나트륨 저감화를 위한 염미증진제 개발을 목적으로 대두 단백질 효소 가수분해물(eHVP)의 짠맛 강도평가와 이를 활용하여 샐러드드레싱 내 짠맛 증진효과에 대하여 평가하였다. 강도평가는 NaCl 기준 30 mmol, 40 mmol, 50 mmol 용액에 가수분해물을 각각 0.1%, 1.0%, 1.5%, 2.0% 첨가하여 농도별 증진효과를 평가하였으며, 그 결과 30 mmol 에서 는 15-22%, 40 mmol은 6-48%, 50 mmol에서는 5-39%의 증진효과를 나타내었다. 이를 바탕으로 샐러드드레싱에 NaCl 2.0%를 기준으로 eHVP를 0.1%, 0.5%, 1.0%, 1.5% 첨가하여 짠맛강도를 평가하였으며, 그 결과 대조구와 비교하였을 때 농도별로 약 31%, 29%, 43%, 52%의 증진효과를 나타내었으며, 기호도는 0.5% 첨가구에서 가장 높게 나타났다. 샐 러드드레싱의 색도는 L, a, b값 모두 0.5% 첨가구까지는 증가하다가 이후부터는 감소하는 경향을 보였으며, pH는 대 조구 2.87 ± 0.05, 0.1% 첨가구 2.97 ± 0.03, 0.5% 첨가구 3.03 ± 0.06, 1.0% 첨가구 3.17 ± 0.07, 1.5% 첨가구 3.20 ± 0.06로 eHVP의 첨가량이 증가할수록 산도가 높아지는 경향을 나타내었다. 결과를 종합하여 봤을 때, 드레싱 안의 발사믹 식 초의 신맛이 대두 단백질 특유의 쓴맛을 감소시키면서 짠맛증진 효과가 나타난 것으로 생각된다.

본 연구에서는 효소분해 시간에 따른 미강 가수분해물의 특성을 조사하였다. 13일까지 처리하면서 3, 5, 7, 10, 13일 경과 후 각각의 미강 가수분해물의 일반성분을 분석한 결과 조단백, 총질소(TN), 아미노태질소(AN)의 함량은 분해 10 일까지 증가하다가 분해 13일에는 약간 감소하는 추세를 보였다. 미강 가수분해물의 유리아미노산 총함량은 3,954 mg%~4,250 mg% 수준으로 분해 5일까지 증가하다가 이후 13일까지 큰 차이는 없었다. 감칠맛을 나타내는 aspartic acid와 glutamic acid는 분해시간이 증가함에 따라 서서히 증가하다 분해 10일 이후부터는 거의 유사한 수준이었다. 분 해 시간에 따른 미강 가수분해물의 관능 평가 결과 색, 향, 감칠맛, 종합기호도 모두 분해 10일 시료에서 기호도가 가 장 높게 나타났다. 10일 동안 분해된 미강 가수분해물의 ferulic acid와 coumaric acid의 함량을 분석한 결과 4.66 mg%, 1.18 mg%로 확인되었다. 감칠맛 소재로서 나트륨 저감효능을 평가한 결과 농도 8%(v/v) 용액에서 정제염 대비 9.68% 의 나트륨 저감율을 보였다.

