Lotus Nelumbo nucifera seed protein (LSP) was isolated by alkaline solubilization after removing fat and phenolics by hexane and ethanol treatment. Antioxidant peptides from LSP were produced with Alcalase® and pepsin and hydroxyl radical scavenging activities were determined. LSP-Alcalase® hydrolysates showed higher hydroxyl radical scavenging activity than LSP-pepsin hydrolysates. To purify antioxidant peptides, LSP-Alcalase® hydrolysates were subjected to high performance liquid chromatography (HPLC) separation on the C18 column and the active fraction was further purified using a SuperdexTM peptide 10/300 GL column. Finally, the active fraction (F8-2) was evaluated for antioxidant activities by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), hydroxyl radical scavenging, and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assays. The EC50 values of the F8-2 were 105.81±0.02 ㎍/mL for DPPH and 32.26±0.02 ㎍/mL for hydroxyl radical and the F8-2 exhibited 7.22 μM trolox equivalent (TE)/100 ㎍ F8-2. Glutathione (GSH), which is a positive control, showed EC50 values of 19.87±0.01 ㎍/mL for DPPH and 15.95±0.03 ㎍/mL for hydroxyl radical and an ORAC value of 14.17±0.03 μM TE/100 ㎍ GSH. Finally, sixteen peptides were identified by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Among them, Ile-Tyr and Leu-Tyr showed higher antioxidant scores.
피혁제조시 발생되는 크롬을 함유한 피혁 고형폐기물인 shaving scrap의 단백질 자원화 가능성을 검토하기 위하여 MgO를 기본으로 하여 alkaline inducing agents 및 alkaline proteolytic enzymes을 혼용처리하여 shaving scrap으로 부터 회수한 가수분해 단백질의 용해도, 무기성분 함량, 분자량분포 등을 비교 검토함으로서 최적 가수분해 조건 및 액체비료의 원료로 활용하기 위한 저분자 단백질의 회수방안을 조사한 결과는 다음과 같다. Alkaline inducing agents의 혼용처리에 의한 shaving scrap의 가수분해 실험결과 7% MgO를 기본으로 하여 alkaline inducing agents 종류에 따라 65~85% 범위로 용해도 차이가 뚜렷하였으며, 가수분해되는 정도는 NaOH>$Ca(OH)_2$>KOH순으로 나타났으며, 획득된 hydrolyzed protein의 평균분자량은 NaOH처리시 약 10 KD, $Ca(OH)_2$ 처리시 약 40 KD, KOH처리시 약 80 KD이었으며, 크롬함유량은 약 15 ppm이었다. Alkaline proteolytic enzymes의 혼용처리에 의한 shaving scrap의 가수분해 실험결과 alkaline proteolytic enzymes 종류에 따라 Alcalase>Esperase>Savinase순으로 용해도 차이를 보였으며, 0.5% Alcalase의 처리에 의해 용해도 85%수준, 평균분자량 1 KD 미만, 크롬 함유량 10ppm 이하인 저분자 형태의 hydrolyzed protein을 획득할 수 있었다.
