KR20110062001A - Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof - Google Patents

Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20110062001A
KR20110062001A KR1020090118562A KR20090118562A KR20110062001A KR 20110062001 A KR20110062001 A KR 20110062001A KR 1020090118562 A KR1020090118562 A KR 1020090118562A KR 20090118562 A KR20090118562 A KR 20090118562A KR 20110062001 A KR20110062001 A KR 20110062001A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
collagen
acetic acid
separation
yield
acidic solvent
Prior art date
Application number
KR1020090118562A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101209912B1 (en
Inventor
이남혁
김영호
김현경
최인욱
Original Assignee
한국식품연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국식품연구원 filed Critical 한국식품연구원
Priority to KR1020090118562A priority Critical patent/KR101209912B1/en
Publication of KR20110062001A publication Critical patent/KR20110062001A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101209912B1 publication Critical patent/KR101209912B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin or cold insoluble globulin [CIG]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/10Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing sonic or ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/30Extraction; Separation; Purification by precipitation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

PURPOSE: A method for isolating collagen is provided to ensure environmentally-friendly property and cheaply isolate marine collagen. CONSTITUTION: A method for isolating collagen comprises: a step of adding an acidic solvent and performing sonication at 20 kHz of frequency and 0-10°C for 0.1-24 hours; a step of centrifuging the extract to obtain supernatant; a step of adding sodium chloride(NaCl) to the supernatant; and a step of isolating precipitate. The acidic solvent is acetic acid.

Description

콜라겐의 분리 방법 및 이에 의해 분리된 콜라겐 {Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof}Method of isolation and collagen isolated by {Method of isolation of collagen and collagen isolated by flowering}

본 발명은 콜라겐의 분리 방법 및 이에 의해 분리된 콜라겐에 대한 것으로, 구체적으로는, 콜라겐의 분리 수율이 높고 단시간에 분리가 가능하며, 적은 양의 산을 사용하므로 환경친화적이면서도 마린 콜라겐을 저비용으로 분리할 수 있는 콜라겐의 분리 방법 및 이로 인해 분리된 콜라겐에 대한 것이다. The present invention relates to a method for separating collagen and collagen separated thereby, specifically, high yield of collagen separation and separation in a short time, and environmentally friendly marine collagen is separated at a low cost because a small amount of acid is used. The method for isolating collagen and thus for the collagen isolated.

콜라겐은 피부, 혈관, 치아 등 거의 모든 조직에 포함되어 있는 섬유상의 단백질로서 신체를 구성하는 단백질의 약 30% 를 점유하고 있다. 인체의 콜라겐은 약 40 % 는 피부에 존재하며, 20 % 는 뼈, 연골에 포함되어 있고, 그 외 혈관, 내장 등 신체 어느 곳이든 광범위하게 분포하고 있다. 이러한 콜라겐은 젤라틴 등의 형태로 식용으로 이용되어 왔으며, 섭취된 콜라겐은 소화관 내에서 소화효소에 의해 분해되어 대부분 아미노산의 형태로 흡수되는데, 면역기능을 향상시키고 세포의 재생작용을 촉진시켜 관절을 튼튼하게 해주며 피부의 신진대사 활성화 및 보습력 유 지를 통하여 피부미용에 탁월한 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. Collagen is a fibrous protein contained in almost all tissues such as skin, blood vessels and teeth, and occupies about 30% of the protein constituting the body. About 40% of the collagen in the human body is present in the skin, 20% is contained in the bones and cartilage, and is widely distributed anywhere in the body such as blood vessels and intestines. Such collagen has been used for food in the form of gelatin, and the ingested collagen is digested by digestive enzymes in the digestive tract and absorbed in the form of most amino acids, which enhances immune function and promotes cell regeneration to strengthen joints. It is known to have an excellent effect on skin beauty by activating skin metabolism and maintaining moisturizing power.

콜라겐은 주로 가축의 가죽과 뼈, 소의 무릎관절 등에서 추출하거나 특수한 목적을 위하여 인간의 콜라겐을 필요로 할 경우에는 사체 또는 태반조직으로부터 추출하여 생산하고 있다. 그러나 최근 BSE의 발생 등 동물성 콜라겐에 대한 인식이 나빠지고 있으며, 어류의 피부, 비늘 등에서 추출한 마린 콜라겐의 가치가 증대하고 있다. Collagen is mainly extracted from animal skins, bones, and knee joints of cattle, or from human bodies or placental tissues when human collagen is needed for special purposes. However, recently, the recognition of animal collagen, such as the occurrence of BSE is deteriorating, and the value of marine collagen extracted from fish skin, scales, etc. is increasing.

마린 콜라겐은 가축의 피부 콜라겐과 비교하여 융점이 낮은 I형 콜라겐으로 주로 산을 이용하여 추출하는 바, 산에 의한 환경오염 등이 문제가 되고 있다.Marine collagen is a type I collagen having a low melting point compared to skin collagen of livestock, and is mainly extracted with acid, causing environmental pollution due to acid.

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명의 목적은 콜라겐의 분리 수율이 높고 단시간에 분리가 가능하며, 적은 양의 산을 사용하므로 환경친화적이면서도 저비용으로 콜라겐을 분리할 수 있는 콜라겐의 분리 방법 및 이로 인해 분리된 콜라겐을 제공하는 것이다. An object of the present invention to solve the above problems is high separation yield of collagen and can be separated in a short time, because the use of a small amount of acid is environmentally friendly and low cost collagen separation method that can be separated by this separation To provide collagen.

상기의 목적을 달성하고자 본 발명은, The present invention to achieve the above object,

산성 용매를 가하고 초음파 처리하여 콜라겐을 추출하는 콜라겐 추출 단계를 포함하는 콜라겐의 분리 방법을 제공한다. It provides a method for separating collagen comprising a collagen extraction step of adding an acidic solvent and sonication to extract collagen.

상기 산성 용매는 아세트산일 수 있다. The acidic solvent may be acetic acid.

상기 산성 용매는 0.01 내지 0.5 M 농도일 수 있다.The acidic solvent may be 0.01 to 0.5 M concentration.

상기 산성 용매는 처리되는 시료에 대하여 100 내지 300 중량부로 첨가될 수 있다. The acidic solvent may be added at 100 to 300 parts by weight based on the sample to be treated.

상기 초음파 처리는 0.1 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다. The sonication may be performed for 0.1 to 24 hours.

상기 초음파는 주파수가 20 kHz 인 것을 사용할 수 있다. The ultrasonic wave may use a frequency of 20 kHz.

상기 초음파는 진폭(amplitude)이 20 내지 80 % 일 수 있다. The ultrasound may have an amplitude of 20 to 80%.

상기 초음파 처리는 0 내지 10 ℃에서 수행될 수 있다. The ultrasonic treatment may be performed at 0 to 10 ℃.

상기 콜라겐 분리 방법은 콜라겐 추출 단계 후에 얻어진 용액을 원심분리하여 상등액을 얻는 원심분리 단계; 및 상기 상등액에 염화나트륨(NaCl)을 가하여 침전시키고 침전물을 투석하는 분리 단계를 더 포함할 수 있다. The collagen separation method may include a centrifugation step of obtaining a supernatant by centrifuging the solution obtained after the collagen extraction step; And a separation step of precipitating by adding sodium chloride (NaCl) to the supernatant and dialysis the precipitate.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the other object of the present invention,

상기 콜라겐의 분리 방법에 의해 얻어진 콜라겐을 제공한다. It provides collagen obtained by the method for separating collagen.

