# Flotein^TMSeries

 

1. 서론

 

단백질은 생체 내에서 다양한 생화학 반응을 촉진하는 촉매 작용을 수행한다. 또 세포 신호 전달에 관여, 다양한 생리활성을 조절하는 등 다양한 생리학적 기능을 수행해 식품, 화장품 분야에서 활용돼 왔다.

 

이러한 단백질은 화학적 합성 또는 동물 유래로 얻어져 사용되는 비중이 높았으나 환경을 생각하는 소비자가 증가함에 따라 화학적 합성에 필요한 유기 용매가 적용된 제품의 사용을 꺼리고 비건 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 피부에 흡수가 용이하도록 저분자화된 식물 유래 저분자 단백질은 다양한 피부 효능이 입증돼 비건 프로틴(Vegan Protein)으로 많은 연구가 진행되고 있다.

 

따라서 모아캠에서는 유기 용매를 사용하지 않은 친환경적이고 지속 가능한 공법을 이용해 고함량의 저분자 식물 단백질을 추출하고자 했으며 식물의 다양한 부위 중 뿌리, 껍질, 꽃에서 단백질 함량을 측정했을때 단위 무게당 단백질 함량이 가장 높은 꽃을 선정해 Flotein™ Series 플랫폼을 구축했다.

 

1. Flotein ^TM Series 플랫폼이란

 

Flotein™Series 플랫폼을 구축하기 위해 모아캠에서는 꽃의 특성에 따른 전처리 방법을 연구했으며 한의학의 청초법에서 착안된 원물 로스팅 기법을 통해 단백질 함량과 추출 수율을 증진시켰다. 로스팅 후 1차 Bio-Conversion을 통해 식물 세포벽을 열어 내부의 단백질을 추출한 후 2차 Bio-Conversion을 통해 추출된 단백질을 저분자화할 수 있는 RoT_BI TM 공법을 개발했다(그림1).

 

RoT_BI^TM공법을 적용시켜 다양한 종류의 꽃에서 고함량의 단백질을 수득했으며 그 중 라벤더(제품명 : Flotein™-Lavender), 장미(제품명 : Flotein™-Rose), 갈화(제품명 : Flotein™-Pueraria), 선복화(제품명 : Flotein™-Inula)를 선정해 효능을 검증했다.

 

그림1 Flotein™ Series 플랫폼의 RoT_BI™공법

 

 

2. Flotein^TMSeries - 꽃 종류에 따른 효능

 

2-1. Flotein™ Series의 DPPH 라디칼 소거능

 

Flotein™Series 중 Flotein™-Rose, Flotein™-Lavender, Flotein™-Inula, Flotein™-Pueraria의 항산화 활성을 확인하기 위해 Vitamin C를 양성 대조군으로 DPPH 라디칼 소거능 평가했다. 그 결과, 처리 농도 10% 기준 DPPH 라디칼 소거능은 Flotein™-Rose 82%, Flotein™-Lavender 44%, Flotein™-Inula 26%, Flotein™-Pueraria 12% 로 Flotein™-Rose가 가장 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냈다(그림2). 따라서 Flotein™-Rose, Flotein™-Lavender, Flotein™-Inula, Flotein™-Pueraria의 항산화 효능이 있음을 확인했다.

 

그림2 그림2. Flotein™ Series의 DPPH 라디칼 소거능

 

 

2-2. Flotein™Series의 NO 생성 저해능

 

NO(Nitric oxide)는 혈관 확장, 신경 신호 전달, 면역 조절 등과 같은 생물학적 기능을 조절하는 생체 내 Free radical로서 항암, 항균작용과 다양한 염증반응에 관여한다. 과도한 NO의 생성은, 염증반응을 일으키고 염증 관련 인자들의 생합성을 촉진시켜 조직의 손상과 유전자 변이를 일으킨다고 알려져 있다. 따라서 식물체에서 추출한 단백질인 Flotein™-Lavender, Flotein™-Inula, Flotein™-Pueraria를 대식세포에 처리시 LPS(Lipopolysaccharides)에 의해 유도된 NO의 생성량을 측정해 Flotein™-Series의 항염 효능을 검증했다.

