상업적 단백질 분해 효소에 0.02% $CaCl_2$를 첨가하여 응유 활성화를 시킨 탈지유에 대한 분해 작용의 결과를 요약하면 다음과 같다. 다양한 효소별 가수분해 시간에 따른 가수분해도는 미생물 유래 효소와 trypsin은 pepsin과 papain W-40보다 높은 분해도를 나타냈다. 12% TCA 용액에 가용성인 NPN의 양은 trypsin이 가장 높은 분해도를 나타내었고 rennet과 pepsin이 가장 낮은 분해도를 보였다. 전기영동에 있어서 trypsin과 protease S는 $\alpha$- lactalbumin을 분해하였고 papain w-40은 $\beta$- lactoglobulin을 미약하게 분해하였으며 neutrase 1.5는 90분 이후부터 $\alpha$-lactalbumin과 $\beta$-lactoglobulin을 분해하였다. Rennet과 비교한 전기영동상에서는 rennet에 의해 분해 되지 않은 ${\alpha}_s$- casein과 $\beta$-casein을 trypsin과 protease S가 다량 분해하였고 $\kappa$-casein은 rennet에 비해 papain W-40이 상당 수준의 분해상을 나타내었다. 이상의 결과 가수분해도 및 NPN 양은 trypsin, neutrase 1.5 및 protease S가 다른 효소에 비해 높게 나타났으며, 전기영동상에서는 pepsin과 neutrase 1.5가 rennet과 유사한 경향을 나타내었다.
상업적 단백질 분해 효소에 0.02% $CaCl_2$를 첨가하여 응유 활성화를 시킨 탈지유에 대한 분해 작용의 결과를 요약하면 다음과 같다. 다양한 효소별 가수분해 시간에 따른 가수분해도는 미생물 유래 효소와 trypsin은 pepsin과 papain W-40보다 높은 분해도를 나타냈다. 12% TCA 용액에 가용성인 NPN의 양은 trypsin이 가장 높은 분해도를 나타내었고 rennet과 pepsin이 가장 낮은 분해도를 보였다. 전기영동에 있어서 trypsin과 protease S는 $\alpha$- lactalbumin을 분해하였고 papain w-40은 $\beta$- lactoglobulin을 미약하게 분해하였으며 neutrase 1.5는 90분 이후부터 $\alpha$-lactalbumin과 $\beta$-lactoglobulin을 분해하였다. Rennet과 비교한 전기영동상에서는 rennet에 의해 분해 되지 않은 ${\alpha}_s$- casein과 $\beta$-casein을 trypsin과 protease S가 다량 분해하였고 $\kappa$-casein은 rennet에 비해 papain W-40이 상당 수준의 분해상을 나타내었다. 이상의 결과 가수분해도 및 NPN 양은 trypsin, neutrase 1.5 및 protease S가 다른 효소에 비해 높게 나타났으며, 전기영동상에서는 pepsin과 neutrase 1.5가 rennet과 유사한 경향을 나타내었다.
Proteolytic activities of some commercial milk clotting enzymes(rennet, trypsin, pepsin, papain W-40, neutrase 1.5 and protease S) in bovine skim milk containing 0.02% $CaCl_2$ were determined by measuring DH(Degree of Hydrolysis), NPN(Non Protein Nitrogen) and by comparing patterns of SD...
Proteolytic activities of some commercial milk clotting enzymes(rennet, trypsin, pepsin, papain W-40, neutrase 1.5 and protease S) in bovine skim milk containing 0.02% $CaCl_2$ were determined by measuring DH(Degree of Hydrolysis), NPN(Non Protein Nitrogen) and by comparing patterns of SDS-PAGE(Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis). The DH of microbial enzymes(neutrase 1.5 and protease S) and trypsin in bovine skim milk were higher than those of pepsin and papain W-40. The amounts of NPN in the milk treated with trypsin and the other animal enzymes(rennet and pepsin) showed the highest and lowest degrees of proteolysis, respectively. SDS-PAGE showed that trypsin and protease S hydrolyzed $\alpha$-lactalbumin and papain W-40 hydrolyzed $\beta$-lactoglobulin slightly, while neutrase 1.5 hydrolyzed both $\alpha$-lactalbumin and $\beta$-lactoglobulin after treating for 90 min. Trypsin and protease S easily hydrolyzed ${\alpha}_s$-casein and $\beta$-casein, which were not hydrolyzed by rennet. Papain W-40 hydrolyzed $\kappa$-casein more than rennet as shown in SDS-PAGE. Based on the results of the experiments, the DH and NPN of trypsin, neutrase 1.5 and protease S were shown to be higher than those of the other enzymes. The SDS-PAGE patterns of papain W-40 and neutrase 1.5 were similar with that of rennet.
