[논문]알쏭이 모자반(Sargassum confusum C. Agardh) 알긴산 분해 조효소 분해물의 알코올 침전에 의한 기호성 증진 효과

나현식; 김동현; 이하영; 유현지; 박미성; 우가은; 조미정; 안동현

doi:10.5657/kfas.2023.0204

알쏭이 모자반(Sargassum confusum C. Agardh) 알긴산 분해 조효소 분해물의 알코올 침전에 의한 기호성 증진 효과
Palatability-Enhancing Effect of the Alcohol Precipitate of Sargassum confusum C. Agardh Extracts Using an Alginate-degrading Crude Enzyme 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.56 no.2, 2023년, pp.204 - 211

나현식 (부경대학교 식품공학과) , 김동현 (부경대학교 식품공학과) , 이하영 (부경대학교 식품공학과) , 유현지 (부경대학교 식품공학과) , 박미성 (부경대학교 식품공학과) , 우가은 (부경대학교 식품공학과) , 조미정 (부경대학교 기초과학연구소) , 안동현 (부경대학교 식품공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the physicochemical properties and palatability-enhancing effects of the alcohol precipitate, in the enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh (SC), obsained using the crude enzyme of Shewanella oneidensis PKA 1008. We analyzed the oligosaccharides recovered from the alcohol precipitate using a thin-layer chromatography for SC-degrading extracts, pH, color, reducing sugar, and viscosity. Thin-layer chromatography showed that after treating with the crude enzyme for 60 h, the polysaccharides were degraded into tetramers, dimers, and trimers and pH increased in the alcohol precipitate (EtOH Sedi). In terms of color, the redness and yellowness of alcohol precipitate/supernatant (EtOH Sedi+Super) and the brightness of EtOH Sedi were the highest among enzyme treated for 0 h and 60 h, EtOH Sedi, and EtOH Sedi+Super. In the reducing sugar analysis, EtOH Sedi showed the lowest value of 13.63 ㎍/mL, and the lowest viscosity of 1.13. In terms of the sensory evaluation, EtOH Sedi+Super showed the highest value with respect to the overall preference. These results suggest that the crude enzyme of S. oneidensis PKA 1008 is effective at degrading polysaccharides, and its recovery increases the palatability of the alcohol precipitate.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. TLC analysis of enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh by crude alginate degrading enzyme. Reaction time: lane 1, standard; lane 2, Enzyme 0 h ; lane 3, Enzyme 60 h ; lane 4, EtOH Sedi ; lane 5, EtOH Sedi+super. TLC, Thin-layer chromatography.
표 Table 2. Changes in color value of enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh with incubation time
표 Table 1. Changes in pH of enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh with incubation time
그림 Fig. 2. Sensory test results for enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh. Values with different superscript within products are significantly different at (P<0.05).
표 Table 3. Changes in reducing sugar and viscosity of enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh with incubation time
표 Table 4. Sensory test results for enzymatic extracts of Sargassum confusum C. Agardh

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

해조류 내 존재하는 다당류 및 여러가지의 당을 이용하고자 할 때, 효소적 방법을 이용하여 분해 시킨 후 직접적으로 이용하기에는 냄새, 색 등과 같은 기호적 문제가 따르기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법들이 제시되고 있다. 그 중 본 연구에서는 알코올 침전법을 통해서 다당류를 회수하였으며, 이와 더불어 알코올 침전법을 통해 얻어진 상층액을 활용하여 효율적으로 유용 물질을 회수하고자 하였다. 효소 분해물과 알코올 침전물의 pH, 색도, 환원당 및 점도를 측정하였으며, 기호성 개선 여부를 위해 관능 평가를 실시하였다.
oneidensis PKA 1008의 조효소액을 알쏭이 모자반에 처리하여 저분자화된 효소 분해물을 얻은 후, 알코올 침전을 통해 회수하였다. 이를 이용하여 조효소액 처리 전, 후, 알코올 침전물 및 상층액의 관능 평가를 통해 색과 냄새를 평가하였으며, 알코올 침전을 통해 저분자화 된 알긴산이 가지는 기호성 문제(색, 냄새)를 개선하는 방법을 연구하고자 한다.

