Bee venom contains a variety of peptide constituents, including low-molecular-weight protease inhibitors. While the putativelow-molecular-weight serine protease inhibitor Api m 6 containing a trypsin inhibitor-like cysteine-rich domain was identifiedfrom honeybee (Apis mellifera) venom, no anti-fibrinolytic or anti-microbial roles for this inhibitor have been elucidated.In this study, we identified an Asiatic honeybee (A. cerana) venom serine protease inhibitor (AcVSPI) that was shownto act as a microbial serine protease inhibitor and plasmin inhibitor. AcVSPI was found to consist of a trypsin inhibitor-likedomain that displays ten cysteine residues. Interestingly, the AcVSPI peptide sequence exhibited high similarity to the putativelow-molecular-weight serine protease inhibitor Api m 6, which suggests that AcVSPI is an allergen Api m 6-like peptide.Recombinant AcVSPI was expressed in baculovirus-infected insect cells, and it demonstrated inhibitory activity against trypsin,but not chymotrypsin. Additionally, AcVSPI has inhibitory effects against plasmin and microbial serine proteases; however,it does not have any detectable inhibitory effects on thrombin or elastase. Consistent with these inhibitory effects, AcVSPIinhibited the plasmin-mediated degradation of fibrin to fibrin degradation products. AcVSPI also bound to bacterial andfungal surfaces and exhibited anti-microbial activity against fungi as well as gram-positive and gram-negative bacteria. Thesefindings demonstrate the anti-fibrinolytic and anti-microbial roles of AcVSPI as a serine protease inhibitor.

Serine protease inhibitors play a critical role in physiological processes and immune responses by regulating serine protease activities. Here we describe the molecular cloning and antimicrobial activities of a serine protease inhibitor from the mason bee, Osmia cornifrons (OcSPI). OcSPI consists of 405 amino acid residues and contains a potential reactive center loop (RCL) region in its C-terminus. Recombinant OcSPI was produced as a 64-kDa glycoprotein in baculovirus-infected insect cells and exhibited inhibitory activity against chymotrypsin. Additionally, OcSPI demonstrated inhibitory activity against microbial serine proteases, such as subtilisin A and proteinase K, but not against tissue plasminogen activator, thrombin, or plasmin. Recombinant OcSPI bound directly to Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Beauveria bassiana and exhibited antimicrobial activity against both bacteria and fungi. Our results demonstrated the antimicrobial functions of OcSPI and suggest a role for OcSPI in the immune response of O. cornifrons.

본 연구에서는 protease를 함유하고 있는 파인애플의 산 업적 이용 증대 및 기능성식품 소재 개발을 목적으로 분무 건조공정을 이용하여 파인애플 착즙액을 미세캡슐화 하였 으며 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성을 조사하였다. 파인애플 착즙액의 pH, 당도 및 protease 활성 은 각각 pH 5.43, 12.80 및 4.82 unit/mL이었다. Protease 활성에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 pH 7.0 및 50℃에서 가장 높게 분석되었다. 파인애플 착즙액의 미세캡슐분말 제조는 말토덱스트린 및 알긴산을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량은 3.02~3.75%였다. 색도는 분 무건조 미세캡슐 분말이 동결건조 분말에 비하여 L값 및 a값은 낮고 b값은 높은 경향을 나타내었는데 특히 말토덱스 트린에 알긴산 3% 첨가시 선명한 노란색을 보여주었다. 입자크기는 동결건조 분말(501.57 μm)에 비하여 분무건조 미세캡슐 분말이 42.58~53.32 μm로 유의적으로 작고 균일 한 크기였으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태를 보 여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단되었다. 수분흡 수지수는 말토덱스트린에 알긴산을 3% 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말에서 0.41로 가장 낮은 지수를 나타내었으며 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 98.22~ 99.76%로 나타나 동결건조 분말보다 우수하였다. 미세캡 슐 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(1,297.47 unit/g)이 분무건조 미세캡슐 분말(633.51~692.08 unit/g)보다 유의적 으로 높은 활성을 나타내었으나, in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성은 분무건조 미세캡슐 분말 에서만 g당 23.70~100.83 unit의 효소 활성이 나타나 위액과 장액의 pH 환경에서 안정성을 나타내는 것으로 확인되었 다. 따라서 피복물질로 말토덱스트린 및 알긴산을 첨가하 여 분무건조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상된 미세캡슐 분말의 제조가 가능하고in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된 다.

단백 효소 가수분해물의 천연 항균제로서의 응용성을 검토하기 위하여 casein에 5종의 단백질 가수분해 효소를 작용시켜 얻어진 가수 분해물의 항균활성을 측정하고 활성이 가장 높은 가수분해물을 부분 정제하여 그 응용성을 검토하였다. Casein에 5종 단백질 분해효소를 작용시켜 얻은 가수분해물의 항균활성은 Aspergillus oryzae protease에 의한 것이 가장 높았다. 효소처리에 의하여 얻어진 가수분해 물을 30,000, 10,000,