• 한국식품과학회지
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• 제27권4호
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• pp.576-581
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• 1995

피부조직에서 추출한 콜라겐의 유동특성을 검토하여 콜라겐을 효율적으로 활용할 수 있는 기초자료를 얻고자 하였다. 콜라겐의 점도는 동물의 나이와 성(sex), 콜라겐 종류에 따라 차이를 보였다. 즉, 주령에 따라서는 콜라겐의 종류에 관계없이 $6{\sim}12$주령의 것이 비교적 높게 나타났으며, 동일 주령에서는 수컷의 점도보다 암컷의 점도가, 그리고 불용성 콜라겐의 점도보다 산가용성 콜라겐의 점도가 높게 나타났다. 콜라겐 용액은 Bingham plastic 및 thixotropic 유체의 특성을 나타냈으며, 온도, pH, 에탄올 농도 및 콜라겐 농도에 따라 점도 변화가 뚜렷하게 나타났다. 즉, 콜라겐 농도를 6%까지 높일 경우 콜라겐 용액의 점조도는 직선적으로 증가하는 경향(산가용성 콜라겐 r=0.972, 불용성 콜라겐 r=0.957)을 나타냈는데, 산가용성 콜라겐의 증가속도가 불용성 콜라겐의 경우보다 높게 나타났다. 온도 증가에 따라 콜라겐 용액의 점조도는 감소하였으며 특히, 산가용성 콜라겐에서는 $30{\sim}40^{\circ}C$ 온도구간에서 점조도가 급격히 감소하였다. pH에 따라 산가용성 콜라겐의 점조도는 pH 6에서 최대치를 보였고, pH 10 부근에서 다시 증가하는 biphasic 현상을 나타냈으나, 불용성 콜라겐의 경우는 pH에 큰 영향을 받지 않았다. 에탄올 농도에 따른 산가용성 콜라겐과 불용성 콜라겐의 점조도는 에탄올 농도 $40{\sim}60%$ 수준에서 높게 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권3호
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• pp.163-171
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• 1993

말쥐치피 및 대구피로부터 콜라겐을 추출하여 그 물리화학적 특성을 비교 검토하였다. 아미노산 조성 중 glutamic acid, hydroxyproline, valine 및 phenylalanine은 말쥐치피 콜라겐이 대구피 콜라겐보다 함량이 높았으나, glycine, proline 및 serine은 오히려 낮았다. 필수아미노산 함량은 말쥐치피 콜라겐이 1,000잔기 중 265잔기로 대구피의 229잔기보다 높았다. 말쥐치 및 대구피 콜라겐의 용해도는 모두 pH 7.0에서 가장 낮았으며, pH 5.0 이하의 산성영역에서 용해도가 급격히 증가하였다. 점도는 말쥐치피 콜라겐이 대구피 콜라겐보다 높았으며, 각각 pH 4.0 및 pH 2.0에서 가장 높았으나, pH 7.0에서는 모두 가장 낮았다. 콜라겐의 변성온도는 말쥐치피 콜라겐이 $25^{\circ}C$로 대구피의 $17^{\circ}C$보다 높았다. 콜라겐 구성 아미노산의 측쇄 중 소수성 잔기의 노출 정도는 대구피 콜라겐이 $50^{\circ}C$, 말쥐치피 콜라겐은 $60^{\circ}C$까지 증가하였으나 그 이후에는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 대구피 콜라겐이 말쥐치피 콜라겐에 비해 표면 소수성 노출 정도가 약간 높았다. 보수력은 pH 7.0에서 모두 가장 낮았으며, 대구피 콜라겐이 말쥐치 콜라겐에 비해 높았다. 유화성 및 유화안정성은 대구피 콜라겐이 말쥐치피 콜라겐보다 우수하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.134-143
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• 2005

