KR20090043657A - Peptide having antioxidant activity from crassostrea gigas - Google Patents

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KR20090043657A
KR20090043657A KR1020070109326A KR20070109326A KR20090043657A KR 20090043657 A KR20090043657 A KR 20090043657A KR 1020070109326 A KR1020070109326 A KR 1020070109326A KR 20070109326 A KR20070109326 A KR 20070109326A KR 20090043657 A KR20090043657 A KR 20090043657A
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김문무
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

참굴(Crassostrea gigas)로부터 in-vitro 위장 내 소화과정을 통하여 펩타이드를 얻고, 이를 FPLC 및 RP-HPLC를 이용하여 정제하고 리놀레산 모델 시스템에서의 항산화 활성, 하이드록실 라디칼(Hydroxyl radical) 및 수퍼옥사이드 라디칼(superoxide radical) 소거(scavenging) 활성을 측정한 후 항산화 활성이 가장 뛰어난 펩타이드를 선정해 아미노산 서열을 밝힘으로써 기능성 식품 개발에 유용하게 사용될 수 있는 천연 항산화 펩타이드에 관한 것으로 항산화활성이 뛰어난 Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu로 구성된 펩타이드 물질을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한 본 발명의 정제된 펩타이드는 위장 내 소화과정을 이용하여 단백질 분해효소를 이용하여 대량생산이 용이하며, 종래 합성 항산화제를 대체하고 천연 항산화제인 α-토코페롤보다 높은 지질 과산화 억제 활성 및 자유 라디칼 소거능력을 가지며, 세포독성이 없어 인체에 무해하게 사용될 수 있으므로 식품가공산업 및 기능성 식품 분야에서 널리 이용될 수 있는 뛰어난 효과가 있다.Peptides were obtained through digestion of in-vitro gastrointestinal tract from Crasostrea gigas, purified using FPLC and RP-HPLC, and antioxidant activity, hydroxyl radical and superoxide radical (in linoleic acid model system). superoxide radical) A natural antioxidant peptide that can be useful for the development of functional foods by determining the amino acid sequence by selecting the peptide with the highest antioxidant activity after measuring the scavenging activity. Leu-Lys-Gln There is an excellent effect of providing a peptide substance consisting of -Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu. In addition, the purified peptide of the present invention is easy to mass-produce using proteolytic enzymes using gastrointestinal digestion process, replaces conventional synthetic antioxidants and has higher lipid peroxidation inhibitory activity and free radical scavenging than natural antioxidant α-tocopherol. Because it has the ability, there is no cytotoxicity can be used harmless to the human body has an excellent effect that can be widely used in the food processing industry and functional food field.

Crassostrea gigas, 참굴, 항산화, 펩타이드 Crassostrea gigas, oysters, antioxidant, peptide

Description

참굴 유래의 항산화활성을 갖는 펩타이드{Peptide having antioxidant activity from Crassostrea gigas}Peptide having antioxidant activity from Crassostrea gigas

본 발명은 참굴(Crassostrea gigas) 에서 분리한 항산화 펩타이드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 참굴로부터 in-vitro 위장 내 소화과정을 통하여 펩타이드를 얻고, 이를 FPLC 및 RP-HPLC를 이용하여 정제하고 리놀레산 모델 시스템에서의 항산화 활성, 하이드록실 라디칼 및 수퍼옥사이드 라디칼 소거 활성을 측정한 후 항산화 활성이 가장 뛰어난 펩타이드를 선정해 아미노산 서열을 밝힘으로써 기능성 식품 개발에 유용하게 사용될 수 있는 천연 항산화 펩타이드에 관한 것이다. The present invention relates to an antioxidant peptide isolated from Crassostrea gigas, more specifically to obtain peptides from digestion through in-vitro gastrointestinal digestion, purified using FPLC and RP-HPLC and linoleic acid model system The present invention relates to a natural antioxidant peptide which can be useful for developing functional foods by measuring the antioxidant activity, hydroxyl radical and superoxide radical scavenging activity, and selecting the peptide with the highest antioxidant activity and revealing the amino acid sequence.

수퍼옥사이드 음이온, 하이드록실 라디칼 및 과산화수소와 같은 반응성 산소계열(ROSs)에 의한 지질산화는 지질의 영양가, 안전성 및 외관의 저하를 야기한다. 더욱이 지질산화는 식품의 품질저하의 주요한 원인이며, 산패, 독성 및 생리적 대사에서 중요한 역할을 하는 생화학 성분들의 파괴를 일으킨다. 이러한 라디칼은 매우 불안정하고 신체내의 다른 물질들과 쉽게 반응하여 세포 또는 조직의 손상을 유 발한다.Lipid oxidation by reactive oxygen series (ROSs), such as superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide, leads to degradation of the nutritional value, safety and appearance of lipids. Moreover, lipid oxidation is a major cause of food deterioration and causes the destruction of biochemical components that play an important role in rancidity, toxicity and physiological metabolism. These radicals are very unstable and easily react with other substances in the body, causing damage to cells or tissues.

더욱이 DNA, 단백질, 지질 및 미세 세포분자에 대한 자유 라디칼 관여 변형은 아테롬성 동맥경화증, 관절염, 당뇨, 백내장, 근위축증(筋萎縮症), 폐 장애, 염증성 이상, 조직손상 및 알츠하이머와 같은 신경이상을 포함한 수많은 병리학적 과정과 연관이 있다(Frlich and Riederer, 1995). Furthermore, free radical involvement modifications to DNA, proteins, lipids and microcellular molecules include atherosclerosis, arthritis, diabetes, cataracts, muscular dystrophy, lung disorders, inflammatory disorders, tissue damage and neurological abnormalities such as Alzheimer's. It is associated with numerous pathological processes (Frlich and Riederer, 1995).

특히 식품에서의 지질과산화는 영양가에 영향을 주고, 잠재적 독성 반응 제품의 섭취 후 질병 상태를 야기할지도 모른다. 따라서, 지난 수십 년간 인간의 영양학 및 생화학 연구는 지질 과산화를 줄일 수 있는 식품 성분으로부터 유래한 항산화제에 초점을 맞춰왔다.In particular, lipid peroxidation in foods affects nutritional value and may cause disease states after ingestion of potentially toxic reaction products. Thus, nutritional and biochemical research in humans over the past decades has focused on antioxidants derived from food ingredients that can reduce lipid peroxidation.

자유 라디칼 소거제는 예방기능이 있는 항산화제이다. 따라서 항산화제들은 산화적 스트레스에 대한 신체적 예방기능에 있어 중요한 역할을 담당하는 것으로 알려졌다.Free radical scavengers are antioxidants that have a protective function. Antioxidants are therefore known to play an important role in the physical prevention of oxidative stress.

산화의 결과로 발생하는 탈색 및 품질저하를 막기 위하여 더 많은 항산화제들이 식품 보존용으로 사용되고 있다. 이것은 산화적 스트레스가 자유 라디칼 연쇄반응을 촉진함으로써 지질의 손상을 야기하는 많은 대사 중 하나를 설명하고 있다. 이런 관계에 있어서, 지질 과산화는 불쾌한 이취 및 잠재적 독성 반응 제품으로의 발전가능성 때문에 식품산업과 소비자들에게 가장 중요한 관심이 되고 있다(Maillard et al., 1996). More antioxidants are being used for food preservation to prevent discoloration and deterioration as a result of oxidation. This explains one of the many metabolisms in which oxidative stress causes lipid damage by promoting free radical chain reactions. In this regard, lipid peroxidation is of primary interest to the food industry and consumers because of its potential for unpleasant off-flavor and potential toxic reaction products (Maillard et al., 1996).