본 발명의 콜라겐 분리 방법은 콜라겐의 분리 수율이 높을 뿐만 아니라, 단시간내에 높은 수율로 콜라겐을 분리할 수 있다. 또한, 콜라겐의 분리시 적은 양의 산으로도 높은 수율로 콜라겐을 분리할 수 있어 사용하는 산의 양을 줄일 수 있으므로 환경친화적이라 할 수 있다. The collagen separation method of the present invention not only has high separation yield of collagen, but also can separate collagen with high yield within a short time. In addition, since the collagen can be separated in a high yield even with a small amount of acid when the collagen is separated, the amount of acid used can be reduced, so it can be said to be environmentally friendly.

본 발명의 콜라겐 분리 방법에 의하면 콜라겐의 가수분해물 형태가 아닌 고분자량의 콜라겐을 기본 구조를 그대로 유지하면서 추출할 수 있다. According to the collagen separation method of the present invention, high-molecular-weight collagen, which is not a hydrolyzate form of collagen, may be extracted while maintaining the basic structure.

본 발명의 콜라겐 분리 방법에 의하면 최근 그 가치가 증대하고 있는 마린 콜라겐을 분리할 수 있다. According to the collagen separation method of the present invention, marine collagen, which has recently increased in value, can be separated.

본 발명의 방법에 의해 분리된 콜라겐은 화장품, 피부 외용제 또는 건강식품 등에 유용하게 이용될 수 있다. Collagen isolated by the method of the present invention can be usefully used in cosmetics, external application for skin or health food.

이하, 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice.

본 발명의 콜라겐(collagen) 분리 방법은 산성 용매를 가하고 초음파 처리하여 콜라겐을 추출하는 콜라겐 추출 단계를 포함한다. 상기 콜라겐 분리 방법은 산 성 용매의 존재하에서 초음파 처리를 하여 산을 적게 사용하면서도 고수율로 콜라겐을 분리할 수 있으며, 기존의 산처리 방법보다 단시간내에 원하는 수율로 콜라겐을 분리할 수 있다. Collagen (collagen) separation method of the present invention includes a collagen extraction step of extracting collagen by adding an acidic solvent and sonication. The collagen separation method is capable of separating collagen in a high yield while using less acid by sonication in the presence of an acid solvent, it is possible to separate the collagen in a desired yield in a shorter time than the conventional acid treatment method.

상기 방법에 의해 어류의 피부, 비늘 등 해양 생물로부터 유래되는 마린 콜라겐을 분리할 수 있다. 시료는 염용성 단백질을 제거하고 탈지하는 전처리 과정을 거친 후, -20 ℃이하의 온도에서 보관하면서 사용할 수 있다. 구체적으로는, 해양 생물의 어피, 비늘을 세척하고 일정 크기로 세절한 후, 시료에 대하여 10 내지 30 중량부의 염화나트륨(NaCl)용액을 가하고 교반한 뒤, 5,000 내지 10,000 rpm에서 원심분리고 상등액을 제거하여 염용성 단백질을 제거할 수 있다. 이와 같은 과정은 4 ℃이하의 온도에서 수 회 반복할 수 있다. 탈지 과정은 상기 원심분리 후 얻어진 침전물을 정제수로 세척하고 에탄올을 가하여 24 시간 이상 교반하는 과정을 통해 수행될 수 있다. By this method, marine collagen derived from marine organisms such as fish skin and scales can be separated. The sample can be used while stored at a temperature below -20 ℃ after the pretreatment process to remove and degreasing salt-soluble protein. Specifically, after washing the skin and scales of marine organisms and cutting them to a certain size, 10 to 30 parts by weight of sodium chloride (NaCl) solution is added to the sample and stirred, followed by centrifugation at 5,000 to 10,000 rpm to remove the supernatant. Salt-soluble proteins can be removed. This process can be repeated several times at a temperature of less than 4 ℃. The degreasing process may be carried out by washing the precipitate obtained after the centrifugation with purified water and stirring for at least 24 hours by adding ethanol.

상기 콜라겐 추출 단계는 상기 전처리 과정을 거친 해양생물 시료에 산성 용매를 가하는 과정을 거친다. 상기 산성 용매에 의해 콜라겐이 용해되어 추출된다. The collagen extraction step is a process of adding an acidic solvent to the marine organism sample subjected to the pretreatment. Collagen is dissolved and extracted by the acidic solvent.

상기 산성 용매는 염산 또는 아세트산을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 아세트산을 사용할 수 있다. The acidic solvent may be hydrochloric acid or acetic acid, but is not limited thereto. Preferably, acetic acid can be used.

상기 산성 용매는 0.01 내지 0.5 M 농도로 첨가될 수 있다. 콜라겐은 물, 묽은 산, 묽은 알칼리에 용해되지 않는 것으로 알려져 있으나, 본 발명에서는 초음파 처리를 병행하므로 상기와 같은 저농도의 산으로 처리하는 경우에도 콜라겐의 추출이 가능하다. 산성 용매가 0.01 M 미만의 농도로 포함되는 경우 콜라겐의 추출 수율이 현저히 낮아지고 산성 용매가 0.5 M을 초과하여 포함되는 경우 콜라겐의 추출 수율의 증가는 미미하면서 산의 농도만 높아져 비효율적일뿐더러 후처리 비용이 증가되고 환경친화적이지 않으며 콜라겐이 분해되어 가수분해물의 형태로 부산물이 발생할 수 있다. The acidic solvent may be added at a concentration of 0.01 to 0.5 M. Collagen is known to be insoluble in water, dilute acid and dilute alkali, but in the present invention, since the sonication is performed in parallel, the collagen can be extracted even when treated with the above low concentration of acid. The extraction yield of collagen is significantly lower when the acidic solvent is contained at a concentration of less than 0.01 M. When the acidic solvent is included at a concentration of more than 0.5 M, the extraction yield of the collagen is insignificant, but the acid concentration is increased. Costs are increased and are not environmentally friendly and collagen can be broken down to produce by-products in the form of hydrolysates.

상기 산성 용매는 처리되는 시료에 대하여 100 내지 300 중량부로 첨가될 수 있다. 100 중량부 미만으로 첨가되는 경우 콜라겐의 추출 속도가 저하되며 콜라겐의 추출 수율이 현저히 저하되고 300 중량부를 초과하는 경우 추출 속도 및 추출 수율의 상승이 미미하여 비효율적이다. The acidic solvent may be added at 100 to 300 parts by weight based on the sample to be treated. If it is added less than 100 parts by weight, the extraction rate of collagen is lowered and the extraction yield of collagen is significantly lowered, and if it exceeds 300 parts by weight, the increase in extraction rate and extraction yield is inefficient.

상기 콜라겐 추출 단계는 상기 전처리 과정을 거친 시료에 산성 용매를 가한 후, 초음파 처리를 하는 단계이다. 산 가용성인 해양 생물로부터 유래되는 마린 콜라겐의 특성상 산성 용매를 가하지 않고 초음파 처리만 하는 경우 콜라겐 섬유의 구조적 변화를 일으키기 어려워 콜라겐의 분리를 위해서는 산성 용매가 반드시 필요하다. 본 발명에서는 산성 용매의 존재하에 초음파 처리를 병행하므로 최소 농도의 산성 용매하에서도 높은 수율로 콜라겐을 용출시킬 수 있다. 따라서, 콜라겐의 분리에 사용되는 산의 양을 현저히 감소시킬 수 있다.The collagen extraction step is an ultrasonic treatment after adding an acidic solvent to the sample subjected to the pretreatment process. Due to the nature of marine collagen derived from an acid-soluble marine organism, it is difficult to cause structural changes of collagen fibers when ultrasonication is not performed without adding an acidic solvent. Therefore, an acidic solvent is necessary for separation of collagen. In the present invention, sonication is performed in the presence of an acidic solvent so that collagen can be eluted with a high yield even in an acidic solvent having a minimum concentration. Thus, the amount of acid used for separation of collagen can be significantly reduced.

