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Antioxidant Effect and Functional Properties of Hydrolysates Derived from Egg-White Protein

  • Cho, Dae-Yeon;Jo, Kyungae;Cho, So Young;Kim, Jin Man;Lim, Kwangsei;Suh, Hyung Joo;Oh, Sejong
    • 한국축산식품학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.362-371
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    • 2014
  • This study utilized commercially available proteolytic enzymes to prepare egg-white protein hydrolysates (EPHs) with different degrees of hydrolysis. The antioxidant effect and functionalities of the resultant products were then investigated. Treatment with Neutrase yielded the most ${\alpha}$-amino groups (6.52 mg/mL). Alcalase, Flavourzyme, Protamex, and Ficin showed similar degrees of ${\alpha}$-amino group liberation (3.19-3.62 mg/mL). Neutrase treatment also resulted in the highest degree of hydrolysis (23.4%). Alcalase and Ficin treatment resulted in similar degrees of hydrolysis. All hydrolysates, except for the Flavourzyme hydrolysate, had greater radical scavenging activity than the control. The Neutrase hydrolysate showed the highest 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activity ($IC_{50}=3.6mg/mL$). Therefore, Neutrase was identified as the optimal enzyme for hydrolyzing egg-white protein to yield antioxidant peptides. During Neutrase hydrolysis, the reaction rate was rapid over the first 4 h, and then subsequently declined. The $IC_{50}$ value was lowest after the first hour (2.99 mg/mL). The emulsifying activity index (EAI) of EPH treated with Neutrase decreased, as the pH decreased. The EPH foaming capacity was maximal at pH 3.6, and decreased at an alkaline pH. Digestion resulted in significantly higher 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and ABTS radical scavenging activity. The active peptides released from egg-white protein showed antioxidative activities on ABTS and DHHP radical. Thus, this approach may be useful for the preparation of potent antioxidant products.

효소종류에 따른 대두단백, 카제인, 글루텐, 젤라틴 단백질 가수분해물의 쓴맛과 용해도 특성 (Bitterness and Solubility of Soy Protein, Casein, Gluten, and Gelatin Hydrolysates Treated with Various Enzymes)

  • 김미령
    • 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.

단백질 분해 효소를 이용한 스피루리나 추출물 제조 공정 최적화 (Optimization of Proteolytic Enzyme Treatment for the Production of Spirulina Extract)

  • 인만진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.550-555
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    • 2008
  • 세포벽 분해 효소와 단백질 분해 효소를 이용하여 스피루리나 추출물을 효율적으로 생산할 수 있는 방법을 조사하였다. 특히 단백질 분해 효소의 처리 조건을 최적화하여 효율적인 스피루리나 추출물의 제조공정을 제시하였다. 세포벽 분해 효소인 Tunicase는 스피루리나의 중량 기준으로 2%를 사용하였고 2시간 동안 반응시켰다. 상업용 단백질 분해 효소로는 Alcalase를 사용하였다. 이때, Alcalase의 최적 사용량은 1%이었으며, 효소 반응 시간은 2시간이 적절하였다. Tunicase와 Alcalase의 처리 방법에서 Tunicase를 먼저 사용한 후 Alcalase를 사용하는 순차적으로 처리하는 것이 고형분 회수율과 spirulina extraction (SE) index를 최대로 증가시킬 수 있는 효과적인 방법이었다. 두 효소를 순차적으로 반응시키면 단순 열수 추출보다 고형분 회수율은 약 56%($45.2%\;{\rightarrow}\;70.7%$), SE index는 약 100%($11.4%\;{\rightarrow}\;22.8%$) 증가하였다.

결정성이 다른 셀룰로오스에 대한 Trichoderma viride속 Cellulase로부터 분리한 Endo I 및 II의 흡착특성 (Adsorption Characteristic of Endo I and Exo II Purified from Cellulase by Trichoderma viride on Celluloses with Different Crystallinity)

  • 김동원;홍영관;장영훈;이재국
    • KSBB Journal
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    • 제13권2호
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    • pp.162-167
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    • 1998
  • The adsorption behaviors of two major cellulase components, endo I and exo II, from Trichoderma viride were investigated using $\alpha$-celluloses with different correlation crystallinity index(Cc) as substrates. The adsorption of cellulase enzyme components was significantly affected by the reaction condition and the physicochemical properties of the cellulose. The $\alpha$-cellulose was hydrolyzed in the presence of cellulase for various periods. The correlation crystallinity index of $\alpha$-cellulose increased with increasing the hydrolysis time. The adsorption was apparently found to obey the first-order kinetics, and the adsorption activation energy(Ea) was calculated from the adsorption rate constant(ka). The value of adsorption rate constant for endo I was larger than that of exo II. This means that endo I are adsorbed more rapidly than exo II. With the increase in correlation crystallinity index, the values of the adsorption rate constants for endo I and exo II decreased, respectively. The activation energy for the adsorption of exo II on the cellulose also was larger than that of endo I. Also adsorption activation energy of endo I and exo II increased with an increase in the crystallinity of sample cellulose.

