Purification and Characterization of Myrosinase in Dolsan Leaf Mustard(Brassica juncea) and Changes in Myrosinase Activity during Fermentation of Leaf Mustard Kimchi

돌산갓의 Myrosinase 분리 정제 및 갓김치 숙성 중 Myrosinase 활성도의 변화

Myrosinase in leaf mustard was purified and characterized to furnish a grounding information for utilizing the pungent taste and the potential antimicrobial capability of Dolsan leaf mustard to enhance the taste and storage life of kimchi. When myrosinase was purified from leaf mustard through a series of DEAE Sephadex, chromatofocusing and Con A Sepharose column chromatography, specific activity of the enzyme increased 7107-fold compared with that of crude enzyme preparation, and 18.8% yield was obtained. The purified myrosinase showed the optimum pH of 5.9, isoelectric point of 4.6, molecular weight of 129 kD, Km of 0.206 mM, and Vmax of $2.039\;{\mu}M{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg\;protein^{-1}$, respectively. The optimum concentration of L-ascorbic for the maximum activity of the enzyme was 0.6 mM, and the enzyme activity decreased at a higher concentration of L-ascorbic acid than 0.6 mM, showing almost no enzyme activity at a L-ascorbic acid concentration of higher than 2.0 mM. Myrosinase activity in leaf mustard kimchi immediately after the kimchi was formulated was shown to be about 70 nmol/min/mg protein which decreased rapidly after 3 days of storage at $20^{\circ}C$, showing that less than half and almost none of the enzyme activity was retained in 4 and 10 days of storage, respectively.

돌산갓의 독특한 향미와 잠재된 항균성을 김치의 맛과 저장성 향상에 이용하기 위한 기초자료로서 갓의 myrosinase를 분리 정제하여 그 특성을 밝히고, 갓김치 숙성 중 myrosinase 활성도 변화를 측정하였다. 갓의 myrosinase를 DEAE Sephadex, chromatofocusing 및 Con A Sepharose column chromatography에 의해 정제한 결과 비활성은 7107배 증가하였고 수율은 18.8%였다. 정제된 효소의 최적 pH는 5.9였으며, 등전점은 4.6, 분자량은 약 129 kD, Km은 0.206 mM, Vmax는 $2.039\;{\mu}M{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg\;protein^{-1}$로 나타났다. 또한 myrosinase의 activator인 ascorbic acid는 0.6 mM에서 최대 효소활성을 보이다가 그 이후는 점차 효소활성의 감소를 보여 2.0 mM 이상의 농도에서는 효소활성을 거의 완전히 상실시켰다. 갓김치의 저장 중 myrosinase 활성 변화를 측정한 결과 김치 제조 직후에 약 70 nmol/min/mg protein이던 것이 $20^{\circ}C$에서 3일 이상 저장으로 급격히 그 활성을 잃어 4일 후에는 50% 이상의 활성을 손실하고 10일 후에는 거의 활성이 없었다.