• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권5호
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• pp.656-661
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• 2023

The aims of this study were to optimize the preparation of low-molecular-weight collagen using a proteolytic enzyme (alcalase) derived from the feet of Korean native chickens, and to characterize the process of collagen hydrolysis. Foreign bodies from chicken feet were removed using ultrasonication at 28 kHz with 1.36 kW for more than 25 min. The hydrolytic pattern and molecular weight distribution of enzyme-treated collagen from chicken feet were analyzed using sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and high-performance liquid chromatography, respectively. Ideally, chicken feet should be treated at 100℃ for 8 h to obtain a high collagen content using hot water extraction. The collagen content of the chicken foot extract was 13.9 g/100 g, and the proportion of low-molecular-weight collagen increased with increasing proteolytic enzyme concentration and reaction time. When treated with 1% alcalase, the average molecular weight of collagen decreased rapidly to 4,929 Da within 5 h and thereafter decreased at a slower rate, reaching 4,916 Da after 7 h. Size exclusion chromatography revealed that low-molecular-weight collagen peptides of approximately 1,000-5,000 Da were obtained after hydrolysis with 1% alcalase for 1 h.

• 한국축산식품학회지
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• 제35권2호
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• pp.156-163
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• 2015

The effects of low molecular-weight collagen peptides derived from porcine skin were investigated on the physicochemical and sensorial properties of chocolate ice cream. Collagen peptides less than 1 kDa in weight were obtained by sub-critical water hydrolysis at a temperature of $300^{\circ}C$ and a pressure of 80 bar. Ice cream was then prepared with gelatin powder and porcine skin hydrolysate (PSH) stabilizers mixed at seven different ratios (for a total of 0.5 wt%). There was no significant difference in color between the resulting ice cream mixtures. The increase in apparent viscosity and shear thinning of the ice cream was more moderate with PSH added than with gelatin. Moreover, the samples containing more than 0.2 wt% PSH had enhanced melting resistance, while the mixture with 0.2 wt% PSH had the lowest storage modulus at $-20^{\circ}C$ and the second highest loss modulus at 10℃, indicating that this combination of hydrocolloids leads to relatively softer and creamier chocolate ice cream. Among the seven types of ice creams tested, the mixture with 0.2 wt% PSH and 0.3 wt% gelatin had the best physicochemical properties. However, in sensory evaluations, the samples containing PSH had lower chocolate flavor scores and higher off-flavor scores than the sample prepared with just 0.5 wt% gelatin due to the strong off-flavor of PSH.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.269-275
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• 2015

생체에서 가장 많은 비율로 분포하고 있는 콜라겐 펩타이드는 동물의 뼈와 해양 생물의 비늘에 많이 함유되어 있다. 콜라겐은 동물 생체의 여러 결합조직에서 구조 단백질로 흔하게 발견된다. 또한, 이들은 생물 의료 자재, 제약, 화장품, 식품 및 가죽 산업에 널리 이용된다. 각종 어류 비늘에서 추출된 펩타이드는 UVB 조사에 의해 유도된 피부의 손상 및 광 노화에 대한 보호 효과가 있었다. 그럼에도 불구하고, UVB 조사에 대한 옥돔 비늘 유래의 펩타이드 특성은 명확히 알려져 있지 않다. 이 연구에서는 옥돔 비늘 추출물에서 분리된 1 kDa 이상(HMP)과 1 kDa 이하(LMP)의 펩타이드를 이용하여 UVB 조사에 의해 유도된 피부 손상과 광 노화에 대한 효과를 연구하였다. 이들 펩타이드는 농도 의존적으로 DPPH 라디칼 소거능을 보였으며 LMP는 HaCaT 인간 피부세포에서 UVB 조사에 의해 유도된 세포 지질 과산화 산물인 8-isoprostane 생성을 억제하였다. 그리고 LMP와 HMP는 B16F10 마우스 흑색종 세포에서 tyrosinase 활성 및 melanin 함량을 감소시켰으며 또한 HaCaT 세포에서 UVB로 유도된 elastase 활성을 감소시켰고 matrix metalloproteinase-1의 활성을 감소시켰다. 이러한 결과는 옥돔 비늘에서 유래된 펩타이드가 미백효과, 항산화제 및 광 노화 억제제로서 유용한 물질이 될 것으로 기대된다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-24
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• 2022

Low-molecular weight peptides derived from fish collagen exhibit several bioactivities, including antioxidant, antiwrinkle, antimicrobial, antidiabetic, and antihypertension effects. These peptides are also involved in triglyceride suppression and memory improvement. This study aimed to investigate the optimal processing condition for preparing low-molecular weight peptides from flounder skin, and the properties of the hydrolysate. The optimal processing conditions for peptic hydrolysis were as follows: a ratio of pepsin to dried skin powder of 2% (w/w), pH of 2.0, and a temperature of 50℃. Peptic hydrolysate contains several low-molecular weight peptides below 300 Da. Gly-Pro-Hyp(GPHyp) peptide, a process control index, was detected only in peptic hydrolysate on matrix-assisted laser desorption/ionization-time-of-flight(MALDI-TOF) spectrum. 2,2'-azinobis-(3-3-ethylbenzothiazolline-6- sulfonic acid(ABTS) radical scavenging activity of the peptic hydrolysate was comparable to that of 1 mM ascorbic acid, which was used as a positive control at pH 5.5, whereas collagenase inhibition was five times higher with the peptic hydrolysate than with 1 mM ascorbic acid at pH 7.5. However, the tyrosinase inhibition ability of the peptic hydrolysate was lower than that of arbutin, which was used as a positive control. The antibacterial effect of the peptic hydrolysate against Propionibacterium acne was not observed. These results suggest that the peptic hydrolysate derived from a flounder skin is a promising antiwrinkle agent that can be used in various food and cosmetic products to prevent wrinkles caused by ultraviolet radiations.

