KR20220015657A - Functional low molecular peptide from the Mytilus coruscus with enhanced antioxidative activity and method for making the same - Google Patents

Functional low molecular peptide from the Mytilus coruscus with enhanced antioxidative activity and method for making the same Download PDF

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KR20220015657A
KR20220015657A KR1020200095957A KR20200095957A KR20220015657A KR 20220015657 A KR20220015657 A KR 20220015657A KR 1020200095957 A KR1020200095957 A KR 1020200095957A KR 20200095957 A KR20200095957 A KR 20200095957A KR 20220015657 A KR20220015657 A KR 20220015657A
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Abstract

The present invention relates to an antioxidant functional composition containing a sea mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient, and a production method thereof. More specifically, the present invention relates to the functional composition and a food composition showing antioxidant efficacy containing sea mussel protein-derived low molecular weight peptide that optimizes the sea mussel protein through a hydrolysis process, and obtains by hydrolysis. The present invention comprises the food composition comprising the sea mussel-derived low molecular weight peptide as the active ingredient.

Description

항산화 활성이 증진된 홍합 유래 기능성 저분자 펩타이드 및 이의 제조방법{ Functional low molecular peptide from the Mytilus coruscus with enhanced antioxidative activity and method for making the same}Functional low molecular peptide from the Mytilus coruscus with enhanced antioxidative activity and method for making the same}

본 발명은 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 함유하는 항산화 효능의 기능성 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 홍합의 단백질을 가수분해 공정을 통하여 최적화하고, 가수분해하여 수득한 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 함유하는 항산화 효능을 나타내는 기능성 조성물 및 식품 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a functional composition with antioxidant effect containing a mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient and a method for preparing the same, and more specifically, to a mussel protein obtained by optimizing and hydrolyzing the mussel protein through a hydrolysis process. It relates to a functional composition and a food composition that contain the derived low-molecular peptide and exhibit antioxidant efficacy.

홍합(sea mussel)은 홍합목, 홍합과로 분류되는 이매패의 일종으로서 전 세계에 널리 분포하며 식품 소재로 널리 각광받고 있다. 붉은 조개라는 뜻의 홍합은 빙허각이씨가 엮은 규합총서(1809년)에서 바다의 담백한 채소라는 뜻의 '담채(淡菜)'라 명명되어 있으며 이로부터 '담치'라는 이름이 유래되었다. 우리나라 연안에는 20여 종의 홍합이 분포하며, 전통적인 자연산 홍합이라 하면 참담치인 Mytilus coruscus를 의미하지만, 국내에서 양식되는 홍합은 진주담치인 Mytilus edulis를 일컫는다. 따라서 시중에서 흔히 발견되는 홍합은 진주담치로 자연산인 참담치와 혼동하여 일반적으로 홍합이라 불린다.Mussel (sea mussel) is a kind of bivalve clams classified in the order Mussels and Mussels, and it is widely distributed around the world and is widely spotlighted as a food material. Mussels, meaning red clams, are named 'damchae', meaning light vegetables of the sea in the Gyuhapchongseo (1809) compiled by Mr. Bingheogak. About 20 types of mussels are distributed along the coast of Korea. Traditional wild mussels mean Mytilus coruscus , but domestically farmed mussels refer to Mytilus edulis , a pearl mussel. Therefore, mussels commonly found in the market are pearl mussels and are commonly called mussels because they are confused with wild mussels.

항산화제(antioxidant)는 산화반응을 억제하는 물질로서 활성산소 또는 산소자유라디칼이라고 하는 히드록실라디칼, 수퍼옥시드아니온, 과산화수소 등을 포함하는, 소위 산화물질의 작용을 소거 또는 감쇠시키는 물질을 총칭하는 의미이다. 저분자화합물로는 글루타티온, N-아세틸시스테인, 아스코르빈산, α-토코페롤, 부틸화히드록시아니졸(BHA), 카테킨, 케르세틴, 요산, 빌리루빈, 포도당, 플라보노이드 등이 알려져 있으며, 최근에는 레드와인 추출물, 토마토, 블루베리 등 천연 항산화 제품들이 각광을 받고 있다.Antioxidant is a substance that inhibits oxidation, and is a generic term for substances that eliminate or attenuate the action of so-called oxidizing substances, including hydroxyl radicals, superoxide anions, and hydrogen peroxide, which are called active oxygen or oxygen free radicals. it means As low molecular weight compounds, glutathione, N-acetylcysteine, ascorbic acid, α-tocopherol, butylated hydroxyanisole (BHA), catechin, quercetin, uric acid, bilirubin, glucose, flavonoids, etc. are known, and recently, red wine extract Natural antioxidant products such as , tomatoes, and blueberries are in the spotlight.

프리 라디칼에 관련된 지방의 산화, 산화적 스트레스 및 항산화제에 관한 연구들은 최근에 집중적으로 연구되어 왔다. BHA(butylated hydroxy-anisole) 및 BHT(butylated hydroxytoluene)등 합성 항산화제들이 상업화하여 사용되고 있지만 최근 이들 유도체에 의한 DNA 손상 및 독성에 대하여 밝혀지고 있다. 생리 활성 펩타이드들은 그들이 속해있던 단백질에서는 불활성화 상태로 있지만 가수분해에 의하여 생리 활성을 나타내면 호르몬과 같은 기능을 나타내는 것으로 발표되고 있다. 다양한 원료들 중에서 수산물 단백질에서 항산화, 항고혈압, 항암, 엔지오텐신 전환효소억제 기능을 나타내는 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들이 보고되고 있다.Studies on the oxidation of fats related to free radicals, oxidative stress and antioxidants have been intensively studied in recent years. Synthetic antioxidants such as BHA (butylated hydroxy-anisole) and BHT (butylated hydroxytoluene) have been commercialized and used, but recently, DNA damage and toxicity caused by these derivatives have been revealed. Although physiologically active peptides are in an inactivated state in the protein to which they belong, it has been reported that when they exhibit physiological activity by hydrolysis, they exhibit the same function as hormones. Among various raw materials, hydrolyzates of peptide proteins that exhibit antioxidant, antihypertensive, anticancer, and angiotensin-converting enzyme inhibitory functions have been reported in seafood protein.

인체 단백질은 결합 조직의 주성분으로써 피부, 뼈, 관절, 혈관, 장기의 막 및 머리카락 등에 분포되어 인체를 지탱하고 유지해주는 주요 단백질이다. 하지만 나이가 들수록 합성되는 단백질 파괴, 배출되는 것이 더 많아지며 특히 일반 단백질보다 크기가 크기 때문에 섭취 시 체내에서 쉽게 소화, 흡수되지 못하고 90% 가량 배출된다고 알려져 있다. 따라서 저분자 펩타이드들은 이러한 문제점을 해결하는 가장 좋은 방법으로 알려져 있다.Human protein is a major component of connective tissue and is distributed in skin, bones, joints, blood vessels, membranes of organs, and hair, etc., and is a major protein that supports and maintains the human body. However, as we get older, more synthesized protein is destroyed and excreted, and in particular, because it is larger than normal protein, it is known that 90% of it is excreted without being easily digested and absorbed by the body when ingested. Therefore, small molecule peptides are known as the best way to solve this problem.

따라서, 생체에 안전하고, 유효성분이 안정하며, 무엇보다도 기존의 항산화 효과가 있는 물질보다 효과가 우수한 성분의 개발이 절실히 요망되고 있다.Therefore, there is an urgent need for the development of ingredients that are safe for the living body, have stable active ingredients, and above all, have excellent effects compared to substances having an existing antioxidant effect.

특허문헌 1: KR 10-2012-0049042 A (2012.05.16) "홍합 가수분해물을 유효성분으로 함유하는 항산화제 조성물"Patent Document 1: KR 10-2012-0049042 A (2012.05.16) “Antioxidant composition containing hydrolyzate of mussels as an active ingredient”

따라서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 홍합 단백질의 효소종류에 따른 가수분해물들의 항산화 활성을 평가하고, 최적 생산 공정을 통한 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드 제조방법 및 천연 식용물질로서 안전하고 항산화 효과가 우수한 조성물을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the technical problem to be solved in the present invention is to evaluate the antioxidant activity of hydrolysates according to the type of enzyme of mussel protein, and a method for producing a low molecular weight peptide derived from mussel protein through an optimal production process, and a safe and excellent antioxidant effect as a natural edible material to provide a composition.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 조성물을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides an antioxidant composition comprising a mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient.

또한, 본 발명에서는 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a food composition comprising a mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient.

또한, 본 발명에서는 (a) 자숙 홍합을 분쇄하여 슬러리 형태로 제조하는 단계, 및 (b) 상기 홍합 슬러리에 단백질 가수분해 효소를 첨가하여 반응시키는 단계를 포함하는 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드의 제조방법을 제공한다.In addition, in the present invention, there is provided a method for producing a low-molecular-weight peptide derived from mussel protein, comprising the steps of (a) pulverizing mature mussels to prepare a slurry, and (b) adding a proteolytic enzyme to the mussel slurry and reacting it. to provide.

