[논문]Transglutaminase를 첨가한 돈육 근원섬유단백질과 카제인염 혼합물의 배양온도와 시간에 따른 물성변화

황지숙; 이홍철; 진구복

doi:10.5851/kosfa.2008.28.2.154

Transglutaminase를 첨가한 돈육 근원섬유단백질과 카제인염 혼합물의 배양온도와 시간에 따른 물성변화
Rheological Properties of Pork Myofibrillar Protein and Sodium Caseinate Mixture as Affected by Transglutaminase with Various Incubation Temperatures and Times 원문보기

Korean journal for food science of animal resources = 한국축산식품학회지, v.28 no.2, 2008년, pp.154 - 159

황지숙 (전남대학교 동물자원학부 및 농업과학기술연구소) , 이홍철 (전남대학교 동물자원학부 및 농업과학기술연구소) , 진구복 (전남대학교 동물자원학부 및 농업과학기술연구소)

초록
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근육단백질과 카제인염 단백질간의 상호작용의 촉매제로서 TGase의 배양시간과 온도에 따른 물성효과를 측정하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 돈육 등심부위의 근원섬유단백질을 추출하였고 배양온도는 $4^{\circ}C$, $37^{\circ}C$로, 배양시간은 0, 0.5, 2, 4시간으로 단백질의 열량분석, 점도, 겔 강도, 전기영동상 패턴의 변화를 측정하였다. 단백질열량변화는 각 단백질 별로 열량변화 패턴이 상이하게 나타났으며 근원섬유와 카제인염의 혼합액은 각각의 단백질 피크와 유사하게 나타났고 배양시간과 온도에 따라 차이를 보여 $4^{\circ}C$에 비하여 $37^{\circ}C$에서 열량변화의 차이가 크게 나타났다. 점도의 경우 배양하지 않은 것과 비교했을 때 $37^{\circ}C$에서 2시간 배양했을 때부터 유의적인 차이를 보이며 증가하였다. 근원섬유단백질을 4.5%의 농도로 가열에 의한 겔의 강도를 측정한 결과, 배양시간이나 온도에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 전기영동의 경우에도 $4^{\circ}C$ 와 $37^{\circ}C$의 배양의 경우 myosin heavy chain과 카제인 염 단백질 분획이 배양시간이 경과함에 따라 점차 감소하였고, 특히 $37^{\circ}C$에서 30분까지는 큰 변화를 나타내지 않았으나 2시간부터 32-34 kDa 분자량을 갖는 카제인 염단백질의 저분자의 밴드가 사라지고 고분자의 biopolymer를 형성하였다. 이상의 결과를 종합하면 $4^{\circ}C$보다 $37^{\circ}C$에서 단백질 분자간의 상호작용에 의한 TGase의 효과가 뚜렷하였으며 $37^{\circ}C$에서 2시간 이상 배양시 TGase에 의한 현저한 물성의 차이를 보인 것으로 평가된다.

Abstract ▼ AI-Helper

To investigate the rheological properties of protein mixed gels mediated by microbial transglutaminase (MTGase), pork myofibrillar protein (MFP), sodium caseinate (SC) and their mixture (MS), the various gels were incubated at different temperatures for various times. Extracted MFP, SC and their mixture (MS, 1:1) were incubated at different temperatures ($4^{\circ}C$ vs $37^{\circ}C$) for various times (0, 0.5, 2, 4 hr), and assessed for viscosity, gel strength and other characteristics using differential scanning calorimeter (DSC) and sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). DSC measurements showed that incubation at $37^{\circ}C$ rather than $4^{\circ}C$ caused marked changes in thermal transition, and MS displayed similar thermal curves (three endothermic transitions) to MFP and SC alone. After incubation at $37^{\circ}C$ for 2 hrs, the viscosity (cP) of MS increased (p<0.05) due to induction by MTGase, whereas no differences were observed at $4^{\circ}C$. However, gel strength values were no different, regardless of incubation temperatures and times. Future research will address how longer incubation times affect the functionality of protein mixed gels mediated by MTGase.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

근육단백질과 카제인염 단백질간의 상호작용의 촉매제로서 TGase의 배양시간과 온도에 따른 물성효과를 측정하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 돈육 등심부위의 근원섬유단백질을 추출하였고 배양온도는 4℃, 37<C로, 배양 시간은 0, 0.
따라서 본 연구는 근육단백질과 우유단백질인 카제인 염 간의 상호작용에 대한 촉매제로서 TGase를 이용하여 식육 가공 공정의 최적화를 위한 온도와 배양시간을 결정하기 위하여 실시하였다

가설 설정

05). A, BMeans with same capital letter at different incubation temperatures are not different (p>0.05).