현재 비타민 C와 α-토코페롤과 같은 천연 항산화제가 생물학적 작용을 증진시키고 지질 및 지질함유제품의 안정성을 증진시키기 위한 수단으로 지속적으로 사 용되고 있다. 하지만, BHA(butylated hydroxyanisole), BHT(butylated hydroxytoluene), TBHQ(tert-butylhydroquinone) 및 PG(propyl gallate )와 같은 합성 항산화제의 사용은 잠재적인 건강위험으로 인해 엄격한 규제를 받고 있다(Hettiarachchy et al., 1996). 따라서 합성 항산화제의 대체제로 천연항산화제를 탐색하는 것이 지대한 관심을 받고 있다.Currently, natural antioxidants such as vitamin C and α-tocopherol continue to be used as a means to enhance biological activity and stability of lipids and lipid-containing products. However, the use of synthetic antioxidants such as butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), tert-butylhydroquinone (TBHQ), and propyl gallate (PG) has been severely regulated due to potential health risks (Hettiarachchy et al. , 1996). Therefore, the search for natural antioxidants as an alternative to synthetic antioxidants is of great interest.

최근 생활성 펩타이드와 관련한 구조적, 조성적 및 서열적 특성 연구에 대한 관심이 증대되고 있으며, 많은 펩타이들이 항산화(Jung et al., 2005; Rajapakse et al., 2005), 항고혈압(Jung et al., 2006; Je et al., 2005; Suetsuna et al., 2004) 및 면역조절 효과(Chen et al., 1995; Tsuruki et al., 2003)와 같은 다양한 종류의 생활성을 나타내었다. 이러한 문헌들은 식품 단백질의 효소분해에 의해 생겨난 생활성 펩타이드가 위장내 소화중 잠재적 생리학적 대사조절물질로 작용할 수 있음을 보여준다.There is a growing interest in the study of structural, compositional and sequence properties related to bioactive peptides, and many of the peptides have been described for antioxidant (Jung et al., 2005; Rajapakse et al., 2005), antihypertensive (Jung et al. , 2006; Je et al., 2005; Suetsuna et al., 2004) and immunomodulatory effects (Chen et al., 1995; Tsuruki et al., 2003). These documents show that bioactive peptides produced by enzymatic digestion of food proteins can act as potential physiological metabolic regulators during gastrointestinal digestion.

생활성 펩타이드는 일반적으로 3 내지 20개의 아미노산 잔기를 가지고 있으며, 그들의 활성은 아미노산 조성과 서열에 근거하여 달라진다 (Pihlanto-Leppala, 2001). Bioactive peptides generally have 3 to 20 amino acid residues and their activity varies based on amino acid composition and sequence (Pihlanto-Leppala, 2001).

최근 몇몇 문헌들은 해양 식품에서 얻은 항산화 펩타이드의 in vitro 형성과 대체 항산화제로의 사용가능성에 대하여 기술하였다. 위장내의 단백질분해효소에 의한 소화는 항산화 펩타이드의 생산공정으로 이용될 수 있으며, 형성된 펩타이드는 구강 섭취 후의 생리적 소화를 억제하는 장점이 있다.Recently, several documents have described the in vitro formation of antioxidant peptides from marine foods and their use as alternative antioxidants. Digestion by proteolytic enzymes in the gastrointestinal tract can be used as a production process of antioxidant peptides, the peptide formed has the advantage of inhibiting physiological digestion after oral intake.

본 발명은 항산화 펩타이드의 형성 및 분해를 일으키는 in vitro 위장내 소 화의 상태를 조사하고 펩타이드의 항산화 효과를 밝히기 위한 것이다.The present invention is to investigate the state of in vitro gastrointestinal digestion causing the formation and degradation of antioxidant peptides and to reveal the antioxidant effects of the peptides.

조개와 젓갈(fish sauces)은 동아시아 및 남동 아시아 지역에서 널리 이용된다. 한국에서는 2005년 기준 252,000 톤의 굴이 생산되는 것으로 추정되고, 불과 소수의 조개와 젓갈만이 지방에서 유지되고 있다. 하지만 조개 및 젓갈은 맛과 향에 대한 소비자 관심이 증가하면서 최근에 다시 회복되고 있다.Shellfish and fish sauces are widely used in East and Southeast Asia. It is estimated that 252,000 tonnes of oysters are produced in 2005, and only a few shellfish and salted fish are kept in the province. However, clams and salted fish have recently been revived with increasing consumer interest in taste and aroma.

이러한 관점에서, 본 발명은 위장내 소화에 의한 크라쓰오스트레아 기가스로부터 유래한 항산화 펩타이드에 관한 것으로, 이들의 리놀레산 과산화화 및 라디칼 소거에 의한 항산화 효능을 평가하였다.In view of this, the present invention relates to antioxidant peptides derived from Kras-Australian gas by gastrointestinal digestion, and evaluated their antioxidant efficacy by linoleic acid peroxidation and radical scavenging.

따라서, 본 발명의 목적은 참굴(Crassostrea gigas, 참굴) 에서 위장내 소화과정을 이용하여 펩타이드 성분을 분리, 정제하고, 이들의 리놀레산 과산화화 및 자유라디칼 소거 활성을 조사하여 항산화활성이 뛰어난 펩타이드를 설정하고, 그의 아미노산 서열을 밝힘으로써 기능성 식품에 사용될 수 있는 인체에 무해한 천연 항산화물질을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to isolate and purify peptide components using digestive process in gastrointestinal oyster (Crassostrea gigas, oyster), and to investigate their linoleic acid peroxidation and free radical scavenging activity to set peptides with excellent antioxidant activity And, by revealing its amino acid sequence it is to provide a natural antioxidant that is harmless to the human body that can be used in functional food.

본 발명의 상기 목적은 리놀레산 과산화화의 억제 및 자유라디칼 소거 활성이 뛰어난 펩타이드를 분리 및 정제한 후 아미노산 염기서열을 밝힘으로써 달성하였다. 또한 세포독성 실험과 세포내의 라디칼 소거 능력을 조사함으로써 달성하였다. The object of the present invention was achieved by identifying amino acid sequences after isolating and purifying peptides with excellent inhibition of linoleic acid peroxidation and free radical scavenging activity. It was also achieved by examining cytotoxicity experiments and examining the ability of radical scavenging in cells.

본 발명은 참굴(Crassostrea gigas )에서 분리한 항산화 펩타이드를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by providing an antioxidant peptide isolated from the oyster (Crassostrea gigas).

상기에서 펩타이드의 분리는 바람직하게는 위장 내 소화과정을 응용하여 단백질 분해효소를 이용할 수 있다. 또한 이온 교환 크로마토그래피와 RP-HPLC를 이용하여 좀더 세부적으로 분리할 수 있다. Separation of the peptide in the above may preferably use a protease by applying the digestive process in the stomach. Further separation can be achieved using ion exchange chromatography and RP-HPLC.

항산화 효과는 리놀레산 모델 시스템에서의 과산화화 억제 활성 정도, 하이드록실 라디칼 및 수퍼옥사이드 라디칼의 소거 활성을 측정함으로써 평가할 수 있 다. Antioxidant effects can be assessed by measuring the degree of peroxidation inhibitory activity, the scavenging activity of hydroxyl radicals and superoxide radicals in the linoleic acid model system.

또한 본 발명은 Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu의 아미노산 서열을 가지며, 분자량 16,000Da 의 항산화 펩타이드를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention also has an amino acid sequence of Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu and is characterized by providing an antioxidant peptide having a molecular weight of 16,000 Da.

상기에서 아미노산 서열 및 분자량 분석은 질량분석기(MS) 및 탠덤 질량분광법에 의하여 얻을 수 있다.The amino acid sequence and molecular weight analysis can be obtained by mass spectrometry (MS) and tandem mass spectrometry.

또한 본 발명은 상기의 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 천연항산화용 약제학적 조성물을 제공함을 특징으로 한다. In another aspect, the present invention is characterized by providing a natural antioxidant pharmaceutical composition containing the peptide as an active ingredient.