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UV 조사와 Alkoxy 가수분해 법을 이용한 구형 실리콘 마이크로 고분자 비드의 합성 (Synthesis of Microspheric Silicone Polymer Beads by UV Irradiation and Alkoxy Hydrolysis)

  • 박승욱;김정주;황의환;황택성
    • 폴리머
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    • 제32권4호
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    • pp.377-384
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    • 2008
  • 본 연구에서는 UV 조사와 alkoxy 가수분해 법을 이용하여 구형 마이크로 실리콘 고분자 비드를 합성하였다. 구형 실리콘 고분자 비드의 입자들의 coefficient of variation(CV)은 UV 조사량의 세기와 조사시간, 반응온도가 증가함에 따라 감소하였다. 합성된 비드의 평균 입경, 굴절률, pH는 각각 $4.1{\mu}m$, 1.43, 7.5이었으며 진비중, 겉보기 비중은 1.30, 0.40이었으며, 수분함량은 2%이하였다. Hexamethyldisilazane(HMDS) 농도가 0.1 wt%일 때 입자크기와 CV는 가장 작았고, 진원도는 $0.95{\sim}0.98{\mu}m$이었다. UV 조사량과 조사시간이 450 W, 90 min일 때 CV는 4.92%이었다. Methyltrimethoxysilane(MTMS)의 농도가 20 wt%일 때 수율은 총 충전량 대비 11.3%까지 증가하였으며 입자의 평균직경은 교반속도와 온도가 증가함에 따라 작아졌다.

향상된 가수분해율을 얻기 위한 전자선 조사와 물찜의 복합 전처리공정을 이용한 케냐프 코어 전처리 (Pretreatment of Kenaf Core by Combined Electron Beam Irradiation and Water Steam for Enhanced Hydrolysis)

  • 이진영;이병민;전준표;강필현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권1호
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    • pp.113-118
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    • 2014
  • 케냐프 코어 전처리를 위하여 전자선 조사와 물찜이 결합된 복합 전처리공정에 대해 연구하였다. 각 시료는 50에서 1,000 kGy까지의 선량으로 조사한 후, 오토클레이브를 이용하여 $120^{\circ}C$에서 5시간 동안 물찜처리를 하였다. 적외선 분광기와 X선 회절 분석기를 사용하여 전처리 되지 않은 시료와 전처리된 시료의 분자 구조와 결정도 변화를 분석하였다. 전처리 되지 않은 시료의 결정화도 지수는 50.6%에서 500 kGy 조사된 시료는 55.0%로 증가함을 알 수 있었다. 그 다음, 전처리된 시료에 비활성도 70 FPU/mL, 40 CBU/mL의 효소를 주입하여 생산된 단당류 총합으로 당화율을 구하였다. 이 때 효소 가수분해 시간은 24, 48, 72시간으로 하였다. 500 kGy로 조사된 시료의 72 시간 가수분해 후 당화율은 83.9%로 가장 높게 나타났고, 전처리된 시료의 당화율은 조사량 증가에 따라 100 kGy에서 50.8%, 200 kGy에서 58.6%, 300 kGy에서 67.9%로 각각 증가하였다.

서고환경관리를 위한 보존성 평가지수 활용에 관한 연구 (Study on Application of the Preserving Valuation Index for Environmental Management of a Stack Room)

  • 윤대현;신현창
    • 기록학연구
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    • 제31호
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    • pp.139-161
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    • 2012
  • Donald K. Sebera 모델은 다른 열화인자의 영향을 고려하지 않고 오직 온도와 습도만의 변화를 이용하여 두 개 이상의 서고환경에 대한 보존성 평가지수를 계산함으로서 기록물의 보존환경을 정량적으로 비교 평가하는데 활용될 수 있다. 본 연구에서는 Donald K. Sebera 모델을 이용하여 기록물관리법에서 제시하고 있는 온 습도 범위에서 종이기록물 보존조건 중 가장 우수한 조건과 가장 열악한 조건에서의 보존성을 비교 분석하였다. 그 결과 기록물관리법에서 허용하고 있는 온 습도 범위 내에서 보존조건이 가장 우수한 조건에서의 종이기록물 보존성 평가지수가 가장 열악한 조건에서 보다 2.47배 더 큰 것으로 나타났다. 또 가수분해반응 활성화에너지가 작을수록 종이기록물의 보존성은 온도보다는 습도에 의한 영향력이 크게 작용하였다. 따라서 보존성 평가지수는 서고의 온 습도 조건이 기록물 보존환경에 적합한지를 쉽게 판단할 수 있기 때문에 온 습도 변화에 대해 보존성 확보가 가능한 도구로 유용하게 활용될 수 있다.

