선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 참기름 제조공정의 부산물로 생성되는 참깨박을 활용하기 위하여, 특히 영양학적 및 생리적으로 유용한 참깨 단백질의 가공 소재화에 관한 기초 연구의 일환으로 효소를 이용한 참깨박 단백질의 추출 조건을 검토하였다. 상업용 단백질 분해효소를 선별하고, 효소처리 조건을 확립하였으며, 효소의 처리 효과를 향상시키기 위한 전처리로 참깨박의 열처리 조건을 조사하였다.
제안 방법
- [1단 반응] 열처리 후 냉각시킨 탈지 참깨박 현탁액의 pH를 0.1 N HCl 또는 NaOH로 효소 반응의 최적 조건(Protamex pH 6.0, Tunicase pH 8.0)으로 조절하고 효소를 참깨박 중량의 1% (w/w) 첨가한 후 효소 반응 최적 온도(Protamex 50oC, Tunicase 40oC)에서 3시간 동안 진탕하였다. 진탕 후 열처리로 반응을 종료시킨 후 원심분리(3, 000×g, 10min, 4oC)하여 고형분을 제거하고 상등액을 분석 시료로 활용하였다.
- [2단 반응] 열처리한 탈지 참깨박 현탁액에 대하여 Protamex 를 먼저 처리 후 Tunicase를 사용하는 것과 그 역으로 처리하는 두 가지 조건으로 실시하였다. 열처리 한 참깨박 현탁액의 pH를 pH 6.
- 0, 40oC)을 조절하여 Tunicase를 1% 첨가하고 3시간 추가로 처리한 후 상등액의 단백질 함량을 분석하였다. 또한 Tunicase, Protamex의 순서로 반응시킨 결과와 Protamex와 Tunicase만을 각각 처리한 결과도 정리하였으며, 열처리 없이 효소로만 반응시킨 결과도 함께 제시하였다(Table 2). 그 결과, Protamex, Tunicase의 순서로 2단 반응 결과는 Protamex로 반응시킨 결과보다 단백질 함량이 약 32% (26.
- 또한 상등액의 고형분 함량은 refractometer (PR-32α, Atago사, Tokyo, Japan)로 측정하였다.
- 참깨박 현탁액을 90-120oC로 각각 10분간 열처리한 후 단백질 분해효소인 Protamex를 본 연구에서 확립된 조건으로 처리하여 단백질 함량의 변화를 조사하였다. 또한 식물성 원료로부터 추출물을 제조하는 경우 세포벽 분해효소의 사용이 효과적이라는 보고[18, 20]에 따라 단백질분해효소와 함께 세포벽 분해효소의 사용을 조사하였다. 본 연구에서는 Arthrobacter sp.
- 상업용 단백질 분해효소를 선별하고, 효소처리 조건을 확립하였으며, 효소의 처리 효과를 향상시키기 위한 전처리로 참깨박의 열처리 조건을 조사하였다. 또한 전처리 후 세포벽 분해효소인 β-glucanase와 단백질 분해효소의 병용처리가 단백질 추출에 미치는 효과를 비교하였다.
- 상업용 단백질 분해효소를 선별하고, 효소처리 조건을 확립하였으며, 효소의 처리 효과를 향상시키기 위한 전처리로 참깨박의 열처리 조건을 조사하였다. 또한 전처리 후 세포벽 분해효소인 β-glucanase와 단백질 분해효소의 병용처리가 단백질 추출에 미치는 효과를 비교하였다.
- 선별한 단백질 분해효소 Protamex의 처리 농도와 반응시간의 영향을 조사하였다. 최적 처리 농도를 설정하기 위하여 참깨박 10% (w/w) 현탁액(pH 6.
- 두 가지 조건으로 실시하였다. 열처리 한 참깨박 현탁액의 pH를 pH 6.0으로 맞추고 Protamex를 참깨박의 1%로 첨가한 다음 50oC에서 3시간 반응시킨 후 Tunicase의 최적 반응 조건 (pH 8.0, 40oC)에서 Tunicase를 1% 첨가하여 3시간 추가로 반응시켰다. 두 효소의 처리 순서를 반대로 2단 반응도 각 효소의 반응조건에 따라 실시하였다.
- 0)는 반응 온도와 pH가 상이하여 두 효소를 동시에 처리하는 것보다 순차적으로 처리하는 것이 바람직하였다. 열처리한 참깨 박을 원료로 참깨박 10% 현탁액(pH 6.0)에 1차로 Protamex를 1% 첨가하여 50oC에서 3시간 반응시킨 후 반응조건(pH 8.0, 40oC)을 조절하여 Tunicase를 1% 첨가하고 3시간 추가로 처리한 후 상등액의 단백질 함량을 분석하였다. 또한 Tunicase, Protamex의 순서로 반응시킨 결과와 Protamex와 Tunicase만을 각각 처리한 결과도 정리하였으며, 열처리 없이 효소로만 반응시킨 결과도 함께 제시하였다(Table 2).