상기 조성물은 경구 투여용 제제 등 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 또한 감미제, 향미제 등 기타 통상적인 약제학적으로 허용가능한 부형제를 추가로 함유하여 제조될 수 있다. The composition may be prepared in various forms such as oral preparations, and may also be prepared by further containing other conventional pharmaceutically acceptable excipients such as sweetening agents and flavoring agents.

본 발명은 참굴(Crassostrea gigas)에서 유래한 항산화 펩타이드에 관한 것으로, 특히 항산화활성이 뛰어난 Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu로 구성된 펩타이드 물질을 제공하는 뛰어난 효과가 있다. 또한 본 발명의 정제된 펩타이드는 위장 내 소화과정을 이용하여 단백질 분해효소를 이용하여 대량생산이 용이하며, 종래 합성 항산화제를 대체하고 천연 항산화제인 α-토코페롤보다 높은 지질 과산화 억제 활성 및 자유 라디칼 소거능력을 가지며, 세포독성이 없어 인체에 무해하게 사용될 수 있으므로 식품가공산업 및 제약 분야에서 널리 이용 될 수 있는 뛰어난 발명인 것이다.The present invention relates to an antioxidant peptide derived from Crasostrea gigas, in particular Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu There is an excellent effect of providing the material. In addition, the purified peptide of the present invention is easy to mass-produce using proteolytic enzymes using gastrointestinal digestion process, replaces conventional synthetic antioxidants and has higher lipid peroxidation inhibitory activity and free radical scavenging than natural antioxidant α-tocopherol. Because it has the ability, there is no cytotoxicity can be used harmless to the human body is an excellent invention that can be widely used in the food processing industry and pharmaceutical fields.

이하 본 발명이 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples, but the scope of the present invention is not limited only to these examples.

참굴을 대한민국 부산의 참손 식품회사에서 구하였다. 효소가수분해를 위한 단백질분해효소(펩신, 트립신 및 α-키모트립신) , 리놀레산, 암모늄 티오시안산염, α-토코페롤 및 5,5-디메틸-1-피롤린-N-옥사이드(5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide, DMPO), 황화철(FeSO4),과산화수소와 같은 라디칼 시험 화합물을 시그마 케미컬스 회사에서 구입하였다. (St. Louis, MO, USA). MRC-5(인간 폐 섬유아세포) 와 RAW264.7(마우스 대식세포) 의 세포주는 American Type of Culture Collection(Manassas, VA, USA)에서 얻었다. 세포 배양 배지와 배양에 필요한 다른 물질들은 Gibco BRL, Life Technologies (USA)에서 얻었다. 다른 화합물과 시약들은 상업적으로 이용가능한 분석용 등급이었다.The oysters were obtained from a Chamson food company in Busan, Korea. Proteases for enzyme hydrolysis (pepsin, trypsin and α-chymotrypsin), linoleic acid, ammonium thiocyanate, α-tocopherol and 5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide (5,5-dimethyl Radical test compounds such as -1-pyrroline-N-oxide (DMPO), iron sulfide (FeSO 4 ) and hydrogen peroxide were purchased from Sigma Chemicals. (St. Louis, MO, USA). Cell lines of MRC-5 (human lung fibroblasts) and RAW264.7 (mouse macrophages) were obtained from the American Type of Culture Collection (Manassas, VA, USA). Cell culture media and other materials required for culture were obtained from Gibco BRL, Life Technologies (USA). Other compounds and reagents were commercially available analytical grades.

실시예Example 1 :  One : 참굴의Oyster InIn vitroin vitro 위장내In the stomach 소화를 통한 단백질의 분리 Isolation of Proteins Through Digestion

캅소케팔로우와 밀러 (Kapsokefalou and Miller,1991)에 의해 알려진 방법을 사용하여 참굴의 소화과정을 수행하였다.Digestion of oysters was carried out using a method known by Kapsokefalou and Miller (1991).

4% (w/v)의 단백질 분리용액 100mL를 1 및 10 M의 황산과 수산화나트륨을 혼 합 사용하여 위장 소화를 나타내는 pH로 조정하였다. 펩신을 효소 대 기질 비율 1/100(w/w)으로 첨가한 후 37℃ 쉐이커에서 배양하였다. 2시간 후 소장내 소화 상태를 얻기 위하여 pH를 2.5로 셋팅하였다. 비슷한 방법으로 트립신(EC 3.4.21.4) 과 α-키모트립신(EC 3.4.21.1)을 효소 대 기질 비율 1/100(w/w)으로 보충하였다. 그리고 나서 상기 용액을 37℃ 에서 2.5시간동안 더 배양하였다. 시작시점과 종료시점에 샘플을 취하였고, 이때 pH를 6.5로 조정하였다. 샘플을 10,000 × g로 4℃에서 15분간 원심분리하였고, 상청액을 -80℃에서 냉동보관하였다. 상기 냉동된 샘플은 연속적으로 동결건조하여 참굴 단백질 건조분말을 얻었다.100 mL of 4% (w / v) protein separation solution was adjusted to pH indicating gastrointestinal digestion using a mixture of 1 and 10 M sulfuric acid and sodium hydroxide. Pepsin was added at an enzyme to substrate ratio of 1/100 (w / w) and then incubated in a 37 ° C shaker. After 2 hours the pH was set to 2.5 to obtain digestion in the small intestine. In a similar manner, trypsin (EC 3.4.21.4) and α-chymotrypsin (EC 3.4.21.1) were supplemented with an enzyme to substrate ratio of 1/100 (w / w). The solution was then further incubated at 37 ° C. for 2.5 hours. Samples were taken at the beginning and end, with the pH adjusted to 6.5. Samples were centrifuged at 10,000 x g for 15 minutes at 4 ° C and the supernatants were frozen at -80 ° C. The frozen samples were successively lyophilized to obtain dried oyster protein powder.

실시예Example 2 :  2 : 참굴Oyster 단백질의  Protein FPLCFPLC 를 이용한 분리 및 Separation and FPLCFPLC 분획(I, Fraction (I, IIII ,, IIIIII )의 )of 리놀레산Linoleic acid 모델 시스템에서 항산화활성의 측정  Measurement of Antioxidant Activity in a Model System

실시예 1에서 수득한 단백질을 FPLC를 이용하여 3개의 분획으로 나누었고 각 분획은 I, II, III로 명명하였다. FPLC는 다음의 방법으로 수행하였다.The protein obtained in Example 1 was divided into three fractions using FPLC and each fraction was named I, II, III. FPLC was performed by the following method.

실시예 1에서 수득한 참굴 단백질(20 mg/mL)을 20mM의 아세트산나트륨 버퍼(pH 4.0)에 녹인 후 20mM의 아세트산나트륨 버퍼로 평형조정된 Hiprep 16/10 DEAE FF 음이온 교환 칼럼이 있는 FPLC(fast protein liquid chromatography)에 적재하였고, 시간당 62mL의 류속도의 동일 버퍼상에서 염화나트륨 선형구배를 이용하여 용리(鎔離)하였다. The oyster protein (20 mg / mL) obtained in Example 1 was dissolved in 20 mM sodium acetate buffer (pH 4.0) and then FPLC (fast LC with Hiprep 16/10 DEAE FF anion exchange column equilibrated with 20 mM sodium acetate buffer). protein liquid chromatography) and eluting using a sodium chloride linear gradient on the same buffer at a flow rate of 62 mL per hour.

도 1에서 나타난 것처럼, 280nm에서 관찰한 결과, 용리 피크 3개를 얻을 수 있었으며, 각 분획을 I, II, III로 명명하고 4mL씩 수집하였다. 수집된 분획은 동 결건조하고, 오사와와 나미키(Osawa and Namiki, 1985)의 방법에 따라 리놀레산 모델 시스템에서 크라소오스트레아 기가스 단백질의 항산화 활성을 측정하였다. As shown in Figure 1, as observed in 280nm, three elution peaks were obtained, each fraction was named I, II, III and collected by 4mL. The collected fractions were freeze-dried and the antioxidant activity of the Kraso Australian gaseous protein was measured in a linoleic acid model system according to the method of Osawa and Namiki (1985).