상기 초음파 처리는 0 ℃ 내지 10 ℃에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 4 ℃에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위에서 콜라겐이 가수분해물 형태가 아닌 분 자량 30만 정도의 생체에서 기능하고 있는 콜라겐 형태 그대로 추출될 수 있다. 콜라겐은 분자량이 10만 정도의 폴리펩티드 사슬 3 개가 3중 나선구조를 이루며 이 사슬은 서로 수소결합으로 안정화되어 있고 가열하면 이들 소수 결합이 절단되어 랜덤 코일 상의 젤라틴으로 되어 물성이 변화할 수 있다. 0 ℃ 미만의 온도하에서 처리하는 경우 콜라겐의 분리가 미미할 수 있으며, 10 ℃를 초과하는 경우 콜라겐의 수소 결합이 절단되어 젤라틴으로 변형되거나 콜라겐이 아닌 콜라겐의 가수분해물 형태로 추출될 염려가 있다. The sonication may be performed at 0 ° C. to 10 ° C., preferably at 4 ° C. In the above temperature range, the collagen may be extracted as it is, instead of the hydrolyzate, in the form of collagen, which functions in a living body having a molecular weight of about 300,000. Collagen has three polypeptide chains with molecular weights of about 100,000, forming a triple helix structure. These chains are stabilized by hydrogen bonds with each other, and when heated, these hydrophobic bonds are cleaved to form gelatin on a random coil. When treated under a temperature of less than 0 ℃, the separation of collagen may be insignificant, and if it exceeds 10 ℃ there is a fear that the hydrogen bond of the collagen is cleaved and transformed into gelatin or extracted as a hydrolyzate of collagen other than collagen.

상기 초음파는 20 kHz 의 주파수에서 진폭(amplitude)이 20 내지 80 % 일 수 있다. 상기 주파수에서 상기의 진폭으로 낼 수 있는 초음파와 상응하는 정도라면 당업자가 임의로 주파수와 진폭을 변형시킬 수 있다. 상기 주파수 및 진폭 범위내에서 콜라겐의 분리 수율이 우수하며 콜라겐의 가수분해물이 아닌 생체내에서 기능하는 콜라겐 그대로를 얻을 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 콜라겐의 분리 수율의 상승이 미미하여 비효율적이다. The ultrasonic wave may have an amplitude of 20 to 80% at a frequency of 20 kHz. The person skilled in the art can arbitrarily modify the frequency and amplitude as long as it corresponds to the ultrasonic wave that can produce the amplitude at the frequency. Within the frequency and amplitude range, the collagen separation yield is excellent and the collagen functioning in vivo, rather than the hydrolyzate of collagen, can be obtained. If the range is exceeded, the increase in the separation yield of collagen is insignificant and inefficient.

상기 초음파 처리는 0.1 내지 24 시간 동안 수행될 수 있다. 0.1 시간 미만으로 초음파 처리를 수행하는 경우 콜라겐의 분리 수율이 낮을 수 있으며, 24 시간을 초과하는 경우 콜라겐의 분리 수율은 상승하지 않으면서 처리 시간만 길어지는 단점이 있다. The sonication may be performed for 0.1 to 24 hours. When the sonication is performed in less than 0.1 hour, the separation yield of collagen may be low, and if it exceeds 24 hours, the separation yield of collagen does not increase, but only the treatment time is long.

본 발명의 콜라겐 분리 방법은 상기 콜라겐 추출 단계 후에 원심분리 단계; 및 분리 단계를 더 포함할 수 있다. Collagen separation method of the present invention after the collagen extraction step centrifugation step; And a separating step.

상기 원심분리 단계는 상기 콜라겐 추출 단계 후에 얻어진 용액을 원심분리하여 상등액을 얻는 단계이다. 추출 용액을 원심분리하여 상등액을 취함으로써 산성 용액에 용해되어 있는 콜라겐을 보다 고농도로 수득할 수 있다.The centrifugation step is a step of obtaining a supernatant by centrifuging the solution obtained after the collagen extraction step. By extracting the supernatant by centrifugation of the extraction solution, collagen dissolved in an acidic solution can be obtained at a higher concentration.

구체적으로, 추출 후 콜라겐이 용해되어 있는 용액을 5,000 내지 10,000 rpm 으로 5 내지 20 분간 원심분리하여 이의 상등액만을 취할 수 있다. Specifically, the solution in which collagen is dissolved after extraction may be centrifuged at 5,000 to 10,000 rpm for 5 to 20 minutes to take only the supernatant thereof.

상기 분리 단계는 상기 원심분리 후 얻어진 상등액에 염화나트륨(NaCl)을 가하여 침전시키고 침전물을 투석하는 단계이다. 염화나트륨으로 상등액내에 용해되어 있는 콜라겐을 침전시키고 정제과정을 거쳐 순수한 콜라겐을 얻을 수 있다. The separation step is a step of precipitating by adding sodium chloride (NaCl) to the supernatant obtained after the centrifugation and dialysis the precipitate. Sodium chloride precipitates the collagen dissolved in the supernatant and is purified to obtain pure collagen.

구체적으로, 상기 원심분리 후 얻어지는 상등액에 약 5 중량%가 되도록 염화나트륨을 가하여 콜라겐을 침전시키고 이를 정제수로 투석하여 콜라겐을 얻을 수 있으며, 이 때 얻어진 콜라겐은 동결건조하여 사용할 수 있다. Specifically, by adding sodium chloride to about 5% by weight to the supernatant obtained after the centrifugation, the collagen can be precipitated and dialyzed with purified water to obtain collagen, and the obtained collagen can be used by lyophilization.

이하, 실시예와 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 이는 본 발명의 설명을 위한 것일 뿐 이로 인해, 본 발명의 범위가 제한되지 않는다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. This is for the purpose of illustrating the invention only, and therefore, the scope of the invention is not limited.