호열성 미생물을 검토하기 위하여 전국 각지로부터 토양과 두엄을 채취하여 그로부터 호열성 미생물을 분리하였다. 토양과 두엄으로부터 분리된 호열성 미생물 1250여 균주를 선별하였고, 이들을 대상으로 미생물이 생산하는 효소활성을 검토하여 호열성 전분 분해 효소를 생산하는 1주의 미생물을 확인하였다. 확인된 1주의 미생물을 strain 2719라 명명하였다. Strain 2719 균주는 형태학적으로 gram 양성 간균의 특징을 나타냈고, 균주의 표면은 매끄럽지 않았으며, 비교적 다양한 길이를 가지고 있었다. 또한 다른 gram 양성 간균들에 비해서 많은 수의 균사들이 각 균주들 사이에 복잡하게 얽혀있었다. 생화학적 특성을 확인한 결과 catalase 양성, glucose 발효, arabinose 발효, mannitol 발효, casein·gelatin·starch 가수분해의 특징을 가지고 있었으며, 이는 Bacillus sp.로 추정되었다. 생육 pH의 범위는 pH 6-pH 8 범위에서 생육이 가능했으며, 생육 온도의 범위는 50-70oC였다. 16S rDNA sequence 분석결과 Bacillus thermoglucosidasius의 16S rDNA와 99.52%가 일치하였으나, sequence의 일부분이 다른 부분이 있고, 생육 특성에서 약간의 차이를 보였다. 또한 gene bank에 등록되어 있는 균주들의 16S rDNA sequence들과 비교하여도 일치하는 균주는 확인되지 않았다. 이와 같은 실험결과에 따라 2719 균주는 기존에 발표되지는 않았으나, Bacillus thermoglucosidasius와 매우 유사한 균주로 판단되어 Bacillus thermoglucosidasius 2719로 명명하였다.

천연조미소재 개발을 위하여 고압/효소분해 시스템에서 멸치 단백질의 분해 품질특성을 탐색한 결과, 최적 조건은 효소농도 0.6%, 온도 50oC, 처리시간 24시간 및 압력 50 MPa로 확인되었다. 멸치 단백질의 처리방법에 따른 품질특성을 비교한 결과, 최적조건하에서 고압/효소 처리한 멸치 가수분해물의 품질특성이 가열추출물인 대조구에 비하여 2.8배, 2배, 1.4배 증가하여 고압/효소 처리에 의한 단백질 가수분해물 생산은 가열추출법이나 고압반응에 비하여 효율적인 방법으로 나타났다. 효소종류에 따른 분해력은 복합효소로 가수분해한 경우 상업효소에 비하여 큰 증가율을 나타내어 복합효소의 분해력이 상업효소에 비하여 우수하였다. 고압/효소 처리 후의 멸치 가수분해물은 정미성 아미노산으로 알려져 있는 glutamic acid, glycine, arginine 및 alanine 등의 함량이 대조구나 압력 처리구의 유리아미노산 함량에 비하여 증가하였다. 결론적으로 고압/효소분해 처리공정은 멸치 단백질의 효과적 분해와 정미성 아미노산 생산에 효율적인 기술임을 확인하였다.

동아의 단백질 가수분해효소 활성은 익은 동아 육질은 0.19unit/0.5ml, 어린 동아 육질은 0.56 unit, 익은 동아속은 24.35 unit, 어린 동아 속은 0.35 unit이었다. 생고기에 대한 활성은 익은 동아육질은 생쇠고기에 대해서는 13.0 unit, 생돼지고기에 대해서는 7.4 unit를 나타냈고, 동아속은 생쇠고기에 대해서는 30.2 unit, 생되지고기에 대해서는 24.5 unit를 나타냈다. 단백질 가수 분해효소의 열 안정성은 각 온도별에서 10분간 가열한 다음 70℃까지는 안정하였고, 80℃에서는 21%의 활성만 남고, 90℃ 이상에서는 활성을 잃었다. 분광광도 스펙트럼 결과는 280nm에서의 단백질 피크가 주이고, 다른 흡광성 물질은 없었다. HPLC 분석 결과, 익은 동아와 어린 동아 육질과 속은 모두 단백질 가수분해효소 작용으로 casein을 작은 분자로 가수분해하였다. 1/10로 희석한 것은 카제인이 가수분해된 것과, 엉겨서 분자량이 커진 것 두 가지인데 반해 1/10 희석한 것은 원액을 사용한 것과 모습이 다르지만 익은 동아속은 원액과 패턴이 같았다.