동결건조된 분획 I, II, III를 각각 1.3mg씩 50 mM 인산염 버퍼(pH 7.0) 10mL에 녹인 후 0.13mL의 리놀레산과 10mL의 99.5%의 에탄올을 함유하고 있는 용액에 첨가하였다. 그리고 나서 전체 용량을 증류수를 이용하여 25mL로 조정하였다. 상기 혼합물을 암실에서 40 ±1 ℃의 온도로 스크류 뚜껑이 있는 코니컬 플라스크에서 배양하였고, 산화도는 티오시안산염철(ferric thiocyanate) 수치를 측정하여 평가하였다.Lyophilized fractions I, II, and III were dissolved in 10 mL of 50 mM phosphate buffer (pH 7.0) at 1.3 mg each, and then added to a solution containing 0.13 mL of linoleic acid and 10 mL of 99.5% ethanol. The total volume was then adjusted to 25 mL using distilled water. The mixture was incubated in conical flasks with screw lids at a temperature of 40 ± 1 ° C. in the dark, and the degree of oxidation was assessed by measuring ferric thiocyanate levels.

티오시안산염철 수치는 미쯔타 (Mitsuta et al. (1996))의 방법에 의하여 측정하였다. 리놀레산 모델 시스템에서 배양한 반응용액(100 μL) 을 4.7mL의 75% 에탄올, 0.1mL의 30% 암모늄티오시안산염 및 3.5% 의 염산내 0.1mL의 2 × 10 M-2의 염화철용액과 혼합하였다. 염화철과 티오시안산염과의 변색이 있은 후, 40 ±1 ℃에서 배양기간 동안 다른 시간간격으로 3분 후 티오시안산염 수치를 500nm에서 흡광도를 읽음으로써 측정하였다.Iron thiocyanate levels were determined by the method of Mitsuta et al. (1996). The reaction solution (100 μL) incubated in a linoleic acid model system was transferred to 4.7 mL of 75% ethanol, 0.1 mL of 30% ammonium thiocyanate and 0.1 mL of 2 × 10 in 3.5% hydrochloric acid. It was mixed with an M- 2 iron chloride solution. After discoloration of iron chloride and thiocyanate, thiocyanate levels were measured by reading the absorbance at 500 nm after 3 minutes at different time intervals during the incubation period at 40 ± 1 ° C.

실험결과 분획 III가 지질 과산화(80.15%)를 억제하는 가장 높은 항산화 잠재성을 보여주었다.Experimental results showed that Fraction III had the highest antioxidant potential to inhibit lipid peroxidation (80.15%).

실시예Example 3 : 분획 I,  3: fraction I, IIII , , IIIIII of 하이드록실Hydroxyl 라디칼의Radical 소거 활성 Scavenging activity

참굴 단백질을 FPLC로 분리하여 수득한 분획 I, II, III의 하이드록실 라디 칼(hydroxyl radical) 소거활성(scavenging activity)에 대하여 살펴보았다.The hydroxyl radical scavenging activity of fractions I, II, and III obtained by separating oyster protein was examined.

철을 촉매로 한 펜톤 하버-바이스(Fenton Haber-Weiss) 방법에 의하여 하이드록실 라디칼이 생성되었으며, 상기 라디칼은 니트론 스핀 트랩 DMPO (nitrone spin trap DMPO)와 즉각 반응하였다. 결과물인 DMPO-OH 부가물은 ESR 분광기로 검출되었다. 펩타이드 용액 0.2mL을 인산염 버퍼 용액(pH 7.4) 상에서 DMPO (0.3 M, 20 μL), FeSO4 (10 mM, 20μL) 및 과산화수소 (10 mM, 20μL) 와 혼합하고 나서, 100 μL 석영 모세관 튜브로 옮겼다. 2분 30초 후에 ESR분광기를 이용하여 분광스펙트럼이 기록되었다. 적용된 실험 조건은 다음과 같다. 자기장 336.5 ± 5 mT, 전력 1 mW, 변조주파수 9.41 GHz, 진폭 1 × 200, 일소시간(sweep time) 4분Hydroxy radicals were produced by the iron-based Fenton Haber-Weiss method, which reacted immediately with nitrone spin trap DMPO. The resulting DMPO-OH adduct was detected by ESR spectroscopy. 0.2 mL peptide solution was dissolved in phosphate buffer solution (pH 7.4) in DMPO (0.3 M, 20 μL), FeSO 4 (10 mM, 20 μL) and hydrogen peroxide (10 mM, 20 μL) and then transferred to a 100 μL quartz capillary tube. After 2 minutes and 30 seconds, the spectral spectrum was recorded using an ESR spectrometer. The experimental conditions applied are as follows. Magnetic field 336.5 ± 5 mT, power 1 mW, modulation frequency 9.41 GHz, amplitude 1 × 200, sweep time 4 minutes

하이드록실 라디칼 소거능은 H 와 H0 가 각각 샘플이 있을 때와 없을 때의 라디칼 신호의 상대적 피크 높이를 나타내는 다음 방정식을 이용하여 계산하였다. The hydroxyl radical scavenging ability is H and H 0 Was calculated using the following equations, each representing the relative peak height of the radical signal with and without samples, respectively.

1 - H                      1-H

라디칼 소거 활성 = ---------- × 100%Radical scavenging activity = ---------- × 100%

H0 H 0

표 1에서 보듯이, 분획 III이 하이드록실 라디칼에 대하여 상당한 소거활성을 나타내었다. As shown in Table 1, Fraction III showed significant scavenging activity against hydroxyl radicals.

FPLC 분획의 자유라디칼 소거활성Free radical scavenging activity of FPLC fraction 자유 라디칼 소거 활성(%)% Free radical scavenging activity 하이드록실 라디칼Hydroxyl radicals 수퍼옥사이드 라디칼Superoxide radical 분획 IFraction I 23.28 ± 1.8723.28 ± 1.87 12.98 ± 2.2112.98 ± 2.21 분획 IIFraction II 34.75 ± 2.1934.75 ± 2.19 21.36 ± 3.2121.36 ± 3.21 분획 IIIFraction III 55.36 ± 1.2455.36 ± 1.24 35.23 ± 2.0435.23 ± 2.04

소거효과는 0.5mg/mL의 농도에서 시험하였다Scavenging effect was tested at a concentration of 0.5 mg / mL.

실시예Example 4 : 분획 I,  4: fraction I, IIII , , IIIIII of 수퍼옥사이드음이온Superoxide anion 라디칼Radical 소거 활성 Scavenging activity

참굴 단백질 FPLC 분획 I, II, III의 수퍼옥사이드 음이온 라디칼(superoxide anion radical)에 대한 소거활성을 살펴보았다.The scavenging activity of the superoxide anion radicals of FPLC fractions I, II and III was investigated.

수퍼옥사이드 음이온 라디칼을 UV 방출 리보플라빈/ EDTA 시스템을 이용하여 생성하였다(Guo et al., 1999).Superoxide anion radicals were generated using a UV emitting riboflavin / EDTA system (Guo et al., 1999).

0.3mM의 리보플라빈, 1.6mM의 EDTA, 800mM의 DMPO 및 각각의 FPLC 분획 I, II, III을 포함한 상기 반응 혼합물에 365nm의 UV를 1분간 조사(照射)하였다. 그리고 나서 상기 반응혼합물을 100 μL의 석영모세관튜브에 옮겨 ESR 분광기로 측정하였다. 적용된 실험 조건은 다음과 같다. 자기장 336.5 ±5 mT , 전력10 mW , 변조 주파수 9.41 GHz, 진폭 1 ×1,000, 일소시간(sweep time) 1분The reaction mixture containing 0.3 mM riboflavin, 1.6 mM EDTA, 800 mM DMPO and each FPLC fraction I, II, III was irradiated with 365 nm UV for 1 minute. The reaction mixture was then transferred to 100 μL quartz capillary tube and measured by ESR spectroscopy. The experimental conditions applied are as follows. Magnetic field 336.5 ± 5 mT, Power 10 mW, Modulation frequency 9.41 GHz, Amplitude 1 × 1,000, Sleep time 1 minute

수퍼옥사이드 라디칼 소거능은 H 와 H0 가 각각 샘플이 있을 때와 없을 때의 라디칼 신호의 상대적 피크 높이를 나타내는 다음 방정식을 이용하여 계산하였다.Superoxide radical scavenging ability is H and H 0 Was calculated using the following equations, each representing the relative peak height of the radical signal with and without samples, respectively.