Proteolytic activities of some commercial milk clotting enzymes(rennet, trypsin, pepsin, papain W-40, neutrase 1.5 and protease S) in bovine skim milk containing 0.02% $CaCl_2$ were determined by measuring DH(Degree of Hydrolysis), NPN(Non Protein Nitrogen) and by comparing patterns of SDS-PAGE(Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoresis). The DH of microbial enzymes(neutrase 1.5 and protease S) and trypsin in bovine skim milk were higher than those of pepsin and papain W-40. The amounts of NPN in the milk treated with trypsin and the other animal enzymes(rennet and pepsin) showed the highest and lowest degrees of proteolysis, respectively. SDS-PAGE showed that trypsin and protease S hydrolyzed $\alpha$-lactalbumin and papain W-40 hydrolyzed $\beta$-lactoglobulin slightly, while neutrase 1.5 hydrolyzed both $\alpha$-lactalbumin and $\beta$-lactoglobulin after treating for 90 min. Trypsin and protease S easily hydrolyzed ${\alpha}_s$-casein and $\beta$-casein, which were not hydrolyzed by rennet. Papain W-40 hydrolyzed $\kappa$-casein more than rennet as shown in SDS-PAGE. Based on the results of the experiments, the DH and NPN of trypsin, neutrase 1.5 and protease S were shown to be higher than those of the other enzymes. The SDS-PAGE patterns of papain W-40 and neutrase 1.5 were similar with that of rennet.
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문제 정의
따라서 본 연구는 상업적 단백질 분해 효소의 우유 단백질의 분해 특성을 비교하기 위하여 탈지유에 0.02%의 CaCk를 첨가하여 응유활성화를 시킨 후 각각의 단백질 분해 효소 및 가수분해 시간에 따른 우유 단백질의 분해 특성을 검토하고자 실시하였다.
제안 방법
SDS-PAGE는 각각 15%와 10% acrylamide gel, 0.1% SDS를 함유한 0.025M Tris, 0.192M glycine buffer(pH 8.3)를 조제하여 각각 25 mA 와 15 mA로 전기영동하였다. 또한 gel 염색은 0.
1% TNBS 용액 2를 첨가하여 501 온탕수조에서 1시간 동안 빛을 차단한 상태에서 반응시켰다. 반응 후 0.1 N HC1 4로 반응을 종결시키고 30분간 실온에서 냉각한 후 340nm에서 흡광도를 측정(Perkin Elmer Lambda EZ201, U.S.A.) 하였다.
시료의응유 활성화를 위해 CaCh의 최종농도를 0.02 %가 되도록 첨가하여 용해시킨 후 기질과 효소의 단백질 비율이 300:l(w/w)이 되도록 효소를 잘 혼합한 다음 35P 온탕수조에서 3시간 동안 반응시켰다. 반응이 종료된 후 100℃ 온탕수조에서 2분간 열처리하여 가수분해를 정지시켰다
효소 반응 기질 여액 0.2mC 에 alkaline copper 시약 1成를 혼합하여 실온에서 15분간 정치한 다음, 2배 희석한 folin-ciocalteu phenol reagent 0.1诫를 교반하면서 첨가하고 실온에서 45분간 방치한 후 540nm에서 흡광도를 측정하였다.
효소 반응이 종료된 후 반응액을 4, 000xg에서 25분간 원심분리한 다음 상등액과 침전물을 각각 회수하여 침전물은 7 M urea(pH 8.8) 에용해 후 분석에 이용하였다.
본 실험의 공시재료는 경상대학교 부속 목장에서 착유한 신선한 생유를 저온 살균(L.T.L.T) 한 후 4, 000xg, 4C 에서 25분간 2회 원심분리하여 유지방을 제거한 탈지유를 실험전까지 -20 ℃ 에서 보관하면서 사용하였다.
이론/모형
2% commassie brilliant blue R-250(w/v)을 함유한 acetic acid/methano 1/water (1:1:5, v/v/v) 용액에 염색하였다. 가수분해 탈지유의 전기영동 상을 확인하기 위하여 표준단백질은 broad range standard(Bio-Rad, U.S.A.)를 사용하였다.