<< 준비예Preparation > 시료의 전처리> Sample Preparation

시료는 (주)오성양어장으로부터 농어의 냉동어피 및 옥돔 어린(비늘)을 제공받아 사용하였다. 어피는 일부 안쪽에 잔존하는 농어근육과 비늘을 제거한 후 얼음물에 세척하여 불순물을 제거하였으며, 1.0 cm×1.0 cm의 크기로 세절하였다. 어피에 붙어있는 염용성 단백질을 완전히 제거하기 위하여 어피 중량에 대하여 20배의 0.5 M NaCl 용액을 가한 후 잘 교반하여, 6,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 제거하였다. 이와 같은 조작을 3회 반복하였으며, 모든 조작은 4 ℃이하에서 행하였다. 원심분리로 얻어진 침전물을 다시 4 ℃이하에서 보관한 정제수로 세척한 후, 침전물에 대하여 약 20 배 중량의 냉 에탄올을 첨가하여 4 ℃에서 24시간동안 교반하면서 탈지하여 이를 정제시료로 하였다. 정제시료는 -20 ℃이하에서 보관하면서 필요시 꺼내어 사용하였다. 한편 어린은 불순물을 제거한 후 수세하여 -20℃에 보관하면서 사용하였다.The sample was used by receiving frozen fish and sea bream (scales) of perch from Ohsung Fish Farm. Fish skin was removed from the remaining perch muscles and scales, washed with ice water to remove impurities, and cut into 1.0 cm × 1.0 cm in size. In order to completely remove the salt-soluble protein attached to the skin, 20 times of 0.5 M NaCl solution was added to the weight of the skin, stirred well, and centrifuged at 6,000 rpm for 10 minutes to remove the supernatant. This operation was repeated three times, and all operations were performed at 4 degrees C or less. The precipitate obtained by centrifugation was washed again with purified water stored at 4 ° C. or lower, and about 20 times the weight of cold ethanol was added thereto, followed by degreasing with stirring at 4 ° C. for 24 hours to obtain a purified sample. Purified samples were taken out if necessary while being stored below -20 ° C. On the other hand, young children were used while removing impurities and washing with water at -20 ℃.

<< 실시예Example 1 내지 4> 초음파 처리에 의한 콜라겐의 분리  1-4> Separation of Collagen by Ultrasonication

상기 준비예에서 준비된 시료에 약 200 배 중량의 0.01 내지 0.5 M 의 아세트산을 가한 후, 4 ℃에서 하기 표 1 의 조건으로 초음파 처리를 하였다. Pulse on/off 는 20 sec/20 sec 로 하였다. 초음파 처리 후 얻어진 점성의 용액을 6,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후, 상등액을 분리하고 상등액에 NaCl을 5 wt%가 되도록 첨가하여 백색침전을 얻었다. 상기 백색침전을 원심분리하고 정제수로 투석 후, 동결건조하여 콜라겐을 추출하였다.After adding acetic acid in an amount of about 200-fold 0.01 to 0.5 M to the sample prepared in the preparation example, it was subjected to ultrasonic treatment at 4 ℃ under the conditions of Table 1 below. Pulse on / off was set to 20 sec / 20 sec. The viscous solution obtained after sonication was centrifuged at 6,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was separated and NaCl was added to the supernatant to 5 wt% to obtain a white precipitate. The white precipitate was centrifuged, dialyzed with purified water, and lyophilized to extract collagen.

구분division Amplitude
(%)
Amplitude
(%)
아세트산 농도
(M)
Acetic acid concentration
(M)
실시예 1Example 1 실시예 1-1Example 1-1 2020 0.010.01 실시예 1-2Example 1-2 0.10.1 실시예 1-3Example 1-3 0.50.5 실시예 2Example 2 실시예 2-1Example 2-1 4040 0.010.01 실시예 2-2Example 2-2 0.10.1 실시예 2-3Example 2-3 0.50.5 실시예 3Example 3 실시예 3-1Example 3-1 6060 0.010.01 실시예 3-2Example 3-2 0.10.1 실시예 3-3Example 3-3 0.50.5 실시예 4Example 4 실시예 4-1Example 4-1 8080 0.010.01 실시예 4-2Example 4-2 0.10.1 실시예 4-3Example 4-3 0.50.5

<< 비교예Comparative example 1 내지 4> 산 가용성 콜라겐의 분리 1-4> Isolation of Acid Soluble Collagen

시료 중량에 대하여 하기 표 2 의 조건으로 200 배량의 0~0.5 M 아세트산을 첨가하여 4 ℃에서 24시간 동안 교반하면서 추출하였다. 얻어진 점성의 용액을 6,000 rpm에서 10 분간 원심분리한 후 상등액을 분리하고 상등액에 NaCl을 5 wt%가 되도록 첨가하여 백색침전을 얻었다. 상기 백색침전을 원심분리하고 정제수로 투석 후, 동결건조를 하여 콜라겐을 추출하였다.200-fold amount of 0-0.5 M acetic acid was added on the conditions of the following Table 2 with respect to the sample weight, and it extracted with stirring at 4 degreeC for 24 hours. The obtained viscous solution was centrifuged at 6,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was separated, and NaCl was added to the supernatant to 5 wt% to obtain a white precipitate. The white precipitate was centrifuged, dialyzed with purified water, and lyophilized to extract collagen.

구분division 아세트산 농도
(M)
Acetic acid concentration
(M)
비교예 1Comparative Example 1 00 비교예 2Comparative Example 2 0.010.01 비교예 3Comparative Example 3 0.10.1 비교예 4Comparative Example 4 0.50.5

<< 실험예Experimental Example 1> 콜라겐 수율의 측정 1> Measurement of collagen yield

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 시료를 15,000×g에서 20분간 원심분리 하여 얻은 상등액을 Biuret법(Gornall, A, G.등, 1949)을 이용하여 단백질 함량을 측정하였다. 콜라겐 수율은 총 단백질 함량에 대한 초음파 처리 후 단백질 함량의 비로 다음과 같은 식에 의해서 산출하였다.The supernatant obtained by centrifuging the samples obtained in the above Examples and Comparative Examples for 20 minutes at 15,000 × g was measured for protein content using the Biuret method (Gornall, A, G., 1949). Collagen yield was calculated by the following formula as the ratio of protein content after sonication to total protein content.

콜라겐 수율(%) = (상등액 중의 단백질 농도/총단백질 농도)×100Collagen yield (%) = (protein concentration in total supernatant / total protein concentration) x 100

처리 시간에 따른 콜라겐 수율은 도 1 내지 도 5 에 나타내었다. 도 1 내지 4 는 실시예 1 내지 4 의 아세트산 농도에 따른 콜라겐의 수율을 나타내며, 도 5 는 비교예 1 내지 5 의 산 농도에 따른 콜라겐의 수율을 나타낸 것이다. Collagen yield with treatment time is shown in FIGS. 1 to 5. 1 to 4 show the yield of collagen according to the acetic acid concentration of Examples 1 to 4, Figure 5 shows the yield of collagen according to the acid concentration of Comparative Examples 1 to 5.

도 1 내지 4 에 의하면 초음파 처리를 함으로서 초음파 처리를 하지 않은 도 5 과 비교하여 콜라겐의 수율이 빠르게 증가하는 것으로 나타났다. 더욱이 Amplitude가 커짐에 따라서 증가하는 속도가 빠르게 나타났다. 도 5 에 의하면, 초음파 처리를 하지 않고 0.01 M 의 낮은 농도의 아세트산으로만 처리하는 경우에는 거의 콜라겐이 분리되지 않았으나, 도 1 에 의하면, 20 kHz에서 Amplitude 20 %의 초음파로 처리하였을 경우 0.01M 의 저농도 아세트산하에서도 콜라겐의 분리양이 증가하기 시작하였다. 또한, 도 2 내지 4 에 의하면 농도가 높아질수록 콜라겐의 증가폭도 더욱 크게 나타났으며, 같은 조건하에서 Amplitude가 높을수록 그 증가속도는 더욱 빠르게 나타났다. 따라서, 콜라겐의 분리능은 아세트산의 농도 및 초음파 Amplitude에 의존하여 증가하는 것으로 보인다.According to FIGS. 1 to 4, the yield of collagen was increased rapidly as compared with FIG. 5 without the sonication. Moreover, as the amplitude increases, the rate of increase increases rapidly. According to FIG. 5, collagen was hardly separated when treated with only acetic acid having a low concentration of 0.01 M without ultrasonication. According to FIG. 1, when treated with ultrasonic waves having 20% of amplitude at 20 kHz, Even at low concentrations of acetic acid, the amount of collagen separation began to increase. 2 to 4, the higher the concentration, the greater the increase in collagen, and the higher the amplitude under the same conditions, the faster the increase rate appeared. Therefore, the resolution of collagen seems to increase depending on the concentration of acetic acid and the ultrasonic amplitude.

