KR100956430B1 - Method for production of indigestible maltodextrin by consecutive addition of glycogen branching enzyme and amylosucrase - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 난소화성 말토덱스트린의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아밀로수크라아제와 글리코겐 가지화 효소의 순차적 첨가에 의한 난소화성 말토덱스트린의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an indigestible maltodextrin, and more particularly, to a method for preparing an indigestible maltodextrin by sequential addition of amylosucrase and glycogen branching enzyme.
식이섬유는 인체의 소화기관에서 소화 및 흡수되지 않고 그대로 배설되는 난소화성 다당류를 총칭한다. 이러한 식이섬유는 식전 포만감을 증가시키고, 소화흡수의 지연, 장관 내 담즙산과의 결합, 장관 내 유익균의 증가, 장관 통과시간의 단축, 배변량 증가 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있고, 변비와 만복감을 조절하여 결장암 및 혈중 콜레스테롤을 감소시키는 작용이 있다. 또한, 섭취된 고지방 음식의 소화관 내 통과시간을 단축시키고, 담즙산 흡착과 콜레스테롤 및 중성지방 소화물의 용해를 저하시켜 지방의 체내흡수를 저하시키는 것으로 알려져 있다.Dietary fiber is a generic term for indigestible polysaccharides that are excreted without being digested and absorbed by the human digestive system. These dietary fibers are known to increase pre-meal satiety, delay digestion, bind bile acids in the intestinal tract, increase the intestinal beneficial bacteria, shorten the intestinal transit time, and increase bowel movements. Has the effect of reducing colon cancer and blood cholesterol. In addition, it is known to shorten the passage time of the ingested high-fat food in the digestive tract, and to lower the body's absorption of fat by lowering bile acid adsorption and dissolution of cholesterol and triglyceride digestion.
식이섬유 중에서도 난소화성 말토덱스트린은 수용성 식이섬유로 다른 식이섬유에 비하여 혈당억제 작용 및 혈중 중성지질과 콜레스테롤치 저하 효과가 크고, 무엇보다도 냄새 및 점도 측면에서 제형화가 용이하며 산, 열에 대해 안정성이 큰 장점이 있다(우동호 외, 한국영양학회지 31(6): 981-990, 1998).Among the dietary fiber, indigestible maltodextrin is a water-soluble dietary fiber, which is more effective in inhibiting blood glucose, lowering blood triglycerides and cholesterol level than other dietary fibers, and is more easily formulated in terms of smell and viscosity, and more stable in acid and heat. It has advantages (Udong et al., Korean Journal of Nutrition, 31 (6): 981-990, 1998).
이와 같은 장점으로 말미암아 난소화성 말토덱스트린을 제조하고자 하는 다양한 기술들이 많이 개발되어 있는데, 기본적으로는 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4)를 α-1,4 결합을 가지는 수용체 및 자당을 함유한 기질에 첨가하여 반응을 유도하는 방법이 있다. Due to these advantages, various techniques for preparing an indigestible maltodextrin have been developed. Basically, amylosucrase (EC 2.4.1.4) contains a receptor containing α-1,4 and sucrose. There is a method of inducing a reaction by adding to a substrate.
또한, 아밀로수크라아제 외에 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)를 더불어 사용함으로써 난소화성 말토덱스트린을 제조하는 방법도 알려져 있다(미국특허공개공보 US 2004/0110254 A1, 공개일자 2004. 6. 10).In addition, a method of preparing an indigestible maltodextrin by using a glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18) in addition to amylosucrase is also known (US Patent Publication No. US 2004/0110254 A1, published 2004. 6. 10).
그런데, 상기의 미국공개공보에는 공정상 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율을 높일 수 있는 추가적 방법의 개발에 대해서는 특별히 개시된 바가 없다. However, the above-mentioned U.S. publication does not specifically disclose the development of an additional method for increasing the production yield of indigestible maltodextrin in the process.
