• 한국식품과학회지
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• 제51권5호
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• pp.473-479
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• 2019

동결건조된 쌍별귀뚜라미 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 1%(w/v) 첨가 하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였다. 각 효소별 가수분해물을 이용하여 SDS-PAGE와 available amino group 함량을 측정하여 확인한 결과, flavourzyme 단백가수분해물이 가장 높은 가수분해도를 보인 반면 bromelain과 papain은 상대적으로 낮은 가수분해도를 보였다. 가수분해도가 높았던 3종의 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase)를 이용하여 제조한 단백가수분해물을 각각 한외여과막을 통해 분자량 3 kDa 이하로 분리한 후 항산화 활성을 측정하였다. DPPH 라디칼 소거활성의 경우 flavourzyme이 항산화 활성이 가장 우수하였으며, ABTS 라디칼 소거활성은 neutrase, flavourzyme 및 alcalase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. $H_2O_2$ 소거활성은 alcalase와 flavourzyme 단백가수분해물이 neutrase 단백가수분해물에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, FRAP법은 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 순으로 높게 나타났다. 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던 쌍별귀뚜라미 flavourzyme 단백가수분해물을 이용하여 농도별 linoleic acid 과산화 억제 활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 유의적인 과산화 억제 활성을 보였다. 최종적으로 본 연구를 통해 고단백질 소재인 쌍별귀뚜라미로부터 여러 단백분해효소원들을 이용한 단백가수분해물 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인할 수 있었으며, 이번 연구는 향후 식용곤충 유래 기능성 식품소재 개발을 위한 기초자료로 활용이 가능할 뿐만 아니라 식용곤충 산업 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.138-142
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• 2017

소금의 과량 섭취가 성인병, 생활습관병 등 여러 건강상에 문제가 있다는 보고에 의해 이를 해결하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 우리나라도 전통적인 식생활 습관에 의해 많은 소금을 섭취하고 있어 이를 개선하기 위한 범국가적으로 노력하고 있다. 최근 콩단백질을 활용한 우리나라의 발효 식품인 간장 등이 짠맛을 증진한다는 보고가 있어 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 간장의 주원료인 콩단백질을 가수분해하여 얻어진 효소가수분해(eHISP)의 짠맛 증진 효과에 대해 살펴보았다. 동일한 소금농도의 용액에 eHISP의 첨가량을 달리하였을 때 첨가량이 증가할수록 짠맛 증진효과도 증가하여, 50 mmol/L의 용액에 2%의 eHISP를 첨가하였을 경우 $70.13%{\pm}5.45%$의 짠맛 강도를 인지하였으며, 용액의 소금농도가 낮을수록 eHISP의 첨가에 따른 짠맛 증진효과가 더 크게 나타났다. 이러한 짠맛 증진효과는 콩단백질의 주요 아미노산 성분인 glutamic acid, aspartic acid와 효소가 수분해에 포함되어 있는 arginyl dipeptide와 같은 저분자량의 펩타이드 등의 상호작용에 의한 것으로 보인다. 0.1%에서 2%까지 eHISP의 첨가량을 달리하였을 경우 최소 2%에서 최대 39%의 짠맛 증진 효과를 나타내어 분리대두단백질의 효소가수분해물이 짠맛 증진물질로서 활용 가능성이 있는 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권10호
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• pp.1164-1170
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• 2017

흰점박이꽃무지 유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질 대비 단백질 가수분해효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각각 1%(w/w) 첨가하여 24시간 가수분해시킨 단백가수분해물을 제조하였으며, 각 효소별 가수분해물의 특성과 가수분해도를 알아보기 위해 24시간째의 가수분해물을 이용하여 SPS-PAGE를 진행하였고, 시간에 따른 가수분해도를 알아보기 위해 TNBS assay를 실시하였다. SDS-PAGE 결과 alcalase 단백 가수분해물이 10 kDa 이상의 대부분의 단백질을 분해시켰으며, flavourzyme 효소는 10 kDa 이하의 펩타이드를 분해시켜 available amino group 함량이 9.99 mg/mL로 가장 높게 나타났다. Available amino group의 농도가 높게 나타난 alcalase(9.35 mg/mL), flavourzyme(9.99 mg/mL), neutrase(7.60 mg/mL) 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결건조하였으며, 동결 건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 각 효소별 단백가수분해물의 DPPH 라디칼 소거활성 $RC_{50}$값은 neutrase $131.43{\mu}g/mL$, flavourzyme $149.28{\mu}g/mL$, alcalase $151.99{\mu}g/mL$로 neutrase 단백가수분해물의 항산화 활성이 가장 우수하였으며(P<0.05), ABTS 라디칼 소거활성은 alcalase $34.59{\mu}g/mL$, neutrase $42.49{\mu}g/mL$, flavourzyme $44.34{\mu}g/mL$ 순으로 alcalase가 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). Hydrogen peroxide 소거활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $46.31{\mu}g/mL$, neutrase $58.16{\mu}g/mL$, flavourzyme $59.30{\mu}g/mL$로 alcalase 가수분해물이 우수한 항산화 활성을 나타냈다(P<0.05). 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보였으며 저분자 펩타이드 생산 효율이 52.91%로 가장 높았던 alcalase 단백가수분해물(3 kDa 이하)을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다. 최종적으로 본 연구에서는 고단백질 소재인 흰점박이꽃무지 유충을 이용하여 단백가수분해물의 제조 특성 및 우수한 항산화 활성을 확인하였으며, 이 결과들은 향후 식용곤충을 활용한 새로운 기능성 식품 및 소재 개발 등에 활용될 수 있을 것이라 예상된다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권3호
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• pp.273-280
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• 2015

