In a previous study, we fractionated crude polysaccharide (AME-CP) with macrophage-stimulating activity from a hot-water extract (AME) of Astragalus membranaceus. AME-CP contained glucose (Glc) as a main component sugar, suggesting that it might be rich in starch-like compounds (SLC). To enhance the immunostimulating activity of AME-CP by pruning SLC rarely known to contribute to activity, hydrolysate (AME-SH) was prepared by digesting with starch-related enzymes, including α-amylase and amyloglucosidase. AME-SH was found to contain substances with molecular weights ranging from 3.9 to 84.4 kDa. These substances were primarily composed of galactose, galacturonic acid, Glc, arabinose, rhamnose, and mannose. AME-SH significantly enhanced the production of macrophage-stimulating factors, including nitric oxide (NO), interleukin (IL)-6, and IL-12, in RAW 264.7 cells compared to AME-CP. Treatment of splenocytes isolated from C3H/HeN mice with AME-SH not only promoted IL-6 secretion, but also induced mitogenic activity. In addition, AME-SH promoted the secretion of hematopoietic growth factors including IL-6 and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) in Peyer's patch (PP) cells and stimulated bone marrow cell proliferation through these PP cells. In conclusion, hydrolysate (AME-SH) digested from AME-CP with starch-related enzymes could be used as a potential immunostimulant.

Recently, active research in Korea and worldwide has begun to focus on gene function and cultivar development using gene editing tools. This research, in addition to studies on edible mushroom, aims to enhance the physical and biochemical characteristics of mushrooms for applications in materials and substance production. For these studies, efficient isolation of protoplasts from the target mushroom is critical. However, several commercial cell wall-lysing enzyme cocktails, including Novozyme234, Glucanex, and Lysing enzymes, have recently been discontinued. In this study, we aimed to identify alternative enzyme systems to replace the discontinued cell wall-lysing enzymes for stable isolation of protoplasts from Ganoderma lucidum. To select an optimal osmotic buffer, enzyme function in 0.6 and 1.2 M Sorbitol, Sucrose, Mannitol, and KCl was assessed. The effect of reaction time was also evaluated. Protoplast isolation efficiency of each alternative enzyme was tested using lysing enzymes from Trichoderma harzianum, Chimax-N, and Yatalase, either individually or in combination. This matrix of studies identified enzymes and optimal conditions that could replace the discontinued lysing enzymes.

본 연구는 차나무식재지 토양에서 LB-CMC 한천배지를 이용하여 목질계 바이오매스 분해능이 우수한 미생물을 분리하고자 실시하였다. 그 결과 목질계 바이오매스분해에 우수한 활성을 보이는 3종의 박테리아를 분리하였다. 16S rRNA 유전자를 이용하여 3종의 박테리아를 동정한 결과 모두 Bacillus속에 속하였다. CMC zymogram 분석결과 Bacullus 3종 모두 약 44kDa의 셀룰레이즈가 존재하였다. Bacillus sp. CS1의 최적생장 온도는 37℃였으며, CMCase의 최대활성은 배양 36시간 후였고, xylanase는 배양 후 12시간에 최대활성을 보였다. CMCase와 xylanase의 최적 pH는 각각 5.0이었다. CMCase의 열안정성은 높았지만, xylanse는 열에 불안정한 것을 보였다. Bacillus sp. CS2의 최적 생장온도는 37℃였으 며, CMCase와 xylanaase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase의 최적 온도와 pH는 각각 37℃와 pH 4.0이었지만, xylanaase의 최적 온도와 pH는 50℃와 pH 5.0이었다. CMCase와 xylanase는 비교적 열에 안정적이었다. Bacillus sp. CS3 최적 생장 온도는 37℃였으며, CMCase와 xylanase의 활성은 배양 후 36시간이 가장 높았다. CMCase 및 xylanase에 대한 최적의 온도와 pH는 37℃와 4.0이었다. CMCase의 열안정성을 보였지만, xylanase는 열에 불안정한 것을 보였다.