• 대한화장품학회지
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• 제46권3호
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• pp.243-252
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• 2020

본 연구에서는 Fervidobacterium islandicum AW-1를 이용하여 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 생산하고, 피부 탄력과 관련한 인자를 확인하여, 화장품 원료로서 극성 저분자 케라틴 펩타이드의 가능성을 확인하였다. 인체섬유아세포에 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 농도에 따라 세포독성 및 콜라겐 합성능을 확인한 결과, 세포 독성은 나타나지 않았고, 인체섬유아세포 내 콜라겐 합성을 증가시키는 것을 확인하였다. 극성 저분자 케라틴 펩타이드를 함유한 마스크팩을 만들어, 22 명의 건강한 성인 피험자를 대상으로 4 주 동안 시험제품을 사용한 결과, 피부 탄력 및 피부 비틀림 탄력 개선, 수분량 증가, 피부색 개선에서 통계적으로 유의한 효과를 나타냈다. 이를 통해 극성 저분자 케라틴 펩타이드는 피부 탄력 개선에 도움을 주는 화장품 원료로 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권6호
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• pp.625-629
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• 2007

불가사리 골편의 콜라겐으로부터 활성 펩타이드를 분리하기 위하여 초음파를 처리하여 조직을 단편화 시키고 이후 collagnease를 처리하였다. 초음파를 처리할 경우 40kHz의 경우 38.89%의 수율을 나타내었다. 이후 펩타이드의 분자량을 측정하여 12, 20.6, 24, 43, 58a, 100, 116 kDa에서 특정 밴드를 보였다. 이후 Sephadex G-75 컬럼을 이용하여 fraction 별로 모아 사용하였다. 세포 독성을 측정하고 시료 처리 후 형태학적 관찰을 동반한 결과 24 kDa의 경우 최고 농도인 1.0 mg/mL에서 26.7%를 나타내었으며 4번의 계대 이후에도 형태학적 변화가 나타나지 않아 독성이 없다고 해석할 수 있다. 이후 UVA처리 후 MMP-1의 발현을 탐색한 결과 116 kDa부터 24 kDa까지 최고농도인 1.0 mg/mL에서 40, 46.3, 56.8, 57.9, 62.4%의 control 대비 저해율을 보였다. 외부적 스트레스인 UVA에 의한 AP-1의 활성도를 증가시키는 과정을 억제한 것으로 볼 수 있으며 결과적으로 MMP-1의 발현을 효과적으로 조절한 것이라 사료되어 향후 불가사리 콜라겐 유래 펩타이드의 향장소재 활용 가능성이 높다고 할 수 있겠다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권5호
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• pp.522-527
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• 2008

불가사리 콜라겐으로부터 저분자 활성 펩타이드를 SDS-PAGE로 분리하고 MALDI-TOF MS를 이용한 분자량 측정을 통해fraction별로 F1-F5의 5개 시료로 나누어 실험을 수행하였다. 인간 fibroblast를 이용한 세포독성 측정에서 1.0 mg/mL 농도의 시료 첨가를 통한 모든 조건에서 20%의 이하의 세포독성을 나타냄에 따라 불가사리 유래 펩타이드가 세포 수준에서 유의할만한 세포독성을 나타내지 않음 확인하였다. 대식세포를 이용한 $NO^-$ 생성능 측정에서는 시료만 처리했을 경우 무처리 대조군과 비교하여 큰 변화를 관찰 할 수 없었으나, LPS와의 혼합 처리를 통해 F2가 최대 33.8 ${\mu}M$의 NO의 생성량을 나타냄에 따라 시료첨가를 통해 면역 기작이 획기적으로 증진되는 효과를 보였다. 인간 fibroblast인 CCD-986sk의 생육에서 UV 조사를 통한 $PGE_2$ 발현도 측정 실험에서는 시료첨가를 통해 $PGE_2$의 발현이 농도 의존적으로 감소되는 결과를 나타내었으며, 세포 증식에 따른 콜라겐 합성능의 비교 결과에서는 시료 첨가를 통해 모든 조건의 콜라겐 생성량이 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 F1과 F2가 1.0 mg/mL의 농도에서 각각 121.2$\pm$3.7%과 127.8$\pm$1.1%를 나타내며 양성 대조군에 비해 높은 콜라겐 합성량을 나타내었다. 면역 활성 탐색을 위한 hyaluronidase 저해효과 측정에서도 F2가 535.7 ${\mu}g/mL$로 가장 낮은 $IC_{50}$을 나타내었다. 이상의 실험을 통해 불가사리 유래 콜라겐의 저분자 펩타이드는 세포독성 낮고 NO 생성 촉진 활성, $PGE_2$ 발현 저해 및 콜라겐의 생성 촉진 효과를 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 불가사리 유래 콜라겐 펩타이드의 기능성 향장 소재로서 활용 가능성을 확인해주는 긍정적인 결과로 향후 추가적인 연구를 통해 불가사리의 향장소재로서의 활용이 기대된다.