효소 처리에 의한 탈지유의 상등액과 침전물의 분자량 변화를 살펴보기 위하여 효소 반응종료 후 원심분리하여 분리된 상등액과 침전물 , 을 acrylamide gel 15%와 10%를 각각 사용하여 Laemmli(l970)의 방법에 따라 전기영동을 실시하였다.
효소의 반응시간에 따른 탈지유의 가수분해도 는 TNBS법(Alder-Nissen, 1979)에 의해 측정하였다. 탈지유 기.
효소의 탈지 유 분해 작용 결과, 12% trichloroacetic acid(TCA)에 가용성인 NPN의 유리 생성량은 Lowry 등(1951)의 방법에 의해 측정하였다.
성능/효과
각종 상업적 단백질 가수분해 효소를 CaCl2 의 최종 농도가 0.02%가 되도록 첨가한 탈지유에 반응시킨 결과, 가수분해도의 변화는 Fig. I 에 나타난 바와 같이 가수분해 20분까지 급격히 증가하였고, 가수분해 시간이 경과할수록완만하게 증가하는 경향을 나타내었다. 단백질분해 효소별로는 가수분해 3시간째에 trypsin (46.
또한 탈지유에 상업적 단백질 분해 효소를 반응 시켜 12% TCA에 가용성인 NPN의 유리생성량을 조사한 결과는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 가수분해 3시간 후 trypsin, protease S 및 neutrase 1.5 가 높게 나타났으며 rennet고} pepsin 이 낮게 나타났다. 이는 Fig.
미생물에서 유래하는 단백질 분해 효소인 neutrase 1.5와 protease S는 식물성 유래 단백질 분해 효소인 papain W-40보다는 가수분 해도가 높았고 포유동물의 생체내 단백질 가수분해효소인 trypsin 보다는 가수분해도가 다소 낮았으나, rennet과 pepsin 보다는 높았다.
본 실험에 사용된 효소와 rennet 과의 비교 시 k-CN의 분해 patterne 생체내 소화 효소인 pepsin과 유사하였고-, 6-CN의 분해 pattern 은 pepsin과 neutrase 1.5와 유사하게 나타났다. Picon 등(1995)은 chymosin, pepsin 및 neutrase 를 혼합 사용시 우유 응고 시간을 줄일 수 있다고 보고된 점으로 미루어 보아 pepsin 과 neutrase 1.
본 실험의 결과 유청 단백질을 50에서 150분간 Bacillus subtilis 유래 protease 로 반응시켰을 때 a・LA과 0-LG이 분해되어 전기 영동 상에 낮은 농도의 단백질이 존재하였다는 Castro 등 (1996)의 보고와 papain 으로 분해한 결과 LG이 일부 분해되었다는 Lieske와 Konrad (1996) 의 보고와 일치하였다.
이러한 결과는 미생물체에서 유래하는 단백질 분해 효소는 생체내 소화 효소와 같이 특이한 효소의 기질 특성을 나타내는 것이 아니라 미생물 세포내에 존재하는 효소의 복합체로서 무작위로 단백질을 가수분해하는 능력을 가지고 있으므로 가수분해도가 높았으며 기질 특이성이 강한 포유동물의 단백질 분해 효소인 trypsin 이외에 chymotrypsin과 pepsine 상대적으로 가수분해도가 낮게 나타났다. Trypsine 우유 단백질에 많이 함유되어 있는 lysine과 arginine의 carboxyl group을 연결흐]는 peptide bond에 강한 특이성을 가지고 있으므로 다른 포유동물의 단백질 분해 효소보다 가수분 해도가 높게 나타났다(Monti와 Jost, 1978).
참고문헌 (27)
Adler-Nissen, J. 1979. Determination of the degree of hydrolysis of food protein hydrolysates by trinitrobenzenesulfonic acid. J. Agric. Food Chem. 27:1256.
Castro, S., Peyronel, D. V. and Cantera, A. M. B. 1996. Proteolysis of whey proteins by a Bacillus subtilis enzyme preparation. Int. Dairy J. 6:285.
Dalgleish, D. G. 1987. The enzymatic coagulation of milk. In cheese chemistry, physics and Microbiology. Vol. I. P. F. Fox. Elsevier Applied Science, London. p. 63-96.
