KR100911064B1 - 트립토판을 함유한 펩티드 혼합물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 a) 수성의 펩티드 혼합물의 pH를 4.0내지 6.0으로 조절하고, 펩티드 함유 트립토판의 침전물을 형성시키는 단계, b) 침전된 펩티드를 분리하는 단계, 수성의 펩티드 혼합물은 바람직하게는 산성조건에서 단백질 소스의 효소 분해에 의해 얻어지고, 나아가 트립토판 함량 8 내지 15 w/w%를 가지는 펩티드와 음식 첨가제로서 그리고 약제에서 활성요소로서의 사용을 설명하고 있다.

트립토판 함유 펩티드

Description

트립토판을 함유한 펩티드 혼합물{MIXTURE OF TRYPTOPHAN RICH PEPTIDES}

본 발명은 수성의 혼합물로부터 트립토판(Trp)을 함유하는 펩티드를 선택적으로 분리하는 방법에 의해 얻을 수 있는 트립토판이 풍부한 펩티드, 그리고 식품 첨가제와 약제로서 상기 펩티드의 용도에 관한 것이다.

트립토판은 인간을 포함한 유기체에 의해 단백질의 생산에 사용되는 아미노산들 중의 하나이다. 트립토판은 서양의 음식에서 다소 덜 중요한 아미노산 중의 하나이며 트립토판의 하루 소비량은 약 1g 정도이다.

트립토판은 간접적으로 중추신경계(central nerveous system)에 작용한다. 소비되는 음식물에 함유된 트립토판의 약 1%가 뇌에서 시냅틱(synaptic)전달 세로토닌(serotonin)으로 전환된다(Herderich and Gutsche, Food Rev Int 1997; 13;103-35). 세로토닌은 정신상태, 식욕, 그리고 고통 인지와 같은 여러가지 생물학적처리에 있어 중요한 역할을 담당한다(Young, The clinical psychopharmacology of tryptophan. In: Nutrition and the brain. Vol. 7. Eds: Wurtman RJ, Wurtman JJ Raven Press, New York, pp 49-88). 더욱이, 세로토닌은 수면과정에 있어서 핵심적인 역할을 한다(Hartmann E, Greenwald D, Tryptophan and human sleep: an analysis of 43 studies. In: Progress in tryptophan and serotonin research. Eds: Schlossberger HG, Kochen W. Walter de Gruyter & Co, Berlijn, Duitsland, pp 297-304; Schneider Helmert D, Spinweber CL Psychopharmacol 1986; 89:1-7; Cunliffe et al. Eur J Clin Nutr 1998; 52:425-30). 프리커서(precursor) 트립토판과는 달리, 세로토닌은 혈액-뇌(bloodbrain) 장벽(barrier)을 통과할 수 없으므로, 뇌에서의 프로토닌 합성은 혈액으로부터 중추신경계로의 트립토판의 수송에 의존한다(Fernstrom JD. J Nutr 1988; 118:1417-19). 동물과 인간에 있어서의 조사에 따르면, 세로토닌 생산과 함께, 뇌에서의 트립토판의 양은 혈액속에서 순환하고 있는 트립토판의 양에 의존적인 것으로 드러났다.

정상 상태에서, 트립토판의 뇌로의 유입은 혈액 중의 트립토판 수준에만 의존하는 것은 아니다. 혈액 중의 트립토판과 그 밖의 다른 커다란 중성 아미노산(LNAA) 사이의 비율이 또한 중요하다. 거대 중성 아미노산들(LNAAs)은 루신(Leu), 발린(Val), 이소루신(Ile), 티로신(Tyr), 페닐알라닌(Phe)과 메티오닌(Met)으로 정의된다(Heine, 1995, Supra). 이러한 거대 중성 아미노산들(LNAAs)은 유사한 수송 메카니즘을 사용하여 혈액-뇌 장벽을 통과한다. 혈액 내의 트립토판/LNAAs 의 비율이 높을수록 더 많은 트립토판이 중추신경계로 수송되고 더 많은 세로토닌이 뇌에서 생산된다(Herderich and Gutsche, Supra).

