DOI QR코드

DOI QR Code

쇠고기 부산물로부터 혈압 상승 억제 펩타이드 분리 및 정제

Purification and Isolation for Antihypertensive Peptides from Beef Heart and Spleen

  • 장성현 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 장애라 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 김기진 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 천용헌 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 민중석 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 이상옥 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실) ;
  • 이무하 (서울대학교 대학원 농생명공학부 근육식품학실)
  • Jang, S. H. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Jang, A. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Kim, K. J. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Cheon, Y. H. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Min, J. S. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Lee, S. O. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University) ;
  • Lee, M. (Laboratory of Muscle Food Science and Technology, School of Agricultural Biotechnology, Seoul National University)
  • 발행 : 2003.04.30

초록

본 실험은 쇠고기의 비 선호부위를 고도로 이용하기 위한 연구의 일환으로 쇠고기의 염통과 지라를 각종효소로 가수분해하여 얻은 분획물을 한외여과와 gel-filtration, 그리고 HPLC를 이용하여 분리 및 정제하여 얻은 펩타이드의 ACE 저해 활성을 검토한 실험이다. 쇠고기 염통과 지라에서 수용성 단백질을 추출한 다음 효소 처리하여 4, 8, 12, 24시간 동안 37$^{\circ}C$에서 배양하였다. 염통과 지라단백질의 가수분해물의 ACE 저해 활성을 측정한 결과 염통에서는 Thermolysin과 Proteinase A 효소를 12시간 혼합처리한 가수분해물에서 가장 좋은 ACE 저해 효과를 보여주었고 지라에서는 Thermolysin과 Protease 효소를 24시간 혼합처리한 가수분해물에서 ACE 저해 효과가 가장좋았다. ACE 저해효소가 가장 좋은 가수분해물을 Ultrafiltration 통해 분리하였으며, 분리 정제된 가수분해물을 Gel-filtration을 통해서 분획 하였다. 이때 염통에서는 F11, F36, F51, F63, F72의 큰 분획물을 얻었고 지라에서는 F30, F55, F71, F91에서 큰 분획물을 얻었다. 이 분획물들의 ACE 저해 활성을 측정한 결과 염통에서는 F72에서 $IC_{50}$값 0.37mg/ml로 ACE 저해 활성이 가장 좋았다. 지라에서는 F30에서 $IC_{50}$값 1.840 mg/ml로 ACE 저해 활성이 가장 좋았다. 그리고 여기서 활성이 좋은 염통을 가지고 Reversed- Phase HPLC를 이용하여 분리 한 결과 4개의 큰 피크들을 얻을 수 있었다. 그 결과 peak 1, peak 2, peak 3, peak 4의 IC50값은 각각 0.28mg/ml, 0.26mg/ml, 0.25mg/ml, 0.35mg/ml이었다. 이 peak들의 아미노산을 분석한 결과, peak 1에서는 glycine과 methionine, peak 2는 proline, cystine, methionine, peak 3는 proline, peak 4는 alanine, methionine, leucine 이 주요 구성 성분 아미노산이었다. 위 실험 결과로서, 염통과 지라에서의 ACE저해 활성은 염통이 지라보다 좋았고, 특히 Thermolysin과 Proteinase A 효소를 12시간 배양한 염통단백질 가수분해물에서 가장 좋은 ACE 저해 활성 peptide을 얻을 수 있었다.

Angiotensin-I converting enzyme(ACE)inhibitor was isolated from beef by-products. The beef by- product hydrolysates prepared with various proteases were tested for the inhibitory effects against ACE. The proteases used were proteinase A from bakers yeast, protease type ⅩIII fungal and thermolysin. The maximum inhibitory effect was observed after hydrolysis for 12hrs(beef heart) and 24hrs(beef spleen), respectively. After gel filtration, IC50 value was 0.37mg/ml in beef heart and 1.84mg/ml in beef spleen. After RP-HPLC, the IC50 value of peak 1, peak 2, peak 3 and peak-4 were 0.28mg/ml, 0.26mg/ml, 0.25mg/ml and 0.35mg/ml, respectively. In the results of amino acid composition of peak 1, peak 2, peak 3 and peak 4, it was observed that peak 1 was consisted mainly of glycine and methionine, peak 2 was proline, cystine and methionine, peak 3 was proline and peak 4 was alanine, methionine and leucine. In conclusion, beef heart hydrolysate treated with thermolysin+ proteinase A was shown to have the highest inhibitory effect for 12hrs incubation at 37$^{\circ}C$.

