수산가공공장에서 원료어 처리시 생성되는 부산물인 참치 내장중 유문수 조직으로부터 높은 활성을 가진 단백질 분해효소를 추출하고, 이것을 부분 정제하여 참치 유문수 유래 조효소(TPCCE)를 대량으로 제조하였다. 제조된 TP-CCE에 대한 최적활성조건을 규명하였으며, 아울러 시판 정제 단백질 분해효소들과 비교하였다. 또한 TPCCE의 열안정성을 높이고자 몇가지 종류의 담체에 물리적으로 흡착시켜 제조한 고정화 효소의 열안정성을 검토하였다. 1. 참치 유문수 조직으로부터 높은 활성을 가진 단백질 가수분해효소를 부분정제하여 조효소 상태를 추출하였으며 이때의 수율은 약 2.7% 정도로 매우 높았다. 활성은 천연기질인 카제인에 대하여 0.54 U/mg이었고, 합성기질인 BTEE와 BAEE에서는 각각 1.10과 2.69 U/mg로서 시판정제효소인 trypsin과 유사한 활성을 나타내었다. 2. 참치유문수 유래 조효소의 천연기질인 casein에 대한 가수분해의 최적조건은 pH 10.0, 반응온도 45$^{\circ}C$, 반응시간 12시간이었으며, 이 때의 가수분해도는 약 80%였다. 3. 참치 유문수로부터 추출된 조효소를 여러 가지 담체에 고정화시켰으며 이용된 담체중에서 고정화율은 Chitopearl, DEAE-Cellulose 및 키틴 순으로 가장 높았으며(70~80%), 합성기질인 BAEE에 대한 활성은 키틴, DEAE-Cellu-lose 및 키토산 고정화 효소의 순서로 각각 2.46 U/mg, 2.35U/mg, 및 2.29 U/mg이었고, BTEE에 대한 활성은 키토산, 키틴, CM-Cellulose의 순서로 각각 0.89 U/mg, 0.88 U/mg 및 0.86 U/mg이였다. 이중 키틴 고정화 효소가 모든 조건에서 충분한 효과를 보여 가장 효율적으로 나타났다. 4. 고정화 효소의 열안정성에서 대부분의 고정화 효소는 유리 TPCCE보다 높은 열안정을 보였으며, 특히 DEAE-Ce-llulose를 이용한 고정화 효소는 6$0^{\circ}C$의 높은 온도에서 7일이 경과한 후에도 약 95%의 활성을 유지하여 장시간의 효소 반응공정이나 고정화 효소를 이용한 컬럼 반응에서의 연속적 단백질 가수분해물 생성과 같은 공정에서 매우 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
A study on the rapid fermentation of fish sauce has been carried out for effective utilization of sardine. The frozen sardine was thawed at room temperature, chopped, homogenized with equal amount of water and then hydrolyzed by addition of commercial proteolytic enzymes such as bromelain, papaya protease, ficin and a enzyme mixture under different conditions of hydrolysis. The effect of wheat gluten for masking fishy odor and color development during thermal treatment were also tested. The reaction mixture was heated for 30 minutes at $100^{\circ}C$ for enzyme inactivation, pasteurization and color development and then centrifuged for 20 minutes at 4,000 rpm. Finally, table salt and benzoic acid were added for bacteriostatic effect. The results were summarized as follows ; 1. The hydrolyzing temperature, time, pH and the concentration of enzymes based on the weight of whole sardine for optimal hydrolysis were as follows: autolysis, $52.5^{\circ}C$, 4 hours, pH 8.0: with $0.25\%$ bromelain, $52.5^{\circ}C$, 4 hours, pH 6.6 :with $0.25\%$ ficin, $52.5^{\circ}C$, 4 hours, pH 6.8: with $0.3\%$ papaya protease, $52.5^{\circ}C$, 4 hours, pH 6.6: with $6\%$ enzyme mixture, $52.5^{\circ}C$, 4 hours, pH 6.9, respectively. But pH control was not much beneficial in increasing yield. 2. The hydrolytic reaction of chopped sardine with proteolytic enzymes could be interpreted as a first order reaction that devided into 2 periods with different reaction rate constsnts. $Q_{10}$ values of the first period prior to 4 hours were 1.23 to 1.31, and those of post 4 hours were 1.25 to 1.55. The corresponding activation energies were $1.81{\times}10^4\;to\;2.34{\times}10^4\;kJ/kmol$ and $1.92{\times}10^4\;to\;3.77{\times}10^4\;kJ/kmol$, respectively. 3. The reasonable amount of $75\%$ vital wheat gluten for addition was $9\%$ of chopped sardine. 4. The dark brown color was mainly developed during the thermal treatment for 30 minutes at $100^{\circ}C$ and not changed during storage.
