Although probiotics have been shown to improve health when consumed, recent studies have reported that they can cause unwanted side effects due to bacterial-human interactions. Therefore, the importance of prebiotics that can form beneficial microbiome in the gut has been emphasized. This study isolated and identified bacteria capable of producing biopoymer as a candidate prebiotic from traditional fermented foods. The isolated and identified strain was named WCYSK01 (Wissella sp. strain YSK01). The composition of the medium for culturing this strain was prepared by dissolving 3 g K2HPO4, 0.2 g MgSO4, 0.05 g CaCl2, 0.1 g NaCl in 1 L of distilled water. The LMBP(low molecular weight biopoymers) produced when fermentation was performed with sucrose and maltose as substrates were mainly consisted of DP3 (degree of polymer; isomaltotriose), DP4 (isomaltotetraose), DP5 (isomaltopentaose), and DP6 (isomaltoheptaose). The optimization of LMBP (low molecular weight of biopolymer) production was performed using the response surface methodology. The fermentation process temperature range of 18 to 32oC, the fermentation medium pH in the range of 5.1 to 7.9. The yield of LMBP production by the strain was found to be significantly affected by q fermentation temperature and pH. The optimal fermentation conditions were found at the normal point, and the production yield was more than 75% at pH 7.5 and temperature of 23oC.

천연물 유래 저분자 펩타이드들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계육 단백질을 상업용 프로티아제(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex)를 이용하여 저분자 펩타이드를 생산하고 항산화 활성(DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 금속 킬레이션 능력), 펩타이드의 구성 아미노산 및 분자량을 분석하였다. 효소반응은 효소반응기에 다진 오계육 슬러리 50 g 와 단백질 효소 2%(w/v)를 넣고 pH6 와 온도 60℃ 조건에서 2시간 반응을 하였다. 반응 후 가수분해 도(%)의 범위는 36.65±4.10%에서 70.75±5.29% 사이의 범위를 보여주었는데 protamex의 가수분해도는 46.3%로 가장 높았으며, papain hydrolysate가 70.75±5.29%로 가장 높은 값을 보여주었으며, 반면에 alcalase hydrolysate가 36.65±4.10%로 가장 낮은 값을 보여주었다. DPPH 라디칼 소거능은 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 가장 높게 나타났고, alcalase 처리 펩타이드에서 소거능이 가장 낮게 나타났다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 역시 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 50% 이상의 가장 높은 라디칼 소거능을 보여주었다. 하이드록시 라디칼 소거능은 약 16.73에서 69.16% 사이의 분포를 보여 주었는데 bromelain 처리 저분자 펩타이드에서 가장 높게 나타났다. Fe2+ 킬레이션 능력은 약 17.85에서 47.84% 사이의 분포를 보여 주었다. hydrolysate들의 킬레이션 능력은 사용 효소들에 상관없이 큰 차이점이 없었다. 아미노산의 분석결과 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex 효소 가수분해 시켰을 때 차이점을 보여 주었고 가장 많은 아미노산은 glutamic acid이었다. 효소 hydrolysate들의 분자량의 분포는 처리 효소에 따라 분자량의 분포가 다르게 나타났지만 300-2,000 Da 범위에 있었다.

probiotics strains promoting the health are a collection of microorganisms that improve or restore microbial populations in the intestines. In this study, Leuconostoc probiotics was isolated from fermented gimchi and identified. Angelica dahurica, containing abundantly antioxidant activity, imperator, is a wildly grown species of angelica native. Before fermentation, total phenolics compound were 48.83 ± 4.9 GAE mg /g in the Angelica dahurica extract. After fermentation total phenolic compounds were 97.7 ± 12.6 GAE mg/g. The total amount of phenol in the fermented product was 30.2% higher than that before fermentation. The total flavonoid content before fermentation was 9.86 ± 4.3 mg / g and the total flavonoid content was 37.17 ± 7.4 mg/g after fermentation, which was 82.3% higher than before fermentation. The DPPH radical scavenging activity, superoxide radical scavenging activity, hydroxy radical scavenging activity and Fe++ chelating antioxidative activity of the Angelica dahurica extract were 41.6 ± 7.1%, 65.7 ± 8.4%, 55.26 ± 9.4% and 17.5 ± 4.6%, respectively. After fermentation, they were 60.3 ± 12.6%, 78.8 ± 8.3%, 56.9 ± 4.9% and 36.6 ± 8.9%, respectively. Therefore, the present study suggests that the fermentation using the probiotics strain of the Angelica dahurica extract can be used as a functional health food and cosmetic material with increased antioxidant capacity.