순수한 트립토판의 소비는 혈액에서의 트립토판과 커다란 중성 아미노산들 사이의 보다 높은 비율을 일으키며 이런 식으로 상기한 신경학상의 효과들을 유도한다. 기능성 식품과 같은 상업적 생산물에서 순수한 트립토판의 사용은 나라마다 다른 엄격한 규정이 적용된다. 긍정적으로 상기의 비율을 바꾸기 위하여, 이것은 음식 소비 패턴의 변화에 의해 성취되어야 한다; 고단백질 음식은 상기의 비율을 감소시키는데, 이는 트립토판이 보다 덜 입수가능한 아미노산의 하나이기 때문이다(Fernstrom and Fernstrom. Am J Clin Nutr 1995; 61:312-29). 탄수화물이 많은 음식은 상기 비율을 증가시킨다. 글루코스(glucose)와 같은 당(sugars)은 췌장(pancreas)에 의한 인슐린의 분비를 증가시킨다. 인슐린은 근육 조직에 거대 중성 아미노산(LNAAs)의 인입을 자극하며, 그것에 의하여 혈액에서의 트립토판과 거대 중성 아미노산 사이의 비율이 증가한다(Young, Supra).

음식의 단백질은 실제적으로 트립토판을 거의 포함하고 있지 않아서 중추신경계에 위에서 언급한 효과를 일으키지 못한다. 단백질 α-락트알부민(α-lactalbumin)은 유장(whey)의 한 구성성분이고 음식에 있어 가장 잘 알려진 트립토판의 출처이다.; 그것은 123개의 아미노산으로 구성되어 있고 그 중 4개는 트립토판 잔기이다. 이것은 약 100g의 단백질당 6g의 트립토판에 해당한다(Heine et al. J Nutr 1991; 121:277-83). 창자에서 α-락트알부민(α-lactalbumin)의 이화작용은 느리고, 트립토판이 매우 느리게 흡수되도록 한다(Scanff et al. J Agric Food Chem 1990; 38:1623-29). 혈액에서의 트립토판과 거대 중성 아미노산(LNAAs)의 비율의 바람직한 또는 근원적인 변화 그리고 그에 따른 중추신경계에 트립토판의 긍정적인 효과들은 일어나지 않는다. 단백질은 적은 수의 아미노산으로 구성되는 펩티드들로 분해될 수 있다. 유장 단백질의 분해 후에 형성되는 펩티드들은 일반적으로 그 부모 단백질보다 빠르고 쉽게 소화된다(Nakano et al. J Japanese Soc Nutr Food Sci 1994; 47:195-201).

상기의 이유들 때문에, 트립토판이 풍부한 펩티드를 손쉽게 입수 가능한 기술이 필요하다.

과거에 단백질 생산물들의 트립토판 수준을 증가시키기 위하여 여러가지 방법들이 개발되어 오고 있다. 예를 들면, INRA에 의한 EP 22696에서는 α-락트알부민(α-lactalbumin)을 정제하는 방법을 기술하고 있으며; WO 91/10441(Medgennix)는 트립토판, 그리고 아르기닌(arginin) 및/또는 오르니틴(ornithin)의 높은 함량을 가지는 폴리펩티드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구성을 기술하고 있다. WO 98/14204(Laboratoires Oenobiol)은 α-락트알부민(α-lactalbumin)과 그것을 포함하는 구성물들의 새로운 사용을 기술하고 있는데 그것은 영양 보충제로서 그리고 수면과 생물학적 시계를 조절하는 약으로서의 사용을 말한다.

그러나, 상기 언급한 것들은 단백질 생성물의 트립토판의 수준을 증가시키는 방법을 언급하기보다는 비교적 높은 함량의 트립토판을 이미 가진 그대로의 단백질을 좀 더 정제하는 법을 언급하고 있다. 따라서, 개인들에게 트립토판의 증가된 조제량을 공급하기 위한 상기 기술의 유일한 방법은 많은 양의 α-락트알부민(α-lactalbumin)을 실시하는 것에 의한다.

상기 종래의 트립토판을 함유한 펩티드의 제조 방법의 단점은 도입부에서 언급했듯이 LNAA에 대한 트립토판의 비율이 여전히 너무 낮다는 것이다.

DE 4130284(Heine)는 트립토판을 함유하는 펩티드의 제조에 관하여 기술하고 있으나 그 수준은 여전히 낮고 어떤 특이한 정제법이 기술되어 있지도 않다. JP 2279700(Asahi)는 좀 더 높은 트립토판 수준에 도달하지만 사용된 방법은 매우 많은 양의 프로나제(pronase)를 가지고 효소적 가수분해 후에 많은 양의 아세톤의 추가를 필요하다.

음식 산업에서, 아세톤의 사용에는 의문이 있고 사용되는 효소가 매우 비싸고 따라서 대규모의 사용에는 덜 적당하다.