키워드

참고문헌

  1. Ariyoshi, Y. 1993. Angiotensin converting enzyme inhibitors derived from food proteins. Trend in Food Science & Technol., May, 139.
  2. Casteels, P., Ampe, C., Jacobs, F., Vaeck, M. and Tempst, P. 1989. Apidaecins: Antibacterial pep- tides from honeybees. EMBOJ 8, 2387-2391.
  3. Cushman, D. W. and Cheung, H. S. 1971. Spectrophotometric assay and properties of the angiotensin-converting enzyme of rabbit lung. Biochemical pharmacology, vol. 20. 1637-1638.
  4. Jover, B. and Mimran, A. 1994. Angiotensin II .receptor antaginists versus angiotensin converting enzyme inhibitors: effect on renal function. J. Hyper- tension, 12. S3.
  5. Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L. and Randall, R. J. 1951. Prtoein measurement with the Folin phenol reagent. J. Biol.Chem., 193, 265.
  6. Maruyama, S., Nakagomi, K., Tomizuka, N. and Suzuki, H. 1985. Angiotensin-Ⅰ converting enzyme inhibitor derived from an enzymatic hydrolyzate of casein Ⅱ. Isolation and bradykinin potentiating activity on the uterus and the ileum of rats. Agric. Biol. Chem., 49(5), 1405.
  7. Nakazato, M., Asai, J., Miyazato, M., Matsukura, S., Kangawa, K. and Matsuo, H. 1990. Isolation and identification of isletamyloid polypeptide in normal human pancreas. Regul. Peptides 31, 179-186.
  8. Nakazato, M., Asai, J., Miyazato, M., Matsukura, S., Kangawa, K. and Matsuo, H. 1990. Isolation and identification of isletamyloid polypeptide in normal human pancreas. Regul. Peptides 31, 179-186.
  9. Oshima, G., Shimabukuro, H. and Nagasawa, K. 1979. Peptideinhibitors of angiotensin-Ⅰ con- verting enzyme in digests of gelatin by bacterial collagenase. Biochem. Biophys. Acta., 556, 128.
  10. Parker, F., Migliore-Samour, D., Flo’h, F., Zerial, A., Warner, G. H., Jolles, J., Casaretto, M., Zahn, H. and Jolles, P. Eur. 1984. J. Biochem., 176,677.
  11. Prarson, A. M. and Dutson, T. R. 1988. Edible meat by-products. Advances in meat research Volume 5, Elsevier Applied Science. p.16.
  12. Saito, Y., Nakamura, K., Kawato, A. and Imayasu, S. 1992. Angiotensin- I convertingenzyme inhibitor in sake and itsby-product. Nippon Nogeigaku Kaishi, 66(7), 1081.
  13. Song, J. Y., Ahn, C. W. and Kim, J. K. 1984. Flavor components produced by microorganism during fermentation of korean oridinary soybean paste. Kor. J. Appl. Microbiol. Biotechnol. 12:147-152.
  14. Yoshihra, M., Hiddeo, M. and Katsumi, Y. 1985. Structure and hypotensive effect of flavonoid glycosides in Citrus unshiu peelings. Agric. BioI. Chem. 49:909-914.
  15. Yoshikawa, M., Yoshimura, T. and Chiba, H. 1984. Agric. Biol. Chem, 48, 3185.
  16. 김세권, 최영일, 박표참, 최정호, 문성훈. 2000. 대구가공 부산물로부터 생리기능성 펩타이드의 스크리닝. J. Korean Sci. Agric. Chem. Biotechnol. Vol. 43, No.3, pp.225-227.
  17. 김용석, 이창호, 박회동. 2001. 된장으로부터 Angiotensin 전환효소 저해제 생산 세균의 분리 및 특생 Korean J. Food Sci. Technol. Vol. 33, No. 1, pp. 84-88.
  18. 도정룡, 김선봉, 박영호, 김동수. 1993. 기호음료성분의 Angiotensin-전환효소 저해 작용. Korean J. Food Sci. Technol 25(5):456.
  19. 신재익, 안창원, 남희섭, 이형재, 이형주, 문태화. 1995. 된장으로부터 Angiotensin Coverting Enzyme (ACE)저해 Peptide의 분획. Korean J. Food Sci. Technol. Vol. 27, No.2, pp. 230-234.
  20. 신현경. 1994. 기능성 식품의 개발 현황. 식풍기술, 7(3):3.
  21. 오세종, 김세헌, 김상교, 백영진, 조경현. 1997. $\kappa$-Casein의 Chymosin, Pepsin 및 Trypsin 가수분해물에 대한 안지오텐신 변환효소 저해효과의 탐색. Korean J. Food Sci. Technol. Vol. 29, No. 6, pp. 1316-1318.
  22. 이형주. 1998. 콩 식품의 건강 기능성 펩타이드. Korea Soybean Digest. 15(1):16-22.
  23. 조영제, 차원섭, 복수경, 김명옥, 천성숙, 최웅규. 2000. 청국장 발효과정 중 항고혈압성 peptide의 생산 및 분리, 한국농화학회지. 제43권 제4호, pp. 247-252.

피인용 문헌

  1. Inhibitory Effect on Angiotensin-converting Enzyme (ACE) and Optimization for Production of Ovotransferrin Hydrolysates vol.30, pp.2, 2010, https://doi.org/10.5851/kosfa.2010.30.2.286
  2. Assessment of the Inhibitory Activity of Peptide Extracts from Hanwoo Musculus Longissimus on Angiotensin I-Converting Enzyme vol.31, pp.5, 2011, https://doi.org/10.5851/kosfa.2011.31.5.663
  3. Bioactive Natural Constituents from Food Sources—Potential Use in Hypertension Prevention and Treatment vol.53, pp.6, 2013, https://doi.org/10.1080/10408398.2010.550071