• BMB Reports
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• 제32권5호
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• pp.440-444
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• 1999

Membrane lipid peroxidation processes yield reactive aldehydes that may react with copper,zinc superoxide dismutase (Cu,Zn SOD), one of the key antioxidant enzymes against oxidative stress. We investigated this possibility and found that exposing Cu,Zn SOD to malondialdehyde (MDA) or 4-hydroxynonenal (HNE) caused the loss of dismutase activity, cross-linking of peptides, and an increase in protein oxidation, reflected by the increased level of carbonyl groups. When Cu,Zn SOD that had been exposed to MDA or HNE was subsequently analyzed by amino acid analysis, histidine content was found to be significantly lost. Both MDA-and HNE-treated Cu,Zn SOD were resistant to proteolysis, which may imply that damaged proteins exist in vivo for a longer period of time than the native enzyme. The lipid peroxidation-mediated damage to Cu,Zn SOD may result in the perturbation of cellular antioxidant defense mechanisms, and subsequently lead to a pro-oxidant condition.

• 식품과학과 산업
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• 제51권4호
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• pp.278-301
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• 2018

최근 들어 먹거리와 건강에 대한 사람들의 관심이 점점 높아지면서 이에 관한 정보 또한 중요시 되고 있다. 우리나라 전체 사회가 고령화 사회로 접어들면서 환경의 악화로부터 오는 질병과 생활 습관병의 증가를 자기 자신의 문제로 받아들이는 사람들이 늘고 있기 때문이다. 의료 분야는 치료 중심에서 예방 의학으로 관심이 높아지고 있지만 예방약이라고 할 수 있는 약품은 매우 적다. 암, 동맥경화, 당뇨병 같은 성인병을 예방하려면 약에 의한 예방이 아닌 먹거리에 의한 예방을 적극적으로 도입시킬 필요가 있다. 해양은 육상과는 다른 특이한 생태계를 이루는 환경 때문에 적자생존의 경쟁 속에서 살아남기 위하여 특히 물리적 방어 능력이 부족한 해양생물의 2차 대사산물은 육상생물의 그것과는 상이한 화학적 특성을 가진다. 이러한 다양한 2차 대사산물은 화학적 방어 수단의 일환으로 생성되는 것으로 알려져 있는데 이들 물질이 인체나 다른 포유동물에 투여되면 강력한 생리활성을 발현하는 경우가 많다. 이러한 이유들 때문에 해양생물로부터 새로운 생리활성 선도물질을 개발하여 인류의 건강 보전에 이용하고자 하는 연구가 최근 각광받고 있다. 해조류, 어패류 및 수산가공부산물(폐기물)에서 기능성을 나타내는 단백질 가수분해물 및 펩티드의 제조 방법 및 항균, 항산화, 심장보호(항고혈압, 항동맥경화 및 항응고), 면역조절, 항당뇨, 식욕억제 및 신경보호 활성과 같은 여러가지 생리 기능성에 대하여 살펴보았다. 무엇보다도 해양단백질 가수분해물 및 펩티드가 다양한 생리활성을 갖고 있어 건강식품 및 식의약 산업에서 응용이 가능하고 원료인 해조류 및 수산가공부산물이 대부분 미이용자원이므로 관련기업에서의 상품화 개발이 이루어질 것으로 기대된다. 최근에 소비자나 환자들도 의약품에 대한 바람직하지 않은 부작용을 의식하고 있고 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있고 자연식품이나 천연 생리기능성 물질에 대한 욕구로 자가치료에 대한 사고방식이 높아지고 있어 의약품 보다는 효능이 다소 낮을지라도 어떤 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것으로 기대된다. 그러나 단백질 가수분해물이나 펩티드가 신체에서 나타내는 상태와 생리기능성 효과 사이에 상호관계를 충분히 밝혀져야 하며 이들을 이용한 제품의 보다 확실한 생리기능성의 작용 메커니즘과 임상에서의 효능의 확인이 이루어져야 하며 마켓팅을 위해서는 무엇보다도 공인기관인 식약처 또는 FDA에 인증을 받아야 할 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권3호
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• pp.193-201
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• 2023

