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문제 정의
- 또한 Viscozyme과 Alcalase만을 사용하는 조건에서는 기존의 결과[11]와 동일하게 Viscozyme, Alcalase의 순서로사용하는 것이 효율적이었으며 astaxanthin 함량은 Alcalase와 Flavourzyme을 병용하여 1차로 처리한 후 Viscozyme을 2차로 사용하는 경우와 유사하였다. H. pluvialis 포낭 세포에서 astaxaWhin의 추출효율을 향상시키기 위하여 세포벽 분해 효소로 처리하는 결과가 보고 [19]되어 있으나, 본 연구에서는 단백질 분해 효소, 특히작용 기작이 상이한 두 종류 효소를 추가로 처리하면 추출 효율이 더욱 향상되는 것으로 조사되었다. 본 연구에서 1차로 Alcalase와 Flavourzymee 2차로 Viscozyme을처리한 경우 H.
- 또한 end。형 단백질 분해효소인 Alcalase, N曲.醐e와는 작용 기작이 상이한 exo형의 단백질 분해 효소인 Eavourzyme을 동시에 처리하는연구를 수행하였다
제안 방법
- 반응 최적 pH가 45인 Viscozyme을 반응최적 pH가 6Q7X)인 Alcalase, Flavourzyme과 동시에 처리하는 것보다 2단계로 반응시키는 연구를 수행하였다. 2단 반응에서 효소처리 순서가 haematococcus 추출물의고형분 회수율과 astaxanthin 함량에 미치는 효과를 조사하였다[표 2].
- Astax 釦 thin 의 추출효율을 향상시키 기 위하여 Haematococcus 以로부터 astaxanthin 주출에 효과적인 것으로 보고μU된 복합 다당류 분해 효소인 Viscozyme 과 단백질 분해 효소인 Alcalase와 FMvourzyme의 병용 효과를 조사하였다. Vi即ozymee Aspergillus aculeatus 기원의 arabanase, cellulase, hemicellulase, xylanase, B -glucanase> 함유한 복합 효소제제로 포낭 세포의 단단한 세포벽 분해에 효과적인 것으로 판단된다.
- H. pluvialis 균체 현탁액에 Alcalase, Nutrase, FMvmwzyme을 각각 그리고 gdo형과 exo형의 조합으로두 종류 효소를 동시에 처리한 후 원심분리로 상등액을제거한 다음 침전물의 astaxanthin 함량과 고형분 회수율을 분석하였다. 두 종류 효소 처리시 Alcalase 와 F!avoi"yme 의 조합은 pH 7.
- 그러므로 세포벽 분해효소와 함께 단백질 분해효소의처리조건에 관한 연구는 필수적이다. H. pluvialis 균체로부터 astaxanthin 추출에 적합한 상업용 단백질 분해효소틀 선별한 기존의 보고 [11] 에 근거하여 추출물의 astaxanthin 함량 향상에 효과적인 Alcalase와 수용성 성분을 제거시켜 고형분 회수율 김소에 효과적인 Nutrase를선택하여 연구를 진행하였다. 또한 end。형 단백질 분해효소인 Alcalase, N曲.
- , Santa Clara, CA)로 분석하였다[13]. Methanob게 용해시킨 시료는 초음파 처리(75 min, 40 kHz; Power sonic 510, Hwashin, Korea)하여 준비하였으며 Apollo Cl 8 column(5 p., 4.6 x 250 mm, Alltech Associates Inc., Deerfield, IL)과 UV 검출기(474 nm)를사용하여 분석하였다. 용매로는 95%(v/v) methanol< 1 ml/min의 유속으로 사용하였다[14].
- 용매로는 95%(v/v) methanol< 1 ml/min의 유속으로 사용하였다[14]. 또한 추출 수율은 기존의 방법[15]과 동일하게 고형분 회수율(Sid recovery) 로 나타내었으며 원료로 사용한 H. pluvialis 균체 분말과효소 처리 후 원심분리로 얻은 침전물을 동결 건조한 건조물의 중량비로 계산하였다.