본 발명에서, 상기 항산화 조성물 및 식품 조성물은 상기 제조방법에 의하여 제조된 것을 특징으로 하는 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 함유할 수 있다.In the present invention, the antioxidant composition and the food composition may contain as an active ingredient a mussel protein-derived low molecular weight peptide, which is prepared by the above method.

본 발명에서 사용된 용어 항산화 효과는 산화반응을 억제하는 물질로서 활성산소 또는 자유라디칼이라고 하는 히드록실라디칼, 수퍼옥시드아니온, 과산화수소 등을 포함하는, 소위 산화물질의 작용을 소거 또는 감쇠시키는 물질을 총칭하는 의미로서, 항산화용 조성물, 산화방지제, 산화방지용 조성물 등의 용어와 동일한 의미로 사용된다.The term antioxidant effect used in the present invention refers to a substance that suppresses oxidation reaction, and a substance that eliminates or attenuates the action of so-called oxidizing substances, including hydroxyl radicals, superoxide anions, hydrogen peroxide, etc. called active oxygen or free radicals. As a generic meaning, it is used in the same meaning as terms such as antioxidant composition, antioxidant, and antioxidant composition.

본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드는 DPPH 라디컬을 소거함으로써 우수한 항산화 효과를 나타낼 수 있다.The low molecular weight peptide derived from mussel protein of the present invention can exhibit excellent antioxidant effect by scavenging DPPH radicals.

본 발명의 바람직한 하나의 실시양태에 따르면, 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항산화용 식품 조성물을 제공한다.According to one preferred embodiment of the present invention, there is provided a food composition for antioxidants comprising a mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient.

본 발명의 식품은 건강보조식품, 건강기능식품, 기능성 식품 등이 될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 천연식품, 가공식품, 일반적인 식자재 등에 본 발명의 화합물 또는 그 허용 가능한 염을 첨가하는 것도 포함된다.The food of the present invention may be a health supplement, health functional food, functional food, etc., but is not limited thereto, and it includes adding the compound of the present invention or an acceptable salt thereof to natural food, processed food, general food materials, etc. .

본 발명의 식품 조성물은 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 단독으로 포함하거나 다른 식품 또는 식품 조성물과 함께 사용될 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 개선 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. The food composition of the present invention may contain the mussel protein-derived low molecular weight peptide alone or may be used in combination with other foods or food compositions, and may be appropriately used according to a conventional method. The mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined depending on the purpose of its use (prevention, improvement or therapeutic treatment).

일반적으로, 본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드는, 식품 또는 음료의 제조 시에 식품 또는 음료의 원료 100 중량%에 대하여 0.1 내지 70 중량%, 바람직하게는 2 내지 50 중량%로 첨가될 수 있다. In general, the mussel protein-derived low molecular weight peptide of the present invention may be added in an amount of 0.1 to 70% by weight, preferably 2 to 50% by weight, based on 100% by weight of the raw material of the food or beverage when preparing food or beverage.

본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드의 유효용량은 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.The effective dose of the mussel protein-derived low molecular weight peptide of the present invention may be less than the above range in the case of long-term intake for health and hygiene or health control, and the active ingredient has no problem in terms of safety. It can also be used in amounts beyond the range.

상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 첨가할 수 있는 식품의 예로는 어묵류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제, 기타 영양제 등을 들 수 있으나 이들 종류의 식품으로 제한되는 것은 아니다.There is no particular limitation on the type of the food. Examples of foods to which the mussel protein-derived low molecular weight peptide of the present invention can be added include fish cakes, sausages, bread, chocolate, candy, snacks, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gum, dairy products including ice cream, various soups, Beverages, teas, drinks, alcoholic beverages and vitamin complexes, and other nutritional supplements may be mentioned, but are not limited to these types of foods.

본 발명의 바람직한 하나의 실시양태에 따르면, 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 항산화용 사료 조성물을 제공한다.According to one preferred embodiment of the present invention, there is provided a feed composition for antioxidants comprising a mussel protein-derived low molecular weight peptide as an active ingredient.

본 발명의 사료 조성물은 통상적인 사료와 함께 배식할 수 있으며, 본 발명의 사료 조성물을 통상적인 사료 조성물에 첨가하여 기능성 사료 조성물을 제조하여 이용할 수도 있다. 또한 본 발명의 사료 조성물은 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드 외 기능성 성분을 추가로 포함할 수도 있다. 상기 통상적인 사료 조성물과 본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드가 혼합된 기능성 사료 조성물의 제조 시, 본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드는 총 사료 조성물에 대하여 0.01 내지 30.00 중량%, 바람직하게는 0.01 내지 20.00 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 사료 조성물의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드의 유효용량은 상기 식품 조성물의 유효 용량에 준해서 사용할 수 있으나, 지속적인 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 범위 이하일 수 있으며, 유효성분은 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 필요에 따라 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.The feed composition of the present invention may be distributed together with a conventional feed, and the feed composition of the present invention may be added to a conventional feed composition to prepare and use a functional feed composition. In addition, the feed composition of the present invention may further include a functional ingredient in addition to the mussel protein-derived low molecular weight peptide. When preparing a functional feed composition in which the conventional feed composition and the low molecular weight peptide derived from the mussel protein of the present invention are mixed, the low molecular weight peptide derived from the mussel protein of the present invention is 0.01 to 30.00% by weight, preferably 0.01 to 20.00, based on the total feed composition It may be added in an amount in weight percent. The effective dose of the mussel protein-derived low molecular weight peptide in the feed composition can be used according to the effective dose of the food composition, but in the case of long-term intake for the purpose of continuous health control, it may be less than the above range, and the active ingredient is Since there is no problem, it can be used in an amount beyond the above range as needed.

본 발명의 사료 조성물은 가축 또는 가금을 대상으로 한다. 상기 가축 또는 가금은 소, 돼지, 닭, 말, 양, 당나귀, 노새, 멧돼지, 토끼, 메추라기, 집오리, 장닭, 투계용 닭, 비둘기, 칠면조, 개, 고양이, 원숭이, 햄스터, 생쥐, 래트, 구관조, 앵무새, 잉꼬, 카나리아 등이나 이들에 제한되는 것은 아니며 가정 내에서 사육 가능한 인간 이외의 포유동물 또는 조류이면 본 발명의 사료 조성물의 대상이라 할 것이다.The feed composition of the present invention is for livestock or poultry. The livestock or poultry is cattle, pigs, chickens, horses, sheep, donkeys, mules, wild boars, rabbits, quails, ducks, roosters, cockfowl, pigeons, turkeys, dogs, cats, monkeys, hamsters, mice, rats, guinea pigs , parrots, parakeets, canaries, etc., but not limited thereto, and any mammals or birds other than humans that can be reared at home will be the subject of the feed composition of the present invention.

본 발명의 홍합 단백질 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 조성물은 DPPH 라디컬 소거능이 우수하여 항산화 효과를 나타내며 세포에 대한 독성이 없어 항산화용 식품 조성물 등으로서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.The composition comprising the mussel protein-derived low-molecular-weight peptide of the present invention as an active ingredient has excellent DPPH radical scavenging ability, exhibits an antioxidant effect, and has no toxicity to cells, so it is expected to be usefully used as an antioxidant food composition.

도 1은 서로 다른 프로티아제 및 가수분해 조건에서 생산된 저분자 펩타이드의 DPPH 항산화 능력을 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 2는 서로 다른 프로티아제를 사용하여 생산된 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 superanion 소거 항산화 능력을 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 3은 서로 다른 프로티아제를 사용하여 생산된 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 하이드록시 라디칼 소거 항산화 능력을 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른, bromelamin 및 flavourzyme을 이용한 홍합 가수분해물의 분자량을 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른, 홍합 저분자 펩타이드의 구성아미노산 분포를 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른, 홍합 저분자 펩타이드 최적 생산 조건의 표면 반응분석(RSM) 결과를 나타낸 것이다.
1 is a graph showing the results of analyzing the antioxidant capacity of DPPH of low molecular weight peptides produced under different proteases and hydrolysis conditions.
2 is a graph showing the results of analyzing the superanion scavenging antioxidant capacity of mussel protein low molecular weight peptides produced using different proteases.
3 is a graph showing the results of analyzing the hydroxyl radical scavenging antioxidant ability of mussel protein low molecular weight peptides produced using different proteases.
4 is a graph showing the results of analyzing the molecular weight of the hydrolyzate of mussels using bromelamin and flavourzyme according to the present invention.
5 is a graph showing the results of analyzing the distribution of amino acids constituting the mussel small molecule peptide according to the present invention.
Figure 6 shows the surface reaction analysis (RSM) results of the optimal production conditions for mussel small molecule peptides according to the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for explaining the present invention in more detail, and it is to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. it will be self-evident

냉동 상태의 자숙 진주 담치 홍합(Mytilus edulis)을 구입하였다. 본 발명에서는 단백질 및 펩타이드 분석은 BCA 단백질 분석 키트를 사용하였다(Thermo scientific, Seoul, Korea). 펩타이드 및 단백질 침전을 위해서 Tri-chloro-acetic(TCA)를 사용하였다(Sigma Company, Seoul, Korea). 단백질 분해효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain과 protamex는 대종상사(Seoul, Korea)로부터 구입하였고 Trypsin은 Sigma company (Seoul, Korea)에서 구입하였다. Frozen mature pearl mussels ( Mytilus edulis ) were purchased. In the present invention, protein and peptide analysis was performed using a BCA protein analysis kit (Thermo scientific, Seoul, Korea). Tri-chloro-acetic (TCA) was used for peptide and protein precipitation (Sigma Company, Seoul, Korea). Proteolytic enzymes alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain and protamex were purchased from Daejong Trading (Seoul, Korea), and Trypsin was purchased from Sigma company (Seoul, Korea).