제안 방법

본 연구에서는 해조류인 알쏭이 모자반을 S. oneidensis PKA 1008 조효소로 분해한 후, 효소 분해물의 알코올 침전법에 의한 기호성 개선 방법을 조사하였다. 해조류 내 존재하는 다당류 및 여러가지의 당을 이용하고자 할 때, 효소적 방법을 이용하여 분해 시킨 후 직접적으로 이용하기에는 냄새, 색 등과 같은 기호적 문제가 따르기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 방법들이 제시되고 있다.
이를 바탕으로 본 연구에서는 알긴산 분해효소를 생산하는 S. oneidensis PKA 1008의 조효소액을 알쏭이 모자반에 처리하여 저분자화된 효소 분해물을 얻은 후, 알코올 침전을 통해 회수하였다. 이를 이용하여 조효소액 처리 전, 후, 알코올 침전물 및 상층액의 관능 평가를 통해 색과 냄새를 평가하였으며, 알코올 침전을 통해 저분자화 된 알긴산이 가지는 기호성 문제(색, 냄새)를 개선하는 방법을 연구하고자 한다.
pH는 pH meter (HM-30V; TOA, Kobe, Japan)를 사용하여 알쏭이 모자반 효소분해물 및 알코올 침전물의 pH를 측정하였다. 모든 시료는 5회 반복 측정한 후, 평균값을 구하였다.
알쏭이 모자반 효소분해물 및 알코올 침전물의 색도는 색차계(JC801; Color Technosystem Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 명도(L*-value, lightness), 적색도(a*-value, redness) 및 황색도(b*-value, yellowness)를 측정하였다. 표준색판의 값은 L*=98.
조효소액과 반응시간 별 알쏭이 모자반 분해물 및 알코올 침전물을 이용하여 관능 평가를 실시하였으며, 색(lightness), 색(clearness), 냄새(abnormal), 냄새(preference), 전체적 선호도(preference)로 총 5가지 항목으로 평가하였다(Fig. 2).
그 중 본 연구에서는 알코올 침전법을 통해서 다당류를 회수하였으며, 이와 더불어 알코올 침전법을 통해 얻어진 상층액을 활용하여 효율적으로 유용 물질을 회수하고자 하였다. 효소 분해물과 알코올 침전물의 pH, 색도, 환원당 및 점도를 측정하였으며, 기호성 개선 여부를 위해 관능 평가를 실시하였다. 해조류 이용에 있어 pH가 급격히 변할 경우 산업적 이용에 있어 품질에 영향을 미치게 되고, 일부 향장산업에서는 산성화가 될 경우 화장품의 응고에 문제가 생기기도 하는데, 본 연구에서는 효소 분해물에 비해 알코올 침전물 및 침전물-상층액이 더 높게 측정이 되었으나 급격한 변화를 보이지 않았다.

대상 데이터

confusum C. Agardh)을 사용하였다. 채취한 알쏭이 모자반은 담수로 깨끗이 수세하여 24시간 동안 자연건조 하였다.
본 연구에서는 해조류인 알쏭이 모자반을 S. oneidensis PKA 1008 조효소로 분해한 후, 효소 분해물의 알코올 침전법에 의한 기호성 개선 방법을 조사하였다.
훈련이 잘 된 10명의 학생 panel을 선정하여 관능 평가를 진행하였다. 평가대상은 알쏭이 모자반 효소분해물 및 알코올 침전물 4종류(Enzyme 0 h, Enzyme 60 h, EtOH Sedi, EtOH Sedi+Super)로 하였다. 평가항목은 색(lightness), 색(clearness), 냄새(abnormal), 냄새(preference), 전체적 선호도(preference)로 총 5가지 항목에 대해 각각 9점 척도로 평가하였다.
훈련이 잘 된 10명의 학생 panel을 선정하여 관능 평가를 진행하였다. 평가대상은 알쏭이 모자반 효소분해물 및 알코올 침전물 4종류(Enzyme 0 h, Enzyme 60 h, EtOH Sedi, EtOH Sedi+Super)로 하였다.

데이터처리

9.3, SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 실험 처리된 값의 평균값을 분산분석을 실시한 후, Duncan’s multiple range test법으로 P<0.05 수준에서 항목 간 유의적인 차이를 검증하여 판별하였다.
실험을 통해 도출된 결과에 대한 통계 분석은 SAS program(ver. 9.