본 연구는 유단백질에 단백질 분해효소를 처리하여 가수분해 후 저분자 peptide를 ABTS법을 이용하여 항산화 활성을 측정하여 유단백질 유래 저분자 peptide의 항산화력을 측정하고자 하였다. Chymotrypsin 처리한 유청단백질의 가수분해도가 가장 높았으며, 유청단백질의 락트알부민 및 락토글로브린이 분해되어 분자량 20 kDa 이하의 저분자 단백질이 생성된 것을 전기영동을 통하여 확인하였다. 유단백질의 농도에 따른 항산화 활성을 측정한 결과, 카제인의 항산화 활성이 유청단백질보다 높게 나타났다. 유단백질을 효소에 의하여 가수분해 시 항산화 활성이 증가하였으며, 카제인 가수분해물이 유청단백질 가수분해물과 비교하여 항산화 활성이 더 높았으나, 가수분해도와 항산화 활성도의 관계는 일치하지 않았다. Trypsin에 의한 카제인 가수분해 물의 항산화 활성이 80.7%로 가장 높았다. 본 연구에서는 chymotrypsin과 trypsin에 의한 분자량 3 kDa의 카제인 분획물의 항산화 활성이 가장 우수 하였으며, 유청단백질을 trypsin으로 분해하였을 때 항산화 활성이 증가하였다.
다양한 기능적 특성을 가지는 단백질 가수분해물의 개발을 위하여, casein, ISP, wheat gluten, gelatin의 4종류 단백질 기질을 alcalase, bromelain, papain, neutrase, trypsin 등의 효소를 이용하여 가수분해물을 제조하였다. 각 단백질에 대한 효소 분해과정을 확인하기 위하여 pH-stat 방법을 이용하여 시간에 따른 단백질 가수분해도(DH)를 측정하였고, 단백질 종류와 효소 종류에 의한 쓴맛 정도와 단백질 가수분해물의 용해성을 검토하고자 DH 10%에서 가수분해를 종결짓고, pH 6.5에서 각각의 용해성과 쓴맛을 NSI(nitrogen soluble index) 측정과 관능검사로 비교하였다. 시간에 따른 가수분해도는 단백질에 따라 다양하게 나타났으며, Casein, ISP, wheat gluten, gelatin의 순으로 높게 나타났다. 모든 단백질에서 alcalase의 가수분해도가 가장 높았으며, neutrase, bromelain, papain의 가수분해도는 비슷한 정도를 보였다. 그러나 trypsin의 경우는 casein에서는 매우 높았지만, ISP에서는 가장 낮았다. DH 10%에서 casein은 trypsin 가수분해물이, ISP와 gluten은 brolmelain과 neutrase 가수분해물이, gelatin의 경우 사용된 모든 효소 가수분해물이 쓴맛이 약하고 용해도가 높아 좋은 기질-효소 조합으로 선택될 수 있었다. 따라서 쓴맛이 적고 용해도가 높은 단백질 가수분해물은 가수분해도의 조절과 단백질과 효소 조합의 선택, 단백질 가수분해물의 농도 조절 등으로 얻을 수 있었다.
여러 가지 처리가 난백의 항원성을 감소시키는데 미치는 영향을 조사하기 위하여, 토끼 항난백항체로 난백 처리물들의 간접 경합 ELISA(ciELISA)를 실시하였다. 식물성, 동물성, 미생물성의 9가지 효소를 이용한 가수분해처리는 난백의 항원성에 영향을 주지 못했다. 보다 효율적인 효소 가수분해를 위해 방사선 조사 후, 효소처리를 실시했는데, 이것 역시 항원성을 감소시키지 못했다. Trifluoromethanesulfonic acid 처리는 난백의 항원성을 거의 제거시키는 것으로 나타났다. 열처리는 $121^{\circ}C$ 고온처리의 경우에서만 반응성이 1/10,000이하로 감소하여 항원성이 거의 사라졌다. NaOH 단독 처리는 0.3%(w/v) 이상의 농도에서 반응성이 감소되기 시작하여, 1%(w/v) 이상에서는 반응성이 1/10,000이하로 감소하였다. NaOH 처리에 $70^{\circ}C$, 15분간의 열처리를 더해 주면, NaOH 단독 처리시보다 효과적으로 항원성이 감소되는 것으로 나타났다.
