국내산 무화과에서 추출한 protease 조효소액의 안정성과 최적화에 관한 연구

Abstract

국내산 무화과(Ficus carica L.) 중의 조효소를 추출하고 단백분해 조효소의 활성도를 측정하였다. 무화과를 균질화하여 원심분리한 조효소액은 41.15 mM/g fig의 활성을 나타내었으며 단백질 침전 후 조효소액은 17.65 mM/g fig의 활성을 나타내었다. 무화과 조효소액의 기질 특이성은 casein > egg white > BSA > myofibrilar protein > collagen > elastin 등의 순이었다. 무화과 단백질 분해 조효소의 안정성을 보면 pH 6.5~9.0에서 안정하며 pH 2~3의 강산에서는 실활하였다. 또한 <TEX>$60^{\circ}C$</TEX>까지는 역가의 변화가 거의 없으며 그 이상의 온도에서는 급격히 활성의 감소를 보이고 있다. 염에 대해서는 0.7 M 정도의 소금 농도에서까지는 비교적 안정하나 그 이후로는 안정성이 떨어지는 것으로 나타났다. 조효소활성에 대한 pH의 영향을 보면 pH 7~8에서 높은 활성을 나타냈으며 근원섬유에 대한 단백 분해능이 pH에 매우 민감한 것으로 나타났다. 무화과 단백질 분해 조효소의 활성은 <TEX>$40^{\circ}C$</TEX> 이후부터 조효소의 활성이 증가하기 시작하여 <TEX>$60^{\circ}C$</TEX>에서 최적 활성을 나타내었고 그 이상의 온도에서 점차적으로 다시 감소하였다. <TEX>$80^{\circ}C$</TEX>에서도 근원섬유에 대한 단백 분해활성은 최고치에 비해 50% 정도에 해당하는 것으로써 무화과 조효소가 비교적 온도에 민감하지 않았다. 또한 염 농도는 최적 활성에 큰 영향을 미치지 않았다. 무화과를 사용한 sauce 등을 제조할 때에 이러한 특성들을 이해한다면 우리나라 육류 요리용의 우수한 연육제품을 제조할 수 있을 것이다. Protease activity of fig (Ficus carica L.), cultivated in Korea was estimated. In particular, the proteolytic effect on myofibrilar protein was studied. A crude protease extract of fig was prepared in two ways; fig was homogenized in buffer followed by centrifugation, and the supernatant was precipitated by saturated ammonium sulfate followed by dialysis. The former method resulted in 41.15 mM/g fig protease activity, whereas the latter method resulted in 17.65 mM/g fig protease activity. The crude fig protease extract showed high specificity for casein as a substrate followed by egg white, bovine serum albumin, myofibrilar protein, collagen, and elastin. The extract had stable proteolytic activity in a pH range of 6.5~9.0 (optimal at pH 7-8) but lost activity, at pH 2-3. Proteolytic activity for myofibrilar protein was sensitive to pH. The proteolytic activity of the fig extract was steady up to <TEX>$60^{\circ}C$</TEX> but declined at higher temperature. It also began to lose stability in salt concentrations >0.7 M NaCl. Fig has been used as a meat tenderizer for cooking, and these results support the tenderizing effectiveness of fig, particularly for Korean style meat marinating.