• 한국융합학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.61-72
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• 2020

본 연구에서는 어류 유래 콜라겐 가수분해물로부터 한외여과법(MWCO; 1 kDa)과 역상액체크로마토그래피를 이용하여 항노화 활성 기능성 펩타이드를 분리, 정제하고자 하였다. 펩타이드의 분리, 정제에 따른 항노화 활성 변화는 Hs68 세포를 사용하여 procollagen 합성능과 MMP-1 저해능을 측정하여 확인하였다. 콜라겐 가수분해물과 비교하여 최종 분리, 정제된 기능성 펩타이드의 procollagen 합성과 MMP-1 저해는 각각 46%와 77% 향상되었다. 또한 기능성 펩타이드의 구조는 Gly-Arg-Arg-Gly-Asn-Lys (GRRGNK; 콜라겐의 기본 구조인 Gly-X-Y sequence와 유사)의 서열을 보였고, 분자량은 686.175 Da으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 어류 콜라겐 가수분해물로부터 분리한 펩타이드가 식품, 화장품, 의약품 등의 피부노화 지연 효과를 보이는 기능성 원료로 다양하게 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국식품과학회지
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• 제43권4호
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• pp.458-463
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• 2011

In vivo에서 10주간의 UV 조사에 의해 유발되는 피부 손상 및 2주간의 아세톤 도포에 의해 유발되는 급성 피부장벽손상에 대한 콜라겐 펩타이드의 보호 효능을 관찰한 결과, 주름 증가, 비정상적 각질 세포 증식에 의한 피부 두께 증가, 염증성 사이토카인의 증가 등이 콜라겐 펩타이드의 경구 섭취에 의해 개선됨을 확인하여, 콜라겐 펩타이드가 피부 손상을 방어하고, 피부 장벽회복기능이 정상적으로 작용할 수 있도록 도움을 주는 것을 알 수 있었다. 콜라겐 펩타이드의 피부 장벽 회복 기전을 살펴보기 위하여 사람 각질세포를 이용하여 평가한 결과, 콜라겐 펩타이드는 SPT 발현을 농도 의존적으로 증가시킴을 확인하였으며, 이를 통하여 콜라겐 펩타이드가 광노화 및 급성 피부장벽 손상에 의해 유발되는 피부 진피 및 표피 층의 손상을 회복 혹은 보호하는 효능이 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 콜라겐 펩타이드가 광노화 보호 또는 피부장벽 개선 효능을 갖는 새로운 미용 식품 소재로써 이용 가능성이 높음을 확인할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권4호
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• pp.441-445
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• 2009

In vivo에서 10주간의 UV처리에 의해 유발되는 피부 손상에 대한 콜라겐 펩타이드 혼합물(AP-CPM01)의 보호 효능을 관찰한결과, UV에 의해 유도되는 주름의 증가와 탄력 저하 및 비정상적인 각질 세포의 증식에 의한 피부 두께의 증가가 혼합물의 섭취에 의해 개선됨을 확인하여, 콜라겐 펩타이드 혼합물이 UV에 의한 피부 손상을 방어하고, 피부 기능이 정상적으로 작용할 수 있도록 도움을 주는 것을 알 수 있었다. 콜라겐 펩타이드 혼합물의 피부 보호 작용 기전을 살펴보기 위하여 사람 섬유아세포를 이용하여 콜라겐 펩타이드 혼합물의 작용을 평가한 결과, 콜라겐 펩타이드와 엘라스틴 단백질은 procollagen 발현을 농도 의존적으로 증가시키고 시너지 효과가 있음을 확인하였으며, 이를 통하여 콜라겐 펩타이드 혼합물이 광노화에 의해 유발되는 피부 진피층의 손상을 회복 혹은 보호하는 효능이 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 콜라겐 펩타이드 혼합물(AP-CPM01)이 광노화 보호 또는 피부 개선 효능을 갖는 새로운 미용 식품 소재로써 이용 가능성이 높음을 알 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1794-1801
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• 2009

숭어(Mugil cephalus) 비늘에서 추출한 가용성 펩타이드 추출물이 streptozotocin (STZ 55 mg/kg BW, IP injection)으로 유도된 당뇨성 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐의 있어서, 혈당 및 혈청 지질개선효과와 당질대사 이상 등에 관여하는 효소의 활성 변동을 생리생화학적 측면에서 검토하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 대조군인 CG군을 비롯한 STZ 당뇨 유발군(SW군), 당뇨 유발에 콜라겐 펩타이드를 섭취시킨 군(SFW군)을 5주간 실험 사육한 결과, 혈당 농도는 당뇨 유발군에 콜라겐 펩타이드를 급여함으로서 유의적인 감소 효과를 보였다. 또한 혈청 총 콜레스테롤, 동맥경화지수, LDL, LDL-콜레스테롤, 중성지방 및 인지질 농도, 유리 콜레스테롤, 콜레스테롤 에스테르 비 등은 콜라겐 펩타이드를 섭취시킨 군(SFW군)에서 농도가 저하되는 것으로 나타났다. 한편, HDL-콜레스테롤 및 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비 등은 콜라겐펩타이드 섭취(SFW군)에 의해서 증가되는 것으로 나타났다. 혈청 중 alkaline phosphatase (ALP) 및 aminotransferase(AST, ALT)의 활성은 STZ으로 당뇨를 유도 시킨 후 콜라겐펩타이드를 섭취시킴으로서 저하되는 것으로 나타났다. 따라서 본 실험 결과 등에서 콜라겐 펩타이드 추출물이 STZ으로 유발된 당뇨성 흰쥐의 혈당조절 기능 및 지질대사 이상 등에서 오는 당뇨성 질환의 예방 및 개선에 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권6호
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• pp.938-945
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• 2009

