The Flow Behavior of Skin Collagen

피부조직 콜라겐의 유동 특성

  • Kim, Young-Ho (Korea Food Research Institute) ;
  • Park, Eun-Ji (Korea Food Research Institute) ;
  • Yang, Ryung (Department of Food and Biotechnology & Bioproducts Research Center, Yonsei University)
  • 김영호 (한국식품개발연구원) ;
  • 박은지 (한국식품개발연구원) ;
  • 양융 (연세대학교 식품.생물공학과 및 생물산업소재연구센터)
  • Published : 1995.08.31

Abstract

To obtain the basic information for the effective use of collagen, the flow behavior of collagen extracted from skin tissue was studied. The viscosity of collagen varied with sex, age and the kinds of collagen by extraction method. Regardless of the kinds of collagen, the viscosity of collagen extracted from $6{\sim}12$ week old rat was relatively high. In case of the same age, the viscosity showed higher in female than in male rat and in acid soluble collagen than in insoluble collagen. The solution of the collagen showed the characteristics of Bingham plastic and thixotropic fluid, and the viscosity varied distinctly with temperature, pH, ethanol concentration and collagen concentration. As collagen concentration increased to 6%, the consistency of acid soluble- and insoluble collagen showed a tendency to increase linearly(r = 0.972 for acid soluble collagen, r = 0.957 for insoluble collagen). In that range of collagen concentration, the increasing velocity of consistency was higher in acid soluble collagen than in insoluble collagen. The consistency of collagen solution was decreased according to temperature rising. In case of acid soluble collagen, the consistency is decreased abruptly between $30{\sim}40^{\circ}C$. According to pH variation, the consistency of acid soluble collagen showed biphasic phenomenon, though the consistency of insoluble collagen was found not to be influenced by pH. The consistency of acid soluble- and insoluble collagen according to ethanol concentration showed high between $40{\sim}60%$ of ethanol concentration.

피부조직에서 추출한 콜라겐의 유동특성을 검토하여 콜라겐을 효율적으로 활용할 수 있는 기초자료를 얻고자 하였다. 콜라겐의 점도는 동물의 나이와 성(sex), 콜라겐 종류에 따라 차이를 보였다. 즉, 주령에 따라서는 콜라겐의 종류에 관계없이 $6{\sim}12$주령의 것이 비교적 높게 나타났으며, 동일 주령에서는 수컷의 점도보다 암컷의 점도가, 그리고 불용성 콜라겐의 점도보다 산가용성 콜라겐의 점도가 높게 나타났다. 콜라겐 용액은 Bingham plastic 및 thixotropic 유체의 특성을 나타냈으며, 온도, pH, 에탄올 농도 및 콜라겐 농도에 따라 점도 변화가 뚜렷하게 나타났다. 즉, 콜라겐 농도를 6%까지 높일 경우 콜라겐 용액의 점조도는 직선적으로 증가하는 경향(산가용성 콜라겐 r=0.972, 불용성 콜라겐 r=0.957)을 나타냈는데, 산가용성 콜라겐의 증가속도가 불용성 콜라겐의 경우보다 높게 나타났다. 온도 증가에 따라 콜라겐 용액의 점조도는 감소하였으며 특히, 산가용성 콜라겐에서는 $30{\sim}40^{\circ}C$ 온도구간에서 점조도가 급격히 감소하였다. pH에 따라 산가용성 콜라겐의 점조도는 pH 6에서 최대치를 보였고, pH 10 부근에서 다시 증가하는 biphasic 현상을 나타냈으나, 불용성 콜라겐의 경우는 pH에 큰 영향을 받지 않았다. 에탄올 농도에 따른 산가용성 콜라겐과 불용성 콜라겐의 점조도는 에탄올 농도 $40{\sim}60%$ 수준에서 높게 나타났다.

Keywords