본 총설에서는 렌즈콩 영양성분 함량과 특성 그리고 그동안 응용된 식품을 조사하여 식품관련 산업에 필요한 기초자료로 활용하고자 하였다. 영양성분 함량 조사 결과 렌즈콩은 산지에 따라서 차이는 있으나 고단백질, 저지방, 식이섬유, 저항 탄수화물을 함유하고, 아미노산의 함량 비교에서는 천연의 상태에서 요리된 후에도 영양의 손실이 크지 않음이 확인되었다. 특히 다양한 무기질이 풍부하여 무기질 결핍의 위험에 노출된 사람들의 좋은 식품원료로 확인되었다. 특히 항암, 항종양, 항산화, 항고혈압 효과들과 같은 다양한 생리활성들이 보고되고 있다. 지금까지 렌즈콩은 콩과 콩가루의 형태로 식품소재로 응용되어 왔다. 일부 발아 또는 발아의 기술을 이용한 콩나물이나 유산균 음료, 치즈 등이 생산되기도 하였다. 그러나 본격적인 콩의 발효기술을 렌즈콩에 이용하는 것은 극히 제한적이었다. 특히 소화 흡수율이 높고 우수한 혈전분해능과 다양한 생리활성을 나타낸 청국장 제조 관련 기술을 렌즈콩 발효에 이용하려는 연구는 아직 초기 단계라고 할 수 있다. 발효의 효과는 가수분해 효소에 의해서 저분자 펩타이드를 증가시키고 항산화활성, 지질의 산화를 억제하는 중요한 역할을 하며 금속 킬레이트 능력, 라디칼 소거능, 불포화 지방산에 대한 높은 결합력 등이 있을 수 있다. 음식문화 또한 다양해지고 있어서 건강에 유익하며, 우리의 기호에 알맞은 식품의 개발이 절실히 필요하다. 그러므로 영양학적 성분으로 우수한 특성과 효능이 확인된 렌즈콩과 청국장 발효기술을 접목한 렌즈콩 청국장 혹은 발효 렌즈콩 제품의 미래는 무척 밝다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.435-441
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• 2017

갈색거저리유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각 1%(w/w) 첨가하여 갈색거저리 유충 단백가수분해물을 제조하였다. 24시간 반응시킨 각 효소별 가수분해물의 특성을 SDS-PAGE로 확인한 결과 alcalase 단백가수분해물의 가수분해가 우수함을 확인하였으며, available amino group의 농도는 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 각각 $5,429.35{\mu}g/mL$, $4,781.39{\mu}g/mL$, $3,155.55{\mu}g/mL$의 값을 나타내 상대적으로 높은 가수분해도를 보였고, bromelain($1,800{\mu}g/mL$)과 papain($1,782.61{\mu}g/mL$)의 경우 상당히 낮은 값을 보였다. 가수분해도가 높게 나타난 3종의 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결 건조하였으며, 이 동결건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 갈색거저리 유충 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $339.34{\mu}g/mL$로 나타났고, flavourzyme 가수분해물 $379.35{\mu}g/mL$, neutrase 가수분해물 $398.93{\mu}g/mL$로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거 활성은 neutrase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $29.84{\mu}g/mL$였고, alcalase $36.90{{\mu}g/mL$ 및 flavourzyme $56.03{\mu}g/mL$ 순으로 나타났다. Hydrogen peroxide 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 $RC_{50}$값이 $65.97{\mu}g/mL$였고, flavourzyme $121.67{\mu}g/mL$ 및 neutrase $70.38{\mu}g/mL$의 값을 보였다. 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보이며, 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던(42.05%) alcalase 단백가수분해물을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 $100{\sim}800{\mu}g/mL$의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다.

