• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.355-362
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• 2013

본 연구에서는 효소처리 한 대두추출물의 항산화 및 미백 효과를 확인하기 위하여 DPPH 및 hydroxyl radical 포착활성을 측정하였고, 멜라닌 생성의 첫 단계인 tyrosinase 활성, mouse melanoma B16BL6 세포 생존율 및 TRP-1, TRP-2 발현 저해활성을 측정하였다. 또한 기존의 기계적 마쇄 가공한 대두추출물과 효소처리 가공한 대두추출물의 항산화 및 미백효과를 비교 조사하였다. 효소처리 한 대두추출물의 DPPH radical 소거능과 hydroxyl radical 소거능이 마쇄처리 한 추출물보다 높았으며, 특히 효소처리군이 마쇄군에 비하여 20% 이상 높은 항산화력을 나타내었다. 또한 마쇄군에 비하여 효소처리군이 tyrosinase와 TRP-1, TRP-2의 더 높은 활성 억제능을 보였다. 이는 대두가 B16BL6 melanoma 세포의 tyrosinase 단백질의 활성을 저해시킴으로써 멜라닌 생성을 억제하는데 효과적임을 의미하는 동시에 효소처리에 의하여 대두의 영양소의 손실이 더 적었음을 나타낸다. 결론적으로 효소처리에 의한 대두 추출물은 항산화 활성과 미백 효과가 우수하여 기능성 화장품의 천연 소재로서 활용 가능성이 매우 높은 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권5호
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• pp.378-384
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• 1999

Protopectinase (PPases) are heterologous group of enzymes that degrade pectin from the insoluble protopection which is constituent of the middle lamella and primary cell wall of higher plants by restricted depolymerization. From the previous report[6], enzymatically separated plant cells, which are produced from plant tissues by PPases treatment, showed well-conserved cellular components with their rigid cell wall and this characteristic is applicable to preparation of novel food material. The purpose of this study is to investigate the effect of medium composition of PPase production from Bacillus subtilis EK11 which was selected as a PPase producer. Various carbon sources and concentrations on PPase production were studied and corn starch at 0.7% was the most effective for production of PPase. Among the nitrogen sources, yeast extract was the most effective for PPase production and the effect of (NH4)2SO4 was notable as inotganic nitrogen source. Inorganic compounds such as KH2PO4, K2HPO4, Na3-citrate.2H2O and MgSO4 were optimized for PPase production. PPase activity was inhibited by the adition of Ba2+ or Zn2+. The optimal medium for PPase production was devised: 0.7% corn starch, 0.3% yeast extract, 1.4% KH2PO4, 0.6% K2HPO4, 0.1% Na3-citrate.2H2O and 0.02% MgSO4. PPase production by using the optimum medium was carried out with shaking cultivation at 37$^{\circ}C$. The maximum PPase activity of 256unit/ml could be obtained after the cultivation for 48hrs. The activity was increased about 2.2timesthan the activity, 112 unit/ml, in basal medium.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.401-406
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• 2000

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B.subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 참다래에 작용시켜 참다래 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다. 참다래 조직으로부터 제조된 단세포화물의 착즙 후 관찰된 회수율과 잔사율은 각각 82%와 18%로써, 기계적 마쇄물에서의 60%와 40%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원단, sucrose, 조단백질, 조지방 및 조섬유에 대해 함량 변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안전하게 유지됨을 알 수 있었다. PPase로 처리시 가장 불안정한 비타민 C가 1일 경과 후에도 95% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성성분이 안정하게 유지 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 참다래 단세포물을 $4^{\circ}C$에서 6일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났으나 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었다. 또한 PPase로 처리한 참다래 단세포물을 $100^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물에서는 짧은 처리에도 극심한 변화를 보였으나 단세포화물에서는 변화가 보이지 않아 높은 열안정성을 나타내었다. 따라서 PPase는 참다래의 단세포화물에 응용 가능하여 참다래 음료제조 및 원료 보존에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 여겨 진다. 또한 PPase을 이용한 참다래의 효율성 제고와 고부가가치의 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권1호
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• pp.29-34
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• 2003