성능/효과

점도의 경우 효소 분해물 대비 알코올 침전으로 얻은 시료의 값이 훨씬 감소 되었으며, 이는 알코올 침전법을 통해 해조류 분해물의 점도를 감소 시킴으로써 산업적 활용을 용이하게 한다고 볼 수 있다. 관능 평가를 통하여 알코올 침전법을 통해 색 및 냄새의 개선여부를 확인하였으며, 전체적인 평가 점수로 보았을 때 효소 분해물 보다 알코올 침전물-상층액(EtOH Sedi+Super)이 높은 점수를 받았다. 이러한 결과를 종합하면 해조류를 이용하기 위해 효소적 방법으로 분해 한 후, 이용 가치가 있는 물질을 회수하는 방법인 알코올 침전법을 적용시킴으로써 해조류 이용의 근본적인 문제인 기호적 문제도 개선된다고 볼 수 있다.
관능 평가를 통하여 알코올 침전법을 통해 색 및 냄새의 개선여부를 확인하였으며, 전체적인 평가 점수로 보았을 때 효소 분해물 보다 알코올 침전물-상층액(EtOH Sedi+Super)이 높은 점수를 받았다. 이러한 결과를 종합하면 해조류를 이용하기 위해 효소적 방법으로 분해 한 후, 이용 가치가 있는 물질을 회수하는 방법인 알코올 침전법을 적용시킴으로써 해조류 이용의 근본적인 문제인 기호적 문제도 개선된다고 볼 수 있다. 또한 알코올 침전법에서 단순히 침전물만 이용하는 것이 아닌 상층액도 함께 활용함으로써 효율적인 물질 회수가 이루어지고, 산업적으로 이용가치를 더 높일 수 있다고 보여진다.

후속연구

이러한 결과를 종합하면 해조류를 이용하기 위해 효소적 방법으로 분해 한 후, 이용 가치가 있는 물질을 회수하는 방법인 알코올 침전법을 적용시킴으로써 해조류 이용의 근본적인 문제인 기호적 문제도 개선된다고 볼 수 있다. 또한 알코올 침전법에서 단순히 침전물만 이용하는 것이 아닌 상층액도 함께 활용함으로써 효율적인 물질 회수가 이루어지고, 산업적으로 이용가치를 더 높일 수 있다고 보여진다.

참고문헌 (36)

Bae JM, Cho EK, Kim HY, Kang SH and Choi YJ. 2012.？Biological analysis of enzymatic extracts from Capsosiphon fulvescens using the Microbulbifer sp. AJ-3 marine？bacterium. J Life Sci 22, 627-633. https://doi.org/10.5352/JLS.2012.22.5.627.

원문보기 상세보기
Chapman VJ. 1980. Seaweeds and Their Uses. The Camelot？Press Ltd., London, U.K., 299-300.
Cho M, Kim BY and Rhim JH. 2003. Degradation of alginate？solution by using γ-irradiation and organic acid. Korean J？Food Sci Technol 35, 67-71.
Ganti VS, Kim KH, Bhattarai HD and Shin HW. 2006. Isolation？and characterisation of some antifouling agents from the？brown alga Sargassum confusum. J Asian Nat Prod Res 8,？309-315. http://doi.org/10.1080/10286020500034980.

상세보기
Han BH, Bae TJ and Kim BS. 1984. Stability of chlorophyll？during processing and storage of salted Undaria pinnatifida.？Korean J Food Sci Technol 16, 71-77.
Jayasinghe AMK, Kirindage KGIS, Fernando IPS, Han EJ, Oh？GW, Jung WK and Ahn G. 2022. Fucoidan isolated from？Sargassum confusum suppresses inflammatory responses？and oxidative stress in TNF-α/IFN-γ- stimulated HaCaT keratinocytes by activating Nrf2/HO-1 signaling pathway. Mar？Drugs 20, 117. http://doi.org/10.3390/md20020117.