H₂O₂는 세포에서 산화 스트레스를 유발하여 세포 성장, 증식, 노화 및 사멸에 영향을 미치는 일종의 활성산소종(ROS)이다. 본 연구의 목적은 H₂O₂의 세포 독성을 완화시키는 활성 펩타이드를 찾는 것이다. 잠재적인 활성 펩타이드의 서열을 예측하기 위해서 위치 스캐닝 합성 테트라펩타이드 조합 라이브러리를 탐색하였다. H₂O₂로 유도된 인간 각질형성세포(HaCaT 세포)의 사멸에 대한 펩타이드 풀들의 완화 효과를 비교한 결과, 다양한 활성 펩타이드의 시퀀스가 예측되었다. 특히 시스테인(C) 잔기를 함유한 펩타이드가 활성이 있을 것으로 예측되었다. 후속 실험에서 C-NH₂, CC-NH₂, CCC-NH₂, CCCC-NH₂ 등의 길이가 다른 시스테인 함유 펩타이드들의 세포 독성과 활성을 조사하였다. C-NH₂ 및 CC-NH₂는 1.0 mM 이하에서 유의한 세포 독성이 없었지만 CCC-NH₂ 및 CCCC-NH₂는 상대적으로 강한 세포 독성을 보였다. C-NH₂와 CC-NH₂는 H₂O₂로 유도된 세포독성을 완화시켰다. CC-NH₂는 C-NH₂, C, N-아세틸 시스테인(NAC) 및 글루타티온(GSH)보다 세포 보호 효과가 높았다. 유세포 분석법으로 세포 내 ROS를 측정하였을 때, H₂O₂는 ROS의 생성을 증가시켰다.H₂O₂ 노출조건에서 CC-NH₂는 C-NH₂보다는 더 효과적으로 ROS 생성을 억제하였고, C, NAC, GSH 만큼 효과적이었다. 본 연구의 결과는 다양한 시스테인 함유 펩타이드 중 특히 CC-NH₂가 H₂O₂로 유도된 세포 독성과 ROS 생성을 안전하고 효과적으로 완화시키는 항산화 특성이 있음을 시사한다.

• Animal Bioscience
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• 제37권5호
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• pp.908-917
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• 2024

Objective: Although pork loins is not a tough meat, they need to develop meat products with a soft texture for the elderly. This study focused on the physicochemical properties and tenderness characteristics of pork loin injected with green kiwifruit juice (GRJ) and gold kiwifruit juice (GOJ) during various incubation times. In addition, the antioxidant activities of hydrolysate derived from the hydrolysis of pork loin by kiwifruit juice protease were evaluated. Methods: The pork loin was injected with 10% and 20% GRJ and GOJ, under various incubation times (0, 4, 8, and 24 h). Then, the physicochemical properties and tenderness of pork loins were measured. 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity and reducing power were conducted to determine hydrolysate's antioxidant activities derived from pork loin's hydrolysis by kiwifruit juice protease. Results: GRJ had greater tenderizing ability than GOJ, even at the 10% addition. When kiwifruit juice was injected into pork loin, the tenderness increased with increasing incubation time. This was confirmed by the decrease in intensity of the myosin heavy chain (MHC) band in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. In particular, the MHC band decreased at 8 h for both 10% GRJ and 20% GOJ and at 4 h for 20% GRJ alone. The highest myofibril fragmentation index and peptide solubility were observed in pork loin treated with 20% GRJ compared to the other treatments during incubation. The 10% GRJ and 20% GOJ treatments showed similar levels of antioxidant activity of the protein hydrolysates in pork loin, and 20% GRJ showed the highest activity among the treatments. Conclusion: Kiwifruit juice had protease activity, and GRJ was more useful for tenderizing meat products than GOJ. Thus, GRJ at 10% could be a potential agent to tenderize and enrich the natural antioxidant activity through the proteolysis of pork loin.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제20권4호
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• pp.276-283
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• 2015

Hydrocolloids have many applications in foods including their use in dysphagia diets. We aimed to evaluate whether hydrocolloids in foods affect the digestibility of starch and protein, and their effects on antioxidant capacity. The thickening hydrocolloids: locust bean gum and carboxymethyl cellulose, and the gel-forming agents: agar agar, konjacglucomannan, and Hot & Soft Plus were blended with corn starch and soy protein, skim milk, or grape juice and were examined for their in vitro-digestability by comparing the reducing sugar and trichloroacetic acid (TCA)-soluble peptide, for antioxidant capacity by total polyphenol contents and the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity. The hydrocolloids resulted in a decrease in starch digestibility with the gel-forming agents. Hydrocolloids diminished TCA-soluble peptides in skim milk compared to soy protein with the exception of locust bean gum and decreased free radical scavenging capacities and total phenolic contents in grape juice. Our findings may provide evidence for the use of hydrocolloids for people at risk of nutritional deficiencies such as dysphagia patients.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제63권3호
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• pp.203-209
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• 2020