포유동물에서 중요한 구조단백질인 콜라겐은 다양한 조직내 단백질 조성과 사슬간 복잡한 가교결합의 존재로 인해 그 구조가 복잡하고 다양하여, 직접적으로 분석할 적당한 방법이 없었다. 본 연구에서는 간단한 전처리만으로 다수의 생체분자 시료에 대해 정확한 분자량 측정이 가능한 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 비행시간 질량분석법(MALDI-TOF MS)을 이용하여 콜라겐과 조각화된 콜라겐을 분석하고 이의 아미노산 서열을 사중극자-비행시간 직렬 질량분석법(Q-TOF MS/MS)으로 확인하여, 시료 중의 콜라겐의 종류에 대한 정보를 확인하여, MALDI-TOF 질량분석을 이용한 콜라겐 분석에서 콜라겐의 종류를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 쥐의 꼬리에서 분리한 콜라겐을 SDS-PAGE로 분리한 결과 10개의 band를 얻을 수 있었는데, 같은 시료를 MALDI-TOF MS로 확인하여 각 band의 정확한 분자량을 결정할 수 있었다. SDS-PACE상의 10개의 분리된 band에 대해 각각 tryptic digestion후 MALDI-TOF 질량분석을 수행한 결과 4개의 band에서 type I 콜라겐의 $\alpha_1$-chain내의 fragment인 Gly1056-Arg1073을 확인할 수 있었고, 5개의 band에서 type I 콜라겐의 $\alpha_2$-chain내의 fragment인 Gly985-Arg1002을 확인하였다. 잔재한 콜라겐의 가교결합으로 인해 예상되는 fragment중 둘만이 확인되었지만, 확인된 fragment를 통해 적어도 7개의 band에서는 type I콜라겐이 존재함을 확인할 수 있었다. 확인된 두 콜라겐 flagment의 아미노산 서열을 Q-TOF MS/MS로 분석한 결과 MALDI-TOF MS에서의 예측과 일치함을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 확인된 두 fragment에 의한 peak을 지문으로 하여 MALDI-TOF MS측정시에 시료내의 type I 콜라겐의 존재를 쉽게 확인할 수 있음을 볼 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권6호
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• pp.695-700
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• 2021

본 연구에서는 단백질 가수분해효소 0.1%와 1% Protamex를 사용하여 저분자 콜라겐을 제조하였다. 토종 닭발의 조단백질과 콜라겐의 함량은 일반 육계에 비해 높은 함량이 나타났다. 단백질 가수분해 효소농도와 반응시간이 증가할수록 낮은 분자량의 콜라겐을 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 특히 1% Protamex로 7시간 처리한 시료가 1,000-5,000 Da의 저분자 콜라겐 함량이 55.6%로 나타났으며, 평균 분자량은 5,390 Da로 가장 낮은 분자량이 나타났다. 이는 단백질 가수분해효소 Protamex가 고분자 펩타이드 결합을 저분자 펩타이드로 분해했기 때문이다. 효소처리 콜라겐의 조직감은 고분자 펩타이드의 콜라겐이 저분자 펩타이드로 분해되어 gel을 형성하지 못하고 sol의 형태를 유지하였다. 효소농도와 효소반응시간이 증가할수록 콜라겐의 평균분자량은 작아지나 효소반응 5시간부터 평균분자량의 감소가 미미해지는 경향이 나타났다. 따라서 저분자 콜라겐 효소반응시간은 경제적으로 볼 때 5시간에서 7시간 사이가 적합하다고 할 수 있다. 이 연구결과는 향후 산업적 효소를 이용한 저분자 콜라겐 제조 및 식품 소재 활용의 기초자료로 이용할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권1호
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• pp.42-47
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• 2006