고효소혈증(고녹말분해효소제혈증, 고지방분해효소 제혈증)은 혈행으로 유입되는 효소의 양이 많아지거나 혈행 으로부터 제거되는 효소가 적어지는 경우에 발생하게 된다. 소화관으로 외분비 되어야 할 녹말분해효소와 지방분해효소가 혈행으로 유입되는 가장 중요한 기전은 녹말분해효소와 지방분해효소를 생산하는 췌장의 선방세포 내에서 선단막을 통한 효소의 정상적인 외분비가 차단되고, 기저측면막을 통한 효소의 누출이 증가하는 것이다. 이러한 누출 과정은 대다수가 병적인 상황에서 발생하지만 Gullo 증후군과 같이 췌장에 특별한 병증이 없이 원인 미상으로 발생하기도 한다. 또한 이 러 한 누 출 과 정 은 췌 장 뿐 아 니 라 녹 말 분 해 효 소 와 지방분해효소를 분비하는 췌장 외 기관에서도 동일한 기전으로 발생할 수 있다. 소장의 염증성 질환에 의해 소장 점막의 혈관투과성이 증가하면서 정상적으로 소장으로 외분비 된 녹말분해효소와 지방분해효소가 소장의 점막으로 흡수되어 혈관으로 유입되는 것도 효소 상승의 중요한 기전이다. 혈행으로 유입되는 효소와는 무관하게 신장과 간의 질환으로 인해 혈중 녹말분해효소와 지방분해효소가 배설, 대사되지 못하거나, 거대효소혈증이 발생하면서 면역글로불린과 결합된 효소가 신장을 통해 배설되지 못하는 경우도 간과되어서는 안 될 혈중 효소 상승의 중요한 기전이다.

Microbial proteases are more economical than plant- and animal-derived proteases due to their ease of production and high activity. This study aimed to optimize the production of proteases from fermentative food-derived microorganisms. Five strains with proteolytic activity among 50 Bacillus sp. were first screened. Two strains with high protease activity were identified: Bacillus amyloliquefaciens SRCM 102139 and Bacillus subtilis SRCM 104999. SRCM 102139 strain and SRCM 104999 strain had the highest protease activity in 0.8% glucose and 0.3% yeast extract, and in 0.8% starch and 0.1% soy peptone, respectively. The production of protease for two strains was optimized by the Central Composite Design (CCD) under response surface methodology. The optimal conditions for protease production in SRCM 102139 were 0.5% and 0.347%, pH 6.0, for carbon (glucose) and nitrogen (yeast extract springer 0202) sources, respectively, with a predicted value of 0.929 U/mL. Additionally, the optimal conditions for protease production in SRCM 104999 were 0.5% and 0.5%, pH 6.7, for carbon (starch) and nitrogen (soy peptone HSP-349) sources, respectively, with a predicted value of 0.431 U/mL. The actual protease activities of SRCM 102139 and SRCM 104999 under the established conditions were 0.926 U/mL and 0.428 U/mL, respectively, closely matching the predicted values.

In this study, five different Lentinula edodes cultivar (Chamaram, Sanbaekhyang, Sanjo 713ho, Sanjo 715ho, Sanjo 718ho) were evaluated for their ability to decolorize Remazol Brilliant Blue R (RBBR) in MEB medium, respectively. Chamaram and Sanjo 713ho decolorized RBBR rapidly in MEB medium within 3 and 5 days. The activities of manganese peroxidase (MnP) and laccase were determined on the MEB medium with and without lignin. Sanjo 713ho resulted the highest ligninolytic enzyme activities on incubation day 1, indicating of 1,213 U/mg of MnP activity and 1,421 U/mg of laccase activity.

This in vitro study investigated the enhancement of rumen bacterial adhesion on a substrate to increase the digestibility of rice straw in Hanwoo cattle. The rice straw was pretreated with enzymes, probiotics, or ammonia, and the effects on the enhancement of bacterial adhesion and fiber degradation were analyzed using in vitro rumen fermentation. Enzyme treatment included spraying of cellulase and xylanase at 40 and 120 U per g of rice straw, respectively; Saccharomyces cerevisiae culture of 1.0×107 CFU was sprayed as a probiotic treatment per gram of rice straw; ammonia was sprayed at 0.3% per gram of rice straw. Following enzyme treatment, Fibrobacter succinogenes formed a higher adhesion colony than the control group (7.26±0.03 and 8.43±0.20) after 6h and 12h of in vitro culture (p<0.05), respectively. Attachment of Ruminococcus flavefaciens also increased following enzyme treatment (p<0.05) after 6 and 12 h compared to that of the control (5.18±0.06 and 6.60±0.15); and R. albus attachment showed a significant increase compared to that of the control (5.94±0.15) after 6 h of incubation (p<0.05). Probiotic treatment increased attachment of F. succinogenes in comparison with untreated rice straw after 6 h and 12 h of fermentation (p<0.05); R. flavefaciens attachment showed an increase only after 6 h of culture (p<0.05); R. albus was not affected. Attachment of F. succinogenes, R. flavefaciens, and R. albus increased with ammonia treatment after 6 h and 12 h (p<0.05). Dry matter digestibility was higher after the enzyme treatment (3.45±0.21 and 7.04±0.09) than in the control group(1.85±0.08 and 3.94±0.04) after 6 and 12 h of in vitro culture (p<0.05), respectively. It was also higher than that of untreated rice straw after probiotic and ammonia treatments (p<0.05). There was an increase in the enhancement levels of bacterial adhesion depending on the type of fibrolytic bacteria following enzyme, probiotic, and ammonia treatment. These treatments improved digestibility. This enhancement is considered to be greater following enzyme and ammonia treatments than with probiotics.

