 본 것이고, 샘플 2는 가수분해물을 MNNG와 전배양하지 않고 3T3 세포에 처리한 후 DNA 손상 억제 효과를 본 것이다. 샘플 3 및 4는 가수분해물을 먼저 30분 동안 3T3 세포주에 처리하여 전배양한 후, 펩티드와 세포간에 반응이 일어나도록 한 것이다. 이후, 샘플 3의 경우는 세포에 처리된 가수분해물을 3회 PBS 완충 용액으로 세척하여 제거한 상태에서 MNNG를 30분 동안 처리한 것이고, 샘플 4의 경우는 세척 단계 없이 가수분해물이 그대로 남아있는 상태에서 MNNG를 30분 동안 처리한 것이다.In Table 2, Sample 1 induced the reaction by pre-culture of the hydrolyzate and MNNG, and treated with 3T3 cells to see the effect of inhibiting DNA damage, and Sample 2 treated the 3T3 cells without pre-culture of the hydrolyzate with MNNG. After that, the effect of inhibiting DNA damage is seen. Samples 3 and 4 were first pre-cultured with the hydrolyzate for 3 minutes to a 3T3 cell line, followed by a reaction between the peptide and the cell. Subsequently, in case of sample 3, MNNG was treated for 30 minutes while washing the hydrolyzate treated with cells three times with PBS buffer solution, and in case of sample 4, the hydrolyzate remained without washing step. MNNG was treated for 30 minutes.

상기 표 2에서 보는 바와 같이, 샘플 2의 경우에서는 DNA 손상 억제 효과가 나타나지 않았다. 이와 같은 결과는 가수분해물의 펩티드 성분이 MNNG와 결합하여 MNNG의 알킬레이팅 에이전트(alkylating agent)로서의 역할을 방해하는 기작을 통하여 DNA 손상을 억제한다는 것을 보여준다.As shown in Table 2, the sample 2 did not show a DNA damage inhibitory effect. These results show that the peptide component of the hydrolyzate inhibits DNA damage through a mechanism that binds to MNNG and interferes with its role as an alkylating agent.

또한, 샘플 3 및 4의 경우 모두 DNA 손상 억제 효과를 나타내었으며, 결과적으로 상기 가수분해물은 발암원과의 반응과 세포와의 반응을 통한 기작에 의하여DNA 손상을 억제함을 확인할 수 있었다.In addition, both samples 3 and 4 showed a DNA damage inhibitory effect, as a result it was confirmed that the hydrolyzate inhibits DNA damage by the mechanism through the reaction with the carcinogen and the cell.

<실시예 4> 활성 펩티드 분획의 분리와 DNA 손상 억제도 측정Example 4 Isolation of Active Peptide Fraction and Measurement of DNA Damage Inhibition

상기 실시예 1에서 얻은 가수분해물을 겔 여과 크로마토그래피(gel filtration chromatography)를 이용하여 분자량에 따라 분리한 후, 각각의 피크에 대해 DNA 손상 억제도를 측정하였다.The hydrolyzate obtained in Example 1 was separated according to molecular weight using gel filtration chromatography, and then the degree of DNA damage inhibition was measured for each peak.

상기 가수분해물을 세파덱스 G-25를 이용한 겔 여과 크로마토그래피에 의하여 분리한 결과, 도 1에 도시된 바와 같이, 분자량 1,000-5,000 사이에서 분자량에 따라 3개의 피크로 나뉘어진 것이 확인되었다. 또한, 각각의 피크에 해당되는 펩티드들을 따로 분리하여 동결건조시킨 후, 상기 코멧 테스트를 이용하여 발암물질에 대한 DNA 손상 억제도를 측정하였고, 이중 활성이 확인된 3번째 피크의 가수분해물을 세파덱스 G-15를 이용하여 재차 분리한 결과, 다시 3개의 피크로 분리되는 것을 확인하였고, 이중 3번째 피크에서 분리한 펩티드로 코멧 테스트를 수행한 결과, 도 1b에 도시된 바와 같이, DNA 손상 억제 활성이 원액에 비하여 1.5배 높음을 확인할 수 있었다.The hydrolyzate was separated by gel filtration chromatography using Sephadex G-25. As shown in FIG. 1, it was confirmed that the hydrolyzate was divided into three peaks according to the molecular weight between 1,000 and 5,000. In addition, the peptides corresponding to each peak were separately isolated and lyophilized, and DNA damage inhibition of carcinogen was measured using the Comet test, and the hydrolyzate of the third peak having double activity was identified as Sephadex. As a result of re-separation using G-15, it was confirmed that it was separated into three peaks again, and the Comet test was performed with peptides separated from the third peak. As shown in FIG. It was confirmed that 1.5 times higher than this stock solution.