효소 가수분해물의 분리는 한외여과기(Amicon TCF-10; Amicon Co., USA)를 이용하였다. 아미노산 분석은 자동분석기(S433-H, Sykam GmbH, Germany, Munich)로 정량 분석하였다. 아미노산 자동분석기 컬럼은 Cation separation column(LCA K06/Na)을 사용하였고, 컬럼 크기는 4.6 × 150 mm, 컬럼 온도는 57-74℃, 완충용액과 OPA 시약의 flow rate는 각각 0.45 mL/min, 0.25 mL/min 이었다.The enzymatic hydrolyzate was separated using an ultrafilter (Amicon TCF-10; Amicon Co., USA). Amino acid analysis was quantitatively analyzed with an automatic analyzer (S433-H, Sykam GmbH, Germany, Munich). A cation separation column (LCA K06/Na) was used for the amino acid automatic analyzer column, the column size was 4.6 × 150 mm, the column temperature was 57-74°C, and the flow rates of the buffer and OPA reagent were 0.45 mL/min, 0.25, respectively. mL/min.

[실시예 1] 홍합 단백질 효소 가수분해물 제조[Example 1] Preparation of mussel protein enzyme hydrolyzate

자숙 반건조 홍합원료를 정해진 배수의 정제수를 넣고 효소반응기에서 상업용 프로티아제를 투여하여 반응을 시킨 후 가수분해하고, 효소 반응 후에는 잔사를 버리기 위해서 8 mesh 스크린을 이용하여 분리한다. 여과액을 농축기에 넣어 40 Brix까지 농축하고 95℃ 10분 가열하여 효소 반응을 정지시킨 후 다시 60 Brix까지 농축하고, 농축액을 일정량씩 넣어 진공 하에서 온도는 45-60℃, 진공도 720-740mmHg에서 약 5시간 건조한다.Put the raw, semi-dried mussel raw material in a predetermined amount of purified water, administer a commercial protease in the enzyme reactor, hydrolyze it, and then separate it using an 8 mesh screen to discard the residue after the enzyme reaction. The filtrate was put in a concentrator, concentrated to 40 Brix, heated at 95°C for 10 minutes to stop the enzymatic reaction, and then concentrated again to 60 Brix, and a certain amount of the concentrated solution was added at a temperature of 45-60°C and vacuum degree of 720-740mmHg under vacuum. Dry for 5 hours.

[실시예 2] 홍합 단백질을 이용한 저분자 펩타이드 제조공정[Example 2] Manufacturing process of low molecular weight peptide using mussel protein

자숙 홍합에 bromelain을 넣고 최적 조건 온도 53℃, pH 7.2, 효소의 농도 3%(홍합단백질에 대한 비율)에서 4시간 반응하였다. 반응 후 잔사 처리한 단백질 가수분해물의 농도는 12-15 Brix 였고, 30 Brix까지 농축한 다음 소금과 증량제를 넣고 계속해서 55 Brix 까지 농축을 진행하였다. 기본 배합표는 하기 [표 1]에 나타내었다.Bromelain was added to mature mussels and reacted for 4 hours at an optimum temperature of 53° C., pH 7.2, and an enzyme concentration of 3% (relative to mussel protein). After the reaction, the concentration of the protein hydrolyzate treated with the residue was 12-15 Brix, and after concentration to 30 Brix, salt and an extender were added, and the concentration was continued to 55 Brix. The basic formulation table is shown in [Table 1] below.

국내 생산되는 홍합은 평균 1 개당 30 g으로 보면 가식부의 비율은 50% 이다. 가식부의 중요 영양성분은 단백질 1.5 g, 탄수화물 0.6 g, 지질 0.2 g 으로 구성 되었다. 발명에서 사용한 자숙 홍합은 100 g 당 단백질 9.7 g, 탄수화물 4.0 g, 지질 1.2 g 수분은 82.80 g 이다. 자숙 홍합 자건품은 단백질 56.10 g 이지만 가공성이 낮고 비용이 높아 자숙 홍합으로 시제품을 생산하였다.In terms of mussels produced in Korea, on average, 30 g per piece, the proportion of edible parts is 50%. The important nutrients of the edible part consisted of 1.5 g of protein, 0.6 g of carbohydrate, and 0.2 g of lipid. The raw mussel used in the present invention contains 9.7 g of protein, 4.0 g of carbohydrate, 1.2 g of lipid, and 82.80 g of moisture per 100 g. The self-dried mussels are 56.10 g of protein, but a prototype was produced using the self-made mussels due to the low processability and high cost.

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실험예 1. 상업용 프로티아제에 의한 홍합 저분자 펩타이드 생산 수율Experimental Example 1. Yield of mussel small-molecular peptide production by commercial protease

상업용 프로티아제 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, protamex를 이용하여 홍합 슬러리에 함유되어 있는 단백질의 가수분해물(저분자 펩타이드) 생산 수율 결과는 도 1에 나타내었다. 단백질 가수분해 반응은 본 발명에서 제작한 효소 반응기(working volume; 800 ml)를 사용하였다. 가수분해 반응 조건들은 별다른 조건이 없으면 효소를 제공한 업체의 사용설명서(manual, 매뉴얼) 대로 수행하였다. 가수분해 수율은 사용한 효소의 종류에 따라 다르게 나타났다. 이러한 이유는 효소의 특성에 따라 가수분해를 하는 펩타이드 결합의 위치가 다르고 생산되는 펩타이드의 평균 분자량의 크기가 다르기 때문으로 생각된다. 사용한 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, protamex 들의 수율은 각각 평균 37.36, 67.87, 50.23, 32.27, 58.07, 54.23% 이었다. 가장 높은 수율은 bromelain에서 얻어 졌다. 반면에 가장 낮은 수율은 neutrase에서 나타났다.The production yield results of the protein hydrolyzate (low molecular weight peptide) contained in the mussel slurry using the commercial proteases alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, and protamex are shown in FIG. 1 . For the protein hydrolysis reaction, the enzyme reactor (working volume; 800 ml) prepared in the present invention was used. Hydrolysis reaction conditions were carried out according to the instructions (manual) of the company that provided the enzyme, unless otherwise specified. The hydrolysis yield was different depending on the type of enzyme used. This is thought to be because the position of the hydrolyzed peptide bond is different depending on the characteristics of the enzyme and the size of the average molecular weight of the produced peptide is different. The yields of the enzymes alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, and protamex used were 37.36, 67.87, 50.23, 32.27, 58.07 and 54.23%, respectively. The highest yield was obtained with bromelain. On the other hand, the lowest yield was found in neutrase.

실험예 2. 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 항산화 특성(시험관실험)Experimental Example 2. Antioxidant properties of mussel protein low molecular weight peptide (in vitro test)

홍합을 프로티아제 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, protamex를 이용하여 단백질 가수분해물을 제조하였다. 효소 반응 최적 조건들은 효소 공급회사에서 제공한 조건으로 수행하였다. 효소 반응 후에 원심분리를 이용하여 저분자 펩타이드의 반응하지 않은 부분과 반응생성물을 분리하였다. 반응 생성물들은 진공건조기에서 분말화 하였다. Protein hydrolysates were prepared from mussels using proteases alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, prozyme, and protamex. Optimal conditions for the enzyme reaction were performed under the conditions provided by the enzyme supplier. After the enzymatic reaction, the unreacted portion of the low molecular weight peptide and the reaction product were separated by centrifugation. The reaction products were pulverized in a vacuum dryer.