이에 본 발명은 수성 펩티드 혼합물로부터 트립토판을 함유한 펩티드를 선택적으로 분리하는 방법에 의해 얻을 수 있는 트립토판이 풍부한 펩티드 혼합물을 제공함에 목적이 있는 것이다. 또한 본 발명은 상기 방법에 의해 얻어진 펩티드 혼합물의 유용한 용도를 제공하고자 함에 있다.

상기 목적은 a) 수성의 펩티드 혼합물을 제조하기 위하여 트립토판을 함유하는 펩티드를 효소에 의해 분해하는 단계; b) 상기 효소를 비활성화하는 단계; c) 상기 수성의 펩티드 혼합물의 pH를 4.0 내지 6.0으로 조절하여, 트립토판을 함유하는 펩티드의 침전물을 형성하는 단계; 및 b) 상기 침전된 펩티드를 분리하는 단계;를 포함하는 트립토판을 함유하는 펩티드를 제조하는 방법에 의해 얻어지고, 펩티드에 대하여 8 내지 15 w/w% 의 트립토판을 함유한 펩티드 혼합물로 달성된다.

본 발명에 의하여, 펩티드 혼합물은 펩티드 주성분에 근거하여 8 내지 15 w/w% 의 함량의 트립토판을 가지게 됨으로써 음식 성분이나 약제에서 유용하게 사용될 수 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 음식 성분으로서 펩티드 혼합물은 예컨대 브레스트밀크 파우더(breastmilk powder)대체용과 같은 완전히 신생의 영양형에 대한 구성요소(트립토판 소스)로 사용되어질 수 있다. 가능한 많이 천연의 모유와 같은 영양혼합의 함유를 달성하기 위하여, 많은 양의 트립토판을 포함하는 펩티드가 그 영양형에 필요하다. 본 발명에 따른 펩티드가 훌륭한 후보들이 된다.

트립토판이 비타민 니코틴산과 멜라토닌(melatonin)을 위한 것 뿐만 아니라, 신경전달물질인 세로토닌(serotonin)과 트립타민(triptamin)의 합성의 프리커서(precursor)로서 중요한 역할을 하여 세로토닌, 트립타민, 니코틴산, 또는 멜라토닌의 합성을 유도하는 인간 또는 동물용 약제에 유용하게 사용될 수 있다.

나아가, 트립토판 함유 펩티드는 암치료에 유용하다(참조 Panzer and Viljoen, 1997, J. Pineal Res 22: 184-202; Bubenik et al, 1998, Biological Signala and Receptors 7: 195-219; Blask et al, 1999, Biological Signala and Receptors 8: 49-55). 따라서 본 발명에 따른 펩티드 혼합물은 악성 세포 성장에 대한 약제에서 활성적 구성요소로서 사용되어질 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예와 함께 구체적으로 설명한다.

본 발명은 수성의 펩티드 혼합물로부터 선택적으로 트립토판을 함유하는 분리된 펩티드에 대한 개선된 방법을 제공하는 것으로서 다음의 단계를 포함한다.;

a) 수성의 펩티드 혼합물의 pH를 4.0내지 6.0을 유지하며, 트립토판을 함유 하는 펩티드의 침전물을 형성시키는 단계, 및

b) 상기 침전된 펩티드의 분리단계.

여기서 '펩티드'라는 단어는 분자량 500내지 5000 달턴(Dalton)을 가지는 아미노산 체인과 관련된다. 놀랍게도 수성의 펩티드 혼합물의 pH가 4.0 내지 6.0에서 조절될 때(바람직하게는 4.5내지 6.0이고 가장 바람직하게는 5.0근처, 예컨대 4.7내지 5.3) 트립토판을 함유하는 침전이 있는 것이 발견되었으며, 이러한 침전은 트립토판을 함유하는 펩티드를 분리하는데 편리하게 사용될 수 있다. 이 기술에서, 펩티드 혼합물을 얻기 위해 미네랄산(mineral acid)에 의한 단백질의 가수분해는 추천되지 않는데 그 이유는 그것이 트립토판의 거의 완전한 파괴와 서로 관련되어 있기 때문이다(참조 W. Heine at al, Supra). pH를 조절한다는 의미는 펩티드를 함유하는 트립토판이 침전되는 동안 상기한 pH값에서 pH가 유지되거나 조절된다는 것이다.