<실시예 5> 면역활성 증가 효과 측정Example 5 Measurement of Increasing Immune Activity

피브로인 견사의 가수분해물에 대한 면역활성 증가 효과를 확인하기 위하여 마우스 복강내 대식세포를 이용하여 가수분해물을 처리하였을 때 나이트릭 옥사이드(nitric oxide)의 생성이 증가되는지 여부를 살펴보았다.In order to confirm the effect of increasing the immune activity on the hydrolyzate of fibroin silk, it was examined whether the production of nitric oxide was increased when the hydrolyzate was treated using the mouse intraperitoneal macrophages.

5-1) 대식세포의 배양5-1) Culture of Macrophages

Balb/c 마우스에 1% 티오글리콜레이트 1㎖을 복강으로 주사하였다. 4일 후, 경추탈골법으로 마우스를 희생시키고, 복강에 RPMI 1640 배지 10㎖을 주입하여 3회 세척해낸 용액을 원심분리함으로써 복강내 세포를 수집하였다. 상기 세포를 10% FBS가 포함된 RPMI 배지에 현탁하여 96 웰 플레이트에 200㎕씩 분주하였다. 각 웰당 세포수는 2X105개였으며, 5% CO2, 37℃의 조건하에서 배양하였다. 2시간 후, PBS(phosphate buffered saline, pH 7.4) 완충용액으로 세척하여 플레이트에 부착되지 않은 세포는 제거하였고 부착된 대식세포를 계속 배양하였다. 상기 각 웰에 여과 멸균한 가수분해물 시료를 0.01-10㎎/㎖ 농도로 첨가하였고, 16시간 후 인터페론-γ를 첨가하여 대식세포를 활성화시켰다. 24시간 후 상기 배양액의 일부를 취하여 배양하는 동안 발생된 나이트릭 옥사이드 양을 측정하였다. 이때 양성 대조군으로는 LPS(lipopolysaccharide)를 1㎍/㎖처리하여 사용하였다.Balb / c mice were injected intraperitoneally with 1 ml of 1% thioglycolate. Four days later, mice were sacrificed by cervical dislocation, and intraperitoneal cells were collected by centrifuging the washed solution three times by injecting 10 ml of RPMI 1640 medium into the abdominal cavity. The cells were suspended in RPMI medium containing 10% FBS and aliquoted 200 μl into 96 well plates. The number of cells per well was 2 × 10 5 cells and cultured under conditions of 5% CO 2 and 37 ° C. After 2 hours, the cells not attached to the plate were removed by washing with PBS (phosphate buffered saline, pH 7.4) buffer, and the attached macrophages were continued to be cultured. Filtrate sterilized hydrolyzate samples were added to each well at a concentration of 0.01-10 mg / ml, and after 16 hours, interferon-γ was added to activate macrophages. After 24 hours, a portion of the culture was taken to measure the amount of nitric oxide generated during the culture. At this time, as a positive control, LPS (lipopolysaccharide) was used after 1 ug / ml treatment.

5-2) 나이트릭 옥사이드의 생성 측정5-2) Measurement of Formation of Nitric Oxide

대식세포에서 발생되는 반응성 질소종인 나이트릭 옥사이드의 양은 활성화된 대식세포 배양액에 축적되어 있는 니트리트(nitrite)의 양을 정량하여 측정하였다.The amount of nitric oxide, a reactive nitrogen species generated in macrophages, was measured by quantifying the amount of nitrite accumulated in activated macrophage culture.

