Enzymatic Preparation and Antioxidant Activities of Protein Hydrolysates from Tenebrio molitor Larvae (Mealworm)

Abstract

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 RCSUB50/SUB값이 339.34 μg/mL로 나타났고, flavourzyme 가수분해물 379.35 μg/mL, neutrase 가수분해물 398.93 μg/mL로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거 활성은 neutrase 단백가수분해물의 RCSUB50/SUB값이 29.84 μg/mL였고, alcalase 36.90 μg/mL 및 flavourzyme 56.03 μg/mL 순으로 나타났다. Hydrogen peroxide 소거BR활성은 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.