• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제14권
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• pp.111-122
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• 1996

Streptomyces chibaensis J-59 xylanase는 CSL 배지(1% corn steep liquor, 0.15% glucose, 0.1% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, pH 7.0)에서 1% xylan을 효소생산 유도물질로 첨가하였을 경우에 생산(0.83 unit/ml) 되었으나, xylose를 비롯한 각 종 탄소원을 포함하는 배지에서는 효소가 생산되지 않았다. S. chibaensis로 부터 생산된 세포외 xylanase를 $(NH_4)_2SO_4$ 분획침전, DEAE-Sephadex A-50 column chromatography, Sephadex G-200 gel filtration 과정으로 약 29%의 수율로 20배 정제하였다. 정제한 xylanase는 SDS-PAGE 및 Sephadex G-200 gel filtraion에서 분자량이 모두 25,000 Da으로 나타나 monomenc enzyme으로 확인되었다. 금속이온에 대한 영향은 $Fe^{3+}$, $Hg^{2+}$, $Cu^{2+}$, sodium dodecyl sulfate, N-bromosuccinide 등에서는 아주 강한 저해를 받았고, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$에서는 약간의 저해를 받았다. 반면에 $Mg^{2+}$는 효소활성을 증가시켰다. Xylanase에 의한 xylooligo 당의 생산양상을 TLC로 조사한 결과 xylobiose, xylotriose 및 xylotetrose가 주 생산물이었으며, 반응 1시간 이후부터 소량의 xylose가 생성되었다. 따라서 본 효소는 전형적인 endotype xylanase로 확인되었으며 새로운 기능성식품인 자일로 올리고당(xylooligo-saccharides)의 제조에 이용할 수 있을 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제45권5호
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• pp.429-436
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• 2012

본 연구는 폐기되는 홍게껍질의 단백질을 활용하기 위하여 홍게껍질 분말에 상업적으로 사용하는 6가지 protease를 단일 또는 혼합처리하여 획득한 가용성 가수분해물의 분자량 및 아미노산 조성 등을 비교 분석하여 기능성 소재 및 보충제로서의 활용 가능성을 확인하고자 하였다. 단일효소 6종 중 단백질 분해능은 Biuret assay과 280 nm assay 및 $^{\circ}Brix$로 분석한 결과 Protease A (PA)가 현저하게 높았다. 단일효소 처리로 생성된 가수분해물의 단백질 분자량은 150 kDa 이하의 밴드를 형성하였다. 단일효소 중 단백질 분해능이 가장 강력한 PA의 최적 가수분해 조건을 선정하여 PA에 Protamex (P), Flavourzyme (F), Alcalase (A), Protease M (PM)과 Protease A (PA)를 1대 1의 비로 혼합 (PA + P, PA + PM, PA + F, PA + A)하여 GC로 아미노산 조성을 확인하였다. 총 아미노산 함량은 PA + P 247.411 mg/g > PA + F (206.442 mg/g) > PA + A (133.385 mg/g) > PA + PM (59.131 mg/g) > PA (54.875 mg/g)의 순으로 혼합효소처리가 단일효소처리에 비해 높은 것을 확인할 수 있었다. 혼합효소처리 한 홍게껍질의 아미노산 조성은 사용 효소에 따라 다소 차이가 있었다. 주로 phenylalanine, glycine, alanine, leucine의 함량이 높았으며 tyrosine, cystine은 검출되지 않았다. 쌀을 주식으로 하는 우리나라 사람들에게 부족되기 쉬운 필수 아미노산인 lysine, phenylalnine, leucine, isoleucine의 함량이 높아 아미노산 보충효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권5호
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• pp.473-479
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• 2019