가공식품의 개발에 있어서 식품의 맛과 더불어 저장성, 열안정성 및 색조유지는 소비자의 기호도에 중요한 영향을 미친다. B. subtilis EK11 유래의 PPase는 식물조직 중엽부의 주성분인 불용성 protopectin을 분해하여 단세포화하는 효소이다. PPase를 단감에 작용시켜 단감 고유의 세포 속에 함유되어 있는 세포내 성분들의 파손 없이 단세포를 유리하였다 PPase처리된 단감 단세포화물의 착즙 후 회수율과 잔사율은 각각 95%와 5%로서, 기계적 마쇄물에서 의 85%와 15%에 비하여 높은 회수율과 낮은 잔사율을 나타내었다. 총당, 환원당, 자당, 조단백질, 조지방 및 조섬유의 함량변화는 큰 차이가 없었으며, 이는 단세포 처리에 의하여 이들 성분이 안정하게 유지됨을 알 수 있었다. 식품중 열 또는 빛 에 가장 불안정한 비타민 C의 경우 단감 단세포화물은 1일 경 과 후에도 50% 이상이 보존되는 것으로 보아 단세포에 의한 일반적인 구성 성분이 안정하게 유지, 보호됨을 알 수 있다. PPase로 처리된 단감 단세포화물을 4$^{\circ}C$에서 9일간 저장하며 색조를 관찰한 결과, 단세포화물에서는 뚜렷한 색조의 차이가 없었고 기계적 마쇄물에서는 변색이 일어났다. 또한 단감 단세포화물을 10$0^{\circ}C$에서 60분간 열처리한 후 관찰한 결과, 기계적 마쇄물의 경우 짧은 처리에도 변화를 보였으나 단세포화물에서는 그다지 큰 변화가 없었으며 이는 효소적 단세포화물의 높은 열 안정성을 의미한다. PPase를 이용한 단감의 단세포화는 음료제조 및 원료보존에 유용하게 응용가능하며, 나아가 단감 단세포화물의 폭넓은 식품소재화 가능성과 고부가가치 기능성 식품제조에 이용될 수 있음을 의미한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권2호
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• pp.262-267
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• 2013

본 연구는 당근(Daucus carota var. sativa) 가공방법 중 현재 주로 사용되고 있는 기계적 마쇄 공정으로 인하여 파괴되는 영양소의 손실을 최소화하기 위하여 식물 세포벽에 존재하는 불용성 물질인 protopectin을 가수분해하여 수용성 물질인 pectin으로 전환시키는 효소인 protopectinase를 이용하여 세포의 막을 보존하고 세포 안에 존재하는 영양소의 손실의 차이를 알아보고자 하였다. 당근의 회수율을 측정한 결과 효소처리군과 마쇄 공정 처리군을 비교하였을 때 효소처리군의 회수율은 81%, 잔사율은 19%을 보인 반면, 마쇄처리군은 회수율 56%, 잔사율 44%를 보여 약 20% 정도의 회수율 차이를 보였다. 이는 가공 후 수율 및 폐기량에서 많은 차이를 보일 것으로 판단된다. 당근의 효소 처리군과 마쇄 처리군의 성분 변화를 비교하기 위하여 당근의 주요성분인 ${\beta}$-carotene의 함량 변화를 측정한 결과 protection factor(PF) 각각 $2.2{\pm}0.2$ PF, $1.4{\pm}0.4$ PF의 차이를 보였으며, 총 폴리페놀 함량은 $89{\pm}3.42{\mu}g/g$, $64{\pm}4.16{\mu}g/g$, 총 플라보노이드 함량은 각각 $68{\pm}2.73\mu}g/g$, $41{\pm}3.26{\mu}g/g$을 보임으로써 세포막의 보존으로 인한 영양소의 파괴가 기계적 마쇄 처리군에 비하여 덜 발생한 것을 확인할 수 있었다. 두 처리군의 항산화력을 측정하기 위하여 DPPH radical 소거능과 hydroxyl radical 소거능, 아질산염 소거능을 측정하였으며 DPPH radical 소거능은 1,000 ppm에서 $87{\pm}0.29%$, $74{\pm}1.56%$로 약 13%의 DPPH radical 소거능을 보였고, hydroxyl radical 소거능 결과 10,000 ppm에서 $44{\pm}0.49%$와 $32{\pm}0.48%$로 약 12%의 hydroxyl radical 소거능을 보였다. 아질산염 소거능 측정 결과 1,000 ppm에서 $59{\pm}0.53%$와 $46{\pm}0.62%$로 약 13% 높은 아질산염 소거능을 보였다. 이는 protopectinase 효소 처리로 인한 세포막의 보존이 가공 중 발생되는 영양소의 손실을 줄임과 동시에 당근이 가지고 있는 항산화 물질들을 보존하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제13권3호
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• pp.351-356
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• 2006