<< 실험예Experimental Example 2> 콜라겐의 최대 수율 측정 2> Maximum yield measurement of collagen

상기 실험예 1 과 같은 방법으로 콜라겐의 수율을 측정하고, 수율이 증가할 때 그 속도(ki)를 다음의 식으로 산출하였다. The yield of collagen was measured in the same manner as in Experimental Example 1, and when the yield increased, the speed k i was calculated by the following equation.

Ki = (nt-no)K i = (n t -n o )

여기서, nt: 초음파 처리 t 시간 후의 용해도Where n t : solubility after sonication t time

no:초음파 처리 전의 용해도n o : Solubility before ultrasonic treatment

t:초음파 처리 시간t: ultrasonic processing time

그 결과는 도 6 및 7에 나타내었다. 도 6 은 실시예 1 내지 4 의 산성 용매하에서 초음파로 처리한 경우 및 비교예 1 내지 4 의 산성 용매로만 처리한 경우의 콜라겐 최대 수율을 나타낸 것이다. 도 6 에서 각각의 기호는 0%(●), 20%(○), 40%(▼), 60%(▽) 및 80%(■) amplitude를 나타낸다. 도 7 은 콜라겐 수율의 증가 속도를 나타낸 것이다.The results are shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the maximum yield of collagen when treated with ultrasonic waves under acidic solvents of Examples 1 to 4 and when treated only with acidic solvents of Comparative Examples 1 to 4. FIG. In Fig. 6, each symbol represents 0% (?), 20% (?), 40% (?), 60% (?), And 80% (?) Amplitude. 7 shows the rate of increase in collagen yield.

도 6 에 의하면, 아세트산의 농도가 증가할수록, 초음파의 amplitude가 증가할수록 콜라겐의 최대 수율도 높게 나타났으며, 아세트산의 농도가 0.1 M 일 때 최대 수율과 0.5 M 일 때 최대 수율은 유사하여 아세트산의 농도가 0.5 M 이상으로 증가하여도 최대 수율의 증가는 미미할 것이라는 것을 짐작할 수 있다. 또한, 아세트산을 첨가하지 않고 초음파 처리를 하는 경우에도 콜라겐의 분리는 거의 일어나지 않았다. 산성 용매로만 처리하는 비교예의 경우에도 아세트산의 농도가 증가함에 따라 최대 수율도 증가하였으나, 초음파 처리를 병행하는 경우보다 증가속도가 느렸다. 또한, 아세트산의 농도가 0 M 인 경우 콜라겐의 분리가 일어나지 않아 콜라겐의 분리에는 산이 필요함을 알 수 있었다According to FIG. 6, as the concentration of acetic acid is increased, as the amplitude of ultrasonic waves is increased, the maximum yield of collagen is also high, and the maximum yield when acetic acid concentration is 0.1 M and the maximum yield when 0.5 M are similar to each other. It can be assumed that even if the concentration increases above 0.5 M, the increase in maximum yield will be minimal. In addition, even when ultrasonication was performed without adding acetic acid, collagen separation hardly occurred. In the comparative example treated only with an acidic solvent, the maximum yield also increased as the concentration of acetic acid increased, but the rate of increase was slower than when the ultrasonic treatment was performed in parallel. In addition, when the concentration of acetic acid is 0 M, collagen separation does not occur, it can be seen that the acid is required for collagen separation.

도 7 에 의하면, 콜라겐 수율의 증가 속도에 미치는 초음파의 Amplitude와 아세트산 농도와의 관계를 상세히 살펴본 결과 어떠한 조건하에 있어서도 직선관계를 나타내었으며 이들의 각각의 관계식은 다음과 같았다. 즉, 0.01 M에서의 아세트산과 Amplitude와의 관계식은 y = 0.0198x + 0.2296, 0.1 M 에서는 y = 0.0418x + 0.6832, 0.5 M 에서는 y = 0.044x + 1.2633을 나타내었다. 이 식에 의하면, 아세트산의 농도에 따라서 기울기가 다르게 나타났으며, 0.01 M 아세트산보다 0.1 M 이상에서 기울기가 증가하여, 0.1 M 이상의 아세트산 존재하에서 콜라겐의 분리가 빠르게 일어나는 것으로 나타났다. 또한, 0.1 M과 0.5 M 아세트산을 비교하면 기울기가 거의 유사하여 0.5 M 이상의 아세트산 농도에서는 아세트산의 농도가 콜라겐의 수율 증가 속도에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. According to FIG. 7, the relationship between the amplitude of the ultrasonic wave and the acetic acid concentration on the increase rate of collagen yield was examined in detail, and the linear relationship was shown under any conditions, and their respective relational expressions were as follows. In other words, the relation between acetic acid and Amplitude at 0.01 M was y = 0.0198x + 0.2296, y = 0.0418x + 0.6832 at 0.1 M, and y = 0.044x + 1.2633 at 0.5 M. According to this equation, the slope was different according to the concentration of acetic acid, the slope was increased at 0.1 M or more than 0.01 M acetic acid, and the collagen separation occurred rapidly in the presence of 0.1 M or more acetic acid. In addition, when the 0.1 M and 0.5 M acetic acid was compared, the slopes were almost similar, and the acetic acid concentration did not significantly affect the yield increase rate of collagen at an acetic acid concentration of 0.5 M or more.

<< 실험예Experimental Example 3> 분리된 콜라겐의  3> of isolated collagen SDSSDS -- PAGEPAGE patternpattern

상기 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 콜라겐의 subunit 조성을 Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis(SDS-PAGE)로 검토하였다. SDS-PAGE는 Lammli법(Lammli, V.K. 등 ,1970)에 의하여 7.5% slab gel을 이용하여 수행하였다. 상기 실시예 및 비교예에서 분리된 콜라겐 시료에 8 M urea, 2 % mercaptoethanol, 2% SDS와 20 mM Tris-HCl(pH 8.0)을 첨가하여 용해하고, 100 ℃에서 2분간 가열하였다. Fixing과 staining은 Neuhoff(Neuhoff V. 등 1988)의 방법에 의해 Coomassie brillant blue를 이용하여 실시하였다. Amplitude 20% 의 초음파로 처리한 실시예 1 및 amplitude 60% 로 처리하여 얻은 실시예 3 의 결과는 도 8 에 나타내었으며, 아세트산의 농도를 달리하여 처리한 비교예 2 내지 4 의 결과는 도 9 에 나타내었다. The subunit composition of the collagen obtained by the above Examples and Comparative Examples was examined by Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). SDS-PAGE was performed using a 7.5% slab gel by Lammli method (Lammli, V.K. et al., 1970). To the collagen samples isolated in Examples and Comparative Examples, 8 M urea, 2% mercaptoethanol, 2% SDS and 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) were added and dissolved, and heated at 100 ° C. for 2 minutes. Fixing and staining were performed using Coomassie brillant blue by Neuhoff (Neuhoff V. et al. 1988). The results of Example 1 treated with an ultrasonic wave of 20% of amplitude and Example 3 obtained by treating with an amplitude of 60% are shown in FIG. 8, and the results of Comparative Examples 2 to 4 treated with different concentrations of acetic acid are shown in FIG. 9. Indicated.