Hydrolysis of Ginseng Saponins and Quantifications of Saponins, Prosapogenins and Sapogenins in Crude Drug Extracts for Quality Contyol

  • Ko, Sung-Ryong;Choi, Kang-Ju;Cho, Byung-Goo;Nho, Kil-Bong;Kim, Seok-Chang;Jeon, Byeong-Seon;Kim, Chun-Suk
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제29권3호
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    • pp.126-130
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    • 2005
  • Ginseng saponins have been known as main active principles and are quantified as the index components of ginseng and its products for quality control. However ginseng saponins are easily hydrolyzed in acidic solutions of crude drug preparations. Due to the hydrolysis of saponins in acidic condition, it is generally difficult to determine ginseng saponins In crude drug preparations. Ginseng saponins, prosapogenins and sapogenins of crude drug extracts were quantified by HPLC. Ginseng saponins were quantified by HPLC on $Lichrosorb-NH_2$ column with acetonitrile/water/1-butanol(80:20:10, v/v). Ginseng $prosapogenin-Rg_2$ and $-Rg_2$ were extracted with ethyl acetate from $50\%$ acetic acid hydrolyzates of saponin fractions and quantified by HPLC on $Lichrosorb-NH_2$ column with acetonitrile/water(90:10, v/v). Ginseng sapogenins, panafadiol and panaxatriol, were extracted with diethyl ether from $7\%-sulfuric$ acid hydrolyzates of saponin fractions and quantified by HPLC on ${\mu}-Bondapak\;C_{18}$ column with acetonitrile/methano1/chloroform(83:10:7, v/v). These methods of analyses of sapogenins and prosapogenins were more useful for quality control than those of ginseng saponins in some of crude drug preparations.

Microbial Evaluation of Fodder Tree Leaves as Ruminant Feed

  • Odenyo, A.A.;Osuji, P.O.;Negassa, D.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권5호
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    • pp.708-714
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    • 1999
  • Fermentation of legume fodder tree leaves by rumen microorganisms was evaluated. The substrates were sun-dried, ground leaves. Gas and volatile fatty acid (VFAs) production were estimated. Using gas production as an index of fermentation at 12 h, the leaves tested ranked as follows; Chamaecytisus palmensis>Gliricidia sepium>Sebania sesban>Tephrosia bracteolate>Leucaena pallida>Vernonia amygdalina>Acacia sieberiana>Sesbania goetzei>Acacia angustissima. Using VFA production, the ranking was a follows; G. sepium>S. sesban>S. goetzei>L. pallida>C. palmensis/V. amygdalina>T. bracteolate> A. sieberiana>A. angustissima. Absolute gas or VFA production rates, were also used to rank the leaves. Extracts (70% acetone) of A. angustissima inhibited the growth of Ruminococcus albus 8, R. flavefaciens FD-1, Prevotella ruminicola D3ID and Streptococcus bovis JBI while the trowth of Selenomonas ruminantium D was depressed when 0.6 ml exracts were added. C. palmensis water extracts enhanced cellulose hydrolysis by R. flavefaciens FD-1. All extracts reduced celluloysis by R. albus 8. R. flavefaciens FD-1 hydrolyzed more (p<0.001) cellulose than R. albus 8.

HPLC를 이용한 Hw-BKP 섬유에 흡착된 헤미셀룰로오스의 정량 평가 (The Quantitative Determination of Hemicelluloses Adsorbed on Hw-BKP Using HPLC)

  • 이상훈;이학래;윤혜정
    • 펄프종이기술
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    • 제40권4호
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    • pp.43-50
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    • 2008
  • Adsorption of xylans extracted from birchwood and oat spelt on Hw-BKP were analyzed using HPLC. The effect of xylan adsorption on paper properties such as tensile, tear index and brightness was also investigated. The constituents of xylan was analyzed with HPLC after hydrolysis with dilute sulfuric acid. It was shown that xylose was the major constituent and small amounts of glucose and galactose were contained in the xylan samples. Adsorption of xylan on hardwood fibers was evaluated using acid hydrolysis and HPLC techniques. Results showed that the adsorption of negatively charged xylan on the fiber surface was negligible probably because electrostatic repulsion between these two materials. Pretreatment of the fiber with alum increased xylan adsorption. The amount of adsorption increased up to 30 mg/g. With the increase of xylan adsorption both tensile and tear strength of the handsheet increased suggesting xylan can be a very effective strength agents for papermaking. Brightness of the handsheets decreased, however, with the use of xylan.