Stabilizing and Optimizing Properties of Crude Protease Extracted from Korean Figs

Protease activity of fig (Ficus carica L.), cultivated in Korea was estimated. In particular, the proteolytic effect on myofibrilar protein was studied. A crude protease extract of fig was prepared in two ways; fig was homogenized in buffer followed by centrifugation, and the supernatant was precipitated by saturated ammonium sulfate followed by dialysis. The former method resulted in 41.15 mM/g fig protease activity, whereas the latter method resulted in 17.65 mM/g fig protease activity. The crude fig protease extract showed high specificity for casein as a substrate followed by egg white, bovine serum albumin, myofibrilar protein, collagen, and elastin. The extract had stable proteolytic activity in a pH range of 6.5~9.0 (optimal at pH 7-8) but lost activity, at pH 2-3. Proteolytic activity for myofibrilar protein was sensitive to pH. The proteolytic activity of the fig extract was steady up to $60^{\circ}C$ but declined at higher temperature. It also began to lose stability in salt concentrations >0.7 M NaCl. Fig has been used as a meat tenderizer for cooking, and these results support the tenderizing effectiveness of fig, particularly for Korean style meat marinating.

국내산 무화과에서 추출한 protease 조효소액의 안정성과 최적화에 관한 연구

국내산 무화과(Ficus carica L.) 중의 조효소를 추출하고 단백분해 조효소의 활성도를 측정하였다. 무화과를 균질화하여 원심분리한 조효소액은 41.15 mM/g fig의 활성을 나타내었으며 단백질 침전 후 조효소액은 17.65 mM/g fig의 활성을 나타내었다. 무화과 조효소액의 기질 특이성은 casein > egg white > BSA > myofibrilar protein > collagen > elastin 등의 순이었다. 무화과 단백질 분해 조효소의 안정성을 보면 pH 6.5~9.0에서 안정하며 pH 2~3의 강산에서는 실활하였다. 또한 $60^{\circ}C$까지는 역가의 변화가 거의 없으며 그 이상의 온도에서는 급격히 활성의 감소를 보이고 있다. 염에 대해서는 0.7 M 정도의 소금 농도에서까지는 비교적 안정하나 그 이후로는 안정성이 떨어지는 것으로 나타났다. 조효소활성에 대한 pH의 영향을 보면 pH 7~8에서 높은 활성을 나타냈으며 근원섬유에 대한 단백 분해능이 pH에 매우 민감한 것으로 나타났다. 무화과 단백질 분해 조효소의 활성은 $40^{\circ}C$ 이후부터 조효소의 활성이 증가하기 시작하여 $60^{\circ}C$에서 최적 활성을 나타내었고 그 이상의 온도에서 점차적으로 다시 감소하였다. $80^{\circ}C$에서도 근원섬유에 대한 단백 분해활성은 최고치에 비해 50% 정도에 해당하는 것으로써 무화과 조효소가 비교적 온도에 민감하지 않았다. 또한 염 농도는 최적 활성에 큰 영향을 미치지 않았다. 무화과를 사용한 sauce 등을 제조할 때에 이러한 특성들을 이해한다면 우리나라 육류 요리용의 우수한 연육제품을 제조할 수 있을 것이다.