• 한국식품영양과학회지
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• 제39권4호
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• pp.587-594
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• 2010

다양한 기능적 특성을 가지는 단백질 가수분해물의 개발을 위하여, casein, ISP, wheat gluten, gelatin의 4종류 단백질 기질을 alcalase, bromelain, papain, neutrase, trypsin 등의 효소를 이용하여 가수분해물을 제조하였다. 각 단백질에 대한 효소 분해과정을 확인하기 위하여 pH-stat 방법을 이용하여 시간에 따른 단백질 가수분해도(DH)를 측정하였고, 단백질 종류와 효소 종류에 의한 쓴맛 정도와 단백질 가수분해물의 용해성을 검토하고자 DH 10%에서 가수분해를 종결짓고, pH 6.5에서 각각의 용해성과 쓴맛을 NSI(nitrogen soluble index) 측정과 관능검사로 비교하였다. 시간에 따른 가수분해도는 단백질에 따라 다양하게 나타났으며, Casein, ISP, wheat gluten, gelatin의 순으로 높게 나타났다. 모든 단백질에서 alcalase의 가수분해도가 가장 높았으며, neutrase, bromelain, papain의 가수분해도는 비슷한 정도를 보였다. 그러나 trypsin의 경우는 casein에서는 매우 높았지만, ISP에서는 가장 낮았다. DH 10%에서 casein은 trypsin 가수분해물이, ISP와 gluten은 brolmelain과 neutrase 가수분해물이, gelatin의 경우 사용된 모든 효소 가수분해물이 쓴맛이 약하고 용해도가 높아 좋은 기질-효소 조합으로 선택될 수 있었다. 따라서 쓴맛이 적고 용해도가 높은 단백질 가수분해물은 가수분해도의 조절과 단백질과 효소 조합의 선택, 단백질 가수분해물의 농도 조절 등으로 얻을 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권1호
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• pp.39-45
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• 1993

대두 단백분해효소(pepsin, actinidin)를 작용시켜 단백질 분자에 변형을 줌으로써 이에 따른 식품학적인 기능성의 변화에 대하여 연구하였다. 효소와의 반응시간에 따른 변화에 대하여 연구하였다. 효소와의 반응시간에 따른 대두단백질의 가수분해도를 측정한 결과, pepsin은 초기부터 매우 급격히 대두단백을 가수분해 시켰으며 반면 actinidin에 의한 가수분해는 반응시간이 경과함에 따라 완만하게 진행되었다. PAGE에 의한 결과는 두 효소가 비슷한 경향을 보여 반응이 진행될수록 아랫쪽으로 점차 이동하는 하나의 넓은 band를 보였다. SDS-PAGE에 서는 native SPI가 약 9개의 뚜렷한 band를 보였으나 actinidin에 의한 경우 $3{\sim}4$개의 band를 나타내었다. 그러나 pepsin으로 5분 반응시킨 경우 MW $24,000{\sim}13,000$에 이르는 하나의 band를 나타내어 actinidin이 특정한 band를 선택적으로 가수분해하는 경향과는 다른 결과를 보였다. 대두 단백 가수분해물의 기능적 특성을 측정한 결과, pepsin으로 반응시킨 경우 용해도는 대조군이나 actinidin의 경우보다 뚜렷이 증가했고, 전 pH 범위에서 유화형성력이 향상되었다. 또한 모든 실험군의 기포형성력이 전 pH에서 증가했으며, 등전점 부근에서는 효소반응 시간이 경과할수록 기포안정성도 증가하였다. 그러나 actinidin 처리시 등전점 부근에서만 유화형성력이 향상되었고, 5분 반응시킨 실험군의 기포형성력이 가장 높았으며, alkaline 범위에서 기포안정성이 증가되었다. 이와 같이 각 가수분해물의 기능성의 차이는 단백분해효소마다 그 작용부위가 다르고 이에 따른 단백 가수분해물의 물리, 화학적 특성이 달라져, 그 결가 가수분해물의 기능적 특성에 영향을 끼치는 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제25권2호
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• pp.152-156
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• 2014

Isoquercitrin (IQ)은 폴리페놀의 일종인 quercetin (QU)의 3번 위치에 glucose가 하나 결합해 있는 배당체로서, 천연에는 미량만이 존재하고 있다. 최근 QU의 2배당체인 rutin (RU)을 기질로 사용하여 효소에 의한 부분 가수분해에 의해 IQ를 합성할 수 있다는 것이 알려졌다. 본 논문에서는, $Pecinex^{TM}$ 계열의 복합 효소를 사용하여 RU의 선택적 가수분해에 의해 IQ를 합성하는 반응에서 최적 효소를 선정하고, 효소량 및 반응물의 농도 등의 변수에 따른 반응성을 검토하였다. 그 결과, $50^{\circ}C$에서 1%의 반응물 농도로 RU 1 g 대비 8 mL의 Ultra Clear를 사용하는 것이 반응 속도 및 IQ의 선택성 측면에서 최적인 것으로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권1호
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• pp.34-38
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• 1997