1. 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능1. 1.1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity

도 1은 서로 다른 프로티아제 및 가수분해 조건에서 생산된 저분자 펩타이드의 DPPH 항산화 능력 분석 결과를 보여준다. 홍합 가수분해물들의 DPPH 항산화 능력은 사용 효소의 종류에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 이유는 사용 효소들의 펩타이드 결합에 대한 작용 부위가 다르기 때문에 가수 분해물들의 펩타이드 종류가 다르기 때문인 것으로 사료된다. 가수 분해물들의 DPPH 항산화 능력은 약 평균 25.50에서 68.20% 이상 분포를 보여 주었는데 bromelain, flavourzyme, prozyme, 및 protamex의 소거능은 비슷하였지만 alcalase 및 neutrase에 의한 가수 분해물들은 비교적 낮았다. 연구 결과에 따르면 펩타이드들의 항산화 능력은 1) 구성아미노산 중에서 비극성 및 방향족 아미노산, 2) 분자량이 작을수록 항산화 능력이 높은 것으로 알려졌다. 이러한 연구 결과들은 사용 된 프로티아제 효소들에 따라 항산화능력이 서로 다른 이유를 설명할 수 있다.1 shows the results of analysis of DPPH antioxidant capacity of small molecule peptides produced under different proteases and hydrolysis conditions. The DPPH antioxidant capacity of hydrolysates of mussels was found to be affected by the type of enzyme used. This is thought to be because the peptide types of hydrolyzates are different because the enzymes used have different action sites for peptide bonds. The DPPH antioxidant capacity of hydrolysates was approximately 25.50 to 68.20% or more on average. The scavenging activity of bromelain, flavourzyme, prozyme, and protamex was similar, but hydrolysates by alcalase and neutrase were relatively low. According to the research results, it is known that the antioxidant capacity of peptides is higher as 1) non-polar and aromatic amino acids among the constituent amino acids, and 2) the molecular weight is small. These study results may explain the reason for the different antioxidant capacity depending on the protease enzymes used.

2. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능2. Superoxide radical scavenging ability

도 2는 서로 다른 프로티아제를 사용하여 생산된 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 superanion 소거 항산화 능력 분석 결과를 보여준다. 홍합 저분자 펩타이드의 superanion 소거 항산화 능력은 사용 효소의 종류에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 가수분해물들의 superanion 소거 항산화 능력은 약 16.73 에서 69.16 % 이상 분포를 보여 주었는데 DPPH 소거 항산화 능력과는 달리 alcalase 및 bromelain에서 높았고 나머지에서는 비슷한 분포를 보여주었다. 이러한 결과는 사용 효소들의 펩타이드 결합에 대한 작용 부위가 다르기 때문에 가수 분해물들의 펩타이드 종류가 다르기 때문인 것으로 사료된다. 또한 가수 분해물에 따라서 소거하는 라디칼의 종류가 다르기 때문인 것으로 사료된다.Figure 2 shows the results of analysis of superanion scavenging antioxidant capacity of mussel protein low molecular weight peptides produced using different proteases. It was found that the superanion scavenging antioxidant ability of mussel small-molecular peptides was affected by the type of enzyme used. The superanion-scavenging antioxidant capacity of hydrolysates was about 16.73 to 69.16% or more, and unlike the DPPH-scavenging antioxidant capacity, alcalase and bromelain showed a similar distribution. This result is thought to be due to the different peptide types of hydrolyzates because the enzymes used have different action sites for peptide bonds. Also, it is considered that the types of radicals to be removed are different depending on the hydrolyzate.

3. 하이드록시 라디칼 소거능3. Hydroxy radical scavenging ability

도 3은 서로 다른 프로티아제를 사용하여 생산된 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 하이드록시 라디칼 소거 항산화 능력 분석 결과의 차이점을 보여준다. 홍합 가수분해물들의 하이드록시 라디칼 소거 항산화 능력은 사용 효소의 종류에 따라 영향을 받는 것으로 나타났다. 가수 분해물들의 항산화 능력은 약 10.0에서 70.0% 이상 분포를 보여 주었는데 슈퍼옥사이드 라디칼 소거 항산화 능력과는 달리 alcalase에서 제일 낮았고 나머지 효소들에서는 약 40% 이상을 보여주어 DPPH 라디칼 소거능 경우와 비슷한 경향을 보여주었다. 이러한 결과는 사용 효소들의 펩타이드 결합에 대한 작용 부위가 다르기 때문에 가수 분해물들의 펩타이드 종류가 다르기 때문인 것으로 사료된다. 연구 결과에 따르면 펩타이드들의 항산화 능력 분자량이 작을수록 높은 것으로 알려졌다. 또한 다른 연구자들의 연구결과에 따르면 하이드록실 라디칼 제거력의 증가는 펩티드 크기에 따라 저하되었고, 이것은 낮은 분자량을 가진 펩티드가 더 높은 분자량을 가진 펩티드보다 강한 하이드록실 라디칼 제거제로서 더 효과가 좋다고 보고하였다. 이것은 가수 분해물 중에 하이드록실 라디칼 제거 펩타이드와 제거를 하지 않는 펩티드의 비례에 따라서 항산화력이 다르게 나타난다는 것과 일치한다. Figure 3 shows the difference in the results of analysis of the hydroxyl radical scavenging antioxidant capacity of mussel protein low molecular weight peptides produced using different proteases. The hydroxyl radical scavenging antioxidant ability of hydrolysates of mussels was found to be affected by the type of enzyme used. The antioxidant capacity of hydrolysates was distributed from about 10.0 to 70.0% or more. Unlike superoxide radical scavenging antioxidant capacity, alcalase had the lowest antioxidant capacity, and the remaining enzymes showed about 40% or more, showing a similar trend to that of DPPH radical scavenging activity. . This result is thought to be due to the different peptide types of hydrolyzates because the enzymes used have different action sites for peptide bonds. According to the research results, it is known that the smaller the molecular weight of the peptides, the higher the antioxidant capacity. Also, according to the research results of other researchers, the increase in the hydroxyl radical scavenging power decreased with the size of the peptide, and it was reported that a peptide with a low molecular weight is more effective as a strong hydroxyl radical scavenger than a peptide with a higher molecular weight. This is consistent with the fact that the antioxidant power is different depending on the proportion of the hydroxyl radical scavenging peptide and the non-removing peptide in the hydrolyzate.

4. 생산된 저분자 펩타이드의 항산화 저해농도4. Antioxidant inhibitory concentration of the produced low molecular weight peptide

홍합 단백질 가수분해물들은 사용된 효소의 종류에 따라서 DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 및 하이드록시 라디칼 소거능 능력이 다르게 나타났다. DPPH 소거능과 하이드록시 라디칼 소거능은 가수분해물에 대하여 능력은 다르지만 경향은 유사하였다. 이러한 이유들은 사용 효소마다 생산한 가수 분해물의 분자량의 차이와 펩타이드 종류의 차이에 원인이 있다고 볼 수 있다. 가수 분해물들의 항산화 저해 능력을 비교하기 위해서 각각 가수 분해물에 대하여 IC50 평가하였다. [표 2]에 나타낸 바와 같이, 전체적으로 보면 항산화 저해능은 사용한 효소 및 항산화 저해 대상에 따라 크게 차이가 있었다.The mussel protein hydrolysates showed different DPPH scavenging ability, superoxide radical scavenging ability, and hydroxy radical scavenging ability depending on the type of enzyme used. Although the DPPH scavenging ability and the hydroxy radical scavenging ability were different for the hydrolyzate, the trends were similar. These reasons can be attributed to the difference in molecular weight of the hydrolyzate produced for each enzyme used and the difference in the type of peptide. To compare the antioxidant inhibitory ability of hydrolysates, each hydrolyzate was evaluated for IC50. As shown in [Table 2], overall, the antioxidant inhibitory ability was significantly different depending on the enzyme used and the antioxidant inhibition target.

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Alcalase에 의하여 생산된 가수 분해물은 하이드록시 라디칼 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 및 DPPH 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여주었다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 1.2, 5.80, 12.40 및 44.7 mg/ml 이었다. bromelain에 의하여 생산된 가수 분해물은 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, DPPH 소거능 및 하이드록시 라디칼 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여 주었다. 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 3.08, 6.8, 16.32 및 6.10 mg/ml 이었다. Flavourzyme에 의하여 생산된 가수 분해물은 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, DPPH 소거능 및 하이드록시 라디칼 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여 주었다. 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 2.05, 8.20, 8.14 및 10.1 mg/ml 이었다. Neutrase에 의하여 생산된 가수 분해물은 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, DPPH 소거능 및 하이드록시 라디칼 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여주었다. 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 0.83, 7.20, 10.97 및 23.9 mg/ml 이었다. prozyme에 의하여 생산된 가수 분해물은 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, DPPH 소거능 및 하이드록시 라디칼 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여 주었다. 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 2.19, 11.2, 13.12 및 17.6 mg/ml 이었다. Protamex에 의하여 생산된 가수 분해물은 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, DPPH 소거능 및 하이드록시 라디칼 소거능 순서로 저해농도가 높음을 보여 주었다. 금속 킬레이션 능력, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 DPPH 소거능 저해농도는 각각 2.63, 11.2, 13.12 및 17.6 mg/ml 이었다.The hydrolyzate produced by Alcalase showed high inhibitory concentrations in the order of hydroxy radical scavenging ability, superoxide radical scavenging ability, and DPPH scavenging activity. Superoxide radical scavenging activity, hydroxy radical scavenging activity and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 1.2, 5.80, 12.40 and 44.7 mg/ml, respectively. The hydrolyzate produced by bromelain showed high inhibitory concentrations in the order of metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, DPPH scavenging ability and hydroxy radical scavenging ability. The metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, hydroxy radical scavenging ability and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 3.08, 6.8, 16.32 and 6.10 mg/ml, respectively. The hydrolyzate produced by Flavorzyme showed high inhibitory concentrations in the order of metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, DPPH scavenging ability and hydroxyl radical scavenging ability. The metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, hydroxy radical scavenging ability and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 2.05, 8.20, 8.14 and 10.1 mg/ml, respectively. The hydrolyzate produced by neutrase showed a high inhibitory concentration in the order of metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, DPPH scavenging ability and hydroxy radical scavenging ability. The metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, hydroxy radical scavenging ability and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 0.83, 7.20, 10.97 and 23.9 mg/ml, respectively. The hydrolyzate produced by the prozyme showed high inhibitory concentrations in the order of metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, DPPH scavenging ability and hydroxy radical scavenging ability. The metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, hydroxy radical scavenging ability and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 2.19, 11.2, 13.12 and 17.6 mg/ml, respectively. The hydrolyzate produced by Protamex showed high inhibitory concentration in the order of metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, DPPH scavenging ability and hydroxy radical scavenging ability. The metal chelation ability, superoxide radical scavenging ability, hydroxy radical scavenging ability and DPPH scavenging activity inhibitory concentrations were 2.63, 11.2, 13.12 and 17.6 mg/ml, respectively.

