Horse leg bone has been used as a traditional folk medicine for the sick and weak. Bone primarily contains collagen, a key building block of cells for bones, cartilage, and ligaments. In our previous study, horse leg bone hydrolysates showed anti-oxidation and skin protection effects against UV light. The aim of this study was to evaluate the quality of jelly containing Jeju crossbred horse leg bone hydrolysates at 0.3 (HLBH 0.3), 0.5 (HLBH 0.5) and 1.0% (HLBH 1.0). The HLBH 1.0 showed the highest pH and Brix values compare to control. Lightness (L*) and redness (a*) of HLBH 1.0 showed the lowest value compare to other treatments. However, yellowness (b*) of HLBH 0.3 and 0.5% was increased significantly with increasing levels of Jeju crossbred horse leg bone hydrolysates (p<0.05), while HLBH 0.5 and HLBH 1.0 showed no significant difference. Hardness and chewiness of jelly was decreased with increase of HLBH up to 0.5%, whereas no significant difference was found between HLBH 0.5 and 1.0. In sensory evaluation, panels did not tell the difference of jelly with different level of HLBH in all sensory factors likely color, appearance, flavor, chewiness, taste, and overall acceptability. This result suggests that Jeju crossbred horse leg bone hydrolysates can be used up to 1% without any significant bad influence on quality and sensory characteristics of jelly.

DEAE Sephadex column chromatography에 의해 Bacillussp. 유래 β-mannanase의 정제를 수행하여 비활성 21.57units/mL 정제배율 95.33배를 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 38.9kDa으로 결정되었다.정제효소에 의해 Picea abies galactosyl glucomannan을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC, FACE 및Timell’s method에 의해 중합도 8, 10으로 결정되었으며,Penicillum purpurogenum유래 정제 β-mannanase와 α-galactosidase를 이용한 enzymatic sequential action에 의해 2가지 가수분해산물 모두 hetero type galactosylglucomannooligosaccharides로 확인되었다. B. longum, B.bifidum, B. infantis, B. animalis, B. breve, B. adolessentis,B. auglutum의 생육활성에 대한 중합도 8, 10의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도8, 10를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. animalis에서는 중합도 8 galactosyl glucomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS 배지와 비교하여 19.5배, 중합도 10에서 18.7배의 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. bifidum에 대해서는 중합도 8의 경우 15.3배와 중합도10에서 14.3배 그리고 B. longum에서는 중합도 8 galactosylglucomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준MRS배지와 비교하여 중합도 8에서 15.2배, 중합도 10에서13.9배의 상대활성을 우선적으로 나타내었다.

The taste properties of enzyme hydrolysates of rice protein residue were investigated, and then their taste enhancingeffects were evaluated by examining the changes in total taste pattern after their addition to a yeast extract. Whileenzyme hydrolysates of rice protein residue showed different taste properties according to the enzyme that was usedfor hydrolysis, the Flavourzyme treated sample expressed the strongest umami and bitter taste among the enzymetreated samples. On the other hand, the Protamax treated sample showed considerable umami with a slight bittertaste so that it is expected to be suitable as a taste enhancing ingredient. Furthermore, by LC-MS/MS analysis, theeffective fraction isolated from the Protamax treated sample was found to contain peptide fractions such as Ile-Gly-Tyr-Pro-Thr-Tyr-Pro-Leu-Pro-Arg (Mw: 1175); therefore, it is expected that the peptide fractions contained in Prot-amax hydrolysates of rice protein residue could be applied for preparing a natural taste enhancing ingredient.