도 8 에 의하면, 0.01 M 아세트산의 존재하에서 20 % amplitude 초음파로 처리한 경우 3시간 후에 콜라겐에 상당하는 성분이 관찰되기 시작하였으며, 초음파 처리 시간이 길어질수록 α1, α2 ,β 및 chain이 확실히 관찰되었다. 이와 같은 경향은 아세트산의 농도가 높아지면서 더욱 뚜렷해졌으며 콜라겐의 다량체로 추측되는 성분도 겔의 최상단에서 관찰되었다. Amplitude 60 %로 처리하는 경우 전체적인 경향은 Amplitude 20 %로 처리라는 경우와 같았다. 그러나, 산성 용매 농도의 증가와 초음파 처리 시간이 길어질수록 콜라겐의 분해산물로 추정되는 성분이 관찰되기 시작하였다. 특히 0.5 M 아세트산 하에서 초음파 처리를 24시간 동안 한 경우 콜라겐의 주요 subunit인 α1 및 β chain의 감소가 일어났으며, 이와 함께 겔의 background가 염색되는 불특정의 펩타이드가 생성되는 것으로 관찰되었다. According to FIG. 8, when treated with 20% amplitude ultrasonic waves in the presence of 0.01 M acetic acid, components corresponding to collagen began to be observed after 3 hours, and α1, α2, β, and chain were clearly observed as the ultrasonic treatment time increased. . This tendency became more pronounced as the concentration of acetic acid increased, and the alleged multimer of collagen was observed at the top of the gel. In the case of treatment with 60% of amplitude, the overall tendency was the same as that of treatment with 20% of amplitude. However, as the acidic solvent concentration increased and the sonication time increased, it was observed that components that are presumed to be decomposition products of collagen were observed. In particular, when sonication under 0.5 M acetic acid was performed for 24 hours, a decrease in α1 and β chains, which are major subunits of collagen, occurred, and an unspecific peptide was observed to stain the background of the gel.

도 9 에 의하면, 산성 용매만으로 처리하여 분리한 콜라겐의 subunit 조성을 검토한 결과 0.01 M 아세트산하에서는 반응 6시간 후에 콜라겐에 상당하는 α1 및 β chain이 관찰되기 시작하였으며, 24시간 후에는 이들과 함께 α2 및 chain이 관찰되었다. 이와 같은 현상은 아세트산 농도가 높아지면서 더욱 현저히 관찰되기 시작하였으며 반응시간이 지남에 따라 양적으로도 α1, α2 ,β 및 chain이 증가하는 것으로 관찰되었다.According to FIG. 9, the subunit composition of the collagen separated and treated only with an acidic solvent was examined. As a result, α1 and β chains corresponding to collagen were observed after 6 hours of reaction under 0.01 M acetic acid. After 24 hours, α2 and chains were observed. These phenomena began to be observed more significantly as the acetic acid concentration increased, and quantitatively increased α1, α2, β and chains as the reaction time increased.

결과적으로, 산성 용매하에서 초음파 처리를 하는 경우 콜라겐에 상당하는 α1, α2 ,β 및 chain이 더 빠르게 증가하여 산성 용매하에서 초음파 처리를 하는 경우 단시간내에 콜라겐의 분리가 일어나는 것으로 나타났다. As a result, the sonication under acidic solvent increased α1, α2, β and chain equivalent to collagen more rapidly, and the sonication under acidic solvent resulted in the separation of collagen in a short time.

<< 실험예Experimental Example 4> 콜라겐 분리 시간의 측정 4> Determination of collagen separation time

도 5 에 의하면, 0.5 M 아세트산을 첨가하여 콜라겐을 분리하는 경우 약 24 시간 동안 처리하는 경우 전 콜라겐 함량의 약 20% 가 분리된다. 따라서, 처리 시간을 비교하기 위하여 0.5 M 아세트산의 존재하에서 24 시간 콜라겐을 추출하였을 때의 수율과 같은 수율이 될 때까지 아세트산의 존재하에 초음파로 처리하였을 경우 걸리는 시간을 측정하여 그 결과를 도 10 에 나타내었다. According to FIG. 5, when the collagen is separated by adding 0.5 M acetic acid, about 20% of the total collagen content is separated when treated for about 24 hours. Therefore, in order to compare the treatment time, the time taken when ultrasonic treatment in the presence of acetic acid until the same yield as the yield when extracting collagen for 24 hours in the presence of 0.5 M acetic acid was measured and the results are shown in FIG. Indicated.

도 10 에 의하면, 0.01 M 아세트산-40 % Amplitude에서는 24시간이 소요되었으나, 0.01 M 아세트산-80 % Amplitude에서는 12시간으로 단축되었다. 또한, 0.1 M 아세트산-40 % Amplitude에서는 12시간, 0.1 M 아세트산-80 % Amplitude에서는 8시간 소요되었으며, 0.5 M 아세트산-40 % Amplitude에서는 8시간, 0.5 M 아세트산-80 % Amplitude에서는 1.5시간 밖에 소요되지 않았다. According to FIG. 10, it took 24 hours in 0.01 M acetic acid-40% Amplitude, but shortened to 12 hours in 0.01 M acetic acid-80% Amplitude. It also took 12 hours at 0.1 M acetic acid-40% Amplitude, 8 hours at 0.1 M acetic acid-80% Amplitude, 8 hours at 0.5 M acetic acid-40% Amplitude, and 1.5 hours at 0.5 M acetic acid-80% Amplitude. Did.

결과적으로, 0.01 M 의 소량의 산을 이용하는 경우에도 초음파 처리를 병행하는 경우 0.5 M 아세트산으로 처리하는 것과 동일한 수율을 얻을 수 있었으며, 같은 산성 용매 농도(0.5 M)하에서 초음파 처리를 병행하는 경우(80% amplitude) 처리 시간이 1.5시간 밖에 소요되지 않아 16 배의 시간이 단축되는 것으로 나타났다. As a result, even when a small amount of acid of 0.01 M was used, the same yield as that of 0.5 M acetic acid was obtained when the sonication was performed in parallel, and when the sonication was performed under the same acidic solvent concentration (0.5 M) (80 M). % amplitude) processing time was only 1.5 hours, resulting in a 16-times reduction.

이상의 결과로부터 어피로부터 콜라겐을 분리시 산과 초음파를 병행하는 경우 저농도의 산으로도 동일한 수율을 얻을 수 있어 환경 친화적이며 분리 공정의 신속화도 이루어질 수 있을 것으로 기대된다. From the above results, when the acid and the ultrasonic wave are separated when separating collagen from the skin, the same yield can be obtained even with low concentration of acid, which is expected to be environmentally friendly and speed up the separation process.