- Vi即ozymee Aspergillus aculeatus 기원의 arabanase, cellulase, hemicellulase, xylanase, B -glucanase> 함유한 복합 효소제제로 포낭 세포의 단단한 세포벽 분해에 효과적인 것으로 판단된다. 반응 최적 pH가 45인 Viscozyme을 반응최적 pH가 6Q7X)인 Alcalase, Flavourzyme과 동시에 처리하는 것보다 2단계로 반응시키는 연구를 수행하였다. 2단 반응에서 효소처리 순서가 haematococcus 추출물의고형분 회수율과 astaxanthin 함량에 미치는 효과를 조사하였다[표 2].
- pluvialis 균체에 복합 다당류 분해효소와 단백질 분해효소를 순차적으로 처리하는 것이 추출 효율 향상에 효과적인 것으로 보고되어 있다[11]. 본연구에서는 작용 기작이 상이한 두 종류 단백질 분해 효소를 사용하여 제조한 haematococcus 추출물에서 효소처리 조건에 따른 astaxanthin 함량과 항산화 활성의 변화를조사하였다.
- 우수한 항산화제로 알려진 astaxanthin을 함유한 H. pluvialis 균체로부터 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소를 이용하여 식품용 haematococcus 추출물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 조사하였다. 특히 작용기작이 상이한 exo형과 endo형의 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소의 처리 순서를 통하여 효율적인 haematococcus 추출물의 제조 공정을 제시하였다.
- 8 ml를가한 후, vortex mixer로 10초간 혼합하고 30분 후 분광광도계(UV-1201, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 517 nm에서흡광도를 측정하였다. 추출물의 전자공여능은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 구하였다.
- pluvialis 균체로부터 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소를 이용하여 식품용 haematococcus 추출물을 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 조사하였다. 특히 작용기작이 상이한 exo형과 endo형의 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소의 처리 순서를 통하여 효율적인 haematococcus 추출물의 제조 공정을 제시하였다. 상업용 단백질 분해 효소로는 Alcalase (endo 형)와 Flavourzyme (exo형)을 복합 다당류 분해 효소로는 Viscozyme을 사용하였다.
- 효소 처리 방법에 따라 제조된 침전물의 acetone 추출물에 대하여 항산화 활성을 DPPH를 이용한 전자공여능으로 조사하였다. DPPH법은 안정한 자유 라디칼인 DPPH가 수소 공여체와 반응하는 능력을 원리로 측정하는 방법으로, 항산화 물질에 의해 환원되어 탈색되므로항산화 성분의 활성을 측정할 때 널리 사용된다[12].
- 효소 처리 후 acetone으로 추출한 haematococcus 추출물의 항산화 활성은 DPPH radical의 소거활성으로 Blois 의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다[12]. 추출물 0.
- 효소 처리하여 제조한 침전물의 astaxanthin 함량은아lolesterol esterase를 처리하여 ester형의 astaxanthin을유리 상태로 전환시킨 후 petroleum ether로 회수하고 methanol에 용해시킨 다음 HPLC(Agilent 1100, Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA)로 분석하였다[13]. Methanob게 용해시킨 시료는 초음파 처리(75 min, 40 kHz; Power sonic 510, Hwashin, Korea)하여 준비하였으며 Apollo Cl 8 column(5 p.
대상 데이터
- Astaxanthin 추출 원료인 H. pluvialis 균체는 Parry Nutraceutical사(Oonaiyur, India)의 제품이었으며, 복합다당류 분해효소인 Viscozyme과 단백질 분해 효소인 Alcalase, Nutrase, Flavourzyme 은 Novozyme 사 (Bagsvaerd, Denmark)에서 구입하였다. 그 밖의 모든 시약은 1급 이상의 것을 사용하였다.