제안 방법

MFP, SC, MFP:SC(1:1)(단백질 농도 4.5%)에 1:10(효소:기질)의 비율로 TGas 첨가한 후 배양조건에 따라 점도계 (RC01-R, Rheotec, Germany)# 이용하여 즉정하였다. 겔 강도는 점도측정 샘플과 동일한 방법으로 준비한다음, 3 g의 샘플을 배양 시험판(1.
MFP, SC, MFP:SC(1:1)(단백질 농도 4.5%)에 TGase®1:10(효소:기질) 비율로 첨가하고 배양시간과 온도에 따른열안정성의 변화를 살펴보기 위하여 Differential scanning calorimetry (DSC, S-650, Scinco, Korea) 를 이용하여 측정하였다. 시료를 알루미늄 캡슐에 정확히 12 mg을 첨가하여 봉합한 후 io-8(rc까지 가열온도를 1분당 i(rc씩 증가시키면서 그 열량 변화를 측정하였다.
, Seoul, Korea)에 각각 넣고, 밀봉한다음 8(TC로 예열된 중탕기 (waterbath)에서 30분 동안 가열하였다. 가열된 시료의 겔 강도를 측정하기 위해 InstronUniversal Testing Machine(Model 3344, Instron, USA)의Merlin program에서 puncture test로 설정한 다음, 분당 50mm 속도로 하강하는 조건에서 측정하였다. 탐침은 flatfaced probe를 사용하였다.
위하여 본 연구를 실시하였다. 돈육 등심부위의 근원섬유단백질을 추출하였고 배양온도는 4℃, 37<C로, 배양 시간은 0, 0.5, 2, 4시간으로 단백질의 열량분석, 점도,겔 강도, 전기영동상 패턴의 변화를 측정하였다. 단백질 열량 변화는 각 단백질 별로 열량변화 패턴이 상이하게 나타났으며 근원섬유와 카제인염의 혼합액은 각각의 단백질 피크와 유사하게 나타났고 배양시간과 온도에 따라 차이를 보여 4。。에 비하여 37C에서 열량변화의 차이가 크게 나타났다.
처리구는 근원섬유단백질 , 근원섬유단백질과 카제인염 (Sodium Caseinate, SC)의 혼합액(1:1)으로 구성하였으며, 카제인염에 Transutaminase(Activa TG-B, Ajinomoto,Japan)를 각각 첨가하여 사용하였다. 배양온도는 4, 37℃ 로, 배양시간은 0, 0.5, 2, 4시간으로 설정하여 실험하였다.
5%)에 TGase®1:10(효소:기질) 비율로 첨가하고 배양시간과 온도에 따른열안정성의 변화를 살펴보기 위하여 Differential scanning calorimetry (DSC, S-650, Scinco, Korea) 를 이용하여 측정하였다. 시료를 알루미늄 캡슐에 정확히 12 mg을 첨가하여 봉합한 후 io-8(rc까지 가열온도를 1분당 i(rc씩 증가시키면서 그 열량 변화를 측정하였다.
열량변화

열량분석기로 근원섬유단백질과 카제인염 단백질 그리고 1:1로 혼합한 혼합물의 가열 중 열량의 변화를 실시하였으며 그 결과는 Fig. 1과 같다.
, 1951)을 이용해 단백질 함량을 구하였다. 처리구는 근원섬유단백질 , 근원섬유단백질과 카제인염 (Sodium Caseinate, SC)의 혼합액(1:1)으로 구성하였으며, 카제인염에 Transutaminase(Activa TG-B, Ajinomoto,Japan)를 각각 첨가하여 사용하였다. 배양온도는 4, 37℃ 로, 배양시간은 0, 0.
가열된 시료의 겔 강도를 측정하기 위해 InstronUniversal Testing Machine(Model 3344, Instron, USA)의Merlin program에서 puncture test로 설정한 다음, 분당 50mm 속도로 하강하는 조건에서 측정하였다. 탐침은 flatfaced probe를 사용하였다.

