KR20230036871A - Manufacturing method of tofu for preventing or improving muscle disease using mealworm larva protein - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of tofu for preventing or alleviating muscle diseases containing brown mealworm larvae protein, brown mealworm larvae protein isolate, or hydrolysate of the brown mealworm larvae protein isolate as an active ingredient. According to the manufacturing method of the present invention, by adjusting pH of a mixture of soybean flour, brown mealworm larvae protein, and purified water to 9.0, reacting for a certain period of time, and then separating soy milk, the brown mealworm larvae protein is well mixed (integrated) within the tofu during coagulation to improve quality. In addition, as the brown mealworm larvae protein is included as an active ingredient along with the soybean flour and a heating step is additionally performed at a gel formation temperature of the brown mealworm larvae protein separately from a heating step at a gel formation temperature of the soybean, gel formation in soy milk can be effectively induced. In addition, by using glucono-delta-lactone and transglutaminase together as a coagulant, coagulation of the soy milk, which has a very small protein molecular weight (hydrolysate of the brown mealworm larvae protein isolate) and does not coagulate, can be effectively induced.

Description

갈색거저리 유충 단백질을 이용한 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부의 제조방법{Manufacturing method of tofu for preventing or improving muscle disease using mealworm larva protein}Manufacturing method of tofu for preventing or improving muscle disease using mealworm larva protein}

본 발명은 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 유효성분으로 포함하는 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing tofu for preventing or improving muscle diseases, comprising brown mealworm larval protein, an extract of brown mealworm larval protein, or a hydrolyzate of brown mealworm larval protein extract as an active ingredient.

근감소증(Sarcopenia)이란 근육(Sarx)의 소실(penia), 즉 골격근육의 양 및 근력이 전반적으로 점차 소실되어 삶의 질을 떨어뜨리고 신체활동의 제한을 일으키는 증후군이며, 미국에서는 근감소증에 2016년 질병코드(ICD-10 code)를 부여하였다. 근육의 감소는 정상적인 일상 생활 기능 수행에 상당한 장애를 일으키며, 만성질환의 증가에도 영향을 미친다. 또한, 노화에 따른 근감소증은 우리나라 노인 5명 중 1명이 겪고 있는 질환이다.Sarcopenia is a syndrome in which muscle (Sarx) loss (penia), that is, the overall amount and strength of skeletal muscle is gradually lost, reducing the quality of life and causing limitations in physical activity. Year disease code (ICD-10 code) was assigned. Muscle loss causes significant impairment in the performance of normal daily life functions, and also affects the increase in chronic diseases. In addition, sarcopenia due to aging is a disease that one out of five elderly people in Korea suffer from.

근위축증 (Muscle atrophy)은 영양결핍이나 장기간 근육을 사용하지 않은 경우에 유발되는데, 정상적인 단백질의 합성과 분해의 균형이 붕괴되어 단백질이 분해됨으로서 나타나게 된다.Muscle atrophy is caused by malnutrition or long-term muscle inactivity, and occurs when the balance between normal protein synthesis and degradation is disrupted and protein is decomposed.

세계 인구의 지속적인 증가함에 따라 새로운 식량 급원이 필요하여, 식용곤충이 가장 적합한 단백질 급원으로 주목받고 있으며, 이에 따른 고단백 고영양식품에 대한 요구가 늘어나고 있다.As the world population continues to increase, a new food source is needed, and edible insects are attracting attention as the most suitable protein source, and accordingly, the demand for high-protein, high-nutritional food is increasing.

식용곤충은 2013년에 국제식량 농업기구(FAO)에서 미래 식량자원으로 식용곤충에 대한 활성화 방안을 발표하며 앞으로 다가올 식량부족 문제를 해결하기 위한 정책 중 하나로 꼽고 있으며 이에 발맞춰 국내에서는 2014년에 식품의약품안전처에서 갈색거저리유충을 새로운 식품원료로 인정하였다.In 2013, the Food and Agriculture Organization (FAO) announced a plan to promote edible insects as a future food resource and selected them as one of the policies to solve the upcoming food shortage problem. The Ministry of Drug Safety recognized brown mealworm larvae as a new food ingredient.

식용곤충인 갈색거저리 유충은 식량자원으로써의 충분한 에너지양과 고단백질, 불포화지방산, 미량 영양소(구리, 철, 마그네슘, 망간, 비오틴, 판토텐산 등)가 다량 함유되어 있으며 대량으로 사육하고 공급할 수 있는 시스템이 체계적으로 구축되어 있어 추후 예측되는 식량난을 해결할 고영양 식량자원으로서의 가치가 높다.Brown mealworm larvae, which are edible insects, contain a sufficient amount of energy as a food resource, high protein, unsaturated fatty acids, and micronutrients (copper, iron, magnesium, manganese, biotin, pantothenic acid, etc.) As it is systematically established, it is highly valued as a highly nutritious food resource to solve future food shortages.

단백질의 가수분해를 통해 얻는 생리활성 펩타이드(Bioactive peptides)는 일반적으로 생리적 활성을 가지는 분자량이 작은 펩타이드로 정의되는데, 보통 3~20개의 아미노산으로 구성되어 있고 아미노산의 조성이나 서열에 따라 펩타이드의 활성이 다양하다. 또한, 크기가 작아 생체 내로 쉽게 흡수될 수 있으며, 다양한 기능적 특성을 갖는 장점이 있다.Bioactive peptides obtained through protein hydrolysis are generally defined as small molecular weight peptides that have physiological activity, and are usually composed of 3 to 20 amino acids, and the activity of the peptide is Varies. In addition, it can be easily absorbed into the living body due to its small size, and has the advantage of having various functional properties.

한편, 콩 (대두)은 양질의 식물성 단백질 소재로서의 가치가 높고, 높은 불포화지방산 비율과 식이섬유소 등 영양학적으로 우수한 식량 자원이다. 또한, 이소플라본, 페놀, 사포닌과 같은 파이토케미컬을 다량 함유하고 있어 생리적 기능도 주목받고 있다.On the other hand, soybean (soybean) is highly valued as a high-quality vegetable protein material, and is a nutritionally excellent food resource, such as a high proportion of unsaturated fatty acids and dietary fiber. In addition, since it contains a large amount of phytochemicals such as isoflavones, phenols, and saponins, its physiological function is also attracting attention.

대두 가공식품은 발효와 비(非)발효 식품으로 나뉘며, 대표적 비발효 식품인 두부는 필수아미노산, 칼슘의 함량이 높고, 비타민 B와 같은 미량 영양소가 풍부하다는 장점이 있다. 또한, 두부는 한국에서 60세 이상 노인들의 섭취가 늘어나는 식품 중 3위를 차지할 만큼, 고령자들에게 친숙한 식품이다. 또한 두부는 부드러운 식감을 갖고 소화율이 높아 치아와 소화능이 약한 노인들에게 선호된다.Soybean processed foods are divided into fermented and non-fermented foods, and tofu, a representative non-fermented food, has the advantage of being high in essential amino acids and calcium, and rich in micronutrients such as B vitamins. In addition, tofu is a food familiar to the elderly, ranking third among the foods that are consumed by the elderly over 60 in Korea. In addition, tofu has a soft texture and high digestibility, so it is preferred by the elderly with weak teeth and digestion.

하지만 식물성 단백질은 동물성 단백질에 비해 칼로리 섭취량, 콜레스테롤, 포화지방 섭취가 적은 반면, 단백질 합성에 필수인 분지 아미노산 (BCAA)의 함량이 적고, 체내 흡수량이 낮은 제한점이 있다. 또한, 필수 아미노산의 함량도 동물성 단백질에 비해 낮아 두 단백질 급원을 혼합하여 섭취하는 것이 균형잡힌 아미노산 섭취와 효율적인 단백질 섭취에 도움을 줄 수 있다.However, compared to animal protein, vegetable protein has lower calorie intake, cholesterol, and saturated fat intake, but has limitations such as lower content of branched amino acids (BCAA) essential for protein synthesis and lower body absorption. In addition, the content of essential amino acids is lower than that of animal protein, so mixing and ingesting the two protein sources can help with balanced amino acid intake and efficient protein intake.

그러나, 지금까지 연구된 가공 식품의 근위축 예방 효과는 미비하고, 특히 생리활성 펩타이드의 효과에 있어서는 우유단백질 가수분해물의 체내 항산화 기능 향상과 가공 식품에서의 산화반응 방지, 달걀흰자 가수분해물의 새로운 항균 펩타이드, 항고혈압, 항혈전, 면역조절 기능에 관한 연구 등이 있지만, 근감소증에 효과가 있는 단백질 가수분해물 제조 및 이를 적용한 제품 개발의 측면에서는 연구가 미비한 실정이다.However, the preventive effect of muscle atrophy of processed foods studied so far is insignificant. In particular, in terms of the effect of physiologically active peptides, the improvement of the antioxidant function of milk protein hydrolysates in the body, the prevention of oxidation reactions in processed foods, and the new antibacterial properties of egg white hydrolysates Although there are studies on peptides, antihypertensive, antithrombotic, and immunomodulatory functions, studies on the production of protein hydrolysates effective for sarcopenia and the development of products using them are insufficient.

이러한 배경 하에, 본 발명자는 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 유효성분으로 이 포함하는 두부를 제조하였으며, 상기 두부의 경우 항산화 및 항염증 활성이 우수하고 근위축을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 본 발명의 두부의 경우 근위축 개선 효과와 더불어, 위장 소화율이 우수하고 겔(gel) 강도가 낮기 때문에 음식 섭취가 어려운 노인이나 저작 또는 연하 장애를 갖는 환자를 위한 맞춤형 식품으로 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. Under this background, the present inventors prepared tofu containing brown mealworm larvae protein, extract of brown mealworm larvae protein, or hydrolyzate of brown mealworm larva protein extract as an active ingredient, and the tofu has excellent antioxidant and anti-inflammatory activity. And it was confirmed that it can effectively improve muscle atrophy. In addition, in the case of the tofu of the present invention, it can be usefully used as a customized food for the elderly or patients with masticatory or swallowing disorders who have difficulty in eating because of its excellent gastric digestibility and low gel strength, in addition to the effect of improving muscle atrophy. The present invention was completed by confirming that there is.

한국공개특허 제10-2021-0064915호Korean Patent Publication No. 10-2021-0064915 한국공개특허 제10-2021-0012963호Korean Patent Publication No. 10-2021-0012963

따라서 본 발명의 목적은 갈색거저리 유충 단백질을 이용하여 근육 질환을 효과적으로 예방 또는 개선할 수 있는 두부 제조방법을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a tofu manufacturing method that can effectively prevent or improve muscle diseases using brown mealworm larval protein.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서,In order to achieve the object of the present invention as described above,

본 발명은 a) 콩가루에 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 1:1의 중량비로 혼합하고 여기에 증류수를 첨가하여 혼합하는 단계; b) 혼합액의 pH를 9.0으로 조절한 후 30분 내지 60분 동안 혼합한 다음 비지와 두유액으로 분리하는 단계; c) 분리된 두유액의 pH를 7.0으로 조절한 후 70℃에서 1차 가열하는 단계; d) 1차 가열된 두유액을 95℃에서 2차 가열하는 단계; e) 2차 가열된 두유액을 50℃가 되도록 냉각시킨 후 응고제를 첨가하여 혼합하는 단계; f) 혼합물을 50℃에서 1차 반응시키는 단계; 및 g) 1차 반응시킨 혼합물을 85℃에서 2차 반응시킨 후 상온에서 냉각하는 단계를 포함하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법을 제공한다.The present invention is a) mixing brown mealworm larval protein, brown mealworm larval protein extract, or brown mealworm larval protein extract hydrolyzate in a weight ratio of 1: 1 with soy flour and adding distilled water thereto to mix; b) adjusting the pH of the mixture to 9.0, mixing for 30 to 60 minutes, and then separating okara and soybean milk; c) adjusting the pH of the separated soybean milk to 7.0 and then firstly heating it at 70°C; d) secondarily heating the firstly heated soymilk at 95° C.; e) cooling the secondarily heated soybean milk to 50° C. and then adding and mixing a coagulant; f) first reacting the mixture at 50°C; And g) providing a tofu manufacturing method for preventing or improving muscle diseases, comprising the step of performing a secondary reaction at 85 ° C. and then cooling the mixture subjected to the primary reaction at room temperature.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 갈색거저리 유충 단백질의 추출물은 ⅰ) 갈색거저리 유충 건조물을 분쇄하는 단계; ⅱ) 분쇄물에 에탄올을 첨가하여 탈지시키는 단계; ⅲ) 탈지된 갈색거저리 유충에 수산화나트륨을 첨가 혼합한 후 원심분리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 ⅳ) 수득한 침전물을 탈염한 후 동결건조하는 단계를 포함하는 과정을 통해 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the extract of the brown mealworm larvae protein is obtained by: i) crushing the dried brown mealworm larvae; ii) degreasing by adding ethanol to the pulverized material; iii) adding sodium hydroxide to the degreased brown mealworm larvae and mixing them, followed by centrifugation to obtain a precipitate; and iv) desalting the obtained precipitate and then freeze-drying it.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물은 갈색거저리 유충 단백질의 추출물에 알칼라아제 및 플라보르자임을 순차적으로 처리하여 가수분해시킴으로써 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the hydrolyzate of the brown mealworm larva protein extract can be prepared by sequentially treating the brown mealworm larva protein extract with alcalase and flavorzyme for hydrolysis.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 b) 단계를 통해 콩과 갈색거저리 유충 속의 단백질을 추출할 수 있다.In one embodiment of the present invention, proteins in soybean and brown mealworm larvae can be extracted through step b).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 c) 단계를 통해 갈색거저리 유충 단백질의 겔(gel)을 형성시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, a gel of protein of the brown mealworm larvae can be formed through step c).

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 e) 단계에서 응고제는 글루코노델타락톤 및 트랜스글루타미나제일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the coagulant in step e) may be gluconodeltalactone and transglutaminase.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 두부는 근육 감소와 관련한 유전자의 발현을 억제시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the head may suppress the expression of a gene related to muscle loss.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 근육 감소와 관련한 유전자는 마이오스타틴(Myostatin), MuRF 1 및 Atrogin-1로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gene associated with muscle loss may be selected from the group consisting of Myostatin, MuRF 1 and Atrogin-1.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 근육 질환은 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the muscle disease may be a muscle disease caused by decreased muscle function, muscle loss, muscle atrophy, muscle wasting, or muscle degeneration.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근무력증, 악액질(cachexia), 경직성 척추 증후군(rigid spinesyndrome), 근위축성 측삭경화증(루게릭병, amyotrophic lateral sclerosis), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease) 및 근감소증(sarcopenia)으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the muscular disease is atony, muscular atrophy, muscular dystrophy, myasthenia, cachexia, rigid spine syndrome, amyotrophic lateral It may be selected from the group consisting of sclerosis (Lou Gehrig's disease, amyotrophic lateral sclerosis), Charcot-Marie-Tooth disease and sarcopenia.

본 발명의 두부 제조방법은 콩가루, 갈색거저리 유충 단백질 및 정제수 혼합액의 pH를 9.0로 조정한 후 일정 시간 반응시킨 다음 두유액을 분리함으로써 갈색거저리 유충 단백질이 응고시 두부 내에 잘 섞여(융화되어) 품질이 향상되는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에서는 콩가루와 더불어 갈색거저리 유충 단백질을 유효성분으로 포함함에 따라 콩의 겔 형성 온도에서의 가열 단계와는 별도로 갈색거저리 유충 단백질의 겔 형성 온도에서의 가열 단계를 추가적으로 거침으로써 두유액에서 겔(gel) 형성을 효과적으로 이끌어낼 수 있다. 또한, 본 발명에서는 응고제로 글루코노델타락톤 및 트랜스글루타미나제를 함께 사용함으로써 단백질의 분자량이 매우 작아(갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물) 응고가 되지 않는 두유의 응고를 효과적으로 이끌어낼 수 있다.The tofu manufacturing method of the present invention adjusts the pH of the mixture of soybean meal, brown mealworm larvae protein and purified water to 9.0, reacts for a certain period of time, and then separates the soybean milk so that the brown mealworm larvae protein is well mixed (integrated) in the tofu when coagulated, resulting in quality has an enhancing effect. In addition, in the present invention, as the brown mealworm larva protein is included as an active ingredient along with soybean meal, a heating step at the gel formation temperature of the brown mealworm larva protein is additionally performed separately from the heating step at the gel formation temperature of the soybean milk, so that the soybean milk Gel formation can be effectively induced. In addition, in the present invention, by using gluconodeltalactone and transglutaminase together as coagulants, it is possible to effectively induce coagulation of soymilk that does not coagulate due to the very small molecular weight of protein (hydrolyzate of brown mealworm larvae protein extract). .