- 특히 작용기작이 상이한 exo형과 endo형의 단백질 분해 효소와 복합 다당류 분해 효소의 처리 순서를 통하여 효율적인 haematococcus 추출물의 제조 공정을 제시하였다. 상업용 단백질 분해 효소로는 Alcalase (endo 형)와 Flavourzyme (exo형)을 복합 다당류 분해 효소로는 Viscozyme을 사용하였다. 단백질 분해 효소는 endo형과 exo형을 병용하는 것이 추출물의 astaxanthin의 함량을증가시켰다.
성능/효과
- DPPH 라디칼에 대한 전자 공여 활성을 [그림 2] 에 나타내었다. Alcalase와 Flavourzyme을 병용하여 1차로 처리한 후 Viscozyme을 2차로 사용하는 경우 전자공여능은 49.23% 가장 우수하였으며, 효소를 사용하지 않은 대조구(15.41%)와 비교하면 크게 향상되었다. 이는 astaxanthin 함량의 증가에 기 인하는 것으로 판단된다.
- Vi即ozymee Aspergillus aculeatus 기원의 arabanase, cellulase, hemicellulase, xylanase, B -glucanase> 함유한 복합 효소제제로 포낭 세포의 단단한 세포벽 분해에 효과적인 것으로 판단된다. 반응 최적 pH가 45인 Viscozyme을 반응최적 pH가 6Q7X)인 Alcalase, Flavourzyme과 동시에 처리하는 것보다 2단계로 반응시키는 연구를 수행하였다.
- 단백질 분해 효소로 처리한 모든 경우 H. pluvialis 균체에서 수용성 성분이 제거되어 효소 처리 후 고형분 회수율이 낮아졌으며 상대적으로 지용성 성분인 astax而thin의 함량이 증가되었다. 단일 효소 처리의 경우기존의 결과와 유사하게 astaxanthin 함량은 Alcalase, Flavourzyme, Nutrase 순으로 감소하였다n 또한 etido형효소와 exo형 효소를 동시에 처리한 경우 end。형 혹은 exo형 효소를 단일 처리한 경우보다 astaxanthin 함량은 30-80% 향상되었다.
- 이 조건에서 astaxanthin 함량을효소를 사용하지 않은 대조구와 비교하면 320% (529 u g/g - 2, 256 座/g) 이상 향상되었다. 또한 DPPH법으로조사한 각 효소 처리구의 항산화활성은 astaxanthin 함량에 비례하여 증가하였으며, 1차로 Alcalase 와 Flavourzyme을 병용하여 처리한 후 2차로 Viscozyme을사용하는 조건에서 가장 우수하였다.
- 즉, astaxanthin 함량이 증가하면 전자공여능도 증가하였다. 이는 astaxanthin의 강력한 항산화력에 기인하는 것이며, 단백질 분해 효소, 특히 작용기작이 상이한 두 종류 효소와복 다당류 분해 효소를 순차적으로 처리하면 추출 효율이 더욱 향상됨을 나타내는 결과이다.
- 전체적으로 Viscozyme을 추가로 사용하여 2단계로 가수분해시킨 결과 Alcalase 혹은 Alcalasee- Flavourzyme 을 처리한 조건보다 높은 astaxanthin 함량과 낮은 고형분회수율을 보였다. 특이하게 기iscozyme을 [차로, Alca松 와 FMowzyme을 병용하여 2차로 처리한 경우에는 astaxanthin 함량이 감소하였다.
- 단일 효소 처리의 경우기존의 결과와 유사하게 astaxanthin 함량은 Alcalase, Flavourzyme, Nutrase 순으로 감소하였다n 또한 etido형효소와 exo형 효소를 동시에 처리한 경우 end。형 혹은 exo형 효소를 단일 처리한 경우보다 astaxanthin 함량은 30-80% 향상되었다. 특히 Alcaiase와 Flavourzyme을 병용한 경우를 효소를 사용하지 않은 대조구와 비교하면 astaxanthin 함량은 250% (529 姒g 1, 981 _“g/g) 이상향상되었다. 이는 H.
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