본 연구에서는 백삼 및 홍삼 추출물과 그 효소 가수 분해물을 제조하고 이를 첨가하여 제조된 양갱의 항산화 활성 및 품질 특성을 조사하였다. 백삼과 홍삼 추출물의 효소 가수분해를 위해서는 Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC를 선정하였다. Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC로 가수분해 한 백삼과 홍삼에서는 효소반응 전에는 검출되지 않았던 ginsenoside F2와 Compound K (CK)가 검출되었으며 특히 홍삼의 2차 효소 반응군에서 CK의 함량이 가장 높았다. 효소 가수분해 전 또는 후의 백삼 및 홍삼을 함유한 양갱을 제조한 후 폴리페놀 함량, 항산화 능력을 분석한 결과 백삼 및 홍삼을 함유하지 않은 양갱(대조군)에 비해 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, FRAP 분석 결과 모두 우수하였으며, 첨가한 백삼 및 홍삼에 효소반응을 진행할수록 유의적으로 항산화 활성이 증가하였다(P<0.05). 밝기 (L*)는 무첨가 양갱(대조군)이, 적색도(a*)는 홍삼양갱(RG) 이, 황색도(b*)는 백삼양갱(WG)이 높게 나타났고, 조직감 은 홍삼 첨가 후 2차 가수분해까지 진행한 양갱(RG-T2) 이 강도(hardness), 탄력성(springiness), 씹힘성(chewiness), 응집성(cohesiveness), 검성(gumminess) 모두 유의하게 높은 결과를 나타내었다(P<0.05). 결론적으로, 백삼 또는 홍삼 추출물에 Rapidase C80 max, Pyr-flo, Ultimase MFC를 처리하면 진세노사이드 탈당화에 매우 유용하여 생리활성이 우수한 CK를 생산할 수 있으며, 효소로 가수분해 된 백삼 및 홍삼을 첨가한 양갱은 대조군(인삼 무첨가 양갱) 에 비해 총 폴리페놀과 항산화 활성을 유의하게 증가시킨다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 향후 기능성 양갱 제조에 우수한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

본 연구에서는 분리대두단백 효소가수분해물(eHISP)의 짠맛 증진 효과를 알아보기 위하여 된장국과 숙주나물 무침 내 소금의 양을 일정하게 하고 eHISP의 첨가량을 달리 하여 짠맛의 강도 평가와 전반적인 기호도의 차이를 비교 하였다. 된장국의 모든 시료의 NaCl 함량을 0.7%로 동일하게 한 후 대조구와 eHISP 첨가구간의 짠맛증진효과를 평가한 결과, 0.1%, 0.5%, 1.0%, 1.5% 첨가구에서 각각 21%, 49%, 61%, 70%의 짠맛상승 효과가 있는 것으로 나타났으며, 기호도는 0.5%까지는 증가하고 이후 eHISP의 첨가량이 증가하면서 점차 낮게 평가되었다. 숙주나물 무침도 모든 시료의 NaCl의 농도를 0.7%가 되도록 하였으며, eHISP의 첨가량을 0.1%, 0.5%, 1.0%, 1.5%로 하였을 때 짠맛 증진 효과는 3%, 10%, 20%, 23%로 나타났다. 숙주 나물무침의 기호도는 1.0%에서 가장 높게 나타났다. eHISP의 첨가량이 증가할수록 된장국과 숙주나물의 명도 값은 감소하였으며, 적색도와 황색도는 감소하는 경향을 나타냈다.