마늘 가공 공정시 발생하는 품질손실과 저장기간 감소, 급속한 변질 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 PPase를 적용해 식물조직의 단세포를 유리시켰다. 마늘의 단세포화를 위한 최적조건은 250 rpm으로 $37^{\circ}C$의 조건에서 pH 8.0으로 150분 동안 활성화 시킬 때 최적 수율의 단세포화물을 얻었다. 단세포화물과 기계마쇄물의 품질 안정성을 비교한 결과 마늘의 주요 활성요소 성분인 alliin의 함량은 기계 마쇄물이 11 mg/g에서 6.6 mg/g으로, 단세포화물이 8.5 mg/g에서 7.0 mg/g으로 기계 마쇄물에 비해 약 20% 정도 이상의 alliin 유지 능력을 보여주었다. 그리고 SPME와 GC/MS를 이용한 마늘의 향기성분은 확인된 23종 중 총8종의 증감이 있었던 기계마쇄물에 비해 18종 중 4종의 증감이 있었던 단세포화물이 보다 안정한 향기 성분 변화를 보여주었다. 이와 마찬가지로 관능검사 결과를 보더라도 $4^{\circ}C$에서 24일 경과후에도 향기성분 자체의 변화가 거의 없는 단세포화물의 시료가 전체적인 기호도 등 관능검사 결과에서도 좋은 점수를 얻었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권3호
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• pp.176-180
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• 2001

PPase 는 식물세포 중엽부는 주성분인 protopectine를 분해하여 maceration(죽화: 단세포화)하는 기능이 있다. PPase는 대부분의 야채류 및 과실류의 단세포화에 응용하여 새로운 식품재료로 이용이 가능하다. 본 연구에서 먼저 PPase 생산을 향상시키기 위해서 배양조건을 조사하였는데, 탄소원으로 glucose는 catabolite repression이 일언자 않는 1%가 적절하였고 pH는 8.0으로 조절할때PPase 생산이 향상되었다. 그리고 산소공급속도는 1.0vvm, 500rpm으로 조절하는것이 회분식 배양에서 PPase의 생산에 효과적이었다. 이 결과로 유가배양을 실시하여 PPase의 생산효율이 flask 배양(5,417 IL $-1/h^{-1}$ )회분식 배양( $72,000UL^{-1}$$ h^{-1}$ )에 비해 각각 15.6배 1.17배의 증가를 보였다. 이와 같은 유가배양을 실시하는것이 PPase의 생산성을 증대시키는 데 효과적이라 할 수 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제38권3호
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• pp.369-377
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• 2006

채소류 가공 공정시 발생하는 영양성분의 손실, 색의 변화, 짧은 저장기간 등의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 식물조직의 단세포를 유리시킬 수 있는 최적조건을 연구하였다. 즉 효소처리를 위한 최적 조건은 오이, 마늘, 고추에서 250 rpm, $37^{\circ}C$, 150분으로 나타냈다. 각 시료에 대한 효소 농도는 오이, 마늘, 고추 각각 0.5, 0.75, 0.75%를 보였으며, pH는 7.0, 8.0, 5.0이었다. 단세포화한 뒤 착즙율은 기계처리물에 비해 오이, 고추, 마늘, 각각 16, 36, 36.5% 이상의 수율 향상을 가져 왔다. 비타민 C 함량에서도 고추, 마늘 단세포화물이 약 9일 경과 후에도 80% 이상을 유지하고 있었으나, 기계처리물에서는 약 50% 정도를 감소하여, 저장기간이 지나도 비타민 C 감소폭이 적었다. 열처리 전후의 색도 변화에서도 ${\Delta}E$ 값이 1.16-3.27로 기계 처리물의 2.87-7.68보다 색도의 변화가 적어 외관상으로도 우수한 결과를 나타냈다. 고추의 capsaicin 최초 함량은 단세포화불이 1.77 mg/100 g로 기계처리물의 1.32 mg/100 g보다 높은 함량을 나타냈으며 저장 후에도 1.4 mg/100 g으로 기계처리물보다 높은 함량을 보였다. $-18^{\circ}C$에서 저장시 냉해동 안정성은 4 cycle 경과 후 단세포화물은 약 70%, 기계처리물은 약 20%의 점도를 유지하고 있었다.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권3호
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• pp.347-350
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• 2006

The objective of this study was to investigate the possible effects of oral administration of single cell products (SCP) of apple on activating peritoneal macrophages. Apples were processed either for cold-pressed juice or SCP, which were produced by incubating sliced apples with a protopectinase, Sumyzyme MC. Both cold-pressed juice and SCP of apple were administered to C57BL/6 mice for 10 days to compare their efficacy, along with the control group, in stimulating peritoneal macrophages. The viability of macrophages was significantly increased by up to 161% of that of the control following the administration of apple SCP, whereas the viability of macrophages was increased to a lesser extent of up to 143% in the apple juice (AJ) administered group. Administration of apple SCP also induced a significantly higher production of $H_2O_2$ from macrophages (317% of the control) than that of cold-pressed AJ (210%). Although nitric oxide (NO) production was not increased by the administration of either AJ or SCP, the latter slightly but significantly increased tumor necrosis factor-${\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$) production from macrophages from 560.4 to 579.8 pg/mL. The results of this study suggest that administering SCP is more efficient than administering AJ to stimulate functions of peritoneal macrophages.