Hairy root culture of ginseng is industrially prospected because the cultivation period of ginseng is relatively long. In this study, the effect of medium concentration and sucrose concentration on hairy root culture of ginseng was evaluated. The optimization of ginseng hairy roots transformed by Agrobacterium rhizogene were performed liquid medium. The MS(Murashinge & Skoog basal medium) concentration was selected with 1/2 strength MS and the optimal sucrose concentration was determined at 2-3%(w/v). At the optimum culture condition, The yield (the ratio of weight of grown hairy root cultures to weight of fresh ginseng hairy roots) and production rate of ginseng root were 19.42 times and 5.73 g/l-day. The major ginsenosides were Rb group, Re and Rg1. The produced total ginsenoside content in the solid medium was 9.87 (mg/g) and increased 1.34 times in the liquid medium (13.23 mg/g). In solid culture, the contents of ginsenosides Rb, Re and Rg1 were 2.14, 3.65 and 1.87 mg/g, respectively. In liquid culture, the contents of ginsenosides Rb, Re and Rg1 were 3.54, 4.12 and 2.63 mg/g, respectively.

깨다시 꽃게(Ovalipes punctatus)는 갑각류로서 우리나라에서 잡히는 매끈 꽃겟속, 주름 꽃 겟속, 톱날 꽃겟속, 민 꽃겟속, 두갈래 민꽃겟속 들 중에 하나이다. 대부분의 꽃게는 가공되지 않은 상태로 찜 또는 찜육 등 반 가공 형태로 산업화 되었지만 최근에 게로부터 생리활성을 나타내는 펩타이드를 생산하는 연구가 발표되고 있다. 본 연구는 항산화 기능성을 나타내는 펩타이드를 선별하고 생산 최저공정 확립에 연구를 수행 하였다. 사용된 효소 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex들 중에서 bromelain으로 생산된 꽃게육 단백질 가수분해물이 가장 높은 활성을 보여 주었다. 꽃게육 단백질의 bromelain 가수분해물의 펩타이드들의 분자량 분포는 500-3,200 Da로서 7 종류의 이상의 펩타이드들로 구성되었다. 가수분해물의 구성아미노산 분포는 항산화 기능성에 관련된 소수성 아미노산은 전체 42.54%를 차지하였다. 가수분해물의 최적 생산 수율 조건을 확립하기 위하여 공정 조건, 효소 반응 온도 40-60℃, pH 6-8, 효소의 농도 1–3%(w/v)로 표면반응 분석법을 수행한 결과 효소 반응온도 55℃, 반응 pH 6.5, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정되었다. 최적 조건에서 단백질 가수분해도는 최대 71.60%에 도달하였다.

홍삼 제조 부산물인 홍삼박은 항산화 등 생리활성을 보여줌에 따라 건강기능식품 소재로의 가능성이 높아가고 잇다. 본 연구에서는 홍삼박으로 부터 조산성다당체 추출하고 다당체중에서 항산화 능을 보여주는 산성다당체를 분리 및 정제를 하였다. 계속해서 FT-IR 및 NMR을 이용하여 분자구조적 특성을 분석하였다. 산성다당체의 추출은 10%(w/v) 홍삼박 용액을 원심분리기를 이용하여 불순물을 제거하고 ethanol, methanol, propanol, acetone 및 butanol을 이용하여 최적 용매를 선정하였고, 선정된 용매 ethanol을 이용하여 홍삼박 농도별 추출을 수행하였다. 산성다당체 추출 수율(11.95%) 및 양(11.8 mg/mL) 을 비교한 결과 홍삼박 용액 농도, 10%(w/v)를 최적 농도로 선정을 하였다. 이온교한수지를 이용하여 추출된 조산성다당체로부터 가장 높은 항산화 특성을 보여주는 산성다당체는 증류수로 용출 된 다당체이다. 계속해서 구조분석 결과 C-O, C-O-O-, 및 C-H 결합들과 anomeric C-6의 피크가 나타났고 C-1과 C-6의 피크들이 동일한 강도를 나타내는 것으로 보아 (1→6) glycosidic 결합이 존재함을 보여주어 전형적인 산성다당체의 특성 보여주었다.