El-Shibiny, S. and El-Salam, H. A. 1977. Action of milk clotting enzymes on $\alpha_s$ -caseins from buffalo's milk. J. Dairy Sci. 60:1519.
Guo, M. R., Fox, P. F. and Flynn, A. 1995. Susceptibility of $\beta$ -lactoglobulin and sodium caseinate to proteolysis by pepsin and trypsin. J. Dairy Sci. 78:2336.
Jost, R., Monti, J. C. and Hidelgo, J. 1976. Natural proteolysis in whey and susceptibility of whey proteins to acidic protease of rennet. J. Dairy Sci. 59:1568.
Krause, W., Partzsch, M., Hasson, Z. M. R. and Haufe, T. 1998. Substrate and binding specificity of aspactic proteases with milk clotting properties. Nahrung. 42:162.
Laemmli, U. K. 1970. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature(Lord). 227:680.
Lampert, L. M. 1975. Modern dairy products. Food Trade Press. Third edition. p. 317.
Lieske, B. and Konrad, G. 1996. Interrelation between pH and availability of $\alpha$ -lactalbumin and $\beta$ -lactoglobulin for proteolysis by papain. Int. Dairy J. 6:359.
Lopes, A., Teixeira, G., Liberato, M. C., Pais, M. S. and Clemente, A. 1998. New vegetal sources for milk clotting enzymes. J. Molecular Catalysis B：Enzymatic. 5:63.
Lowry, O. H., Rosebrough, N. J., Farr, A. L. and Randall, R. J. 1951. Protein measurement with the folin phenol reagent. J. Biol. Chem. 193:265.
McDonagh, D. and FitzGerald, R. J. 1998. Production of caseinophosphopeptides(CPPs) from sodium caseinate using a range of commercial protease preparations. Int. Dairy J. 8:39.
McMahon, D. J. and Brown, R. J. 1984. Enzymic coagulation of casein micelles：A review. J. Dairy Sci. 67:919.
Monti, J. C. and Jost, R. 1978. Enzymatic solubilization of heat denatured cheese whey protein. J. Dairy Sci. 61:1233.
Otte, J., Zakora, M., Qvist, K. B., Olsen, C. E. and Barkholt, V. 1997. Hydrolysis of bovine $\beta$ -lactoglobulin by various proteases and identification of selected peptides. Int. Dairy J. 7:835.
Picon, A., Medina, M. and Nunez, M. 1995. Prediction of clotting time for milk coagulation by mixtures of proteolytic enzymes. Food chem. 52: 411.
Rank, T. C., Grappin, R. and Olson, N. F. 1985. Secondary proteolysis of cheese during ripening；A review. J. Dairy Sci. 68:801.
Shah, B., Kumar, S. R. and Pevi, S. 1995. Immobilized proteolytic enzymes on resinous materials and their use in milk-clotting. Process Biochem. 30:63.
Smyth, M. and FitzGerald, R. J. 1998. Relation- ship between some characteristics of WPC hydrolysates and the enzyme complement in commercially available proteinase preparations. Int. Dairy J. 8:819.
Sood, V. K. and Kosikowski, F. V. 1979. Accelerated cheddar cheese ripening by added microbial enzyme. J. Dairy Sci. 62:1865.
Steffl. A., Schreiber, R., Hafenmair, M. and Kessler, H. G. 1999. Influence of whey protein aggregates on the renneting properties of milk. Int. Dairy J. 9:403.
Sullivan, J. J., Lynette, M., Rood, J. I. and Jago, G. R. 1973. The enzymic degradation of bitter pephides by starter strephococi. Aust. J. Dairy Tech. 28:20.
Wong, N. P., Robert, J., Mark, K. and Flmer, H. H. 1988. Fundamentals of dairy chemistry. Third edition. Van Nostrand Reinhold. p. 609-619.
Yousif, B. H., Mcmahon, D. J. and Shammet, K. M. 1996. Milk-clotting enzymes from solanum dobium plant. Int. Dairy J. 6:637.
Zdenko. P. 1969. Protease composition of a rennet substitute from Bacillus subtilis and properties of its component protease. J. Dairy Sci. 52:1372.
최인욱, 김기성, 임상동, 김희수. 1997. Casein 가수분해물 소재 철분결합 Peptide에 관한 연구. 한국식품과학회지. 29:1052.
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