이에 본 발명은 아밀로수크라아제와 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)를 사용하여 난소화성 말토덱스트린을 제조하는 방법에 있어서, 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율을 높일 수 있는 새로운 방법을 개발하여 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention, in the method for producing an indigestible maltodextrin using amylosucrase and glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18), by developing a new method to increase the yield of indigestible maltodextrin The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자당을 함유한 기질에 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4) 를 첨가하여 반응시키는 단계; 및, 상기 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4) 첨가 반응이 3~12시간 진행된 후, 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)를 순차적으로 상기 기질에 첨가하여 반응시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 난소화성 말토덱스트린의 제조방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of reacting by adding amylosucrase (EC 2.4.1.4) to a substrate containing sucrose; And, after the addition reaction of the amylosucrase (EC 2.4.1.4) for 3 to 12 hours, the step of sequentially adding glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18) to the substrate to react; It provides a method for producing an indigestible maltodextrin comprising a.
이하, 본 발명의 과제 해결 수단에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the problem solving means of the present invention will be described in detail.
본 발명은 식후 혈당의 급격한 상승을 억제하는 작용이나 장기 섭취에 의한 혈중 중성 지방이나 콜레스테롤 저하 작용 등을 보여 기능성 식품의 소재로서 널리 이용되고 있는 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율을 증대시키기 위한 방법으로, 아밀로수크라아제 및 글리코겐 가지화 효소를 이용하는 효소적 처리방법이다. The present invention is a method for increasing the production yield of indigestible maltodextrin widely used as a material for functional foods by suppressing the rapid rise of blood sugar after meals or by lowering blood triglycerides and cholesterol by long-term intake, It is an enzymatic method using amylosucrase and glycogen branching enzyme.
본 발명의 방법에 의해 생산된 난소화성 말토덱스트린은 RS3 형태이기 때문 에 이용하기 가장 유리한 형태이며, 생촉매로부터 생산되기 때문에 식품의 안전성이 높다.The indigestible maltodextrin produced by the method of the present invention is the most advantageous form to use because it is in the form of RS3, and food safety is high because it is produced from a biocatalyst.
한편, 본 발명에서 사용되는 아밀로수크라아제(Amylosucrase, EC 2.4.1.4, 이하 'AS'로도 칭함)는 자당을 기질로 하여 자당을 포도당과 과당으로 가수분해 한 다음, 다른 알파 1,4 결합을 가지고 있는 수용체 물질에 포도당을 전이시켜주는 효소로써 불용성 또는 수용성 다당체를 생산한다.On the other hand, amylosucrase (Amylosucrase, EC 2.4.1.4, hereinafter referred to as 'AS') used in the present invention hydrolyzes sucrose into glucose and fructose using sucrose as a substrate, and then binds another alpha 1,4. It is an enzyme that transfers glucose to a receptor substance that contains insoluble or soluble polysaccharides.
글리코겐 가지화 효소(Glycogen branching enzyme, EC 2.4.1.18, 이하 'GBE'로도 칭함)은 알파 1,4 결합을 가지는 직쇄형의 글루칸을 가수분해하여 수용체 물질에 알파 1,6 결합으로 전이시켜주는 효소이다. Glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18, hereinafter referred to as GBE) is an enzyme that hydrolyzes linear glucans that have alpha 1,4 bonds and transfers them to alpha 1,6 bonds to receptors. to be.
본 발명의 이상의 특징이 있는 아밀로수크라아제와 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)를 사용하여 난소화성 말토덱스트린을 제조하는 방법에 있어서, 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율을 높일 수 있는 새로운 방법을 개발하여 제공하는데, 그 방법은 자당을 함유한 기질에 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4)를 첨가하여 반응시키는 단계; 및, 상기 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4) 첨가 반응이 3~12시간 진행된 후, 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)를 순차적으로 상기 기질에 첨가하여 반응시키는 단계로 구성된다. In the method for producing an indigestible maltodextrin by using amylosucrase and glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18) having the above characteristics of the present invention, a novel method for increasing the yield of indigestible maltodextrin The present invention provides and develops a method comprising the steps of reacting by adding amylosucrase (EC 2.4.1.4) to a substrate containing sucrose; And, after the addition reaction of the amylo sucralase (EC 2.4.1.4) for 3 to 12 hours, glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18) is sequentially added to the substrate to react.
