KR20060012436A - Method for producing selenium peptide by yeast aytolysis - Google Patents

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Abstract

본 발명은 효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드(selenium peptide)의 생산방법에 관한 것으로, 구체적으로 효모를 셀레늄-함유 배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하는 단계; 상기 셀레늄 효모를 분리하여 파쇄한 후 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 포함하는 자가효소분해물을 얻는 단계; 및 이로부터 항산화 활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 단계를 포함하는, 효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법에 관한 것이다. 본 발명의 생산방법은 셀레늄 효모 배양시 유기태 셀레늄으로 전환가능한 무기태 셀레늄과 자가효소분해 조건을 제공하고, 이로부터 생체흡수율 및 이용률이 높고 우수한 항산화 활성을 나타내면서도 독성이 낮고 저분자량인 셀레늄 펩타이드를 생산하므로 본 발명의 방법에 의해 생산된 셀레늄 펩타이드는 항산화 활성을 갖는 약학적 조성물, 건강보조식품, 가축의 사료 또는 화장품 첨가제로 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing selenium peptides by yeast autoenzyme digestion, specifically, preparing selenium yeast by culturing yeast in a selenium-containing medium; Separating and crushing the selenium yeast, adding an autoenzyme promoter, and obtaining an autoenzyme-containing product containing selenium peptide by autoenzyme digestion; And it is excellent in antioxidant activity and comprises a step of separating selenium peptide of low molecular weight, it relates to a method for producing selenium peptides by yeast autoenzyme digestion. The production method of the present invention provides an inorganic selenium and autoenzymatic conditions that can be converted to organic selenium in cultivation of selenium yeast, from which a low toxicity and low molecular weight selenium peptide with high bioabsorption rate and high utilization and excellent antioxidant activity The selenium peptide produced by the method of the present invention can be usefully used as a pharmaceutical composition, dietary supplement, animal feed or cosmetic additive having antioxidant activity.

셀레늄, 효모, 자가효소분해Selenium, Yeast, Autoenzyme Degradation

Description

효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법{METHOD FOR PRODUCING SELENIUM PEPTIDE BY YEAST AYTOLYSIS} Production method of selenium peptide by yeast autoenzyme digestion {METHOD FOR PRODUCING SELENIUM PEPTIDE BY YEAST AYTOLYSIS}             

도 1은 셀레늄 단백질을 서로 다른 농도의 HCl로 산 가수분해하여 얻어진 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성을 측정한 결과이고, 1 is a result of measuring the antioxidant activity of selenium peptide obtained by acid hydrolysis of selenium protein with different concentrations of HCl,

도 2는 셀레늄 단백질을 단백질 가수분해효소를 이용하여 효소 가수분해하여 얻어진 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성과 평균분자량을 측정한 결과이고, 2 is a result of measuring the antioxidant activity and the average molecular weight of selenium peptide obtained by enzymatic hydrolysis of selenium protein using a proteolytic enzyme,

YP: 효모 단백질, YP: yeast protein,

YPE: 프로네이즈 E 처리에 의한 효모 단백질 가수분해물,YPE: yeast protein hydrolyzate by Pronase E treatment,

YPK: 프로테아제 K 처리에 의한 효모 단백질 가수분해물,YPK: yeast protein hydrolyzate by protease K treatment,

SeP: Se-단백질, SeP: Se-protein,

SePE: 프로네이즈 E 처리에 의한 Se-단백질 가수분해물,SePE: Se-protein hydrolyzate by Pronase E treatment,

SePK: 프로테아제 K 처리에 의한 Se-단백질 가수분해물SePK: Se-protein hydrolysates by protease K treatment

도 3a는 자가효소분해(autolysis)하기 전 세포 파쇄가 이로부터 생산된 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성에 미치는 영향을 조사한 결과이고, 도 3b는 소디움 셀레네이트(sodium selenate)와 소디움 셀레나이트(sodium selenite)의 농도에 따른 셀레늄 펩타이드의 생산을 비교한 결과이고, Figure 3a is a result of examining the effect of cell disruption on the antioxidant activity of selenium peptides produced from the autolysis before autolysis, Figure 3b is a view of sodium selenate and sodium selenite (sodium selenite) This is a result of comparing the production of selenium peptide according to the concentration,

도 4는 각각 자가효소분해시 자가효소분해 촉진제로서 NaCl(도 4a) 및 에탄올 첨가(도 4b)가 단백질 유출량, 항산화 활성 및 평균 분자량에 미치는 영향을 조사한 결과이고, 4 is a result of investigating the effects of NaCl ( FIG. 4A ) and ethanol addition ( FIG. 4B ) on protein efflux, antioxidant activity and average molecular weight, respectively, as autoenzyme promoters during autoenzyme digestion .

도 5는 자가효소분해시 자가효소분해 촉진제로서 에탄올을 첨가하지 않고 NaCl의 농도를 변화시키거나(도 5a), 에탄올의 농도를 5%로 고정하고 NaCl의 농도를 변화시키는 것(도 5b)이 단백질 유출량, 항산화 활성 및 평균 분자량에 미치는 영향을 조사한 결과이고, 5 is to change the concentration of NaCl without the addition of ethanol ( Fig. 5a ), or to fix the concentration of ethanol to 5% and to change the concentration of NaCl ( Fig. Investigation of the effects on protein efflux, antioxidant activity and mean molecular weight,

도 6은 셀레늄 효모 배양시 셀레늄의 농도가 자가효소분해에 의해 생산된 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성에 미치는 영향을 조사한 결과이고, 6 is a result of investigating the effect of selenium concentration on the antioxidant activity of the selenium peptide produced by autoenzyme digestion in selenium yeast culture,

도 7은 자가효소분해 시간에 따른 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성 변화를 측정한 결과이고, Figure 7 is the result of measuring the antioxidant activity change of selenium peptide with the time of autoenzyme digestion,

도 8은 FPLC 시스템을 이용하여 셀레늄 효모의 자가효소분해물로부터 분리된 셀레늄 펩타이드를 분획별로 항산화 활성을 측정한 결과이다. 8 is a result of measuring the antioxidant activity of each selenium peptide separated from the autoenzyme digest of selenium yeast by FPLC system.

본 발명은 효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드(selenium peptide)의 생산방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효모를 셀레늄-함유 배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하는 단계; 상기 셀레늄 효모 배양액을 파쇄한 후 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 포함하는 자가효소분해물을 얻는 단계; 및 이로부터 항산화 활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 단계를 포함하는, 효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing selenium peptides by yeast autoenzyme digestion, and more particularly, to prepare a selenium yeast by culturing yeast in a selenium-containing medium; Crushing the selenium yeast culture medium, and then adding an autoenzyme promoter and obtaining an autoenzyme product including selenium peptide by autoenzyme digestion; And it is excellent in antioxidant activity and comprises a step of separating selenium peptide of low molecular weight, it relates to a method for producing selenium peptides by yeast autoenzyme digestion.

셀레늄은 인체에 필수적으로 요구되는 미량 미네랄로서, 산소를 소비하는 물질대사 과정에서 생성되는 자유 래디칼(free radical)로부터 세포를 보호하는 항산화 효소의 중요한 구성요소이고, 또한 면역체계와 갑상선의 정상적인 기능 작동에 필수적인 성분이다. 셀레늄은 1957년에 비타민 E를 결핍시킨 쥐에서 관찰되는 간경변 증상이 극미량의 셀레늄 투여로 예방될 수 있음이 보고되면서 처음으로 영양소로서의 기능이 알려지기 시작하였다. 그 후, 셀레늄이 글루타치온 퍼옥시다제 (glutathione peroxidase, GPx)의 구성성분으로 셀레노시스테인(selenocysteine) 형태로 존재한다는 것이 밝혀지면서 그 중요성이 부각되었다(Arteel, GE and Sies, H, Environmental toxicology and pharmacology 10(4): 153-158, 2001; Anonymous, Nutr Rev. 45(11): 344-5, 1987; Anonymous, Nutr Rev. 49(2): 62-4, 1991). Selenium is a trace mineral that is essential to the human body and is an important component of antioxidant enzymes that protect cells from free radicals produced by oxygen-consuming metabolism, and also works well in the normal functioning of the immune system and the thyroid gland. Is an essential ingredient in. Selenium first became known as a nutrient for the first time in 1957, when liver cirrhosis symptoms observed in mice lacking vitamin E could be prevented by administration of trace amounts of selenium. Subsequently, it became important that selenium was present in the form of selenocysteine as a component of glutathione peroxidase (GPx) (Arteel, GE and Sies, H, Environmental toxicology and pharmacology 10 (4): 153-158, 2001; Anonymous, Nutr Rev. 45 (11): 344-5, 1987; Anonymous, Nutr Rev. 49 (2): 62-4, 1991).

음식물을 통해 체내에 흡수되는 셀레늄은 부족할 경우에 혈액순환 저하, 심장질환, 관절질환, 시력질환, 성기능 저하, 세포노화 등을 유발한다. 특히, 셀레늄의 결핍은 항암능력을 저하시킬 뿐만 아니라 심장질환인 케산병(keshan disease)이나 관절질환인 카신-벡병(kashin-Beck disease)을 초래한다고 알려져 있다 (Tapiero, H., et al., Biomedicine & pharmacotherapy 57(3): 134-144, 2003).Selenium, which is absorbed into the body through food, causes insufficient blood circulation, heart disease, joint diseases, vision disorders, decreased sexual function, and cell aging. In particular, deficiency of selenium is known not only to lower the anticancer ability but also to cause the heart disease, keshan disease or the joint disease, kashin-Beck disease (Tapiero, H., et al., Biomedicine & pharmacotherapy 57 (3): 134-144, 2003).

