• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권6호
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• pp.617-626
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• 2011

Transglutaminase from Streptomyces mobaraensis is an enzyme of unknown function that cross-links proteins to high molecular weight aggregates. Previously, we characterized two intrinsic transglutaminase substrates with inactivating activities against subtilisin and dispase. This report now describes a novel substrate that inhibits papain, bromelain, and trypsin. Papain was the most sensitive protease; thus, the protein was designated Streptomyces papain inhibitor (SPI). To avoid transglutaminase-mediated glutamine deamidation during culture, SPI was produced by Streptomyces mobaraensis at various growth temperatures. The best results were achieved by culturing for 30-50 h at $42^{\circ}C$, which yielded high SPI concentrations and negligibly small amounts of mature transglutaminase. Transglutaminasespecific biotinylation displayed largely unmodified glutamine and lysine residues. In contrast, purified SPI from the $28^{\circ}C$ culture lost the potential to be cross-linked, but exhibited higher inhibitory activity as indicated by a significantly lower $K_i$ (60 nM vs. 140 nM). Despite similarities in molecular mass (12 kDa) and high thermostability, SPI exhibits clear differences in comparison with all members of the wellknown family of Streptomyces subtilisin inhibitors. The neutral protein (pI of 7.3) shares sequence homology with a putative protein from Streptomyces lavendulae, whose conformation is most likely stabilized by two disulfide bridges. However, cysteine residues are not localized in the typical regions of subtilisin inhibitors. SPI and the formerly characterized dispase-inactivating substrate are unique proteins of distinct Streptomycetes such as Streptomyces mobaraensis. Along with the subtilisin inhibitory protein, they could play a crucial role in the defense of vulnerable protein layers that are solidified by transglutaminase.

• 한국축산식품학회지
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• 제35권3호
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• pp.360-369
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• 2015

Milk proteins have many potential sequences within their primary structure, each with a specific biological activity. In this study, we compared and investigated the bioactivities of hydrolysates of the domestic (A, B) and imported (C, D) skim milk powders generated using papain digestion. MALDI-TOF analysis revealed that all milk powder proteins were intact, indicating no autolysis. Electrophoretic analysis of hydrolysates showed papain treatment caused degradation of milk proteins into peptides of various size. The antioxidant activity of the hydrolysates, determined using 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) and total phenolic contents (TPC) assays, increased with incubation times. In all skim milk powders, the antioxidant activities of hydrolysates were highest following 24 h papain treatment (TPC: A, 196.48 μM GE/L; B, 194.52 μM GE/L; C, 194.76 μM GE/L; D, 163.75 μM GE/L; ABTS: A, 75%; B, 72%; C, 72%; D, 57%). The number of peptide derived from skim milk powders, as determined by LC-MS/MS, was 308 for A, 283 for B, 208 for C, and 135 for D. Hydrolysate A had the highest antioxidant activity and the most potential antioxidant peptides amongst the four skim milk powder hydrolysates. A total of 4 β-lactoglobulin, 4 α_s1-casein, and 56 β-casein peptide fragments were identified as potential antioxidant peptides in hydrolysate A by LC-MS/MS. These results suggest that domestic skim milk could have applications in various industries, i.e., in the development of functional foods.

• 한국식품과학회지
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• 제6권3호
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• pp.163-168
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• 1974

Papain을 처리(處理)하여 우육(牛肉)의 연화효과를 실험(實驗)한 결과(結果) 다음과 같다. 1. 관능검사(官能檢査)는 0.05% 효소액(酵素液)으로 $25^{\circ}C$에서 $40{\sim}60$분간 처리(處理)한 것이 가장 좋은 연화효과를 갖는다. 2. $10^{\circ}C$에서 $40{\sim}60$분간 처리(處理)한 것도 어느 정도 연화효과를 인정(認定)할 수 있었다. 3. papain 농도(濃度), 활성온도(活性溫度) 및 시간(時間)에 비례해서 수용성질소(水溶性窒素), amino태(態) 질소(窒素)는 증가(增加)하였으며 결합조직질소(結合組織窒素)는 감소(減少)하였다. 4. 관능검사(官能檢査) 결과(結果)와 수용성질소(水溶性窒素), amino 태질소(態窒素), 결합조직질소(結合組織窒素)의 변화관계(變化關係)는 상관성(相關性)이 있는 것으로 인정(認定)된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제17권3호
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• pp.233-241
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• 1988

어육 단백질의 기능성을 개선하기 위해 정어리 분말단백질의 pepsin가수분해물을 이용하여 plastein을 합성하기 위한 반응조건을 검토하였다. plastein합성반응 최적조건으로서는 pepsin, ${\alpha}-chymotrypsin$, protease(from Aspergillus saitoi) 및 papain의 경우 PH는 각각 4, 7, 5 및 6, 기질농도는 pepsin과 ${\alpha}-chymotrypsin$의 경우 40%였으나 protease와 papain은 50%였다. 온도는 4종의 효소 모두가 $50^{\circ}C$였다. 기질의 가수분해도가 60%이상에서 plastin합성반응이 이루어졌으며, 가수분해도가 78.4% 이상이었을 때 plastein 생성량은 높았다.