본 발명에서 사용한 아밀로수크라아제 및 글리코겐 가지화 효소는 각각의 효소의 특징이 결합된 시너지 효과를 발휘하는데, 글리코겐 가지화 효소는 아밀로수크라아제가 포도당을 전이시켜줄 수 있는 새로운 활성부위를 형성해 주어 아밀로수크라아제가 자당을 가수분해하는 속도를 빠르게 할 수 있으며, 반응 후의 생산물은 분지사슬의 길이가 길어져 인체 내 효소로써는 분해가 될 수 없는 난소화성 말토덱스트린으로 형성된다(도 1 참조).Amylosucrase and glycogen branching enzyme used in the present invention exert a synergistic effect combined with the characteristics of each enzyme, glycogen branching enzyme is a new active site that amylosucrase can transfer glucose By forming it, the rate of hydrolysis of sucrose by amylosukraase can be increased, and the product after the reaction is formed with an indigestible maltodextrin which cannot be degraded by enzymes in the human body due to the length of the branched chain (see FIG. 1). ).
본 발명은 자당을 함유한 기질에 아밀로수크라아제를 첨가하여 반응시킨 후, 3~12시간 후에 글리코겐 가지화 효소를 순차적으로 첨가하는데, 아밀로수크라아제를 첨가한 후 3시간 미만에 첨가할 경우나 시간을 초과한 후 첨가할 경우에는, 아밀로수크라아제에 의한 α-1,4 글루칸의 형성이 원활히 이루어지지 않아 글리코겐 가지화 효소로 인한 새로운 분지사슬(α-1,6 결합)의 형성도 효율적으로 이루어지지 않기 때문에 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율이 떨어진다.In the present invention, after adding and reacting amylosucrase to the substrate containing sucrose, the glycogen branching enzyme is sequentially added after 3 to 12 hours, and is added within 3 hours after adding amylosucrase. In case of addition or overtime, the formation of α-1,4 glucan by amylosucrase is not performed smoothly, resulting in new branched chain (α-1,6 binding) due to glycogen branching enzyme. The yield of indigestible maltodextrin is lowered because the formation of is not efficient.
한편, 아밀로수크라아제의 작용에 의해 자당으로부터 분리되어 나온 포도당들은 아밀로수크라아제에 의해 상호 결합하여 α-1,4 글루칸을 생산할 수 있기 때문에, 본 발명의 난소화성 말토덱스트린의 제조방법에 있어서, 기질은 별도의 α-1,4 결합을 가지는 수용체가 없어도 무방하나, 반응 시간의 단축을 위해 바람직하게는 α-1,4 결합을 가지는 수용체가 기질에 포함되어 있는게 좋은데, α-1,4 결합을 가지는 수용체의 일 예로는 아밀로오스가 있다. On the other hand, since the glucose separated from sucrose by the action of amylosucrase can be combined with amylosucrase to produce α-1,4 glucan, the method for producing the indigestible maltodextrin of the present invention In the substrate, there may be no receptor having a separate α-1,4 bond, but in order to shorten the reaction time, it is preferable that the substrate contains a receptor having α-1,4 bond. An example of a receptor having 4 binding is amylose.
또한, 본 발명의 난소화성 말토덱스트린의 제조방법에 있어서, 반응은 30℃에서 수행하는 것이 좋은데, 이 범위에서 난소화성 말토덱스트린의 생산 수율이 다른 온도에 비해 우수하기 때문이다. In addition, in the method for producing the indigestible maltodextrin of the present invention, the reaction is preferably performed at 30 ° C., because the production yield of the indigestible maltodextrin is superior to other temperatures in this range.