한편, 본 발명의 방법으로 제조된 두부는 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 유효성분으로 포함함으로써 항산화 및 항염증 활성이 우수하고 근위축을 효과적으로 개선시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 두부는 근육 감소와 관련한 유전자인 마이오스타틴(Myostatin), MuRF 1 및 Atrogin-1의 발현 억제 효과가 우수한바, 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인하여 발생되는 다양한 근육 질환을 예방하거나 개선시키는 기능성 식품으로 유용하게 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 두부의 경우 근위축 개선 효과와 더불어, 위장 소화율이 우수하고 겔(gel) 강도가 낮기 때문에 음식 섭취가 어려운 노인이나 저작 또는 연하 장애를 갖는 환자를 위한 맞춤형 식품으로 유용하게 사용될 수 있다.On the other hand, the tofu prepared by the method of the present invention has excellent antioxidant and anti-inflammatory activity and effectively improves muscle atrophy by containing brown mealworm larvae protein, extract of brown mealworm larvae protein, or hydrolyzate of brown mealworm larva protein extract as an active ingredient. can make it In particular, the head of the present invention has an excellent effect of suppressing the expression of Myostatin, MuRF 1 and Atrogin-1, which are genes related to muscle loss, so that it is effective in reducing muscle function, muscle loss, muscle atrophy, muscle wasting, or muscle degeneration. It can be usefully used as a functional food to prevent or improve various muscle diseases caused by In addition, in the case of the tofu of the present invention, in addition to the muscle atrophy improvement effect, it has excellent gastrointestinal digestibility and low gel strength, so it can be usefully used as a customized food for the elderly or patients with masticatory or swallowing disorders who have difficulty in eating food. can

도 1은 본 발명에 따른 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 및 이의 가수분해물(MPH)의 제조 공정도를 나타낸 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI)의 저장 탄성률(G’) 및 손실 탄성률(G”)을 나타낸 것이고, 2b는 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI)의 손실 계수(tan δ)를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 두유 및 두부의 제조 공정도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 두유 및 두부의 단백질 소단위 변화를 추적하기 위해 SDS-PAGE를 수행한 결과이다(M: 단백질 마커, 1: 100% 콩가루로 제조된 두유, 2: 50% 콩가루와 50% 갈색거저리 유충 분말로 제조된 두유, 3: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물 50%로 제조된 두유, 4: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물 50%로 제조된 두유, 5: 100% 콩가루으로 제조된 두부, 6: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, 7: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물 50%로 제조된 두부, 8: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물 50%로 제조된 두부).
도 5는 본 발명에 따른 두부의 저장 기간별 pH 변화를 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 6은 본 발명에 따른 두부의 인 비트로(In vitro) 회장 소화율을 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 7은 본 발명에 따른 두부의 겔 강도를 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 8a 및 8b는 각각 본 발명에 따른 두부의 저장 탄성률(G') 및 손실 탄성률(G”)을 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 9는 본 발명에 따른 두부의 손실 계수(tan δ)를 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 10은 주파수에 따른 두부의 저장 탄성률 (G’)과 손실 탄성률 (G“)을 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 11은 본 발명에 따른 두부의 화학 구조를 FTIR 분광광도법을 사용하여 측정한 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부, (1): 3274 cm-1, (2): 2916 cm-1, (3): 2849 cm-1, (4): 1742 cm-1, (5): 1628 cm-1, (6): 1541 cm-1, (7) 1039 cm-1).
도 12는 본 발명에 따른 두부 표면의 미세 구조를 보여주는 SEM 이미지이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 13은 본 발명에 따른 두부의 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 14는 본 발명에 따른 두부의 ABTS+ 및 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 15는 본 발명에 따른 두부 추출물의 농도별(0 ~ 2000 μg/ml) 처리에 따른 세포 생존율을 측정한 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 16은 본 발명에 따른 두부 추출물(200 μg/mL)의 처리에 따른 LPS-유도된 전염증성 사이토카인(TNF-α, IL-1b, IL-6)의 억제 효과를 나타낸 것이다(S: 100% 콩가루로 제조된 두부, SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부, SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부, SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부).
도 17은 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부 섭취에 따른 마우스의 체중 변화를 확인한 것이다(DMSO con: DMSO 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA con: 덱사메타손 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA-S: 덱사메타손 처리된 S 식이 마우스 그룹, DEXA-SM: 덱사메타손 처리된 SM 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPI: 덱사메타손 처리된 SMPI 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPH: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹).
도 18은 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부 섭취에 따른 마우스의 악력을 확인한 것이다(DMSO con: DMSO 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA con: 덱사메타손 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA-S: 덱사메타손 처리된 S 식이 마우스 그룹, DEXA-SM: 덱사메타손 처리된 SM 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPI: 덱사메타손 처리된 SMPI 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPH: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹).
도 19는 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부 섭취에 따른 마우스 근섬유의 근단면적을 확인한 것이다(DMSO con: DMSO 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA con: 덱사메타손 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA-S: 덱사메타손 처리된 S 식이 마우스 그룹, DEXA-SM: 덱사메타손 처리된 SM 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPI: 덱사메타손 처리된 SMPI 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPH: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹).
도 20은 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부 섭취에 따른 근육 감소 관련된 유전자(Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1)의 발현 수준을 측정한 것이다(DMSO con: DMSO 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA con: 덱사메타손 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA-S: 덱사메타손 처리된 S 식이 마우스 그룹, DEXA-SM: 덱사메타손 처리된 SM 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPI: 덱사메타손 처리된 SMPI 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPH: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹).
도 21은 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부 섭취에 따른 근육 합성 관련된 유전자(MyHC1, MyHC2A, MyHC2X, MyHC2B)의 발현 수준을 측정한 것이다(DMSO con: DMSO 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA con: 덱사메타손 처리된 일반식이 마우스 그룹, DEXA-S: 덱사메타손 처리된 S 식이 마우스 그룹, DEXA-SM: 덱사메타손 처리된 SM 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPI: 덱사메타손 처리된 SMPI 식이 마우스 그룹, DEXA-SMPH: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹).
도 22는 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부(SMPH) 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 식이에 따른 마우스의 악력을 확인한 것이다(SMPH+Dexa: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹, MPH+Dexa: 덱사메타손 처리된 MPH 식이 마우스 그룹).
도 23은 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 본 발명의 두부(SMPH) 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 식이에 따른 근육 감소 관련된 유전자의 발현 수준을 측정한 것이다(SMPH+Dexa: 덱사메타손 처리된 SMPH 식이 마우스 그룹, MPH+Dexa: 덱사메타손 처리된 MPH 식이 마우스 그룹).
1 shows a manufacturing process diagram of brown mealworm larval protein extract (MPI) and hydrolyzate (MPH) thereof according to the present invention.
Figure 2a shows the storage modulus (G') and loss modulus (G”) of the brown mealworm larvae protein extract (MPI) according to the present invention, and 2b is the loss coefficient (tan δ) of the brown mealworm larva protein extract (MPI) is shown.
Figure 3 shows a manufacturing process diagram of soymilk and tofu according to the present invention.
Figure 4 is the result of performing SDS-PAGE to track changes in protein subunits of soymilk and tofu according to the present invention (M: protein marker, 1: soymilk made with 100% soybean flour, 2: 50% soybean flour and 50% soybean flour) Soymilk made from brown mealworm larvae powder, 3: Soymilk made from 50% soy flour and 50% protein extract from brown mealworm larvae, 4: Soymilk made from 50% soybean flour and 50% hydrolyzate of protein extract from brown mealworm larvae, 5: Tofu made with 100% soybean flour, 6: Tofu made with 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae powder, 7: Tofu made with 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae protein extract, 8: Tofu made with 50% soybean flour and brown mealworm larvae protein extract Tofu prepared with 50% hydrolyzate of mealworm larvae protein extract).
Figure 5 shows the change in pH of tofu according to the storage period according to the present invention (S: tofu made of 100% soy flour, SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soy flour 50% and Tofu made with 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
Figure 6 shows the in vitro ileum digestibility of tofu according to the present invention (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: tofu made of 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: Tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larva protein extract (MPI), SMPH: tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
7 shows the gel strength of tofu according to the present invention (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: tofu made of 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soybean flour 50% and brown mealworm larvae powder) Tofu made with 50% larval protein extract (MPI), SMPH: tofu made with 50% soybean flour and 50% hydrolyzate of brown mealworm larvae protein extract (MPH)).
8a and 8b respectively show the storage modulus (G') and loss modulus (G”) of the tofu according to the present invention (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: 50% soybean flour and 50 brown mealworm larvae powder) % tofu, SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract ).
9 shows the loss factor (tan δ) of tofu according to the present invention (S: tofu made of 100% soy flour, SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soy flour 50 % and tofu prepared with 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu prepared with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
10 shows the storage modulus (G′) and loss modulus (G“) of tofu according to frequency (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: made of 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae powder). Tofu, SMPI: Tofu prepared with 50% soy flour and 50% protein extract (MPI), SMPH: Tofu prepared with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
11 is a measurement of the chemical structure of tofu according to the present invention using FTIR spectrophotometry (S: tofu made of 100% soy flour, SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI : Tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: Tofu made with 50% soybean flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract, (1): 3274 cm -1 , (2): 2916 cm -1 , (3): 2849 cm -1 , (4): 1742 cm -1 , (5): 1628 cm -1 , (6): 1541 cm -1 , (7 ) 1039 cm -1 ).
12 is a SEM image showing the microstructure of the surface of tofu according to the present invention (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: tofu made of 50% soybean flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soybean flour 50% and tofu made with 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
13 shows the total phenol and total flavonoid content of tofu according to the present invention (S: tofu made with 100% soy flour, SM: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soy flour 50 % and tofu prepared with 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu prepared with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
14 shows the ABTS+ and DPPH radical scavenging activity of tofu according to the present invention (S: tofu made with 100% soy flour, SM: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: soy flour 50 % and tofu prepared with 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: tofu prepared with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
15 is a measurement of cell viability according to the concentration (0 to 2000 μg/ml) treatment of tofu extract according to the present invention (S: tofu made of 100% soybean flour, SM: 50% soybean flour and brown mealworm larvae powder) Tofu made with 50% SMPI: Tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI), SMPH: Made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract. tofu).
Figure 16 shows the inhibitory effect of LPS-induced proinflammatory cytokines (TNF-α, IL-1b, IL-6) according to the treatment of tofu extract (200 μg / mL) according to the present invention (S: 100 % Tofu made with soy flour, SM: Tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder, SMPI: Tofu made with 50% soy flour and brown mealworm larvae protein extract (MPI) 50%, SMPH: Soy flour 50% and tofu prepared with 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract).
Figure 17 confirms the weight change of mice according to tofu intake of the present invention in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DMSO con: DMSO-treated normal diet mouse group, DEXA con: dexamethasone-treated normal diet mouse group, DEXA -S: dexamethasone treated S diet mouse group, DEXA-SM: dexamethasone treated SM diet mouse group, DEXA-SMPI: dexamethasone treated SMPI diet mouse group, DEXA-SMPH: dexamethasone treated SMPH diet mouse group).
Figure 18 confirms the grip strength of mice according to tofu intake of the present invention in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DMSO con: DMSO-treated normal diet mouse group, DEXA con: dexamethasone-treated normal diet mouse group, DEXA- S: dexamethasone treated S diet mouse group, DEXA-SM: dexamethasone treated SM diet mouse group, DEXA-SMPI: dexamethasone treated SMPI diet mouse group, DEXA-SMPH: dexamethasone treated SMPH diet mouse group).
Figure 19 confirms the muscle fiber area of mouse muscle fibers according to tofu intake of the present invention in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DMSO con: DMSO-treated normal diet mouse group, DEXA con: dexamethasone-treated normal diet mouse group, DEXA-S: dexamethasone treated S diet mouse group, DEXA-SM: dexamethasone treated SM diet mouse group, DEXA-SMPI: dexamethasone treated SMPI diet mouse group, DEXA-SMPH: dexamethasone treated SMPH diet mouse group).
20 is a measurement of the expression levels of genes (Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1) related to muscle reduction according to tofu intake of the present invention in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DMSO con: DMSO-treated normal diet mice group, DEXA con: dexamethasone-treated mouse group on normal diet, DEXA-S: dexamethasone-treated mouse group on S diet, DEXA-SM: dexamethasone-treated mouse group on SM diet, DEXA-SMPI: dexamethasone-treated mouse group on SMPI diet, DEXA -SMPH: dexamethasone treated SMPH diet mice group).
Figure 21 is a measurement of the expression levels of muscle synthesis-related genes (MyHC1, MyHC2A, MyHC2X, MyHC2B) according to tofu intake of the present invention in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DMSO con: DMSO-treated normal diet mouse group , DEXA con: dexamethasone-treated mouse group on normal diet, DEXA-S: dexamethasone-treated mouse group on S diet, DEXA-SM: dexamethasone-treated mouse group on SM diet, DEXA-SMPI: dexamethasone-treated mouse group on SMPI diet, DEXA- SMPH: dexamethasone treated SMPH diet mice group).
Figure 22 confirms the grip strength of mice according to the diet of the tofu (SMPH) of the present invention and the hydrolyzate (MPH) of protein extract of brown gourd larvae in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (SMPH + Dexa: SMPH diet treated with dexamethasone mouse group, MPH+Dexa: dexamethasone treated MPH diet mouse group).
23 is a measurement of the expression levels of genes related to muscle reduction according to the diet of the tofu (SMPH) of the present invention and the hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larval protein extract in a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (SMPH+Dexa: dexamethasone-treated SMPH diet mouse group, MPH+Dexa: dexamethasone-treated MPH diet mouse group).

본 발명은 a) 콩가루에 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 1:1의 중량비로 혼합하고 여기에 증류수를 첨가하여 혼합하는 단계; b) 혼합액의 pH를 9.0으로 조절한 후 30분 내지 60분 동안 혼합한 다음 비지와 두유액으로 분리하는 단계; c) 분리된 두유액의 pH를 7.0으로 조절한 후 70℃에서 1차 가열하는 단계; d) 1차 가열된 두유액을 95℃에서 2차 가열하는 단계; e) 2차 가열된 두유액을 50℃가 되도록 냉각시킨 후 응고제를 첨가하여 혼합하는 단계; f) 혼합물을 50℃에서 1차 반응시키는 단계; 및 g) 1차 반응시킨 혼합물을 85℃에서 2차 반응시킨 후 상온에서 냉각하는 단계를 포함하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법에 관한 것이다.The present invention is a) mixing brown mealworm larval protein, brown mealworm larval protein extract, or brown mealworm larval protein extract hydrolyzate in a weight ratio of 1: 1 with soy flour and adding distilled water thereto to mix; b) adjusting the pH of the mixture to 9.0, mixing for 30 to 60 minutes, and then separating okara and soybean milk; c) adjusting the pH of the separated soybean milk to 7.0 and then firstly heating it at 70°C; d) secondarily heating the firstly heated soymilk at 95° C.; e) cooling the secondarily heated soybean milk to 50° C. and then adding and mixing a coagulant; f) first reacting the mixture at 50°C; And g) relates to a tofu manufacturing method for preventing or improving muscle disease, comprising the step of cooling the mixture at room temperature after the secondary reaction at 85 ° C.

본 발명에서 사용되는 용어 "예방"이란, 상기 두부를 개체가 섭취하는 경우 근육 질환의 발병을 억제시키거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.The term "prevention" used in the present invention refers to any action that suppresses or delays the onset of muscle disease when a subject consumes the tofu.

본 발명에서 사용되는 용어 "개선"이란, 상기 두부를 개체가 섭취하는 경우 근육 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.The term "improvement" used in the present invention refers to any action that improves or beneficially changes the symptoms of muscle disease when a subject consumes the tofu.

본 발명에서 사용되는 용어 “갈색거저리 유충 단백질”은 갈색거저리의 유충으로부터 유래된 단백질로, 갈색거저리 유충 분말을 의미한다.The term “brown mealworm larvae protein” used in the present invention is a protein derived from brown mealworm larvae, and means brown mealworm larvae powder.

본 발명에서 사용되는 용어 “갈색거저리 유충 단백질의 추출물”은 갈색거저리의 유충에 용매를 가하여 추출된 추출물을 의미한다.As used in the present invention, the term “extract of brown mealworm larvae protein” refers to an extract extracted by adding a solvent to brown mealworm larvae.

본 발명에서 사용되는 용어 “갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물”은 갈색거저리 유충 단백질의 추출물에 가수분해효소를 처리한 후 가수분해시켜 제조되는 물질을 의미한다.The term "hydrolyzate of brown mealworm larvae protein extract" used in the present invention refers to a material prepared by treating the protein extract of brown mealworm larvae with a hydrolase and then hydrolyzing it.

본 발명의 일구체예에서, 상기 갈색거저리 유충 단백질의 추출물은 ⅰ) 갈색거저리 유충 건조물을 분쇄하는 단계; ⅱ) 분쇄물에 에탄올을 첨가하여 탈지시키는 단계; ⅲ) 탈지된 갈색거저리 유충에 수산화나트륨을 첨가 혼합한 후 원심분리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 ⅳ) 수득한 침전물을 탈염한 후 동결건조하는 단계를 포함하는 과정을 통해 제조될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the extract of the protein of the brown mealworm larvae is obtained by: i) grinding the dry matter of the brown mealworm larvae; ii) degreasing by adding ethanol to the pulverized material; iii) adding sodium hydroxide to the degreased brown mealworm larvae and mixing them, followed by centrifugation to obtain a precipitate; and iv) desalting the obtained precipitate and then freeze-drying it.