실험예 3. 홍합 단백질 저분자 펩타이드의 분자량 측정Experimental Example 3. Measurement of molecular weight of mussel protein low molecular weight peptide

1. MALDI-TOF 크로마토그램1. MALDI-TOF Chromatogram

Bromelamin, Flavourzyme, Protamex, Prozyme를 이용하여 가수분해 한 홍합 가수분해물의 분자량을 결정하기 위하여, MALDI-TOF-MS(Matrix Assisted Laser Desorption/ Ionization-Time Of Flight-Mass Spectrometry) 분석을 수행하였다.To determine the molecular weight of the hydrolyzed mussel hydrolyzate using Bromelamin, Flavorzyme, Protamex, and Prozyme, Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization-Time Of Flight-Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) analysis was performed.

홍합 가수분해물 샘플 2 μL을 광택 스틸 384 표적판에 붙였다. 10mg/mL of α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) in 0.1% TFA 와 ACN을 1:1 로 mix 한 solution을 혼합하고 건조시켰다. 각 샘플은 flex Control 3.0 질량분석기(Bruker Daltonics, 독일)의 MALDI TOF MS를 이용하여 분석하였다. 100∼4,000 m/z에서 양이온화 및 반사 모드에서 300 레이저 샷으로부터 데이터를 축적하여 획득하였다.2 μL of the mussel hydrolyzate sample was attached to a polished steel 384 target plate. 10mg/mL of α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid (CHCA) in 0.1% TFA and ACN 1:1 mixed solution was mixed and dried. Each sample was analyzed using MALDI TOF MS of a flex Control 3.0 mass spectrometer (Bruker Daltonics, Germany). Data were acquired by accumulating data from 300 laser shots in cationization and reflection modes at 100-4,000 m/z.

도 4에 도시한 바와 같이 홍합을 bromelamin 및 flavourzyme을 이용하여 가수분해한 가수분해물에 대한 분자량을 MALDI-TOF 질량 분석기을 이용하여 분석한 결과 같은 조건에서 bromelain 효소를 이용하여 가수분해한 경우 펩타이드의 분자량 범위는 약 500 ∼ 600 Da 범위이었다. 또한 flavourzyme을 이용하여 가수분해한 펩타이드의 분자량의 범위는 약 350 ∼ 730 Da 이었다. Protamex를 이용하여 가수분해한 경우 펩타이드의 분자량 범위는 약 490 ∼ 1,020 Da 이었고, 같은 조건에서 prozyme 효소를 이용하여 처리한 경우 펩타이드의 분자량 범위는 약 500 ∼ 730 Da 범위이었다.As shown in FIG. 4, the molecular weight of the hydrolyzate obtained by hydrolyzing mussels using bromelamin and flavorzyme was analyzed using a MALDI-TOF mass spectrometer. was in the range of about 500 to 600 Da. In addition, the molecular weight range of the peptide hydrolyzed using the flavourzyme was about 350 to 730 Da. When hydrolyzed using Protamex, the molecular weight range of the peptide was about 490 to 1,020 Da, and when treated with a prozyme enzyme under the same conditions, the molecular weight range of the peptide was about 500 to 730 Da.

이 결과로 볼 때 대부분 저분자 펩타이드들의 구성은 전체 평균 분자량이 128 Da 할때 펩타이드 결합의 수는 최소 bromelain 경우에는 4개 이하, flavourzyme 경우에는 펩타이드 결합의 수가 2-5 범위로 분포되었다. Protamex 는 500-1,000 범위로 4-7개의 범위, prozyme도 2-5 개 범위로 분포되었다.As a result, most of the low molecular weight peptides have a total average molecular weight of 128 Da. The minimum number of peptide bonds is 4 or less in the case of bromelain and 2-5 in the case of flavorzyme. Protamex was distributed in the range of 500-1,000, 4-7, and prozyme was also distributed in the range of 2-5.

생산된 저분자 펩타이드들의 평균 분자량에 대한 분포를 보면 bromelain 가수분해물은 펩타이드 2 종류, flavourzyme은 5 종류, protamex는 5 종류 및 prozyme 5 종류로 되어 있음을 보여준다.The distribution of the average molecular weight of the produced low molecular weight peptides shows that the hydrolyzate of bromelain consists of 2 peptides, 5 flavors, 5 types of protamex, and 5 types of prozymes.

2. Bromelain 과 flavourzyme 홍합 유래 펩타이드를 구성하는 아미노산2. Bromelain and flavourzyme Amino acids composing mussel-derived peptides

홍합 저분자 펩타이드를 bromelain 효소로 가수분해하였을 때의 구성아미노산의 분포를 도 5에 나타내었다. 구성아미노산 분포는 glutamic acid(6.08%), aspartic acid(10.07%), arginine(8.72%) 순으로 높은 함량으로 나타났고, 그 중에서 필수아미노산 (threonine, valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, histidine, lysine)의 함량이 40.55%으로 나타났다. 단백질 및 단백질 가수분해물의 아미노산 구성은 기능성에 크게 양향을 미치는 것으로 알려졌다[19]. 펩타이드 소수성의 특성은 세포막의 인지질 층의 통과하여 표적 지점에 도달하기 용이 하기 때문에 기능성이 높은 것으로 알려졌다. 홍합 단백질 가수분해물의 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하여 항산화 기능과 관계된 것으로 보인다. 항산화 기능을 나타내는 라이신과 타이로신은 전자를 제공하는 반면에 히스티딘은 이미다졸 구조로 강한 라디칼 소거능력을 지닌 것으로 발표되었다.Fig. 5 shows the distribution of constituent amino acids when the mussel small-molecular peptide was hydrolyzed with bromelain enzyme. The distribution of constituent amino acids showed the highest content in the order of glutamic acid (6.08%), aspartic acid (10.07%), and arginine (8.72%), among which essential amino acids (threonine, valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, histidine, lysine) was found to be 40.55%. It is known that the amino acid composition of proteins and protein hydrolysates greatly affects the functionality [19]. The hydrophobicity of the peptide is known to have high functionality because it is easy to reach the target point by passing through the phospholipid layer of the cell membrane. Hydrophobic amino acids in the mussel protein hydrolyzate accounted for 42.54% of the total, which seems to be related to the antioxidant function. Lysine and tyrosine, which exhibit antioxidant functions, donate electrons, whereas histidine has an imidazole structure and has been reported to have a strong radical scavenging ability.

홍합 단백질 가수분해물들은 사용된 효소의 종류에 따라 아미노산의 분포가 다르게 나타났다. Bromelamin, Flavourzyme, 효소로 가수분해된 아미노산의 분포는 도 5와 같다. A는 Bromelamin 효소를 이용하여 가수분해 된 아미노산의 분포, B는 Flavourzyme 효소를 이용하여 가수분해된 아미노산의 분포를 나타낸 것이다. C는 Protamex 효소를 이용하여 가수분해된 아미노산의 분포, D는 Prozyme 효소를 이용하여 가수분해된 아미노산 분포를 나타낸 것이다.The mussel protein hydrolyzate showed different amino acid distribution according to the type of enzyme used. The distribution of amino acids hydrolyzed by bromelamin, flavorzyme, and enzymes is shown in FIG. 5 . A shows the distribution of amino acids hydrolyzed using Bromelamin enzyme, and B shows the distribution of amino acids hydrolyzed using Flavorzyme enzyme. C shows the distribution of amino acids hydrolyzed using the Protamex enzyme, and D shows the distribution of amino acids hydrolyzed using the Prozyme enzyme.

도 5의 A는 Bromelamin 효소로 가수분해 하였을 때의 구성아미노산과 필수아미노산(valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine)의 분포를 나타내었다. 구성아미노산 분포 중에서 Glutamic acid이 12.679%로서 가장 높은 함량이 나타났고, 필수아미노산 분포 중에서는 leucine이 10.309%로서 가장 많은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났다.5A shows the distribution of constituent amino acids and essential amino acids (valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine) when hydrolyzed with Bromelamin enzyme. Among the distribution of constituent amino acids, glutamic acid showed the highest content at 12.679%, and among the distribution of essential amino acids, leucine was found to occupy the largest content at 10.309%.