본 연구에서는 단백질분해효소활성이 있는 느티만가닥 버섯을 분말 시료화하여 pH, 염도, 온도에 따른 단백질분해효소활성의 변화와 시료 첨가량에 따른 소고기의 육질 변화를 분석하였다. 느티만가닥버섯과 키위의 단백질분해효소 활성을 분석한 결과 느티만가닥버섯은 3.8 unit/ml, 키위가 2.4 unit/ml 로 나타났다. 느티만가닥버섯과 키위 시료를 첨가량별로 소고기에 첨가하였을 때 키위 시료를 첨가한 소고기의 pH는 감소하고 가열감량은 증가한 반면 느티만가닥버섯 시료를 첨가한 소고기의 pH는 첨가량의 증가에 따라 높아졌으며 가열감량은 감소하였다. 절단강도는 첨가량이 증가할수록 감소하였으며 색도에 있어서 L, a, b값 모두 첨가량이 많아질수록 감소하여 느티만가닥버섯의 소 우둔살에 대한 연육효과를 확인하였다. 느티만가닥버섯과 키위 시료를 첨가하여 관능적 품질을 살펴본 결과 느티만가닥버섯 시료의 첨가량이 증가할수록 연육정도에 대한 기호도가 높아졌고 대조구 및 키위시료 첨가구에 비해 전체 적인 기호도가 높았다. 조건에 따른 느티만가닥버섯 시료의 단백질분해효소 활성은 pH는 2 이하, 50 ̊C 이상에서 효소활성이 감소하였고 염농도 조건에서는 1M 이상부터 서서히 떨어지는 경향이었다. 위의 결과로써 질긴 육류를 조리할 때 키위 등 과실 연육재료 대체용으로 느티만가닥버섯이 활용될 가능성이 있음을 보였다.

식품첨가물등급의 protease를 이용하여 쌀가루로부터 쌀 전분을 분리하는 효소적 쌀전분 분리·정제법을 구축하기 위해 protease의 반응시간, 반응온도와 농도를 요인으로 하여 변형된 23 완전요인설계법에 따라 protease 반응조건들을 설계하고 이에 따른 쌀전분들의 수율을 조사하였다. 설계된 반응조건들에 따라 제조된 쌀전분들의 수율들에 기초한 반응표면분석을 통해 쌀전분 수율에 대한 protease 반응조건들의 영향을 조사하였다. 또한 효소적 분리·정제법에 의한 쌀전분들의 상업적 활용도를 평가하기 위해 알칼리침지법에 의해 제조된 쌀전분(대조군)과 물리화학적 특성을 대해 비교 분석하였다. Protease를 이용한 효소적 분리· 정제법에 의한 쌀전분들의 수율은 대조군보다 낮았지만 그 상대적 순도는 높은 수준을 나타내었다. Protease에 미량 함유되어 있는 amylase 계통의 효소들에 의한 쌀전분의 부분적인 손상이 예상됨에도 1.5% protease를 이용하여 15℃에서 24시간 동안 처리하여 제조된 쌀전분(RST2)의 아밀로오스 함량은 대조군의 것과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 용해도는 효소적 분리·정제법에 의한 쌀전분들이 대조군보다 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 팽윤력은 RST2와 0.5% protease를 이용하여 15℃에서 24시간 동안 처리하여 제조된 쌀전분(RST3)이 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. 호화온도는 대조군에 비해 효소적 분리 ·정제법에 의한 쌀전분들이 높은 수준을 나타내었으나 호화엔탈피는 유의적으로 낮은 수준이었다. 페이스팅 점도는 대조군에 비해 효소적 분리·정제법에 의한 쌀전분들이 모든 온도프로파일에 있어 낮은 수준을 나타내었다. 이와 같은 결과들은 효소적 분리·정제법에 사용된 protease에 미량 함유되어 있는 amylase 계통의 효소들에 의한 쌀전분의 부분적인 손상과 protease 처리하는 동안 쌀전분에 있어 annealing이 진행된 결과인 것으로 생각된다. 그럼에도 본 연구에서 효소적 분리·정제법에 의해 제조된 쌀전분들은 높은 고형분 함량을 요구하며, 페이스트의 겔화 또는 노화의 진행이 지연되는 특성을 가공식품의 원료로 적합한 것으로 판단된다. 따라서 효소적 분리·정제법에 의한 쌀전분들은 기존의 알칼리 침지법에 의한 쌀전분과는 다른 특성을 보유한 쌀전분 소재로서 활용가능성이 있을 것으로 생각된다. 또한 효소적 분리·정제법은 알칼리 침지법에 비해 쌀전분의 제조 시간을 단축할 수 있으며, 고농도의 염용액을 배출하지 않아 경제적인 방법인 것으로 판단된다.