인체 내에서 셀레늄은 항산화 작용뿐만 아니라 면역기능 개선, 암 예방 및 암 전이 억제 등의 효과가 있으며(Combs, GF and WP Gray, Pharmacol. Ther. 79: 179-192, 1998; Jiang, C, et al., Mol. carcinog. 26: 213-225, 1999; McKenzie, RC, et al., Clinical and experimental dermatology 25(8): 631-636, 2000), 특히 피부가 자외선과 같은 산화적 스트레스로부터 손상되는 것을 보호한다(McKenzie, R, et al., Clinical and experimental dermatology 25(8): 631-636, 2000; Emonet, N, et al., J. photochem. photobiol. B Biol. 40: 84-90, 1997). In humans, selenium is effective in improving immune function, preventing cancer and inhibiting cancer metastasis as well as antioxidant activity (Combs, GF and WP Gray, Pharmacol. Ther. 79: 179-192, 1998; Jiang, C, et al. , Mol.carcinog . 26: 213-225, 1999; McKenzie, RC, et al., Clinical and experimental dermatology 25 (8): 631-636, 2000), particularly when the skin is damaged from oxidative stress such as ultraviolet rays. (McKenzie, R, et al., Clinical and experimental dermatology 25 (8): 631-636, 2000; Emonet, N, et al., J. photochem.photobiol. B Biol. 40: 84-90, 1997).

지금까지 10여 가지의 셀레늄 함유 단백질(Se-containing protein, selenoprotein)이 동물조직에서 분리,동정되었는데, 일례로 글루타치온 퍼옥시다제 (GPx), 티오레독신 리덕타제(thioredoxin reductase), 셀레노프로테인 P, 셀레노프로테인 W, 셀레노프로테인 R 등이 있다. 셀레늄 함유 단백질은 대부분 항산화 기작과 관련되어 있음이 밝혀져 있을 뿐, 이들의 정확한 생리, 생화학적 기능은 아직까지 완전하게 규명되지 않고 있다. So far, about 10 selenium-containing proteins have been isolated and identified in animal tissues. For example, glutathione peroxidase (GPx), thioredoxin reductase, and selenoprotein P. , Selenoprotein W, selenoprotein R and the like. It has been found that selenium-containing proteins are mostly related to antioxidant mechanisms, and their exact physiological and biochemical functions have not yet been fully identified.

대표적인 셀레노프로테인인 GPx는 항산화 효소로서 대사과정에서 생기는 과산화수소, 지질 과산화물 및 인지질 과산화물을 제거하고, 염증반응을 조절하며, 지질과 단백질 및 DNA를 산화적 공격으로부터 보호한다. GPx의 항산화 활성은 글루타치온(GSH)에 의존하게 되는데, GPx의 활성부위에 존재하는 셀레노시스테인 (R-SeH)이 과산화물과 반응할 때 두 분자의 글루타치온을 이용하여 환원시키게 된다(Arteel, GE and Sies, H, Environmental toxicology and pharmacology 10(4): 153-158, 2001). 그러나, GPx는 분자량이 84 KDa인 고분자 단백질로서 낮은 안정 성 때문에 치료목적으로 이용하는데 어려운 단점이 있어 GPx 유사체(mimic)를 개발하고자 하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다 (Liu, JQ, et al., Biochimica et Biophysica Acta. 1481(2): 222-228, 2000; Ren, X, et al., The Biochemical Journal 359(2) :369-374, 2001; Su, D, et al., Biochemical and Biophysical Research Communications 285(3): 702-707, 2001; Su, D, et al., Archives of Biochemistry and Biophysics 395(2): 177-184, 2001). GPx, a representative selenoprotein, is an antioxidant enzyme that removes hydrogen peroxide, lipid peroxides and phospholipids from metabolism, regulates inflammatory responses, and protects lipids, proteins and DNA from oxidative attack. The antioxidant activity of GPx is dependent on glutathione (GSH), which is reduced by the use of two molecules of glutathione when selenocysteine (R-SeH) in the active site of GPx reacts with peroxides (Arteel, GE and Sies, H, Environmental toxicology and pharmacology 10 (4): 153-158, 2001). However, GPx is a high molecular weight protein of 84 KDa, which is difficult to be used for therapeutic purposes because of its low stability. Therefore, there are many studies to develop GPx mimics (Liu, JQ, et al., Biochimica et Biophysica Acta. 1481 (2): 222-228, 2000; Ren, X, et al., The Biochemical Journal 359 (2): 369-374, 2001; Su, D, et al., Biochemical and Biophysical Research Communications 285 (3): 702-707, 2001; Su, D, et al., Archives of Biochemistry and Biophysics 395 (2): 177-184, 2001).

셀레늄은 형태에 따라 생물학적 이용도가 달라진다. 셀레나이트(selenite)나 셀레네이트(selenate) 같은 무기태 셀레늄은 소화 흡수 과정에서 산화 촉진제로 작용할 수 있고 독성이 강할 뿐만 아니라, 생체이용률이 매우 낮아 가축의 배설물에 다량 포함되어 배출되므로 하천이나 토양에 축적되는 환경문제를 유발할 수도 있다. 이러한 무기태 셀레늄의 문제점을 해결하기 위하여, 셀레노메치오닌 (selenomethionine)과 같이 아미노산 등에 결합한 형태로 독성이 낮고 생체이용률이 높은 유기태 셀레늄의 사용이 제안되고 있다. 채소나 어류, 효모를 통해 합성되는 유기태 셀레늄은 대부분 셀레노메치오닌으로, 이는 단백질의 구성성분으로 체내에 흡수된 후 일단 단백질에 저장되었다가 서서히 메치오닌 대사과정을 거치면서 셀레늄을 공급하게 되고, 잔존하는 셀레늄은 소변 (urine)이나 호흡을 통해 배출된다. 따라서, 유기태 셀레늄은 셀레노메치오닌과 같이 아미노산과 결합한 것이 생체흡수율이 가장 우수한 이상적인 구조이다.Selenium has different bioavailability depending on its form. Inorganic selenium, such as selenite and selenate, can act as an oxidation promoter during digestive absorption and is highly toxic, and has a very low bioavailability, which is contained in livestock excretion and is thus released into rivers and soils. May cause environmental problems that accumulate. In order to solve this problem of inorganic selenium, it has been proposed to use organic selenium having low toxicity and high bioavailability in the form of binding to amino acids such as selenomethionine. Organic selenium, which is synthesized through vegetables, fish, and yeast, is mostly selenomethionine, which is absorbed into the body as a constituent of the protein, and then stored in the protein and then gradually supplied to the selenium through methionine metabolism. Selenium is released through urine or breathing. Therefore, organic selenium is combined with amino acids such as selenomethionine is an ideal structure with the best bioabsorption rate.

이러한 유기태 셀레늄은 무기태 셀레늄을 유기태 형태로 전환시키는 셀레늄 효모를 이용하거나 유기태 셀레늄을 직접 합성하여 제공될 수 있다. 셀레늄 효모는 셀레늄 뿐만 아니라 그 자체로도 미네랄, 비타민, 미량원소, 단백질 등을 공급하는 영양원이므로 이상적인 형태의 셀레늄 공급원이라고 할 수 있다. 효모는 Met-tRNA가 메치오닌과 셀레노메치오닌을 구분하지 못하기 때문에 셀레늄 첨가 배지에서 셀레늄이 무작위적으로 단백질 내에 도입될 수 있다. 특히, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae)는 UGA 코돈이 존재하지 않으므로 셀레노시스테인(UGA 코돈을 인식해서 셀레노프로테인 내로 도입-21번째 아미노산)은 셀레노메치오닌이 전환된 정도로만 존재하게 된다(Stadtman, TC, Advances in Inorganic Biochemistry 10: 157-176, 1994). 그러나, 셀레늄 효모를 이용한 유기태 셀레늄의 생산은 무기태 셀레늄으로부터의 전환률은 우수하지만, 이로부터 생산된 유기태 셀레늄의 분자량이 매우 커서 실질적인 생체이용률 및 흡수율이 매우 낮으며, 셀레늄 함유 효모의 생산과정에서 특정 배지를 사용해야 하고 배양 후 발생하는 무기태 셀레늄의 처리를 위한 추가적인 비용이 요구되는 문제점이 있다.Such organic selenium may be provided by using selenium yeast for converting inorganic selenium into organic form or by directly synthesizing organic selenium. Selenium yeast is an ideal source of selenium because it is a nutritional source that supplies minerals, vitamins, trace elements, and proteins as well as selenium. In yeast, selenium can be randomly introduced into the protein in the selenium-added medium because Met-tRNA does not distinguish between methionine and selenomethionine. In particular, Saccharomyces cerevisiae ( Saccharomyces cerevisiae ) does not have a UGA codon, so selenocysteine (21 amino acid introduced into the selenoprotein by recognizing the UGA codon) will be present only to the degree of conversion of selenomethionine (Stadtman, TC, Advances in Inorganic Biochemistry 10: 157-176, 1994). However, the production of organic selenium using selenium yeast has a good conversion rate from inorganic selenium, but since the molecular weight of organic selenium produced therefrom is very high, the actual bioavailability and absorption is very low, There is a problem in that a medium must be used and an additional cost for the treatment of inorganic selenium occurring after incubation is required.

한편, 유기태 셀레늄은 직접 합성할 수도 있는데, 이렇게 합성된 유기태 셀레늄으로 엡셀렌(ebselene)이 알려져 있다. 그러나, 합성된 유기태 셀레늄은 항산화 활성은 나타내지만 셀레늄 함유 항산화 효소인 글루타치온 퍼옥시다제 유사활성이 낮고 물에 대한 용해도가 매우 낮다는 문제점이 있다. 또한, 셀레노메치오닌과 같은 셀레늄 함유 아미노산은 무기태 셀레늄보다 독성은 낮지만 단독으로 이용하는 경우에는 어느 정도 독성을 나타내고 이용단가가 매우 높은 단점이 있다(Schrauzer, GN, The Journal of nutrition 130(7): 1653-1656, 2000). On the other hand, organic selenium can be synthesized directly, as the organic selenium thus synthesized is known as ebselene (ebselene). However, the synthesized organic selenium shows an antioxidant activity, but has a problem that the selenium-containing antioxidant enzyme glutathione peroxidase-like activity is low and its solubility in water is very low. In addition, selenium-containing amino acids, such as selenomethionine, have lower toxicity than inorganic selenium, but when used alone, exhibit some toxicity and have a very high cost of use (Schrauzer, GN, The Journal of nutrition 130 (7)). : 1653-1656, 2000).