도 5의 B는 Flavourzyme 효소로 가수분해 하였을 때의 구성아미노산과 필수아미노산(valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine)의 분포를 나타내었다. 구성아미노산 분포 중에서 Valine이 13.137%로서 가장 높은 함량이 나타났고, 필수아미노산 분포 중에서도 가장 많은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났다.FIG. 5B shows the distribution of constituent amino acids and essential amino acids (valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, and threonine) when hydrolyzed with a Flavorzyme enzyme. Among the distribution of constituent amino acids, valine had the highest content at 13.137%, and it was found that it occupies the highest content among the distribution of essential amino acids.

도 5의 C는 Protamex 효소로 가수분해 하였을 때의 구성아미노산과 필수아미노산(valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine)의 분포를 나타내었다. 구성아미노산 분포 중에서 Valine이 17.338%로서 가장 높은 함량이 나타났고, 필수아미노산 분포 중에서도 가장 많은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났다.5C shows the distribution of constituent amino acids and essential amino acids (valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine) when hydrolyzed with Protamex enzyme. Among the distribution of constituent amino acids, valine had the highest content at 17.338%, and it was found that it occupies the highest content among the distribution of essential amino acids.

도 5의 D는 Prozyme 효소로 가수분해 하였을 때의 구성아미노산과 필수아미노산(valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine)의 분포를 나타내었다. 구성아미노산 분포 중에서 Valine이 19.359%로서 가장 많은 함량을 차지하였고, 필수아미노산 분포 중에서도 가장 많은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났다.5D shows the distribution of constituent amino acids and essential amino acids (valine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, lysine, threonine) when hydrolyzed with a prozyme enzyme. Among the distribution of constituent amino acids, valine occupied the largest content at 19.359%, and it was found that it occupies the most content among the distribution of essential amino acids.

또한, Bromelamin, Flavourzyme, Protamex, Prozyme 효소의 아미노산 분포에서는 cystine, tyrosine, arginine은 거의 발견되지 않았으며, 특히 Prozyme 효소에서는 Phenylalanine이 거의 발견되지 않아 가장 적은 종류의 아미노산 조성을 보여 주었다. 총 아미노산 함량이 가장 높게 나타난 것은 flavourzyme 효소이며 이 효소 중에서 필수아미노산의 함량이 52.355%인 것으로 나타났다.In addition, cystine, tyrosine, and arginine were hardly found in the amino acid distribution of Bromelamin, Flavorzyme, Protamex, and Prozyme enzymes. The highest total amino acid content was the flavourzyme enzyme, and the essential amino acid content was found to be 52.355% among these enzymes.

Bromelamin, flavourzyme, protamex, prozyme 효소로 가수분해 시킨 홍합 가수분해물의 구성 아미노산을 비극성 아미노산, 극성 아미노산, 양이온 아미노산, 음이온 아미노산으로 분류하여 [표 3] 에 나타내었다. 비극성 아미노산의 함량은 prozyme 효소로 가수분해 시켰을 때 valine이 가장 높은 함량을 보여주고, bromelamin 효소로 가수분해 시켰을 때에는 leucine이 가장 높은 함량을 보여주며, flavourzyme, protamex 효소로 가수분해 시켰을 때에는 valine이 가장 높은 함량을 보여주었다. 극성 아미노산의 함량은 flavourzyme 효소에서 가수분해 시켰을 때 glycine이 가장 높은 함량을 보여주고, bromelamin 효소로 가수분해 시켰을 때에는 glycine이 가장 높은 함량을 보여주며 protamex, prozyme 효소로 가수분해 시켰을 때에는 threonine이 가장 높은 함량을 보여주었다. 양이온 아미노산의 함량은 flavourzyme, bromelamin 효소로 가수분해 시켰을 때 lysine이 가장 높은 함량으로 보여지고, protamex, prozyme 효소로 가수분해 시켰을 때는 histidine이 가장 높은 함량으로 보여졌으며, 음이온 아미노산의 함량은 flavourzyme, protamex, prozyme 효소로 가수분해 시켰을 때에는 aspartic acid가 가장 높은 함량으로 보여 졌으며 bromelamin 효소로 가수분해 시켰을 때에는 glutamic acid가 가장 높은 함량을 보여주었다.The amino acids constituting the hydrolyzate of mussels hydrolyzed with bromelamin, flavourzyme, protamex, and prozyme enzymes were classified into non-polar amino acids, polar amino acids, cationic amino acids, and anionic amino acids and shown in [Table 3]. As for the content of non-polar amino acids, valine showed the highest content when hydrolyzed with prozyme enzyme, leucine showed the highest content when hydrolyzed with bromelamin enzyme, and valine showed the highest content when hydrolyzed with flavorzyme and protamex enzymes content was shown. The content of polar amino acids showed the highest glycine content when hydrolyzed by the flavourzyme enzyme, the highest glycine content when hydrolyzed by the bromelamin enzyme, and the highest in threonine when hydrolyzed by the protamex and prozyme enzymes. showed As for the content of cationic amino acids, lysine showed the highest content when hydrolyzed with flavorzyme and bromelamin enzymes, and histidine showed the highest content when hydrolyzed with protamex and prozyme enzymes. When hydrolyzed with prozyme enzyme, aspartic acid showed the highest content, and when hydrolyzed with bromelamin enzyme, glutamic acid showed the highest content.

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실험예 4. 표면 반응분석(RSM)에 의한 효소에 의한 홍합 저분자 펩타이드의 생산 최적화Experimental Example 4. Optimization of production of mussel small-molecular peptides by enzymes by surface reaction analysis (RSM)

홍합 단백질 효소가수분해 공정조건요인들인 온도, pH, 효소양의 3개의 실험변수에 대하여 Box-Behnken 디자인으로 실험을 설계하여 가수분해도를 측정하였다. 홍합 단백질의 가수분해 실험 결과 반응온도 40-60 ℃, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 1-3%의 조건 범위에서 가수분해 수율은 최소 21.2 - 최대 72.5% 범위에서 측정값이 얻어졌다. 효소반응조건에서 반응의 중심점에서의 수율은 51.2 - 61.2% 범위로서 평균 55.16% 이었다. 최고의 수율은 반응온도 60℃, pH 7, 효소의 농도 3%에서 72.5% 이었다.The degree of hydrolysis was measured by designing an experiment using the Box-Behnken design for the three experimental variables of temperature, pH, and amount of enzyme, which are the process condition factors for enzymatic hydrolysis of mussel protein. As a result of the hydrolysis test of mussel protein, measured values were obtained in the range of minimum 21.2 - maximum 72.5% of the hydrolysis yield under the conditions of a reaction temperature of 40-60 ° C, a reaction pH of 6-8, and an enzyme concentration of 1-3%. In the enzymatic reaction conditions, the yield at the center of the reaction ranged from 51.2 to 61.2%, with an average of 55.16%. The highest yield was 72.5% at a reaction temperature of 60°C, pH 7, and an enzyme concentration of 3%.

1. 온도와 pH에 따른 최적 생산조건1. Optimal production conditions according to temperature and pH

도 6에 도시한 바와 같이, 투입한 효소 농도를 2% 로 고정하고 반응 온도 범위인 40-60℃와 반응 pH 범위인 6-8 에서 표면 반응의 분석결과 반응 온도와 pH는 단백질 가수분해에 영향을 주는 것으로 나타났다. 반응 온도에 따른 가수분해는 40℃에서 50℃까지 점차 증가하다가 약 53.5℃부근에서 정상점을 지나 점차 감소하였고, pH에 따른 가수분해는 pH 6에서 서서히 증가하다가 약 pH 7.2 일 때 정상점을 지나 서서히 감소하였다. 따라서 투입한 효소 농도를 2%로 하였을 때 가수분해도의 최대값은 정상점(stationary point)으로 반응온도 약 53.5℃와 반응 pH 약 7.2에서 결정되었으며, 이때의 가수분해도는 약 55.9% 이었다.As shown in Figure 6, the concentration of the input enzyme was fixed at 2%, and as a result of the analysis of the surface reaction at the reaction temperature range of 40-60 °C and the reaction pH range of 6-8, the reaction temperature and pH affect protein hydrolysis. has been shown to give The hydrolysis according to the reaction temperature gradually increased from 40°C to 50°C and then gradually decreased after passing the normal point around 53.5°C. decreased gradually. Therefore, when the concentration of the input enzyme was 2%, the maximum value of the hydrolysis degree was determined as a stationary point at a reaction temperature of about 53.5° C. and a reaction pH of about 7.2, and the degree of hydrolysis at this time was about 55.9%.