한편, 본 발명의 난소화성 말토덱스트린의 제조방법에 있어서, 아밀로수크라아제(EC 2.4.1.4)는, 일 예로 나이세리아 폴리사카리아(Neisseria Polysaccharea)에서 유래한 것일 수 있고, 글리코겐 가지화 효소(EC 2.4.1.18)는, 일 예로 시네코시스티스(Synechocystis sp. PCC6803) 균주에서 유래한 것일 수 있다. On the other hand, in the method of producing the indigestible maltodextrin of the present invention, amylosucrase (EC 2.4.1.4), for example, may be derived from Neisseria Polysaccharea , glycogen branching enzyme (EC 2.4.1.18), for example, may be derived from Synechocystis sp. PCC6803 strain.
본 발명은 반응 기질에 아밀로수크라아제를 첨가한 후, 3~12시간 경과 후 순차적으로 글리코겐 가지화 효소를 첨가함으로써, RS3 형태의 난소화성 말토덱스트린을 고 수율로 생산할 수 있다. In the present invention, after the addition of amylosucrase to the reaction substrate, the glycogen branching enzyme is sequentially added after 3 to 12 hours, thereby producing an indigestible maltodextrin of RS3 in high yield.
또한, 본 발명은 반응공정이 화학적 혹은 물리적 처리 공정이 아닌 생촉매인 효소를 이용한 공정이기 때문에 안전성이 확보된 난소화성 말토덱스트린을 생산할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of producing a safe indigestible maltodextrin because the reaction process is a process using an enzyme that is a biocatalyst rather than a chemical or physical treatment process.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited only to the following examples, and includes modifications of equivalent technical ideas.
비교예Comparative example 1: 아밀로수크라아제 및 글리코겐 1: Amylosucrase and Glycogen 가지화Branching 효소를 동시 처리하여 By simultaneously processing enzymes 난소화성Indigestible 말토덱스트린Maltodextrin 생산 production
본 비교예 1에서는 난소화성 말토덱스트린을 생산하기 위해 나이세리아 폴리사카리아에서 유래한 아밀로수크라아제와 시네코시스티스 sp. PCC6803에서 유래한 글리코겐 가지화 효소를 이용하였으며, 아밀로수크라아제 반응의 기질이며 공여 분자로 사용되는 자당은 'Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)'을 사용하였다. In Comparative Example 1, amylosucrase and cinecosistis sp. Were derived from Neisseria polysacaria to produce indigestible maltodextrin. The glycogen branching enzyme derived from PCC6803 was used, and the sucrose used as a donor molecule and substrate of amylosucrase reaction was' Sigma Chemical Co. (St. Louis, Mo., USA) '.
아밀로수크라아제의 최대 활성 온도인 30℃(30℃- 동시적 효소처리 방법에 의한 침전물)와 35℃(35℃-동시적 효소처리 방법에 의한 침전물)의 자당 0.3 M 함유 50mM Tris-HCl에 각각 아밀로수크라아제(AS) 및 글리코겐 가지화 효소(GBE)을 동시에 처리하여 반응시켰다(도 2 참조). 반응 24시간 후, 효소의 역가를 실활시키기 위해 100℃에서 5분간 방치하였다. 반응 후, 생성된 침전물의 수율을 확인하기 위하여 수세 후 동결건조를 실시하였다. 50 mM Tris-HCl containing 0.3 M sucrose at 30 ° C. (30 ° C.-precipitate by simultaneous enzymatic treatment) and 35 ° C. (precipitated by 35 ° C.-simultaneous enzymatic treatment), the maximum active temperature of amylosucrase Each was reacted by simultaneously treating amylosucrase (AS) and glycogen branching enzyme (GBE) (see FIG. 2). After 24 hours of reaction, the mixture was allowed to stand at 100 ° C. for 5 minutes to deactivate the enzyme titer. After the reaction, lyophilization was performed after washing to check the yield of the resulting precipitate.