본 발명의 다른 구체예에서, 상기 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물은 갈색거저리 유충 단백질의 추출물에 알칼라아제 및 플라보르자임을 순차적으로 처리하여 가수분해시킴으로써 제조될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the hydrolyzate of the brown mealworm larva protein extract can be prepared by hydrolyzing the extract of brown mealworm larvae protein by sequentially treating the extract with alcalase and flavozyme.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 a) 단계는 콩가루와 갈색거저리 유충 단백질이 혼합된 혼합액을 제조하는 단계로서, 자세하게는 콩가루에 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 1:1의 중량비로 혼합한 다음 여기에 증류수를 첨가하여 혼합하는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step a) is a step of preparing a mixed solution in which soybean flour and brown mealworm larvae protein are mixed. This is a step of mixing the hydrolyzate in a weight ratio of 1:1 and then adding distilled water thereto.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 b) 단계는 혼합액에서 단백질을 추출하고 이러한 단백질이 포함된 두유액을 분리하는 단계로서, 자세하게는 상기 a) 단계를 통해 수득한 혼합액의 pH를 9.0으로 조절한 후 30분 내지 60분 동안 혼합한 다음 거름포를 이용하여 비지와 두유액으로 분리하는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step b) is a step of extracting proteins from the mixed solution and separating the soymilk containing these proteins. Specifically, after adjusting the pH of the mixed solution obtained through step a) to 9.0, It is a step of mixing for 30 to 60 minutes and then separating it into okara and soybean milk using a filter cloth.

갈색거저리 유충 단백질은 pH 9에서 용해도가 가장 높기 때문에, 상기 a) 단계를 통해 수득한 혼합액의 pH를 9.0으로 조절함으로써 갈색거저리 유충 단백질이 용액에 녹아 두유가 될 수 있다.Since the brown mealworm larvae protein has the highest solubility at pH 9, by adjusting the pH of the mixed solution obtained in step a) to 9.0, the brown mealworm larvae protein can be dissolved in the solution to become soymilk.

종래 곤충 분말을 이용하여 두부를 제조하는 경우 두유(두유액)을 먼저 제고하고 여기에 곤충 분말을 첨가하는 형태로 두부를 제조함으로써, 두유가 응고되는 경우 두부 내에 분말이 까글거리고 곤충 분말이 잘 섞이지 않은 문제점이 있다.In the case of manufacturing tofu using conventional insect powder, soymilk (soybean milk) is prepared first and then insect powder is added to the tofu, so that when the soybean milk is coagulated, the powder does not crack in the tofu and the insect powder does not mix well. There is a problem that is not.

본 발명에서는 상기 a) 및 b) 단계를 통해 콩가루, 갈색거저리 유충 단백질 및 정제수 혼합액의 pH를 9.0로 조정한 후 일정 시간 반응시킨 다음 두유액을 분리함으로써 갈색거저리 유충 단백질이 응고시 두부 내에 잘 섞여(융화되어) 품질이 향상되는 효과를 도출할 수 있다.In the present invention, after adjusting the pH of the mixture of soy flour, brown mealworm larvae protein and purified water to 9.0 through steps a) and b), reacting for a certain period of time, and then separating the soymilk, the brown mealworm larva protein is well mixed in tofu when coagulated. (Convergence) can lead to the effect of improving quality.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 c) 단계는 두유액을 1차 가열하는 단계로서, 자세하게는 상기 b) 단계를 통해 분리한 두유액의 pH를 7.0으로 조절한 후 69℃ 내지 70℃에서 1차 가열하여 5분 내지 15분간 유지하는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step c) is the step of first heating the soybean milk. Specifically, after adjusting the pH of the soybean milk separated through step b) to 7.0, the first step is performed at 69° C. to 70° C. It is a step of heating and maintaining for 5 to 15 minutes.

본 발명에서는 갈색거저리 유충 단백질을 포함한 두부를 제조함에 있어서, 갈색거저리 유충 단백질의 겔 형성을 위한 온도 설정을 선행하였으며, 그 결과 69.8℃ 부근에서 저장 탄성률(G’)과 손실 탄성률(G”)의 점접을 형성함으로써 겔 형성 온도(gel point)가 되는 것을 확인하였다.In the present invention, in the preparation of tofu containing brown mealworm larvae protein, the temperature setting for gel formation of brown mealworm larva protein was preceded, and as a result, the storage modulus (G') and loss modulus (G”) of It was confirmed that the gel formation temperature (gel point) was reached by forming the junction.

이에, 본 발명의 두부 제조방법에서는 콩의 겔 형성 온도에서의 가열 단계와는 별도로 갈색거저리 유충 단백질의 겔 형성 온도에서의 가열 단계를 추가적으로 포함한다.Therefore, in the tofu manufacturing method of the present invention, a heating step at the gel formation temperature of the brown mealworm larvae protein is additionally included, separately from the heating step at the soybean gel formation temperature.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 d) 단계는 두유액을 2차 가열하는 단계로서, 자세하게는 상기 c) 단계를 통해 수득한 1차 가열된 두유액을 95℃에서 2차 가열하여 5분 내지 15분간 유지하는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step d) is a step of secondary heating the soybean milk. It is a step to keep for a minute.

본 발명의 상기 d) 단계를 통해 콩의 겔(gel)을 형성시킬 수 있다.Through step d) of the present invention, a soybean gel can be formed.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 e) 단계는 가열된 두유액을 냉각시킨 후 응고제를 첨가하여 혼합하는 단계로서, 자세하게는 상기 d) 단계를 통해 수득한 2차 가열된 두유액을 50℃가 되도록 냉각시킨 후 응고제로서 글루코노델타락톤 및 트랜스글루타미나제를 첨가하여 혼합시키는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step e) is a step of cooling the heated soybean milk and then adding and mixing a coagulant. After cooling, gluconodeltalactone and transglutaminase as coagulants are added and mixed.

본 발명에서는 응고제로 글루코노델타락톤 및 트랜스글루타미나제를 함께 사용함으로써 단백질의 분자량이 매우 작아(갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물) 응고가 되지 않는 두유의 응고를 효과적으로 이끌어낼 수 있다.In the present invention, by using gluconodeltalactone and transglutaminase together as coagulants, it is possible to effectively induce coagulation of soymilk that does not coagulate due to a very small protein molecular weight (hydrolyzate of brown mealworm larvae protein extract).

본 발명의 일구체예에서, 상기 글루코노델타락톤은 두유액의 2%(w/v) 농도로 첨가할 수 있으며, 트랜스글루타미나제(Transglutaminase, Tgase)를 5U/g protein이 되도록 첨가할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the gluconodeltalactone may be added at a concentration of 2% (w / v) of soymilk, and transglutaminase (Tgase) may be added to 5U / g protein. can

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 f) 단계는 두유액에 응고제를 첨가한 혼합물을 50℃에서 1차 반응시키는 단계로서, 자세하게는 상기 e) 단계를 통해 수득한 혼합물을 50℃에서 4시간 동안 반응시킴으로써 응고제인 트랜스글루타미나제를 활성화시켜 단백질 교차결합반응을 일으킬 수 있다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step f) is a step of first reacting a mixture obtained by adding a coagulant to soybean milk at 50 ° C. Specifically, the mixture obtained through step e) is reacted at 50 ° C for 4 hours. By doing so, transglutaminase, a coagulant, can be activated to cause a protein cross-linking reaction.

본 발명의 두부 제조방법에서 상기 g) 단계는 1차 반응시킨 혼합물을 85℃에서 2차 반응시킨 후 상온에서 냉각하는 단계로서, 자세하게는 상기 f) 단계를 통해 수득한 1차 반응 혼합물을 85℃에서 30분 동안 반응시킴으로써 트랜스글루타미나제를 불활성화시키고 다른 응고제인 글루코노델타락톤를 활성화시킨 다음 최종적으로 상온에서 냉각함으로써 압착하지 않은 두부를 제조하는 단계이다.In the tofu manufacturing method of the present invention, step g) is a step of cooling the first reaction mixture at room temperature after the second reaction at 85 ° C. In detail, the first reaction mixture obtained through step f) is cooled at 85 ° C. for 30 minutes to inactivate transglutaminase, activate gluconodeltalactone, another coagulant, and finally cool at room temperature to prepare uncompressed tofu.

본 발명의 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 제조된 두부는 마이오스타틴(Myostatin), MuRF 1 및 Atrogin-1 등과 같은 근육 감소와 관련한 유전자의 발현을 억제시킴으로써 근육 질환을 예방하거나 또는 개선시키는 효과를 나타낼 수 있다.The tofu prepared by sequentially performing the steps a) to g) of the present invention prevents muscle diseases by suppressing the expression of genes related to muscle loss such as Myostatin, MuRF 1 and Atrogin-1, or may have an ameliorating effect.

본 발명에서 사용되는 용어 “마이오스타틴(Myostatin)”은 근육성장을 조절하는 단백질로서 TGF-β(transforming growth factor-β) 계열에 속하고 성장분화 인자 (growth and differentiation factor-8, GDF-8)이다.The term "myostatin" used in the present invention is a protein that regulates muscle growth and belongs to the TGF-β (transforming growth factor-β) family and is a growth and differentiation factor-8 (GDF-8). )am.

본 발명에서 사용되는 용어 “MuRF 1”은 E3 유비퀴틴-단백질 리가아제 TRIM63으로도 알려져 있으며, 근위축과 관련된 단백질 마커로서 Muscle RING Finger 1의 약자이다.The term “MuRF 1” used in the present invention is also known as E3 ubiquitin-protein ligase TRIM63, and is an abbreviation for Muscle RING Finger 1 as a protein marker related to muscular atrophy.

본 발명에서 사용되는 용어 “Atrogin-1”은 상기 MuRF 1와 더불어 근육위축을 유발하는 UPP(ubiquitin proteasome pathway)의 구성요소로서 E3 유비퀴틴 리가아제이며, 근육위축의 초기과정에서 유도되어 근육량의 감소에 선행하여 증가하는 것으로 알려져 있다.The term "Atrogin-1" used in the present invention is an E3 ubiquitin ligase as a component of the UPP (ubiquitin proteasome pathway) that causes muscle atrophy along with MuRF 1, and is induced in the early process of muscle atrophy to reduce muscle mass. It is known to increase in advance.

본 발명에서 사용되는 용어 “근육 질환”은 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인해 유발되는 질환을 의미한다.As used herein, the term "muscle disease" refers to a disease caused by muscle deterioration, muscle loss, muscle atrophy, muscle wasting, or muscle degeneration.

본 발명에서 사용되는 용어 “근”은 심줄, 근육, 건을 포괄적으로 지칭하고, “근 기능”은 근육의 수축에 의해 힘을 발휘하는 능력을 의미하며, 근육이 저항을 이겨내기 위하여 최대한으로 수축력을 발휘할 수 있는 능력인 근력, 근육이 주어진 중량에 얼마나 오랫동안 또는 얼마나 여러 번 수축과 이완을 반복할 수 있는지를 나타내는 능력인 근지구력, 단시간 내에 강한 힘을 발휘하는 능력인 순발력을 포함한다. 이러한 “근 기능”은 근육량에 비례하고, “근 기능 개선”은 근 기능을 더 좋게 향상시키는 것을 의미한다.The term "muscle" used in the present invention comprehensively refers to tendons, muscles, and tendons, and "muscular function" means the ability to exert force by contraction of muscles, and the contractile force to overcome the resistance of the muscles to the maximum. It includes muscular strength, which is the ability to exert force, muscular endurance, which is the ability to indicate how long or how many times a muscle can contract and relax repeatedly with a given weight, and instantaneous power, which is the ability to exert strong force in a short time. This “muscle function” is proportional to muscle mass, and “improvement of muscle function” means to improve muscle function better.

본 발명의 일구체예에서, 상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근무력증, 악액질(cachexia), 경직성 척추 증후군(rigid spinesyndrome), 근위축성 측삭경화증(루게릭병, amyotrophic lateral sclerosis), 경직성 척추 증후군(rigid spinsesyndrome), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease) 및 근감소증(sarcopenia)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 근육 소모 또는 퇴화는 전적 요인, 후천적 요인, 노화 등을 원인으로 발생하며, 근육 소모는 근육량의 점진적 손실, 근육, 특히 골격근 또는 수의근 및 심장근육의 약화 및 퇴행을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the muscular disease is atony, muscular atrophy, muscular dystrophy, myasthenia, cachexia, rigid spine syndrome, amyotrophic lateral sclerosis (Alou Gehrig's disease, amyotrophic lateral sclerosis), rigid spine syndrome (rigid spinsesyndrome), Charcot-Marie-Tooth disease (Charcot-Marie-Tooth disease), and sarcopenia. Not limited to this. In addition, the muscle wasting or degeneration occurs due to genetic factors, acquired factors, aging, etc., and muscle wasting is characterized by a gradual loss of muscle mass and weakening and degeneration of muscles, particularly skeletal or voluntary muscles and cardiac muscles.

본 발명자는 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 두부를 제조하였으며, 그 결과 상기 두부가 항산화 및 항염 활성이 우수할 뿐 아니라, 근육 감소 유전자의 발현 감소를 통해 근위축을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인하였다.The present inventors prepared tofu by sequentially performing the steps a) to g), and as a result, the tofu has excellent antioxidant and anti-inflammatory activities, and can effectively improve muscle atrophy by reducing the expression of muscle loss genes. confirmed that there is

자세하게는, 본 발명의 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 제조된 두부는 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높고, ABTS+ 및 DPPH 라디칼 소거 활성이 우수하였다(도 13 및 14 참조). 또한, 본 발명의 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 제조된 두부는 LPS로 유발된 전염증성 사이토카인(IL-6, TNF-a, IL-1b)의 발현을 효과적으로 억제시켰다(도 16 참조). 참고로, 전염증성 사이토카인은 근원섬유단백질의 분해를 촉진하여 단백질 합성을 감소시키고, 결과적으로 직접적인 근육 소모를 유발할 수 있다. 이에, 전염증성 사이토카인의 발현을 효과적으로 억제시킬 수 있는 경우 근육 분해를 방지할 수 있다.In detail, tofu prepared by sequentially performing steps a) to g) of the present invention had high total phenolic and total flavonoid contents, and excellent ABTS+ and DPPH radical scavenging activities (see FIGS. 13 and 14). In addition, the tofu prepared by sequentially performing the steps a) to g) of the present invention effectively inhibited the expression of pro-inflammatory cytokines (IL-6, TNF-a, IL-1b) induced by LPS (Fig. see 16). For reference, pro-inflammatory cytokines can reduce protein synthesis by promoting the degradation of myofibrillar proteins, resulting in direct muscle wasting. Thus, when the expression of pro-inflammatory cytokines can be effectively inhibited, muscle degradation can be prevented.

또한, 본 발명의 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 제조된 두부는 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에 급이하는 경우 마우스의 악력을 증대시키고(도 18 참조), 근육 감소와 관련한 유전자인 Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1의 mRNA 발현을 효과적으로 감소시켰다(도 20 참조). 상기에서도 살펴본 바와 같이, 마이오스타틴은 근육 발달을 억제하고, MuRF 1 및 Atrogin-1은 근육위축을 유발하는 유비퀴틴 효소 복합체의 구성요소에 해당하는바, 이들 유전자의 발현을 감소시킬 수 있는 경우 근육 위축을 방지할 수 있다.In addition, the head prepared by sequentially proceeding with the steps a) to g) of the present invention increases the grip strength of the mouse when fed to the dexamethasone-induced muscular atrophy mouse model (see FIG. 18), and related to muscle reduction The mRNA expression of the genes Myostatin, MuRF 1, and Atrogin-1 was effectively reduced (see FIG. 20). As described above, myostatin inhibits muscle development, and MuRF 1 and Atrogin-1 correspond to components of the ubiquitin enzyme complex that causes muscle atrophy. shrinkage can be prevented.

그러므로 본 발명의 상기 a) 내지 g) 단계를 순차적으로 진행하여 제조된 두부는 근감소 및 근위축과 같은 근육 관련 질환을 효과적으로 예방 또는 개선할 수 있다.Therefore, the tofu prepared by sequentially performing the steps a) to g) of the present invention can effectively prevent or improve muscle-related diseases such as muscle loss and muscle atrophy.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are intended to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예><Example>

1. 재료 및 방법1. Materials and Methods

<1-1> 재료 준비<1-1> Material preparation

콩(Glycine max, L.) 가루는 영월농협(영월군, 한국)에서 구입하였다. 갈색거저리 유충은 ㈜이더블 버그(Edible bug Co., 서울, 한국)에서 건조물로 구입하였고, 분쇄 후 1.4mm의 체를 이용하여 파우더 형태로 제조하였다. Glucono-δ-lactone(GDL)은 대정화금(시흥, 한국)에서 구입하였다. 미생물 트랜스글루타미나제(Biobong TG-WM; 100 U/g activity) 분말은 Kinry Food Ingredients Co., Ltd.(Shanghai, China)에서 구입하였다.Soybean (Glycine max, L.) powder was purchased from Yeongwol Nonghyup (Yeongwol-gun, South Korea). Brown mealworm larvae were purchased as dried products from Edible Bug Co., Seoul, Korea, and were ground and prepared in powder form using a 1.4 mm sieve. Glucono-δ-lactone (GDL) was purchased from Daejeong Chemical and Gold (Siheung, Korea). Microbial transglutaminase (Biobong TG-WM; 100 U/g activity) powder was purchased from Kinry Food Ingredients Co., Ltd. (Shanghai, China).