Sephadex G-100 column chromatography에 의해 Xylogone sphaerospora 유래 β-mannanase의 정제를 수행하여 비활성 8.24 units/mL 정제배율 58.86배를 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 42 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 Picea abies Galactosyl glucomannan을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC와 FACE법 및 Timell's method에 의해 중합도 7, 8, 12 and 13으로 결정되었으며, Penicillum purpurogenum 유래 정제 β-mannanase와 α-galactosidase를 이용한 enzymatic sequential action에 의해 4가지 가수분해산물 모두 hetero type galactosyl glucomannooligosaccharides로 확인되었다. B. longum, B. bifidum, B. infantis, B. animalis, B. breve, B. adolessentis, B. auglutum의 생육활성에 대한 중합도 7, 8, 12 and 13의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도 7, 8, 12 and 13을 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P. 7 galactosyl glucomanno-oligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 10.8배, D.P. 8에서 12.5배, D.P. 12에서 10.2배 D.P. 13에서 9.2배의 상대활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. bifidum의 경우에서도 D.P. 7에서 3.0배, D.P. 8에서 3.3배, D.P. 12에서 3.7배 D.P. 13에서 5.7배의 활성을 보였다.

Sephadex G-100 column chromatography에 의해 Trichoderma harzianum 유래 β-mannanase의 정제를 수행하여 비활성 8.44 units/mL 정제배율 56.27배를 나타내었다. SDS-PAGE에 의한 단일밴드를 확인하였고, 분자량은 52.5 kDa으로 결정되었다. 정제효소에 의해 Picea abies Galactosyl glucomannan을 가수분해하여 activated carbon column chromatography에 의해 당가수분해물을 분리 회수하여 TLC 및 Timell's method에 의해 중합도 6, 8, 9로 결정되었으며, Penicillum purpurogenum유래 정제 β-mannanase와 α-galactosidase를 이용한 enzymatic sequential action에 의해 3 가지 가수분해산물 모두 hetero type galactosyl glucomannooligosaccharides로 확인되었다. B. longum, B. bifidum, B. infantis, B. animalis, B. breve, B. adolessentis, B. auglutum의 생육활성에 대한 중합도 6, 8, 9의 영향을 검토하기 위하여 modified-MRS 배지상에 탄소원으로 중합도 6, 8, 9를 대체하여 생육활성을 비교한 결과 B. longum에서는 D.P. 6 galactosyl glucomannooligosaccharide를 탄소원으로 대체한 경우 표준 MRS배지와 비교하여 14.3배, D.P. 8에서 9.42배, D.P. 9에서 8.0배의 상대활성을 나타내어 가장 우수한 생육활성을 나타내었으며, B. breve의 경우에서도 D.P. 6에서 7.52배, D.P. 8에서 8.19배, D.P. 9에서 6.9배의 높은 활성을 보인 반면, B. bifidum에 대해서는 D.P. 6에서 2.33배, D.P. 8에서 1.33배, D.P. 9에서 2.33배의 낮은 생육활성을 나타내었다.

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.

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.

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.