상기한 기존의 셀레늄 이용시 문제점을 극복하기 위하여 본 발명자들은 펩타이드 형태로 셀레늄을 공급하면, 독성을 더욱 감소시킬 수 있고, 장내 흡수와 피부로의 경피흡수에 용이할 것으로 판단하였다. In order to overcome the problems of using the conventional selenium, the present inventors determined that supplying selenium in the form of a peptide can further reduce toxicity and facilitate intestinal absorption and transdermal absorption into the skin.

이에, 본 발명자들은 독성이 높고 생체이용률이 낮은 무기태 셀레늄의 문제점을 극복하고, 효모를 통해 독성이 낮고 흡수율과 이용률이 높은 유기태 셀레늄을 생산하기 위해 연구 노력한 결과, 셀레늄 효모 배양 후 이를 파쇄하고 자가효소분해 촉진제를 첨가하여 효모의 자가효소분해를 통하여 생체내 이용과 흡수가 용이하면서도 독성이 낮고 높은 항산화 활성을 나타내는 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have overcome the problems of inorganic selenium having high toxicity and low bioavailability, and researched to produce organic selenium having low toxicity, high absorption rate and high utilization rate through yeast, and crushing it after culturing selenium yeast The present invention has been completed by developing a method for producing low molecular weight selenium peptides having low toxicity and high antioxidant activity while being easy to use and absorb in vivo through the addition of an enzyme decomposition promoter.

본 발명의 목적은 효모의 자가효소분해를 이용하여 독성이 낮으면서 생체이용률과 흡수율이 높고 우수한 항산화 활성을 나타내는 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a method for producing low molecular weight selenium peptides having low toxicity, high bioavailability, high absorption rate and excellent antioxidant activity using autoenzymatic digestion of yeast.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 효모 자가효소분해에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing selenium peptide by yeast autoenzyme digestion.

또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 생산된 독성이 낮으면서 생체이용률과 흡 수율이 높고 우수한 항산화 활성을 나타내는 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 제공한다.In addition, the present invention provides a low molecular weight selenium peptide having low toxicity, high bioavailability and high absorption, and excellent antioxidant activity produced by the method.

아울러, 본 발명은 상기 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물, 건강보조식품, 가축의 사료 및 화장품 첨가용 조성물을 제공한다. In addition, the present invention provides a pharmaceutical composition containing the selenium peptide as an active ingredient, dietary supplements, livestock feed and cosmetic composition for addition.

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

본 발명은 독성이 낮으면서 생체이용률과 흡수율이 높고 우수한 항산화 활성을 나타내는 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 생산하기 위하여 효모의 자가효소분해를 이용하여 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing selenium peptides using autoenzyme digestion of yeast in order to produce low molecular weight selenium peptides having low toxicity, high bioavailability, high absorption rate and excellent antioxidant activity.

구체적으로, 본 발명의 생산방법은 Specifically, the production method of the present invention

1) 효모를 셀레늄-함유 배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하는 단계; 1) culturing yeast in a selenium-containing medium to prepare selenium yeast;

2) 상기 셀레늄 효모 배양액을 파쇄하는 단계;2) crushing the selenium yeast culture;

3) 세포 파쇄액에 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 자가효소분해물을 얻는 단계; 및, 3) adding an autoenzyme promoter to the cell lysate and obtaining an autoenzyme from the selenium peptide by autoenzyme digestion; And,

4) 상기 자가효소분해물로부터 항산화 활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 단계를 포함한다.4) separating the selenium peptide having excellent antioxidant activity and low molecular weight from the autoenzyme digest.

상기 단계를 보다 상세하게 설명하면, 단계 1)은 무기태 셀레늄을 유기태 셀레늄으로 전환하기 위하여 효모를 셀레늄-함유 배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하는 단계이다. 본 발명에서 사용가능한 효모 균주로는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 우바리움 (Saccharomyces uvarium) 등이 있고, 사카로마이세스 세레비지애가 바람직하다. 셀레늄 효모란 셀레늄이 효모 세포내에 유기적으로 결합되어 있는 상태로, 효모 균주를 무기태 셀레늄이 포함된 배지에 배양하면 무기태 셀레늄이 발효중에 효모의 세포 구성성분인 황과 치환되어 유기물과 결합하게 된다. 이때, 사용되는 배지는 무기태 셀레늄과 세포 구성성분인 황과의 치환을 위해 황 성분을 가능한 적게 포함하도록 조정하는 것이 바람직하고, 이러한 배지로 YM, YPD, YPS 또는 YEPD 등이 사용될 수 있다. In more detail, the step 1) is a step of preparing selenium yeast by culturing yeast in a selenium-containing medium in order to convert inorganic selenium to organic selenium. Yeast strains usable in the present invention include Saccharomyces cerevisiae , Saccharomyces uvarium , and Saccharomyces cerevisiae are preferred. Selenium yeast is a state in which selenium is organically bound in yeast cells. When yeast strains are cultured in a medium containing inorganic selenium, inorganic selenium is replaced with sulfur, a cell component of yeast, during fermentation to bind organic matter. . At this time, the medium to be used is preferably adjusted to include as little sulfur as possible for the substitution of inorganic selenium and sulfur, a cell component, YM, YPD, YPS or YEPD may be used as such a medium.

일반적으로 효모 균주를 무기태 셀레늄이 함유된 배지에서 배양하는 경우, 셀레늄을 함유하지 않은 배지에서 배양하는 경우보다 효모 균주의 성장이 저해되는데, 셀레늄 농도가 높아짐에 따라 성장저해 정도가 더욱 강하게 나타내는 것으로 알려져 있다. 이에, 본 발명자들은 셀레늄 효모 배양에 의해 유기태 셀레늄으로 전환될 수 있는 가장 적절한 무기태 셀레늄으로 소디움 셀레네이트(sodium selenate)가 기존에 셀레늄 효모 배양에 사용되었던 소디움 셀레나이트(sodium selenite)보다 효모 균주의 성장저해 정도는 5 배 정도 낮으면서 비슷한 수준의 유기태 셀레늄으로의 전환율을 나타냄을 확인하고(도 3b 참조), 셀레늄 효모 배양시 적절한 무기태 셀레늄 원료로서 소디움 셀레네이트를 제공한다. In general, when the yeast strain is cultured in a medium containing inorganic selenium, the growth of the yeast strain is inhibited than when cultured in a medium containing no selenium, the growth inhibition is shown to be stronger as the selenium concentration is increased Known. Accordingly, the present inventors have found that the most suitable inorganic selenium that can be converted into organic selenium by the selenium yeast culture, sodium selenite (sodium selenate) of the yeast strain than sodium selenite (sodium selenite) that was previously used for cultivation of selenium It is confirmed that the degree of growth inhibition is about 5 times lower and shows a similar level of conversion to organic selenium (see FIG. 3b ), and sodium selenate is provided as an appropriate inorganic selenium raw material in culturing selenium yeast.

상기 단계 2)는 단계 1)에서 제조된 셀레늄 효모 배양액을 2000 내지 3000 g에서 10 내지 20분 동안 원심분리하여 세포를 회수한 후, 증류수로 2번 세척하고 초음파 분쇄기(ultrasonicator)를 이용하여 세포를 파쇄하는 단계이다. 세포를 파쇄한 후 자가효소분해를 수행하는 경우에는 초기에 프로테아제를 활성화시키게 되므로 파쇄하지 않은 세포를 사용하는 것에 비하여 단백질 유출량과 항산화 활성을 증가시키는 효과를 나타낸다(도 3a 참조).Step 2) is to recover the cells by centrifuging the selenium yeast culture prepared in step 1) at 2000 to 3000 g for 10 to 20 minutes, washed twice with distilled water and the cells using an ultrasonic ultrasonicator Shredding. In the case of performing autoenzyme after crushing the cells, the protease is initially activated, and thus the protein effluent and antioxidant activity are increased as compared with the use of non-broken cells (see FIG. 3A ).

단계 3)은 세포 파쇄액에 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 자가효소분해물을 얻는 단계이다. Step 3) is a step of obtaining an autoenzyme product of selenium peptide by adding an autoenzyme promoter to the cell lysate and autoenzymatically digesting it.

본 발명자들은 먼저, 셀레늄 효모로부터 생산된 단백질을 산 가수분해와 효소 가수분해를 통해 가수분해하여 항산화 활성을 측정하였다. 그 결과, 산 가수분해시에는 산 농도가 증가할수록 가수분해 전에 가지고 있던 셀레늄 단백질의 항산화 활성을 잃게되는 반면(도 1 참조), 효소 가수분해시에는 항산화 활성이 오히려 증가하는 것을 확인하였다(도 2 참조). 이에, 본 발명자들은 효모가 가지고 있는 프로테아제를 이용하여 단백질을 작은 펩타이드로 만드는 자가효소분해를 통해 셀레늄 효모로부터 생산된 셀레늄 단백질로부터 셀레늄 펩타이드를 생산하고자 하였다.The present inventors first measured the antioxidant activity by hydrolyzing the protein produced from selenium yeast through acid hydrolysis and enzymatic hydrolysis. As a result, it was confirmed that as the acid concentration increased during acid hydrolysis, the antioxidant activity of selenium protein that had before hydrolysis was lost (see FIG. 1 ), whereas the antioxidant activity increased rather during enzyme hydrolysis ( FIG. 2 ) . Reference). Thus, the present inventors attempted to produce selenium peptides from selenium proteins produced from selenium yeast through autoenzymatic decomposition of proteins into small peptides using proteases possessed by yeast.