• 한국육종학회지
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• 제42권5호
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• pp.547-554
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• 2010

미성숙 종자로부터 추출된 전체 RNA를 이용하여 합성한 cDNA와 LMW-GS 특이 프라이머세트를 이용하여 43개의 LMW-GS 유전자를 분리하였다. 각각의 유추 아미노산은 상동성이 높은 20개의 시그널 펩타이드, N-말단 영역, 반복서열영역 그리고 C-말단 영역을 가지며 C-말단 영역에 분자내 혹은 분자간 이황화 결합을 형성하는 전형적인 8개의 시스테인을 가지고 있었다. 이들 시스테인의 위치는 첫번째, 일곱번째를 제외하고는 보존되어 있었다. Ikeda 분류법과 비교할 경우, 이들은 각각 그룹 1, 2, 3 또는 4, 5, 7, 10(이중 그룹 2와 5가 가장 많음) 그리고 11에 속하며 그룹 6, 8, 9 그리고 12에 속한 단백질은 탐지되지 않았다. 이들 43개 LMW-GS 유전자들을 Lasergene Version 7.0을 이용하여 DNA 염기서열 수준에서 계통도를 분석한 결과 Ikeda 그룹의 분류법과 일치하였다. 단백질 수준에서 LMW-GS들을 확인하기 위해 2DE로 이들 단백질을 분리하여 이들의 N-말단 아미노산 서열을 분석하였다. 7개 스팟의 N-말단 아미노산 서열을 확인할 수 있었고 이중 2개는 N-말단 아미노산 서열이 세린으로 시작하는 LMW-s 타입이었고 5개는 N-말단 아미노산 서열이 메티오닌으로 시작하는 LMW-m 타입이었다. 이들 서열은 Ikeda 그룹의 분류법에 따르면 그룹 1, 2, 3, 3/4, 5 그리고 10이었다. 이들 LMW-GS 단백질 중 2개는 Glu-D3 그리고 3개는 Glu-B3에 의해 encoding 되었고 나머지는 확인이 불가능 하였다. 그룹 6, 7, 8, 9, 11, 그리고 12의 스팟은 확인할 수 없었다. N-말단 아미노산 서열들과 클로닝된 LMW-GS 유전자군을 비교해 보면 그룹 1, 2, 3/4, 5 그리고 10이 모두 유전자와 단백질 수준에서 존재하고 있음을 확인하였다. 본 연구는 다양한 LMW-GS 유전자들을 분리, 동정하였고 이들의 해당 단백질을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 밀가루 품질 향상을 위한 육종 프로그램에 도움이 될 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.33-41
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• 2009

알래스카산 낙엽진흙버섯[Porodaedalea pini (Brot.) Murrill] (syn. Phellinus pini)의 자실체 조분쇄물로부터 $100^{\circ}C$에서 4시간 추출하여 건량 수율 20.5%의 건조 분말 열수추출물을 제조하여, HeLa 세포에서 CVB3에 대한 항바이러스 활성을 조사한 결과 plaque 형성을 현저히 억제하였다. 또한, 다른 여러 가지 버섯 추출물에 비해 neuraminidase 활성 저해능이 가장 높았다. 열수 추출물로부터 75% 에탄올 침전으로 건량 수율 28.3%의 저분자 상등액 건조물(ES)과 수율 43.3%의 고분자 침전물 건조물(EP)을 얻었다. 상등액인 ES에서는 항바이러스 활성이 없었지만, 침전물인 EP는 HeLa 세포에서 CVB3바이러스에 대해 농도 의존적으로 plaque 형성을 현저히 억제하였고, $EC_{50}$은 0.45 mg/mL 이었으며, HeLa 세포에 대한 세포독성 $CC_{50}$은 2.25mg/mL 이었다. 또한, EP는 neureminidase 활성을 농도 의존적으로 저해하였으며, 1.7mg/mL에서 약 75%의 효소활성 억제효과를 보였다. 이러한 결과는 낙엽진흙버섯 자실체의 별수추출물로부터 얻어진 에탄을 침전물 EP가 CVB3 뿐만 아니라, influenza virus(Flu)등에 대해서도 광범위하게 항바이러스 활성을 나타낼 가능성을 보여 주었다. EP는 다당류로서 glucose의 함량이 79.8%로 가장 높았고 galactose, xylose, mannose와 fucose를 소량 포함한 수용성 heteroglycan의 일종으로, 소량(12.7%, w/w)의 단백질 또는 작은 펩타이드를 함유한 당단백의 일종일 것으로 사료된다.