본 논문은 선별한 단백질 분해효소 Alcalase와 탄수화물 분해효소 Ceremix의 반응 조건과 효소 첨가량, 반응시간의 영향을 조사하였다. Ceremix와 Alcalase는 각기 다른 \( \mathrm { pH } \)에서 최대 활성을 보이지만 공정의 간편성과 Alcalase의 넓은 \( \mathrm { pH } \) 조건을 고려해 두 효소를 동시에 처리하기 위한 최직의 \( \mathrm { pH } \)조건을 분석하였다. 실험 결과 효소반응액의 환원당과 단백질 함량을 고려했을 때 총 효소 첨가랑은 \( 2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \)가 적절하고, 반응시긴에 따른 단백질 함량의 증가를 고려했을 때 들깨박에 Ceremix와 Alcalase의 효소 반응 시간은 \(2 \)시간이 적절하였다.
<caption>\( { } ^ { 1) } \) Values were means \( \pm \mathrm { SD } (n = 3) \)</caption> <caption>\( { } ^ { 2) } \) Data were statistically different from the value of control \( \left ( { } ^ { * } p<0.05 \right ) \) by t-test</caption> <h3>들깨박 효소분해물 제조</h3> <p>선별한 단백질 분해효소 Alcalase와 탄수화물 분해효소 Ceremix 의 반응 조건 \( ( \mathrm { pH } \), 효소 첨가량 및 반응시간)의 영향을 조사하였다. 두 종류 이상의 효소를 하나의 기질에 처리하는 경우 반응조건이 유사하면 두 효소를 동시에, 특히 반응 \( \mathrm { pH } \) 가 상이한 경우에는 순차직으로 사용하는 것이 효과직일 수 있다. 본 연구의 Ceremix는 \( \mathrm { pH } \) \(5.0 \), Alcalase는 \( \mathrm { pH } \) \(6.5 \) \(8.5 \)에서 최대 활성을 보이나 공정의 간편성과 Alcalase의 넓은 \( \mathrm { pH } \) 조건을 고려하여 두 효소를 동시에 처리하기 위한 최직의 \( \mathrm { pH } \) 조건을 조사하였다. 이때 들깨박과 효소를 증류수에 넣고 \( \mathrm { pH } \) 를 조절하지 않은 것을 대조군으로 하였다. 각각의 실험군은 열처리한 들깨박 \( 10 \% \quad( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \) 현탁액을 \( \mathrm { pH } \quad 5.0 \sim 8.0 \) 로 조절하고 Ceremix와 Alcalase를 각각 들깨박 중량의 \( 0.5 \% \) 씩 첨가한 후 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \(2 \)시간 반응시키고 상등액의 환원당과 단백질 함량을 대조군과 비교하였다(Fig. \(1 \)A). 환원당 함량은 \( \mathrm { pH } \) \(7 \)에서, 단백질 함량은 \( \mathrm { pH } 8 \) 에서 공히 대조군보다 \(2 \)배 증가하였다. 환원당 함량은 \( \mathrm { pH } \quad6 \sim8 \) 에서, 단백질 함량은 \( \mathrm { pH } \quad 7 \sim 8 \)에서 큰 차이를 보이지는 않았으나 미생물 배지로 활용하기 위하여 환원당이 많이 생성되는 \( \mathrm { pH } \) \(7 \)을 반응 조건으로 선택하였다. 두 효소의 최적 첨가량을 설정하기 위하여 들깨박 \( 10 \%( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \) 현탁액 \( ( \mathrm { pH } \) \(7.0 \))에 Ceremix와 Alcalase를 각각 들깨박 중량의 \( 0.25 \sim 1.5 \% \) 첨가하고 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \(2 \)시간 반응시키고 상등액의 환원당과 단백질 함랑을 측정하였다(Fig. \(1 \)B). 가용화된 환원당과 단백질 함랑은 유사하게 효소 처리 농도 \( 1.0 \% \) 까지 급격하게 증가한 후 \( 2 \% \) 까지 매우 완만하게 증가하였다. 따라서 효소반응액의 환원당과 단백질 함량을 고려하면 총 효소 첨가랑은 \( 2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \) (Ceremix와 Alcalase 각 \( 1 \% \) )가 가장 직절한 것으로 여겨진다. 이는 스피루리나 추출물의 제조 시 Alcalase \( 1 \% \) 이상의 조건에서 고형분 회수율의 변화가 미미하다는 보고와도 잘 일치하였다. 효소 반응시간을 결정하기 위하여 Ceremix와 Alcalase를 각각 \( 1 \% \) 조건에서 반응시간에 따른 환원당과 단백질 함량의 변화를 조사하였다(Fig. \( 1 \)C). 환원당 함량은 \(3 \)시간까지 시간에 비례하여 지속적으로 증가하였으나, 단백질 함량은 반응 \(2 \)시간 후 증가하지 않는 앙상을 보였다. 이러한 결과는 Alcalase로 유청 단백질을 가수분헤하는 보고에서 반응 \(50 \)분까지 가수분해가 급속히 증가한 후 반응 \(150 \)분 이후 감소되는 결과와 유사하였다. 따라서 반응시긴에 따른 단백질 함량의 증가를 고려하면 들깨박에 Ceremix와 Alcalase의 효소 반응 시간은 \(2 \)시간이 적절하였다. 이상의 반응 조건으로 효소 처리한 결과 상등액의 환원당과 단백질 함량은 각각 \( 6.87 \) 과 \( 3.22 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 이었다. 이는 효소 처리하지 않은 들깨박 추출물(대조군)의 환원당과 단백질 함량이 각각 \( 4.36 \) 과 \( 2.67 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } _ {\text { 인 } } \) 것에 비헤 상당히 높게 나타났다.</p>