<1-2> 갈색거저리 유충 단백질 추출물(Mealworm Protein Isolate: MPI) 제조<1-2> Preparation of Mealworm Protein Isolate (MPI)

갈색거저리 유충에 99.5% 에탄올을 1:5(w/v) 비율로 넣은 후 40℃에서 60분간 shaking bath(VS-1205SW1, Vision Scientific Co., Ltd, Daejeon, Korea)에서 추출하는 과정을 통해 탈지하였다. 이 과정을 2번 반복한 후 12시간 동안 에탄올을 휘발·건조하였다. 탈지된 갈색거저리 유충에 0.25M NaOH을 1:15(w/v)의 비율로 넣은 후, 40℃에서 60분 동안 hot plate & magnetic stirrer(Vision Science Co., Korea)를 이용하여 혼합하였다. 이후 원심분리기(VS-24SMTi, Vision Science Co., Ltd, Korea)를 이용하여 4℃에서 4200rpm으로 15분 동안 원심분리하고 상층액을 모아 pH를 4.5로 조정하였다. 이어서, 4℃에서 4200rpm으로 15분 동안 원심분리하여 침전물을 수득하였다. 수득한 침전물은 투석백(12KDa MWCO; Sigma-Aldrich Chemical Co., St. Louis, MO, USA)에 넣어 12시간동안 탈염하였다. 이후 36시간 동안 동결건조하여 본 발명의 갈색거저리 유충 단백질 추출물(이하 간략하게 ‘MPI’라 약칭함)을 수득하였다. 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI)의 제조 공정은 도 1에서 자세히 나타내었다.After adding 99.5% ethanol to brown mealworm larvae at a ratio of 1:5 (w/v), they are degreased through a process of extraction in a shaking bath (VS-1205SW1, Vision Scientific Co., Ltd, Daejeon, Korea) for 60 minutes at 40°C. did After repeating this process twice, ethanol was volatilized and dried for 12 hours. After adding 0.25M NaOH to the defatted brown mealworm larvae at a ratio of 1:15 (w/v), they were mixed using a hot plate & magnetic stirrer (Vision Science Co., Korea) at 40 ° C. for 60 minutes. Then, centrifugation was performed for 15 minutes at 4200 rpm at 4° C. using a centrifuge (VS-24SMTi, Vision Science Co., Ltd, Korea), and the supernatant was collected and the pH was adjusted to 4.5. Subsequently, a precipitate was obtained by centrifugation at 4° C. at 4200 rpm for 15 minutes. The obtained precipitate was desalted for 12 hours in a dialysis bag (12KDa MWCO; Sigma-Aldrich Chemical Co., St. Louis, MO, USA). Then, it was lyophilized for 36 hours to obtain the protein extract of the brown mealworm larvae of the present invention (hereinafter, simply abbreviated as 'MPI'). The manufacturing process of brown mealworm larvae protein extract (MPI) is shown in detail in FIG.

<1-3> 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(Mealworm larvae protein hydrolysate, MPH) 제조<1-3> Manufacture of mealworm larvae protein hydrolysate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract

먼저, 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물의 최적 제조 조건 확립을 위해 기질 농도, 효소 농도, pH, 반응 온도, 반응 시간의 조건을 기존 선행 연구를 참고하여 다음과 같이 설정하였다. 기질 농도 (1%(w/v)), 효소/기질 농도 (알칼라아제 & 플라보르자임 1%(w/v)), pH (8), 반응 온도 (55℃), 반응 시간 (각 효소별 12시간, 총 24시간).First, the conditions of substrate concentration, enzyme concentration, pH, reaction temperature, and reaction time were set as follows with reference to previous studies in order to establish the optimal manufacturing conditions for the hydrolyzate of the protein extract of brown mealworm larvae. Substrate concentration (1% (w / v)), enzyme / substrate concentration (alcalase & flavorzyme 1% (w / v)), pH (8), reaction temperature (55 ℃), reaction time (each enzyme 12 hours per star, 24 hours total).

1%(w/v) MPI를 pH 8.0 완충용액(삼천화학(주); 평택, 한국)에 분산시키고, 85℃에서 20분간 가열하고, 55℃로 냉각시켰다. 분산액 pH를 0.1N NaOH 및 0.1N HCl을 사용하여 8.0으로 조정하였다. 이어서, 분산액 g당 알칼라아제 5mg(Novozymes, Bagsvaerd, Denmark)을 첨가하고 12시간 동안 교반하였다(20L stirring water bath; SWB-20L03; Cleaver Scientific Ltd.; Warwickshire, UK). 그런 다음 플라보르자임 5mg(Novozymes, Bagsvaerd, Denmark)을 첨가하고 55℃에서 12시간 동안 pH 8을 유지하며 가수분해하였다. 이후, 가수분해된 분산액을 효소의 불활성화를 위해 100℃에서 10분 동안 가열하고 4℃에서 4200rpm으로 10분 동안 원심분리하여 상층액을 수득한 다음, 상층액을 진공 동결 건조기를 사용하여 동결건조하여 본 발명의 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(이하 간략하게 ‘MPH’라 약칭함)을 제조하였다. 이렇제 제조된 MPH는 -20℃에서 보관하였다. 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH)의 제조 공정은 도 1에서 자세히 나타내었다.1% (w/v) MPI was dispersed in a pH 8.0 buffer solution (Samcheon Chemical Co., Ltd.; Pyeongtaek, Korea), heated at 85°C for 20 minutes, and cooled to 55°C. The dispersion pH was adjusted to 8.0 with 0.1N NaOH and 0.1N HCl. Then, 5 mg of Alcalase (Novozymes, Bagsvaerd, Denmark) per g of the dispersion was added and stirred for 12 hours (20L stirring water bath; SWB-20L03; Cleaver Scientific Ltd.; Warwickshire, UK). Then, 5 mg of flavozyme (Novozymes, Bagsvaerd, Denmark) was added and hydrolysis was performed while maintaining pH 8 at 55° C. for 12 hours. Thereafter, the hydrolyzed dispersion was heated at 100° C. for 10 minutes to inactivate the enzyme, centrifuged at 4° C. at 4200 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant, and then freeze-dried the supernatant using a vacuum freeze dryer. Thus, a hydrolyzate (hereinafter simply abbreviated as 'MPH') of the brown mealworm larvae protein extract of the present invention was prepared. Thus prepared MPH was stored at -20 ℃. The manufacturing process of the hydrolyzate (MPH) of the brown mealworm larvae protein extract is shown in detail in FIG.

<1-4> MPI의 겔 형성 온도 포인트 도출<1-4> MPI gel formation temperature point derivation

MPI 용액을 증류수를 이용하여 15% (w/v)의 농도로 제조한 뒤 30분 동안 혼합하였다. 이후 0.1M NaOH, 0.1M HCl 용액을 이용하여 pH를 7로 조정한 뒤, rotational rheometer (AR1500ex, TA Instruments, USA)를 이용, temperature sweep을 아래와 같은 temperature ramp 조건으로 측정하였다.An MPI solution was prepared using distilled water at a concentration of 15% (w/v) and then mixed for 30 minutes. Thereafter, the pH was adjusted to 7 using a 0.1M NaOH, 0.1M HCl solution, and a temperature sweep was measured under the following temperature ramp conditions using a rotational rheometer (AR1500ex, TA Instruments, USA).

조건: 20℃에서 90℃으로 가열 (1℃/분) -> 90℃에서 5분Condition: Heating from 20℃ to 90℃ (1℃/min) -> 5 minutes at 90℃

참고로, 본 발명의 갈색거저리 유충을 포함한 두부를 제조함에 있어서 갈색거저리 유충 단백질의 겔 형성을 위한 온도 설정이 선행되어야 한다. 이렇게 도출된 MPI의 겔 형성 온도를 적용하여 본 발명의 두부를 제조하였다.For reference, in preparing the tofu containing the brown mealworm larvae of the present invention, the temperature setting for gel formation of the brown mealworm larva protein must be preceded. The tofu of the present invention was prepared by applying the gel formation temperature of the MPI thus derived.

<1-5> 두부 제조<1-5> Tofu manufacturing

두부 제조를 위한 원료로서 콩가루(Soy), 갈색거저리 유충분말(M), 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH)은 4℃에서 냉장 저장하며 사용하였다. 콩가루(Soy)에 거저리 유충분말(M), MPI, MPH 각각을 1:1 비율(w/w)로 혼합하고 증류수에 1:6 비율로 섞어 30분 동안 혼합하였다. 혼합액의 pH를 0.1N NaOH로 9.0으로 조절한 후 30분 동안 혼합하며 콩과 갈색거저리 유충 속의 단백질을 추출하였다. 이후, 거름포를 이용하여 비지와 두유액을 분리하였다. 분리된 두유액은 pH를 0.1N HCl로 7.0으로 조절하고, 갈색거저리 유충 단백질의 겔 형성 온도인 70℃로 가열하여 10분간 유지한 후, 콩의 겔 형성 온도인 95℃로 재가열하여 10분간 유지하였다. 이후, 두유액을 50℃가 되도록 냉각하고, 글루코노-델타-락톤(Glucono-delta-lactone, GDL)을 두유액의 2%(w/v)로 첨가하고, 트랜스글루타미나제(Transglutaminase, Tgase)를 5U Tgase/g protein soy milk가 되도록 첨가하여 2분간 혼합하였다. 혼합물은 50℃에서 4시간 동안 반응(Tgase 반응 온도)시킨 후, 85℃에서 30분 동안 반응(Tgase 불활성화 및 GDL 활성 온도)시켰다. 모든 반응이 끝난 뒤, 실온에서 30분간 휴지하여 압착하지 않은 두부를 얻었다. 본 발명의 두부 제조 과정은 도 3에서 자세히 나타내었으며, 하기 표 1에서 본 실험을 통해 제조된 갈색거저리 유충 두부 제조를 정리하였다.As raw materials for tofu production, soybean flour (Soy), brown mealworm larvae powder (M), brown mealworm larvae protein extract (MPI), and brown mealworm larvae protein extract hydrolyzate (MPH) were refrigerated and stored at 4 ° C before use. Soybean flour (Soy) was mixed with mealworm larvae powder (M), MPI, and MPH at a ratio of 1:1 (w/w) and mixed with distilled water at a ratio of 1:6 and mixed for 30 minutes. After adjusting the pH of the mixed solution to 9.0 with 0.1N NaOH, the mixture was mixed for 30 minutes to extract proteins in soybean and brown mealworm larvae. Thereafter, okara and soymilk were separated using a filter cloth. The separated soybean milk was adjusted to pH 7.0 with 0.1N HCl, heated to 70℃, the gel formation temperature of brown mealworm larvae protein, and maintained for 10 minutes, then reheated to 95℃, the gel formation temperature of soybean, and maintained for 10 minutes. did Thereafter, the soy milk was cooled to 50 ° C., glucono-delta-lactone (GDL) was added at 2% (w / v) of the soy milk, and transglutaminase (Transglutaminase, Tgase) was added to form 5U Tgase/g protein soy milk and mixed for 2 minutes. The mixture was reacted at 50°C for 4 hours (Tgase reaction temperature) and then at 85°C for 30 minutes (Tgase inactivation and GDL activation temperature). After all the reactions were completed, resting at room temperature for 30 minutes to obtain uncompressed tofu. The tofu manufacturing process of the present invention is shown in detail in FIG. 3, and in Table 1 below, the preparation of tofu with brown larvae produced through this experiment is summarized.

본 발명의 갈색거저리 유충을 포함하는 두부Tofu containing brown mealworm larvae of the present invention 구분division 두부 시료 명칭Tofu Sample Name 구성성분Ingredients 대조군control group SS soy 100%soy 100% 실험군experimental group SMSM soy 50% + mealworm larvae (M) 50%50% soy + 50% mealworm larvae (M) SMPISMPI soy 50% + mealworm protein isolate (MPI) 50%soy 50% + mealworm protein isolate (MPI) 50% SMPHSMPH soy 50% + mealworm protein hydrolysate (MPH) 50%50% soy + 50% mealworm protein hydrolysate (MPH)

<1-6> 일반성분 분석<1-6> Analysis of general components

제조된 두부별 일반성분 함량은 AOAC법에 따라 분석하였다. 조수분 함량은 각 두부 시료를 105℃의 오븐에서 밤새 가열하여 조사하였으며, 건조물은 일반성분 분석에 사용되었다. 조회분 함량은 각 두부 시료를 머플로에서 600℃에서 5시간 동안 소각하여 결정되었다. 조지방 함량은 auto extractor(HSOX-6; Hanil Co., Seoul, Korea)를 이용하여 속슬렛법(Soxhlet method)에 따라 측정하였고, 조단백질 함량은 auto digestor(HDG-P, Hanil Co.) 및 증류 장치(HKD-P, Hanil Co.)를 이용하여 6.25N factor로 켈달법(Kjeldahl method)에 따라 추정하였다. 탄수화물 함량은 100%에서 조수분, 조회분, 조단백질 및 조지방 함량을 제외한 값을 정량하였다.The content of general ingredients for each tofu produced was analyzed according to the AOAC method. Crude moisture content was investigated by heating each tofu sample in an oven at 105 °C overnight, and the dried product was used for general component analysis. Ash content was determined by incinerating each tofu sample in a muffle furnace at 600°C for 5 hours. The crude fat content was measured according to the Soxhlet method using an auto extractor (HSOX-6; Hanil Co., Seoul, Korea), and the crude protein content was measured using an auto digestor (HDG-P, Hanil Co.) and a distillation device ( HKD-P, Hanil Co.) was estimated according to the Kjeldahl method with a factor of 6.25N. Carbohydrate content was quantified by excluding crude water content, crude ash content, crude protein and crude fat content from 100%.

<1-7> 구성 아미노산 함량 측정<1-7> Measurement of constituent amino acid content

동결건조된 두부 시료는 아미노산 함량 측정에 사용하였다. 즉, 동결건조된 두부 파우더 0.05 g를 vacuum hydrolysis tube(Thermo Fisher Scientific)에 넣고 6N HCl 2 mL를 가한 다음 24시간 동안 dry oven에서 가열하였다(105℃). 24시간 후 여과 및 100배 희석한 것을 고성능액체크로마토그래피(HPLC; YL 9100, YL instrument; Anyang, Korea)로 분석하였다(표 2 참조). 결정은 250 nm 여기 파장(Ex) 및 395 nm 방출 파장(Em)을 사용하여 37℃에서 형광 검출에 의해 모니터링되었다. 용리를 위해 사용된 이동상 A 및 B는 각각 10%(v/v) 용리액 A 완충액(Waters) 및 60%(v/v) 아세토니트릴(HPLC 등급; Burdick & Jackson; Muskegon, MI, USA)이었다. 각 두부 시료의 아미노산 농도는 표준 아미노산(Waters)으로 보정하여 측정하였다.Freeze-dried tofu samples were used to measure amino acid content. That is, 0.05 g of lyophilized tofu powder was placed in a vacuum hydrolysis tube (Thermo Fisher Scientific), 2 mL of 6N HCl was added, and then heated in a dry oven for 24 hours (105° C.). After 24 hours, filtration and 100-fold dilution were analyzed by high-performance liquid chromatography (HPLC; YL 9100, YL instrument; Anyang, Korea) (see Table 2). Crystals were monitored by fluorescence detection at 37° C. using a 250 nm excitation wavelength (Ex) and a 395 nm emission wavelength (Em). Mobile phases A and B used for elution were 10% (v/v) eluent A buffer (Waters) and 60% (v/v) acetonitrile (HPLC grade; Burdick &Jackson; Muskegon, MI, USA), respectively. The amino acid concentration of each tofu sample was determined by calibration with a standard amino acid (Waters).

