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표제지 1

목차 4

국문요약 10

Ⅰ. 서론 12

1. 연구배경 12

2. 연구방향 13

3. 연구목적 14

Ⅱ. 연구의 이론적 배경 16

1. 참치 동맥구 16

2. 혈관 석회화 17

가. 혈관 석회화 개요 17

나. 혈관 석회화 연구 현황 18

다. 혈관 석회화 모델 19

라. 혈관 석회화의 기전과 치료 20

3. 식원성 기능성 펩타이드 22

가. 식원성 기능성 펩타이드 개요 22

나. 식원성 기능성 펩타이드 연구 현황 23

다. 식원성 기능성 펩타이드가 혈관 석회화에 미치는 영향 23

4. 분지도킹 24

Ⅲ. 연구방법 25

1. 연구설계 25

2. 연구방법 26

가. 효소의 폴리펩타이드 분해조건 최적화 26

나. 효소의 폴리펩타이드 분해기능 예측 27

다. 효소의 폴리펩타이드 분해기능에 관한 연구 29

3. 데이터 분석 36

4. 윤리적 검토 37

Ⅳ. 연구결과 38

1. 단일요인실험 38

2. 반응표면실험 39

3. 폴리펩티드 서열 구성 43

4. 기능예측 44

5. 분자도킹 45

6. 마우스의 체중 48

7. 마우스의 생화학적 지표 49

8. HE 형태학적 관찰 50

9. Von Kossa 형태학적 관찰 51

Ⅴ. 고찰 53

Ⅵ. 결론 59

1. 연구결과 요약 59

2. 연구의 한계 60

참고문헌 61

Abstract 73

부록 76

표목차 7

〈표 Ⅱ-1〉 혈관석회화의 다양한 유형 19

〈표 Ⅱ-2〉 혈관석회화 치료를 위한 실험적 요법 21

〈표 Ⅲ-1〉 반응표면실험 요인 및 수준표 27

〈표 Ⅲ-2〉 조직 탈수 및 파라핀 침투 단계별 처리표 30

〈표 Ⅲ-3〉 탈파라핀 및 재탈수 단계별 처리표 31

〈표 Ⅲ-4〉 조직 염색 단계별 처리표 32

〈표 Ⅲ-5〉 탈수, 투명화 및 봉입 처리 단계표 33

〈표 Ⅲ-6〉 탈파라핀 및 탈수 처리 단계표 33

〈표 Ⅲ-7〉 탈수, 투명화 및 봉입 처리 단계표 35

〈표 Ⅳ-1〉 동맥구 효소 가수분해 펩타이드의 반응표면실험 설계 및 분석결과 40

〈표 Ⅳ-2〉 프로테아제 회귀방정식의 분산분석표 41

〈표 Ⅳ-3〉 동맥구 효소분해 폴리펩티드 서열확인 43

〈표 Ⅳ-4〉 동맥구 효소분해 폴리펩티드 기능예측 45

〈표 Ⅳ-5〉 분지도킹 결과 47

〈표 Ⅳ-6〉 상관분석 결과 49

그림목차 8

[그림 Ⅱ-1] 참다랑어 동맥구 17

[그림 Ⅳ-1] 효소분해 단일요인 실험 39

[그림 Ⅳ-2] 이중효소 효소분해 폴리펩타이드의 3차원 그림 42

[그림 Ⅳ-3] 동맥구 효소분해 폴리펩타이드의 질량분석도 44

[그림 Ⅳ-4] 분자도킹 결과 47

[그림 Ⅳ-5] 마우스의 생리생화학지표 변화 상황 50

[그림 Ⅳ-6] 흉부 대동맥의 HE 염색 분석 (200X) 51

[그림 Ⅳ-7] 흉부 대동맥의 Von Kossa 염색 분석(200X) 52

초록보기

 본 연구는 참치 가공 부산물인 동맥구를 활용하여 생리활성을 가진 효소펩타이드를 개발하고, 이를 통해 혈관 석회화 예방 가능성을 규명함으로써 고부가가치 해양자원 활용의 이론적 근거를 마련하고자 하였다.

이를 위해 단일요인실험과 반응표면실험을 통하여 다양한 단백질 분해효소 및 두 가지 효소의 복합처리에 따른 가수분해 실험을 수행하였으며, 가수분해도를 주요 지표로 삼아 최적의 효소분해 조건을 과학적으로 도출하였다. 그 결과, 풍미 단백질분해 효소와 알칼리성 단백질분해효소의 복합처리가 가장 효과적인 효소분해 방법으로 확인되었고, 온도 50.33℃, 반응시간 6.13시간, 효소첨가량 0.6%가 최적조건으로 설정되었다. 예측 가수분해도는 62.3%였으며, 실제 가수분해도는 64.23%로 나타났다. 그 후, 기질보조 레이저 탈착 비행시간 질량분석기(MALDI TOF/TOFX 이용하여 효소펩타이드의 주요 서열인 CGDRGFFY, MLGMGGGEEET, HAFVMIFFM을 확인하였으며, 분자도킹 분석을 통해 이들 펩타이드가 BMP-2 단백질에 높은 결합력을 가지는 것을 확인함으로써 혈관석회화 억제 가능성을 예측하였다. in wZro와 in vivo 동물실험을 수행한 결과, 혈관석회화 유도 마우스 모델에서 총 콜레스테롤(TC), 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL), 혈중 인 수치가 증가하고 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL) 수치는 감소하였으나, 효소펩타이드를 경구 투여한 군에서는 해당 지표들이 유의하게 개선되는 경향을 보였다. 또한 조직병리학적 분석결과, 투여군에서는 명확한 석회화 억제 현상이 관찰되었다.

이러한 연구결과는 참치 동맥구 유래 효소펩타이드가 혈관석회화 예방에 효과적일 수 있으며, 그 작용기전이 BMP-2 단백질과의 상호작용을 매개로 함을 시사한다. 본 연구는 기능성 식품소재 혹은 생리활성소재로서 효소펩타이드의 실용화를 위한 과학적 근거를 제공한다.

보건학적 시각에서 본다면, 고령화와 식습관 변화로 인해 증가하는 심혈관 질환 예방을 위해, 참치 부산물 유래 천연 생리활성소재를 활용한 식이개입 전략이 유효할 수 있으며, 향후 장기복용 안전성 평가 및 임상시험을 통한 공중보건 실용화 기반 마련이 필요하다.

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