수세를 실시하는 이유는 상등액 내의 소당류 및 올리고당과 같은 수용성 탄수화물을 제거하고, 효소 반응시에 사용되는 완충용액의 염을 제거하기 위함이다. The reason for washing with water is to remove water-soluble carbohydrates such as small sugars and oligosaccharides in the supernatant, and to remove salts of the buffer solution used in the enzymatic reaction.
최초 반응액과 동일한 부피의 증류수를 잘 섞어 주고 원심분리함으로써 상등액을 제거하는 방법을 5회 반복하여 실시하였다.The supernatant was removed five times by mixing the same volume of distilled water with the initial reaction well and centrifuging.
실시예Example 1: One: 아밀로수크라아제와Amylosukrases and 글리코겐 Glycogen 가지화Branching 효소를 순차적으로 처리하여 By sequentially processing enzymes 난소화성Indigestible 말토덱스트린Maltodextrin 생산 production
본 실시예 1은 상기 비교예 1과 반응조건을 동일하나, 아밀로수크라아제를 먼저 첨가하여 단독 반응을 시킨 후, 3시간(30℃ 및 35℃의 반응 조건), 12시간(30℃ 및 35℃의 반응 조건) 후에 각각 글리코겐 가지화 효소(GBE)을 순차적으로 첨가하여 반응시켰다(도 3 참조). In Example 1, the reaction conditions were the same as those of Comparative Example 1, but the reaction was performed by adding amylosucrase first, followed by 3 hours (reaction conditions at 30 ° C and 35 ° C), and 12 hours (30 ° C and After reaction conditions at 35 ° C.), glycogen branching enzyme (GBE) was added sequentially to react with each other (see FIG. 3).
최종적인 아밀로오스의 반응 시간을 24시간으로 설정하였고, 반응을 마친 후의 나머지 실험 방법도 상기 비교예 1과 동일하게 수행하였다. The reaction time of the final amylose was set to 24 hours, and the rest of the experimental method after the reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1.
실험예Experimental Example 1: 침전물에 함유된 1: contained in the sediment 난소화성Indigestible 전분 함량 측정 Starch content measurement
상기 비교예 1 및 실시예 1에서 생산된 침전물 중 난소화성 전분 함량을 측정하기 위해 'McCleary' 방법을 이용하였다. 'McCleary' 방법에 사용된 판크레아틴(Pancreatin)과 아밀로글루코시다제(Amyloglucosidase)는 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA) 것을 사용하였으며, 대조군으로 사용된 효소저항전분(Resistant Starch)인 노벨로즈(Novelose® 240)는 'National Starch & Chemical Co. (New Jersey, USA)' 것을 사용하였다. In order to measure the indigestible starch content in the precipitates produced in Comparative Examples 1 and 1, the 'McCleary' method was used. Pancreatin and Amyloglucosidase used in the McCleary method were Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, USA), and were used as a control enzyme starch (Resistant Starch). Novelose® 240 is a National Starch & Chemical Co. (New Jersey, USA) '.