유청단백질농축물(WPC)은 풍부한 단백질 및 다양한 생리활성 물질들을 함유하고 있음으로 식품의 단백질 보충 및 건강 기능성 향상을 위해 식품산업에서 널리 사용되고 있는 유용한 식품소재 중에 하나이다. 본 연구는 유용 기능성 식품소재로 활용이 가능한 유청단백질의 산업화와 관련된 사항들을 조사하고자 수행하였다. 한외여과를 이용한 WPC 제조과정에서 WPC-30을 포함한 한외여과 기의 국산화 가능성을 확인했다. 한외여과, 분무건조 및 단백질분해 효소를 이용하여 제조한 WPC-30 가수분해물의 이화학적 기능성을 검토한 결과 단백질 가수분해능 및 관능성에 대한 평가는 alcalase 처리했을 때 가장 높은 것으로 나타났으며 거품 형성능은 flavourzyme 처리한 WPC-30 가수분해물에서 가장 높은 결과를 보였다. 또한 다양한 pH조건에서의 단백질의 용해도를 측정한 결과, protamex 처리한 WPC-30 가수분해물에서 가장 높은 용해도를 나타내었다. 그러나 모든 WPC-30 가수분해물의 용해도는 알차리 조건에서는 유의적으로 개선되는 효과를 보였다. 이들 결과들을 총체적으로 검토한 결과, 효소를 이용한 유청단백질의 가수분해는 알카리조건에서 alcalase를 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
본 연구에서는 수산 부산물인 오징어 및 명태껍질 유래 콜라겐을 효율적으로 추출하기 위해서 다양한 조건에서 추출하였으며 추출된 콜라겐의 물리화학적 특성을 조사하였다. 추출수율은 오징어 및 명태껍질 모두에서 Neutrase가 Alcalase보다 높았으며 0.1 N NaOH 농도에서 가장 높은 추출수율을 나타내는 것을 확인하였다. 단백질 함량은 오징어껍질이 30.3~38.2%이었고 명태껍질이 38.9~62.7%로 나타났으며, 콜라겐 함량은 오징어껍질에서 11.3~26.6%, 명태껍질에서 13.1~28.9%로 나타나 단백질 및 콜라겐 함량 모두 명태껍질이 높음을 확인하였다. 아미노산 조성은 시료 모두에서 glycine이 가장 높은 비중을 차지하였으며 hydroxypoline 함량은 0.1 N NaOH, Nuetrase를 처리한 명태껍질에서 5.75 g/100g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 추출조건에 따른 전자공여능은 오징어 및 명태껍질 모두에서 Neutrase가 Alcalase 처리구에 비해 높았으며 NaOH 농도가 낮을수록 높음을 확인하였다. SOD 유사활성은 오징어 껍질의 경우 14.64~22.76%로 명태껍질의 12.34~21.74% 보다 높았으며 처리 조건에 따른 영향은 오징어 및 명태껍질 모두에서 Alcalase에 비해 Neutrase를 처리한 구간이 SOD유사활성이 우수하였다. 추출된 콜라겐의 pH는 NaOH 농도가 증가함에 따라 증가하였으나 중성을 보여주었고, 염도는 뚜렷한 차이가 발견되지 않았다. 콜라겐 함량이 가장 높게 나타난 추출조건인 0.1 N NaOH로 전처리 후 Neutrase로 추출한 콜라겐의 FT-IR 스펙트럼은 $1,631cm^{-1}$, $1,549cm^{-1}$, $1,234cm^{-1}$ 및 $3,322cm^{-1}$로 각각 amide I와 amide II, amide III, amide A의 peak band를 나타내었다. 콜라겐 분말의 열분해온도는 대략 $300^{\circ}C$ 정도였으며 열적 특성이 안정한 물질이었으며 고온을 요구하는 식품 가공공정에 적용가능 함을 확인하였다.
본 연구에서는 탈지난황을 활용한 항산화 소재 개발 가능성을 탐색하기 위해 탈지난황 단백가수분해물을 제조하고 항산화 활성을 평가하였다. 4종의 단백질 가수분해 효소(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase)를 처리한 후 시간에 따른 각 효소별 가수분해도를 확인한 결과, 효소 처리군의 가수분해도가 비처리군에 비하여 전반적으로 높았으며, 특히 DEYA가 가장 높은 가수분해도를 보였다. 각 효소와 12시간 반응시켜 제조한 효소별 단백가수분해물의 ROS 소거 활성을 평가하기 위해 ABTS radical 및 H2O2 소거 활성 실험을 진행한 결과, DEYA가 다른 가수분해물에 비해 유의적으로 높은 항산화 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 이상의 실험을 기반으로 효소별 단백가수분해물 중 가장 높은 가수분해도와 항산화 활성을 보였던 DEYA를 상온에 보관하며 항산화 안정성 평가를 진행한 결과, DEYA는 L-ascorbic acid와 녹차 추출물 대비 월등히 우수한 안정성을 보였으며, 28일 차까지도 90% 이상의 항산화 활성을 유지하였다. 또한, DEYA는 난백 단백가수분해물, 갈색 거저리 유충 그리고 탈지대두와의 ABTS radical 소거 활성 비교 실험을 진행한 결과에서도 유사하거나 상대적으로 우수한 활성을 보였다. 최종적으로 본 연구에서는 산업적으로 이용되고 있는 lecithin 추출 공정과 효소적 가수분해를 통해 제조한 탈지 난황 단백가수분해물의 우수한 항산화 활성을 확인할 수 있었다. 이는 향후 항산화 기능성을 가진 기능성 식품과 식품첨가물 개발을 위한 기초 연구 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Angiotensin Ⅰ converting enzyme(ACE) inhibitory activities of laver(Porphyra tenera) protein hydrolysates were investigated by enzymes used for hydrolysis, molecular fractions and drying methods. For the enzymatic hydrolysis, crude laver protein, separated by filtration of water extract of dried laver extracted with 20 times(w/v) water for 3 hours at boiling temperature, were hydrolyzed with three commercial protease, Pepsin, alcalase and maxazyme NNP at optimal conditions. The yield of hydrolysis and ACE inhibitory activities of which were high in order of pepsin, alcalase and maxazyme NNP. ACE inhibitory activities of laver hydrolysates by molecular levels were high in order of 3 kDa > 10 kDa > 3∼10 kDa, and the IC/sub 50/ ACE inhibitory activities by molecular lebels were 4 mg/mL(3 kDa), 5 mg/mL(total hydrolysate), and 20 mg/mL(10 kDa), respectively. The storage stability of dried laver hydrolysates at 20℃ were strongly affected by drying methods, hot air dried of which were much stabler than freeze-dried one.