치커리 추출액으로부터 올리고당을 생산하기 위하여 산과 효소에 의한 가수분해를 실시하였다. 이온교환수지를 통과한 당용액을 가수분해 시킨 결과 중합도 $3{\sim}5$인 올리고당의 함량은 $55^{\circ}C$에서는 가수분해 12분에, $65^{\circ}C$에서는 6분에 총당의 26%내외에 도달한 후 30분까지 거의 변하지 않았다. 30분 처리로 fructose, glucose 및 sucrose는 $55^{\circ}C$에서는 총당의 24.6%을 $65^{\circ}C$에서는 50.3%로 증가하고, 중합도 6 이상의 당은 총당의 49.5%, 23.0%로 각각 감소하여 산가수분해는 당중합도에 비선택적인 것으로 나타나 올리고당 생산방법으로는 부적합하였다. Athrobactor sp. S37의 정제 endo-inulinase를 사용하여 치커리 추출액을 $40^{\circ}C$에서 가수분해한 결과 18시간 가수분해물의 당조성은 inulobiose(F2)를 포함한 중합도 $3{\sim}5$의 올리고당이 총당의 66.1%, 중합도 6 이상이 23.0%, fructose, glucose 및 sucrose가 10.9%이었다. 가수분해전 fructose, glucose 및 sucrose 함량이 9.6%인 것을 감안하면 본 효소에 의한 가수분해는 고중합도의 당이 올리고당으로 선택적으로 전환되는 것으로 나타났다. 가수분해에 사용되는 조효소와 정제효소의 차이를 알아보기 위하여 중합도 $1{\sim}2$의 당들을 제거한 치커리당액을 각각 두 효소로 가수분해하였다. 정제 효소로 가수분해한 것과는 달리 조효소에 의한 18시간과 44시간 가수분해물에서는 fructose, F2 및 GF2가 검출되었으며 또한 F4의 생성이 가수분해 초기($2{\sim}8$시간)에서 훨씬 빨랐다. 두 효소의 44시간 가수분해물은 총당의 72%가 올리고당이었으며 올리고당의 주요 구성당은 F2, F3, F4의 inulo올리고당으로 총당의 $51.3{\sim}64.35$를 차지하였다. 따라서 endo-inulinase에 의한 가수분해는 효과적인 올리고당 생산방법으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권4호
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• pp.457-462
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• 2015

헤미셀룰로오스 가수분해액은 당은 물론 카르복시산, 푸란유도체 및 페놀화합물과 같은 여러 종류의 에탄올 발효 저해물질을 포함한다. 본 연구에서는 이런 저해물질들을 제거할 수 있는 분리 기술로서 에멀젼형 액막법이 적용되었다. 기본 모사 헤미셀룰로오스 가수분해액은 당인 자일로스, 용매인 묽은 황산 수용액과 카르복시산인 초산으로 구성되었으며, 필요에 따라 푸란유도체인 푸르푸랄 또는 페놀화합물인 p-hydroxybenzoic acid(HBA)가 그 가수분해액에 추가되었다. 본 연구에서 고려된 모든 에멀젼형 액막계에서 약산인 초산과 HBA는 선택적으로 제거가 가능하였지만, 알데히드인 푸르푸랄은 상당히 제거하기가 어려웠다. 또한, 기본 모사 가수분해액에 HBA가 추가된 에멀젼형 액막계에서 추출제로 tributyl phosphate를 사용하여 원료상에 있는 초산과 HBA를 99%까지 동시에 선택적으로 제거할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제19권5호
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• pp.491-496
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• 2008

해양 어류인 Mugil cephalus로부터 에폭사이드 가수분해효소(epoxide hydrolase, EH) 유전자를 PCR을 이용하여 클로닝하고, pColdI 및 pET-21b(+) 발현벡터에 삽입시켜 재조합 Escherichia coli 생촉매를 개발하여 각각에 대하여 가수분해 활성을 비교하였다. 재조합 E. coli 생촉매 $10mg\;dcw\;mL^{-1}$을 사용하여 20 mM 라세믹 styrene oxide를 입체선택적 가수분해를 한 결과, (R)-styrene oxide 기질에 대해서 입체선택성을 보였다. pET-21b(+)를 발현벡터로 사용하여 M. cephalus의 EH 유전자를 저온 발현시킨 재조합 E. coli 생촉매를 사용하여, 약 40 min 반응을 통해 광학순도 99% ee (enantiomeric excess) 이상인 (S)-styrene oxide를 최종 수율 24.5% (이론수율 50%)로 제조할 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.103-105
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• 2009