침전된 펩티드를 분리하는 것은 이 분야의 기술에서 알려진 방법에 의할 수 있다. 침전된 펩티드는 예를 들면 원심 분리법, 디캔테이션(decantation), 또는 여과법 등과 같은 방법으로 수집가능하다. 긴 쉘프라이프(shelf life)를 얻기 위하여 분리과정은 바람직하게는 건조단계를 포함한다. 숙련된 사람은 적절한 건조기술을 인지하고 있다.

바람직하게는, 침전은 20℃ 이하의 온도에서 수행된다. 상기 온도 이하에서, 트립토판을 함유하는 펩티드는 매우 효율적으로 침전되는 것을 보여준다.

바람직한 실시예에 따르면 수성의 펩티드 혼합물은 단백질 소스(source)의 효소 분해에 의해 제조되어진다.

바람직하게는 단백질 소스는 하나 이상의 산성 프로테아제(proteases) 또는 시스테인 프로테아제 특별히 펩신(pepsine), 레닌(rennin), 산성 균류의 프로테아제, 키모신(chymosin), 파파인(papain), 브로멜라인(bromelain), 키모파파인(chymopapain), 또는 픽신(ficin), 또는 상기의 것의 몇가지 혼합물 중에서 선택되는 하나 이상의 효소에 의한 산성 pH에서 분리된다. 하나 이상의 상기의 산성 프로테아제(특별히 1.5 내지 3.5사이의 pH, 바람직하게는 2 내지 3사이의 pH에서 펩신)에 의한 단백질 소스의 분리에 의하여, 소수성(hydrophobic)을 갖는 펩티드가 생성된다. 이러한 펩티드 혼합물로부터 트립토판을 함유하는 펩티드가 매우 효과적으로 pH 4 내지 6 사이에서(바람직하게는 5.0근처)조절됨으로써 선택적으로 분리될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 효소분해작용이 있는 pH가 4.0보다 낮은 경우에 트립토판을 함유하는 펩티드를 침전시키기 위하여 pH를 4.0 내지 6.0으로 조절하여야한다. 바람직하게는 효소의 활성은 침전단계 전에 효소의 비활성화에 의해 소멸된다. 숙련된 사람은 단백질 가수분해 효소를 비활성화시키는 방법을 알 것이다. 상기 언급한 pH 4.5 내지 6.0 범위 내의 최적 pH를 갖는 것으로 선택된 효소(예컨대 파파인 또는 브로멜라인)의 경우에 단백질 소스의 분리와 트립토판을 함유하는 펩티드의 침전이 동시에 일어나는 방식의 발명에 따른 방법을 디자인하는 것이 가능할 것이다. 가수분해된 펩티드가 우월하게 침전될 수 있는 조건에서 침전이 되도록 주의를 요한다. 그렇지 않으면 부분적 가수분해 펩티드의 침전이 얻어질 것이다.

바람직하게, 펩티드 혼합물은 pH를 조절하는 단계 전에 탈염(desalted)된 다(a 단계). pH를 조절하는 단계에 우선한 탈염단계는 트립토판을 함유하는 침전된 펩티드의 향상된 산출량을 이끌어내는 것으로 밝혀졌다. 탈염은 공지의 기술이고 나노필트레이션(nanofiltration), 울트라필트레이션(ultrafiltration), 또는 일렉트로다이얼러시스(electrodialysis)와 같은 것에 의해 행해질 수 있다. 특히, 펩티드가 효소분해(enzymatic cleavage)에 의해 얻어질 때, 얻어진 펩티드 혼합물을 탈염하는 것은 향샹된 산출량을 이끌어낸다. 탈염은 바람직하게는 분해작용 동안, 존재하는 염의 50% 내지 95%가 펩티드 혼합물로부터 제거되도록 수행된다.

바람직하게는, 트립토판을 함유하는 펩티드는 유장(whey)단백질로부터 얻어진다. 이것이 의미하는 것은 바람직하게는 유장단백질이 수성 펩티드 혼합물에 대한 단백질 소스로 선택된다는 것이다. 유장단백질은 비교적 높은 트립토판 함유율(약 1.8 w/w%)을 가지며 이러한 단백질이 본 발명에 따른 방법에 아주 적합하도록 한다. 그러나 트립토판이 많은 단백질이 선호되기는 하지만 트립토판을 함유하는 모든 단백질이 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있다. 매우 매력적인 본 발명의 실시예는, 트립토판을 함유하는 펩티드가 유장단백질 농축액(WPC)이 풍부한 α-락트알부민 또는 유장단백질 단리체(WPI)가 풍부한 α-락트알부민으로부터 얻어진다. 그러한 단리체(isolate)들은 유장단백질로부터 얻어지고 높은 α-락트알부민 함량을 가진다. α-락트알부민은 약 5.8 w/w% 의 높은 트립토판 함량을 가진다. 약 60 w/w% 의 α-락트알부민을 함유하는 유장단백질 단량체는 네델란드의 디엠브이 인터내셔날(DMV International)로부터 얻을 수 있다.