이를 위해 단계 3)에서는 세포 파쇄액에 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 생산한다. 상기에서 자가효소분해 촉진제란, 효모의 자가효소분해에 있어서 자가효소분해를 촉진시키고 외부로부터의 오염을 방지하기 위한 목적으로 첨가되는 것으로(Boonraeng, S, et al., Nat. Sci. 34: 270-278, 2000; Son, SM and Kim, JS, et al., Korean J. Food Sci. Technol. 35(2): 201-205, 2003), NaCl, 에탄올, dextrose, thiamin, ethyl acetate, chloroform 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있으며, 3 내지 7% NaCl이 바람직하다. To this end, step 3) adds an autoenzyme promoter to the cell lysate and produces selenium peptides by autoenzyme digestion. The autoenzyme promoter is added to promote autoenzyme digestion in yeast autoenzyme and to prevent contamination from the outside (Boonraeng, S, et al., Nat. Sci. 34: 270). -278, 2000; Son, SM and Kim, JS, et al., Korean J. Food Sci.Technol . 35 (2): 201-205, 2003), NaCl, ethanol, dextrose, thiamin, ethyl acetate, chloroform or Mixtures of these can be used, with 3-7% NaCl being preferred.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 1~10% 농도 범위의 NaCl과 에탄올을 자가 분해효소 촉진제로 이용하여 자가효소분해시 이로부터 생산된 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성 변화를 조사하였다. 먼저, 이들 각각을 1~7% 정도 세포 파쇄액에 첨가한 후 자가효소분해를 유도한 결과, 5% 에탄올이 첨가된 군에서만 약간 증가된 단백질 유출량을 나타내었을 뿐 에탄올을 자가효소분해 촉진제로 첨가한 실험군에서는 전체적으로 별다른 차이를 보이지 않았다(도 4b 참조). 또한, NaCl의 첨가는 대조군과 비슷한 단백질 유출과 GPx 활성을 보였지만 에탄올 첨가에 비해서는 높은 GPx 활성을 나타내었고 자가효소분해 후 단백질의 평균 분자량이 뚜렷이 작아졌다 (도 4a 참조). 상기 결과를 토대로, 본 발명자들은 단백질의 유출량을 증가시키고 평균 분자량은 작으면서 GPx 활성은 그대로 유지하는 셀레늄 펩타이드를 생산하기 위해 NaCl과 에탄올을 함께 첨가하여 그 영향을 조사하였다. 그 결과, NaCl과 에탄올을 함께 첨가한 경우에는 뚜렷한 단백질 유출량의 증가나 GPx 활성변화가 나타나지 않았으며, 에탄올의 첨가시에는 NaCl이 첨가되어도 큰 분자량의 펩타이드가 생산되는 것으로 보아 에탄올의 첨가가 작은 분자량의 셀레늄 펩타이드를 생산하기에는 부적절함을 확인하였다(도 5a5b 참조).In a preferred embodiment of the present invention, by using NaCl and ethanol in the concentration range of 1 to 10% as an autolytic enzyme promoter, the antioxidant activity of selenium peptides produced therefrom was investigated. First, each of them was added to the cell lysate about 1 to 7% and induces autoenzyme digestion. As a result, the ethanol was added as an autoenzyme promoter only in the group with only 5% ethanol. In one experimental group, there was no overall difference (see FIG. 4B ). In addition, the addition of NaCl showed similar protein efflux and GPx activity as the control group, but showed higher GPx activity compared to ethanol addition, and the average molecular weight of the protein after autoenzymatic degradation was clearly smaller (see FIG. 4A ). Based on the results, the present inventors investigated the effects by adding NaCl and ethanol together to produce selenium peptides that increase the outflow of protein and maintain the GPx activity while maintaining a low average molecular weight. As a result, when NaCl and ethanol were added together, there was no obvious increase in protein outflow or GPx activity.In addition, when ethanol was added, even though NaCl was added, a large molecular weight peptide was produced. It was found to be inadequate to produce selenium peptides (see FIGS. 5A and 5B ).

또한, 본 발명은 효모의 자가효소분해를 위한 배지내 적절한 셀레늄 농도를 조사하기 위하여, 소디움 셀레네이트로 셀레늄 농도를 10, 20, 50 및 100 ppm으로 변화시켜 효모를 배양하고 자가효소분해하였다. 그 결과, 셀레늄 효모로부터 생산된 셀레늄 단백질의 GPx 활성은 20 ppm 셀레늄을 첨가한 경우에 가장 높음을 확인하였다(도 6 참조).In addition, the present invention, in order to investigate the proper selenium concentration in the medium for the autoenzyme digestion of yeast, the selenium concentration was changed to 10, 20, 50 and 100 ppm with sodium selenate to incubate and autoenzymatically digest the yeast. As a result, it was confirmed that the GPx activity of the selenium protein produced from selenium yeast was the highest when 20 ppm selenium was added (see FIG. 6 ).

아울러, 본 발명은 효모의 자가효소분해 시간이 자가효소분해물의 GPx 활성 에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 20 ppm 셀레늄 첨가 배지에서 배양된 셀레늄 효모를 72 시간 동안 자가효소분해시키면서 각 시간대별로 자가효소분해물의 GPx 활성 및 평균 분자량을 측정하였다. 그 결과, 효모의 자가효소분해는 초기 6 시간 동안 펩타이드의 분자량을 급격하게 감소시키고 24 시간 동안 GPx 활성을 증가시킴을 확인하였다(도 7 참조).In addition, the present invention, in order to investigate the effect of autoenzyme time of yeast on GPx activity of autoenzyme, autoenzyme by each time period while enzymatically digesting selenium yeast cultured in 20 ppm selenium medium for 72 hours GPx activity and average molecular weight of were measured. As a result, it was confirmed that autoenzymatic degradation of yeast drastically reduced the molecular weight of the peptide during the initial 6 hours and increased GPx activity for 24 hours (see FIG. 7 ).

상기 결과들을 종합해 볼 때, 본 발명의 셀레늄 펩타이드를 생산하기 위한 효모의 자가효소분해는 사카로마이세스 속 세레비지애 효모 균주를 소디움 셀레네이트가 10 내지 50 ppm, 바람직하게는 20 내지 50 ppm 함유된 YM 배지에 접종한 후, 200 내지 250 rpm, 30℃ 조건하에서 40 내지 48시간 동안 배양하여 셀레늄 효모를 제조하고, 상기 셀레늄 효모 배양액을 초음파분쇄기로 파쇄하여 얻은 파쇄액에 3 내지 7% NaCl을 첨가하고 50℃에서 24 내지 48시간 동안 자가효소분해시키는 것이 바람직하다. Based on the above results, the autoenzymatic digestion of yeast for producing the selenium peptide of the present invention is 10 to 50 ppm of sodium selenate, preferably 20 to 50 ppm of S. cerevisiae yeast strain of Saccharomyces After inoculation into the contained YM medium, incubated for 40 to 48 hours at 200 to 250 rpm, 30 ℃ conditions to prepare a selenium yeast, and 3 to 7% NaCl in the crushed solution obtained by crushing the selenium yeast culture with an ultrasonic mill It is preferred to add and autolyze at 50 ° C. for 24 to 48 hours.

단계 4)는 상기로부터 얻은 셀레늄 펩타이드를 포함하는 자가효소분해물을 분획하여 항산화 활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 단계로, 슈퍼덱스(superdex), 슈퍼로즈(superose), 세파크릴(sephacryl) 또는 세파덱스(sephadex) 컬럼을 사용한 크로마토그래피를 이용하여 효모의 자가효소분해를 통해 생산한 셀레늄 펩타이드를 크기별로 분획 후 각 분획의 항산화 활성과 평균 분자량을 측정하여 저분자량의 셀레늄 펩타이드, 바람직하게는 1000 내지 7000 Da 분자량을 갖는 셀레늄 펩타이드를 분리한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 슈퍼덱스 컬럼을 이용한 고속 단백질 액체 크로마토그래피(fast protein liquid chromatography, FPLC)로 셀레늄 펩타이드를 분획한 후 각 분획들의 항산화 활성을 측정하여 분자량 5,000 Da 부근의 펩타이드가 우수한 항산화 활성을 나타냄을 확인하였다 (도 8 참조).Step 4) is a step of separating the selenium peptides having excellent antioxidant activity and low molecular weight by fractionating an autoenzyme product including the selenium peptides obtained from the above, superdex, superose, sephacryl ) Or selenium peptides produced by autoenzymatic digestion of yeast using chromatography using a sephadex column, and then the antioxidant activity and average molecular weight of each fraction were measured to determine low molecular weight selenium peptides, preferably Separates selenium peptides having a molecular weight of 1000 to 7000 Da. In a preferred embodiment of the present invention, the fraction of selenium peptides by fast protein liquid chromatography (FPLC) using a superdex column, and then measured the antioxidant activity of each fraction, the peptide having excellent molecular weight around 5,000 Da It was confirmed to show activity (see FIG. 8 ).

상기와 같이 효모의 자가효소분해에 의해 생산된 저분자량의 항산화 활성이 우수한 셀레늄 펩타이드는 독성이 낮으면서도 생체이용률 및 흡수율이 높아 항산화 활성을 갖는 약학적 조성물 건강보조식품, 가축의 사료, 화장품 첨가제 등으로 유용하게 사용될 수 있다. As described above, selenium peptides having excellent low molecular weight antioxidant activity produced by autoenzymatic decomposition of yeast have low toxicity, high bioavailability and high absorption rate, and have a high antioxidant activity. It can be usefully used.

본 발명에 따라 제조된 셀레늄 펩타이드를 포함하는 조성물은 항산화 활성을 나타내어 면역강화, 백근육증 예방 또는 암 질환의 예방 및 치료를 위한 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다. 본 발명의 셀레늄 펩타이드를 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조식품류 등이 있다.The composition comprising the selenium peptide prepared according to the present invention exhibits antioxidant activity and can be used in a variety of drugs, foods and beverages for immune strengthening, prevention of albinism, or prevention and treatment of cancer diseases. Examples of the food to which the selenium peptide of the present invention can be added include various foods, beverages, gums, teas, vitamin complexes, and health supplements.

본 발명에 따라 제조된 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물은 임상투여시에 경구 또는 비경구로 투여가 가능하며, 일반적인 의약품제제의 형태로 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition comprising the selenium peptide prepared according to the present invention as an active ingredient can be administered orally or parenterally during clinical administration, and can be used in the form of general pharmaceutical preparations.

즉, 본 발명의 약학적 조성물은 실제 임상투여시에 경구 및 비경구의 여러 가지 제형으로 투여될 수 있는데, 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조 제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 하나 이상의 화학식 1의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose) 또는 락토오스(Lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용 될 수 있다.In other words, the pharmaceutical composition of the present invention can be administered in various oral and parenteral dosage forms during actual clinical administration, and when formulated, diluents such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrating agents, surfactants, etc. that are commonly used Or using excipients. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and such solid preparations include at least one excipient such as starch, calcium carbonate, Sucrose (Lucose) or lactose (Lactose), gelatin and the like are mixed and prepared. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate talc are also used. Oral liquid preparations include suspensions, solvents, emulsions, and syrups, and may include various excipients, such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives, in addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin. . Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories. As the non-aqueous solvent and the suspension solvent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate, and the like can be used. As a suppository base, witepsol, macrogol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.