본 연구에서는 비타민 C의 배양세포 증식을 촉진하는 기능을 세포 간 결합조직의 주성분인 콜라겐 생합성에 초점을 맞추어 3T6 세포주 및 흰쥐에서 분리한 초대 연골세포를 이용하여, 세포 및 세포 외액 중의 콜라겐 함량의 분석과 콜라겐 생합성에 미치는 비타민 C의 영향을 각 농도별로 분석하여 콜라겐 생합성에 필요한 비타민 C의 적합한 첨가 농도를 검토하였다. 비타민 C를 1.0 mM 농도가 되도록 첨가하여 3T6 섬유아세포 및 초대연골 세포를 배양하였을때 양 세포 모두 콜라겐 양은 비타민 C를 첨가한 세포가 높은 수치를 나타내어 비타민 C에 의한 콜라겐 합성의 촉진효과가 현저하였으며 일수의 증가에 따라 그 합성량도 증가하였다. 비타민 C 무첨가의 경우 세포층의 콜라겐 합성량을 3T6 섬유아세포와 연골세포를 비교하였을 때 3T6 섬유아세포의 경우 배양일수의 경과와 더불어 콜라겐 양이 증가하였으나 연골세포의 경우 1일째부터 21일째까지 콜라겐양은 거의 변화하지 않아, 본 실험에 사용한 연골세포는 초대 배양세포로서 세포외로부터 비타민 C의 공급이 되지 않을 경우콜라겐 합성은 일어나지 않는 것으로 사료된다. 따라서 배양세포의 콜라겐 합성에 미치는 비타민 C의 영향을 검토하기 위하여 초대연골세포를 이용하여 비타민 C의 농도를 변화시켜 가면서 콜라겐 합성량을 측정하였다. 5 mM, 7 mM, 10 mM의 고농도의 비타민 C를 첨가한 경우 저 농도의 비타민 C 첨가 경우보다 plate 내의 총 콜라겐 함량은 적었다. 그러나 DNA 양에 대한콜라겐 함량을 비교하였을 때 5mM 이상의 비타민 C 첨가에서는 콜라겐 합성 증가량이 조금 낮은 경향을 보였으나, $0.1\~2mM$을 첨가하였을 때의 콜라겐 양과 최종적으로는 거의 비슷한 수치를 나타내었다. 0.5 mM 이상의 비타민 C 첨가는 콜라겐 합성을 저해한다는 기존의 보고와는 달리 본 연구에서는 세포독성을 억제할 목적으로 배지 중에 catalase 첨가하였으며, 그 결과 $0.1\~10mM$의 비타민 C 농도범위에서는 콜라겐 합성량에 차이가 크게 없는 것으로 나타나, $0.1\~10mM$의 비타민 C 농도로는 catalase를 첨가한 배지를 사용할 경우 세포내의 콜라겐 양에 대한 비타민 C 첨가농도별 차이는 크게 없는 것으로 추측된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제24권2호
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• pp.83-100
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• 2007

목적 : 쥐의 콜라겐 유도 관절염에 대한 유근피 추출액의 면역 반응 효과 및 그 기전을 살펴보고자 하였다. 방법 : 유근피 추출액의 면역 반응을 관찰하기 위하여 콜라겐 유도 관절염 쥐가 사용되었다. 실험에 쓰인 쥐 뒷다리의 부종 용적은 volume meter로 측정하였고, lymphocyte 증식, 표1, 표2 및 TNF-${\alpha}$ 레벨은 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolirun bromide(MTT) assay에의해 측정하였다. 활막세포의 cAMP 레벨은 경쟁적 단백 결합검사 (CPBA)를 통하여 측정하였다. 2형 콜라겐에 대한 항체는 효소면역 협착검사법(ELISA)을 반복 사용하여 측정하였다. 결과 : 실험에서 유근피 추출액( 20， 80, 150mg/kg, ig ${\times}$ 7days)의 시술은 면역 반응을 억제하고 콜라겐 유도관절염 쥐의 체중과 면역 기관의 무게를 유지하였다. 콜라겐 유도 관절염 쥐에서 림프구의 증식과 IL-2의 생산은 복막의 대식세포 및 활막세포의 IL-1 , TNF-${\alpha}$와 함께 증가하였고, 유근피 추출액 (20, 80, 150mg/kg, ig ${\times}$ 7days)의 시술은 이러한 변화를 유의성 있게 감소시켰다. 0.5, 2.5, 12.5, 62.5, 125mg/l 농도에서의 유근피 추출액은 활막세포의 cAMP 레벨을 증가시킨데 반해 콜라겐 유도관절염 쥐에서의 시험관 실험결과에서는 감소시켰다. 유근피 추출액은 2형 콜라겐 항체의 농도에 대하여는 효과가 없었다. 결론 : 유근피 추출액은 항염증 작용과 면역조절 작용을 갖고 있고, 활막세포의 G protein-AC-cAMP transmembrane signal transduction 형질 도입 신호에의한 콜라겐 유도관절염 쥐의 치료 효과를 가지고 있는 것으로 여겨진다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권11호
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• pp.639-644
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• 2016

