KR20050050962A

KR20050050962A - 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물

Info

Publication number: KR20050050962A
Application number: KR1020030084633A
Authority: KR
Inventors: 이호현; 안창원; 남희섭; 김재훈
Original assignee: 주식회사농심
Priority date: 2003-11-26
Filing date: 2003-11-26
Publication date: 2005-06-01
Anticipated expiration: 2023-11-26
Also published as: KR100560064B1

Abstract

본 발명은 검은콩 단백 가수 분해물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 검은콩을 효소로 가수 분해하여 고체상과 액상으로 분리한 후, 상기 액상을 원심분리하고, 여과액을 분말화하여 얻어진 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 일반적인 면역 활성제와는 달리, 일반 식품으로 우리가 흔히 섭취하는 검은콩을 이용하여 상대적으로 알레르기 등의 부작용이 없고, 면역 활성을 강화해주는 인자들을 다량 함유한 검은콩 단백 가수 분해물을 얻을 수 있다.

Description

면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물{PEPTIDE CONTAINING IMMUNE-ACTIVATING FACTOR FROM BLACK SOY BEAN}

본 발명은 검은콩 단백 가수 분해물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 검은콩을 효소로 가수 분해하여 고체상과 액상으로 분리한 후, 상기 액상을 원심분리하고, 여과액을 분말화하여 얻어진 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물에 관한 것이다.

인간의 항상성(homeostasis)을 유지하기 위해 조직이나 기관에 손상을 줄 수 있는 모든 병원체나 독소에 저항할 수 있는 능력을 면역이라 부른다. 이들 면역에 관여하는 세포들 중에서 가장 흔하게 발견되는 세포는 백혈구(leukocyte, white blood cell, WBC)이다. 특히, 이들 백혈구 중 티 세포(T cell)는 항체를 생산하는 비 세포(B cell)에 작용하여 항체를 만들도록 하며, 대식세포에 작용하여 대식세포를 활성화시키기도 하고, 씨티엘(CTL, Cytotoxic T Lymphocyte)에 작용하여 그들을 활성화시키기도 한다(김세종 : 면역학, 고려의학, 1-112 (2000)).

지금까지 이러한 면역기능을 위한 연구에 이용되는 식품 및 식품소재로는, 일반 식물성 소재, 해산물 소재, 버섯 소재, 유산균 등 미생물 소재, 키토산 소재 등이 이용되어 왔다(임중선, 천연소재 활용한 활성화 규명 필요, 월간식품, 2, 11, 90-96(2003)).

그러나, 상기의 소재를 활용한 면역 활성 식품 소재는 효능이 기대에 미치지 못하거나 독성의 문제 그리고 산업적 경제성이 상대적으로 낮다는 문제점이 있었다.

한편, 최근 관심이 증가되고 있는 검은콩의 껍질 표면에는 일반 황색 콩에 없는 글리시테인이라는 물질이 많이 함유되어 있어 면역 증강과 항 바이러스에 효과(Yamai, M. et, al. : Biosci. Biotechnol. Biochem., 67, 5, 1071-1079 (2003))가 있다고 알려져 있다.

그러나, 검은콩 하나 당 껍질이 차지하는 양은 극히 소량일 뿐만 아니라, 이들 검은콩 껍질 표면에 존재하는 면역 증강에 효과가 있는 글리시테인을 추출하기 위하여는 1-2개월에 걸쳐 된장을 제조하여야 하며, 이 된장을 냉수 조건에서 추출하고, 추출액을 1차로 한외여과 공정을 거쳐 여과한 후 3차로 제염을 위한 역삼투여과를 하여야 하므로, 공정이 비교적 복잡하고 경제성이 상대적으로 낮다는 단점이 있다.

따라서, 본 발명자는 검은콩 단백의 가수 분해물에서도 면역 활성을 강화시킬 수 있는 펩티드가 함유되어 있을 것으로 판단하여 일련의 실험을 행한 결과, 일반 황색 콩 단백 가수물과 검은콩 추출물보다 면역 활성이 우수한 검은콩 단백 가수 분해물을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 우리가 일상에서 섭취하는 식물 단백질원인 검은콩을 사용하여 면역 활성을 강화하는 인자들이 다량 함유된 검은콩 단백 가수 분해물을 경제적으로 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 검은콩을 효소로 가수 분해하여 고체상과 액상으로 분리한 후, 상기 액상을 원심분리하고, 여과액을 분말화하여 얻어진 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물이 제공된다.