2. 온도와 효소 양에 따른 최적 생산조건2. Optimal production conditions according to temperature and amount of enzyme

도 6에 도시한 바와 같이, 효소 반응 pH를 7.0 로 고정하고 반응 온도 범위인 40-60℃와 효소 농도 범위인 1-3% 에서 표면 반응의 분석결과 반응 온도와 효소 농도는 단백질 가수분해에 영향을 주는 것으로 나타났다. 반응 온도에 따른 가수분해는 40℃에서 50℃까지 점차 증가하다가 약 51℃ 부근을 지나서부터 점차 감소하는 경향을 보여주었고, 효소 농도에 따른 가수분해는 효소 1%에서 부터 서서히 증가하다가 효소 3%까지도 꾸준히 증가하는 경향을 보여주었다. 따라서 반응 pH를 7로 고정하였을 때 가수분해도의 최대값은 실험 범위에 나타나지 않았지만 능선 분석 결과 반응온도 약 51℃와 효소 농도 3%에서 결정되었으며, 이때의 가수 분해도는 약 68.2% 이었다. As shown in FIG. 6 , the reaction temperature and enzyme concentration affect protein hydrolysis as a result of analysis of the surface reaction at the reaction temperature range of 40-60° C. and the enzyme concentration range of 1-3% with the enzyme reaction pH fixed at 7.0. has been shown to give Hydrolysis according to the reaction temperature gradually increased from 40°C to 50°C, and showed a tendency to gradually decrease after passing around 51°C. showed a steadily increasing trend. Therefore, when the reaction pH was fixed at 7, the maximum value of the degree of hydrolysis did not appear in the experimental range, but as a result of ridge analysis, it was determined at a reaction temperature of about 51° C. and an enzyme concentration of 3%, and the degree of hydrolysis at this time was about 68.2%.

3. pH 와 효소 양에 따른 최적 생산조 3. Optimal production conditions according to pH and enzyme amount

도 6에 도시한 바와 같이, 효소 반응 온도를 50℃로 고정하고 반응 pH 범위인 6-8 와 효소 농도 범위인 1-3% 에서 표면 반응의 분석결과 반응 pH와 효소 농도는 단백질 가수분해에 영향을 주는 것으로 나타났다. 반응 pH에 따른 가수분해는 pH 6 에서 서서히 증가하다가 약 pH 7.3 부근을 지나서부터 점차 감소하는 경향을 보여주었고, 효소 농도에 따른 가수분해는 효소 1%에서 부터 서서히 증가하다가 효소 3%까지도 꾸준히 증가하는 경향을 보여주었다. 따라서 온도를 50℃로 고정하였을 때 가수분해도의 최대값은 실험 범위에 나타나지 않았지만 능선 분석 결과 반응온도 약 pH 7.3 와 효소 농도 3%에서 결정되었으며, 이때의 가수분해도는 약 71.60% 이었다. 이러한 결과들로부터 표면 반응 분석에서 얻어진 최적 공정은 효소 반응온도 55℃, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 67.5%에 도달하였다.As shown in FIG. 6 , the reaction pH and enzyme concentration affect protein hydrolysis as a result of analysis of the surface reaction at the reaction pH range of 6-8 and the enzyme concentration range of 1-3% with the enzyme reaction temperature fixed at 50° C. has been shown to give The hydrolysis according to the reaction pH showed a tendency to gradually increase at pH 6 and then gradually decrease after passing around pH 7.3. showed a trend. Therefore, when the temperature was fixed at 50°C, the maximum value of the degree of hydrolysis did not appear in the experimental range, but as a result of ridge analysis, it was determined at a reaction temperature of about pH 7.3 and an enzyme concentration of 3%, and the degree of hydrolysis at this time was about 71.60%. From these results, the optimal process obtained in the surface reaction analysis was determined at an enzyme reaction temperature of 55° C., a reaction pH of 6.5, and the amount of enzyme 3% (w/v). Under optimal conditions, the degree of protein hydrolysis reached 67.5%.

4. 온도, pH, 효소양에 따른 최적조건4. Optimal conditions according to temperature, pH and amount of enzyme

상기 분석 결과를 종합해 보면 표면 반응의 분석결과 실험 구간내에서 최대값은 나타나지 않았지만 능선 분석 결과 홍합 단백질 가수분해에 미치는 가장 영향을 미치는 것은 온도이다. 온도는 올라갈수록 급격하게 가수분해도가 증가하였다가 또한 급격하게 감소하는 것을 볼 수 있다. 반면에 반응 pH 및 온도에 상관없이 효소의 농도가 증가함에 따라서 가수분해도는 꾸준히 증가하는 경향을 보여주었다. 따라서 가수분해에 미치는 영향이 효소의 농도, 반응온도, 반응 pH 순으로 크다고 볼 수 있다.In summary, as a result of the analysis of the surface reaction, the maximum value was not found within the experimental section, but as a result of the analysis of the ridgeline, temperature has the most influence on the hydrolysis of mussel protein. As the temperature increases, it can be seen that the degree of hydrolysis increases rapidly and then decreases rapidly. On the other hand, the degree of hydrolysis showed a tendency to steadily increase as the concentration of the enzyme increased regardless of the reaction pH and temperature. Therefore, it can be seen that the effect on hydrolysis is large in the order of the concentration of the enzyme, the reaction temperature, and the reaction pH.

최적 반응 조건에서 홍합 단백질의 가수분해 반응 조건은 가수분해 수율, 효소 사용의 적절성(비용), 공정의 수월성을 바탕으로 온도 53℃, 반응 pH 7.2, 효소의 농도 3%로 정하고 예측 수율은 70-73% 이었다.Under the optimal reaction conditions, the hydrolysis reaction conditions for mussel protein are determined as a temperature of 53°C, a reaction pH of 7.2, and an enzyme concentration of 3% based on the hydrolysis yield, the appropriateness (cost) of the use of the enzyme, and the efficiency of the process, and the predicted yield is 70- 73%.

실험예 5. 홍합 저분자 펩타이드 효능실험Experimental Example 5. Mussel Small Molecular Peptide Efficacy Experiment

홍합 단백질 가수분해물의 생산 수율, 최적생산 공정 확립 및 가공특성, 항산화 DPPH등을 평가한 결과 bromelain 과 flavourzyme 효소 가수분해물에 대한 in vivo 및 in vivo 효능 실험을 효능 전문분석실을 운영하고 있는 대전대학교 한의과 대학을 위탁기관으로 선정하여 수행하였다.As a result of evaluating the production yield of mussel protein hydrolyzate, establishment of an optimal production process and processing characteristics, and antioxidant DPPH, in vivo and in vivo efficacy experiments on bromelain and flavourzyme enzyme hydrolysates were conducted at Daejeon University College of Oriental Medicine, which operates an efficacy analysis laboratory. was selected as a consignment institution.

1. 홍합 단백질 가수분해물의 항산화 특성(in vitro, 세포수준 실험)1. Antioxidant properties of mussel protein hydrolyzate (in vitro, cellular level test)

(1) 세포생존율(1) Cell viability

[표 4]에 나타낸 바와 같이, 세포생존율을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 5% 이하의 농도에서 세포에 대한 독성이 나타나지 않았다As shown in [Table 4], as a result of measuring the cell viability, Bromelain and Flavorzyme did not show toxicity to cells at a concentration of 5% or less.

Figure pat00004
Figure pat00004

(2) 세포 내 superoxide dismutase (SOD) 활성(2) Intracellular superoxide dismutase (SOD) activity

[표 5]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 SOD 활성을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 5% 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (** : p<0.01, *** : p<0.001) 증가가 나타났다As shown in [Table 5], as a result of measuring the intracellular SOD activity, Bromelain and Flavorzyme showed a significant (**: p<0.01, ***: p<0.001) increase compared to the control at 5% concentration.

Figure pat00005
Figure pat00005

(3) 세포 내 catalase 활성(3) intracellular catalase activity

[표 6]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 catalase 활성을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 모든 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 6], as a result of measuring intracellular catalase activity, Bromelain and Flavorzyme were significantly more significant than the control group at all concentrations (*: p<0.05, **: p<0.01, ***: p< 0.001) increased.

Figure pat00006
Figure pat00006

(4) 세포 내 GSH peroxidase (GPx) 활성(4) Intracellular GSH peroxidase (GPx) activity

[표 7]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 Gpx 활성을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 1% 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 7], as a result of measuring intracellular Gpx activity, Bromelain and Flavorzyme were significantly more significant than the control group at a concentration of 1% or more (*: p <0.05, **: p <0.01, ***: p<0.001) increased.

Figure pat00007
Figure pat00007

(5) 세포 내 GSH reductase (GR) 활성(5) Intracellular GSH reductase (GR) activity

[표 8]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 GR 활성을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 모든 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 8], as a result of measuring intracellular GR activity, Bromelain and Flavorzyme were significantly higher than the control group at all concentrations (* : p <0.05, ** : p < 0.01, *** : p < 0.001) increased.

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Figure pat00008

(6) 세포 내 glutathione (GSH) 함량(6) Intracellular glutathione (GSH) content

[표 9]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 GSH 함량을 측정한 결과, Bromelain과 Flavourzyme는 1% 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (** : p<0.01, *** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 9], as a result of measuring the intracellular GSH content, Bromelain and Flavorzyme showed a significant (**: p<0.01, ***: p<0.001) increase compared to the control at a concentration of 1% or more. appear.