본 발명에 의하여, 펩티드 혼합물은 펩티드 주성분에 근거하여 8 내지 15 w/w% 의 함량의 트립토판을 가지는 것을 얻을 수 있으며 예컨대 음식 성분이나 약제에서 유용하게 사용될 수 있다. 음식 성분으로서 본 발명에 의해 얻을 수 있는 펩티드 혼합물은 예컨대 브레스트밀크 파우더(breastmilk powder)대체용과 같은 완전히 신생의 영양형에 대한 구성요소(트립토판 소스)로 사용되어질 수 있다. 가능한 많이 천연의 모유와 같은 영양혼합의 함유를 달성하기 위하여, 많은 양의 트립토판을 포함하는 펩티드가 그 영양형에 필요하다. 본 발명에 따른 펩티드가 훌륭한 후보들이 된다.

트립토판이 비타민 니코틴산과 멜라토닌(melatonin)을 위한 것 뿐만 아니라, 신경전달물질인 세로토닌(serotonin)과 트립타민(triptamin)의 합성의 프리커서(precursor)로서 중요한 역할을 하고 있는 것으로 알려져 있다. 트립토판의 부족은 상기한 중요한 화합물의 합성에 심각한 문제를 일으키므로, 본 발명에 따른 펩티드는 유용하게 세로토닌, 트립타민, 니코틴산, 또는 멜라토닌의 합성을 유도하는 인간 또는 동물용 약제에 사용될 수 있다.

나아가, 트립토판 함유 펩티드는 암치료에 유용한 것으로 알려져 있다(참조 Panzer and Viljoen, 1997, J. Pineal Res 22: 184-202; Bubenik et al, 1998, Biological Signala and Receptors 7: 195-219; Blask et al, 1999, Biological Signala and Receptors 8: 49-55). 따라서 본 발명에 따른 펩티드 혼합물은 악성 세포 성장에 대한 약제에서 활성적 구성요소로서 사용되어질 수 있다.

본 발명의 방법을 가지고, 중량면에서 적어도 0.900의 비율을 가지는 트립토판/(페닐알라닌+티로신)의 펩티드 혼합물이 얻어질 수 있다. 페닐알라닌(Phe)과 티 로신(Tyr)은 때때로 트립토판과 세포 흡수에 있어 경쟁을 하기 때문에(Heine, Supra), 가능한 한 높은 비율의 트립토판/(페닐알라닌+티로신)을 가지는 것이 유리하며 페닐알라닌과 티로신은 영양분에 있어서 제한되지 않는다. 트립토판의 효과적인 투여에 대하여는 커다란 중성 아미노산에 대한 트립토판의 비율이 가능한 한 높아야 하는데 그 이유는 이러한 커다란 중성 아미노산(LNAA)은 인간과 동물체에서의 세포에 의한 흡수에 있어 트립토판과 경쟁을 하기 때문이다. 거대 중성 아미노산은 따라서 적절한 트립토판의 흡수를 저해한다.

또 다른 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명에 따른 펩티드 혼합물은 중량면에서 적어도 0.25 비율의 트립토판/(페닐알라닌+티로신+루신+발린+이소루신+메티오닌)이며 이는 펩티드 혼합물이 음식 성분이나 약제로서 사용에 아주 적합하게 된다. 매우 낮은 거대 중성 아미노산의 함량 때문에, 트립토판은 그것이 투여되는 인간 또는 동물체에 의해 쉽게 흡수가 된다.

트립토판을 함유하는 펩티드는 펩티드 혼합물을 아세토니트릴(acetonitril)과 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)을 함유하는 용액에 희석시키고, 펩티드를 그 조각으로 분리하고 그리고 펩티드의 특이한 흡광정도와 각 조각에 대한 트립토판의 특이한 형광성을 측정함으로써 수성 펩티드 혼합물에서 식별되고 정량될 수 있다.