데이터처리

0 program(2003)을 이용하여 배양시간과 배양온도 간을 요인으로 상호작용 유무를 확인하였고, 이원배치 분산분석(two-way ANOVAX실시하였다. 오차범위 0.05% 이내에서 유의차가 있을 때,Duncan 다중검정법 (multiple range test)을 이용하여 각 처리구 간의 유의성을 검정하였다.
점도와 겔강도의 결과는 SPSS 12.0 program(2003)을 이용하여 배양시간과 배양온도 간을 요인으로 상호작용 유무를 확인하였고, 이원배치 분산분석(two-way ANOVAX실시하였다. 오차범위 0.

이론/모형

Mini protein electrophoresis assay unit(Bio-Rad Laboratories,Ri 아imond, CA, US A)을 이용하여 Laemmli(1970) 방법에 준하여 각각 12% 및 3%의 separation gel과 stacking gel을 제조하였고, polyacrylamide gel을 이용하여 단백질을 분리하였다. 추출한 단백질과 sample buffer를 혼합하여 최종 1%의 단백질이 loading 되도록 조정하였고, 이미 염색된 단백질 표준액 (Prestained SDS-PAGE Standards, Broad Range 161-0318, BIO-RAD, CA, USA)와 함께 불용성 단백질을 제거하기 위하여 100℃의 끓는 물에 5분 동안 가열하고 원심분리를 시켜 loading 하였다.
1 M NaCl로 원심분리시켜서 추출하였다(Xiong, 1993). 추출된 MFP를 Lowry 정량법(Lowry et al., 1951)을 이용해 단백질 함량을 구하였다. 처리구는 근원섬유단백질 , 근원섬유단백질과 카제인염 (Sodium Caseinate, SC)의 혼합액(1:1)으로 구성하였으며, 카제인염에 Transutaminase(Activa TG-B, Ajinomoto,Japan)를 각각 첨가하여 사용하였다.

성능/효과

이 결과를 종합하면 본 실험에서 온도차에 따른 점도의 차이는 TGase가 4。(2의 낮은 온도보다는 37℃에서 활성을 더 갖기 때문이라고 사료되며, 따라서 이 결과는 곧 TGase가 효소로서 높은 활성을 갖게 하기 위해서는 낮은 온도인 VC보다 37℃에서 사용함이 바람직하다고 사료된다.
점도의 경우 배양하지 않은 것과 비교했을 때 37。(2에서 2시간 배양했을'때부터 유의적인 차이를 보이며 증가하였다. 근원섬유단백질을 4.5%의 농도로 가열에 의한 겔의 강도를 측정한 결과, 배양시간이나 온도에 따른 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 전기영동의 경우에도 4℃와 3기의 배양의 경우 myosin heavy chain과 카제인 염단백질 분획이 배양시간이 경과함에 따라 점차 감소하였고, 특히 37℃에서 30분까지는 큰 변화를 나타내지 않았으나 2시간부터 32-34 kDa 분자량을 갖는 카제인 염 단백질의 저분자의 밴드가 사라지고 고분자의 biopolymer를 형성하였다.
근원섬유 단백질과 카제인 염 단백질의 혼합액은 근원섬유와 카제인 염 단백질 각각의 피크가 혼합되어 나타나는 양상을 보였으며 이러한 결과는 Ramiraz-suarez 등 (2005)이 육계의 근원섬유단백질에 밀단백질과 TGase를첨가하였을 때 각각의 열량변화보다 밀단백질과 TGase를같이 첨가했을 때 더 높은 온도에서 열량변화를 나타낸 결과와 유사하였다. 즉 각각의 단백질 peak보다 근원섬유 단백질에 카제인염과 TGaseS- 첨가하였을 때 더 안정하였고 또한 배양시간에 따른 TGase의 반응에 있어서 2시간에서도 작은 열량변화를 나타냈으며 4시간동안 배양했을 때와 유사한 경향을 나타내었다. 반면 온도에 따라서는 큰 차이를 나타내지는 않았으나 4。(2일 때 보다 37℃ 에서 비교적 더 안정하였다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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