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수 분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계란 단백질 가수 분해물을 Ultrafiltration를 이용하여 HDS(분획되지 않은 가수 분해물), 1 kDa, 5 kDa, 10 kDa, 50 kDa로 분획된 기능성 펩타이드의 DPPH radical scavenging activity, superoxide anion radical scavenging activity, hydroxyl radical scavenging activity 및 Fe2+ chelation ability을 평가하였다. 그 결 과 DPPH radical scavenging activity 최대값은 1 kDa(70.83 %), hydroxyl radical scavenging activity 최대값은 5 kDa (47.01 %), superoxide anion radical scavenging activity 최대값은 5 kDa(40.57 %), Fe2+ chelation ability 최대값은 5 kDa(29.87 %)로 나타났다. Ultrafiltration를 이용하여 fractionation된 단백질 가수 분해물의 항산화 저해 능력 IC50 평가하였다. 그 결과 HDS의 최대값은 superoxide anion radical scavenging activity(IC50, 5.42 mg/ml)이고, 1 kDa의 최대값은 Fe2+ chelation ability(IC50, 1.67 mg/ml)이고, 5 kDa의 최대값은 Fe2+ chelation ability(IC50, 2.09 mg/ml)이고, 10 kDa의 최대값은 Fe2+ chelation ability(IC50, 2.61 mg/ml)이고, 50 kDa의 최대값은 Fe2+ chelation ability(IC50, 4.53 mg/ml)이 다. 그러므로 본 연구 결과를 바탕으로 5 kDa를 이용하여 오계란 단백질에서 분획한 펩타이드는 항산 화 기능성 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대한다.

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수 분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 6가지 프로티아제 를 이용하여 오계란 단백질 가수분해물을 생산하고, 생산된 펩타이드의 항산화 능력을 평가하였다. 그 결과 가수분해도의 최대값은 protamex(46.3%)이고, DPPH 라디칼 소거능 최대값은 bromelain(57.23%), 하이드록시 라디칼 소거능 최대값은 alcalase(30.21%), 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 최대값은 alcalase(58.07%), Fe2+ 킬레이션 능력 최대값은 alcalase(72.06%)로 나타났다. 더 나아가 효소별 항산화 저해 능력 IC50 평가하였다. 그 결과 alcalase에 의한 최대값은 금속 킬레이션 눙력(IC50, 1.24 mg/mL) 이고, bromelain에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC50, 2.46 mg/mL)이고, flavourzyme에 의한 최대값은 금속 킬레이션 능력(IC50, 1.25 mg/mL)이고, neutrase에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC50, 3.64 mg/mL)이고, papain에 의한 최대값은 DPPH 소거능(IC50, 3.82 mg/mL)이고, protamex에 의한 최대값 은 DPPH 소거능(IC50, 1.93 mg/mL)이었다. 따라서 protease를 이용하여 오계란 단백질에서 추출한 펩 타이드는 항산화 기능성 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대한다.

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 건조 해삼으로부터 해삼육 슬러리를 제조하고 flavourzyme 프로티아제를 이용하여 단백질 가수분해 최적공정을 수행하였 다. 이어서 생산된 펩타이드의 항산화 특성을 연구하였다. 효소반응 최적공정은 표면반응 분석법을 이 용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온도 40-60 ℃, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 0.5-1.5%(w/v) 이었다. 해삼의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 48–50 ℃, 반응 pH 7.0–7.2, 효소 의 양은 1.0-1.1%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단백질 가수분해 수율은 43-45%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이드인 분자량 500-3,500Da로 분포되었다. 펩타이드들 은 항산화 능력은 금속 킬레이션 능력(IC50, 1.25 mg/mL), DPPH 소거능(IC50, 3.40 mg/mL), 슈퍼옥사 이드 라디칼 소거능(IC50, 10.3 mg/mL), 하이드록시 라디칼 소거능(IC50, 22.11 mg/mL) 순서로 저해농 도가 낮음을 보여 주었다. 따라서 해삼 단백질 가수분해물은 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높 을 것으로 기대를 한다.

본 연구는 참취의 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 조건마다 생산된 추출물의 총 페놀 화 합물, 플라보노이드의 함량, DPPH를 분석을 수행하여 항산화 활성의 변화를 연구하였다. 데치기 최적 공정은 시간 과 온도를 요인으로 하여 표면반응분석법으로 수행을 하였다. 데치기 공정 후에 추출물을 제조하여 데치기가 총 페놀함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서 시행한 데치기 시간 및 온도 범위에서 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 플라보노이드는 함량의 범위는 2.35 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플 라보노이드 함량 은 8.38 mg/g, DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. 전체적으로 보면 총 페놀 함량, 플라보노이드, DPPH radical 소거의 변화는 데치기 시간 보다 온도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 총 페놀 함량의 경향을 보면 데 치기 시간에 따라 급격히 증가하는 것으로 보였지만 플라보노이드 함량의 경우 데치기 온도가 증가함에 따라 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 하지만 총 항산화능은 데치기 온도 및 시간에 따라 증가하다가 감소하는 것으로 나타났다.

