갈색거저리 유충 단백가수분해물의 제조 및 항산화 활성

유미희; 이효선; 조혜린; 이승욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 유미희 (계명대학교) 이효선 (계명대학교) 조혜린 (계명대학교) 이승욱 (계명대학교)

저널정보: 한국식품영양과학회 한국식품영양과학회지 한국식품영양과학회지 제46권 제4호

발행연도: 2017.4

수록면: 435 - 441 (7page)

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갈색거저리유충 분말을 4%(w/v)의 기질용액으로 제조한 후, 기질대비 단백질 가수분해 효소(alcalase, flavourzyme, neutrase, bromelain, papain)를 각 1%(w/w) 첨가하여 갈색거저리 유충 단백가수분해물을 제조하였다. 24시간 반응시킨 각 효소별 가수분해물의 특성을 SDS-PAGE로 확인한 결과 alcalase 단백가수분해물의 가수분해가 우수함을 확인하였으며, available amino group의 농도는 flavourzyme, alcalase, neutrase 단백가수분해물 각각 5,429.35 μg/mL, 4,781.39 μg/mL, 3,155.55 μg/mL의 값을 나타내 상대적으로 높은 가수분해도를 보였고, bromelain(1,800 μg/mL)과 papain(1,782.61 μg/mL)의 경우 상당히 낮은 값을 보였다. 가수분해도가 높게 나타난 3종의 단백가수분해물을 한외여과막을 통해 분자량이 3 kDa 이하로 분리한 후 동결 건조하였으며, 이 동결건조물을 이용하여 항산화 실험을 수행하였다. 갈색거저리 유충 가수분해물의 DPPH 라디칼 소거 활성은 alcalase 단백가수분해물의 RC50값이 339.34 μg/mL로 나타났고, flavourzyme 가수분해물 379.35 μg/mL, neutrase 가수분해물 398.93 μg/mL로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거 활성은 neutrase 단백가수분해물의 RC50값이 29.84 μg/mL였고, alcalase 36.90 μg/mL 및 flavourzyme 56.03 μg/mL 순으로 나타났다. Hydrogen peroxide 소거
활성은 alcalase 단백가수분해물의 RC50값이 65.97 μg/mL였고, flavourzyme 121.67 μg/mL 및 neutrase 70.38 μg/mL의 값을 보였다. 상기 3가지 항산화 실험에서 우수한 항산화 활성을 보이며, 저분자 펩타이드 생산 효율이 가장 높았던(42.05%) alcalase 단백가수분해물을 이용해 linoleic acid에 대한 지질과산화 억제 활성을 측정한 결과, 6일 동안 100~800 μg/mL의 농도에서 처리 농도에 의존적으로 유의적인 항산화능을 보였다.

The present study was carried out to evaluate the applicability of Tenebrio molitor larvae (mealworm) as a health functional food material in order to contribute to the development of the domestic insect industry and health functional food industry. Protein hydrolysates were prepared from mealworm powder by enzymatic hydrolysis using five different proteases (alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, and papain), and the hydrolysates were then tested for their antioxidant activities. Based on available amino group contents and sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis analyses, mealworms treated with alcalase (4,781.39 μg/mL), flavourzyme (5,429.35 μg/mL), or neutrase (3,155.55 μg/mL) for 24 h showed high degree of hydrolysis (HD) value, whereas HD values of bromelain (1,800 μg/mL) and papain-treated (1,782.61 μg/mL) mealworms were much lower. Protein hydrolysates showing high HD values were further separated into > 3 kDa and ≤ 3 kDa fractions by a centrifugal filter system and then lyophilized, and the production yields of the low molecular weight protein hydrolysates (≤ 3 kDa) by alcalase, flavourzyme, and neutrase were 42.05%, 26.27%, and 30.01%, respectively. According to the RC50 values of the protein hydrolysates (≤ 3 kDa) obtained from three different antioxidant analyses, all three hydrolysates showed similar antioxidant activities. Thus, alcalase hydrolysates showing the highest production yield of low molecular weight protein hydrolysates were further tested for their inhibitory effects on peroxidation of linoleic acid by measuring thiobarbituric acid values, and the results show that peroxidation of untreated linoleic acid increased dramatically during 6 days of incubation. However, pretreatment with the hydrolysates (100∼800 μg/mL) significantly inhibited linoleic acid peroxidation in a dose-dependent manner over 6 days.

#mealworm #protein hydrolysates #enzymatic hydrolysates #antioxidant activities

참고문헌 (34)

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[보고서] - Van Huis A / 2013 / Edible insects: Future prospects for food and feed security

[학술지(정기간행물)] - Berenbaum MR / 2008 / Ecology. Bugs’ bugs / Science 322 : 52 ~ 53

[학술지(정기간행물)] - Chung MY / 2013 / Pre-treatment conditions on the powder of Tenebrio molitor for using as a novel food ingredient / J Seric Entomol Sci 51 : 9 ~ 14

[학술지(정기간행물)] - 유정미 / 2013 / 국산 및 중국산 갈색거저리(Tenebrio molitor)의 영양성분 및 유해물질 비교분석 / 한국식품영양과학회지 42 (2) : 249 ~ 254

[학술지(정기간행물)] - Yi L / 2013 / Extraction and characterisation of protein fractions from five insect species / Food Chem 141 : 3341 ~ 3348

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