동결건조된 쌍별귀뚜라미 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 1%(w/v) 첨가 하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였다. 각 효소별 가수분해물을 이용하여 SDS-PAGE와 available amino group 함량을 측정하여 확인한 결과, flavourzyme 단백가수분해물이 가장 높은 가수분해도를 보인 반면 bromelain과 papain은 상대적으로 낮은 가수분해도를 보였다. 가수분해도가 높았던 3종의 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase)를 이용하여 제조한 단백가수분해물을 각각 한외여과막을 통해 분자량 3 kDa 이하로 분리한 후 항산화 활성을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 경우 flavourzyme이 항산화 활성이 가장 우수하였으며, ABTS 라디칼 소거활성은 neutrase, flavourzyme 및 alcalase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. $H_2O_2$ 소거활성은 alcalase와 flavourzyme 단백가수분해물이 neutrase 단백가수분해물에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, FRAP법은 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던 쌍별귀뚜라미 flavourzyme 단백가수분해물을 이용하여 농도별 linoleic acid 과산화 억제 활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 유의적인 과산화 억제 활성을 보였다. 최종적으로 본 연구를 통해 고단백질 소재인 쌍별귀뚜라미로부터 여러 단백분해효소원들을 이용한 단백가수분해물 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 이번 연구는 향후 식용곤충 유래 기능성 식품소재 개발을 위한 기초자료로 활용이 가능할 뿐만 아니라 식용곤충 산업 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 산업식품공학
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• 제15권1호
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• pp.41-47
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• 2011

쌀부산물인 탈지미강을 상업적으로 사용되는 8가지 protease를 최적화된 조건에서 단일 혹은 혼합 처리하여 수용성 단백질을 분리하였다. 이렇게 분리된 단백질을 Lowry, Kjeldahl 그리고 Gravimetric method 등 총 3가지 방법으로 분석을 한 결과 Protamex, Alcalase, Protease N이 가장 높은 분해율을 나타냈다. 3가지 방법에서 모두 Protamex, Alcalase, Protease N이 가장 높은 분해율을 나타내었고, Gravimetric method의 경우 다른 두 분석방법인 Lowry, Kjeldahl method에 비해 더 높은 단백질 함량을 보였다. 또한 위의 단일처리결과를 바탕으로 3가지 protease를 혼합하여 처리하였을 때 단일효소처리에 비해 상승효과가 나타나는 것을 알 수 있었는데, 이것은 protease의 경우 가수분해 할 수 있는 특정 peptide 혹은 amino acid가 있는데 각각의 protease가 분해하지 못하는 peptide 혹은 amino acid를 서로 분해해줌으로써 상승효과가 나타난 것으로 생각된다. 효소처리를 하여 얻어진 단백질의 사이즈를 알아보기 위해 SDS PAGE를 한 결과 어떠한 밴드도 형성이 되지 않았고 이는 분해된 단백질이 marker의 최소 사이즈인 15 kDa보다 작기때문인 것으로 생각된다. 따라서 일반 단백질보다 사이즈가 작은 polypeptide나 amino acid로써 분해된 것을 뜻하고 실제로 섭취하였을 때는 신체에서 생성되는 단백질 분해효소인 trypsin이나 chymotrypsin의 분해 없이도 쉽게 흡수 할 수 있을 것이라 판단된다. 또한 효소의 종류가 많을수록 총 아미노산의 함량이 높아짐으로써 식품첨가물로써 활용도가 높은 단백질가수분해물로 분해되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권4호
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• pp.463-470
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• 2020

삼림지역의 고목에서 분리한 JS18 균주는 합성 멜라닌을 탈색하는 세포 외 분비효소를 생산했다. JS18 균주의 internal transcribed spacer (ITS) 염기서열을 분석하고 계통학적으로 확인한 결과 본 균주는 Trametes velutina로 동정되었다. JS18 균주는 laccase 활성을 나타냈지만 manganese peroxidase 및 lignin peroxidase 활성은 나타내지 않았다. 본 균주를 회분배양한 결과 멜라닌 탈색 활성은 laccase 활성으로부터 유래하는 것으로 확인되었다. Laccase 유도인자로써 Syringic acid 및 CuSO4를 첨가하고 25℃에서 7일간 배양한 결과 배양상등액에서 98 U/ml의 laccase 활성을 나타내었다. GYP 배지에서 배양한 T. velutina의 배양상등액에서 ammonium sulfate 침전, Hi-trap Q Sepharose 컬럼 및 gel filtration을 이용하여 효소를 정제하였고, SDS-PAGE에서 약 67 kDa의 분자량을 나타내었다. 정제된 효소의 멜라닌 탈색율은 효소 단독으로는 24 시간 만에 단지 4% 만을 나타내는 반면, HBT의 존재 하에서는 80%로 향상되었다. 또한 1.5 mM HBT의 농도에서는 최대 81%의 멜라닌 탈색율을 나타내었다. 본 효소의 멜라닌 탈색에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 5.0와 37℃를 나타내었다. 본 연구에서는 T. velutina JS18 유래 laccase가 촉매하는 멜라닌 탈색 반응에서 redox mediator로써 HBT의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제56권2호
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• pp.162-173
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• 2023