또한, 상기 가수분해는, 엔도펩티다아제와 엑소펩티다아제를 순차적으로 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물이 제공된다.

본 발명의 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

검은콩 농축액은 검은콩을 분쇄하고 3배 ∼ 15배의 물을 가수한 후 단백 분해 효소(protease)를 이용하여 45℃ ~ 55℃에서 2 ~ 5시간 동안 효소분해 한 후 90℃ ~ 100℃에서 10 ~ 20분 동안 가열하여 효소를 실활 시킨 후 60 ~ 120 메쉬 (mesh)에서 여과 후 진공 농축기를 이용하여 45 ~ 55 브릭스(Brix)까지 농축하여 얻었다. 이 검은콩 농축액의 전처리를 위해서, 반응조에 넣고 검은콩 농축액의 5배 내지 10배의 물을 가하고, 교반하며 온도를 100℃로 상승시켜 5분 동안 유지하여 단백질을 변성시킨 후, 온도를 다시 60℃로 조정한다.

이에 5 노르말 수산화나트륨을 서서히 첨가하여 pH를 8.0으로 조정한 후 효소인 엔도펩티다아제(endopeptidase)를 원료 단백질의 0.4 ~ 0.8중량% 첨가하여 2시간 동안 교반하여 반응시킨다. 반응이 완료되면 온도를 55℃로 조정한 후, 6 노르말 염산을 첨가하여 pH를 5.0으로 조정한다. 이어 효소 엑소펩티다아제 (exopeptidase)를 원료 단백질의 0.4 ~ 0.8중량% 첨가하고 4시간 교반하여 반응시킨다. 반응이 완료되면 온도를 100℃로 상승시켜 5분간 유지하여 효소를 불활성화 시킨다. 생성된 효소반응물을 원심분리기를 사용하여 고체상과 액체상으로 분리한 후, 메쉬를 이용하여 직경 70 ㎛ 이하의 입자가 포함되어 있는 액상을 분리 및 회수하고 이 여과액을 농축기로 이송하여 50±5℃에서 고형분 함량 40 중량%까지 농축한 후 분말화하였다. 분말화 조건은 송풍 온도 165℃, 배풍 온도 95℃로 하였으며, 아토마이저(atomizer)는 9,000 rpm으로 하였다. 얻어진 분말의 면역 활성은 티 세포(T cell)의 증식능(proliferation)으로 대조군에 대한 상대적인 값으로 하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(실시예 1)

검은콩 1kg을 분쇄하고 10 L 용량의 반응조에서 물 6 L를 가한 후 단백 분해 효소 (protease)를 1.0 g 가한 후 50℃에서 3시간 동안 효소분해 한 후 100℃에서 5분 동안 가열하여 효소를 실활 시킨 후 60 메쉬 (mesh)에서 여과 후 진공 농축기를 이용하여 50 브릭스(Brix)까지 농축하여 검은콩 농축액을 얻었다. 이 검은 농축액의 전처리10 L 용량의 반응조에 검은콩 농축액 (50 Brix)을 375 g을 넣고 물 2 L를 가한 후, 교반하여 온도를 100℃로 상승시켰다. 5분간 온도를 유지한 후 냉각하여 온도를 60℃로 맞추고 이어서 5 노르말 수산화나트륨 45 mL을 첨가하여 pH를 8.0으로 조정하였다. 여기에, 엔도펩티다아제 [Promod 278] 효소 1.5 g을 수용액으로 만들어 첨가한 후 2시간 동안 교반하며 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 온도를 다시 55℃로 낮추고 6 노르말 염산 65 mL을 첨가하여 pH를 5.0으로 조정하였다. 여기에, 엑소펩티다아제 [Promod 279] 효소 3.0 g을 수용액으로 만들어 첨가한 후 다시 4시간 동안 교반하며 반응시켰다. 반응이 완료된 후, 온도를 100℃로 상승시켜 5분간 유지시킴으로써 효소를 불활성화 시켰다. 반응조의 제조물을 120메쉬로 여과한 후 여과액을 농축기로 이송하여 50±5℃로 유지하면서 고형분 함량이 40 중량%까지 농축한 후 분말화 하였다. 분말화 조건은 송풍 온도 165℃, 배풍 온도 95℃로 하였으며, 아토마이저(atomizer)는 10,000 rpm으로 하였다.