본 연구의 목적은 발광 다이오드 (LED)을 인간 피부 각질 세포에 조사 시 콜라겐, 프로 콜라겐의 증식 발현을 조사하기 위해 실시되었었다. LED 조사 시 안전하게 인간의 피부에 적용할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, LED 조사의 증식 효과는 인간 표피 각질세포에서 MTS 분석으로 결정하였다. 470nm의 파장 조사는 세포 독성 없이 mRNA의 콜라겐의 발현, 프로 콜라겐을 증가시켰으며, 이 결과는 470nm LED 조사가 피부각질세포 증식 효과와 콜라겐 합성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 또한 LED 조사시 독성 효과는 인간 피부 섬유 아세포 (HDF)에서 MTS 분석으로 결정 한 결과 세포 증식에 독성을 나타내지 않았다. 470nm LED 조사시 시험 관내 콜라겐 합성 활동을 증가시킴으로 피부미용 및 융복합적인 부분에 활용할 수 있는 기초 자료로 활용이 가능하다고 사료된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1369-1378
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• 2018

홍어 껍질 유래 콜라겐 펩타이드를 한외여과막을 이용하여 분자량의 크기를 1,000 Da 이하와 1,000 Da 이상으로 분리하고 그 효과를 비교하고자 하였다. 각각의 시료를 비만 유발 실험동물인 db/db mice에 체중당 200 mg의 콜라겐 펩타이드를 8주간 투여하였다. 본 연구의 결과는 콜라겐 펩타이드를 투여한 군에서 비만대조군에 비해 체중 증가량의 감소, 혈액 및 간조직의 활성산소 농도의 감소, 간조직의 산화적 스트레스가 완화된 것으로 나타났다. 또한 콜라겐 투여군에서 염증반응과 관련된 간조직의 핵전사인자($NF-{\kappa}B$) 및 효소(COX2, iNOS), 염증성 사이토카인(IL-6)발현이 비만대조군에 비해 유의적으로 감소하였다. 분자량의 크기에 따라 약간의 차이가 나타났지만, 전반적으로는 유의적이지 않았다. 따라서 홍어 콜라겐 펩타이드의 비만에 의해 유발된 염증반응이 억제되었는데, 이는 콜라겐의 산화적 스트레스 완화작용에 기인한 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.419-425
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• 2018

본 연구에서는 가교 분자를 사용하여 0.7 kPa에서 17.7 kPa까지 다양한 강도를 갖는 콜라겐 겔을 성공적으로 제조하였다. 가교된 콜라겐 겔에 다공성 기공을 도입하고 진피세포를 내부에 담지하여, 겔 강도에 따른 세포 성장 및 거동을 확인하였다. 상대적으로 강도가 높은 겔에서 진피세포의 프로콜라겐 생합성이 47 ng에서 32 ng까지 감소하는 것을 확인하였다. 이렇게 제조된 인공피부 진피에 아데노신을 처리하였을 때, 특정 강도를 갖는 콜라겐 겔에서 프로콜라겐 생합성이 감소하는 것을 확인하였다. 반면에 기능성 펩타이드를 처리하였을 때는 프로콜라겐 생합성이 콜라겐 겔의 강도에 크게 영향을 받지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 강도가 제어된 인공피부 제조 및 응용, 나아가 다양한 조직공학 분야의 기반 기술로 활용 가능하리라 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권4호
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• pp.420-429
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• 2018