1 - H                     1-H

라디칼 소거 활성 = ---------- × 100%Radical scavenging activity = ---------- × 100%

H0 H 0

분획 III가 수퍼옥사이드 라디칼에 대하여 상당한 소거 활성을 나타내었다.Fraction III showed significant scavenging activity against the superoxide radical.

실시예Example 5 : 분획  5: fraction IIIIII of RPRP -- HPLCHPLC 를 이용한 정제Tablet using

가장 항산화 활성이 뛰어났던 분획 III에 대하여 정제를 수행하였다. Purification was performed for fraction III, which was the most antioxidant active.

가장 높은 항산화활성을 보이는 분획 III을 RP-HPLC를 이용하여 더욱더 정제하였다. RP-HPLC는 1.0mL/min의 류속도로 0.1%의 트리플루오로아세트산(TFA)를 함유한 아세토니트릴(0-35 % in 35 min) 을 선형구배로 하는 Primesphere 10 C18 (20 mm ×250 mm) 칼럼을 이용하였다.Fraction III, which showed the highest antioxidant activity, was further purified using RP-HPLC. RP-HPLC is 10 Primesphere C 18 to a acetonitrile (0-35% in 35 min) containing acetic acid (TFA) in trifluoroacetic 0.1% in flow rate of 1.0mL / min with a linear gradient (20 mm × 250 mm) column was used.

용리 피크는 215nm에서 관찰하였고, 각각의 피크는 회전증발기를 이용하여 농축하였다. 분석용 칼럼으로 분리한 활성분획은 1.0mL/min의 류속도의 0.1%의 TFA를 함유한 아세토니트릴의 선형구배를 가진 Synchropak RPP-100 분석용칼럼으로 더 정제하였다. 상기 과정에서 활성분획은 상기 실시예 2, 3, 4에서 나타낸 방법으로 실시하여 확인하였다. Elution peaks were observed at 215 nm and each peak was concentrated using a rotary evaporator. The active fraction separated into an analytical column was further purified by Synchropak RPP-100 analytical column with a linear gradient of acetonitrile containing 0.1% TFA at a flow rate of 1.0 mL / min. The active fraction in the process was confirmed by the method shown in Examples 2, 3, 4.

표 2에 나타낸 바와 같이 HPLC 분획 3개를 얻었으며, 각각 III-1, III-2, III-3으로 명명하였다. 그 중 III-2 분획이 가장 활성이 좋은 것으로 나타났다.As shown in Table 2, three HPLC fractions were obtained and named III-1, III-2 and III-3, respectively. Among them, the III-2 fraction was found to be the most active.

HPLC 분획(III-1, III-2, III-3)의 자유라디칼 소거활성Free Radical Scavenging Activity of HPLC Fractions (III-1, III-2, III-3) 분획Fraction 자유 라디칼 소거 활성(%)% Free radical scavenging activity 하이드록실 라디칼Hydroxyl radicals 수퍼옥사이드 라디칼Superoxide radical III-1III-1 48.87 ± 2.0748.87 ± 2.07 13.20 ± 1.7213.20 ± 1.72 III-2III-2 87.78 ± 1.3187.78 ± 1.31 48.36 ± 1.5548.36 ± 1.55 III-3III-3 69.85 ± 2.1369.85 ± 2.13 35.29 ± 2.1635.29 ± 2.16

소거효과는 0.1mg/mL의 농도에서 시험하였다.The scavenging effect was tested at a concentration of 0.1 mg / mL.

실시예Example 6 : 분자량 및 아미노산 서열의 결정 6: Determination of molecular weight and amino acid sequence

실시예 5에서 수득한 III-2 펩타이드의 정확한 분자량과 아미노산 서열을 일렉트로스프레이 이온화 공급원을 갖춘 Q-TOF 질량분석기(Micromass, Altrincham, UK)를 이용하여 결정하였다.The exact molecular weight and amino acid sequence of the III-2 peptide obtained in Example 5 was determined using a Q-TOF mass spectrometer (Micromass, Altrincham, UK) equipped with an electrospray ionization source.

정제된 펩타이드를 메탄올/물(1:1,v/v)에 용해시킨 후 개별적으로 일렉트로스프레이 공급원에 주입하였고, 질량분석스펙트럼에서 2가로 하전된 상태 [M+2H]+2 로 분자량을 측정하였다. 분자량 결정 후 분획에 대한 펩타이드가 자동적으로 선발되었고, 서열 정보는 탠덤 질량분광법(MS) 분석에 의하여 얻었다.Purified peptides were dissolved in methanol / water (1: 1, v / v) and then injected individually into an electrospray source, and the molecular weight was determined to be bivalently charged [M + 2H] +2 on the mass spectrometry spectrum. . Peptides for fractions were automatically selected after molecular weight determination and sequence information was obtained by tandem mass spectrometry (MS) analysis.

정제된 펩타이드의 아미노산 서열은 Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu 였으며, 분자량은 1,600Da로 결정되었다. ESI/MS 분광법으로 결정한 정제된 펩타이드는 상기 서열로부터 이론적으로 계산된 질량과 놀랍게 일치하였다.The amino acid sequence of the purified peptide was Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu with a molecular weight of 1,600 Da. Purified peptides determined by ESI / MS spectroscopy were surprisingly consistent with the theoretically calculated mass from the sequence.

실시예Example 7 : 정제된  7: refined 펩타이드의Peptide 리놀레산Linoleic acid 모델 시스템에서의 항산화활성의 측정 Measurement of Antioxidant Activity in a Model System

상기 실시예 2에 나타낸 것과 같은 방법으로 항산화활성을 측정하였다.Antioxidant activity was measured in the same manner as shown in Example 2.

도 2에서 보듯이, 정제된 펩타이드(III-2)는 in-vitro에서 지질 과산화(84.90 %) 를 매우 높게 억제하였으며, α-토코페롤(P<0.05) 과 비교하여도 현저히 높았다.As shown in FIG. 2, the purified peptide (III-2) inhibited lipid peroxidation (84.90%) very high in-vitro and was significantly higher than α-tocopherol (P <0.05).

생활성 펩타이드는 일반적으로 분자당 2 내지 20개의 아미노산 잔기를 함유하고 있으며(Pihlanto-Leppala, 2001), 분자량이 작을수록 소장막을 가로질러 생물학적 효과를 낼 수 있는 가능성이 높아진다(Roberts et al., 1999). 항산화 펩타이드에 관한 종래 문헌은 5 내지 16개의 아미노산 잔기를 가진 펩타이드가 리놀레산의 자동산화를 억제할수 있다는 것을 보여주었다. (Chen et al., 1995). 지질 과산화는 다중불포화지방산에서 라디칼이 관여하여 메틸렌 탄소에서 수소원자를 제거함으로써 발생한다고 여겨진다(Rajapakse et al., 2005).Bioactive peptides generally contain from 2 to 20 amino acid residues per molecule (Pihlanto-Leppala, 2001), and the lower the molecular weight, the higher the potential for biological effects across the small intestine (Roberts et al., 1999). ). Prior literature on antioxidant peptides has shown that peptides with 5 to 16 amino acid residues can inhibit the automatic oxidation of linoleic acid. (Chen et al., 1995). Lipid peroxidation is thought to occur by the involvement of radicals in polyunsaturated fatty acids to remove hydrogen atoms from methylene carbons (Rajapakse et al., 2005).