<< 실험예Experimental Example 5> 콜라겐의 확인 5> Confirmation of Collagen

실시예에서 산성 용매하에서 초음파 처리를 병행하여 분리한 콜라겐이 콜라겐의 형태로 분리되었는지 또는 젤라틴의 형태로 분리된 것인지를 확인하기 위하여 pepsin(1:10,000. Yakuri pure chem., co.. ltd., Japan)에 의한 콜라겐의 소화력을 검토하였다. 콜라겐의 특성은 그 구조가 매우 견고하여 일반적인 소화효소로는 분해가 일어나지 않으며 Collagenase로 분해가 일어나는 것으로 알려져 있다. 그러나 콜라겐이 열에 의해서 젤라틴화가 되면 소화효소로 분해가 일어난다. 따라서, 이와 같은 특성을 이용하여 초음파에 의해서 분리된 콜라겐을 pepsin 처리하여 소화가 일어나면 젤라틴의 형태로 분리된 것이며, 소화가 일어나지 않으면 콜라겐의 형태로 분리되었다고 판단할 수 있다. 콜라겐 농도를 1 mg/ml로 조절한 후 100 ℃에서 5분간 가열하여 젤라틴화하였다. 콜라겐 및 젤라틴의 농도에 대하여 0.5 % pepsin을 첨가하여 10 ℃에서 0~30분간 처리한 후 각각의 시료에 8 M SDS, 2 % mercaptoethanol, 20 mM Tris-HCl(pH 8.0)을 첨가하여 100 ℃에서 2분간 가열하여 효소활성을 정지시켰다. 그런 다음 SDS-PAGE(Lammli법)에 의해서 소화 패턴을 분석하였다. 이 때, 콜라겐 표준물질은 Acid soluble Collagen(TypeⅠ, from white rabbit skin., Sigma, USA.)을 사용하였다. 그 결과는 도 11 과 같다. 도 11 에서, No 1 은 기준이 되는 TYPE I 의 콜라겐이며, No 2 는 0.01 M 의 아세트산에서 80% amplitude로 12 시간 초음파 처리하여 분리한 콜라겐이며, No 3, 4, 5 는 이를 펩신으로 처리한 결과이다. No 6 은 No 2 의 콜라겐을 100 ℃로 열처리하여 젤라틴화한 것이며, No 7, 8, 9 는 상기 젤라틴을 펩신으로 처리한 것을 분석한 결과이다. 도 11 에서 각 No. 가 의미하는 바는 다음과 같다:In the examples, pepsin (1: 10,000. Yakuri pure chem., Co .. ltd., In order to confirm whether collagen separated by sonication under acidic solvent was separated in the form of collagen or gelatin was isolated. Digestive power of collagen by Japan) was examined. Collagen has a very strong structure and is known to be degraded by collagenase. However, when collagen is gelatinized by heat, digestion occurs with digestive enzymes. Therefore, pepsin-treated collagen isolated by ultrasound using this property can be determined to be separated in the form of gelatin when digestion occurs, and can be determined to be separated in the form of collagen if digestion does not occur. The collagen concentration was adjusted to 1 mg / ml and gelatinized by heating at 100 ° C. for 5 minutes. 0.5% pepsin was added to the collagen and gelatin for 0-30 minutes at 10 ° C, and then 8 M SDS, 2% mercaptoethanol and 20 mM Tris-HCl (pH 8.0) were added to each sample at 100 ° C. The enzyme activity was stopped by heating for 2 minutes. Then digestion pattern was analyzed by SDS-PAGE (Lammli method). At this time, the collagen standard used Acid soluble Collagen (Type I, from white rabbit skin., Sigma, USA.). The result is shown in FIG. In Figure 11, No 1 is a reference type TYPE I collagen, No 2 is collagen separated by sonication at 80% amplitude for 12 hours in 0.01 M acetic acid, No 3, 4, 5 was treated with pepsin The result is. No6 is gelatinized by heat-treating collagen of No2 at 100 degreeC, and No7, 8, and 9 are the result of having analyzed the gelatin by pepsin. In Fig. 11, each No. Means:

S: molecular weight marker S: molecular weight marker

No. 1: I type collagen(acid soluble)No. 1: I type collagen (acid soluble)

No. 2: Collagen of fish skin Isolated by sonication with acetic acid.No. 2: Collagen of fish skin Isolated by sonication with acetic acid.

No. 3,4,5: Collagen treated with pepsin for 10, 20 and 30 mim.No. 3,4,5: Collagen treated with pepsin for 10, 20 and 30 mim.

No. 6: Gelatin obtained from collagen(No. 2) by heating at 100℃.No. 6: Gelatin obtained from collagen (No. 2) by heating at 100 ° C.

No. 7,8,9: Gelatin(No.6) treated with pepsin for 10, 20 and 30 mim.No. 7,8,9: Gelatin (No. 6) treated with pepsin for 10, 20 and 30 mim.

도 11 에 의하면, 산성용매하에서 초음파에 의해서 분리된 콜라겐(No. 2)은 펩신 처리를 하여도 콜라겐의 주요 성분인 α 및 β chain의 변화가 일어나지 않았다(No. 3, 4 및 5). 그러나 콜라겐을 열처리하여 젤라틴화(No. 6) 시킨 후 Pepsin 처리를 하면 콜라겐의 주요 성분인 α 및 β chain이 완전히 소실, 저분자 성분이 증가하는 것으로 관찰되었다(No. 7, 8 및 9). 따라서, 이상의 결과로부터 초음파에 의해서 분리된 성분은 젤라틴 또는 콜라겐의 가수분해물이 아닌 콜라겐인 것으로 확인되었다.According to FIG. 11, collagen (No. 2) isolated by ultrasonic waves in an acidic solvent did not change α and β chains, which are major components of collagen, even when pepsin treatment (No. 3, 4, and 5). However, the collagen was heat treated and gelatinized (No. 6), followed by Pepsin treatment to completely lose α and β chains, which are major components of collagen, and to increase the low molecular weight (No. 7, 8, and 9). Therefore, it was confirmed from the above results that the component separated by ultrasonic waves was collagen, not gelatin or hydrolyzate of collagen.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 콜라겐 분리 방법은 저농도의 산성 용매 존재하에서도 고농도의 산성 용매 존재하에서 얻을 수 있는 것과 같은 수율로 콜라겐을 분리할 수 있어 환경친화적이며, 단시간 내에 고수율로 콜라겐을 분리할 수 있어 효율적이다. As described above, the collagen separation method of the present invention is environmentally friendly because it can separate collagen in the same yield obtained in the presence of a high concentration of acidic solvent even in the presence of a low concentration of acidic solvent, and it is environmentally friendly. It is separable and efficient.

또한, 본 발명의 분리 방법에 의해 콜라겐의 가수분해물이 아닌 분자량 30만 이상의 콜라겐으로 추출됨을 알 수 있다. In addition, it can be seen that by the separation method of the present invention, the collagen is extracted with a molecular weight of 300,000 or more, rather than a hydrolyzate of collagen.

도 1 내지 도 4 는 실시예 1 내지 4 의 방법으로 콜라겐을 분리하는 경우 콜라겐의 분리 수율을 나타낸 것이다. 1 to 4 show the separation yield of collagen when the collagen is separated by the method of Examples 1 to 4.

도 5 는 비교예 1 내지 4 의 방법으로 분리하는 경우 콜라겐의 분리 수율을 나타낸 것이다. Figure 5 shows the separation yield of collagen when separated by the method of Comparative Examples 1 to 4.

도 6 은 실시예 1 내지 4 의 방법으로 분리하는 경우 콜라겐의 최대 수율을 나타낸 것이다. Figure 6 shows the maximum yield of collagen when separated by the method of Examples 1 to 4.

도 7 은 비교예 1 내지 4 의 방법으로 분리하는 경우 콜라겐의 최대 수율을 나타낸 것이다. Figure 7 shows the maximum yield of collagen when separated by the method of Comparative Examples 1 to 4.