비교예 1에서 생산된 '30℃-동시적 효소처리 방법에 의한 침전물'와 '35℃-동시적 효소처리 방법에 의한 침전물', 실시예 1에서 생산된 '30℃-3시간 후 GBE를 순차적 효소처리 방법에 의한 침전물'과 '35℃-3시간 후 GBE를 순차적 효소처리 방법에 의한 침전물'과 '30℃-12시간 후 GBE를 순차적 효소처리 방법에 의한 침전물' 및 '35℃-12시간 후 GBE를 순차적 효소처리 방법에 의한 침전물' 각각 100 mg에 0.1 M의 아세트산나트륨 완충용액(pH 6) 2 mL을 첨가하여 잘 섞어 준 다음 95℃에서 1시간 동안 가열하였다. 가열 후, 미리 준비해 놓은 2 mL의 판크레아틴과 아밀로글루코시다제의 용액을 첨가 한 후, 37℃의 항온수조에서 120 rpm으로 교반하면서 16시간 동안 반응시킨 다음, 100% 에탄올 4 mL을 첨가하고 1차 원심분리하였다. 이후, 원심분리를 통해 수득된 침전물에 50% 에탄올 2 mL을 첨가하여 2차 원심분리한 후, 100 mL의 둥근바닥플라스크에 각각의 상징액을 모두 모으고 100 mL으로 맞췄다. 'Precipitated by 30 ° C-Synchronous Enzyme Treatment' and 'Precipitated by 35 ° C-Synchronous Enzyme Treatment' produced in Comparative Example 1, 'GBE after 30 ° C-3 hours' produced in Example 1 Sediment by Enzyme Treatment Method and 'Sediment by GBE Sequential Enzyme Treatment Method after 35 ℃ -3 Hours' and 'Sediment by GBE Sequential Enzyme Treatment Method after 30 ℃ -12 Hours' and '35 ℃ -12 hours After the GBE was precipitated by the sequential enzyme treatment method '2 mL of 0.1 M sodium acetate buffer (pH 6) was added to each 100 mg and mixed well and then heated at 95 ℃ for 1 hour. After heating, a solution of 2 mL of pancreatin and amyloglucosidase prepared in advance was added, followed by reaction for 16 hours while stirring at 120 rpm in a constant temperature water bath at 37 ° C, and then 4 mL of 100% ethanol was added thereto. First centrifugation. Thereafter, 2 mL of 50% ethanol was added to the precipitate obtained through centrifugation, followed by secondary centrifugation, and each of the supernatants was collected into a 100 mL round bottom flask and adjusted to 100 mL.
그리고, 포도당 함량 측정법으로 포도당의 함량을 측정하여 인체에서 소화되는 전분의 함량을 측정하였는데, 더욱 상세하게는 2차 원심분리를 통해 수득된 침 전물에 2 M 수산화칼륨 용액 2 mL 넣어 20분간 교반한 후, 1.2 M 아세트산 나트륨 완충용액 8 mL을 첨가한 다음, 아밀로글루코시다제 0.1 mL을 넣고 50℃ 항온수조에서 교반하면서 90분간 반응시켜 생성된 반응 최종 산물을 포도당 산화효소를 이용하여 포도당 함량을 측정하였다.In addition, the content of glucose was measured by measuring the content of glucose by measuring the content of glucose, and more specifically, 2 mL of 2 M potassium hydroxide solution was added to the precipitate obtained through the secondary centrifugation and stirred for 20 minutes. Then, 8 mL of 1.2 M sodium acetate buffer solution was added, and 0.1 mL of amyloglucosidase was added thereto, followed by reaction for 90 minutes with stirring at 50 ° C. in a constant temperature water bath. Measured.
하기 표 1은 실험결과 확인된 침전물 중 난소화성 말토덱스트린의 생성량을 나타낸 표이다. 도 4는 표 1에 기재된 Yield(기질대비 침전량; %)를 보기 편하게 막대그래프로 나타낸 것이다. Table 1 is a table showing the amount of indigestible maltodextrin produced in the precipitate confirmed as a result of the experiment. Figure 4 is a bar graph showing the Yield (% precipitation compared to substrate;) shown in Table 1 for easy viewing.
침전물 중 난소화성 말토덱스트린의 생성량을 측정한 결과(표 1 및 도 4), 두 가지의 당 전이효소를 동시에 처리한 동시적 방법의 경우, 아밀로수크라아제가 단독으로 반응하였을 때와 비교하면 기질대비 침전 수율은 30℃에서 15.3% 증가하였으며, 35℃에서는 3.4% 정도 증가하였다. 동시적 방법은 30℃의 증가량이 35℃의 증가량보다 높게 나타나지만 생산된 양은 35℃가 233.3 mg으로 30℃ 보다 71.3 mg이 많이 생산되었다. As a result of measuring the amount of indigestible maltodextrin produced in the precipitate (Table 1 and FIG. 4), the simultaneous method of treating two sugar transferases simultaneously, compared with the reaction of amylosucrase alone Precipitation yield was increased by 15.3% at 30 ℃ and 3.4% at 35 ℃. In the simultaneous method, the increase of 30 ° C was higher than that of 35 ° C, but the yield was 233.3 mg at 35 ° C, which was 71.3 mg higher than 30 ° C.
