일반기술

효모 자가분해효소에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법

효모자가분해효소에 의한 셀레늄 펩타이드의 생산방법으로서 효모를 셀레늄 함유배지에서 배양하여 셀레늄 효모를 제조하고, 이를 분리하여 파쇄한 후 자가분해효소 촉진제를 첨가하여 자가효소분해물을 얻은 다음, 항산화활성이 우수하고 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 분리하여 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법이다. 셀레늄(Se)은 인체에 필수적인 미량 미네랄로서 산소를 소비하는 물질대사 과정에서 생성되는 자유 라디칼로부터 세포를 보호하는 항산화효소의 중요한 구성요소로서 영양소로서의 기능이 중요하다. 항산화활성 외에 면역기능, 암 예방, 전이억제 및 피부의 자외선과 같은 산화스트레스 손상으로부터 보호작용을 나타낸다. Selenite, selenate 등의 무기태 Se은 산화촉진제로도 작용하여 독성이 있고 생체이용률이 낮아 이런 문제점을 해결하기 위해 selenomethionine과 같이 아미노산 등에 결합한 형태로 독성이 낮고 생체이용률이 높은 유기태 Se이 사용되고 있다. 유기태 Se는 무기태 Se를 유기태 Se로 전환시키는 Se효모를 이용하거나, 유기태 Se를 직접 합성하여 제공될 수 있다. Se효모를 이용한 유기태 Se는 무기태 Se로부터의 전환률은 우수하나 생산된 유기태 Se의 분자량이 너무 커서 생체이용률이 낮으며 효모의 생산과정에서 특정배지를 사용해야 하고 발생하는 무기태 Se 처리를 위한 추가비용이 요구된다. 또 직접 합성하는 방법으로 얻은 엡셀렌(ebselene)은 항산화활성은 있지만 셀레늄 함유 항산화효소인 글루타치온 퍼옥시다제 유사활성이 낮고, 물에 대한 용해도가 낮은 문제점이 있고 셀레노메치오닌과 같은 Se 함유 아미노산은 무기태 Se보다 독성은 낮지만 단독으로 이용하는 경우 어느 정도 독성이 있고 이용단가가 높은 단점이 있다. 본 개발자는 펩타이드 형태로 Se을 제공하면 독성을 감소할 수 있고 장내 흡수와 피부의 경피흡수에 용이할 것으로 판단하고, 이에 셀레늄 효모 배양 후 이를 파쇄하고 자가분해효소 촉진제를 첨가하여 효모의 자가분해효소를 통해 생체내이용과 흡수가 용이하면서도 독성이 낮고 높은 항산화활성을 나타내는 저분자량의 셀레늄 펩타이드를 생산하는 방법을 개발하였다. 무기형태의 셀레니움을 효모와 함께 배양하여 효모내에서 유기형태의 셀레니움으로 전환한 후에 효모내의 가수분해기능을 이용하여 직접 가수분해하는 기술이다. 이는 별도로 효모를 분해하지 않고 직접 분해하는 방법으로 비용절감 및 우수한 형태의 항산화제를 얻을 수 있다셀레늄 효모 배양시 유기태 셀레늄으로 전환가능한 무기태 셀레늄과 자가효소분해 조건을 제공하고 생체흡수율과 이용률이 높고 우수한 항산화활성을 나타내면서 독성이 낮은 저분자량 셀레늄 펩타이드를 생산하여 건강기능식품, 사료, 화장품첨가제로 유용하게 사용할 수 있다.2002년도의 식품 및 식품첨가물 생산실적에 따르면 식품산업은 약 36조4천억원의 시장을 확보하고 있으며, 이중 건강관련 식품시장은 소비자 가격기준으로 최대 2조5천억원(건강기능식품협회)의 시장으로 전체 시장 대비 6.8%의 점유율을 차지한다. 건강기능식품 생산실적 연도별 추이에서는 2001년에는 25%, 2002년에는 22%의 시장성장을 나타내었으나, 2003년에는 국내 경기침체로 -19.5% 감소하였다가 2004년에는 36.5%로 크게 증가하는 경향을 보였다. 건강기능식품 특별법 시행에 따라 유통다각화 현상이 뚜렷해질 것으로 전망된다. 최근 식품업체, 제약업체 등 대기업이 진출하여 경쟁이 치열해지고 있다. 항산화활성의 개별인정형 건강기능식품으로 인허가를 위한 임상시험 자료가 확보되어야 하며, 기존의 셀레늄 제제 및 다른 항산화활성의 건강기능식품과의 비교 우위에 대한 자료로 경쟁력을 확보할 수 있다.