펩티드를 함유하는 트립토판의 식별은 상기 언급한 제조방법을 모니터하고 펩티드 혼합물의 트립토판 함량의 양질의 조절을 제공하기 위하여 중요하다. 식별 방법은 트립토판이 다른 아미노산에서는 관찰되지 않는 특이한 형광성을 나타낸다 는 사실에 기초하고 있다(Heine, Supra). 트립토판의 함량을 정하기 위한 형광측정 방법과 자외선 흡광측정법에 의한 펩티드 특별측정 방법의 조합은 조각들의 단백질의 함량(흡광법에 기초함)과 트립토판의 함량(형광 측정자료에 기초함) 모두를 정하는데 필요한 모든 정보를 얻는 매우 편리한 방법이다. 펩티드의 분류에 대하여, 펩티드 혼합물은 바람직하게는 0.5-2 v/v% 의 아세토니트릴과 0.05-0.25 w/w% 의 트리플루오아세트산의 용액에 희석된다. 그러한 용액에서 펩티드는 쉽게 관 크로마토그래피, 보다 바람직하게는 역상 관 크로마토그래피에 의하여 쉽게 분리될 수 있다. 이것에 대하여 용액은 바람직하게는 1 v/v% 의 아세토니트릴과 0.1 w/w% 의 트리플루오아세트산을 가지게 된다.

흡광에 특이한 펩티드는 214 nm 의 파장에서 측정된다.

본 발명은 이제 몇 개의 예들을 통해 좀더 설명될 것이다.

실시예 1

45%의 α-락트알부민(α-Lactalbumin)(DMW International, The Netherlands) 을 함유하는 5%의 유장단백질 용액을 탈염된 물에 녹인다. pH는 1M의 염산을 사용하여 2.0으로 조절한다. 그 후 용액을 50℃로 가열한다.

가수분해 반응은 1%의 펩신을 첨가함으로써 시작한다. 6시간 후 pH를 5.0으로 올리고 온도를 10℃로 낮춤으로써 반응을 멈추게 한다. 이 온도에서 4시간 동안 보관한 후 원심분리법으로 트립토판 펩티드를 수집하고 그 후 냉동 건조한다.

트립토판은 종합 효소가수분해에 기초한 특별한 기술을 사용하여 정해진다(Garcia, S.E.; Baxter, J.H. (1992) Determination of tryptophan content in infant formulas and medical nutrition. J. AOAC Int. 75:1112-1119). 페닐알라닌, 티로신, 루신, 이소루신, 발린, 그리고 메티오닌과 같은 아미노산들은 EG 가이드라인 98/64에 따라 결정된다(3-9-1998; publication L257/14-23 of 19-9-1998). 단백질은 표준 Kjeldahl 방법(IDF-FIL 20A, 1986)사용하여 결정된다. 결과물은 단백질에서 9.7% 트립토판을 가진다.

계산된 Trp/LNAA 의 중요 비율은 표 1에 나타나 있다.

α-유장의 아미노산 비율과 본 방법에 따른 산물들

	아미노산 비율(g/100g) Trp/(Phe+Tyr)	아미노산비율(g/100g) Trp/(Phe+Tyr+Leu+Val+Iso+Met)
정제된 α-락트알부민 (시그마)	0.45	0.195
유장단백질 용액	0.47	0.11
트립토판-펩티드	0.97	0.32

실시예 2

60%의 α-락트알부민(α-Lactalbumin)(experimental product of DMW International, The Netherlands)을 함유하는 유장단백질 단리체(WPI)를 수성 용액에 녹인다. 용액의 pH는 묽힌 인산을 사용하여 조절하고 45℃까지 가열한다.

가수분해는 2%의 펩신(Merck 2500 FIP-U/g)을 첨가함으로써 시작되고 2시간 동안 수행된다. 반응은 85℃에서 10분간 용액을 저온 살균함으로써 멈추게 한다. 그 후 pH를 5.5까지 높이고 15℃ 이하로 냉각한다. 10시간 후 트립토판을 함유하는 펩티드는 마이크로필트레이션(microfiltration)을 사용하여 수집한다. 전형적으로 1 ㎛의 아주 적은 분자량 컷오프를 가지는 막이 사용된다. 펩티드는 그 후 스프레이(spray)건조된다. 결과물은 단백질에서 9.3%의 트립토판을 가진다.