한편, 순차적 방법의 경우는 동시적 방법으로 반응한 경우보다 65.6 %의 수율이 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 글리코겐 가지화 효소의 최대 활성을 나타내는 30℃에서 글리코겐 가지화 효소의 투여시간에 따른 생산량의 차이는 미미하게 나타났다. On the other hand, in the case of the sequential method, it was confirmed that the yield of 65.6% was increased compared with the case of the simultaneous method, and the production amount according to the administration time of the glycogen branching enzyme at 30 ° C, which indicates the maximum activity of the glycogen branching enzyme, was The difference was marginal.
아밀로수크라아제의 최대 활성을 나타내는 35℃에서 3시간 후 글리코겐 가지화 효소를 처리하였을 때 기질대비 침전 수율은 21.6±1.2%로 최대를 나타내었으며 동시적 방법보다 16.8%, 글리코겐 가지화 효소를 첨가하지 않은 방법보다 17.3% 정도 증가하였다. 다만, 12시간 후 처리하였을 때의 수율은 아밀로수크라아제가 단독으로 반응하였을 때보다 41.8 % 감소하였다. When the glycogen branching enzyme was treated after 3 hours at 35 ° C. showing the maximum activity of amylosucrase, the precipitation yield was 21.6 ± 1.2%, which was 16.8% higher than that of the simultaneous method. The increase was 17.3% compared to the method without addition. However, the yield after 12 hours of treatment was 41.8% lower than that of amylosucrase alone.
상기에서는 전체적인 난소화성 말토덱스트린의 함량을 측정하였는데, 하기에서는 순차적 방법에 의한 침전물 중 수용성-소화성 전분(Soluble digestible Starch; S-DS), 불용성-난소화성 전분(Non-Soluble Resistant Starch; NS-RS), 수용성-난소화성 전분(Soluble Resistant Starch; S-RS)을 함량을 측정하였다. In the above, the total content of indigestible maltodextrin was measured. In the following, water-soluble starch (S-DS), insoluble-digestible starch (Non-Soluble Resistant Starch; NS-RS) in the precipitate by sequential methods ), Water-soluble starch (Soluble Resistant Starch; S-RS) was measured.
한편, 각각의 수용성-소화성 전분(Soluble digestible Starch; S-DS)과 불용성-난소화성 전분(Non-Soluble Resistant Starch; NS-RS) 함량을 용이하게 비교하기 위해 도 5에 그래프로 나타냈다. On the other hand, each of the water-soluble starch (Slutable digestible starch (S-DS)) and insoluble-digestible starch (Non-Soluble Resistant Starch (NS-RS)) content is shown in FIG. 5 for easy comparison.
대조군으로 사용된 노벨로즈® 240은 소화가 가능한 전분의 함량이 평균적으로 100 mg에 56.18 mg이고, 총 난소화성 전분의 함량을 43.82 mg 함유하고 있으며, 그 중 수용성 난소화성 전분은 4.31 mg, 불용성 난소화성 전분은 39.51 mg을 함유하고 있다.
침전물 시료 100 mg 중 최대 난소화성 전분의 함량을 나타내는 시료는 30℃에서 12시간으로 순차적 방법에 의하여 효소반응을 시켰을 때 가장 높게 나타났으며, 이 시료에서 인체의 소화기관이 소화할 수 있는 함량은 14.22 mg으로 총 난소화성 전분의 함량은 평균적으로 85.78 mg이었다. 이 중 불용성 난소화성 전분은 72.73±13.05 mg을 함유하고 있었으며, 수용성 난소화성 전분은 13.05 mg을 함유하고 있었다. 당전이 효소 반응으로 얻은 침전물 총 질량 265.2 mg에서 난소화성 전분의 함량은 227.48 mg인 것을 확인할 수 있었다. The highest indigestible starch content of 100 mg of sediment sample was highest when the enzyme reaction was carried out by sequential method at 30 ° C. for 12 hours. The total indigestible starch content was 14.22 mg, on average 85.78 mg. Among them, the insoluble indigestible starch contained 72.73 ± 13.05 mg and the insoluble indigestible starch contained 13.05 mg. It was confirmed that the content of indigestible starch was 227.48 mg at the total mass of 265.2 mg of precipitate obtained by the enzyme transfer reaction.