강원도 원주일원의 토양에서 분리한 Streptomyces sp. SK-862 균주는 단백질 분해효소인 트립신에 대하여 강한 저해작용을 하는 물질을 생산하였다. 저해물질의 정제는 n-butanol 용매로 추출한 후 합성수지인 Amberite XAD로 흡착하였으며 ODS-HP-LC, GPC HPLC 순으로 정제하였다. 정제된 물질은 pH 2-10에서 안정하였으며 80℃에서 60분간 온도 처리하였을 때에는 65%가 실활되었다. 물, 메탄올, 에탄올, 부탄올에는 잘 용해되었으나 비극성용매인 클로로포름, 에틸아세테이트에는 녹지 않았다. TLC에서의 R_f값은 n-butanol : methanol : water(5 : 3 : 1 v/v)의 용매에서 0.56, ethanol : ammonium hydoxide : water(8 : 1 : 1 v/v) 0.23이였다. 자외선 흡수스펙트럼 조사에서는 259nm에서 최대흡광도를 보였으며, 당 반응은 검출되지 않았으나 닌히드린과 반응하였다.

본 연구는 단백질 분해효소 저해물질을 탐색하고자 방선균을 선택적으로 분리할 수 있는 colloidal chitin 고체배지를 사용하여 강원도 원주 일원의 토양에서 Streptomyces sp. SK-862를 선별하여 배양여액으로부터 단백질 분해효소 저해물질을 분리하였다. 최적의 배양온도와 초기 pH는 각각 28℃와 8.5이었다. 가장 적합한 배지조성은 1.5% glucose, 0.5% peptone, 0.1% K_2HPO_4, 0.05% CaCO_3이었으며, 60시간 동안 진탕 배양하였을 때 저해물질 생산이 최대가 되었다.

이용율이 낮고 다획성인 자원의 효과적인 이용을 위하여 전어체를 가수분해시키는 공정을 검토하였다. 시료인 풀치, 전어, 강달이, 키조개 및 굴의 체내효소에 의한 자가소화의 최적온도는 각각 35℃, 45℃, 30℃, 30℃ 및 30℃, Alcalase를 첨가하였을 때의 최적온도는 각각 60℃, 50℃, 50℃, 50℃ 및 50℃, Protease N. P.를 첨가하였을 때는 각각 55℃, 60℃, 50℃, 50℃, 및 50℃부근이었다. 특히 외부효소를 첨가하였을 경우 시료에 함유된 체내 효소가 동시에 작용하여도 가수분해율은 첨가효소의 최대 활성 온도 부근영역에서 가장 높아, 체내 효소에 의한 가수분해효과보다 외부에서 첨가한 효소에 의하여 가수분해가 좌우되었다. 그리고 Alcalase와 Protease N.P.를 이용한 가수분해에서 5종의 시료 모두가 pH 9 부근에서 가장 높은 가수분해를 보였다. 가수분해가 최대로 일어나는 때를 적정 분해시간으로 간주할 때 모든 시료에서 6시간으로 결정되었다. 외부에서 첨가하는 상업적 효소의 경제적인 적정 첨가농도를 구하기 위하여 단위시간 동안 단위효소량이 분해하는 아미노질소량에 대한 효소 활성의 개념으로 동력학적 고찰을 하여 최적 첨가량을 결정하였는데 풀치, 전어, 강달이, 키조개 및 굴의 경우 Alcalase와 Protease N.P.의 적정 첨가농도는 각각 3.0%, 4.5%, 3.5%, 3.0% 및 3.0%이었다.

식물 탄수화물중에서 식물 세포벽에 광범위하게 분포되어 있는 펙틴물질은 특히 식품산업에서 중요한 역할을 담당하여 과일이나 야채의 연화물질로 작용하며 특히 겔을 형성하는 물질로 알려져 있다. 본 논문은 이러한 펙틱물질을 가수분해하는 펙틴계 효소들에 대하여 그 물리화학적 성질 및 산업적 응용에 관하여 고찰하고자 펙틴효소의 분류 및 각 효소들의 활성측정 방법, 효소의 작용 및 산업적 응용에 대하여 기존에 보고된 결과들을 정리하였다.