실시예 3

실시예 1과 유사한 유장 단백질 용액은 0.25%와 0.75% E/S 를 사용한 펩신(American Laboratories)으로 가수분해된다. 5시간 후에, 반응은 1.0M의 수산화나트륨(NaOH)를 사용하여 pH를 5.2로 올리고 15℃ 이하로 용액을 냉각시킴으로써 멈추게 된다. 침전된 펩티드는 16시간 후에 원심분리에 의해 수확된다. 침전된 트립토판과량 펩티드와 상청액(supernatant) 모두에 대해 적절한 분석이 행해진다. 이들은 아래의 표에 주어진다.

원심분리 후 침전물과 상청액 양자의 트립토판 농도와 Trp/LNAA 비율

	0.25% E/S		0.75% E/S
	pellet	supernatant	pellet	supernatant
산출정도(%)	12.1	87.9	11.4	88.6
단백질 함량(%)	74.3	71.6	72.6	74.3
Trp 함량(g/Kg)	70.6	24.9	70.5	23.7
Trp/단백질	10.5	3.4	10.7	3.1
Trp/(Phe+Tyr)	1.26	0.42	1.26	0.40
Trp/(Phe+Tyr+Leu +Val+Iso+Met)	0.35	0.10	0.35	0.10

실시예 4

45% α-락트알부민(α-Lactalbumin)(DMW International, The Netherlands)을 함유하는 10% 유장단백질 용액은 탈염된 물에 녹아있다. pH는 1M NaOH를 사용하여 7.0으로 조절한다. 그 후 용액은 50℃로 가열된다.

가수분해 반응은 2% ENZECO 브로멜라닌(Bromelanin) 240 을 첨가하여 시작된다(Enzyme Development Corpoation). 21 시간 후에, 반응은 10분 동안 85℃로 용액을 가열하여 멈추게 된다. 이어서 펩티드 혼합물은 상온까지 냉각되고, pH는 인산을 사용하여 4.5로 조절하고 온도는 10℃로 낮춘다. 이 온도에서 12시간 동안 저장한 후에 트립토판 펩티드는 원심분리에 의해 수집되고 이어서 냉동 건조된다. 펩티드의 트립토판 농도는 8%가 된다.

실시예 5

5% 유장단백질 단리체용액(Davisco) 100 리터 가 준비되고 2% 펩신을 사용하여 가수분해한다. 용액은 pH 3에서 12시간 동안 가수분해된다. 반응은 30분 동안 80℃로 용액을 가열함으로써 멈추게 한다. 그 후, 용액은 Celgard NF-PES-10 막을 사용한 지표(pilot) NF 유닛에 한외여과(ultrafilter)된다. 리텐테이트(retentate)의 pH는 3.0에서 조정되고 용액은 200% 다이어필트레이션(diafiltration)까지 여과된다.

탈염 후에 리텐테이트(retentate)의 pH는 5.5로 조절되고 용액은 트립토판을 함유하는 펩티드의 침전을 촉진하기 위해 10℃ 이하로 냉각한다. 10시간 보관 후에 침전물은 원심분리에 의해 수집된다. 그 후 펩티드는 건조된다.

샘플에서의 트립토판과 단백질의 농도는 각각 9.5%와 91%이다. 펩티드의 조성은 아래 표에 나타나 있다.

트립토판이 풍부한 펩티드 분류(fraction)의 아미노산 비율

	아미노산 비율(g/100g 생산량에 근거)
	Trp/(Phe+Tyr)	Trp/(Phe+Tyr+Leu+Val+Iso+Met)
유장단백질 용액	0.47	0.11
트립토판 펩티드	1.03	0.35

실시예 6 트립토판 펩티드에 대한 고성능액체크로마토그래피(HPLC)

역상 HPLC방법(RPC)은 펩티드 혼합물에서 트립토판을 함유하는 펩티드를 구분하고 정량하기 위해 사용되며, 이 아미노산의 특이한 형광특성을 이용한다. 결합 버퍼에서 펩티드 혼합물 용액을 준비한다. 이러한 용액들은 0.2㎛ 필터를 사용하여 여과하고 역상크로마토그래피에 의해 분석된다. 넓은 통로(Widepore) C18 5㎛ RPC 컬럼(Baker)이 사용된다. 결합 버퍼는 탈염수/0.1% TFA(trifluoroacetiv acid)로 구성되고 펩티드는 아세토니트릴/0.083% TFA 버퍼(버퍼 B)를 사용하여 용리(elute)된다. 버퍼 B의 수준은 90분이 지나 60%까지 증가하며 그 후 단단하게 결합한 물질은 20분 동안 100% 버퍼를 운용함으로써 제거된다.