해바라기씨박 단백질 가수분해물로부터 철분 결합 펩타이드를 분리하기 위해 해바라기씨박 단백질을 단백 가수분해 효소인 alcalase와 flavourzyme을 이용하여 가수분해하였고, 가수분해물을 3 kDa 이하로 한외여과를 하였다. 한외여과된 가수분해물은 QAE Sephadex$^{TM}$ A-25 column과 Superdex$^{TM}$ peptide 10/300 GL column을 사용하여 철분 결합 펩타이드를 분리하였고, 분리된 분획 중 철분 결합력이 가장 높은 F22를 얻었다. 본 연구에서 얻어진 해바라기씨박 단백질 가수분해물로부터 분리된 분획들은 향후 기능성식품 소재 원료로 사용될 수 있다고 판단된다.
This study investigated the ACE-inhibitory effect of yogurt beverage fortified with hydrolysates as well as the suitability of hydrolysates as a nutraceutical additive to yogurt beverage. Three whey protein hydrolysates hydrolyzed by alcalase, protamex, and trypsin were each added to yogurt beverage at concentrations of 1.25, 2.5, and 5 mg/mL. Yogurt beverage fortified with 2.5 mg/mL of hydrolysates had 61-69% ACE-inhibitory activity, whereas yogurt beverage fortified with 5 mg/mL of hydrolysates showed 74% ACE-inhibitory activity. There were no significant differences in ACE-inhibitory activity between the alcalase or protamex hydrolysates during storage; however, trypsin hydrolysate exhibited significant differences. On the other hand, physicochemical characteristics such as pH (3.47-3.77), titratable acidity (0.81-0.84%), colority, viable cell count, and sensory qualities were not significantly different among the tested yogurt beverage samples during storage. These results showed that yogurt beverage fortified with whey protein hydrolysates maintained antihypertensive activity and underwent no unfavorable changes in physicochemical characteristics regardless of enzyme type.
In the present study, we determined the degree of hydrolysis (DH) of porcine blood plasma proteins, albumin, and globulin hydrolyzed by six proteases (alcalase, neutrase, flavourzyme, protamex, trypsin, and papain) for various reaction times. Moreover, antimicrobial activities of hydrolysates against five pathogenic microorganisms (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, and Shigella flexneri) were investigated. Alcalase, trypsin, and papain hydrolysates of the three porcine blood proteins showed higher DH values than hydrolysates produced by the other three proteases. DH of the three porcine blood proteins hydrolyzed by the six proteases failed to increase after 2 h of hydrolysis. In antimicrobial tests, hydrolysates (hydrolysis time of 2 h) showed antibacterial activity only against B. cereus. Albumin hydrolysates showed higher antimicrobial activity than globulin and plasma hydrolysates. Albumin hydrolysates obtained with flavourzyme, protamex, and trypsin showed higher antimicrobial activity than those obtained with the other three proteases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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