The effect of different compositions of organic acids on the flavor profile of 10% sugar solution was investigated by the response surface methodology, and the results were used to evaluate the flavor characteristics of lactic acid fermented cereal beverages. A mixture of extruded rice flour (10%) and soymilk (7.8% dry matter) was fermented with Leuconostoc mesenteroides (Sikhae). Depending on the substrate pretreatments, for example, the malt or amylase digestion and the proteolytic enzyme hydrolysis, the sugar and organic acid composition of the product varied. The organic acid composition of the fermented beverages was in the ranges of 0.44-0.55% lactic acid, 0.05-0.09% acetic acid and 0.07-0.09% citric acid, while that of commercial apple juice was 1.59% malic acid and 0.49% acetic acid. The flavor profiles of fermented beverages added with 10% sucrose were compared to those of apple juice and a model mixture containing 0.48% citric acid, 0.39% lactic acid and 0.12% acetic acid in 10% sugar solution. The QDA diagram of fermented beverages approached to that of apple juice, when the substrate was digested by amylase but not by protease.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제33권2호
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pp.78-84
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2016
The antioxidant activity of silkworm powder treated by proteolytic enzyme was investigated. Total protein content of silkworm power was assayed using BCA, Bradford assays and SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) with alkaline protease treatment conditions including temperature and pH. The optimum condition of alkaline protease treatment for silkworm powder was found to be $60^{\circ}C$ and pH 7. The alkaline protease treatment resulted in increased contents of free amino acids, total polyphenol and total flavonoid compared to control group. The silkworm hydrolysates showed excellent antioxidant activities in various in vitro models such as 2,2 diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, 2,2 - azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6)-sulfonic acid (ABTS) radical scavenging activity. These results provide useful information for using silkworm powder as an ingredient in functional foods and for exploiting alkaline protease treatment to improve the extractability and bioactivity of a raw material.
Lee Eun Hye;Kwon Se Ryun;Kim Chun Soo;Chung Joon Ki;Lee Hyung Ho;Kim Ki Hong
Fisheries and Aquatic Sciences
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제5권4호
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pp.311-313
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2002
Proteolytic activity of live Uronema manum was analyzed by fluorescence polarization (FP) technique. Protease activity was measured by a decrease in FP value using fluorescein isothiocynate (FITC)-casein as a protein substrate. The results demonstrated an inverse linear relationship between fluorescence polarization (FP) values and live ciliate concentration over the range $1\times10^4\;to\;2\times10^5$ cells/well. However, the FP values of $10-10^3$ live parasites were not different significantly from that of control. Time-dependent decrease in FP value was shown in the wells containing live U. marinum. In the present study, FP assay had the benefit to provide measurements of substrate hydrolysis by live parasites in real-time, and did not require separations, precipitations, or transfers of reaction mixture.
Food allergy is defined as adverse reactions toward food mediated by aberrant immune mechanisms. Cow's milk allergy is one of the most common food allergies in childhood. This allergy is normally outgrown in the first year of life, however 15% of allergic children remain allergic. Cow's milk allergy seem to be associated with casein (${\alpha}_{s1}$-CN), ${\beta}$-lactoglobulin and whey protein. In addition to this, many other milk proteins are antigenic and capable of inducing immune responses. Various food processing affects the stability, structure and intermolecular interactions of cow milk proteins, as a result reduction the allergenic capacity. Heating, hydrolysis, chemical, proteolytic and other processes such as gamma-ray irradiation, high pressure, using probiotics treatments of milk to obtain hypoallergenic milk have been developed to reduce allergic reactions.
Effect of hydroquinone (HQ) on rumen urease activity was studied. Hydroquinone at concentrations of 0.01 ppm, 0.1 ppm, 1 ppm, and 10 ppm inhibited urease activity of intact rumen microbes in vitro by 25%, 34%, 55% and 64% respectively. In the presence of low concentrations of $\beta$-mercaptoethanol, rumen urease could be solubilized and partially purified. The Km for the enzyme was $2{\times}10^{-3}$ M with Vmax of $319.4{\mu}moles/mg$ min. The kinetics of inhibition with partially purified rumen urease was investigated. The result showed that the inhibitory effect was not eliminated by increasing urea concentrations indicating a noncompetitive effect in nature with an inhibition constant $1.2{\times}10^{-5}$ M. Hydroquinone at the concentration of 10 ppm produced 64% urease inhibition, did not affect ruminal total dehydrogenase and proteolytic enzyme (p>0.05), but increased cellulase activity by 28% (p<0.05) in vitro. These results indicated that hydroquinone was a effective inhibitor of rumen urease and could effectively delay urea hydrolysis without a negative effect. The inhibitor appeared to offer a potential to improve nitrogen utilization by ruminants fed diets containing urea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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