본 발명의 셀레늄 펩타이드의 유효용량은 3 내지 200 mg 이고, 바람직하기로는 5 내지 20 mg 이며, 하루 1 내지 4 회 투여될 수 있다.The effective dose of selenium peptide of the present invention is 3 to 200 mg, preferably 5 to 20 mg, and may be administered 1 to 4 times a day.

본 발명의 셀레늄 펩타이드는 독성 및 부작용이 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다. Selenium peptide of the present invention is a drug that can be used with confidence even for long-term administration for prevention purposes because there is little toxicity and side effects.

본 발명에 따라 제조된 생체이용률 및 흡수율이 높고 저분자량의 셀레늄 펩 타이드는 항산화 활성을 나타내어 면역강화, 백근육증 예방 또는 암 질환의 예방 및 치료를 목적으로 하는 식품 또는 음료에 첨가될 수 있다. 이때, 식품 또는 음료 중의 상기 셀레늄 펩타이드의 양은 일반적으로 건강식품 조성물은 전체 식품 중량의 0.01 내지 0.1 중량%, 바람직하게는 0.02 내지 0.1 중량%로 가할 수 있으며, 건강음료 조성물은 100 ㎖를 기준으로 0.003 내지 0.02 g, 바람직하게는 0.005 내지 0.01 g의 비율로 가할 수 있다. The bioavailability and high absorption rate and low molecular weight selenium peptides prepared according to the present invention can be added to foods or beverages for the purpose of showing anti-oxidative activity, for strengthening immunity, preventing myopathy or preventing and treating cancer diseases. At this time, the amount of the selenium peptide in the food or beverage is generally added to the health food composition 0.01 to 0.1% by weight, preferably 0.02 to 0.1% by weight of the total food weight, the health beverage composition is 0.003 based on 100 ml To 0.02 g, preferably 0.005 to 0.01 g.

본 발명의 건강음료 조성물은 지시된 비율로 상기 셀레늄 펩타이드를 필수성분으로 함유하는 것 외에는 액체성분에 특별한 제한점은 없으며, 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물로는 단당류, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 이당류, 예를 들어 말토스, 수크로스 등; 및 다당류, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 유리하게 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물은 당업계에 통상적인 범위로 사용될 수 있으며, 일반적으로 100 ㎖당 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g으로 사용될 수 있다.The health beverage composition of the present invention has no particular limitation on the liquid component except for containing the selenium peptide as an essential ingredient in the indicated ratio, and may contain various flavors or natural carbohydrates as additional ingredients, such as ordinary drinks. have. The above-mentioned natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose and the like; Disaccharides such as maltose, sucrose and the like; And conventional sugars such as polysaccharides such as dextrin, cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol. As flavoring agents other than those described above, natural flavoring agents (tauumatin, stevia extract (e.g., Rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.) and synthetic flavoring agents (saccharin, aspartame, etc.) can be advantageously used. The natural carbohydrate can be used in the range conventional in the art, and generally can be used at about 1 to 20 g, preferably about 5 to 12 g per 100 ml.

상기 외에 본 발명의 식품 첨가용 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 중진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 본 발명의 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.In addition to the above, the composition for food addition of the present invention includes various nutrients, vitamins, minerals (electrolytes), flavors such as synthetic flavors and natural flavors, coloring and neutralizing agents (such as cheese, chocolate), pectic acid and salts thereof, Alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in carbonated beverages, and the like. In addition, the composition of the present invention may contain a natural fruit juice and a pulp for the production of fruit juice drinks and vegetable drinks. These components can be used independently or in combination. The proportion of such additives is not so critical but is generally selected from the range of 0 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition of the present invention.

또한, 본 발명의 셀레늄 펩타이드는 사료에 첨가하여 가축에게 섭취시킴으로써 가축 체내의 셀레늄 함량을 증가시킬 수 있으며, 이렇게 생산되는 동물성 식품은 일상의 식생활을 통해 부족되기 쉬운 셀레늄의 좋은 공급원으로 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 가축용 사료 조성물은 셀레늄 펩타이드를 사료 조성물에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 0.8 중량%로 함유할 수 있다. 상기 사료 조성물은 셀레늄 펩타이드 이외에 기타 통상적인 성분을 함유할 수 있고 통상적인 방법에 의해 가축에게 섭취시킬 수 있는데, 가축의 종류 및 사용 목적에 따라 상이할 수 있으며, 이러한 것은 당업계에 널리 주지되어 있으며, 당업자가 용이하게 결정할 수 있는 것이다. 본 발명에 따라 근육내에 셀레늄이 축적되는 가축 또는 축산물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 통상 인류의 식탁에 오르는 것은 모두 가능하고, 예를 들면, 계육, 우육, 돈육, 달걀, 우유 등 모든 축산물을 포함한다.In addition, the selenium peptide of the present invention can increase the selenium content in the livestock body by adding it to feed and ingesting the livestock, and the animal food produced in this way can be used as a good source of selenium that is likely to be insufficient through daily diet. . The feed composition for livestock according to the present invention may contain selenium peptide at 0.1 to 10% by weight, preferably 0.3 to 0.8% by weight relative to the feed composition. The feed composition may contain other conventional ingredients in addition to selenium peptides and may be ingested to livestock by conventional methods, which may differ depending on the type and purpose of livestock, which are well known in the art. It can be easily determined by those skilled in the art. According to the present invention, the type of livestock or livestock products in which selenium accumulates in muscle is not particularly limited, and it is possible to climb to the table of mankind in general, and includes all livestock products such as poultry, beef, pork, eggs, and milk. do.

아울러, 본 발명에 따른 셀레늄 펩타이드는 항산화 활성이 우수하여 콜라겐 분해효소의 활성 억제, 콜라겐 합성 증가와 같은 피부노화 방지와 피부 미백 등의 효과를 나타내므로 이를 유효성분으로 함유하는 기능성 화장품 또한 본 발명의 범위에 포함된다.In addition, the selenium peptide according to the present invention has excellent antioxidant activity, and thus exhibits the effects of skin aging and skin whitening, such as inhibiting the activity of collagen degrading enzymes and increasing collagen synthesis. It is included in a range.

본 발명의 셀레늄 펩타이드를 함유하는 화장품은 화장수 또는 크림의 형태일 수 있는데, 통상적인 성분으로 사용되는 연마제, 정제수, 글리세린, 완충제, 향료, 오일류, 알콜류 및 기타 성분들을 전부 또는 일부 함유한다. 상기와 같은 통상적인 조성분에 항산화 활성을 갖는 본 발명의 셀레늄 펩타이드를 첨가하여 화장수를 제조한다. 이때, 첨가되는 셀레늄 펩타이드의 함량은 피부에서의 활성성분의 흡수도, 불활성화율, 배설속도, 사용자의 연령, 성별 및 상태 등에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 전체 화장품 조성물 성분의 0.01 내지 5.0 중량%로 하는 것이 바람직하다. Cosmetics containing the selenium peptide of the present invention may be in the form of a lotion or cream, containing all or part of abrasives, purified water, glycerin, buffers, flavorings, oils, alcohols and other ingredients used as conventional ingredients. To prepare a lotion by adding the selenium peptide of the present invention having antioxidant activity to the conventional composition as described above. In this case, the amount of selenium peptide to be added may be appropriately selected according to the absorbency, inactivation rate, excretion rate, age, gender and condition of the active ingredient in the skin, and 0.01 to 5.0% by weight of the total cosmetic composition components It is preferable.

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> 셀레늄 효모의 배양 및 셀레늄 단백질의 분리 Example 1 Culture of Selenium Yeast and Isolation of Selenium Protein

효모 균주로는 사카로마이세스 세레비지애 (ATCC 7752)를 사용하였고, YM 배지 (glucose 10g/l, peptone 5g/l, yeast extract 3g/l, malt extract 3g/l, Difco사)에 소디움 셀레네이트(sodium selenate, Sigma사)를 20 ppm 농도로 첨가한 후 250 rpm, 30℃에서 48시간 동안 배양하였다.Saccharomyces cerevisiae (ATCC 7752) was used as a yeast strain, and sodium seleide in YM medium (glucose 10g / l, peptone 5g / l, yeast extract 3g / l, malt extract 3g / l, Difco) Nate (sodium selenate, Sigma) was added at a concentration of 20 ppm and then incubated for 48 hours at 250 rpm, 30 ℃.

셀레늄 효모 배양액을 3,000 g에서 20분 동안 원심분리하여 세포를 회수한 후, 증류수로 2번 세척하고 초음파 분쇄기(ultrasonicator)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 세포 파쇄액을 3,000 g에서 30분 동안 원심분리하여 세포 잔여물(cell debris)을 제거한 후, 단백질을 암모니움 설페이트(ammonium sulfate) 80% 농도에서 30분 동안 침전시켰다. 염은 투석하여 제거하였고, 이로부터 분리된 단백질은 동결건조하여 보관하였다. Cells were recovered by centrifuging the selenium yeast culture at 3,000 g for 20 minutes, then washed twice with distilled water and crushed by using an ultrasonic ultrasonicator. After cell debris was centrifuged at 3,000 g for 30 minutes to remove cell debris, the protein was precipitated for 30 minutes at 80% concentration of ammonium sulfate. Salts were removed by dialysis, and proteins isolated therefrom were stored by lyophilization.

<실시예 2> 산 가수분해와 효소 가수분해Example 2 Acid Hydrolysis and Enzymatic Hydrolysis

산 가수분해는 HCl을 0, 1, 2 및 3 N 농도로 상기 실시예 1에서 준비된 셀레늄 단백질 2 ㎎에 첨가하고 80℃에서 1시간 동안 가수분해한 후 NaOH로 중화하였다. 효소 가수분해는 프로테아제 (protease) K와 프로네이즈 (pronase)를 각각 셀레늄 단백질에 대해 1:50의 비율로 첨가하고 37℃에서 3시간 동안 가수분해하였다. 가수분해 후 반응액을 90℃에서 10분 동안 가열하여 단백질 분해효소의 활성을 제거하였다. 각 분해방법을 통해 생산된 셀레늄 펩타이드의 항산화 활성을 하기의 방법에 따라 측정하였다.Acid hydrolysis was added to 2 mg of selenium protein prepared in Example 1 at concentrations of 0, 1, 2 and 3 N, and hydrolyzed at 80 ° C. for 1 hour and neutralized with NaOH. Enzymatic hydrolysis was performed by adding protease K and pronase at a ratio of 1:50 to selenium protein, respectively, and hydrolyzing at 37 ° C. for 3 hours. After hydrolysis, the reaction solution was heated at 90 ° C. for 10 minutes to remove protease activity. The antioxidant activity of the selenium peptides produced by each degradation method was measured according to the following method.

