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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

안유정 (계명대학교, 계명대학교 대학원)

지도교수
이삼빈
발행연도
2023
저작권
계명대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

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본 연구에서는 황칠나무 열수추출물(Dendropanax morbiferus extract, DME)을 이용하여 peptide와 GABA 및 probiotics를 강화한 발효소재 생산을 위해서 고초균 Bacillus subtilis HA와 젖산균 Lactobacillus plantarum KS2020의 혼합발효를 최적화하였다.
DME는 고형분 함량 7.2%, pH 5.80과 산도 0.02%, 환원당 함량 1.08 mg/g이었으며, 폴리페놀 함량은 49.63 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 0.64 mg QE/g으로 확인되었다. 무기질 분석에서는 K가 4,576.04 μg/mL로 가장 높았다.
1차 고초균 발효의 최적 조건은 DME 10%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가하여 B. subtilis HA starter 5%를 접종한 후 37℃에서 15시간 동안 160 rpm에서 플라스크 진탕배양을 하였다. Protease activity는 약 450 unit/mL로 높은 단백질 분해 활성을 보였다. 1차 고초균 발효물에 가쓰오부시 10%를 추가로 투입하여 3시간 동안 60℃, 120 rpm에서 단백질 가수분해 한 tyrosine 함량이 1.66 mg/mL로 나타났다. 2차 혼합발효에서는 가쓰오부시 단백질 가수분해물에 glucose 3%, MSG 10%, yeast extract 0.5%를 첨가한 뒤 L. plantarum KS2020 starter를 1% 접종한 후 30℃에서 3일간 정치배양 하고, glucose 1%를 추가로 더 첨가한 뒤 4일간 정치배양 하였다. 2차 혼합발효 7일 차에 HPLC를 통한 발효물의 GABA 정량 분석에서 glutamic acid는 1.02 mg/mL, GABA는 54.67 mg/mL로 확인되었다. SDS-PAGE 전기영동을 통해 skim milk의 casein 단백질이 15시간 동안에 저분자화 된 것으로 나타났으며 가쓰오부시의 고분자 단백질이 3시간 만에 저분자로 분해된 것을 확인하였다.
항산화 활성을 측정한 결과 DME의 DPPH RC50 값은 388.31 μg/mL, ABTS RC50 값은 211.39 μg/mL였고 가쓰오부시 단백질 가수분해물의 DPPH RC50 값은 203.42 μg/mL, ABTS RC50 값은 96.43 μg/mL, 가쓰오부시 혼합발효물의 DPPH RC50 값은 1,365.00 μg/mL, ABTS RC50 값은 1,711.03 μg/mL로 나타났다.
가쓰오부시 발효물을 시판 쯔유에 농도별로 첨가하여 실온에서 4주간 관찰한 결과 3주 차에 모든 생균이 사멸하여 품질이나 외관상의 문제가 없는 것으로 확인되었다.
결론적으로 DME와 가쓰오부시의 고초균과 젖산균 혼합발효를 통해서 peptide와 GABA 및 probiotics가 강화된 기능성 발효소재 개발을 통해서 다양한 고부가가치 제품개발에 적용할 수 있는 기능성 발효소재로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

목차

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 재료 및 방법 4
1. 재료 4
2. 사용 균주 및 starter 제조 4
3. DME의 일반 성분 분석 6
1) 수분 및 고형분 함량 측정 6
2) DNS법에 따른 glucose 환원당 함량 측정 6
3) 총 폴리페놀 함량 분석 6
4) 총 플라보노이드 함량 분석 7
5) 무기질 분석 7
4. 혼합 균주 발효에 의한 protease 및 peptide, GABA 생산 10
1) DME의 고초균 발효 및 가쓰오부시 단백질 분해 10
(1) 가쓰오부시의 전처리 10
(2) DME의 고초균 발효 10
(3) 가쓰오부시 단백질의 분해 10
2) 가쓰오부시 단백질 가수분해물의 젖산균 혼합발효 13
5. 가쓰오부시 발효물을 첨가한 쯔유 제조 13
6. 혼합발효물의 이화학적 분석 15
1) 생균수 측정 15
2) pH 및 산도 측정 15
3) Protease activity 측정 15
4) Peptide 함량 측정 16
5) SDS-PAGE 분석 16
6) HPLC를 이용한 유리당 함량 측정 17
7) GABA 및 glutamic acid의 정성 및 정량 분석 19
(1) Thin layer chromatography (TLC)를 이용한 정성 분석 19
(2) HPLC를 이용한 정량 분석 19
7. 단백질 가수분해물과 혼합발효물의 항산화 평가 24
1) DPPH radical 소거활성 측정 24
2) ABTS radical 소거활성 측정 24
8. 통계처리 25
Ⅲ. 결과 및 고찰 26
1. DME의 이화학적 분석 및 무기질 함량 26
1) DME의 이화학적 분석 26
2) DME의 무기질 함량 28
2. 가쓰오부시 단백질의 이화학적 분석 30
3. DME의 고초균 발효조건의 최적화 32
1) Skim milk의 농도에 따른 고초균 발효 특성 32
(1) 발효물의 protease activity 32
(2) 생균수 차이 34
(3) Peptide 생성 차이 34
2) 온도와 시간에 따른 고초균 발효 특성 37
(1) Protease activity 변화 37
(2) 고초균의 생균수 변화 39
(3) Peptide 함량 변화 39
3) DME의 농도에 따른 고초균 발효 특성 42
(1) DME의 protease activity 42
(2) 생균수 차이 42
4) 한방 소재 별 고초균 발효 특성 45
(1) 한방소재 추출물의 고초균 발효물 protease activity 45
(2) 한방소재 추출물에 따른 고초균 생균수 45
4. 가쓰오부시의 단백질 분해 최적화 48
1) Flavourzyme 농도에 따른 peptide 생산 48
2) 기질에 따른 peptide 생산 50
3) 온도에 따른 peptide 생산량 차이 52
4) 가쓰오부시의 단백질 가수분해물의 정성 분석 54
5. 가쓰오부시 단백질 가수분해물의 젖산균 혼합발효 56
1) Glucose 농도에 따른 혼합발효 특성 56
(1) 고초균 젖산균의 혼합발효 중 생균수 변화 56
(2) 고초균 젖산균 혼합발효 중 pH 및 산도 변화 58
(3) 혼합발효물의 GABA 정성 분석 60
2) 온도에 따른 혼합발효 특성 62
(1) 고초균 젖산균의 혼합발효 중 생균수 변화 62
(2) 고초균 젖산균 혼합발효 중 pH 및 산도 변화 64
(3) 혼합발효물의 GABA 정성분석 66
(4) 혼합발효물의 GABA 정량 분석 66
(5) 고초균 젖산균 혼합발효 중의 유리당 변화 69
6. 단백질 가수분해물과 혼합발효물의 항산화 평가 71
1) DPPH radical 소거활성 측정 71
2) ABTS radical 소거활성 측정 73
7. 가쓰오부시 발효물을 첨가한 쯔유의 저장 중 특성 75
1) 젖산균의 생균수 변화 75
2) pH 및 산도 변화 75
2) GABA와 glutamic acid의 함량 정량 분석 75
Ⅳ. 결론 81
Ⅴ. 참고 문헌 83
(영문초록) 90
(국문초록) 93

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