- 입도 200-300μm의 탈지 참깨박 분말을 증류수에 10% (w/w) 로 현탁시킨 후 고압멸균기에서 90, 100, 110, 120oC로 각각 10분간 열처리하였다. 열처리 후 실온에서 충분히 냉각시킨 다음 효소처리 시료로 사용하였다.
- 그러므로 탈지 참깨박의 단백질은 열과 압력으로 인하여 변성되어 탈지 대두박과 유사하게 단단한 형태로 존재하므로 효소처리의 효율을 향상시키기 위하여는 시료의 전처리가 필요하다[22]. 참깨박 현탁액을 90-120oC로 각각 10분간 열처리한 후 단백질 분해효소인 Protamex를 본 연구에서 확립된 조건으로 처리하여 단백질 함량의 변화를 조사하였다. 또한 식물성 원료로부터 추출물을 제조하는 경우 세포벽 분해효소의 사용이 효과적이라는 보고[18, 20]에 따라 단백질분해효소와 함께 세포벽 분해효소의 사용을 조사하였다.
- 조사하였다. 최적 처리 농도를 설정하기 위하여 참깨박 10% (w/w) 현탁액(pH 6.0)에 Protamex를 참깨박 중량의 0.1-5.0%로 첨가하여 50oC에서 3시간 반응시키고 상등액의 단백질과 고형분 함량을 측정하였다. 단백질 함량은 효소 처리 농도 1.
- 0%가 적합한 것으로 판단된다. 최적의 효소 반응시간을 결정하기 위하여 Protamex 1.0% 조건에서 반응시간에 따른 고형분과 단백질 함량의 변화를 조사하였다. 고형분과 단백질 함량은 반응 1시간까지 빠르게, 그 이후 3시간까지 완만하게 증가하였으며 5시간까지는 미미하게 변화하였다(Fig.
- 탈지 참깨박 분말(입도 200-300μm)을 증류수에 10% (w/w)로 현탁시킨 후 0.1N NaOH 혹은 HCl로 각각의 효소 반응 최적 pH로 조절한 다음 효소를 참깨박 중량의 1% (w/w)로 가하고 효소 반응 최적 온도에서 3시간 동안 진탕하였다. 반응 종료 후 끓는 물에 5분간 열처리하고 원심분리(3, 000×g, 10min, 4oC) 하여 상등액을 분석 시료로 활용하였다.
- 12%로 참깨박의 단백질 함량이 약 50%라는 기존의 보고[2, 9]와 차이를 보였으며, 이는 참깨의 품종과 참기름 제조방법의 차이에 기인하는 것으로 사료된다. 탈지 참깨박으로부터 단백질 추출에 활용할 수 있는 단백질 분해효소를 선별하기 위하여 10% 참깨박 현탁액에 참깨박 중량의 1%로 효소를 첨가하여 반응시킨 후 효소 처리 상등액의 고형분과 단백질 함량을 분석하여 비교하였다. 그 결과(Table 1), 효소 처리구에서 단백질 함량은 Protamex>Alcalase>Flavourzyme >Neutrase 순으로 대조구보다 16.
- 탈지 참깨박의 효소처리는 단백질 분해효소와 세포벽 분해효소에 대하여 각 효소의 단독 처리(1단 반응)와 순차적 처리(2단반응)의 두 가지 방법으로 실시하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 Arthrobacter sp. ATCC 21712 기원의 β-glucanase 활성을 갖는 상업용 세포벽 분해효소인 Tunicase를 사용하였다.
- 탈지 참깨박은 (주)청양식품(안성, 대한민국)에서 참기름 재조후 부산물로 얻어지는 것을 이용하였으며, 단백질 분해효소인 Alcalase, Neutrase, Protamex, Flavourzymee Novozyme사 (Bagsvaerd, Denmark), 세포벽 분해효소인 Tunicase는 Daiwa Kasei사(Osaka, Japan)로부터 구입하였다.
데이터처리
- 결과는 SPSS Statistics (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA, version 23.0)를 이용하여 t-검정으로 시료간 유의성을 조사하였다(유의수준 p<0.05).
이론/모형
- 효소처리 후 원심분리로 얻은 상등액의 단백질 함량은 bovine serum albumin을 표준물질로하여 Lowry법으로 분석하였다. 또한 상등액의 고형분 함량은 refractometer (PR-32α, Atago사, Tokyo, Japan)로 측정하였다.