셀레늄으로 인한 항산화 활성의 측정은 주로 글루타치온 퍼옥시다제(GPx) 활성으로 나타낸다. GPx 활성은 파글리아와 로렌스 (Paglia, DE and Valentine, WN, et al., J. Lab. Clin. Med. 70: 158-169, 1967)의 방법을 이용하여 하기와 같이 측정하였다.Determination of antioxidant activity due to selenium is indicated primarily by glutathione peroxidase (GPx) activity. GPx activity was measured using the method of Paglia, DE and Valentine, WN, et al., J. Lab. Clin. Med. 70: 158-169, 1967.

50 mM 포타슘 포스페이트(potassium phosphate) 완충용액(pH 7.0)에 1 mM EDTA, 1 mM NaN3, 0.2 mM NADPH, 1 mM 글루타치온 및 1 U/㎖ 글루타치온 리덕타제를 혼합한 용액 0.4 ㎖에 측정하고자 하는 시료 0.05 ㎖를 첨가하였다. 상기 반응액을 37℃ 항온조에서 10분간 반응시킨 후 5 mM H2O2 용액 0.05 ㎖을 첨가하여 흡광도(340 ㎚) 감소를 5분 동안 측정하였다. NADPH의 흡광계수가 6.22 mM-1㎝-1인 것을 이용하여 1 μM NADPH가 1분 동안 소모될 때를 1 단위(unit)로 하였다. GPx 활성은 단백질 양에 대한 활성으로 나타내었고 단백질 정량은 BCA protein assay kit (pierce) 을 이용하였다. Sample to be measured in 0.4 ml of a mixture of 1 mM EDTA, 1 mM NaN 3 , 0.2 mM NADPH, 1 mM glutathione, and 1 U / ml glutathione reductase in 50 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0) 0.05 ml was added. After the reaction solution was reacted for 10 minutes in a 37 ° C thermostat, the absorbance (340 nm) was measured for 5 minutes by adding 0.05 ml of 5 mM H 2 O 2 solution. The absorbance coefficient of NADPH was 6.22 mM −1 cm −1, and 1 μM NADPH was consumed for 1 minute. GPx activity was expressed as protein activity and protein quantification was performed using BCA protein assay kit (pierce).

그 결과, 산 가수분해시에는 산 농도가 증가할수록 원래 가지고 있던 셀레늄 단백질의 항산화 활성이 소실되었는데(도 1), 이는 메치오닌이나 시스테인과 같이 티올(thiol)기를 가진 아미노산이 산에 의해 분해되기 때문이다. 셀레노메치오닌은 메치오닌의 황 위치가 셀레늄으로 치환된 형태로 메치오닌과 비슷한 구조를 가지므로 산에 의해 셀레노메치오닌 또한 분해되어 항산화 활성을 잃는 것으로 판단된다.As a result, during acid hydrolysis, as the acid concentration increased, the antioxidant activity of the original selenium protein was lost ( FIG. 1 ), since amino acids having a thiol group such as methionine or cysteine are decomposed by the acid. . Selenomethionine has a structure similar to methionine in the form of the sulfur position of methionine substituted with selenium, and thus, selenomethionine is also decomposed by acid and loses antioxidant activity.

셀레늄을 함유한 배지에서 생산한 단백질의 셀레늄 함량은 2.3 ㎍/㎎ 단백질이었고, 그렇지 않은 단백질은 셀레늄 함량이 미미하였다. 이러한 단백질 내 셀레늄 함량의 차이로 인해 항산화 활성이 역시 차이가 나는 것을 확인할 수 있다(도 2). 또한, 효소 가수분해에 의해 항산화 활성이 증가되었는데, 이는 단백질 가수분해 효소를 이용한 가수분해가 선택적으로 단백질을 분해함으로써 단백질 구조의 변화와 분자량의 감소를 통해 특정 활성을 가지는 펩타이드를 생산할 수 있게 한다 (Byun, HG and Kim, SK, Process Biochemistry 36(12): 1155-1162, 2001; Kunio Suetsuna, Mar. Biotechnol. 2: 5-10, 2000)는 기존의 생리활성 펩타이드에 관한 연구 보고와 일치하는 것이다. The selenium content of the protein produced in the medium containing selenium was 2.3 [mu] g / mg protein, while the protein that was not was insignificant. Due to the difference in selenium content in these proteins it can be seen that the antioxidant activity is also different ( Fig. 2 ). In addition, the antioxidant activity was increased by enzymatic hydrolysis, which allows hydrolysis with proteolytic enzymes to selectively degrade the protein to produce peptides with specific activity through changes in protein structure and reduction in molecular weight ( Byun, HG and Kim, SK, Process Biochemistry 36 (12): 1155-1162, 2001; Kunio Suetsuna, Mar. Biotechnol. 2: 5-10, 2000) are in line with existing research reports on bioactive peptides. .

상기한 단백질 내의 셀레늄 함량 측정은 하기의 방법으로 수행하였다. The selenium content in the protein was measured by the following method.

즉, 세포는 60% HNO3를 이용하여 12시간 동안 60℃에서 가수분해시키고 단백질은 1% HNO3에 희석하여 이용하였다. 표준곡선은 매회 0~100 ppb의 범위에서 측정하였고, 상기 범위까지 전처리한 시료를 희석한 후 흑연 화로 원자 흡수 분광광도계 (graphite furnace atomic absorption spectrophotometer, AAS 5EA, Analytical Jena사, Germany)를 이용하여 196 ㎚에서 셀레늄의 양을 측정하였다. 셀레늄은 다른 물질에 의한 간섭을 많이 받기 때문에 매질 변형에 의해 안정화시켰다(Cho, KH and Suh, JK, et al., Analytical Science & Technology 12(2): 130-135, 1999; Hernandez-Caraballo, EA, et al., Atomic spectroscopy 57(12): 2159-2165, 2002). 매질 변형을 위해 팔라듐 (palladium)을 최종농도 10 ppm이 되도록 첨가하거나 팔라듐에 3 ppm의 Mg(NO3)를 첨가하는데, 본 발명에서는 팔라듐을 10 ppm 첨가하여 셀레늄을 분석하였다. That is, the cells were hydrolyzed at 60 ° C. for 12 hours using 60% HNO 3 and the protein was used diluted in 1% HNO 3 . The standard curve was measured in the range of 0 to 100 ppb each time, and after diluting the sample pretreated to the above range using a graphite furnace atomic absorption spectrophotometer (AAS 5EA, Analytical Jena, Germany) 196 The amount of selenium was measured at nm. Selenium is stabilized by media deformation because it is subject to much interference from other materials (Cho, KH and Suh, JK, et al., Analytical Science & Technology 12 (2): 130-135, 1999; Hernandez-Caraballo, EA , et al., Atomic spectroscopy 57 (12): 2159-2165, 2002). To modify the medium, palladium is added to a final concentration of 10 ppm or 3 ppm of Mg (NO 3 ) is added to the palladium. In the present invention, selenium was analyzed by adding 10 ppm of palladium.

<실시예 3> 자가효소분해 조건의 확립Example 3 Establishment of Autoenzyme Degradation Conditions

<3-1> 자가효소분해시 세포 파쇄의 영향<3-1> Effect of Cell Fracture on Autoenzyme Degradation

효모의 자가효소분해는 여러 가지 효소가 복합적으로 작용하는데, 먼저 세포 벽 분해효소에 의해 세포벽이 분해되면서 세 종류의 단백질 가수분해효소에 의해 단백질 가수분해가 이루어진다(Boonraeng, S, et al., Nat. Sci. 34: 270-278, 2000). 이에, 본 발명자들은 셀레늄 효모를 배양한 후 세포를 파쇄하여 자가효소분해에 이용하는 것이 항산화 활성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하기 위하여, 상기 실시예 1에 기재된 방법에 따라 셀레늄 효모를 배양한 후 초음파분쇄기로 파쇄하고 원심분리하여 얻은 세포 파쇄액을 50℃에서 48시간 동안 자가효소분해시켰다. 이때, 대조군으로 파쇄하지 않은 효모 현탁액을 그대로 사용하였다. In the yeast autoenzyme, various enzymes work in combination. First, cell wall is decomposed by cell wall degrading enzyme, and then proteolysis is performed by three kinds of proteolytic enzymes (Boonraeng, S, et al., Nat . Sci . 34: 270-278, 2000). Thus, the present inventors incubated selenium yeast according to the method described in Example 1 in order to investigate how the crushed cells and then used for autoenzymatic degradation after culturing selenium yeast in an ultrasonic grinder Cell lysate obtained by crushing and centrifugation was autoenzymatically at 50 ° C. for 48 hours. At this time, the unbroken yeast suspension was used as a control.

그 결과, 세포를 파쇄한 후 자가효소분해를 하는 경우에는 초기에 프로테아제를 활성화시키게 되므로 세포를 파쇄하지 않은 대조군에 비해 단백질 유출량이 더 많고 셀레늄 펩타이드의 GPx 활성이 더욱 증가하였다(도 3).As a result, in the case of autoenzymatic digestion after cell crushing, protease was initially activated, resulting in more protein outflow and increased GPx activity of selenium peptides compared to the control group without crushing the cell ( FIG. 3 ).