• 한국축산식품학회지
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• 제38권1호
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• pp.143-151
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• 2018

The effects of proteolytic enzymes (bromelain and bromelain+papain) and a ginger extract were assessed on collagen content and solubility, thermal shrinkage temperature of connective tissue, pH, cooking loss, drip loss, and Warner-Bratzler shear force (WBSF) of M. pectoralis profundus isolated from the beef brisket cut. Both proteolytic enzymes and ginger extract led to a significant increase in cooking loss and collagen solubility compared with untreated controls. On the other hand, the peak ($T_p$) thermal shrinkage temperature markedly decreased in all treatments compared with those in controls. Samples treated with bromelain, bromelain + papain, and ginger extract showed a significant decrease in WBSF by 36%, 40%, and 37%, respectively, compared with untreated controls. Our findings suggest that ginger extract are useful for post-mortem tenderization of meat containing high levels of collagen, compared to control even though, bromelain and bromelain + papain treatments have higher collagen solubility than ginger extract.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제18권5호
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• pp.501-505
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• 1990

토양으로부터 분리한 Streptomyces 속 세균 KIS 13은 thiol 계통 단백질분해효소 활성을 특이적으로 저해하는 저분저량 저해물질을 생성하였다. 저해물질 생성은 세균체성장에 연관된 생성양상이 나타내었다. 배양액으로부토 butanol 추출, silicagel 60 column chromatography, Sephadex LH-2 gel-filtration chromatography, preparative HPLC 등의 과정을 통하여 단백질 분해효소 저해물질을 순수분리하였다. 이 저해물질은 Hammersten casein을 기질로 사용할때, papain에 대하여 non-competitive한 저해양상을 나타내었다.

• 한국식품영양학회지
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• 제16권4호
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• pp.379-387
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• 2003

동결건조 녹용을 물과 단백질 가수분해 효소로 추출하였다. 동결건조녹용을 물추출하는 경우, 추출효율은 5% 농도로 5$0^{\circ}C$에서 6시간 추출하는 것이 가장 높았다. 추출물을 HPLC 분석한 결과, 물추출액에 존재하던 고분자 단백질은 단백질 가수분해 효소에 의해 저분자화되었다. 저분자화율은 세균 protease를 사용한 경우가 가장 높고 다음 pepsin인데, papain의 효과는 적었다. 생녹용에 단백질 가수분해 효소를 5시간 작용시켜서 얻은 추출액의 추출율은 세균 protease는 33.4% (280nm의 흡광도 13.25), papain은 22.4%(흡광도 10.06), pepsin은 30.2%(흡광도 11.34)였다. 30분 동안 끓인 녹용에 단백질 가수분해 효소를 5시간 작용시킨 용액의 추출율은 세균 protease는 47.6%(흡광도 12.54), papain은 26.4%(흡광도 7.48), pepsin은 45.6%(흡광도 7.23)였다. 단백질함량은 물추출액은 52.1%, 세균 protease 추출액은 37.8%였고, 아미노산 함량은 물추출액은 16.3%, 세균 protease 추출액은 31.9%였다. 회분함량은 물추출액은 8.8%, 세균 protease 추출액은 5.6%였다. 무기물 함량은 물추출액의 경우 Ca 3.6%, P 8.6%, Mg0.01%, Na 1.4%, F 0.02%, 세균 pretense의 경우 Ca 2.5%, P 11.8%, Mg 0.046%, Na 2.1%, F 0.018%였다.