정제된 펩타이드 서열 중 약 30%는 소수성 아미노산 잔기인 Leu으로 구성되어 있다. 항산화제의 소수성정도가 소수성 목표물의 접근에 있어 중요하기 때문에 (Chen et al., 1996), 정제된 펩타이드 내에 소수성 아미노산의 존재가 지질에서 펩타이드의 용해도를 높임으로써 라디칼 계열과의 상호작용을 원활하게 함으로 인해 지질산화 억제 활성에 기여하는 것으로 추정된다. 또한 펩타이드 서열의 N-말단에 소수성 아미노산인 Leu이 자리잡는 것이 항산화 활성에 중요하다고 생각되며, 그 이유는 Leu이 펩타이드와 지방산 간의 상호작용을 증가시킬 수 있기 때문이라 추정된다(Chen et al., 1995; Ranathung et al., 2006). 또한, 여러 항산화 펩타이드 서열에서 관찰된 바와 같이, 그 위치에 상관없이 Asp의 존재 여부가 중요한 역할을 하는 것으로 보인다(Rajapakse et al., 2005; Uchida an Kawakishi, 1992).About 30% of the purified peptide sequences consist of Leu, a hydrophobic amino acid residue. Since the degree of hydrophobicity of antioxidants is important for the approach of hydrophobic targets (Chen et al., 1996), the presence of hydrophobic amino acids in purified peptides facilitates interaction with radical families by enhancing the solubility of the peptides in lipids. It is estimated to contribute to the lipid oxidation inhibitory activity. It is also thought that the presence of the hydrophobic amino acid Leu at the N-terminus of the peptide sequence is important for antioxidant activity, because it is believed that Leu can increase the interaction between the peptide and the fatty acid (Chen et al., 1995; Ranathung et al., 2006). In addition, as observed in several antioxidant peptide sequences, the presence or absence of Asp seems to play an important role regardless of its location (Rajapakse et al., 2005; Uchida an Kawakishi, 1992).

대체적으로 특이 아미노산의 존재여부 및 서열상의 특이한 위치가 상기 정제된 펩타이드의 항산화 활성에 기여하는 것일 수 있다.In general, the presence of a specific amino acid and a specific position on the sequence may contribute to the antioxidant activity of the purified peptide.

실시예Example 8 :  8 : 정제펩타이드(III-2)의Of purified peptide (III-2) 항산화활성 Antioxidant activity

실시예 3과 실시예 4에 기술한 방법을 사용하여 III-2 펩타이드의 항산화활성을 측정하였다.The antioxidant activity of the III-2 peptide was measured using the method described in Example 3 and Example 4.

. 정제된 펩타이드의 자유 라디칼 직접 소거 효과를 ESR 스핀 트래핑(spin-trapping) 기술을 이용하여 조사하였다. 2개의 자유 라디칼이 in vitro 상태에서 생성되었다. 하이드록실 라디칼이 펜톤 반응에서 생성되었고, ESR 분광기를 통하여 시각화되었다.. The free radical direct scavenging effect of the purified peptides was investigated using ESR spin-trapping technique. Two free radicals were produced in vitro. Hydroxyl radicals were generated in the Fenton reaction and visualized through ESR spectroscopy.

OH에 대하여 DMPO와 경쟁하는 OH 소거제의 존재에 의하여 ESR 신호는 억제되었다. 수퍼옥사이드 라디칼은 리보플라빈/EDTA 용액에 UV를 조사함으로써 생성되었다. The ESR signal was suppressed by the presence of an OH scavenger competing with DMPO for OH. Superoxide radicals were generated by irradiating the riboflavin / EDTA solution with UV.

표 2에서 나타낸 바와 같이, 정제된 펩타이드는 2개의 자유라디칼 공급원을 효율적으로 억제하였다. 특히 정제된 펩타이드는 수퍼옥사이드 라디칼보다 하이드록실 라디칼을 소거함에 있어 더 잠재능이 있었다. 정제된 펩타이드는 각각 28.76 및 78.79 μM 의 IC50값으로 하이드록실 라디칼, 수퍼옥사이드 라디칼 순으로 라디칼을 억제하였다.As shown in Table 2, purified peptides efficiently inhibited two free radical sources. In particular, purified peptides were more potent in eliminating hydroxyl radicals than superoxide radicals. Purified peptides inhibited radicals in the order of hydroxyl radicals and superoxide radicals with IC 50 values of 28.76 and 78.79 μM, respectively.

표 2에 나타낸 바와 같이, 하이드록실 라디칼 및 수퍼옥사이드 라디칼은 정제 펩타이드 0.1mg/mL의 존재시에 각각 87.78%, 48.36%로 소거되었다.As shown in Table 2, the hydroxyl and superoxide radicals were eliminated at 87.78% and 48.36%, respectively, in the presence of 0.1 mg / mL of the purified peptide.

하이드록실 라디칼 및 수퍼옥사이드 라디칼을 소거하는 정제 펩타이드 III-2의 IC50 값은 α-토코페롤보다 높았으며(하이드록실, IC50: 179.8uM; 수퍼옥사이드, IC50 > 1000uM),, 정제 펩타이드 III-2는 더 효율적으로 라디칼을 소거할 수 있었다. IC 50 values of purified peptide III-2 scavenging hydroxyl radicals and superoxide radicals were higher than α-tocopherol (hydroxyl, IC 50 : 179.8 uM; superoxide, IC 50 > 1000 uM), and purified peptide III- 2 could more efficiently eliminate radicals.

하이드록실 라디칼의 화학적 활성은 ROS 중에서 가장 강하며 아미노산, 단백질 및 DNA와 같은 생분자와 쉽게 반응한다(Cacciuttolo et al., 1993). 따라서, 하이드록실 라디칼을 제거하는 것이 여러 질병에 대한 생체의 가장 효율적인 방어방법 중 하나일 것이다.The chemical activity of hydroxyl radicals is the strongest among ROS and readily reacts with biomolecules such as amino acids, proteins and DNA (Cacciuttolo et al., 1993). Thus, removing hydroxyl radicals may be one of the most effective defenses of living organisms against various diseases.

서열분석 데이터에 근거할 때, 상기 정제 펩타이드는 강한 라디칼 소거 잠재능에 기여할 수 있는 4개의 산성 Leu 잔기 및 1개의 Asp 잔기로 구성되어 있었다.Based on sequencing data, the purified peptide consisted of four acidic Leu residues and one Asp residue that could contribute to a strong radical scavenging potential.

수에쯔나와 나카노(Suetsuna and Nakano, 2000)는 카세인에서 유래한 라디칼 소거 펩타이드의 Leu 잔기가 강한 라디칼 소거 잠재능을 보인다고 보고하였다. 또한 라나텅은(Ranathung et al. ,2006)은 분리된 펩타이드 서열에서 강한 라디칼 소거 활성을 가지기 위한 Leu의 중요성에 대하여 기술하였다. 따라서, Leu 잔기가 정제펩타이드의 라디칼 소거 활성에 기여하는 것으로 예상할 수 있다.Suetsuna and Nakano (2000) reported that the Leu residues of casein-derived radical scavenging peptides exhibit strong radical scavenging potential. Ranathung et al. (2006) also described the importance of Leu to have strong radical scavenging activity in isolated peptide sequences. Thus, it can be expected that Leu residues contribute to the radical scavenging activity of the purified peptide.