<3-2> 자가효소분해 첨가제의 영향<3-2> Effect of Autoenzyme Additive

본 발명자들은 자가효소분해시에 촉진제가 셀레늄 펩타이드 생산에 어떠한 영향을 미치는지 확인하기 위해, 각각 1~10% 농도 범위에서 자가효소분해를 촉진시키고 외부로부터의 오염을 방지한다고 알려진 NaCl과 에탄올(Boonraeng, S, et al., Nat. Sci. 34: 270-278, 2000; Son, SM and Kim, JS, et al., J. Food Sci. Technol. 35(2): 201-205, 2003)을 자가효소분해 촉진제로 사용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to determine how the promoter affects selenium peptide production during autoenzyme digestion, the present inventors have discovered that NaCl and ethanol (Boonraeng, which are known to promote autoenzyme digestion at a concentration range of 1 to 10% and prevent contamination from outside), respectively. S, et al., Nat. Sci. 34: 270-278, 2000; Son, SM and Kim, JS, et al., J. Food Sci. Technol. 35 (2): 201-205, 2003) The following experiment was performed using the enzyme decomposition promoter.

먼저, 상기 실시예 1에서와 같이 셀레늄 효모를 배양한 후 멸균 상태에서 세포을 회수하고 초음파 분쇄기를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 상기 세포 파쇄액에 자가효소분해 촉진제를 각각 농도별로 첨가하거나 함께 첨가하고 48시간 동안 50℃, 250 rpm에서 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 반응액을 원심분리(3,000 g, 30분)하여 세포 잔여물을 제거한 후 상기 <실시예 2>와 동일한 방법으로 항산화 활성을 측정하였다. 평균 분자량은 하기와 같이 측정하였다. First, after culturing selenium yeast as in Example 1 , the cells were recovered in a sterile state and cells were crushed using an ultrasonic mill. The autoenzyme promoter was added to the cell lysate at different concentrations or added together and reacted at 50 ° C. and 250 rpm for 48 hours. After the reaction was completed, the reaction solution was centrifuged (3,000 g, 30 minutes) to remove cell residues and the antioxidant activity was measured in the same manner as in <Example 2> . The average molecular weight was measured as follows.

즉, 펩타이드의 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피 (gel permeation chromatography, GPS)를 이용하여 측정하였다. 컬럼으로 울트라하이드로겔 250 (Ultrahydrogel 250, Waters사)을 사용하였다. 이때, 용출액으로 포타슘 포스페이트 완충용액 (0.01 M, pH 7.0)을 이용하여 1 ㎖/분의 유속으로 흘려주었고, 분자량 표준곡선은 비타민 B12 (MW: 1,355 Da), RNase A (13,700 Da), BSA (66,000 Da)를 이용하여 작성하였다. 평균분자량은 하기 수학식 1에 따라 계산하였다. That is, the average molecular weight of the peptide was measured using gel permeation chromatography (GPS). Ultrahydrogel 250 (Ultrahydrogel 250, Waters) was used as a column. At this time, using eluate potassium phosphate buffer solution (0.01 M, pH 7.0) at a flow rate of 1 ml / min, the molecular weight standard curve is vitamin B12 (MW: 1,355 Da), RNase A (13,700 Da), BSA ( 66,000 Da). Average molecular weight was calculated according to the following equation (1).

평균 분자량 = ∑(MW×농도) /∑농도Average Molecular Weight = ∑ (MW × Concentration) / ∑ Concentration

에탄올을 1~7%씩 첨가한 후 자가효소분해한 결과, 유출되는 단백질의 양에는 큰 차이를 보이지 않았고 5% 에탄올이 첨가된 군에서만 약간 증가하였다(도 4b). 그러나, NaCl의 첨가는 대조군과 비슷한 단백질 유출과 GPx 활성을 보였음에도 자가효소분해 후 단백질의 평균 분자량이 뚜렷이 작아졌고 에탄올 첨가에 비해 GPx 활성이 더 높았다(도 4a). 상기 결과를 토대로, 단백질의 유출량을 증가시키고 평균 분자량은 작은 펩타이드를 생산하기 위해 NaCl과 에탄올을 함께 첨가하여 그 영 향을 조사한 결과, 뚜렷한 단백질 유출량의 증가나 GPx 활성 변화는 보이지 않았으며, 에탄올의 첨가시에는 NaCl이 첨가되어도 큰 분자량의 펩타이드가 생산되는 것으로 보아 에탄올의 첨가가 작은 분자량의 펩타이드를 생산하기에 부적절함을 확인하였다(도 5a5b).As a result of autoenzymatic digestion after adding 1 to 7% of ethanol, there was no significant difference in the amount of effluent protein and only slightly increased in the group to which 5% ethanol was added ( FIG. 4B ). However, even though the addition of NaCl showed a similar protein efflux and GPx activity as the control group, the average molecular weight of the protein after autoenzymatic degradation was markedly lower and the GPx activity was higher than that of ethanol addition ( FIG. 4A ). Based on the above results, the effect of the addition of NaCl and ethanol to increase the protein effluent and the average molecular weight of small peptides was examined. At the time of addition, even though NaCl was added, it was confirmed that a large molecular weight peptide was produced, indicating that the addition of ethanol was inadequate for producing a small molecular weight peptide ( FIGS. 5A and 5B ).

<3-3> 자가효소분해시 셀레늄 농도의 영향<3-3> Effect of Selenium Concentration on Autoenzyme Degradation

셀레늄 효모의 배양시 셀레늄 농도의 변화가 자가효소분해물의 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 소디움 셀레네이트로 셀레늄 농도를 10, 20, 50 및 100 ppm으로 변화시켜 효모를 배양하고 자가효소분해하였다. 그 결과, 20 ppm 셀레늄을 첨가하여 배양된 효모의 자가효소분해에서 가장 높은 단백질 당 셀레늄 함량과 GPx 활성을 나타내었다(도 6). 하기 표 1은 20 ppm 셀레늄 첨가 배지에서 배양한 효모의 자가효소분해 효과를 자가효소분해하지 않은 경우와 비교한 것이다.In order to investigate the effect of selenium concentration on the antioxidant activity of autoenzyme products in cultivation of selenium yeast, yeast was cultured and autoenzymatically changed with selenium concentration to 10, 20, 50 and 100 ppm with sodium selenate. . As a result, the highest protein per selenium content and GPx activity in the yeast autoenzyme cultured by adding 20 ppm selenium ( FIG. 6 ). Table 1 below compares the autoenzyme effect of yeast cultured in 20 ppm selenium-added medium with that without autoenzyme digestion.

대조군Control 자가효소분해Autoenzyme digestion 비율 (대조군:자가효소분해)Ratio (control: autoenzyme digestion) 단백질 유출량 (㎎ 단백질/g 세포)Protein Runoff (mg Protein / g Cells) 84.79±0.4584.79 ± 0.45 87.73±1.3487.73 ± 1.34 1:1.031: 1.03 셀레늄 농도 (㎎ Se/㎎ 단백질)Selenium Concentration (mg Se / mg Protein) 6.35±0.156.35 ± 0.15 14.15±0.0614.15 ± 0.06 1:2.221: 2.22 총 셀레늄 회수량 (㎎ Se 회수량/g 세포)Total selenium recovery (mg Se recovery / g cell) 538.30538.30 1241.031241.03 1:2.311: 2.31 GPx 활성 (단위/㎎ 단백질)GPx activity (unit / mg protein) 99.32±5.2699.32 ± 5.26 326.97±6.53326.97 ± 6.53 1:3.291: 3.29 총 GPx 활성 (단위/g 세포)Total GPx Activity (Units / g Cells) 8421..378421..37 28686.9528686.95 1:3.411: 3.41

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 셀레늄을 20 ppm 첨가한 배지에서 배양한 효 모의 자가효소분해는 대조군에 비해 월등하게 증가된 GPx 활성을 나타내는 셀레늄 펩타이드를 생산함을 알 수 있다. 자가효소분해에 의한 세포당 단백질의 유출량은 자가효소분해를 하지 않은 경우와 비슷하였으나 단백질당 GPx 활성은 3배 이상 증가하였다. As shown in Table 1 , it can be seen that the autoenzyme digestion of yeast cultured in a medium containing 20 ppm of selenium produces selenium peptides that show significantly increased GPx activity compared to the control. The protein outflow by autoenzyme was similar to that without autoenzyme, but GPx activity per protein increased more than three times.

<3-4> 자가효소분해 시간의 영향<3-4> Effect of Autoenzyme Decomposition Time

효모의 자가효소분해 시간이 자가효소분해물의 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 20 ppm 셀레늄 첨가 배지에서 셀레늄 효모를 배양한 후 그 파쇄액을 72시간 동안 자가효소분해시키면서 각 시간대별로 자가효소분해물의 GPx 활성과 평균 분자령을 측정하였다. In order to investigate the effect of yeast autoenzyme time on the antioxidant activity of autoenzyme products, the enzyme was incubated in selenium yeast in 20 ppm selenium supplemented medium, and the enzyme was digested for 72 hours. GPx activity and mean molecular age of were measured.

그 결과, 셀레늄을 20 ppm 첨가한 배지에서 배양한 효모의 자가효소분해는 초기 6시간 동안 급격하게 분자량이 감소하였고 GPx 활성은 24 시간까지 증가하였다(도 7).As a result, the autoenzyme digestion of yeast cultured in a medium containing 20 ppm of selenium rapidly decreased the molecular weight during the initial 6 hours and GPx activity increased up to 24 hours ( FIG. 7 ).