Low molecular weight hydrolysates from donkey bone extracts (LHDB) was prepared with different food enzymes, and its antioxidative, elastase and collagenase inhibitory, and fibroblast cell protection effects against photoaging were evaluated. Gelatin from donkey bone was extracted three times at 121℃ for 1 h and was lyophilized. The lyophilized powder (5 g) was dissolved in 95 mL distilled water with 1% FoodPro alkaline protease (A), 1% Protease P (P), 1% Protease M (M) and a 0.3% A + 0.3% P + 0.3% M (APM) mixture and was hydrolyzed for 3 h at 45℃. After enzyme inactivation at 90℃ for 10 min, the LHDBs hydrolyzed by A, P, M, and APM were separated by centrifugal filtration and were lyophilized and marked as LHDB-A, LHDB-P, LHDB-M, LHDB-APM. The LHDB-M showed higher 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline–6- sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) than the other treatments (p<0.05). The elastase inhibition effect (37.49%) of LHDB-M were significantly higher than those of the other treatments (9.97-34.18%). The viability of human fibroblast cells (Hs68) after UVB irradiation was significantly increased by LHDB-M, indicating that it can be used as an antioxidant or as a UVB stress protector. However, further in vivo studies should precede its usage in the bioactive compound industry.

Recently, health concerns related to NaCl overconsumption have led to an increased demand for sodium-reduced foods. The purpose of this research is to investigate the possibility of using enzymatically hydrolyzed isolated soybean protein (eHISP) to reduce the level of salt in salad dressing. The intensity of the salty taste enhancing effect was 31%, 29%, 43%, and 52% in the samples with 0.1%, 0.5%, 1.0%, and 1.5% eHISP added, respectively. There are significant differences between the control and samples (p<0.05). The overall acceptability was increased as the amount of added eHISP was increased when eHISP was 1.0%. However, it was lower when 1.5% eHISP was added. The pH of salad dressing was increased as the eHISP addition was increased. The results showed that the addition of eHISP to a salad dressing significantly enhances its salty taste effect.

The aim of this study is to investigate the relationship between the sensory characteristics and protein concentration of enzymatically hydrolyzed isolated soy protein. As a result of QDA, 34 attribute descriptors were developed. According to the results of the flavor profile, the strengths of most color and tastes except sourness were evaluated before activated carbon treatment sample. Principal component analysis (PCA) was performed to summarize the relationship between attributes and samples. The result of PCA was 56.35% (F1) and 35.05% (F2), having explained 94.13% in total variablility. In case of the untreated sample of active carbon, it was located in the first quadrant and correlated with color, flavor, a slightly salty taste, and a slightly bitter taste. It also showed high correlation with meju taste. The activated carbon treatment samples were located in the second quadrant and correlated with delicate taste, slight saltiness, sourness, and umami, having high correlation with burned rice.

본 연구에서는 나노버블수로 재배한 새싹인삼(NB-4)과 일반수로 4개월간 재배한 새싹인삼(NA-4)의 이화학적 차이와 조사포닌 및 진세노사이드의 함량을 비교하여 나노버블수로 재배한 새싹인삼의 우수성을 확인하였다. 또한 NB-4 새싹인삼의 상업적 적용 가능성에 대한 기초자료를 확보하고자 시판 효소 3종으로 가수분해하여 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 하였다. 생장 특성에서는 NB-4 새싹인삼이 NA-4 새싹인삼에 비해 길이나 굵기 면에서 더 높은 생육 증진 효과가 확인되었다. 잎과 뿌리 모두에서 회분과 조지방 함량은 시료간에 유의적인 차이가 없었다. 조사포닌 함량은 NB-4 새싹인삼에서 더 높았으며, 총 진세노사이드 함량은 NA-4가 더 높았는데 특히 잎에서의 Rb2 함량은 NB-4 새싹인삼에 더 높았다. 총 페놀화합물의 함량은 NB-4의 잎과 NA-4의 뿌리에서 유의적으로 높은 함량이었고, 플라보노이드는 잎에서만 검출되었으며, NB-4와 NA-4 간에는 유의적인 차이가 없었다. 상대적으로 조사포닌 함량이 높았던 NB-4를 viscozyme, cellulast 및 fungamyl 각각으로 가수분해 한 결과 viscozyme으로 가수분해 했을 때, pH는 가장 낮고, 산도, 환원당 함량과 총 페놀화합물의 함량은 가장 높았다. 효소 분해물의 항산화 효능을 DPPH와 ABTS 라디칼소거능으로 평가한 결과 각각 viscozyme과 fungamyl 분해물의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 나노버블수로 재배한 새싹인삼에서 사포닌함량이 더 높으며, 효소분해물 제조시는 적용되는 효소에 따라 항산화 활성을 높일 수 있으므로 액상 추출물의 제조에는 효소의 적용이 적합한 것으로 판단된다.