This study focused on the preparation and characterization of anti-wrinkle peptides from the salted and fermented shrimp (Acetes japonicus) inoculated with Salinivibrio cibaria BAO-01 (SFSC). The results showed the proximate composition of SFSC to be 9.23% water, 75.32% protein, 0.23% fat, and 13.3 mg/g ash. Interestingly, the S. cibaria fermentation significantly increased the amount of methionine, leucine, and arginine. The in vitro antioxidant activity was assayed by the diphenylpicrylhydrazyl method and its IC₅₀ value was found to be 43.02±2.84 ㎍/mL. It was observed to inhibit the activity of elastase, tyrosinase, collagenase, and hyaluronidase. The IC₅₀ values of SFSC were 182.75±12.38 ㎍/mL for anti-elastase activity, 186.78±7.95 ㎍/mL for anti-tyrosinase activity, 444.4±34.81 ㎍/mL for anti-collagenase activity, and 1447.95±28.92 ㎍/mL for anti-hyaluronidase activity. These results suggest that salted and fermented shrimp has strong potential for the development of nutricosmetic products.

• 통합자연과학논문집
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• 제10권3호
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• pp.154-161
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• 2017

An antimicrobial peptides-producing Bacillus strain CBS73 was isolated from fermented food (kimchi) that produces low-molecular-weight proteins with broad-spectrum antimicrobial activity. Our goal was to explore the therapeutic potential of antimicrobial substances produced by Bacillus species. Peptide CBS73 was purified from Bacillus subtilis subsp. subtilis with identity of 99.79%. It was found to be stable at pH 4.0-10.0 and temp $20-60^{\circ}C$. A protein band around 5.2 kDa was detected in tricine-SDS-PAGE and band was confirmed by MALDI-TOF test. Peptide CBS73 showed antimicrobial activity against MDR bacteria. The minimal inhibitory concentration (MIC) of peptide CBS73 for vancomycin-resistant S. aureus (VRSA), vancomycin resistant Enterococci (VRE) and Salmonella typhimurium ranged from $10-40{\mu}g/mL$. The antioxidant activity of peptide CBS73 was measured by DPPH scavenging, reducing power activity and total phenolic content. Cell viability and NO production result showed less cytotoxic effect upto $12{\mu}g/mL$. Peptide CBS73 could be a promising antimicrobial agent for clinical application.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제7권3호
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• pp.10-24
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• 2019

This study aimed to investigate the effects and epidermis penetration system with polymer micelle of Red Pinus densiflora extract. In the antioxidant test, the total concentration of polyphenol compounds was determined to be $137.5163{\pm}7.70mg/g$ in ethanol extract, $133.956{\pm}1.57mg/g$ in hydrothermal extract. The DPPH radical scavenging effects were $95.29{\pm}0.15%$ in ethanol extract at 1,000 mg/L. Elastase inhibition rates were $100.00{\pm}2.85%$ in ethanol extract at 2,000 mg/L. The antimicrobial effect of the ethanol extraction was higher than that of hydrothermal extractions. In the epidermal permeability experiment, it was confirmed that the permeation of the polymer micelle containing the Red Pinus densiflora's ethanol extract and cell penetrating peptides was remarkable. Here, we confirmed that ethanol extract of Red Pinus densiflora displayed excellent the effects in antioxidant test and epidermis penetration system with polymer micelle. As a result, Red Pinus densiflora extract has potential to be used as a safe and natural cosmetic material in the future.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권1호
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• pp.184-194
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• 2023

Recently, interest in food-derived bioactive peptides as promising ingredients for the prevention and improvement of hypertension is increasing. The purpose of this study was to determine the structure and antihypertensive effect of an antioxidant peptide purified from velvet antler in a previous study and evaluate its potential as a various bioactive peptide. Molecular weight (MW) and amino acid sequences of the purified peptide were determined by quadrupole time-of-flight electrospray ionization mass spectroscopy. The angiotensin I-converting enzyme (ACE) inhibition activity of the purified peptide was assessed by enzyme reaction methods and in silico molecular docking analysis to determine the interaction between the purified peptide and ACE. Also, antihypertensive effect of the purified peptide in spontaneously hypertensive rats (SHRs) was investigated. The purified antioxidant peptide was identified to be a pentapeptide Asp-Asn-Arg-Tyr-Tyr with a MW of 730.31 Da. This pentapeptide showed potent inhibition activity against ACE (IC₅₀ value, 3.72 μM). Molecular docking studies revealed a good and stable binding affinity between purified peptide and ACE and indicated that the purified peptide could interact with HOH2570, ARG522, ARG124, GLU143, HIS387, TRP357, and GLU403 residues of ACE. Furthermore, oral administration of the pentapeptide significantly reduced blood pressure in SHRs. The pentapeptide derived from enzymatic hydrolysate of velvet antler is an excellent ACE inhibitor. It might be effectively applied as an animal-based functional food ingredient.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권2호
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• pp.367-377
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• 2018

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저 공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 $40-60^{\circ}C$, pH 6-8, 효소의 농도 1-3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 $55^{\circ}C$, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.