상세보기
Joo DS, Lee JS, Cho SY, Shin SJ and Lee EH. 1995. Changes in？functional properties of alginic acid by enzymatic degradation. Korean J Food Sci Technol 27, 86-91.
Joo DS, Lee JS, Park JJ, Cho SY, Ahn CB and Lee EH. 1995.？Purification and characterization of the intracellular alginase？from Vibrio sp. AL-145. Microbiol Biotechnol Lett 23, 432-438.
Kennedy L, Mcdowell K and Sutherland IW. 1992. Alginases？from Azotobacter species. Microbiol 138, 2465-2471.
Kim JH, Kim YH, Kin SK, Kim BW and Nan SW. 2011. Properties and industrial applications of seaweed polysaccharides-degrading enzymes from the marine microorganisms.？Microbiol Biotechnol Letters 39, 189-199.
Kim JW, Kwon YR and Youn KS. 2012. Quality characteristics？and antioxidant properties in spray-dried and freeze-dried？powder prepared with powdered seaweed extracts. Korean？J Food Sci Technol 44, 716-721. https://doi.org/10.9721/KJFST.2012.44.6.716.

원문보기 상세보기
Kim JY, Lee JA, Kim KN, Yoon WJ, Lee WJ and Park SY. 2007. Antioxidative and antimicrobial activities of Sargassum muticum extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, 663-669. https://doi.org/10.3746/jkfn.2007.36.6.663.

원문보기 상세보기
Kim OJ, Lee DG, Lee SM, Lee SJ, Do HJ, Park HJ, Kim A,？Lee JH and Ha JM. 2010. Isolation and characteristics of？alginate-degrading Methylobacterium sp. HJM27. Microbiol Biotechnol Lett 38, 144-150.
Lea C, Marianne Q and Benjamin M. 2017. Inhibitory effects？of sodium azide on microbial growth in experimental resuspension of marine sediment. J Microbiol Methods 133, 62-65. http://doi.org/10.1016/j.mimet.2016.12.021.

상세보기
Lee JE, Xu X, Jeong SM, Kang WS, Ryu SH, Kim HH, Kim？SR, Lee GH, Kim MJ and Ahn DH. 2021. Characterization？of Sargassum patens C. Agardh enzymatic extracts using？crude enzyme from Shewanella oneidensis PKA 1008 and？their anti-inflammatory effects. Biotechnol Bioprocess Eng？27, 61-69. http://doi.org/10.1007/s12257-021-0131-0.

상세보기
Lee JE, Xu X, Jeong SM, Kang WS, Ryu SH, Kim HH, Kim？SR, Lee GH, Kim MJ and Ahn DH. 2022. Properties and？anti？inflammatory effects of Sargassum muticum enzymatic？extracts decomposed using crude enzyme from Shewanella？oneidensis PKA1008. Food Sci Biotechnol 31,1299-1307.？https://doi.org/10.1007/s10068-022-01103-1.

상세보기
Lee YS, Choi JB, Joo EY and Kim NW. 2007. Antioxidative？activities and tyrosinase inhibition of water extracts from？Ailanthus altissima. J Korean Soc Food Sci Nutr 36, 1113-1119. https://doi.org/10.3746/jkfn.2007.36.9.1113.

원문보기 상세보기
Liu QY and Meng QY. 2005. Therapeutic effect of seaweed？polysaccharide from Sargassum confusum on sarcoma s180？in mice and its mechanism. Ai Zheng 24, 1469-1473.
Liu Y and Huang G. 2019. Extraction and derivatisation of active polysaccharides. J Enzyme Inhib Med Chem 34, 1690-1696. http://doi.org/10.1080/14756366.2019.1660654.

상세보기
Mohamed E, Dorothea B, Olivier R, Souhail B, Christophe？B and Hamadi A. 2011. Dietary fibre and fibre-rich byproducts of food processing: Characterisation, technological functionality and commercial applications: A Review.？Food Chem 124, 411-421. https://doi.org/10.1016/j.food-chem.2010.06.077.

상세보기
Murai U, Yamagishi K, Kishida R and Iso H. 2021. Impact？of seaweed intake on health. Eur J Clin Nutr 75, 877-889.？http://doi.org/10.1038/s41430-020-00739-8.

상세보기
Nelson N. 1994. A photometric adaptation of the Somogyi？method for the determination of glucose. J Biol Chem 153,？375-380. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)71980-7.