아미노산 조성 분석을 위한 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분리를 위한 기울기 프로파일Gradient Profiles for High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) Separations for Amino Acid Composition Analysis TimeTime Flow rateFlow rate % A%A % B%B CurveCurve InitialInitial 1One 100100 00 66 0.50.5 1One 9898 22 66 1515 1One 9393 77 66 1919 1One 9090 1010 66 3232 1One 6767 3333 66 3333 1One 6767 3333 66 3434 1One 00 100100 66 3737 1One 00 100100 66 3838 1One 100100 00 66 5050 1One 1010 00 66

<1-8> 소듐 도데실 설페이트-폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)<1-8> Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)

SDS-PAGE는 Kao, Su, and Lee(2003)가 설명한 방법에 따라 두유와 두부에 존재하는 단백질을 일부 수정하여 분석하는데 사용되었다(Effect of calcium sulfate concentration in soymilk on the microstructure of firm tofu and the protein constitutions in tofu whey. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(21), 6211-6216.). 간략하게는, 50mg의 동결건조된 두부 시료를 1mL의 Tris-glycine 버퍼(86mM Tris-90mM 글리신-4mM Na2EDTA, pH 8.0)에 분산시키고 단백질 추출을 위해 초음파 처리 수조(JAC Ultrasonic 2010P; (주)진우엔지니어링; 경기도)에서 1시간 동안 초음파 처리하였다. 그런 다음, 추출물을 12,000×g 및 4℃에서 20분 동안 원심분리하였다. 상등액의 단백질 농도는 비신코닌산(bicinchoninic acid, BCA) 분석(Thermo Fisher Scientific)을 사용하여 추정하였다. 연속 완충 시스템(0.025 M Tris-HCl [Sigma-Aldrich Chemical Co.; St. Louis, MO, USA], 0.192 M glycine [Daejung], 및 0.1% w/v SDS [Bio-Rad Laboratories Inc.; Hercules, California, USA], pH 8.3)에서 4-20% 프리캐스트 젤(Luminano; Seoul, Korea)을 사용하여 전기영동을 수행하였다. 환원 조건에서 단백질 추출물(35μg 단백질 함유)을 제조하였다. 6-170 kDa 마커(GenDEPOT; Barker, TX, USA)를 사용하여 단백질 분자량을 추정하였다. 전기영동은 125V에서 80분간 수행하였다. 분리된 단백질 밴드를 Coomassie Brilliant Blue R-250 염색 용액(Bio-Rad Laboratories Inc.)으로 밤새 염색한 후 50%(v/v) 메탄올과 10%(v/v) 아세트산이 포함된 탈색 용액으로 탈색하였다.SDS-PAGE was used to analyze proteins present in soymilk and tofu with some modifications according to the method described by Kao, Su, and Lee (2003) (Effect of calcium sulfate concentration in soymilk on the microstructure of firm tofu and the protein constitutions in tofu whey.Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51(21), 6211-6216.). Briefly, 50 mg of lyophilized tofu sample was dispersed in 1 mL of Tris-glycine buffer (86 mM Tris-90 mM glycine-4 mM Na2EDTA, pH 8.0) and placed in a sonicating water bath (JAC Ultrasonic 2010P; Jinwoo Co., Ltd.) for protein extraction. Engineering; Gyeonggi-do) for 1 hour. The extract was then centrifuged at 12,000×g and 4° C. for 20 minutes. The protein concentration of the supernatant was estimated using the bicinchoninic acid (BCA) assay (Thermo Fisher Scientific). Continuous buffer system (0.025 M Tris-HCl [Sigma-Aldrich Chemical Co.; St. Louis, MO, USA], 0.192 M glycine [Daejung], and 0.1% w/v SDS [Bio-Rad Laboratories Inc.; Hercules, California, USA], pH 8.3) and electrophoresis was performed using 4-20% precast gel (Luminano; Seoul, Korea). A protein extract (containing 35 μg protein) was prepared under reducing conditions. Protein molecular weight was estimated using a 6-170 kDa marker (GenDEPOT; Barker, TX, USA). Electrophoresis was performed at 125V for 80 minutes. Separated protein bands were stained with Coomassie Brilliant Blue R-250 staining solution (Bio-Rad Laboratories Inc.) overnight and then destained with a destaining solution containing 50% (v/v) methanol and 10% (v/v) acetic acid. did

<1-9> 저장 기간 동안 pH 변화<1-9> pH change during storage period

저장 기간 중 두부에서는 부패 및 미생물에 의한 분해 작용으로 유기산과 아세트산이 생성된다. 이는 두부 침지액의 pH를 낮추며, 이로 인해 동일 기간 내 pH 감소 정도는 두부의 유통기한과 관련이 있다. 해당 실험에서는 두부 2 g을 20 mL의 증류수에 침지시킨 후 4℃에서 18일 간 보관하며, pH 미터(720 p Istek Co.; Seoul, Korea)를 사용하여 침지액의 pH를 측정하였다.During the storage period, organic acids and acetic acids are produced in tofu due to decay and decomposition by microorganisms. This lowers the pH of the tofu steeping liquid, so the degree of pH reduction within the same period is related to the shelf life of the tofu. In this experiment, 2 g of tofu was immersed in 20 mL of distilled water, stored at 4° C. for 18 days, and the pH of the immersion solution was measured using a pH meter (720 p Istek Co.; Seoul, Korea).

<1-10> 인 비트로(<1-10> In vitro ( In vitroIn vitro ) 회장 소화율) ileum digestibility

두부의 소화율은 Recharla et al.에 의해 기술된 인비트로(In vitro) 회장 소화율의 방법으로 측정하였다(Recharla, N., Kim, D., Ramani, S., Song, M., Park, J., Balasubramanian, B., . . . Park, S. (2019). Dietary multi-enzyme complex improves in vitro nutrient digestibility and hind gut microbial fermentation of pigs. PLoS One, 14(5), e0217459.). 자세하게는, 시료 건물(dry matter, DM) 1 g에 25mL 인산나트륨 완충액(0.1M, pH 6.0)와 10mL 0.2M HCl 용액을 섞은 후, pH 2로 혼합액의 pH를 조정하였다(펩신 활성 pH). 이후 펩신 용액(10 mg/mL, Sigma-Aldrich Chemical Co.)과 클로람페니콜 용액(0.5 g/100 mL with 99.5% ethanol, Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 첨가한 후 39℃에서 6시간 반응시켰다. 이후 인산나트륨 완충액(0.2M, pH 6.8)과 0.6M NaOH 용액을 첨가한 뒤 혼합액의 pH를 6.8로 조절한(판크레아틴 활성 pH) 후, 1mL 돼지 판크레아틴 용액(50mg/mL, Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 플라스크에 첨가하였다. 39℃에서 18시간 동안 반응시킨 후, 20% 설포살리실산 용액을 첨가하고 실온에서 30분 동안 반응시켰다. 이후, 시료를 500 mg 셀라이트(Celite)를 함유하는 도가니형 글라스 필터(FN1200-2G; Corning Life Science Co.; Oneonta, NY, USA)를 통해 여과하였다. 각 시험 플라스크를 1% 설포살리실산 용액, 95% 에탄올 및 99.5% 아세톤으로 세척하고, 잔류물을 도가니 부어주었다. 마지막으로, 도가니를 100℃에서 하룻밤 가열한 뒤 방냉하여 잔류물을 칭량하였으며, 다음 식을 사용하여 소화율을 계산하였다.The digestibility of tofu was measured by the in vitro ileal digestibility method described by Recharla et al. (Recharla, N., Kim, D., Ramani, S., Song, M., Park, J. , Balasubramanian, B., ... Park, S. (2019).Dietary multi-enzyme complex improves in vitro nutrient digestibility and hind gut microbial fermentation of pigs.PLoS One, 14(5), e0217459.). Specifically, after mixing 25mL sodium phosphate buffer (0.1M, pH 6.0) and 10mL 0.2M HCl solution with 1 g of sample dry matter (DM), the pH of the mixed solution was adjusted to pH 2 (pepsin activity pH). Thereafter, a pepsin solution (10 mg/mL, Sigma-Aldrich Chemical Co.) and a chloramphenicol solution (0.5 g/100 mL with 99.5% ethanol, Sigma-Aldrich Chemical Co.) were added and reacted at 39° C. for 6 hours. Then, sodium phosphate buffer (0.2M, pH 6.8) and 0.6M NaOH solution were added, the pH of the mixture was adjusted to 6.8 (pancreatin active pH), and 1mL porcine pancreatin solution (50mg/mL, Sigma-Aldrich Chemical Co.) was added to the flask. After reacting at 39° C. for 18 hours, a 20% sulfosalicylic acid solution was added and reacted at room temperature for 30 minutes. Then, the sample was filtered through a crucible glass filter (FN1200-2G; Corning Life Science Co.; Oneonta, NY, USA) containing 500 mg Celite. Each test flask was washed with 1% sulfosalicylic acid solution, 95% ethanol and 99.5% acetone, and the residue was poured into a crucible. Finally, the crucible was heated at 100 ° C. overnight and allowed to cool to weigh the residue, and the digestibility was calculated using the following formula.

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<1-11> 겔 강도 및 유동특성 변화 측정<1-11> Measurement of changes in gel strength and flow characteristics

두부의 겔 강도는 texture analyzer(COMPAC-100Ⅱ, Sun Sci. Co., Ltd.; Tokyo, Japan)을 이용하여 측정하였다. 두부는 원통형 스테인리스 스틸 컵(직경 38mm, 높이 68mm)에 준비하였다. 겔 강도 측정 조건은 다음과 같다; adaptor No. 25 (dia: 20 mm), distance 7 mm, table speed 60 mm/min, replicate. 실온에서 각 시료에 대해 3회 반복 테스트를 수행하였다. 두부의 제조 시간별 유동특성을 측정하기 위해 temperature sweep test를 실시하였다. 두유액에 2종의 응고제 (Tgase, GDL)를 넣은 후, rotational rheometer (Anton Paar MCR 302 rheometer)를 이용하여 저장 탄성률 (G’)과 손실 탄성률 (G”)을 측정하였다. 손실 계수(loss factor)인 tan δ는 비율 (G”/G’)로 나타내었다. 온도는 50℃에서 4시간 유지 후 85℃까지 5℃/min으로 가열하고, 30분동안 유지하였다. 이후 25℃까지 5℃/min의 속도로 냉각하였다. 또한 제조된 두부의 frequency sweep test를 통해 일정한 변형률 (0.5% strain) 에서의 주파수 (1-100 Hz)에 따른 탄성률을 관찰하였다.The gel strength of tofu was measured using a texture analyzer (COMPAC-100II, Sun Sci. Co., Ltd.; Tokyo, Japan). Tofu was prepared in a cylindrical stainless steel cup (diameter 38 mm, height 68 mm). The gel strength measurement conditions were as follows; adapter no. 25 (dia: 20 mm), distance 7 mm, table speed 60 mm/min, replicate. Three replicate tests were performed on each sample at room temperature. A temperature sweep test was conducted to measure the flow characteristics of tofu over time. After adding two types of coagulants (Tgase, GDL) to soymilk, the storage modulus (G') and loss modulus (G”) were measured using a rotational rheometer (Anton Paar MCR 302 rheometer). The loss factor, tan δ, is expressed as a ratio (G”/G’). The temperature was maintained at 50 ° C for 4 hours, heated to 85 ° C at 5 ° C / min, and maintained for 30 minutes. Thereafter, cooling was performed at a rate of 5 °C/min to 25 °C. In addition, the modulus of elasticity according to the frequency (1-100 Hz) at a constant strain (0.5% strain) was observed through a frequency sweep test of the prepared tofu.

<1-12> 푸리에 변환 적외선 분광법<1-12> Fourier transform infrared spectroscopy

동결 건조된 두부 시료의 적외선 스펙트럼은 FTIR 분광법(Cary 630; Agilent Inc.; Santa Clara, CA, USA)을 사용하여 얻었다. 세척된 크리스탈 위에 시료를 놓고 DialPath를 회전시켜 시료와 접촉시켰다. 400-4000 cm-1에서 40 scans/min의 누적으로부터 스펙트럼을 얻었다. Resolution Pro Software(Agilent Technologies, 버전 5.2.0(CD 846)) 및 MicroLab PC 소프트웨어(Agilent Technologies)를 사용하여 데이터를 분석하였다.Infrared spectra of freeze-dried tofu samples were obtained using FTIR spectroscopy (Cary 630; Agilent Inc.; Santa Clara, CA, USA). A sample was placed on the cleaned crystal and the DialPath was rotated to bring it into contact with the sample. Spectra were obtained from accumulations of 40 scans/min at 400-4000 cm −1 . Data were analyzed using Resolution Pro Software (Agilent Technologies, version 5.2.0 (CD 846)) and MicroLab PC software (Agilent Technologies).

<1-13> 주사전자현미경(SEM)<1-13> Scanning electron microscope (SEM)

전계방출형 주사전자현미경(Quanta 650 FEG; Eindhoven, The Netherlands)을 사용하여 두부 시표 표면의 미세 구조를 평가하였다. 동결건조된 두부 시료는 절단하여 2mm 미만의 정육면체 모양으로 만들어 백금으로 코팅하였다(208 HR; Cressington, England). 미세구조를 10kV 가속전압에서 100×, 500×, 1000×, 5000×에서 관찰하였다.The microstructure of the surface of tofu specimens was evaluated using a field emission scanning electron microscope (Quanta 650 FEG; Eindhoven, The Netherlands). Lyophilized tofu samples were cut into cubes less than 2 mm in size and coated with platinum (208 HR; Cressington, England). The microstructure was observed at 100×, 500×, 1000×, and 5000× at an accelerating voltage of 10 kV.

<1-14> 항산화 활성 평가<1-14> Evaluation of antioxidant activity

[총 페놀 함량 및 플라보노이드 함량 측정][Measurement of total phenol content and flavonoid content]

두부 시료의 총 페놀 함량(total phenolic content, TPC)은 Folin-Ciocalteau 시약을 사용하여 측정되었다(Dixit, Bhatnagar, Kumar, Rani, Manjaya, & Bhatnagar, 2010). 자세하게는, 각각의 1 mg/mL 시료를 실온에서 70%(v/v) 에탄올을 사용하여 추출하고 Whatman No. 4 여과지를 통해 여과하였다. 그런 다음 30 μL 시료 추출물을 120 μL 증류수, 30 μL Folin's 시약 및 70 μL 10% 탄산나트륨 용액에 첨가하였다. 균질액을 20℃에서 2시간 동안 인큐베이션한 후, microplate reader(Multiskan, Thermo Fisher Scientific)를 사용하여 725 nm에서의 흡광도를 모니터링하였다. 총 페놀 함량(TPC)은 동결건조된 시료 g당 갈산 당량(GAE)으로 표현되었다.Total phenolic content (TPC) of tofu samples was measured using the Folin-Ciocalteau reagent (Dixit, Bhatnagar, Kumar, Rani, Manjaya, & Bhatnagar, 2010). In detail, each 1 mg/mL sample was extracted using 70% (v/v) ethanol at room temperature and Whatman No. Filtered through 4 filter paper. Then, 30 μL sample extract was added to 120 μL distilled water, 30 μL Folin's reagent and 70 μL 10% sodium carbonate solution. After incubating the homogenate at 20° C. for 2 hours, absorbance at 725 nm was monitored using a microplate reader (Multiskan, Thermo Fisher Scientific). Total phenol content (TPC) was expressed as gallic acid equivalents (GAE) per gram of lyophilized sample.

총 플라보노이드 함량(Total flavonoid content, TFC)은 Kim, Choi, Yu, Kim, Lee, Lee(2012)가 설명한 방법을 약간 변형하여 측정되었다. 자세하게는, 0.2g 시료를 80%(v/v) 에탄올에 분산시키고 교반하였다. 분산액을 Whatman No. 4 필터를 통해 여과하였다. 그런 다음, 0.5mL 시료 추출물을 5mL 90%(v/v) 디에틸렌 글리콜 및 0.5mL 1N NaOH와 혼합하였다. 혼합물을 볼텍싱하고 주위 온도(25℃)에서 60분 동안 유지하였다. 그런 다음 UV/가시광선 분광광도계(Ultrospec 2100 pro.; Amersham Biosciences Co.; Piscataway, NJ, USA)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량(TFC)은 나린진(naringin, Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 사용하여 표준검량곡선을 작성하여 mg naringin mg equivalents/시료 g로 나타내었다.Total flavonoid content (TFC) was measured by slightly modifying the method described by Kim, Choi, Yu, Kim, Lee, and Lee (2012). Specifically, a 0.2 g sample was dispersed in 80% (v/v) ethanol and stirred. The dispersion was prepared in Whatman No. Filtered through 4 filters. Then, 0.5mL sample extract was mixed with 5mL 90% (v/v) diethylene glycol and 0.5mL 1N NaOH. The mixture was vortexed and held at ambient temperature (25° C.) for 60 minutes. Then, absorbance was measured at 420 nm using a UV/visible spectrophotometer (Ultrospec 2100 pro.; Amersham Biosciences Co.; Piscataway, NJ, USA). Total flavonoid content (TFC) was expressed as mg naringin mg equivalents/g sample by preparing a standard calibration curve using naringin (Sigma-Aldrich Chemical Co.).

[DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거능][DPPH and ABTS+ radical scavenging activity]

항산화능은 ABTS+(2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) 및 DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능을 통해 측정되었다. ABTS+ 라디칼 소거능은 70%(v/v) 에탄올로 추출된 시료 추출액 20 uL과 ABTS+ 용액(Sigma-Aldrich Chemical Co.) 180 uL을 혼합하여 10분 동안 암소에서 방치한 뒤 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 70%(v/v) 에탄올로 추출된 시료 추출액 200 uL과 50 uL의 DPPH 용액 (0.005 g/100mL 99.5 (v/v) ethanol, Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 혼합하여 30분 동안 암소에서 방치한 뒤 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 라디칼 소거능은 아래의 식으로 계산하였다.Antioxidant activity was measured through ABTS+ (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging activity. ABTS + radical scavenging activity was 70% ( v/v) After mixing 20 uL of sample extract extracted with ethanol and 180 uL of ABTS+ solution (Sigma-Aldrich Chemical Co.), it was left in the dark for 10 minutes, and the absorbance was measured at 734 nm. DPPH radical scavenging activity was 70% After mixing 200 uL of sample extract extracted with (v/v) ethanol and 50 uL of DPPH solution (0.005 g/100mL 99.5 (v/v) ethanol, Sigma-Aldrich Chemical Co.), leave it in the dark for 30 minutes. The absorbance was measured at 520 nm, and the radical scavenging ability was calculated by the following formula.

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여기서 Abssample은 실험 샘플의 흡광도, Absblank는 블랭크의 흡광도, Abscontrol은 대조군의 흡광도를 나타낸다. 결과는 50% 억제에 필요한 샘플 농도(IC50)로 표시되었다. 아스코르브산(Sigma-Aldrich Chemical Co.)을 양성 대조군으로 사용하였다.Here, Abs sample represents the absorbance of the test sample, Abs blank represents the absorbance of the blank, and Abs control represents the absorbance of the control group. Results were expressed as the sample concentration required for 50% inhibition (IC 50 ). Ascorbic acid (Sigma-Aldrich Chemical Co.) was used as a positive control.

<1-15> 항염증 활성 평가<1-15> Evaluation of anti-inflammatory activity

[3-(4,5-디메틸아졸-2-일)-2,5-디페닐 테트라졸륨 브로마이드(MTT) 분석][3-(4,5-dimethylazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay]

동결건조된 두부 시료는 Hong, Yang, Kim, Eom, Lew, and Kang(2012)이 기술한 방법에 따라 실온에서 48시간 동안 증류수(10 mg/mL)를 사용하여 추출하였다(Hong, J.-W., Yang, G.-E., Kim, Y. B., Eom, S. H., Lew, J.-H., & Kang, H. (2012). Anti-inflammatory activity of cinnamon water extract in vivo and in vitro LPS-induced models. BMC Complementary and Alternative Medicine, 12(1), 1-8.). Whatman No. 4 여과지로 여과한 후 추출물을 분석에 사용하였다. 세포생존율은 MTT assay를 이용하여 측정하였다. 자세하게는, C2C12 세포(5 x 104 cells/well)를 96-웰 플레이트에 접종하고 37℃에서 24시간 동안 인큐베이션하였다. 이어서, 상이한 농도의 추출물을 배양 배지와 함께 각 웰에 첨가하였다. 37℃에서 12시간 동안 배양한 후, 배양 배지를 제거하였다. 0.5 mg/mL MTT 시약(Sigma-Aldrich Chemical Co.)이 포함된 신선한 배양 배지(Hyclone; Logan, UT, USA)를 첨가하고 37℃에서 4시간 동안 반응시켰다. 그런 다음 배지를 제거하고 50 μL 디메틸 설폭사이드(DMSO)를 첨가하여 보라색 포르마잔 결정을 가용화시켰다. 흡광도는 마이크로플레이트 리더(SPL; Seoul, Korea)를 사용하여 540 nm에서 측정하였다.Freeze-dried tofu samples were extracted using distilled water (10 mg/mL) at room temperature for 48 hours according to the method described by Hong, Yang, Kim, Eom, Lew, and Kang (2012) (Hong, J.- W., Yang, G.-E., Kim, YB, Eom, SH, Lew, J.-H., & Kang, H. (2012) Anti-inflammatory activity of cinnamon water extract in vivo and in vitro LPS -induced models. BMC Complementary and Alternative Medicine, 12(1), 1-8.). Whatman no. After filtering with 4 filter paper, the extract was used for analysis. Cell viability was measured using the MTT assay. Specifically, C2C12 cells (5 x 10 4 cells/well) were seeded in a 96-well plate and incubated at 37°C for 24 hours. Different concentrations of the extract were then added to each well along with the culture medium. After culturing at 37° C. for 12 hours, the culture medium was removed. Fresh culture medium (Hyclone; Logan, UT, USA) containing 0.5 mg/mL MTT reagent (Sigma-Aldrich Chemical Co.) was added and reacted at 37°C for 4 hours. The medium was then removed and 50 μL dimethyl sulfoxide (DMSO) was added to solubilize the purple formazan crystals. Absorbance was measured at 540 nm using a microplate reader (SPL; Seoul, Korea).

[인 비트로(In vitro) LPS 처치 및 효소 결합 면역흡착 분석(ELISA)][In vitro ( In vitro ) LPS treatment and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)]

C2C12 세포는 10% 소태아혈청(Hyclone)과 1% 페니실린-스트렙토마이신(Hyclone)이 보충된 Dulbecco의 변형된 Eagle 배지(Hyclone)에서 유지되었다. 3×105 cells/well을 96-웰 플레이트에 접종한 후, 200ng/mL LPS와 함께 30시간 동안 반응시켜 염증을 유도하였다. 염증이 있는 세포를 200μg/mL 시료 추출물과 함께 18시간 동안 배양하고 세포 배양 배지에서 TNF-α, IL-1β 및 IL-6 수준을 ELISA 키트(TNF-α, IL-1β, and IL-6 mouse ELISA kits; Komabiotech; Seoul, Korea)를 사용하여 평가하였다.C2C12 cells were maintained in Dulbecco's modified Eagle medium (Hyclone) supplemented with 10% fetal bovine serum (Hyclone) and 1% penicillin-streptomycin (Hyclone). After inoculating 3×10 5 cells/well in a 96-well plate, inflammation was induced by reacting with 200ng/mL LPS for 30 hours. The inflamed cells were cultured for 18 hours with 200 μg/mL sample extract and the levels of TNF-α, IL-1β, and IL-6 in the cell culture medium were measured using an ELISA kit (TNF-α, IL-1β, and IL-6 mouse ELISA kits; Komabiotech; Seoul, Korea) were used for evaluation.

<1-16> 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 염증 세포 발현 억제 효과<1-16> Inhibitory effect of inflammatory cell expression in dexamethasone-induced muscular atrophy mouse model

[덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델][Mouse model of muscular dystrophy induced by dexamethasone]

8 주령의 수컷 마우스(C57BL, ~25g)를 상온 및 12/12시간 명/암 사이클 조건 하에 사육하며 주 3회 덱사메타손(DEXA)을 30 uL씩 주입하여 근위축을 유발하였다. 식이는 Purina mouse diet chow (ND)와 ND에 15%를 동결건조 두부 시료로 대체한 식이를 공급하였으며, 식수와 함께 자유롭게 섭취하도록 하였다(ad libitum). 마우스는 하기 표와 같이 무작위로 여섯군으로 나뉘었다.8-week-old male mice (C57BL, ~25 g) were reared at room temperature and under 12/12 hour light/dark cycle conditions, and muscle atrophy was induced by injecting 30 uL of dexamethasone (DEXA) three times a week. As for the diet, Purina mouse diet chow (ND) and ND were supplied with a diet in which 15% was replaced with freeze-dried tofu samples, and were freely consumed with drinking water ( ad libitum ). Mice were randomly divided into six groups as shown in the table below.

마우스 그룹(group)별 덱사메타손 처치 여부와 식이 구성Dexamethasone treatment and dietary composition by mouse group 그룹group 덱사메타손 처리 여부Dexamethasone treatment or not 식이diet DMSO conDMSO con XX NDND DEXA conDEXA-con OO NDND DEXA-SDEXA-S OO ND (85%) + S (15%)ND (85%) + S (15%) DEXA-SMDEXA-SM OO ND (85%) + SM (15%)ND (85%) + SM (15%) DEXA-SMPIDEXA-SMPI OO ND (85%) + SMPI (15%)ND (85%) + SMPI (15%) DEXA-SMPHDEXA-SMPH OO ND (85%) + SMPH (15%)ND (85%) + SMPH (15%)

[체중 및 악력 테스트][Weight and grip strength test]

마우스의 체중은 첫날과 마지막날 (희생되는 날)의 차이를 측정하여 나타내었다. 근육량의 지표가 될 수 있는 마우스의 악력 (단위: N)은 Bioseb grip strength meter (BIO-GS3; BIOScience and Experimental Biology; Largo, FL, USA)를 이용하여 희생되는 마지막날 측정되었으며, 이를 체중으로 나누어 N/g body weight으로 계산하였다.The body weight of the mice was expressed by measuring the difference between the first day and the last day (the day of sacrifice). The mouse's grip strength (unit: N), which can be an indicator of muscle mass, was measured on the last day of sacrifice using a Bioseb grip strength meter (BIO-GS3; BIOScience and Experimental Biology; Largo, FL, USA), which was divided by body weight. Calculated as N/g body weight.

[조직학적 염색 및 단면적 측정][Histological staining and cross-sectional area measurement]

희생된 마우스의 장딴지 근육(calf muslce)을 10% 포르말린 용액으로 고정한 뒤 파라핀을 이용 포매(embedding)하여 박절하였다. 이를 글래스 슬라이드(glass slide)로 옮겨 헤마톡실린 및 에오신(H&E, Sigma-Aldrich Chemical Co.)으로 염색한 뒤 현미경을 통해 관찰하였다. 이미지는 Image J 소프트웨어 (version 1.43, National Institute of Health; Bethesda, MD, USA)를 이용하여 분석하였다. 10개의 근섬유 면적을 측정하여 평균값을 계산하였다.The calf muscles (calf muslce) of the sacrificed mice were fixed with a 10% formalin solution and then cut off by embedding using paraffin. It was transferred to a glass slide, stained with hematoxylin and eosin (H&E, Sigma-Aldrich Chemical Co.), and observed through a microscope. Images were analyzed using Image J software (version 1.43, National Institute of Health; Bethesda, MD, USA). The average value was calculated by measuring the area of 10 muscle fibers.

[실시간 중합효소 연쇄반응(PCR)][Real-time polymerase chain reaction (PCR)]

RT-qPCR은 이전에 설명한 대로 수행되었다(Oh et al., 2018; ChREBP deficiency leads to diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Metabolism, 85, 286-297.). 자세하게는, RNAiso Plus 시약(Takara; Shiga, Japan)을 사용하여 종아리 근육 또는 C2C12 세포에서 총 RNA를 분리하고, RNA의 양을 분광광도계(SPL)로 측정하였다. 그런 다음 gDNA Eraser(Takara)가 포함된 PrimScriptTM RT 시약 키트를 사용하여 cDNA를 합성한 다음, 특정 프라이머인 SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ, ROX Plus와 혼합하였다. 근육 분해 관련 유전자(myostatin, MuRF 1, Atrogin-1) 및 근육 합성 관련 유전자(MyCH isofomers)의 상대적 발현은 2-ΔΔCt 방법을 이용하여 하우스키핑 유전자 (internal control)인 GAPDH 발현량과의 상대적 정량화를 통해 계산하였다.RT-qPCR was performed as previously described (Oh et al., 2018; ChREBP deficiency leads to diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Metabolism , 85, 286-297.). In detail, total RNA was isolated from calf muscle or C2C12 cells using RNAiso Plus reagent (Takara; Shiga, Japan), and the amount of RNA was measured with a spectrophotometer (SPL). Then, cDNA was synthesized using the PrimScriptTM RT Reagent Kit with gDNA Eraser (Takara), and then mixed with specific primers, SYBR Premix Ex TaqTM II, ROX Plus. The relative expression of muscle degradation related genes (myostatin, MuRF 1, Atrogin-1) and muscle synthesis related genes (MyCH isofomers) was quantified relative to the expression level of GAPDH, a housekeeping gene (internal control), using the 2 -ΔΔ Ct method. calculated through

<1-17> 덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 SMPH 및 MPH 식이에 따른 악력과 근육 감소 관련 유전자의 발현량 측정<1-17> Measurement of expression levels of genes related to grip strength and muscle loss according to SMPH and MPH diets in dexamethasone-induced muscular atrophy mouse models

[덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델][Mouse model of muscular dystrophy induced by dexamethasone]

8 주령의 수컷 마우스(C57BL, ~25g)를 상온 및 12/12시간 명/암 사이클 조건 하에 사육하며 주 3회 덱사메타손(DEXA)을 30 uL씩 주입하여 근위축을 유발하였다. 식이는 Purina mouse diet chow (ND)와 ND에 15%를 동결건조 두부 시료로 대체한 식이를 공급하였으며, 식수와 함께 자유롭게 섭취하도록 하였다(ad libitum). 마우스는 하기 표와 같이 무작위로 2군으로 나뉘었다.8-week-old male mice (C57BL, ~25 g) were reared at room temperature and under 12/12 hour light/dark cycle conditions, and muscle atrophy was induced by injecting 30 uL of dexamethasone (DEXA) three times a week. As for the diet, Purina mouse diet chow (ND) and ND were supplied with a diet in which 15% was replaced with freeze-dried tofu samples, and were freely consumed with drinking water ( ad libitum ). Mice were randomly divided into 2 groups as shown in the table below.

마우스 그룹(group)별 덱사메타손 처치 여부와 식이 구성Dexamethasone treatment and dietary composition by mouse group 그룹group 덱사메타손 처리 여부Dexamethasone treatment or not 식이diet SMPH+DexaSMPH+Dexa OO ND (85%) + SMPH (15%)ND (85%) + SMPH (15%) MPH+DexaMPH+Dexa OO ND (85%) + MPH (15%)ND (85%) + MPH (15%)

[악력 테스트][Grip strength test]

SMPH 두부 파우더 15%가 첨가된 식이를 섭취한 마우스 그룹 (SMPH+Dexa)과 MPH 파우더 15%가 첨가된 식이를 섭취한 마우스 그룹 (MPH+Dexa)의 악력을 Bioseb grip strength meter (BIO-GS3; BIOScience and Experimental Biology; Largo, FL, USA)를 이용하여 마우스가 희생되기 직전 측정하였다. 악력은 grid를 잡은 마우스를 당겼을 때 grip를 놓치기 직전의 힘(N)을 체중으로 나눈 값 (N/g body weight)으로 나타내었다.The grip strength of the mouse group (SMPH+Dexa) fed a diet supplemented with 15% of SMPH tofu powder and the mouse group (MPH+Dexa) fed a diet supplemented with 15% MPH powder was measured using a Bioseb grip strength meter (BIO-GS3; The mouse was measured immediately before sacrifice using BIOScience and Experimental Biology; Largo, FL, USA). Grip strength was expressed as the value (N/g body weight) divided by the force (N) right before the grip was released when the mouse holding the grid was pulled.

[실시간 중합효소 연쇄반응(PCR)][Real-time polymerase chain reaction (PCR)]

RT-qPCR은 이전에 설명한 대로 수행되었다(Oh et al., 2018; ChREBP deficiency leads to diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Metabolism, 85, 286-297.). 자세하게는, RNAiso Plus 시약(Takara; Shiga, Japan)을 사용하여 SMPH+Dexa 및 MPH+Dexa 그룹의 마우스 종아리 근육에서 총 RNA를 분리하고, RNA의 양을 분광광도계(SPL)로 측정하였다. 그런 다음 gDNA Eraser(Takara)가 포함된 PrimScriptTM RT 시약 키트를 사용하여 cDNA를 합성한 다음, 특정 프라이머인 SYBR Premix Ex TaqTM Ⅱ, ROX Plus와 혼합하였다. 근육 분해 관련 유전자(myostatin, MuRF 1, Atrogin-1)의 상대적 발현은 2-ΔΔCt 방법을 이용하여 하우스키핑 유전자 (internal control)인 GAPDH 발현량과의 상대적 정량화를 통해 계산하였다.RT-qPCR was performed as previously described (Oh et al., 2018; ChREBP deficiency leads to diarrhea-predominant irritable bowel syndrome. Metabolism , 85, 286-297.). In detail, total RNA was isolated from the calf muscles of mice of the SMPH+Dexa and MPH+Dexa groups using RNAiso Plus reagent (Takara; Shiga, Japan), and the amount of RNA was measured with a spectrophotometer (SPL). Then, cDNA was synthesized using the PrimScriptTM RT Reagent Kit with gDNA Eraser (Takara), and then mixed with specific primers, SYBR Premix Ex TaqTM II, ROX Plus. The relative expression of muscle degradation related genes (myostatin, MuRF 1, Atrogin-1) was calculated by relative quantification with the expression level of GAPDH, a housekeeping gene (internal control), using the 2 -ΔΔ Ct method.

<1-18> 통계 분석<1-18> Statistical analysis

SDS-PAGE, 유변학적 측정, FTIR 스펙트럼 분석 및 SEM을 제외한 모든 분석은 3반복 수행되었다. 데이터는 SPSS statistical package(SPSS 24.0; IBM; Chicago, IL, USA)를 사용하여 분석되었다. p<0.05에서 일원 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 데이터 간의 유의한 차이를 테스트하고, Duncan의 다중 범위 테스트를 사용하여 사후 비교를 수행하였다. 두 그룹 간의 비교는 독립적인 2-표본 t-검정을 사용하여 수행되었다.All analyzes except SDS-PAGE, rheological measurements, FTIR spectral analysis and SEM were performed in triplicate. Data were analyzed using the SPSS statistical package (SPSS 24.0; IBM; Chicago, IL, USA). Significant differences between data were tested using one-way analysis of variance (ANOVA) at p<0.05, and post hoc comparisons were performed using Duncan's multiple range test. Comparisons between the two groups were performed using an independent 2-sample t-test.