본 연구에서는 식용 어류로부터 얻은 콜라겐을 효소 처리하여 글라이신-프롤린-하이드록시프롤린(Gly-Pro-Hyp, GPH)과 같은 트리펩타이드의 함량이 높은 콜라겐 가수분해물을 얻었고, 이 저분자 콜라겐 가수분해물(이하 콜라겐 트리펩타이드)의 피부 보습효과를 생체 외 실험(in vitro)과 생체 내 실험(in vivo)을 설계하여 증명하고자 하였다. 사람의 피부 섬유아세포 HDF 세포를 자외선 조사를 통해 인위적으로 손상된 세포를 만든 후, 콜라겐 트리펩타이드가 이를 회복시키는 정도를 몇 가지 보습인자의 활성과 발현량으로 확인하였다. Ceramide kinase의 효소활성은 콜라겐 트리펩타이드의 농도에 의존적으로 증가하였고, hyaluronic acid의 농도 역시 유의적으로 증가하였다. 더불어 히알루론산을 합성하는 유전자인 HAS2의 mRNA와 단백질 발현량이 시료의 처리양에 비례하여 증가하였고, 히알루론산을 분해하는 효소인 HYAL1의 수준은 콜라겐 트리펩다이드의 농도에 의존적으로 감소하였다. 상기의 효과는 1형 콜라겐을 합성하는 Collagen 1A 유전자의 단백질 발현량과 피부염증과 종양발생 시 증가한다고 알려진 CD44의 발현량의 확인으로 증명되었다. 유기용매의 도포로 피부건조를 유도한 동물모델을 사용하여 콜라겐 트리펩타이드의 피부에의 유효성을 평가하기 위해 경피수분손실량(TEWL)와 수분함유량을 직접적으로 측정한 바, 콜라겐 트리펩타이드 34 mg/kg bw의 고용량 처리군에서 가장 긍정적인 변화가 확인되었으나 17 mg/kg bw의 콜라겐 트리펩타이드 처리군에서도 수분함량에서 유의적인 변화가 관찰되었다. 이는 피부 건조로 유도된 가려움증에 대하여 동물이 자신의 몸을 긁는 행위를 계수한 결과와 같은 양상을 보였다. 또한 피부가 건조할 시 유도될 수 있는 염증인자인 $TNF-{\alpha}$와 IL-6의 단백질 발현량을 동물 피부 조직을 적출하여 확인하였고, 염색법을 통하여 피부 진피 내 탄력섬유의 변화를 가시적으로 제시하였다. 이 피부 조직에서의 Collagen 1A와 AQP3의 단백질 발현량 및 세라마이드 키나이제, HAS2, 그리고 HYAL1 효소활성 결과는 상기의 누적된 콜라겐 트리펩타이드의 보습 효과를 더불어 증명하여 주었다. 이상의 결과로부터 본 연구의 저자는 콜라겐 트리펩타이드가 피부 보습에 효능을 갖는 소재로서 활용가치가 높음을 알 수 있었으며, 현재 시장에서 유통되고 있는 분자량 1000 Da 이상의 콜라겐 가수분해물보다도 저분자화 되며 트리펩타이드를 다량 함유하는 상기의 소재가 증명된 유효성과 증가된 체내 흡수도에 근거하여 보다 확장된 가능성을 보여줄 수 있을 것이라 판단된다.