순차적 방법 30℃ 3시간의 시료는 소화 가능한 전분 함량이 100mg 당 17.72 mg이며 총 난소화성 전분의 함량이 82.28 mg이므로, 효소 반응으로 얻은 시료 266.5 mg 중 난소화성 전분은 219.27 mg이다. 따라서 30℃ 순차적 방법 3시간과 12시간 사이의 난소화성 전분의 함량은 8 mg의 미미한 차이를 나타내었다.Sequential Method Since the sample at 30 ° C. for 3 hours had a digestible starch content of 17.72 mg per 100 mg and a total indigestible starch content of 82.28 mg, the indigestible starch was 219.27 mg in 266.5 mg of the sample obtained by the enzymatic reaction. Therefore, the indigestible starch content between 3 hours and 12 hours at 30 ° C sequential method showed a slight difference of 8 mg.
상기 결과에서, 35℃의 난소화성 전분의 함량이 전체적으로 30℃보다 낮은 것을 확인할 수 있었다. 효소 반응으로 얻은 생산물의 양이 가장 높은 35℃ 3시간의 순차적 방법으로 효소 처리한 시료는 생산량 272.1 mg 중 난소화성 전분의 함량은 133.98 mg이므로 30℃의 순차적 방법보다 85.29 mg의 난소화성 전분 함량이 적은 것을 확인할 수 있었다. In the above results, it was confirmed that the content of the refractory starch of 35 ℃ is lower than 30 ℃ as a whole. Samples treated with sequential methods at 35 ° C. for 3 hours, the highest amount of product obtained by the enzymatic reaction, had an indigestible starch content of 133.98 mg in 272.1 mg of production, resulting in 85.29 mg of indigestible starch content compared to the sequential method at 30 ° C. Little thing could be confirmed.
따라서, 두 가지 당 전이 효소의 반응으로 생성되는 난소화성 말토덱스트린으로 식품을 제조 및 가공하기 위해 효소 효소 처리를 할 경우 30℃에서 순차적 방법으로 효소 반응을 시키면 가장 유리하게 전분 대체 식품 소재로 사용할 수 있다고 결론을 내릴 수 있었다. Therefore, in the case of enzymatic enzyme treatment to prepare and process food with indigestible maltodextrin produced by the reaction of two sugar transfer enzymes, the enzymatic reaction at 30 ° C. can be used most advantageously as a starch substitute food material. I could conclude that
도 1은 아밀로수크라아제와 글리코겐 가지화 효소의 반응 작용을 보여준다.Figure 1 shows the reaction of amylosucrase and glycogen branching enzyme.
도 2 및 3은 아밀로수크라아제와 글리코겐 가지화 효소의 동시적 반응 및 순차적 반응시 효소 반응 시간을 보여준다.2 and 3 show the enzyme reaction time in the simultaneous and sequential reaction of amylosucrase and glycogen branching enzyme.
도 4는 동시적 반응 및 순차적 반응시, 온도 및 글리코겐 가지화 효소의 첨가 시기에 따른 기질 대비 침전량(Yield)을 보여준다.Figure 4 shows the precipitation relative to the substrate (Yield) according to the temperature and the timing of the addition of glycogen branching enzyme in the simultaneous reaction and sequential reaction.
도 5는 동시적 반응 및 순차적 반응시, 온도 및 글리코겐 가지화 효소의 첨가 시기에 따른 침전물 중 난소화성 전분의 함량을 보여준다.Figure 5 shows the content of indigestible starch in the precipitate according to the temperature and the timing of the addition of glycogen branching enzyme in the simultaneous and sequential reactions.
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