• 한국식품과학회지
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• 제11권3호
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• pp.171-175
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• 1979

최근 우리나라의 남부지방에서 재배가 되어 시판되고 있는 파파야를 시료로하여 조효소액을 만들고 단백질 분해효소와 퍼옥시다아제의 열 불활성화 실험을 pH 7.0, $60^{\circ}{\sim}90^{\circ}C$에서 행하고 다음과 같은 열 역학적 자료를 얻었다. 비교적 저온에서는 파파인과 파파야 퍼옥시다아제는 각각 꺽여지는 점을 보였고 단백질 분해효소의 경우 $70^{\circ}C$에서 활성화 엔탈피(enthalpy of activation) 91.4 kJ/mol, 활성화 엔트로피 (entropy of activation) -49.6 J/mol K, 활성화 자유에너지 (free energy of activation) 108.5 kJ/mol 이었고 퍼옥시다아제의 열 불활성화에서는 $70^{\circ}C$에서 활성화 엔탈피 168.5 kJ/mol, 활성화 엔트로피 $200.4\;J/mol{\cdot}K$, 활성화 자유에너지 99.7 kJ/mol 이었다. 파파인은 비교적 열에 안정하여 연육소로 사용할 수 있는 가능성을 보였고 파파야 퍼옥시다아제도 카탈라아제보다는 열에 안정하여 열처리 공정의 생화학적 지시약(indicator)으로 사용하는 편이 좋을 듯하다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.427-431
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• 1999

해조자원의 기능 특성을 밝혀 그 이용도를 증진시키기 위한 연구의 일환으로 일반 해조류의 단백질 함량 및 물추출물과 해조 가수분해물의 ACE 저해효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 1 단백질 함량은 김이 $39.6\%$로 가장 높았으며, 파래 $22.1\%$, 미역 $21.1\%$, 우뭇가사리 $18.3\%$, 청각 $15.7\%$, 톳 $12.4\%$, 다시마 $8.2\%$의 순으로 나타났다. 2. 해조 물추출물의 ACE 저해효과는 $50^{\circ}C,\;70^{\circ}C,\;98^{\circ}C$의 세 조건에서 각각 추출한 결과 $70^{\circ}C$에서 추출시 시료 모두에서 가장 높게 나타났으며, ACE 저해율이 가장 높은 $70^{\circ}C$를 기준으로 비교했을 때 우뭇가사리 $10.9\%$, 김 $9.3\%$, 파래 $8.9\%$, 미역 $8.2\%$, 톳 $7.5\%$, 다시마 $7.1\%$, 청각 $7.0\%$로 나타났다. 3. maxazyme과 papain에 의한 해조 가수분해물의 ACE 저해효과는 김이 파래, 미역, 우뭇가사리에 비해 월등히 높았고 pep-tide-nitrogen함량 역시 매우 높았다. 김의 경우 가수분해 8시간에서 ACE 저해효과가 maxazyme $31.3\%$, papain $27.9\%$로 가장 높았고 peptide-nitrogen함량도 이 시간에서 가장 높게 나타났다. 파래의 ACE 저해효과 역시 8시간에서 maxazyme $9.6\%$, papain $8.5\%$로 다른 시간대에 비해 대체로 높았으며 peptide-nitrogen함량은 16시간까지 완만히 증가하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제32권5호
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• pp.39-44
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• 2004

본 연구는 능이버섯 분말 및 능이버섯 protease의 첨가가 고기연육 및 식품첨가시 색깔변화에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 능이버섯 분말과 protease를 첨가로 처리고기의 높은 보수력을 결과하였는 바, 능이버섯의 protease는 무처리에 비해 26.8%, 설탕에 비해 13.8% 의 보수력을 증가시켰다. 이러한 보수력 증가는 고기 단백질의 가수분해로 인한 수용성 성분의 증가로 인한 고기조직의 연육효과를 결과하는 것으로 판단된다. 능이버섯 분말과 protease 의 처리로 소고기의 경도가 현저한 감소를 보였으며, 시판 연육제인 papain과 거의 동일한 연육효과를 가져왔다. 능이버섯 첨가로 인한 경도감소효과는 능이버섯분말이 51.6%, 능이버섯 protease는 58.5%, papain은 56.3%의 높은 경도감소를 나타냈다. 그 이유로서는 능이버섯의 protease가 actin, myosin, connectin을 비롯한 근원섬유 단백질을 효과적으로 분해를 시키기 때문으로 사료된다. 능이버섯의 첨가가 식품의 색깔변화에 미치는 영향을 조사한 결과, 능이버섯 분말첨가는 명도를 감소시켰으나, protease 첨가로 명도가 47.2로 높아졌으며, 설탕 및 papain도 protease와 유사한 명도를 나타냈다. 적색도와 황색도의 경우에는 대조구에 비하여 모든 처리에서 낮은 값을 보여주었다. ΔE값에 있어서 능이버섯 분말을 첨가하면 4.55로서 현저한 색차를 보여주었으며, protease, 설탕 및 papain은 2.07~2.74로서 감지할 수 있을 정도의 색차로 나타났다 능이버섯 분말이 진한 색차를 초래한 것은 능이버섯이 가지는 색소에 기인하는 것으로서 생각된다.