고지혈증 흰쥐에 있어서, 숭어(Mugil cephalus) 비늘에서 추출 제조된 저분자 콜라겐 펩타이드 추출물의 급여가 혈청 지질개선 효과 및 지질대사 이상 등에 관여하는 지질성분 및 효소의 활성 변동을 검토하기 위하여 Sprague Dawley계 흰쥐 수컷을 사용하여 본 실험을 행하였다. 기본식이만을 급여한 대조군인 BG군을 비롯한 고지혈증 유발군(CW군), 고지혈증 유발에 콜라겐 펩타이드를 섭취시킨 군(CCP군)을 5주간 실험사육하였다. 혈청 총 콜레스테롤, 동맥경화지수, LDL-콜레스테롤, 유리 콜레스테롤, 콜레스테롤 에스테르 비, 중성지방 및 인지질 농도 및 혈당 농도 등은 저분자 콜라겐 펩타이드 추출물을 섭취시킨 군(CCP군)에서 농도가 감소되는 것으로 나타났다. 한편, HDL-콜레스테롤 및 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비 등은 콜라겐 펩타이드 급여(CCP군)에 의해서 증가되는 것으로 나타났다. 혈청 중 alkaline phosphatase (ALP) 및 aminotransferase (AST, ALT)의 활성은 고지혈증을 유도 시킨 후 콜라겐 펩타이드를 급여시킴으로써 감소되는 것으로 나타났다. 이상과 같은 결과들을 미루어 볼 때, 저분자 콜라겐 펩타이드 추출물이 고지혈증 유발 흰쥐의 혈청 지질대사 이상 등에서 오는 고지혈증의 예방 및 개선에 효과가 있을 것으로 추정된다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권4호
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• pp.579-588
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• 2016

본 연구에서는 홍어껍질에서 추출한 콜라겐 펩타이드 이화학적 특성과 비만 유발 쥐에 대한 투여 실험을 통해서 지방조직의 지질 감소효과를 조사하였으며, 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 원료로 한 응용 제품 개발을 통하여 산업적 적용을 검토하였다. 일반성분 분석 결과 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드는 대부분이 단백질로 이루어져 있는 고단백 저지방 물질이며, 분자량 측정 결과 약 1000 Da.의 저분자량이고, 아미노산 분석에서는 전형적인 콜라겐 단백질의 특성을 나타내었다. 비만 유발 쥐에 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 500 mg/kg씩 18일간 경구 투여한 실험 결과에서 사료 섭취량과 음수량이 상당량 줄어 들었으며, 지방조직의 중성지방과 총 콜레스테롤 수치가 유의적으로 감소하였다. 홍어 껍질 콜라겐 펩타이드를 대량생산을 한 결과 제품의 최종 수율은 원료대비 약 17.23%로 상당히 높은 수율을 나타내었다. 이를 원료로 한 기능성 화장품 및 생활용품을 생산 및 출시하였다. 따라서 홍어 가공 부산물인 껍질을 재이용한 기능성 단백질 소재 개발을 통하여 건강기능식품과 화장품 분야에서의 기능성과 가격경쟁력을 갖춘 소재 개발에 기여 할 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.581-587
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• 2022

피혁 산업은 매년 여러 유형의 유해한 피혁 폐기물을 발생시킨다. 그중에서, 셰이빙 스크랩은 크롬이 함유되어 있어 재활용하기 어렵다. 최근에 셰이빙 스크랩을 이용한 흡착제, 충전제 및 가금류 사료와 같은 다양한 부가가치 제품생산에 활용될 수 있는 많은 연구 결과들이 발표되었다. 본 연구에서는 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출하고, 이들의 물성을 개선하여 새로운 소재로 사용될 수 있는 방법을 연구하였다. 먼저, 수산화나트륨을 이용하여 셰이빙 스크랩에 포함된 크롬을 제거하였다. 그리고 가수분해물을 제조하여 농축 및 저온 결정화를 통해 정제하였다. 정제된 콜라겐 펩타이드 농축물을 스프레이 드라이어를 이용하여 분말로 제조하였다. 추출 및 정제된 콜라겐 펩타이드와 methacrylic anhyride (MAA)를 반응시켜 이중결합을 도입하였으며, ¹H 핵자기공명분광법으로 확인하였다. 다음으로, 개질화 콜라겐 펩타이드에 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA)와 레독스 중합하여 공중합체를 만들었으며, 적외선 분광분석으로 그라프트 여부를 정성적으로 확인하였다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 피혁 폐기물인 셰이빙 스크랩으로부터 콜라겐 펩타이드를 추출한 후 일정한 처리를 통하여 새로운 친환경 재료로 전환할 수 있음을 확인하였다.