본 연구는 표면 반응 분석법을 이용하여 곤드레 데치기 최적 공정 조건을 확립하고 각각의 공정으로부터 생산된 곤드레 추출물로부터 총 페놀 화합물, 플라보노이드의 함량, DPPH 라디칼 소거능 을 분석하였다. 최적 공정 확립을 위한 데치기 공정 범위로 온도는 70℃ - 99℃, 시간은 70 - 170 sec. 로 하였다. 데치기 공정 후 총 페놀 함량의 범위는 13.00 - 35.48 mg/g 이고 최대 예측 총 페놀함량은 35.48 mg/g, 총 페놀 함량의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 급격히 감소하다가 증가하는 것으로 보 여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 플라보노이드의 함량의 범위는 2.31 - 8.38 mg/g 이고 최대 예측 플라보노이드 함량은 8.38 mg/g 이었다. 플라보노이드 함량의 경향을 보면 데치기 시간에 따라 서서히 증가하다가 급격히 감소하는 것으로 보여 지므로 시간에 의해 더 많은 영향 을 받는 것으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능의 범위는 42.10 - 67.14%이고 최대 예측 DPPH 라디 칼 소거능은 67.14%로 측정 되었다. DPPH의 경향을 보면 데치기 온도에 따라 증가하다가 급격히 감소 하는 것으로 보여 지므로 온도에 의해 더 많은 영향을 받는 것으로 나타난다. 따라서 데치기 공정 최적 조건은 온도 85℃와 시간 150 sec. 로 결정되었다.

연산 오계육은 오래전부터 건강기능 증진 및 치료 효능이 높은 것으로 알려져 왔다. 최근 천 연물 단백질 유래 기능성 펩타이드 효능이 알려짐에 따라, 본 연구는 연산오계 부산물인 내장육 단백질 로부터 고압처리기술과 프로티아제를 이용하여 펩타이드 생산 최적공정과 생성물의 특성을 연구하였다. 내장육의 가수분해는 효소 bromelain 과 내장육을 고압 반응기에 투입을 하여 실시하였다. 최적 공정 조건 확립을 위하여 고압처리기의 압력(30 - 100 MPa), 효소반응 시간 (1 - 5시간), 내장육의 양(10 – 30%)의 범위에서 수행되었다. 효소 반응 후 각 조건에 따른 내장육 단백질의 가수분해도, 생산 펩타이 드들의 아미노산 및 분자량 분포를 분석하였다. 연구 결과 내장육 단백질 가수분해 최적조건으로 압력 90 MPa, 효소반응시간 3–4시간, 내장육의 함량 20%에서 결정 되었다. 최적조건에서 오계 내장육 단백 질의 65% 이상이 가수분해 되었다. 대부분의 가수분해물의 분자량들은 400–1,000 Da 이하의 분포를 보여주어 대부분이 펩타이드로 판단되었다. 생산 펩타이드들은 비극성 소수성 아미노산들 42.3%, 극성 비전하 아미노산들 26.0%, 양 전하 아미노산들 13.3%, 음 전하 아미노산들 18.6% 로 분포되었다. 따라 서 항산화 능력이 뛰어난 비극성 아미노산의 분포를 보아 건강 기능 식품 소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

식물 및 동물성 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산 오계의 날개육 단백질 로부터 bromelain 프로티아제를 이용하여 펩타이드 형태의 단백질 가수분해 최적공정을 수행하고 생성 물의 특성을 분석하였다. 최적공정은 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온 도 40-60oC, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 1-3%(w/v)이었다. 오계 날개육의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 48–50oC, 반응 pH 7.0–7.2, 효소의 양은 3%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단 백질 가수분해 수율은 68-69%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이 드인 분자량 500-1,200 Da로 분포되었다. 생산된 펩타이드 중에 항산화 기능을 보여주는 소수성 아미 노산들 histidine, proline, methionine, cystein, tyrosine, tryptophan, phenylalanine 들이 43.07%을 차 지하였다. 또한 구성아미노산의 함량 glutamic acid가 전체 구성아미노산의 13.6%로 가장 많은 함량을 차지하여 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

연산오계는 오래전부터 건강기능 증진 및 치료 효능이 높은 것으로 알려져 왔다. 최근 건강 기능식품 소재로 기능성 펩타이드 효능이 알려짐에 따라, 연산오계 다리육으로부 올리고 펩타이드 최적 생산 공정 및 생성물 특성에 대하여 연구를 수행하였다. 최적 효소가수 분해 공정 표면반응 분석을 이 용하여 수행하였다. 최적 공정 조건을 확립하기 위해서 온도 (40, 50, 60℃), pH (pH 6.0, 7.0, 8.0), 효 소 (1, 2, 3%) 범위에서 수행을 하였다. 생성물에 대한 가수분해도, 유리아미노산, 분자량 분포를 분석 하였다. 효소 가수분해 최적 온도는 58℃, pH 7.5, 효소의 농도는 3% 이었다. 최적 조건에서 2 시간 효소 가수분해를 한 결과 75-80% 이었다. 유리 아미노산 총량은 168.131 mg/100 g 이었다. 분자량를 MALDI-TOF 으로 분석을 한 결과 90% 이상이 300-1,000 Da 분포를 보여주었다.