상세보기
Park H and Park K. 1994. Polymers in pharmaceutical products.？In: Polymers of Biological and Biomedical Significance.？Shalaby SW, Ikada Y, Langer R and Williams J, eds. American Chemical Society, Washington D.C., U.S.A., 2-15.
Park MJ, Kim YH, Kim GD and Nam SW. 2015. Enzymatic？production and adipocyte differentiation inhibition of low-molecular-weight-alginate. J Life Sci 25, 1393-1398. https://doi.org/10.5352/JLS.2015.25.12.1393.

원문보기 상세보기
Park SH, Kim MJ, Kim GE, Park SY, Kim KBWR, Kim YJ,？Cho YJ and Ahn DH. 2017. Immuno-enhancing effect？of enzymatic extract of Sargassum coreanum using crude？enzyme from Shewanella oneidensis PKA 1008. J Korean？Soc Food Sci Nutr 46, 919-928. https://doi.org/10.3746/jkfn.2017.46.8.919.

원문보기 상세보기
Park YK, Kang SG, Jung ST, Kim DH, Kim SJ, Pak JI, Kim？CH, Rhim JW and Kim JM. 2007. Development of value-added products using seaweeds. J Mar Biosci Biotechnol 2,？133-141.
Shin GM and Jung JW. 1998. The study on the role of ingredients in the white bread. Korean J Soc Food Cook Sci 24,？389-408.
Stevens RA and Levin RE. 1976. Viscometric assay of bacterial？alginase. Appl Environ Microbiol 31, 896-899. http://doi.org/10.1128/aem.31.6.896-899.1976.

상세보기
Sunwoo C, Kim KBWR, Kim DH, Jung SA, Kim HJ, Jeong？DH, Jung HY, Kang BK, Bark SW, Lim SM, Hong YK and？Ahn DH. 2013. Optimization of conditions for the production and properties of alginate-degrading crude enzyme from？Shewanella oneidensis PKA 1008. Microbiol Biotechnol？Lett 41, 372-378. http://doi.org/10.4014/kjmb.1212.12002.

원문보기 상세보기
Uo MH, Joo DS, Cho SY and Min TS. 2006. Purification and？characterization of the extracellular alginase produced by？Bacillus licheniformis AL-577. J Korean Soc Food Sci Nutr？35, 231-237. https://doi.org/10.3746/jkfn.2006.35.2.231.

원문보기 상세보기
Wong TY, Preston LA and Schiller NL. 2000. Alginate lyase:？Review of major sources and enzyme characteristics, structure-function analysis, biological roles, and applications.？Annu Rev Microbiol 54, 289-340. http://doi.org/10.1146/annurev.micro.54.1.289.

상세보기
Xu J, Yue RQ, Liu J, Ho HM, Yi T, Chen HB and Han QB. 2014. Structural diversity requires individual optimization？of ethanol concentration in polysaccharide precipitation.？Int J Biol Macromol 67, 205-209. http://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2014.03.036.

상세보기
Xu X, Jeong SM, Lee JE, Kang WS, Kim KW, Ryu SH, Byun？EH, Cho YJ and Ahn DH. 2020. Characterization of Undaria pinnatifida root enzymatic extracts using crude enzyme？from Shewanella oneidensis PKA 1008 and its anti-Inflammatory effect. J Microbiol Biotechnol 30, 79-84. http://doi.org/10.4014/jmb.1908.08019.

원문보기 상세보기
Xu X, Jeong SM, Lee JE, Kang WS, Ryu SH, Byun EB, Kim？KW, Byun EH and Ahn DH. 2021. Characterization and？anti-inflammatory effects of gamma-irradiation on Undaria？pinnatifida root water extracts. Biotechnol Bioprocess Eng？26, 606-611. http://doi.org/10.1007/s12257-020-0325-x.

상세보기
Yang CF, Lai SS, Chen YH, Liu D, Liu B, Ai C, Wan XZ, Gao？LY, Chen XH and Zhao C. 2019. Anti-diabetic effect of？oligosaccharides from seaweed Sargassum confusum via？JNK-IRS1/PI3K signalling pathways and regulation of gut？microbiota. Food Chem Toxicol 131, 110562. http://doi.org/10.1016/j.fct.2019.110562.

상세보기
Zhu B, Chen M, Yin H, Du Y and Ning L. 2016. Enzymatic？hydrolysis of alginate to produce oligosaccharides by a new？purified endo-type alginate lyase. Mar Drugs 14, 108. http://doi.org/10.3390/md14060108.

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증