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Figure pat00009

(7) 세포 내 free fatty acid 함량(7) Free fatty acid content in cells

[표 10]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 Free fatty acid 함량을 측정한 결과, Bromelain는 2% 이상의 농도, Flavourzyme는 모든 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001 ) 감소가 나타났다.As shown in [Table 10], as a result of measuring the intracellular free fatty acid content, Bromelain was significantly more than 2% concentration and Flavourzyme compared to the control group at all concentrations (*: p <0.05, **: p < 0.01 , *** : p<0.001 ) decreased.

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Figure pat00010

(8) 세포 내 lipid peroxidation (MDA) 함량(8) Intracellular lipid peroxidation (MDA) content

[표 11]에 나타낸 바와 같이, 세포 내 MDA 함량을 측정한 결과, Bromelain는 2% 이상의 농도, Flavourzyme는 1% 이상의 농도에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001 ) 감소가 나타났다.As shown in [Table 11], as a result of measuring the intracellular MDA content, Bromelain was significantly higher than the control at a concentration of 2% or more and Flavorzyme at a concentration of 1% or more (*: p<0.05, **: p<0.01) , *** : p<0.001 ) decreased.

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항산화 활성 시험 결과, 홍합발효물(FTP)이 HepG2 세포 내 Superoxide dismutase (SOD), catalase, GSH peroxidase (GPx), GSH reductase (GR), Glutathione (GSH) 수치를 농도 의존적 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001)으로 증가시켰다.As a result of the antioxidant activity test, fermented mussels (FTP) showed a concentration-dependent effect (*: p<0.05, **: p<0.01, ***: p<0.001).

실험예 6. 홍합 단백질 가수분해물의 항산화 특성(in vitro, 동물실험)Experimental Example 6. Antioxidant properties of mussel protein hydrolyzate (in vitro, animal test)

1. 유전자 발현량1. Gene expression level

(1) iNOS(1) iNOS

[표 12]에 나타낸 바와 같이, 비장조직 내 iNOS 유전자 발현량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 12], as a result of measuring the iNOS gene expression level in the spleen tissue, a significant (***: p<0.001) decrease was observed in all groups administered with FTP compared to the control group.

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Figure pat00012

(2) IL-6(2) IL-6

[표 13]에 나타낸 바와 같이, 비장조직 내 IL-6 유전자 발현량을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (** : p<0.01) 감소가 나타났다.As shown in [Table 13], as a result of measuring the IL-6 gene expression level in the spleen tissue, a significant (**: p<0.01) decrease was observed in all administration groups of 400 mg/kg FTP compared to the control group.

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Figure pat00013

(3) IL-1β(3) IL-1β

[표 14]에 나타낸 바와 같이, 비장조직 내 IL-1β 유전자 발현량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, *** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 14], as a result of measuring the IL-1β gene expression level in the spleen tissue, there was a significant (*: p<0.05, ***: p<0.001) decrease in all administration groups of FTP compared to the control group. appear.

Figure pat00014
Figure pat00014

(4) TNF-α(4) TNF-α

[표 15]에 나타낸 바와 같이, 비장조직 내 TNF-α 유전자 발현량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (** : p<0.01, *** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 15], as a result of measuring the TNF-α gene expression level in the spleen tissue, a significant (**: p<0.01, ***: p<0.001) decrease in all administration groups of FTP compared to the control group has appeared

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Figure pat00015

(5) COX-2(5) COX-2

[표 16]에 나타낸 바와 같이, 비장조직 내 COX-2 유전자 발현량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (* : p<0.05, *** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 16], as a result of measuring the expression level of the COX-2 gene in the spleen tissue, there was a significant (*: p<0.05, ***: p<0.001) decrease in all administration groups of FTP compared to the control group. appear.

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2. 바이오마커 생성량2. Biomarker production amount

(1) IL-6(1) IL-6

[표 17]에 나타낸 바와 같이, 혈청 내 IL-6 생성량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 감소하였지만 유의성은 나타나지 않았다.As shown in [Table 17], as a result of measuring the amount of IL-6 production in the serum, all of the FTP administration groups decreased compared to the control group, but no significance was observed.

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(2) IL-1β(2) IL-1β

[표 18]에 나타낸 바와 같이, 혈청 내 IL-1β 생성량을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 18], as a result of measuring the amount of IL-1β production in serum, a significant (***: p<0.001) decrease was observed in the FTP 400 mg/kg administration group compared to the control group.

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Figure pat00018

(3) TNF-α(3) TNF-α

[표 19]에 나타낸 바와 같이, 혈청 내 TNF-α 생성량을 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 19], as a result of measuring the amount of TNF-α production in the serum, a significant (***: p<0.001) decrease was observed in all administration groups of FTP compared to the control group.

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항염증 활성 시험 결과, 홍합발효물(FTP)이 비장 조직 내 iNOS, IL-6, IL-1β, COX-2, TNF-α 유전자 발현량이 농도 의존적 (* : p<0.05, ** : p<0.01, *** : p<0.001) 으로 감소시켰다.As a result of the anti-inflammatory activity test, the expression levels of iNOS, IL-6, IL-1β, COX-2, and TNF-α genes in the spleen of fermented mussel (FTP) were concentration-dependent (* : p <0.05, ** : p < 0.01, ***: p<0.001).

3. 항산화 효소 활성3. Antioxidant Enzyme Activity

(1) SOD(1) SOD

[표 20]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 SOD 활성을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in Table 20, as a result of measuring the SOD activity in the liver tissue, a significant (***: p<0.001) increase was observed in the 400 mg/kg administration group of FTP compared to the control group.

Figure pat00020
Figure pat00020

(2) Catalase(2) Catalase

[표 21]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 catalase 활성을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 21], as a result of measuring catalase activity in liver tissue, a significant (***: p<0.001) increase was observed in the 400 mg/kg administration group of FTP compared to the control group.

Figure pat00021
Figure pat00021

(3) GPx(3) GPx

[표 22]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 GPx 활성을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (** : p<0.01) 증가가 나타났다.As shown in [Table 22], as a result of measuring GPx activity in liver tissue, a significant (**: p<0.01) increase was observed in the 400 mg/kg administration group of FTP compared to the control group.

Figure pat00022
Figure pat00022

(4) GR(4) GR

[표 23]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 GR 활성을 측정한 결과, FTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 23], as a result of measuring GR activity in the liver tissue, a significant (***: p<0.001) increase was observed in the 400 mg/kg administration group of FTP compared to the control group.

Figure pat00023
Figure pat00023

(5) GSH(5) GSH

[표 24]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 GSH 수치를 측정한 결과, FFTP의 400 ㎎/㎏ 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 증가가 나타났다.As shown in [Table 24], as a result of measuring the GSH level in the liver tissue, a significant (***: p<0.001) increase was observed in the 400 mg/kg administration group of FFTP compared to the control group.

Figure pat00024
Figure pat00024

(6) Free fatty acid(6) Free fatty acid

[표 25]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 free fatty acid 수치를 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 25], as a result of measuring the level of free fatty acid in the liver tissue, a significant (***: p <0.001) decrease was observed in all administration groups of FTP compared to the control group.

Figure pat00025
Figure pat00025

(7) MDA(7) MDA

[표 26]에 나타낸 바와 같이, 간 조직 내 MDA 수치를 측정한 결과, FTP의 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의성 있는 (*** : p<0.001) 감소가 나타났다.As shown in [Table 26], as a result of measuring the MDA level in the liver tissue, a significant (***: p <0.001) decrease was observed in all administration groups of FTP compared to the control group.

Figure pat00026
Figure pat00026

항산화 활성 시험 결과, 홍합발효물(FTP)이 Superoxide dismutase (SOD), catalase, GSH peroxidase (GPx), GSH reductase (GR), Glutathione (GSH) 수치를 농도 의존적 (** : p<0.01, *** : p<0.001)으로 증가시켰다.As a result of the antioxidant activity test, fermented mussels (FTP) showed a concentration-dependent (**: p<0.01, ** *: p<0.001) was increased.

Claims (4)

홍합 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
A food composition comprising a mussel-derived low molecular weight peptide as an active ingredient.
제 1 항에 있어서,
상기 저분자 펩타이드는 홍합 단백질을 프로테아제 효소로 가수분해하여 제조하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
The method of claim 1,
The low molecular weight peptide is a food composition, characterized in that it is prepared by hydrolyzing the mussel protein with a protease enzyme.
제 1 항에 있어서,
상기 홍합 유래 저분자 펩타이드는 항산화 효과를 나타내는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
The method of claim 1,
The mussel-derived low molecular weight peptide is a food composition, characterized in that it exhibits an antioxidant effect.
다음의 단계를 포함하는 홍합 유래 저분자 펩타이드를 유효성분으로 포함하는 조성물의 제조방법:
(a) 홍합을 분쇄하여 슬러리 형태로 제조하는 단계; 및
(b) 상기 홍합 슬러리에 단백질 가수분해 효소를 첨가하여 반응시키는 단계
A method for preparing a composition comprising a mussel-derived low molecular weight peptide as an active ingredient, comprising the steps of:
(a) grinding the mussels to prepare a slurry; and
(b) reacting by adding a proteolytic enzyme to the mussel slurry
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