Four roe protein isolates (RPIs) from olive flounder Paralichthys olivaceus roes (OFR) were recovered by isoelectric solubilization (pH 11 and 12) and precipitation (pH 4.5 and 5.5) and investigated for their food characteristics. RPIs contained 4.5-9.6% moisture, 64.1-69.5% protein, 16.1-19.8% lipid, and 1.0-3.9% ash. The protein yields of RPIs ranged from 50.1 to 56.8%, which was significantly different depending on the recovery conditions. A difference was observed in the SDS-PAGE protein band (25-100 kDa) between the alkaline solubilization at pH 11 (RPI-1 and 2) and pH 12 (RPI-3 and 4). The major amino acids of RPIs were Leu, Lys, Asp, Glu and Ala and major mineral components were sulfur, sodium, phosphorus, and magnesium, which were significantly different from OFR (P<0.05). Additionally, the lead and cadmium content was below the chemical hazard standard of the Korean food standards code. The Hunter color and whiteness of RPIs also showed significant differences according to the treatment conditions of the ISP process (P<0.05). This suggests that protein isolates recovered from olive flounder roes have high potential as nutritional supplements.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제16권4호
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• pp.515-526
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• 1993

한반도 남부 지역에 분포하는 아까시나무(Robinia pseudo-acacia L.)종자의 생태학적 형질변이를 추적하기 위하여, 북위34$^{\circ}$18'~38$^{\circ}$36'사이에 위치한 15개 지역(대진, 속초, 강릉, 수락산, 홍천, 광릉, 남한산성, 충주, 예산, 안동, 전주, 달성, 창원, 목포, 완도)을 선정하여 채종한 종자를 재료로, 단백질 패턴 및 정량 분석을 실시하였다. SDS-PAGE에 의한 단백질 패턴 분석결과, 전 지역데 걸쳐 총 35개의 밴드가 분리되었으며 최고 분자량은 142,232 daltons, 최저 분자량은 17,258 daltons였다. 분리된 단백질 밴드 수를 지역별로 비교한 결과, 대진, 속초가 32개로 가장 많은 반면, 홍천과 달성은 23개로 가장 적었으며, 대체로 고위도로 갈수록 증가하는 경향을 나타냈다. 각 단백질 밴드의 유무에 따라 지역에 따른 단백질 패턴의 차이를 비교해 본 결과, 중북부 동해안형(대진, 속초, 강릉)과 중부형(수락산, 홍천, 광릉, 남한산성, 충주) 및 남부형(에산, 안동, 전주, 달성, 창원, 목포, 완도)등 3가지 지역 유형이 구분되었다. 단백질 패턴의 지역간 유사도 지수(Jaccard 계수)를 근거로 UPGMAdp 의한 cluster analysis 결과, 중북부 등해안형(속초, 강릉), 중북부 I형(수락산, 홍천), 중북부 II형(남한산성, 충주, 대진), 중북부III형(광릉), 중남부형(예산, 달성, 전주) 및 남부형(안동, 창원, 목포, 완도)등 6개 유형이 식별되었다. 분리된 단백질 밴드 가운데, 모든 지역세어 No.12밴드(78,162daltons)가 가장 높은 염색 강도를 나타냈고, No.11.12.13.과No.23~28 밴드 역시 비교적 높은 염색강도를 보였다. 전체적으로 총 단백질 함량이 높은 창원, 목포, 완도 등 남부형 지역에서 특히 높은 염색 강도를 나타냈다. 총 단백질 함량은 각 지역별로 최저9.68mg/g(수락산)에서 최고17.30mg/g(전주)에 이르는 다양한 수치를 나타냈으며, 대체로 저위도로 갈수록 증가하는 경향을 보였다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제33권3호
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• pp.189-198
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• 2006

