3단계 막효소반응기에서 연속적으로 생산된 어피 및 우피 젤라틴 가수분해물의 항산화활성 비교

재순환 연속식 3단계 막 (MWCO 10,000, 5,000 및 1,000 Da) 효소반응기에서 Alcalase (1단계), pronase E (2단계) 및 collagenase (3단계)를 이용하여 제조된 각 단계별 명태피 및 우피 젤라틴 가수분해물의 항산화활성을 비교하였다.<BR> 명태피와 우피 젤라틴 가수분해물의 분자량 분포는 서로 유사한 경향을 나타내었으며, 1단계 기수분해물의 경우 7,000~10,000 Da의 분자량을 가지는 펩타이드가 주종을 이루었고, 2단계 막반응기로부터 분리된 가수분해불은 분자량 2,000~5,000 Da에서 3단계 막반응기를 통해 분리된 가수분해물은 700~900 Da 정도의 분자량을 가진 펩타이드가 주종을 이루었다. 또한, 이들의 아미노산 조성분석에서는 일반적으로 항산화활성이 높다고 알려진 His, Met 및 Tyr의 경우 명태피 젤라틴이 우피 젤라틴 보다 2.7, 4.0 및 14.1배 정도 높았다. 각 단계별 막반응기로부터 분리한 가수분해물의 항산화활성은 우피 젤라틴 가수분해물 보다는 명태피 젤라틴 가수분해물이 더 높게 나타났으며, 특히 명태피 젤라틴 2단계 가수분해물에서 시판 천연항산화제인 α-tocopherol보다 MDA 정량값과 lipid peroxidation 값에서 8%와 3%정도 높은 항산화활성을 나타내었으며, 그 최적농도는 1%였다. 또한, mouse 정상 간세포 (Ac2F)에 2단계 가수분해물을 첨가하여 세포생존율에 미치는 효과를 관찰한 결과, t-BHP의 독성에 대해 가수 분해물 첨가구의 세포생존율이 무첨가구에 비해 5~21% 정도 높았으며, 특히 명태피 2단계 가수분해물을 1% 농도로 첨가하였을 때 가장 높은 세포생존율을 나타내었다.

To compare the antioxidative activities of fish skin and bovine skin gelatin hydrolysate, gelatin hydrolysates from Alaska pollack and bovine skin were prepared by various enzymatic hydrolysis methods (1st step, Alcaiase: 2nd step, pronase E; 3rd step, collagenase) using a continuous three-step membrane reactor. The molecular weight distributions of the 1st, 2nd and 3rd step hydrolysates were 7~10 kDa, 2~5 kDa and 0.7~0.9 kDa, respectively. The antioxidative activity of fish skin gelatin hydrolysate was stronger than that of bovine skin gelatin hydrolysate, and in particular, both of 2nd step hydrolysates showed more antioxidative activity than hydrolysates of any other step. The optimum antioxidative activity concentration of the 2nd step hydeolysates of fish and bovine skin were 1 % (w/w) in a linoleic acid water-alcohol emulsion. In cultured cells exposed to t-butyl hydroperoxide (t-BHP), the 2nd step hydrolysate of fish skin gelatin delayed cell death most. These results suggest that the antioxidative activity of fish skin gelatin hydrolysate is higher than that of bovine skin gelatin hydrolysate because of their different amino acid contents.