<실시예 4> 자가효소분해에 의한 저분자 셀레늄 펩타이드의 생산Example 4 Production of Low Molecular Selenium Peptides by Autoenzyme Degradation

상기 실시예 3의 결과들을 종합하여, 사카로마이세스 세레비지애를 20 ppm 소디움 셀레네이트가 첨가된 YM 배지에 접종하여 250 rpm, 30℃에서 48시간 동안 배양하였다. 셀레늄 효모 배양액을 3,000 g에서 20분 동안 원심분리하여 세포를 회수한 후, 증류수로 2번 세척하고 초음파 분쇄기 (ultrasonicator)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 세포 파쇄액에 5% NaCl을 첨가한 후 50℃에서 48시간 동안 자가 효소분해를 수행하였다. 자가효소분해가 끝나면 원심분리에 의해 세포 잔여물을 제거하였고, 이로부터 얻은 자가효소분해물을 FPLC (fast protein liquid chromatography)를 통해 분획하여 크기별로 셀레늄 펩타이드를 분리하였다. 이때, 슈퍼덱스 30(Amersham Biosciences)을 16 ㎜/60 ㎝ 컬럼에 충진하여 0.8 ㎖/분의 속도로 증류수를 흘려주어 용출되는 펩타이드를 3 개의 분획으로 분리하였다. 분획 A는 용출시간 50 내지 90분대의 분획 6~9를 모은 것이고. 분획 B는 130 내지 170분대의 분획 14~17을 모은 것이고, 분획 C는 170 내지 210분대의 분획 18~21을 모은 것이다. 상기 분획 A, B 및 C의 GPx 활성과 평균 분자량을 측정하여 대조군과 비교하였다.Based on the results of Example 3, Saccharomyces cerevisiae was inoculated in YM medium to which 20 ppm sodium selenate was added and incubated at 250 rpm and 30 ° C. for 48 hours. Cells were collected by centrifuging the selenium yeast culture at 3,000 g for 20 minutes, washed twice with distilled water, and crushed by using an ultrasonic ultrasonicator. After 5% NaCl was added to the cell lysate, autogenolysis was performed at 50 ° C. for 48 hours. After the end of the enzymatic digestion, cell residues were removed by centrifugation, and the autoenzymes obtained therefrom were fractionated by fast protein liquid chromatography (FPLC) to separate selenium peptides by size. At this time, Superdex 30 (Amersham Biosciences) was packed into a 16 mm / 60 cm column, distilled water was flowed at a rate of 0.8 ml / min, and the eluted peptide was separated into three fractions. Fraction A is the collection of fractions 6-9 with a dissolution time of 50-90 minutes. Fraction B is a collection of fractions 14 to 17 of 130 to 170 components and fraction C is a collection of fractions 18 to 21 of 170 to 210 components. GPx activity and average molecular weight of the fractions A, B and C were measured and compared with the control.

그 결과, 평균 분자량이 5,000 Da 부근의 펩타이드(분획 B)가 대조군에 비하여 약 2.5배 이상 증가한 GPx 활성을 나타내는 것을 확인하였다(도 8).As a result, it was confirmed that the average molecular weight of the peptide around 5,000 Da (fraction B) showed GPx activity increased by about 2.5 times or more compared to the control ( Fig. 8 ).

<제제예 1> 크림의 제조방법Preparation Example 1 Preparation of Cream

수용 내에서 스테아린산 (stearic acid), 세토스테아릴알콜 (cetostearyl alcohol), 카프릴릭카프릭트리글리세라이드 (caprylic capric triglyceride), 광유 (mineral oil) 및 부틸렌글리콜 (butylene glycol)을 비이커에 가하고, 75℃로 가온하여 유상을 제조하였다. 셀레늄 펩타이드, 물, 글리세린, 트윈 80 및 수산화칼륨을 혼합하여 제조한 유상에 가하고, 1200 내지 1500 rpm으로 교반한 후 냉각시킨 다음 상온에서 1-2일간 방치하였다. 하기에 상기 크림 내 성분들의 함량을 기재하였으며, 총 중량은 100 g으로 한다. Stearic acid, cetostearyl alcohol, caprylic capric triglyceride, mineral oil and butylene glycol are added to the beaker in the water at 75 ° C. Warmed to give an oil phase. Selenium peptide, water, glycerin, Tween 80 and potassium hydroxide were added to the oil phase prepared by mixing, stirred at 1200 to 1500 rpm and then cooled and left at room temperature for 1-2 days. The content of the ingredients in the cream is described below and the total weight is 100 g.

셀레늄 펩타이드 100.0 ㎎Selenium Peptide 100.0 mg

스테아린산 3.0 ㎎Stearic acid 3.0 mg

세토스테아릴알콜 2.0 ㎎Cetostearyl alcohol 2.0 mg

카프릴릭카프릭트리글리세라이드 5.0 ㎎Caprylic Capric Triglyceride 5.0 mg

광유 8.0 ㎎Mineral oil 8.0 mg

부틸렌글리콜 3.0 ㎎Butylene Glycol 3.0 mg

글리세린 6.0 ㎎Glycerin 6.0 mg

트윈 80 2.5 ㎎Tween 80 2.5mg

수산화칼륨 0.5 ㎎Potassium hydroxide 0.5 mg

증류수 적량Distilled water

<제제예 2> 음료의 제조Preparation Example 2 Preparation of Beverage

본 발명의 셀레늄 펩타이드, 비타민 C, 분말 비타민 E, 젓산철, 산화아연, 니코틴산아미드, 비타민 A, 비타민 B1 및 비타민 B2를 잘 혼합하여 제조하였다.Selenium peptide, vitamin C, powdered vitamin E, ferric nitrate, zinc oxide, nicotinic acid amide, vitamin A, vitamin B1 and vitamin B2 of the present invention were prepared by mixing well.

상기 음료의 구성성분은 다음과 같다.The components of the beverage are as follows.

셀레늄 펩타이드 0.1 gSelenium Peptide 0.1 g

비타민 C 15.0 g15.0 g of vitamin C

분말 비타민 E 7.5 g7.5 g of powdered vitamin E

젓산철 19.75 gFerric Iron 19.75 g

산화아연 3.5 g3.5 g of zinc oxide

니코틴산아미드 3.5 gNicotinamide 3.5 g

비타민 A 0.2 g0.2 g of vitamin A

비타민 B1 0.25 g 0.25 g of vitamin B1

비타민 B2 0.3 g0.3 g of vitamin B2

증류수 적량Distilled water

상기에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 효모의 자가효소분해를 이용한 항산화 활성을 갖는 저분자 셀레늄 펩타이드의 생산방법은 셀레늄 효모 배양시 유기태 셀레늄으로 전환가능한 무기태 셀레늄과 자가효소분해 조건을 제공하고, 이로부터 생체흡수율 및 이용률이 높고 우수한 항산화 활성을 나타내면서도 독성이 낮고 저분자량인 셀레늄 펩타이드를 생산하므로, 본 발명의 방법에 의해 생산된 셀레늄 펩타이드는 항산화 활성을 갖는 건강보조식품, 가축의 사료 또는 화장품 첨가제로 유용하게 사용될 수 있다.As described above, the production method of the low molecular weight selenium peptide having antioxidant activity using the autoenzyme digestion of the yeast of the present invention provides an inorganic selenium and autoenzyme conditions that can be converted into organic selenium in the culture of selenium yeast, Since selenium peptides produced by the method of the present invention have low toxicity and low molecular weight while exhibiting high bioavailability and utilization rate and exhibiting excellent antioxidant activity, dietary supplements or additives for dietary supplements and livestock having antioxidant activity It can be usefully used.

Claims (15)

효모 자가효소분해에 의하여 저분자량의 셀레늄 펩타이드(selenium peptide)를 생산하는 방법.A method for producing low molecular weight selenium peptide by yeast autoenzyme digestion. 제 1항이 있어서, 효모는 사카로마이세스 세레비지애 (Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 우바리움 (Saccharomyces uvarium)으로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 1, wherein the yeast is selected from the group consisting of Saccharomyces cerevisiae and Saccharomyces uvarium . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, i) 효모를 셀레늄-함유 배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하는 단계; i) culturing the yeast in a selenium-containing medium to produce selenium yeast; ii) 상기 셀레늄 효모 배양액을 파쇄하는 단계;ii) crushing the selenium yeast culture; iii) 세포 파쇄액에 자가효소분해 촉진제를 첨가하고 자가효소분해에 의해 셀레늄 펩타이드를 포함하는 자가효소분해물을 얻는 단계; 및 iii) adding an autoenzyme promoter to the cell lysate and obtaining an autoenzyme comprising selenium peptide by autoenzyme digestion; And iv) 상기 자가효소분해물로부터 항산화 활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 단계를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.iv) a method of producing selenium peptides, comprising the step of separating selenium peptides having excellent antioxidant activity and low molecular weight from the autoenzyme digests. 제 3항에 있어서, 상기 단계 i)의 배지는 셀레늄을 20 내지 50 ppm 농도로 포함하는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 3, wherein the medium of step i) comprises selenium at a concentration of 20 to 50 ppm. 제 3항에 있어서, 상기 단계 i)의 배지에 함유된 셀레늄은 소디움 셀레네이트(sodium selenate)인 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 3, wherein the selenium contained in the medium of step i) is sodium selenate. 제 3항에 있어서, 상기 단계 iii)의 자가효소분해 촉진제는 3 내지 7 % 의 NaCl 인 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 3, wherein the autoenzyme promoter of step iii) is 3 to 7% NaCl. 제 3항에 있어서, 상기 단계 iii)의 자가효소분해는 50℃에서 24 내지 48 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 3, wherein the autoenzyme of step iii) is carried out at 50 ° C. for 24 to 48 hours. 제 3항에 있어서, 상기 단계 iv)는 자가효소분해물을 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 분자량 1000 내지 7000 Da의 셀레늄 펩타이드를 분리하는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 3, wherein step iv) is to separate selenium peptides having a molecular weight of 1000 to 7000 Da using autoenzyme column chromatography. 제 8항에 있어서, 상기 컬럼이 슈퍼덱스(superdex), 슈퍼로즈(superose), 세파크릴(sephacryl) 및 세파덱스(sephadex)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법.The method of claim 8, wherein said column is selected from the group consisting of superdex, superose, sephacryl and sephadex. 10. 제 1항의 방법에 의해 생산된 항산화 활성을 갖는 저분자량의 셀레늄 펩타이드.A low molecular weight selenium peptide having antioxidant activity produced by the method of claim 1. 제 10항에 있어서, 1000 내지 7000 Da의 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 셀레늄 펩타이드.The selenium peptide according to claim 10, which has a molecular weight of 1000 to 7000 Da. 제 10항의 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항산화 활성을 갖는 약학적 조성물. A pharmaceutical composition having an antioxidant activity containing the selenium peptide of claim 10 as an active ingredient. 제 10항의 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항산화 활성을 갖는 건 강보조식품.Health supplements having antioxidant activity containing the selenium peptide of claim 10 as an active ingredient. 제 10항의 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항산화 활성을 갖는 화장품 조성물.Cosmetic composition having an antioxidant activity containing the selenium peptide of claim 10 as an active ingredient. 제 10항의 셀레늄 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항산화 활성을 갖는 가축 사료용 조성물.Animal feed composition having antioxidant activity containing the selenium peptide of claim 10 as an active ingredient.
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