목적: 본 연구진은 난자성숙 과정의 조절 기작을 규명하기 위하여 생쥐의 미성숙 난자와 성숙난자에서 차이 나게 발현하는 유전자의 목록을 얻은 바 있다. 이들 유전자 중에서 Bcl-2 homolog인 Diva 유전자가 난자에 특이적으로 발현함을 본 연구를 통해 규명하였는데 이러한 Diva의 기능을 밝혀내기 위하여 immunoprecipitation (IP)과 Mass Spectrometry (MS)를 이용하여 Diva와 결합하여 상호작용하는 단백질을 동정하고자 하였다. 연구방법: NIH/3T3 세포주에 Diva를 encoding하는 pCMV-FLAG-Diva를 24 시간 동안 과발현 시키고 대조군으로는 유전자 없는 pCMV-FLAG empty vector를 transfection 하였다. FLAG에 특이적인 항체로 IP하여 Diva와 결합하는 면역복합체를 형성하게 한 후 이를 12% SDS-polyacrylamide gel 상에서 전기 영동하였고 Coomassie Blue 염색을 통해 단백질 발현양상을 관찰하였다. 대조군에서는 관찰되지 않으면서 Diva 유전자가 발현하는 실험군에서만 확인되는 밴드를 오려내어 trypsin을 사용하여 in-gel digestion 한 후 MS 분석을 시행하였다. 모든 mass spectra는 4700 Proteomics Analyzer (Applied Biosystems, Framingham, MA)에 의해 positive reflector mode에서 얻어졌다. 이렇게 얻어진 단백질들은 MASCOT Peptide Mass Fingerprint software (Matrixscience, London)을 이용하여 NCBI nonredundant database를 찾아서 동정하였다. 결과: Diva를 과발현하는 세포주에서만 관찰되는 15개 밴드에 대한 MS/MS 분석 결과, Diva와 결합하는 단백질로서 actin과 그 외에 ${\alpha}$-actinin, tropomyosin, tropomodulin 3 등의 actin-binding 단백질을 동정하였다. Diva를 과발현하는 NIH/3T3 세포주에서 면역 복합체를 형성하는 actin과 tropomyosin이 실제 난소 조직에서도 Diva와 결합하는지 IP와 Western blot을 통해 확인한 결과, actin과 tropomyosin 모두 Diva와 결합함을 확인함으로써, Diva는 이 두 단백질과 난소에서 상호작용함을 알 수 있었다. 결론: 본 연구는 Diva와 결합하여 상호작용하는 단백질들이 cytoskeletal system의 actin filament와 관계 있음을 규명한 최초의 보고이다. Diva가 actin과 tropomyosin과 결합하는 것을 고려해볼때, 난자 특이적인 Diva는 아마도 난자성숙 동안에 cytoskeletal system 을 조절하는 역할을 할 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권3호
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• pp.301-307
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• 2007

국내산 녹두의 효율적 활용방안으로 녹두분말(A)와 효소제 무첨가 가수분해분말(B) 및 최적조건에서 가수분해시킨 분말(C)의 기능적 특성을 각각 비교하였다. 그 결과 단백질, 지방, 탄수화물, 회분, 수분 등 성분의 함량은 녹두 분말의 처리 방법에 따른 큰 차이가 없었다. 색도는 (B)와 (C)는 비슷한 경향을 보였으며 환원당의 함량은 (C)가 292.63 mg%로 높은 함량을 보였으며, 총 페놀 함량은 (A)와 (C)가 각각 38.63 mg%와 38.38 mg%로 나타내었다. SDS-전기영동 패턴을 살펴본 결과 (A)와 (B)에 비하여 (C)구간은 17 kDa 이하의 저분자 분자량을 나타냈다. 유리당 함량은 (A)와 (B)가 각각 86.36 mg%, 54.20 mg%에 비하여 (C)가 1,125.16 mg%로 높은 함량을 나타내었다. 총 유리아미노산 함량은 (C)<(B)<(A)순으로 각각 22,116.35 mg%, 2,731.29 mg%, 578.54 mg% 함량을 나타내었으며, 필수아미노산 함량도 (C)가 8,231.42 mg%로 높은 함량을 보였다. DPPH free radical 소거활성능은 (A)와 (C)가 각각 62.16%, 57.63%로 높은 활성을 보였으나 (B)는 19.26로 가장 낮은 활성을 나타내었다. 혈전용해 활성은 (C)가 24.01%로 가장 높은 활성을 나타내었고, (A) 20.69% 그리고 (B) 18.06%의 활성순으로 나타났다. 최적조건에서 가수분해 녹두분말(C)이 가수분해 되지 않은 무처리 녹두분말(B)과 녹두분말(A)에 비해 기능적 및 품질 특성이 매우 높은 것으로 나타나 식품 소재로 다양한 활용이 기대되었다.