본 연구에서 우리는 single walled carbon nanotube(SWNT) 용액 속의 TEOS와 VTMS 바인더가 나노튜브 센서의 감도의 증가와 선택성을 가지는 것에 대해서 조사하였다. 일반적으로 혼합된 SWNT 용액 속의 유기 화합물인 바인더는 기판에 잘 부착된다. 그리고 가수분해 된 바인더의 표면에는 바인더가 경화 되었을 때 기능화 된 하나의 그룹이 형성된다. 그것은 SWNT의 표면에 가수분해 된 TEOS와 VTMS의 -OH와 $-CH=CH_2$ 같이 기능화된 그룹이다. 그러므로 전하는 carbon nanotube와 흡착된 분자 사이에서 이동되고 그에 대한 영향으로 전기적인 전도성이 변화한다. 이 실험에서 증가되어지는 알콜 농도에 따라 TEOS 바인더를 사용한 센서의 저항은 감소하는 반면 VTMS 바인더를 사용한 센서의 저항은 증가한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.789-795
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• 2014

초산은 묽은 산에 의해 처리되어 얻어진 헤미셀룰로오스 가수분해액 중 가장 양이 많을 뿐만 아니라 중대한 에탄올 발효 저해물질이다. 그 가수분해액으로부터 초산을 선택적으로 제거하는데 최적인 분리시스템을 찾기 위하여 모사 헤미셀룰로오스 가수분해액으로 자일로스, 초산과 황산의 혼합물이 선택되었다. 이러한 목적을 이루기 위해 에멀젼형 액막법이 모사 헤미셀룰로오스 가수분해액으로부터 초산을 제거하는데 적용되었다. W/O 에멀젼의 주요 구성 성분들, 즉 아민계 추출제 종류, 계면활성제 조성, 첨가제 종류와 회수제의 종류 및 농도가 모사 헤미셀룰로오스 가수분해액에 있는 초산, 자일로스와 황산의 추출에 미치는 영향이 조사되었다. 특별한 실험 조건에서, 초산의 추출율은 95% 이상이었고, 자일로스의 손실은 미미하였는데, 이것은 현 에멀젼형 액막법이 경제성이 높은 공정이 될 수 있다는 것을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제16권1호
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• pp.168-174
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• 2006

광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다. EH에 대한 생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매 활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제17권6호
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• pp.543-548
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• 2002

Candida rugosa lipase를 이용하여 효소 농도, 반응온도, 알콜 농도 및 종류 등의 반응조건에 따른 racemic ibuprofen 에스테르화 반응의 초기반응속도, 전환율 그리고 입체 선택성 을 조사하였다. 제조된 S-(+)-ibuprofen alkyl ester는 황산을 촉매로 하는 가수분해반응에 의해 순수한 S-(+)-ibuprofen으로 전환되었다. 에스테르화 반응에서는 반응온도 6$0^{\circ}C$에서 최대 활성을 보였으며, 그 이상의 온도에서는 효소의 활성 저하로 전환율과 enantiomeric excess값이 동시에 현격하게 감소하는 경향을 보였다. 알코올 농도가 증가할수록 알콜의 효소반응 저해제작용으로 인하여 초기반응속도가 감소하는 경향을 보였으며, 최종 전환율은 Ibuprofen와 Alcohol의 몰 비가 1/1에서 최고 값을 나타냈다. 알콜 종류에 따른 알코올 체인 길이가(C$_2$~C$_{10}$) 증가할수록 전환율은 증가하였는데, 특히 알코올 체인길이가 가장 큰 데칸올이 가장 높은 전환율을 보였다. 반응온도가 6$0^{\circ}C$ 이상의 높은 경우를 제외하고 에스테르화 반응 조건에 따라 입체 선택성 즉 enantiomeric excess의 큰 변화는 없었다. 화학적 가수분해 반응은 비교적 짧은 반응시간(3시간)내에 평형반응에 도달하였으며 알코올 체인 길이에 관계없이 거의 95% 이상의 높은 전환율 및 입체 선택성을 나타냈다. Lipase에 의한 ibuprofen 에스테르화 반응의 최적 조건과 화학적인 가수분해 반응을 통해서 racemic ibuprofen으로부터 높은 수율의 S-(+)-ibuprofen을 확보할 수 있었다.