2. 결과2. Results

<2-1> MPI의 겔(gel) 형성 온도 설정<2-1> MPI gel formation temperature setting

MPI의 겔 형성 온도를 측정하기 위해 temperature sweep test를 실시하였다. 저장 탄성률과 손실 탄성률의 점접이 겔 형성 온도 (gel point)가 되며, 손실 계수 (loss factor)인 tan δ는 비율 (G”/G’)로 나타내어지므로, tan δ의 값이 1보다 작아지는 지점이 겔 형성 온도이기도 하다. 그 결과 도 2에서 나타낸 바와 같이, MPI는 69.8℃ 부근에서 G’와 G”이 교차하고(도 2a 참조), tan δ가 1보다 작아지므로 gel point를 확인할 수 있었다(도 2b 참조).A temperature sweep test was performed to measure the gel formation temperature of MPI. The junction between the storage modulus and the loss modulus becomes the gel point, and the loss factor, tan δ, is expressed as a ratio (G”/G'), so the point at which the value of tan δ becomes less than 1 This is also the gel formation temperature. As a result, as shown in FIG. 2, in MPI, G' and G" intersect at around 69.8 ° C (see FIG. 2a), and tan δ is less than 1, so the gel point can be confirmed (see FIG. 2b).

<2-2> 두부의 일반성분 함량<2-2> General Ingredient Content of Tofu

두부의 대략적인 조성은 하기 표 5에서 자세히 나타내었다. SM은 S에 비해 수분(85.34%)과 조지방(0.85%) 함량이 높았으나 조단백질(4.22%), 조회분(0.55%), 탄수화물(9.04%) 함량이 낮게 나타났다. SM은 거저리 유충이 다량의 조지방(건조 중량의 약 33%)을 함유하기 때문에 조지방 함량이 가장 높게 나타났다. SMPI는 조단백질(10.99%) 함량이 가장 높게 나타났다. SMPH의 조단백질(6.63%) 함량은 SMPI 보다 낮았고, SMPH의 조회분(3.10%) 함량이 높게 나타났는데, 이는 가수분해 과정에서 pH를 조절하기 위해 산이나 염기를 첨가한 것에 기인한 것으로 사료된다. 이러한 결과는 두부를 제조하는 동안 거저리 유충, MPI 및 MPH로 50% 콩가루 대체가 주요 구성, 특히 단백질 및 지질 함량에 유의한 영향을 미친다는 것을 시사한다(p<0.05).The approximate composition of tofu is shown in detail in Table 5 below. SM had higher water (85.34%) and crude fat (0.85%) contents than S, but lower crude protein (4.22%), ash (0.55%), and carbohydrate (9.04%) contents. SM showed the highest crude fat content because mealworm larvae contained a large amount of crude fat (about 33% of dry weight). SMPI showed the highest crude protein (10.99%) content. The crude protein (6.63%) content of SMPH was lower than that of SMPI, and the crude ash (3.10%) content of SMPH was high, which is thought to be due to the addition of acid or base to adjust pH in the hydrolysis process. These results suggest that replacement of 50% soybean flour with mealworm larvae, MPI and MPH during tofu manufacturing has a significant effect on major constituents, especially protein and lipid content (p<0.05).

두부의 일반성분 함량Content of general ingredients in tofu SamplesSamples Moisture (%)Moisture (%) Protein (%)Protein (%) Lipid (%)Lipid (%) Ash (%)Ash (%) Carbohydrate (%)Carbohydrates (%) SS 82.44±0.11b 82.44± 0.11b 6.53±0.19b 6.53± 0.19b 0.44±0.01c 0.44± 0.01c 0.85±0.05b 0.85± 0.05b 9.74±0.24a 9.74±0.24 a SMSM 85.34±0.61a 85.34± 0.61a 4.22±0.02c 4.22± 0.02c 0.85±0.05a 0.85±0.05 a 0.55±0.03c 0.55± 0.03c 9.04±0.66a 9.04±0.66 a SMPISMPI 82.43±0.12b 82.43± 0.12b 10.99±0.44a 10.99± 0.44a 0.24±0.01d 0.24±0.01 d 0.83±0.01b 0.83± 0.01b 5.51±0.54c 5.51± 0.54c SMPHSMPH 82.92±0.15b 82.92± 0.15b 6.63±0.06b 6.63± 0.06b 0.76±0.02b 0.76± 0.02b 3.10±0.15a 3.10±0.15 a 6.64±0.22b 6.64± 0.22b S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

<2-3> 구성 아미노산 함량<2-3> Component Amino Acid Content

두부에서 17개의 아미노산이 검출되었다(표 6 참조). S와 SM의 필수아미노산, 분지쇄 아미노산, 총 아미노산 함량은 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다(p>0.05). 그러나 SMPI(63.82g/100g 시료) 및 SMPH(46.97g/100g 시료)의 총 아미노산 함량은 상당히 높은 것으로 나타났다. 또한 SMPI(24.28g/100g 시료)와 SMPH(18.22g/100g 시료)의 필수아미노산 함량은 S(10.52g/100g 시료)보다 유의하게 높았다. 또한, SMPI(9.92g/100g 시료) 및 SMPH(7.81g/100g 시료)의 분지쇄 아미노산 함량은 S(4.14g/100g 시료)보다 더 높았다. 이러한 결과는 두부를 제조할 때 콩가루를 MPI 또는 MPH로 대체하면 두부의 아미노산 함량을 향상시킬 수 있음을 나타낸다. 대두 단백질과 같은 식물성 단백질의 메티오닌 및 시스테인 함량은 고품질로 간주되는 거저리 유충 단백질과 같은 동물성 단백질보다 일반적으로 낮다. 실제로 S는 SM, SMPI, SMPH에 비해 메티오닌, 시스테인 등의 황 아미노산 함량이 가장 낮았다. 또한 곤충(특히 거저리 유충)은 분지쇄 아미노산 함량이 높아 근육 소모나 분해를 방지하는데 도움이 된다. 이는 류신, 이소류신, 발린과 같은 분지쇄 아미노산이 풍부한 두부가 근육 손실이 있는 노인층에게 도움이 될 것임을 시사한다.17 amino acids were detected in tofu (see Table 6). There was no significant difference in essential amino acid, branched chain amino acid, and total amino acid contents of S and SM (p>0.05). However, the total amino acid contents of SMPI (63.82 g/100 g sample) and SMPH (46.97 g/100 g sample) were found to be quite high. In addition, the essential amino acid content of SMPI (24.28 g/100 g sample) and SMPH (18.22 g/100 g sample) was significantly higher than that of S (10.52 g/100 g sample). In addition, the branched chain amino acid content of SMPI (9.92 g/100 g sample) and SMPH (7.81 g/100 g sample) was higher than that of S (4.14 g/100 g sample). These results indicate that the amino acid content of tofu can be improved by replacing soy flour with MPI or MPH when preparing tofu. The methionine and cysteine content of vegetable proteins, such as soybean protein, is generally lower than that of animal proteins, such as mealworm larvae proteins, which are considered high quality. In fact, S had the lowest content of sulfur amino acids such as methionine and cysteine compared to SM, SMPI, and SMPH. Also, insects (particularly mealworm larvae) are high in branched-chain amino acids, which helps prevent muscle wasting or breakdown. This suggests that tofu, which is rich in branched-chain amino acids such as leucine, isoleucine, and valine, will be helpful for the elderly with muscle loss.

두부의 구성 아미노산 함량Constituent amino acid content of tofu SamplesSamples SS SMSM SMPISMPI SMPHSMPH ASPASP 4.54±1.47b 4.54± 1.47b 4.37±0.26b 4.37± 0.26b 7.86±2.23a 7.86±2.23 a 5.93±0.40ab 5.93± 0.40ab SERSER 2.02±0.54b 2.02± 0.54b 2.05±0.12b 2.05± 0.12b 3.93±0.74a 3.93±0.74 a 2.84±0.25b 2.84± 0.25b GLUGLU 4.67±2.77b 4.67± 2.77b 5.92±0.27ab 5.92± 0.27ab 9.60±2.21b 9.60± 2.21b 6.66±1.45ab 6.66± 1.45ab GLYGLY 1.54±0.34c 1.54± 0.34c 1.51±0.06c 1.51± 0.06c 3.70±0.66a 3.70±0.66 a 2.57±0.30b 2.57± 0.30b HISHIS 0.78±0.18c 0.78± 0.18c 0.88±0.08c 0.88± 0.08c 1.91±0.27a 1.91±0.27 a 1.31±0.16b 1.31± 0.16b ARGARG 0.80±0.07b 0.80± 0.07b 0.80±0.45b 0.80± 0.45b 1.81±0.30a 1.81±0.30 a 1.40±0.15a 1.40±0.15 a THRTHR 0.61±0.05b 0.61± 0.05b 0.61±0.34b 0.61± 0.34b 1.37±0.23a 1.37±0.23 a 1.06±0.11a 1.06± 0.11a ALAALA 1.48±0.49b 1.48± 0.49b 1.58±0.10b 1.58± 0.10b 3.79±0.97a 3.79± 0.97a 2.80±0.28a 2.80±0.28 a PROPRO 1.65±0.41b 1.65± 0.41b 2.21±0.13b 2.21± 0.13b 3.29±0.66a 3.29± 0.66a 2.36±0.22b 2.36± 0.22b CYSCYS 0.92±0.12c 0.92± 0.12c 1.10±0.44bc 1.10± 0.44bc 2.07±0.34a 2.07±0.34 a 1.62±0.11ab 1.62± 0.11ab TYRTYR 1.13±0.16c 1.13± 0.16c 1.60±0.09c 1.60± 0.09c 5.26±0.44a 5.26±0.44 a 3.79±0.41b 3.79± 0.41b VALVAL 1.31±0.30b 1.31± 0.30b 1.56±0.10b 1.56± 0.10b 3.71±0.83a 3.71±0.83 a 2.97±0.26a 2.97± 0.26a METMET 0.28±0.06c 0.28± 0.06c 0.32±0.02c 0.32± 0.02c 0.73±0.12a 0.73± 0.12a 0.53±0.05b 0.53± 0.05b LYSLYS 3.38±1.26b 3.38± 1.26b 3.32±0.18b 3.32± 0.18b 5.72±1.61a 5.72± 1.61a 4.13±0.24ab 4.13± 0.24ab ILEILE 0.68±0.03b 0.68± 0.03b 0.74±0.17b 0.74± 0.17b 1.36±0.29a 1.36± 0.29a 1.13±0.11a 1.13± 0.11a LEULEU 2.14±0.47c 2.14± 0.47c 2.20±0.19c 2.20± 0.19c 4.85±1.04a 4.85±1.04 a 3.71±0.33b 3.71± 0.33b PHEPHE 1.33±0.22c 1.33± 0.22c 1.39±0.05c 1.39± 0.05c 2.86±0.24a 2.86±0.24 a 2.15±0.24b 2.15± 0.24b HydrophilicHydrophilic 10.42±2.36c 10.42±2.36 c 11.50±1.19c 11.50± 1.19c 24.28±4.80a 24.28±4.80 a 18.22±1.77b 18.22± 1.77b HydrophobicHydrophobic 18.86±5.64b 18.86± 5.64b 20.64±1.18b 20.64± 1.18b 39.53±8.34a 39.53 ± 8.34 a 28.74±3.18b 28.74± 3.18b Total EAAs1) Total EAAs 1) 10.52±1.97c 10.52±1.97 c 11.01±0.63c 11.01± 0.63c 22.50±4.61a 22.50± 4.61a 17.00±1.49b 17.00± 1.49b Total BCAAs2) Total BCAAs 2) 4.14±0.61b 4.14± 0.61b 4.50±0.32b 4.50± 0.32b 9.92±2.16a 9.92±2.16 a 7.81±0.70a 7.81±0.70 a Total amino acidTotal amino acids 31.78±7.42b 31.78± 7.42b 31.45±1.81b 31.45± 1.81b 63.82±13.14a 63.82± 13.14a 46.97±4.94b 46.97± 4.94b 1)필수 아미노산
2)분지쇄 아미노산
S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
a-dDuncan의 다중 범위 테스트(p<0.05)에 따라 각 처리구간 서로 다른 머릿글자는 유의적인 차이가 있음
1) essential amino acids
2) branched chain amino acids
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.
According to ad Duncan's multiple range test (p<0.05), there is a significant difference between different initials in each treatment group

<2-4> SDS-PAGE<2-4> SDS-PAGE

두유와 두부의 단백질 소단위 변화를 추적하기 위해 SDS-PAGE를 수행하였다.SDS-PAGE was performed to track changes in protein subunits in soymilk and tofu.

그 결과 도 4에서 나타낸 바와 같이, 겔화 및 단백질 네트워크 형성에 중요한 역할을 하는 7S 글로불린(β-코글리시닌)과 11S 글로불린(글리시닌)의 두 가지 주요 단백질 분획이 두유에서 검출되었다(lanes 1-4). 두유를 가열하고 응고시킨 후 SMPH를 제외하고 7S와 11S를 나타내는 밴드의 강도가 급격히 감소하였다. 이것은 큰 단백질이 응집되고 AB 소단위가 산성과 염기성 폴리펩티드 사이의 SS 다리에 의해 형성됨을 시사한다. 그러나 SMPH의 응집 강도는 lane 8의 하단에서 감지되는 저분자량으로 인해 상대적으로 낮았다.As a result, as shown in FIG. 4, two major protein fractions, 7S globulin (β-coglycinin) and 11S globulin (glycinin), which play an important role in gelation and protein network formation, were detected in soymilk (lanes 1-4). After heating and coagulating the soymilk, the intensity of the bands representing 7S and 11S, except for SMPH, rapidly decreased. This suggests that large proteins aggregate and AB subunits are formed by SS bridges between acidic and basic polypeptides. However, the aggregation strength of SMPH was relatively low due to its low molecular weight detected at the bottom of lane 8.

<2-5> 저장기간 동안 pH 변화<2-5> pH change during storage period

18일 보관 후 pH 변화를 도 5에서 나타내었다. 두부의 pH는 보관 기간 경과에 따라 지속적으로 감소하는 것으로 나타났다(0일 4.42~4.45, 18일 3.81~4.20). 보관에 따른 pH의 감소는 미생물 분해에 의해 생성되는 젖산, 초산과 같은 유기산의 증가에 기인할 수 있다. S와 SMPI의 pH는 0일에 4.45에서 18일에 각각 4.01 및 3.94로 변화하였다. SM은 0일부터 18일까지 pH의 가장 큰 하락을 보였으며(4.42-3.81), 반면에 SMPH의 pH 값은 0일부터 18일까지 가장 적은 감소를 보였주었다(4.43-4.20).The pH change after storage for 18 days is shown in FIG. 5 . It was found that the pH of tofu continuously decreased with the lapse of storage period (4.42~4.45 on day 0 and 3.81~4.20 on day 18). The decrease in pH due to storage may be due to an increase in organic acids such as lactic acid and acetic acid produced by microbial decomposition. The pH of S and SMPI changed from 4.45 on day 0 to 4.01 and 3.94 on day 18, respectively. SM showed the greatest drop in pH from day 0 to day 18 (4.42-3.81), whereas the pH value of SMPH showed the least decrease from day 0 to day 18 (4.43-4.20).

<2-6> 인 비트로(<2-6> In vitro ( In vitroIn vitro ) 회장 소화율) ileum digestibility

두부의 소화율은 도 6에서 나타내었다. 모든 시료의 인 비트로(In vitro) 회장 소화율은 유의한 차이를 보였다(p<0.05). S는 피테이트, 트립신 억제제, 탄닌 또는 단백질 결합 전분을 포함한 항-영양 성분으로 인해 가장 낮은 소화율(58.35%)를 보였다. SM은 식물 단백질(대두)보다 동물성 단백질(거저리 유충)의 소화율이 높기 때문에 S보다 소화율이 더 높은 것으로 나타났다(64.61%). SM의 키틴 수준이 SMPI의 키틴 수준보다 높고 키틴이 시험관 내 소화율을 감소시키기 때문에 SMPI는 SM보다 소화가 더 잘되는 것으로 나타났다. 특히, SMPH 시료가 다른 시료 대비 두드러지게 우수한 소화율을 보여주었다.The digestibility of tofu is shown in FIG. 6 . In vitro ileal digestibility of all samples showed a significant difference (p<0.05). S showed the lowest digestibility (58.35%) due to anti-nutritional components including phytate, trypsin inhibitor, tannins or protein bound starch. SM showed a higher digestibility than S (64.61%) because the digestibility of animal protein (mealworm larvae) was higher than that of plant protein (soybean). SMPI was found to be more digestible than SM because the chitin level in SM is higher than that in SMPI and chitin reduces digestibility in vitro. In particular, the SMPH sample showed a remarkably superior digestibility compared to other samples.