(실시예 2)

면역 세포 티 세포 (T cell)의 활성은 더블유에스티(WST assay)법으로 측정하였다 (Ishima, H., et al. : Novel cell proliferation and cytotoxicity assays using a tetrazolium salt that produces a water-soluble formazen dye, In Vitro Toxicology, 8, 2, 187-190 (1995)). 먼저, 일정하게 세포 수를 유지한 세포 부유액을 96-웰 플레이트 (well plate)에 90 uL씩 넣어주고 여기에 대조군은 10 uL의 설라인 (saline), 시험군에는 각각의 시료를 10 uL씩 적당한 농도로 3배수로 넣고 탄산가스 배양기 (CO₂incubator, 36.5℃, 5% CO₂)에서 3일 동안 배양하였다. 이렇게 3일 동안 배양한 후, 더블유에스티(Water Soluble Tetrazolium) 시약을 각각의 웰(well)에 10 uL씩 넣고 배양기에서 4시간 동안 반응시켰다. 그리고 4시간 후 각 웰을 꺼내고 1분 동안 천천히 흔들어 고르게 한 후, 마이크로플레이드 리더 (microplate reader 550)으로 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 실시예 1에서 얻어진 분말을 이용한 면역활성을 검증한 결과, 무첨가군에 비해 면역 활성이 2배 이상 높았다 (표 1 참조).

(비교예 1)

본 발명에서는 황색 콩을 상기의 실시예 1과 동일하게 제조한 것, 검은콩추출물과 검은콩 단백 가수 분해물 첨가군의 면역 활성을 비교하였다. 하기 표 1에서의 수치는 무첨가군의 면역 활성을 100을 기준으로 하여 나타낸 것이다.

무첨가군, 일반 황색 콩 대두 단백 가수 분해물, 검은콩 추출물 및 검은콩 단백 가수 분해물의 면역 활성 비교

무첨가군	황색 콩 단백 가수 분해물	검은콩 추출액	검은콩 단백가수 분해물
100	151	117	206

검은콩 단백 가수 분해물은 검은콩 추출액의 1.17배보다 훨씬 높은 2.06배의 면역 활성을 보였다. 이는, 무첨가군의 면역 세포 수는 3.0 × 10⁶이고 검은콩 추출액은 3.21 × 10⁶그리고 검은콩 단백 가수 분해물은 6.18 × 10⁶인 것으로부터 알 수 있었다. 즉, 검은콩 단백 가수 분해물은 검은콩 추출액 보다 2.97 × 10⁶의 면역 세포 수를 증가시켰다.

따라서, 본 발명은 검은콩에서의 면역 활성을 강화하는 인자를 포함하는 단백 가수 분해물의 면역 활성이 아주 우수하다는 것을 알 수 있다.

(비교예 2)

상기의 실시예 1에서 효소의 종류를 달리하여 제조된 검은콩 단백 가수분해물의 면역 활성을 비교하였다. 먼저, 엔도펩티다아제 (Promod 278)를 단독으로 원료 단백질의 0.5중량%를 첨가하여 실시예 1과 동일하게 제조하였고, 또, 엑소펩티다이제 (Promod 279)를 단독으로 원료 단백질의 0.5중량%를 첨가하여 실시예 1과 동일하게 검은콩 단백 가수 분해물을 각각 제조한 후, 실시예 1에서 제조한 검은콩 단백 가수 분해물과의 면역 활성을 각각 비교하였다 (표 2).

검은콩 단백 가수 분해물의 효소종류별 면역 활성 비교

항 목	Promod 278	Promod 279	Promod 278 + Promod 279
면역활성(%)	137	145	205

상기의 표 2에서 보듯이, 각각의 효소를 단독으로 사용하였을 경우보다 두 효소를 동시에 사용하였을 경우가 면역 활성이 1.5배 이상 더 높게 나타났다. 따라서, 본 발명은 두 엔도펩티다아제 (Promod 278)와 엑소펩티다아제 (Promod 279)를 동시에 사용함으로써 면역 활성을 가지는 인자를 더욱 많이 함유하는 단백 가수 분해물을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 발명에 의하면, 일반적인 면역 활성제와는 달리, 일반 식품으로서 일상적으로 섭취할 수 있고 상대적으로 면역활성이 뛰어난 면역 활성 펩티드 인자들을 다량 함유한 검은콩 단백 가수 분해물을 얻을 수 있다.

Claims

검은콩을 효소로 가수 분해하여 고체상과 액상으로 분리한 후, 상기 액상을 원심분리하고, 여과 액을 분말화하여 얻어진 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물.
제 1 항에 있어서,

상기 가수분해는, 엔도펩티다아제와 엑소펩티다아제를 순차적으로 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 면역 활성이 강화된 검은콩 단백 가수 분해물.