단백질 가수분해물의 항산화 작용을 해명하기 위하여 고등어 근육단백질을 이용하여 복합효소, alcalase, bromelain, pancrease, pepsin, α-chymotrypsin, trypsin 및 papain으로 가수분해시키고 linoleic acid와의 모델반응을 통하여 이들 가수분해물의 항산화능과 α-tocopherol과의 상승작용 및 아미노산 조성, Bio-gel P-2 column에 의한 활성획분의 분리 및 획분별 항산호능과 금속이온 봉쇄작용 등을 살펴본 결과, 8가지 효소에 의한 고등어 근육단백질 가수분해물의 항산화능은 우수한 것으로 나타났으며, 특히 복합효소, bromelain 및 alcalase에 의한 가수분해물의 항산화능이 다른 효소에 의한 경우에 비하여 다소 우수한 것으로 나타났다. 이들의 α-tocopherol과의 상승작용 및 금속이온(Fe^3+, Cu^2+)에 의한 산화촉진 억제효과 또한 우수한 것으로 나타났으며, 아미노산의 조성은 전반적으로 aspartic acid, glutamic acid 및 lysine의 함량이 높은 것으로 나타났다. Bio-gel P-2 column에 의한 활성획분의 분리 결과, 복합효소 유래 가수분해물의 경우는 part E. bromelain 유래 가수분해물의 경우는 part e에서 항산화능이 큰 것으로 나타났으며, 이들의 분자량은 1, 400보다 적을 것으로 추정되었다. 또한 획분별 금속이온 봉쇄작용은 항산화 획분인 part E에서 큰 것으로 나타났으며 획분별 항산화능과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 이들 활성획분의 아미노산 조성은 part E의 경우는 histidine, arginine, phenylalanine 및 lysine이, part e의 경우는 lysine, glutamic acid 및 leucine의 함량이 높은 것으로 나타났다.

본 연구에서는 단백질 함량이 높은 들깨박을 기능성 식품소재로서의 활용가능성을 확인하기 위하여 단백질분해효소 및 한외여과를 이용하여 가수분해물과 펩타이드 분획을 제조하고 이들의 항산화 활성을 측정하였다. 먼저 들깨박단백질의 가수분해물 생산을 위한 최적 효소를 선정하기 위해 단백질분해효소 7종을 이용하여 효소 반응 후 가수분해도를 측정한 결과, flavourzyme이 가장 높은 가수분해율을 나타내었다. Flavourzyme에 의한 들깨박단백질 가수분해물을 얻기 위한 최적 조건은 pH 7.0, 50℃, 효소농도 10 unit, 가수분해시간은 4시간으로 결정되었다. 들깨박단백질 가수분해물을 한외여과 후 얻은 각 분획의 수율은 1 kDa 이하가 45.65%로 유의적으로 가장 높았으며, 그 다음으로5-10 kDa(16.45%), 10 kDa 이상(16.37%), 1-3 kDa(10.86%), 3-5 kDa(10.67%) 순으로 높았다. DPPH 라디칼 소거능은 효소가수분해물이, 환원력은 3-5 kDa 분획물이, superoxide dismutase 유사활성은 1 kDa 이하의 분획물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 따라서 들깨박단백질로부터 생산된 가수분해물 및 펩타이드 분획은 각기 다른 항산화 활성 특성을 보여 기능성 식품 소재의 목적에 맞게 선택하여 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 향후 식품학적 기능성 평가가 이루어진다면 식품산업에서 다양한 식품재료로의 활용성이 확대될 수 있을 것으로 판단된다.

Background: The demand of recycling renewable agricultural by-products is increasing. Radiation breeding is a method used to improve saccharification efficiency. Thus, we investigated the effect of gamma ray irradiation on the pretreatment and enzymatic hydrolysis of the stalks of Senna tora, an important medicinal plants. Methods and Results: S. tora seeds were irradiated with gamma ray at doses of 100, 200, 300, and 400 Gy. In the pretreated biomass, glucan and lignin content were higher in the M1 (1st generations of irradiation) S. tora stalks than in the M2 (2nd generations of irradiation) stalks, this can be explained by the higher degradation rate in M1. After oxalic acid pretreatment, the concentration of total phenolic compounds (TPCs) in the hydrolysate increased in the gamma ray treated seeds. The highest relative increase rate in crystallinity in the pretreated biomass was observed in M1-400 Gy and M2-100 Gy. The cellulose conversion rate was higher in M1 than in M2, except for 200 Gy. Conclusions: Gamma ray irradiation at an appropriate dose can be used to improve the efficiency of pretreatment and enzymatic hydrolysis, thereby increasing biomass availability.