도 8 은 실시예 1 및 3 의 방법으로 콜라겐을 분리하는 경우 분리된 콜라겐의 SDS-PAGE pattern 을 나타낸 것이다. Figure 8 shows the SDS-PAGE pattern of the collagen when the collagen is separated by the method of Examples 1 and 3.

도 9 는 비교예 2 내지 4 의 방법으로 콜라겐을 분리하는 경우 분리된 콜라겐의 SDS-PAGE pattern 을 나타낸 것이다. Figure 9 shows the SDS-PAGE pattern of the collagen separated when the collagen is separated by the method of Comparative Examples 2 to 4.

도 10 은 0.5M 아세트산으로 24 시간 처리하는 것과 동일한 수율을 나타낼 때까지10 shows the same yields as 24 hours treatment with 0.5M acetic acid.

산성 용매의 존재하에서 초음파 처리를 한 경우 걸리는 시간을 나타낸 것이다. The time taken for sonication in the presence of an acidic solvent is shown.

도 11 은 분리된 콜라겐과 콜라겐을 젤라틴화 시킨 경우 소화력을 평가하여 나타낸 것이다. Figure 11 shows the evaluation of digestibility when gelatinized collagen and collagen isolated.

Claims (10)

산성 용매를 가하고 초음파 처리하여 콜라겐을 추출하는 콜라겐 추출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법. And a collagen extraction step of extracting collagen by adding an acidic solvent and sonicating the collagen. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산성 용매가 아세트산인 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법. Separation method of collagen, characterized in that the acidic solvent is acetic acid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산성 용매가 0.01 내지 0.5 M 농도인 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.Separation method of the collagen, characterized in that the acidic solvent is 0.01 to 0.5M concentration. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 산성 용매가 처리되는 시료에 대하여 100 내지 300 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.Separation method of the collagen, characterized in that the acid solvent is added to 100 to 300 parts by weight based on the sample to be treated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 처리가 0.1 내지 24 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법. Said sonication is performed for 0.1 to 24 hours. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파의 주파수가 20 kHz 인 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.The method of separating collagen, characterized in that the frequency of the ultrasonic wave is 20 kHz. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파의 진폭(amplitude)이 20 내지 80 % 인 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.Separation method of the collagen, characterized in that the amplitude of the ultrasound is 20 to 80%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 처리가 0 내지 10 ℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.Separation method of collagen, characterized in that the sonication is carried out at 0 to 10 ℃. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콜라겐 추출 단계 후에 얻어진 용액을 원심분리하여 상등액을 얻는 원심분리 단계; 및 상기 상등액에 염화나트륨(NaCl)을 가하여 침전시키고 침전물을 투석하는 분리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콜라겐의 분리 방법.Centrifuging the supernatant by centrifuging the solution obtained after the collagen extraction step; And separating the collagen by adding a sodium chloride (NaCl) to the supernatant and precipitating the precipitate. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는 콜라겐.Collagen, characterized in that separated by the method of any one of claims 1 to 9.
KR1020090118562A 2009-12-02 2009-12-02 Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof KR101209912B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118562A KR101209912B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118562A KR101209912B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110062001A true KR20110062001A (en) 2011-06-10
KR101209912B1 KR101209912B1 (en) 2012-12-10

Family

ID=44396260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090118562A KR101209912B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101209912B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014178500A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 (주)청룡수산 Functional cosmetic composition comprising enzymatic hydrolysate of branchiostegus japonicus scales
KR20150042151A (en) * 2012-08-23 2015-04-20 가부시키가이샤 구라게 겡큐쇼 Method for fractionally extracting mucin and collagen
WO2017200340A3 (en) * 2016-05-20 2018-08-09 주식회사 미싹바이오 Low-molecular collagen peptide and method for preparing food composition by using same
KR20220122072A (en) * 2021-02-26 2022-09-02 주식회사 아이코디 Coating solution for color contact lenses, method of manufacturing the same, and color contact lenses manufactured including the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014157854A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-02 한국원자력연구원 Method for isolating collagen from jellyfish by using radiation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2422906A1 (en) * 2003-03-10 2004-09-10 Bioflash Inc. Fish and seal collagens as cell matrices for cell culture

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150042151A (en) * 2012-08-23 2015-04-20 가부시키가이샤 구라게 겡큐쇼 Method for fractionally extracting mucin and collagen
WO2014178500A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 (주)청룡수산 Functional cosmetic composition comprising enzymatic hydrolysate of branchiostegus japonicus scales
WO2017200340A3 (en) * 2016-05-20 2018-08-09 주식회사 미싹바이오 Low-molecular collagen peptide and method for preparing food composition by using same
KR20220122072A (en) * 2021-02-26 2022-09-02 주식회사 아이코디 Coating solution for color contact lenses, method of manufacturing the same, and color contact lenses manufactured including the same
KR20230010057A (en) * 2021-02-26 2023-01-17 주식회사 아이코디 Method of Manufacturing Coating Solution for Color Contact Lenses

Also Published As

Publication number Publication date
KR101209912B1 (en) 2012-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tadesse et al. Production and processing of antioxidant bioactive peptides: A driving force for the functional food market
Senadheera et al. Sea cucumber derived type I collagen: A comprehensive review
JP5774999B2 (en) Collagen extract from aquatic animals
Benjakul et al. Fish collagen
KR101209912B1 (en) Method of isolation of collagen and collagen isolated by thereof
Zhang et al. Structural characterization, in-vivo acute systemic toxicity assessment and in-vitro intestinal absorption properties of tilapia (Oreochromis niloticus) skin acid and pepsin solublilized type I collagen
CN106519020A (en) Functional peptide with cosmetic efficacy and preparation method and application thereof
CN106434804A (en) Protein peptide with antioxidant activity and preparation method thereof
KR20150136802A (en) Recovery of collagen peptide derived from fish bone and skin using pressurized hydrothermal hydrolysis
Lu et al. Characterization and biological properties of marine by-product collagen through ultrasound-assisted extraction
KR101248617B1 (en) A method of extracting collagen by ultrasonication
KR100699324B1 (en) Method of producing protein hydrolysates from fish scale
Ahmed et al. In-vitro self-assembly and antioxidant properties of collagen type I from Lutjanus erythropterus, and Pampus argenteus skin
KR100733081B1 (en) Manufacturing Method for Chondroitin Sulfate from Feet of Fowl
Barzkar et al. Marine collagen: purification, properties and application
CN109354600B (en) Preparation method of taurine modified novel Alaska cod multifunctional peptide
Matinong et al. Collagen Extraction from Animal Skin. Biology 2022, 11, 905
Mora et al. Meat by-products: New insights into potential technical and health applications
Nurhayati et al. Characteristics of papain soluble collagen from redbelly yellowtail fusilier (Caesio cuning)
da Silva Araújo et al. Recovery and application of bioactive proteins from poultry by-products
JP2007045722A (en) Water-soluble elastin, and food and pharmaceutical each containing the same
KR101868805B1 (en) A method for extracting ahtelcollagen in the skin horny improvement
Raghuraman Extraction of sulfated glycosaminoglycans from mackerel and herring fish waste
Zeng et al. Physicochemical properties of pepsin-solubilized collagen extracted from nile tilapia (Oreochromis niloticus) scale
Himaya et al. Functional proteins and peptides from fish skin

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151203

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161101

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180423

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190408

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190925

Year of fee payment: 8