 

양성대조군으로는 L-NMMA(N^G -Methyl-Larginine acetate salt)를 사용했으며 실험 결과 NO 생성이 음성대조군(Control) 대비 Flotein™-Lavender 50% 처리시 55%, Flotein™-Inula 25% 처리시 54%, Flotein™-Pueraria 50% 처리시 45% 저해됨을 확인했다 (그림3).

 

그림3 Flotein™ Series의 NO 생성 저해능

 

2-3. Flotein™Series의 MMP1 저해 효과

 

MMP-1(Matrix metalloproteinase-1)은 대표적인 콜라겐 분해 효소 중 하나로, 자외선에 피부가 노출될 경우 발현량이 증가해 피부 구조에 중요한 요소인 COLA1(Type Ⅰ collagen) 등을 분해해 피부 탄력 저하를 일으킨다고 알려져 있다. 본 실험에서는 Flotein™-Lavender, Flotein™-Inula, Flotein™-Pueraria를 인간 섬유아세포에 처리했을 때 자외선에 의해 증가한 MMP-1의 발현을 억제할 수 있는지 평가해 Flotein™-Series의 항노화 효능을 검증했다.

 

양성 대조군으로는 RA(Retinoic acid)를 사용했으며 섬유아세포에 UVB를 조사한 이후 시료를 처리했을 때 UVB에 의해 유도된 MMP-1의 발현량을 확인했다. 실험 결과 MMP-1의 발현량이 음성대조군(Control) 대비 Flotein™-Lavender 5% 처리시 50%, Flotein™-Inula 5% 처리시 28%, Flotein™-Pueraria 10% 처리시 50% 억제됨을 확인했다 (그림4).

 

그림4 Flotein™ Series의 MMP-1 생성 저해능

 

 

2-4. Flotein™-Rose의 멜라닌 생합성 저해 효과

 

Flotein™-Series 중 하나인 Flotein™-Rose의 피부 미백 효능을 확인하기 위해 멜라닌 형성 세포를 이용해 멜라닌 생합성 저해능 평가를 진행했다. 멜라닌 형성 세포에 멜라닌의 생성을 유도하는 α-MSH(alphaMelanocyte-stimulating hormone)를 Flotein™-Rose 와 함께 처리했을 때 생성되는 멜라닌의 양을 평가했으며 양성대조군으로는 Arbutin을 사용했다. 그 결과 Flotein™-Rose 20%를 처리할 경우 멜라닌 합성이 음성대조군(Control) 대비 52% 저해됨을 확인했다(그림5).

 

그림5 Flotein™-Rose의 멜라닌 생합성 저해능

 

 

3. 결론

 

유기 용매의 사용을 줄이고 비건에 대한 관심이 높아지고 있는 트랜드에 따라 모아캠에서는 환경 친화적인 공법으로 단백질을 추출할 수 있는 RoT_BI^TM공법을 개발했다. 이 공법을 이용해 다양한 꽃에서 저분자량의 단백질을 고함량으로 수득해 Flotein ^TM Series을 구축했으며 Flotein TM Series 중 4종류의 꽃에 대한 효능을 검증했다.

 

그림6 Flotein™ Series의 효능

 

 

실험 결과, Flotein™-Lavender은 항산화와 모근 보호, Flotein™-Rose는 미백과 항산화, Flotein™-Pueraria는 항노화, Flotein™-Inula는 자극완화에 주된 효능을 나타냈다(그림6). 실험에 사용한 4종류의 꽃 이외에도 모아캠이 보유한 FloteinTM Series 플랫폼은 다양한 꽃에 적용돼 저분자화된 비건 프로틴 원료로 활용될 수 있다.

 

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