다슬기는 예로부터 간염, 간경화, 지방간 등의 치료 및 개선에 이용되어 왔으며, 특히 소변불통, 소갈증(당뇨) 등의 약용으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 다슬기를 대상으로 항당뇨에 대한 효능을 과학적으로 검증하고 그 기작을 규명하고자 하였다. 먼저 다슬기의 생물학적 기능성을 높이기 위해 효소 가수분해를 실시하였으며, protamex 에 의한 가수분해도는 10시간 후 약 43% 수준을 나타내었다. PTP1B는 인슐린 신호전달기전에서 IRS-1의 인산화를 방해하여 인슐린 민감성을 저해시키는 효소이다. protamex 를 이용한 다슬기 가수분해물(MPH)의 PTP1B에 대한 저해 활성은 15.42±1.1 μg/mL의 IC50 값을 나타내어 양성대조군 ursolic acid의 16.7 μg/mL 보다 높은 저해활성을 보이면서 강한 항당뇨 활성 소재로서의 가능성을 보였다. 이에 따라 유리지방산을 이용하여 C2C12 myoblast에서 인슐린 저항성을 유도하고, MPH에 의한 포도당 흡수 정도를 확인하였다. 그 결과, 1 mM PA 처리에 의해 약 32% 수준으로 떨어진 포도당 흡수율은 MPH 처리에 의해 약 199% 수준으로 증가 하였다. 또한 장기간 고농도의 포도당(30 mM)에 의해 유도된 당독성 조건에서 MPH는 췌장의 베타세포 INS-1 세포의 생존율을 증가시키고, 대조군에 비해 약 160% 인슐린 mRNA 발현량을 증가시켰다. 이러한 결과에서 MPH는 PTP1B 활성을 저해함으로써 인슐린 신호전달 기작을 활성 화하고, 인슐린저항성 환경에서 포도당 흡수를 증진시켜 인슐린저항성을 개선하며, 나아가 고농도 포도당에 의해 유도되는 당독성환경에서 췌장 베타세포를 보호하고 인슐린 mRNA발현량을 정상화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 호박고구마의 산업적 이용 증대 및 식품가공용 소재 개발을 목적으로 분무건조공정을 이용하여 호박고구마 효소 분해물을 분무건조한 다음 물리화학적 특성 및 소화특성을 조사하였다. 호박고구마 효소 분해물의 불용성 식이섬유, 수용성 식이섬유 및 총 식이섬유 함량은 4.17%, 2.07% 및 6.24% 이었다. 호박고구마 효소 분해물의 분무건조분말 제조는 펙틴을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량 및 전분함량은 1.68-2.46 및 45.32-46.51%였다. 색도는 분무건조 분말에서 L 값 및 a 값은 감소하고 b 값은 증가하는 경향을 나타내었다. 입자크기는 분무건조 분말이 37.17-42.32 μm을 나타내어 동결건조 분말 247.79 μm에 비하여 유의적으로 작은 크기를 나타내었으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태에 펙틴 첨가량이 증가할수록 굴곡이 증가하였다. 수분흡수지수는 분무건조 분말에서 1.74-1.91로 동결건조 분말 2.15에 비해 낮은 수분흡수지수를 나타내었으며, 수분용해지수는 분무건조 분말에서 80.75-87.61%로 동결건조 분말(70.47%)보다 높게 나타났다. 장 상피세포 부착능은 분무건조 분말에서 2.66-6.18%를 나타내어 동결건조 분말 1.79%에 비해 높은 부착능을 나타내 장 내 유용 미생물의 증식을 촉진함을 확인하였다. 분무건조 분말의 인체 내 소화 모델에서, 펙틴 1% 첨가 분말은 최종적으로 장액에서 70.09%의 소화율을 나타내어 동결건조 분말 24.23%에 비해 인체내에서의 높은 소화율이 기대되었다. 따라서 분무건조 분말 제조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상되고 in vitro 인체 내 소화모델에서 소화가 개선된 식품가공용 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

동물실험에서 실크단백질 산 가수분해물을 투여하고 t-BHP투여한 군의 혈액 생화학적 검사 결과t-BHP만 투여한 군과 비교하였을 때 AST, ALT 그리고 LDH가 실크단백질 산 가수분해물의 투여 농도가 높아질수록 수치가 감소하는 것으로 나타났고 세포가 손상할 시에 증가하는 MDA를 간 조직을 대상으로 측정한 결과 실크단백질 산 가수분해물의 농도가 높아질수록 수치가 대조군과 유사한 정도로 감소하는 것으로 보아 간 손상에 관여하는 효소의 누출 억제효과가 있는 것으로 사료된다. HPLC로 간 조직에서의 GSH측정결과t-BHP만 투여한 군과 비교하였을 때 유의적으로 증가하였고 조직학적 검사 결과 t-BHP만 투여한 군과 비교하였을 때 실크단백질 산 가수분해물을 투여한 군이 대조군과 가까운 모습을 보이는 것으로 관찰되어 실크단백질 산가수분해물이 산화적 스트레스로부터의 간 보호 효과가 있는 것으로 사료된다. 따라서 실크단백질 산 가수분해물의 기능적 소재로서의 이용가능성이 확대될 것으로 사료된다.