해삼 단백질로부터 펩타이드 제조 최적공정 확립 및 항산화 특성

Process Optimization of Peptides Production from Protein of Sea Cucumber and Its Antioxidant Capacity Analysis

식물 및 동물성 단백질 유래 펩타이드 형태의 단백질 가수분해물들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 건조 해삼으로부터 해삼육 슬러리를 제조하고 flavourzyme 프로티아제를 이용하여 단백질 가수분해 최적공정을 수행하였다. 이어서 생산된 펩타이드의 항산화 특성을 연구하였다. 효소반응 최적공정은 표면반응 분석법을 이용하여 수행을 하였고 공정의 범위는 반응온도 $40-60^{\circ}C$, 반응 pH 6-8, 효소의 농도 0.5-1.5%(w/v) 이었다. 해삼의 단백질 최적 효소가수분해 공정조건은 효소 반응온도 $48-50^{\circ}C$, 반응 pH 7.0-7.2, 효소의 양은 1.0-1.1%(w/v)에서 결정 되었다. 이때 단백질 가수분해 수율은 43-45%에 도달하였다. 생산된 대부분 가수분해물의 분자량들은 전형적인 펩타이드인 분자량 500-3,500Da로 분포되었다. 펩타이드들은 항산화 능력은 금속 킬레이션 능력($IC_{50}$, 1.25 mg/mL), DPPH 소거능($IC_{50}$, 3.40 mg/mL), 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능($IC_{50}$, 10.3 mg/mL), 하이드록시 라디칼 소거능($IC_{50}$, 22.11 mg/mL) 순서로 저해농도가 낮음을 보여 주었다. 따라서 해삼 단백질 가수분해물은 건강 기능 식품소재로서 활용할 가치가 높을 것으로 기대를 한다.

Protein hydrolysates derived from plants and animals having antioxidant, suppression of hypertension, immunodulatory, alleviation of pain, and antimicrobial activity has been known as playing important role like hormone. This study was performed to optimize the hydrolysis of protein of sea of cucumber by a flavourzyme. The ranges of processes were the reaction temperature of 40 to $60^{\circ}C$, pH 6 to 8, and enzyme concentration 0.5 to 1.5%(w/v). As a result, the optimization of process was determined at temperature of $48-50^{\circ}C$, pH of 7.0-7.2, and enzyme concentration of 1.0-1.1%(w/v), and degree of hydrolysis was 43-45 at above conditions. The molecular weight of hydrolysate was distributed to 500-3,500 Da and showed typical peptides. Inhibition concentration ($IC_{50}$) of peptides of DPPH radical scavenging activity, Superoxide anion radical scavenging activity, Hydroxy radical scavenging activity, $Fe^{2+}$ cheating activity was 1.25, 3.40, 10.3, and 22.11 mg/mL, respectively. Therefore, we expect that those products are useful as functional food ingredients.