대식세포 배양 상층액 50㎕를 취하여 다른 96 웰 플레이트에 옮기고 같은 양의 그리스 시약(Griess, 0.05% naphthylethyenediamine dihydrochloride, 0.5% sulfanilamide, 2.5% H3PO4)을 첨가하였고, 10분 후 ELISA 리더를 사용하여 550nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때, 표준물질로는 소디움 니트리트(sodium nitrite)를사용하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 대식세포 배양액에 처리한 가수분해물의 농도가 증가함에 따라 나이트릭 옥사이드의 생성량이 증가됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로부터 가수분해물의 아미노산 또는 펩티드 성분에 의해 대식세포의 나이트릭 옥사이드 생성이 유도됨으로써 면역활성 증가 효과를 확인할 수 있었다.50 μl of macrophage culture supernatant was taken and transferred to another 96 well plate and the same amount of grease reagent (Griess, 0.05% naphthylethyenediamine dihydrochloride, 0.5% sulfanilamide, 2.5% H 3 PO 4 ) was added and after 10 minutes using an ELISA reader Absorbance at 550 nm was measured. At this time, sodium nitrite was used as a standard material. As shown in Figure 2, as the concentration of the hydrolyzate treated in the macrophage culture medium was confirmed that the amount of nitric oxide production increased. From these results, the nitric oxide production of macrophages was induced by the amino acid or peptide component of the hydrolyzate, thereby confirming the effect of increasing immune activity.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 외부 발암물질에 의한 DNA 손상을 억제하고 면역활성을 증가시키는 효과가 있는 항암성 펩티드들을 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인의 가수분해물로부터 제조할 수 있었다. 본 발명의 이러한 펩티드들은 향후 항암효과를 갖는 의약품 및 기능성 식품에 응용할 수 있어 암의 예방과 치료제 개발에 이바지 할 수 있다.As described above, in the present invention, anticancer peptides having an effect of inhibiting DNA damage caused by an external carcinogen and increasing immune activity could be prepared from a hydrolyzate of fibroin extracted from silkworm silkworm or silkworm silkworm silkworm cocoon. These peptides of the present invention can be applied to medicines and functional foods having anticancer effects in the future, which can contribute to the development of cancer prevention and treatment.

Claims (7)

누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 산 또는 단백질 분해효소로 처리하여 얻은 펩티드를 유효성분으로 하는 항암제.An anticancer agent comprising a peptide obtained by treating fibroin extracted from silkworm silkworm silk thread or lung silk thread with acid or protease. 제 1항에 있어서, 상기 피브로인은 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 세리신을 제거하여 얻는 것을 특징으로 하는 항암제.The anticancer agent according to claim 1, wherein the fibroin is obtained by removing sericin from silkworm silk thread or lung silk thread of cocoon. 제 2항에 있어서, 상기 세리신 제거는 1-10% 농도의 탄산나트륨(Na2CO3) 또는 탄산수소나트륨(NaHCO3)을 이용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 항암제.The anticancer agent according to claim 2, wherein the sericin is removed using sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) or sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) at a concentration of 1-10%. 제 1항에 있어서, 상기 산은 염산 또는 옥살산인 것을 특징으로 하는 항암제.The anticancer agent according to claim 1, wherein the acid is hydrochloric acid or oxalic acid. 제 1항에 있어서, 상기 단백질 분해효소는 트립신, 펩신, 알칼레이즈 및 뉴트레이즈로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 항암제.The anticancer agent according to claim 1, wherein the protease is at least one selected from the group consisting of trypsin, pepsin, alkalase and neutrases. 제 1항 또는 제 5항에 있어서, 상기 단백질 분해효소는 그 농도가 0.1-5%인 것을 특징으로 하는 항암제.6. The anticancer agent according to claim 1 or 5, wherein the protease has a concentration of 0.1-5%. 누에고치의 견사 또는 폐견사로부터 추출한 피브로인을 산 또는 단백질 분해효소로 처리하여 얻은 펩티드를 분말 상태 또는 기타 취식가능한 형태로 첨가한 가공식품.A processed food comprising, in powder form or other edible form, a peptide obtained by treating fibroin extracted from silkworm silkworm or silkworm silkworm with acid or protease.
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