펩티드는 214nm에서의 흡광도의 측정과 형광성측정(290nm에서 여기(excitation)측정과 340nm에서 방사(emission)측정)을 하여 탐지된다.

실시예 7

펩티드는 유아용 유동식( infant formula )에 사용될 수 있다. 모델 처방은 다음과 같다.

구성	농도(g/lt)
트립토판이 풍부한 펩티드	10.0
에스프리온(Esprion 580, DMW International)	10.0
식용락토오스(Edible Lactose, DMW International)	30.0
Malto dextrin DE-20	23.0
Corn Syrup Solids	25.0
유화제(Sternphil E60; Stern)	5.0
오일 혼합물(45% sunflower; 25% MCT; 30% soy oil)	40.0
칼슘오르토포스페이트(Calcium ortho phosphate)	1.8
CaCO3	1.3
MgCl2	0.3
KCl	0.4
트리구연산나트륨(Tri-Sodium Citrate)	0.5
물	852.7
합계	1000

유화제(emulsifier)는 오일 분류(oil fraction)에 녹아 있다. 펩티드와 탄수화물은 70℃ 물에 녹아있다. 미네랄은 분리하여 녹아 있다. 오일 혼합물은 펩티드/탄수화물 용액에 첨가되고 3분간 고전단 혼합기(high shear mixer)를 사용하여 혼합된다. 선유화(pre-emulsion)는 250 바아(bars)에서 두 번 균질화된다.

유동식(formula)는 또한 15분 동안 80℃에서 가열함으로써 저온 살균될 수 있고 스프레이 건조되고(분말 포뮬러) 또는 10분간 120℃에서 병 속에서 살균 소독된다(액체 포뮬러).

실시예 8

펩티드는 즉석음료 혼합에서 사용될 수 있다. 처방은 다음을 포함한다.

트립토판이 풍부한 펩티드	15.0%
유장단백질 농축 80(Esprion 580; DMV International)	60.0%
글루타민 펩티드(WGE80GPU DMV International)	10.0%
Glucodry (Corn Syrup Solid from Avebe)	5.0%
Vitamin mix(Roche)	4.90%
코코아 분말(D-11-S,ADM Cocoa, The Netherland)	3.00%
향료; 바닐라 JSH00712F, McComick&Co	1.15%
향료; 쵸콜릿 퍼지 FF22034, McComick&Co	0.95%
Sweetener (Aspartame, Nutrasweet)	0.20%
합계	100%

건조된 구성성분은 혼합되고 그 후 118 ml의 물에 첨가된다. 용액은 구성성분이 용해되기 위하여 혼합된다. 한 끼분은 대략 525mg의 트립토판을 공급하는 분말혼합물 35g을 포함한다.

도 1은 실시예 1의 펩티드 혼합물의 OD 214nm 신호에서의 흡광도(상단 패널)와 형광신호(아래 패널)를 나타낸 것이고,

도 2는 실시예 1의 트립토판이 풍부한 펩티드 조각의 OD 214nm 신호에서의 흡광도(상단 패널)와 형광신호(아래 패널)이다.

Claims (7)

1. a) 수성의 펩티드 혼합물을 제조하기 위하여 유장단백질로부터 획득한, 트립토판을 함유하는 펩티드를 효소에 의해 분해하는 단계; b) 상기 효소를 비활성화하는 단계; c) 상기 수성의 펩티드 혼합물의 pH를 4.0 내지 6.0으로 조절하여, 트립토판을 함유하는 펩티드의 침전물을 형성하는 단계; 및 b) 상기 침전된 펩티드를 분리하는 단계;를 포함하는 트립토판을 함유하는 펩티드를 제조하는 방법에 의해 얻을 수 있고,

   펩티드에 대하여 8 내지 15 w/w% 의 트립토판을 함유한 것을 특징으로 하는 트립토판을 함유한 펩티드 혼합물.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 트립토판/(페닐알라닌+티로신)의 비율이 중량기준으로 0.900이상인 펩티드 혼합물.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 트립토판/(페닐알라닌+티로신+루신+발린+이소루신+메티오닌)의 비율이 중량기준으로 0.300이상인 펩티드 혼합물.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   세로토닌, 트립타민, 니코틴산, 또는 멜라토닌의 합성을 유도하기 위한 음식 구성성분으로 사용되는 펩티드 혼합물.
5. 삭제
6. 삭제
7. 상기 제 1항 또는 제 2항에 의한 펩티드 혼합물을 포함하는 유아용 유동식.

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