실시예Example 9 :  9: 정제펩타이드(III-2)의Of purified peptide (III-2) 세포내Intracellular 라디칼Radical 소거 효과 Elimination effect

인간의 폐 섬유아세포(MRC-5)와 마우스의 대식세포(RAW 264.7)를 100 U/mL 의 페니실린, 100 μg/mL 의 스트렙토마이신, 10%의 FBS (fetal bovine serum )가 보충된 DMEM배지(Dulbecco's Modification of Eagle's medium, GIBCO, NY, USA)에 배양 및 유지하였으며, 이산화탄소 5%의 습윤 환경하 37℃에서 보관하였다.Human lung fibroblasts (MRC-5) and mouse macrophages (RAW 264.7) were treated with DMEM medium supplemented with 100 U / mL penicillin, 100 μg / mL streptomycin, and 10% fetal bovine serum (FBS). Dulbecco's Modification of Eagle's medium, GIBCO, NY, USA) was maintained and stored at 37 ℃ under a humid environment of 5% carbon dioxide.

세포독성결정 연구를 위하여 비색(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) MTT 분석을 수행하였다(Hansen et al., 1989).Colorimetric (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide) MTT assay was performed for cytotoxicity studies (Hansen et al., 1989).

세포들은 혈청이 없는 배지가 담긴 96웰(well)플레이트(1.5 ×105cell/well) 에서 배양하였고, 37℃ 하 5%의 이산화탄소를 함유한 습한 대기 상태에서 24시간동안 정제된 펩타이드를 다른 농도로 처리하였다. 그 후 20 μL의 MTT 염색용액을 각각의 웰(well)에 첨가하였다.The cells were incubated in 96 well plates (1.5 × 10 5 cells / well) containing serum-free medium and at different concentrations of purified peptide for 24 hours in a humid atmosphere containing 5% carbon dioxide at 37 ° C. Treated with. 20 μL of MTT staining solution was then added to each well.

4시간 배양 후, 200 μL의 용해/정지 용액을 포르마잔 결정을 녹이기 위하여 첨가하였고, GENions Multifunction Microplate Reader (Tecan, UK)를 이용하여 540nm에서 흡광도를 측정하였다. After 4 hours of incubation, 200 μL of the dissolution / stop solution was added to dissolve the formazan crystals and the absorbance was measured at 540 nm using a GENions Multifunction Microplate Reader (Tecan, UK).

정제된 펩타이드의 세포독성 실험을 인간의 폐 섬유아세포(MRC-5) 및 마우스 대식세포(RAW 264.7) 세포주에 대하여 수행한 결과, 정제된 펩타이드 III-2가 MRC-5와 RAW264.7에 대하여 어떤 세포독성 효과도 보이지 않았다.Cytotoxicity experiments of purified peptides were carried out on human lung fibroblast (MRC-5) and mouse macrophage (RAW 264.7) cell lines, showing that purified peptide III-2 was isolated against MRC-5 and RAW264.7. There was no cytotoxic effect.

실시예Example 10 :  10: DCFHDCFH -- DADA 에 의한 On by 세포내Intracellular ROSROS 결정 decision

세포내 ROS의 형성은 산화에 민감한 염색물질인 DCFH-DA를 형광성 탐침(probe)로서 사용하여 평가하였다(Englemann et al., 2005). 형광성 탐침은 세포내에서 산화작용을 관찰하기 위하여 널리 적용되어 왔다.The formation of intracellular ROS was assessed using the oxidation sensitive dye DCFH-DA as a fluorescent probe (Englemann et al., 2005). Fluorescent probes have been widely applied to observe oxidation in cells.

라벨링중에 비형광성 DCFH-DA 염색물질은 쉽게 세포내로 투과되어 세포내 에스터라제에 의하여 DCFH로 가수분해되며, 세포내에 갇힌다(Veerman et al., 2004). During labeling, non-fluorescent DCFH-DA stains are easily permeated into cells, hydrolyzed to DCFH by intracellular esterases and trapped within cells (Veerman et al., 2004).

본 발명에서는 96칸의 플레이트에서 형광성의 96웰플레이트에서 배양중인 RAW264.7 세포에 20μM의 DCFH-DA를 가한후 20분간 어두운 곳에서 배양하였다. 그리고 나서 세포들을 다른 농도의 펩타이드로 처리하였고, 1시간 더 배양하였다. PBS로 3번 세포를 세척한 후 300 μM의 과산화수소를 첨가하였다.In the present invention, 20 μM of DCFH-DA was added to RAW264.7 cells incubated in a fluorescent 96-well plate in a 96-well plate and incubated in a dark place for 20 minutes. Cells were then treated with different concentrations of peptide and incubated for another hour. The cells were washed three times with PBS and then 300 μM hydrogen peroxide was added.

여러 종류의 ROS 존재시 DCFH의 산화로 인해 DCF가 형성되는데, 상기 DCF는 GENions fluorescence microplate reader 를 이용하여 485nm의 여기 파장과 535nm의 방출파장에서 매 30분 후마다 측정하였다. In the presence of various types of ROS, DCF was formed due to oxidation of DCFH, which was measured every 30 minutes at an excitation wavelength of 485 nm and an emission wavelength of 535 nm using a GENions fluorescence microplate reader.

최대 형광도 증가 후, MTT 세포 생존력 분석법을 이용하여 각 웰의 세포 수로 표준화하였다. 처리군의 투여량 의존 및 시간의존 효과를 그래프화 하였으며, 대조군 및 블랭크 군과 형광 강도를 비교하였다.After maximal fluorescence increase, normalization was made to the cell number of each well using MTT cell viability assay. Dose-dependent and time-dependent effects of the treatment groups were graphed and the fluorescence intensity was compared with the control and blank groups.

실험결과, 도 4에서 보는 바와 같이, ROS 관여 DCFH의 산화 후 DCF에 의해 방출된 형광물질은 2시간까지 시간이 경과하면서 누적되었다. 정제된 펩타이드로 전처리하였더니 전처리 양 및 시간에 비례하여 DCF 형광도가 감소하였다. 정제된 펩타이드는 50 μg/mL의 농도에서 30분 후 상당한 라디칼 소거 효과를 보였다. 더욱 분명하게 100μg/mL의 농도에서 정제된 펩타이드는 전 배양시간을 통하여 상당수준 라디칼을 소거할 수 있었다.As a result, as shown in Figure 4, after the oxidation of the ROS-associated DCFH fluorescent material emitted by DCF accumulated over time up to 2 hours. Pretreatment with purified peptide reduced DCF fluorescence in proportion to pretreatment amount and time. The purified peptide showed significant radical scavenging effect after 30 minutes at a concentration of 50 μg / mL. More specifically, peptides purified at a concentration of 100 μg / mL were able to eliminate significant levels of radicals throughout the entire incubation time.

상기 결과는 종래 문헌들에서와 같이(Kang et al., 2005) 정제된 펩타이드가 ROS에 의한 산화적 손상으로부터 세포를 보호할 수 있다는 것을 보여주며, 따라서 정제된 펩타이드는 ROS의 형성을 억제하는 잠재적 생분자물질로 발전될 수 있다.The results show that, as in the literature (Kang et al., 2005), purified peptides can protect cells from oxidative damage by ROS, and thus the purified peptides have potential to inhibit the formation of ROS. It can be developed into biomolecules.

실시예Example 11: 정제된  11: refined 펩타이드의Peptide 하이드록실Hydroxyl 라디칼Radical 유도  Judo DNADNA 손상에 대한 보호 효과 Protective effect against damage

본 발명에서 정제된 펩타이드의 항산화 효과를 자유라디칼 유도 플라스미드 pBRr 322 DNA 손상에 대한 보호 효과를 평가하는 방법을 사용하여 실시하였다.The antioxidant effect of the purified peptides in the present invention was carried out using a method for evaluating the protective effect against free radical induced plasmid pBRr 322 DNA damage.