성능/효과
- 2), 열처리 온도가 증가할수록 추출되는 단백질 함량은 증가하였으며 110oC 이상에서는 미미하게 증가하였다. 110 oC로 10분간 가열 후 Protamex와 Tunicase를 각각 처리한 결과단백질 함량은 26.98와 26.57mg/mL로 가열 없이 효소처리한결과(Protamex, 15.39mg/mL; Tunicase, 11.24mg/mL) 보다 크게(Proramex, 75%: Tunicase, 136%) 향상되었다. 이때 가열처리만으로는 단백질 함량이 9.
- 또한 고형분 함량도 단백질 함량과 매우 유사하게 증가하였다. Protamex 1.0% 처리 결과를 대조구와 비교하면 단백질함량은 8.3mg/mL에서 15.4mg/mL로, 고형분 함량은 1.9bx에서 3.1bx로 증가하였다. 따라서 경제적인 측면까지 고려하면 Protamex의 사용량은 참깨박 중량의 1.
- 26mg/mL로 Protamex를 먼저 사용하는 것보다다소 낮은 결과를 보였다. 가열과 효소처리를 하지 않은 대조구(control 1)의 기준으로 단백질 함량은 단순한 열처리에 의하여 1.61배, 열처리 후 Protamex 처리에 의하여 2.74배, 그리고 Tunicase를 추가로 반응시키면 3.61배 향상되었다. 따라서 탈지 참깨 박을 열처리 한 후 Protamex와 Tunicase를 순차적으로 처리하는 것이 단백질 추출에 매우 효과적이었다.
- 8mg/ mL보다 80% 이상 증가하였다. 고형분 함량도 단백질 함량과 매우 유사한 경향으로 Protamex 처리에서 3.2bx로 대조구의 1.8bx보다 70% 이상 향상되었다. 따라서 참깨박 단백질의 가용화를 위한 단백질 분해효소는 Protamex가 효과적인 것으로 판단된다.
- 그 결과(Fig. 2), 열처리 온도가 증가할수록 추출되는 단백질 함량은 증가하였으며 110oC 이상에서는 미미하게 증가하였다. 110 oC로 10분간 가열 후 Protamex와 Tunicase를 각각 처리한 결과단백질 함량은 26.
- 탈지 참깨박으로부터 단백질 추출에 활용할 수 있는 단백질 분해효소를 선별하기 위하여 10% 참깨박 현탁액에 참깨박 중량의 1%로 효소를 첨가하여 반응시킨 후 효소 처리 상등액의 고형분과 단백질 함량을 분석하여 비교하였다. 그 결과(Table 1), 효소 처리구에서 단백질 함량은 Protamex>Alcalase>Flavourzyme >Neutrase 순으로 대조구보다 16.8-84.5% 증가하였으며, 특히 Protamex를 처리한 조건에서 18.1mg/mL로 대조구의 9.8mg/ mL보다 80% 이상 증가하였다. 고형분 함량도 단백질 함량과 매우 유사한 경향으로 Protamex 처리에서 3.
- 또한 Tunicase, Protamex의 순서로 반응시킨 결과와 Protamex와 Tunicase만을 각각 처리한 결과도 정리하였으며, 열처리 없이 효소로만 반응시킨 결과도 함께 제시하였다(Table 2). 그 결과, Protamex, Tunicase의 순서로 2단 반응 결과는 Protamex로 반응시킨 결과보다 단백질 함량이 약 32% (26.98→35.58mg/mL) 증가하였다. 또한 Tunicase를 먼저 사용하는 2단 반응에서 단백질 함량은 32.
- 그러나 본 연구에서 Protamex (50oC, pH 6.0)와 Tunicase (40oC, pH 8.0)는 반응 온도와 pH가 상이하여 두 효소를 동시에 처리하는 것보다 순차적으로 처리하는 것이 바람직하였다. 열처리한 참깨 박을 원료로 참깨박 10% 현탁액(pH 6.
- 0%로 첨가하여 50oC에서 3시간 반응시키고 상등액의 단백질과 고형분 함량을 측정하였다. 단백질 함량은 효소 처리 농도 1.0%까지 효소 사용량에 비례하여 급격하게 증가하였으며, 그이상의 조건에서 단백질 함량은 매우 완만하게 증가하였다(Fig. 1A). 또한 고형분 함량도 단백질 함량과 매우 유사하게 증가하였다.
- 시료로 사용한 탈지 참깨박의 조단백질 함량을 micro-kjeldahl 법으로 분석한 결과 33.5±1.12%로 참깨박의 단백질 함량이 약 50%라는 기존의 보고[2, 9]와 차이를 보였으며, 이는 참깨의 품종과 참기름 제조방법의 차이에 기인하는 것으로 사료된다. 탈지 참깨박으로부터 단백질 추출에 활용할 수 있는 단백질 분해효소를 선별하기 위하여 10% 참깨박 현탁액에 참깨박 중량의 1%로 효소를 첨가하여 반응시킨 후 효소 처리 상등액의 고형분과 단백질 함량을 분석하여 비교하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.