하이드록실 라디칼에 의해 유도된 DNA 손상에 대한 정제된 펩타이드의 보호효과를 연구하기 위하여 50 mM 인산염 버퍼 (pH 7.4)에 녹인 0.5 μL의 PBR 322 DNA, 3 μL의 50 mM 인산염 버퍼 (pH 7.4), 3 μL의 2 mM 황화철(FeSO4) 및 다양한 농도의 정제된 펩타이드 2 μL를 함유한 전체 부피 12 μL를 에펜도르프 튜브에서 반응을 시켰다. To study the protective effect of purified peptides on DNA damage induced by hydroxyl radicals, 0.5 μL of PBR 322 DNA dissolved in 50 mM phosphate buffer (pH 7.4), 3 μL of 50 mM phosphate buffer (pH 7.4), A total volume of 12 μL containing 3 μL of 2 mM iron sulfide (FeSO 4 ) and 2 μL of purified peptides of various concentrations was reacted in an Eppendorf tube.

그리고 나서 4μL의 30% 과산화수소를 첨가하였고, 상기 혼합물을 30분간 37℃에서 배양하였다. 상기 혼합물을 0.8%의 아가로스 젤 전기영동을 하였다. DNA밴드는 에티디움 브로마이드(ethidium bromide)로 염색하였다.4 μL of 30% hydrogen peroxide was then added and the mixture was incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The mixture was subjected to 0.8% agarose gel electrophoresis. DNA bands were stained with ethidium bromide.

3번 이상의 독립적 실험 후, 데이터를 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 스튜던트의 t-테스트를 사용하여 유의수준을 결정하였다(P<0.05).After three or more independent experiments, the data were expressed as mean ± standard deviation and significance level was determined using Student's t-test (P <0.05).

펜톤 반응에서 생긴 하이드록실 라디칼에 DNA가 노출되면서 DNA는 3가지 형태인 수퍼코일(SC), 열린 원형(OC) 및 선형으로 쪼개졌다.DNA exposure to hydroxyl radicals from the Fenton reaction split the DNA into three forms: supercoil (SC), open circle (OC), and linear.

정제 펩타이드의 자유 라디칼 유도 DNA 손상에 대한 보호 효과는 도 4에 나타내었다. 플라스미드 DNA 대조군(Line 1)과 비교하여 볼 때, DNA를 2 mM Fe2 + 및 30 % 과산화수소(Line 2)로 처리할 때, 펜톤 반응으로부터 생성되는 하이드록실 라디칼로 인하여 DNA 수퍼코일 형태가 열린 원형으로 완전히 변형되었다.The protective effect of the purified peptide on free radical induced DNA damage is shown in FIG. 4. In comparison with plasmid DNA control (Line 1), DNA of 2 mM Fe 2 +, and 30% hydrogen peroxide (Line 2) in the handling to, DNA due to hydroxyl radicals generated from Fenton reaction supercoiled form of an open circular Completely transformed into.

상기 실시 결과에 의하면, 5.7 내지 45.6 μM 농도의 정제펩타이드로 처리한 DNA는 투여량에 비례하여 하이드록실 라디칼 유도 DNA 손상을 보호하였으며(Line 3-5) 이는 항산화 효능을 나타내는 것이다.According to the above results, DNA treated with purified peptide at a concentration of 5.7 to 45.6 μM protected hydroxyl radical-induced DNA damage in proportion to the dose (Line 3-5), indicating antioxidant efficacy.

DNA는 ROS 관여 산화적 손상에 있어 또 다른 주요 민감한 생물학적 목표물이기 때문에, 이러한 결과는 산화적 손상에 대한 정제된 펩타이드의 보호 효과를 명확히 설명해준다. (Martinez et al., 2003). 이러한 관찰된 효과는 정제된 펩타이드가 스핀 트래핑 기술을 이용하여 평가한 IC50 28.76 uM에서 하이드록실 라디칼을 효율적으로 소거한다고 관찰한 것과 일치한다. 더 나아가, 본 발명의 실시 결과는 하이드록실 라디칼 유도 DNA 손상으로부터 보호하는 정제된 펩타이드의 능력을 뒷받침한다.Since DNA is another major sensitive biological target for ROS involved oxidative damage, these results clearly demonstrate the protective effect of purified peptides on oxidative damage. (Martinez et al., 2003). This observed effect is shown in IC 50, where purified peptides were evaluated using spin trapping techniques. Consistent with what we observed to be effective at scavenging hydroxyl radicals at 28.76 uM. Furthermore, the results of the practice of the present invention support the ability of purified peptides to protect against hydroxyl radical induced DNA damage.

도 1 은 FPLC를 이용하여 참굴 단백질을 분리한 분획의 각 피크에서 리놀레산 에멀젼 시스템에서의 항산화활성을 나타낸 것이다. Figure 1 shows the antioxidant activity in the linoleic acid emulsion system at each peak of the fraction separated from the oyster protein using FPLC.

도 2는 HPLC를 이용하여 항산화 활성이 우수한 프랙션 III을 다시 분리하여 각 분획물의 리놀레산 에멀젼 시스템에서 황산화 활성을 나타낸 것이다. Figure 2 shows the fractionation of the excellent antioxidant activity fraction III using HPLC again to show the sulfate activity in the linoleic acid emulsion system of each fraction.

도 3는 티오시안산염철 방법에 의하여 측정한 리놀레산 에멀젼 시스템에서의 정제된 펩타이드의 항산화활성을 나타낸 것이다. 대조군은 항산화활성 시험 중 어떠한 항산화제도 첨가되지 않은 것을 의미한다.Figure 3 shows the antioxidant activity of the purified peptide in the linoleic acid emulsion system measured by the iron thiocyanate method. Control means that no antioxidants were added during the antioxidant activity test.

도 4은 정제된 펩타이드(III-2)의 세포내 라디칼 소거 활성을 나타낸 것이다.Figure 4 shows the intracellular radical scavenging activity of the purified peptide (III-2).

도 5는 정제된 펩타이드(III-2)의 존재하에 펜톤반응에서 생성된 OH에 의하여 플라스미드 DNA가 쪼개지는 아가로스 젤 전기영동 형태를 나타낸 것이다.5 shows agarose gel electrophoresis in which plasmid DNA is cleaved by OH generated in the Fenton reaction in the presence of purified peptide (III-2).

Claims (4)

참굴(Crassostrea gigas) 유래의 항산화 활성을 갖는 펩타이드.Peptide having antioxidant activity derived from Crasostrea gigas. 제 1항에 있어서, 상기 펩타이드는 Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu의 아미노산 서열을 가지며, 분자량 16,000Da임을 특징으로 하는 항산화 활성을 갖는 펩타이드.The method of claim 1, wherein the peptide has an amino acid sequence of Leu-Lys-Gln-Glu-Leu-Glu-Asp-Leu-Leu-Glu-Lys-Gln-Glu, and has an antioxidant activity, characterized in that the molecular weight of 16,000 Da. Having a peptide. 제 1항에 있어서, 펩타이드를 유효성분으로 함유한 항산화용 조성물은, 항산화 활성과 관련된 질환의 상처, 관절염, 염증, 주름, 미백, 당뇨병, 위궤양, 외상, 화상, 치주질환 또는 동맥경화 치료용 조성물.According to claim 1, wherein the antioxidant composition containing the peptide as an active ingredient, wound, arthritis, inflammation, wrinkles, whitening, diabetes mellitus, gastric ulcers, trauma, burns, periodontal disease or atherosclerosis treatment composition of the disease associated with antioxidant activity . 제 1항에 있어서, 항산화용 조성물은 산제, 정제, 캡슐제, 분말제, 연고조성물, 용액제, 젤, 페이스트, 첩포제 또는 과립상인 것을 특징으로 하는 항산화용 조성물.The composition for antioxidant according to claim 1, wherein the composition for antioxidant is powder, tablet, capsule, powder, ointment composition, solution, gel, paste, patch or granule.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101147847B1 (en) * 2010-06-02 2012-05-24 건국대학교 산학협력단 Method for isolating and purifying functional peptide derived from shellfish and the use of the functional peptide
CN114478699A (en) * 2022-01-19 2022-05-13 广东海洋大学 Oyster active peptide for improving cognitive dysfunction and preparation method and application thereof

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