<2-7> 겔 강도 및 유변학적 특성<2-7> Gel strength and rheological properties

두부의 겔 강도는 도 7에서 자세히 나타내었다. SM(135.0g/cm2)의 겔 강도는 S(504.3g/cm2)보다 현저히 낮은 것으로 측정되었다. 열 유도 겔의 겔화 특성은 단백질 소수성의 영향을 받으며 지질은 단백질-단백질 중합체 상호작용의 간섭으로 인해 단백질 겔화를 억제할 수 있다. 또한 이는 지질 산화로 인한 티올기 함량의 감소로 설명될 수 있다. 한편, SMPI(927.9g/cm2)는 단백질 농도가 가장 높기 때문에 젤 강도가 가장 높게 나타났다. 높은 단백질 농도는 열 변성 동안 소수성 영역 및 설프히드릴(sulfhydryl) 그룹의 노출 정도와 관련이 있으며, 이는 결과적으로 두유 응고를 촉진한다. 반대로 SMPH(32.0g/cm2)는 낮은 분자량과 같은 MPH 고유의 특성으로 인해 겔 형성 정도가 낮기 때문에 겔 강도가 가장 낮게 나타났다. 두부 제조 과정 중 유변학적 변화는 두부의 품질을 결정하는 요인이 될 수 있다. 도 8 및 9에 나타난 바와 같이, 저장탄성계수(G'), 손실 탄성률(G”), 손실계수(tan δ)의 시간 및 온도 의존적 변동 패턴은 유사하였다. 50℃에서 가열한 후 모든 샘플의 점탄성(G' 및 G")은 TGase에 의해 형성된 가교 네트워크로 점차 향상되었다. 초기 가열 단계에서 G'가 급격히 증가하는 것은 겔 네트워크 발생 및 겔 형성을 시사한다. S에 비해 SMPI에서, G', G"가 더 빠르게 증가하였다. 또한 SM 및 SMPH에서 천천히 증가하여 겔 형성 개시 속도 순서를 나타낸다. 50℃에서 85℃로 가열하는 동안 고온에서 비공유 결합 파괴로 인해 점탄성이 감소하였다. 또한 G'와 G"는 모든 샘플에서 크게 증가하였는데, 이는 냉각 단계에서 겔 네트워크 강화를 시사한다. Tan δ는 가열 첫 몇 분 동안 모든 샘플에서 감소하여 견고하고 탄력 있는 단백질 네트워크를 나타낸다. Tan δ의 값은 작을수록 고체 특성에 가깝고, 클수록 액체 특성에 가깝다. 따라서, 제조된 두부의 G”/G’인 Tan δ의 값이 SMPH > SM > S > SMPI인 것을 알 수 있었으며, SMPI는 가장 고체에 가깝고, SMPH는 가장 액체에 가까운 것을 확인할 수 있었다.The gel strength of the tofu is shown in detail in FIG. 7 . The gel strength of SM (135.0 g/cm 2 ) was determined to be significantly lower than that of S (504.3 g/cm 2 ). The gelation properties of thermally induced gels are affected by protein hydrophobicity and lipids can inhibit protein gelation due to the interference of protein-protein-polymer interactions. It can also be explained by a decrease in the thiol group content due to lipid oxidation. On the other hand, SMPI (927.9 g/cm 2 ) showed the highest gel strength because it had the highest protein concentration. A high protein concentration is related to the degree of exposure of hydrophobic regions and sulfhydryl groups during heat denaturation, which in turn promotes soymilk coagulation. Conversely, SMPH (32.0 g/cm 2 ) exhibited the lowest gel strength because the degree of gel formation was low due to MPH's inherent properties such as low molecular weight. Rheological changes during the tofu manufacturing process can be a factor in determining the quality of tofu. As shown in FIGS. 8 and 9 , the time- and temperature-dependent variation patterns of the storage modulus (G′), loss modulus (G″), and loss modulus (tan δ) were similar. After heating at 50 °C, the viscoelasticity (G' and G") of all samples gradually improved with a cross-linked network formed by TGase. The sharp increase in G' in the initial heating stage suggests the generation of a gel network and formation of a gel. Compared to S, in SMPI, G' and G" increased more rapidly. It also increases slowly in SM and SMPH, indicating an order of gel formation initiation rates. During heating from 50 °C to 85 °C, the viscoelasticity decreased due to non-covalent bond breakage at high temperatures. In addition, G' and G" increased significantly in all samples, suggesting gel network strengthening in the cooling step. Tan δ decreased in all samples during the first few minutes of heating, indicating a firm and elastic protein network. Tan δ of The smaller the value, the closer it is to the solid property, and the larger the value, the closer it is to the liquid property. Therefore, it can be seen that the value of Tan δ, which is G”/G’ of the manufactured tofu, is SMPH > SM > S > SMPI, and SMPI is the most solid close, and SMPH was confirmed to be the closest to liquid.

또한 제조된 두부의 frequency sweep test를 통해 일정한 변형률 (0.5% strain) 에서의 주파수 (1-100 Hz)에 따른 탄성률을 관찰하였다(도 10 참조). frequency sweep은 일정한 변형률 하에서 샘플의 점성 및 탄성 프로파일에 대한 정보를 제공한다. 그 결과 도 10에서 나타낸 바와 같이, G’과 G“이 SMPI > S > SM > SMPH인 것을 알 수 있었다. 주파수에 따른 G’, G”는 클수록 고체 특성에 가깝고, 작을수록 액체 특성에 가까운바, 상기와 같은 결과는 도 9에서의 경향과 일치함을 알 수 있다.In addition, the elastic modulus according to the frequency (1-100 Hz) at a constant strain (0.5% strain) was observed through a frequency sweep test of the prepared tofu (see FIG. 10). A frequency sweep provides information about the viscous and elastic profiles of a sample under constant strain. As a result, as shown in FIG. 10, it was found that G' and G" are SMPI > S > SM > SMPH. As G′ and G″ according to frequency are larger, they are closer to solid properties, and smaller ones, they are closer to liquid properties. It can be seen that the above results are consistent with the trend in FIG.

<2-8> FTIR 스펙트라<2-8> FTIR Spectra

두부 샘플의 화학 구조는 FTIR 분광광도법을 사용하여 결정하였으며, 그 결과는 도 11에서 자세히 나타내었다. 3500~3200cm-1 사이의 넓은 밴드는 수산기(-OH) 그룹에 해당하고 3274cm-1(peak No. 1) 주변 밴드는 모든 두부에서 발견되는 수산기(-OH) 신축 진동 때문일 수 있다. 2916 cm-1 및 2849 cm-1(peaks 2 및 3)의 피크는 알데히드 C-H 신축 진동에 해당하며, 이는 단백질, 탄수화물 및 지질과 같은 세포 성분에서 존재하는 메틸 그룹(-CH3) 및 메틸렌 그룹(-CH2-)에 기인할 수 있다. 1742 cm-1의 피크(peak 4)는 에스테르 카르보닐 작용기에 해당한다. peak 2, 3, 4는 트리글리세리드 함량으로 인해 S 및 SM 샘플에 존재하는 반면, SMPI 및 SMPH에는 지방 제거로 인해 지질 함량이 낮기 때문에 peak 2, 3 및 4가 존재하지 않는다. 1628 cm-1 및 1541 cm-1(peaks 5 and 6)의 피크는 주로 C=O 결합 진동 굽힘에 기인하는 아미드 I에 해당하며, 이는 다양한 단백질 단편 2차 구조를 나타내는 여러 접힌 구성 요소 밴드를 초래하고, 아미드 II는 각각 NH 굽힘에 기인한다. 아미드 I 밴드 스펙트럼은 α-나선(1650-1660 cm-1), β-시트(1618-1640 cm-1 및 1670-1690 cm-1), β-turn(1660-1670 cm-1) 및 랜덤 코일(1690-1700 cm-1); α-나선 및 β-턴 함량은 효소 가수분해 후 감소하였다. 더욱이, 주로 면내 N-H 굽힘과 C-N 스트레칭의 혼합물인 아미드 II 밴드도 펩타이드 백본의 효소 분해와 함께 일관되게 감소하였다. 따라서 SMPH는 가장 낮은 피peak 5 및 6 강도를 갖는 것으로 나타났다. 1039 cm-1의 피크(peak 7)는 대부 단백질의 카르복실기(-COO-)와 키토산의 아민기(-NH3+) 사이의 정전기적 상호작용에 의해 복합체가 형성되었음을 나타내며, 대두 단백질-키토산 상호작용에서도 수소 결합이 발생한다. 이는 SM의 거저리 유충 껍데기에서 추출한 키토산이 1039 cm-1에서 피크 강도에 영향을 미치므로 SM이 키토산 진동으로 인해 1039 cm-1에서 가장 높은 강도를 나타냄을 시사한다.The chemical structure of the tofu samples was determined using FTIR spectrophotometry, and the results are shown in detail in FIG. 11 . The wide band between 3500 and 3200 cm -1 corresponds to the hydroxyl group (-OH) group, and the band around 3274 cm -1 (peak No. 1) may be due to the hydroxyl group (-OH) stretching vibration found in all heads. The peaks at 2916 cm -1 and 2849 cm -1 (peaks 2 and 3) correspond to aldehyde CH stretching vibrations, which are present in cellular components such as proteins, carbohydrates and lipids, such as methyl groups (-CH3) and methylene groups (- CH2-). The peak (peak 4) at 1742 cm -1 corresponds to the ester carbonyl functional group. Peaks 2, 3 and 4 are present in S and SM samples due to triglyceride content, whereas peaks 2, 3 and 4 are not present in SMPI and SMPH due to low lipid content due to fat removal. The peaks at 1628 cm -1 and 1541 cm -1 (peaks 5 and 6) correspond mainly to amide I, which is attributed to C=O bond vibrational bending, which results in several folded component bands representing various protein fragment secondary structures. and amide II is attributed to NH bending, respectively. Amide I band spectrum consists of α-helices (1650-1660 cm -1 ), β-sheets (1618-1640 cm -1 and 1670-1690 cm -1 ), β-turns (1660-1670 cm -1 ) and random coils. (1690-1700 cm -1 ); The α-helix and β-turn content decreased after enzymatic hydrolysis. Moreover, the amide II band, which is mainly a mixture of in-plane NH bending and CN stretching, also consistently decreased with enzymatic degradation of the peptide backbone. Therefore, SMPH was found to have the lowest peak 5 and 6 intensities. The peak at 1039 cm -1 (peak 7) indicates that the complex was formed by the electrostatic interaction between the carboxyl group (-COO-) of most proteins and the amine group (-NH3+) of chitosan, also in the soybean protein-chitosan interaction. hydrogen bonding occurs. This suggests that chitosan extracted from the shells of mealworm larvae of SM affects the peak intensity at 1039 cm -1 , so SM exhibits the highest intensity at 1039 cm -1 due to chitosan vibration.

<2-9> 두부의 미세구조<2-9> Microstructure of tofu

두부의 구조적 특성을 확인하기 위해 500-5000배 배율의 표면 이미지를 SEM을 사용하여 시각화하였으며, 그 결과는 도 12에서 자세히 나타내었다. S는 다른 샘플보다 훨씬 더 조밀하고 균일한 구조를 가지고 있는 것으로 나타났다. SM은 S에 비하여 지방구가 분산되어 있어 벌집 (honey-comb) 모양의 구멍을 가지고 있는 것으로 나탄났다. 한편, SMPI는 단백질 응집으로 인해 큰 구멍(cavity)과 거친 구조를 나타내었으며, SMPH는 가수분해물이 단백질 응집체에 고르게 분산되어 있어 조밀하고 균질한 작은 구멍을 가지는 특징을 보여주었다.In order to confirm the structural characteristics of the tofu, surface images at magnifications of 500-5000 were visualized using SEM, and the results are shown in detail in FIG. 12 . S was found to have a much denser and more uniform structure than the other samples. Compared to S, SM was found to have honey-comb-shaped pores due to dispersed fat globules. On the other hand, SMPI exhibited large cavities and rough structures due to protein aggregation, and SMPH showed dense and homogeneous small pores due to the hydrolyzate being evenly dispersed in the protein aggregates.

<2-10> 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량<2-10> Total phenol content and total flavonoid content

SM, SMPI 및 SMPH의 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량은 사용된 거저리 유충 단백질 유형에 다르게 측정되었다.Total phenol content and total flavonoid content of SM, SMPI and SMPH were measured differently depending on the mealworm larval protein type used.

그 결과 도 13 및 표 7-8에서 나타낸 바와 같이, S(8.27 mg GAE/g)와 비교하여 SM, SMPI 및 SMPH는 거저리 유충의 높은 페놀 함량으로 인해 총 페놀 함량이 유의하게 높은 것으로 나타났다(12.83-22.66 mg GAE/g). SMPH는 가수분해를 통해 결합된 폴리페놀을 유리 상태로 방출하기 때문에 총 페놀 함량이 가장 높게 나타났다(22.66 mg GAE/g). 반면에, S는 시료 중 총 플라보노이드 함량이 가장 높았고(0.72 mg NE/g), SMPI와 SMPH는 총 플라보노이드 함량이 가장 낮게 나타났다(각각 0.40 및 0.47 mg NE/g). 이것은 대두에 제인스테인(genistein)과 다이제인(daidzein)을 포함한 이소플라본이 풍부하기 때문일 수 있다. 한편, SMPH는 SMPI보다 더 많은 양의 총 플라보노이드 함량을 가지는 것으로 조사되었다. As a result, as shown in FIG. 13 and Tables 7-8, compared to S (8.27 mg GAE / g), SM, SMPI, and SMPH showed significantly higher total phenol content due to the high phenol content of mealworm larvae (12.83 -22.66 mg GAE/g). SMPH showed the highest total phenol content (22.66 mg GAE/g) because it releases bound polyphenols in a free state through hydrolysis. On the other hand, S had the highest total flavonoid content (0.72 mg NE/g), and SMPI and SMPH had the lowest total flavonoid content (0.40 and 0.47 mg NE/g, respectively). This may be because soybeans are rich in isoflavones, including genistein and daidzein. On the other hand, SMPH was investigated to have a higher total flavonoid content than SMPI.

총 페놀 함량(단위: concentration(mg GAE/g))Total phenol content (unit: concentration (mg GAE/g)) 시료sample 평균average 표준편차Standard Deviation SS 8.278.27 0.480.48 SMSM 13.7713.77 1.111.11 SMPISMPI 12.8312.83 0.400.40 SMPHSMPH 22.6622.66 2.592.59 S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

총 플라보노이드 함량(단위: naringin mg equivalents/g)Total flavonoid content (unit: naringin mg equivalents/g) 시료sample 평균average 표준편차Standard Deviation SS 0.720.72 0.050.05 SMSM 0.580.58 0.080.08 SMPISMPI 0.400.40 0.030.03 SMPHSMPH 0.470.47 0.030.03 S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

<2-11> ABTS+ 및 DPPH 자유 라디칼 소거 활성<2-11> ABTS+ and DPPH free radical scavenging activity

두부의 항산화능은 양성대조군(아스코르빈산)과 비교하여 ABTS+와 DPPH 자유라디칼 소거능에 따라 결정되었다. 아스코르빈산에 대한 IC50 값은 각각 0.02 μg/ml 및 0.03 μg/ml이다.Antioxidant activity of tofu was determined according to ABTS+ and DPPH free radical scavenging activity compared to positive control (ascorbic acid). The IC 50 values for ascorbic acid are 0.02 μg/ml and 0.03 μg/ml, respectively.

그 결과 도 14 및 표 9-10에서 나타낸 바와 같이, S, SM, SMPI 및 SMPH의 ABTS+ 자유 라디칼 소거 활성에 대한 IC50 값은 각각 7.00, 5.00, 2.31 및 1.56 μg/mL로 측정되었다. 또한 DPPH 자유 라디칼 소거 활성도 ABTS+와 유사한 경향을 보였다. SMPH는 ABTS+와 DPPH 활성 모두에서 IC50 값이 가장 낮았다(p<0.05). 이는 단백질 가수분해를 통해 생체 활성 펩타이드의 반응성 그룹이 노출되어 항산화 활성이 증가하기 때문일 수 있다. 항산화 능력은 총 페놀 함량과 관련이 있으며 동일한 경향을 따르는 것으로 나타났다(도 13 참조). 페놀 화합물은 항산화 효과가 있는 2차 대사산물이기 때문이다. As a result, as shown in FIG. 14 and Tables 9-10, the IC 50 values for ABTS+ free radical scavenging activities of S, SM, SMPI, and SMPH were 7.00, 5.00, 2.31, and 1.56 μg/mL, respectively. Also, the DPPH free radical scavenging activity showed a similar trend to that of ABTS+. SMPH had the lowest IC 50 values in both ABTS+ and DPPH activities (p<0.05). This may be because the reactive groups of bioactive peptides are exposed through proteolysis, increasing antioxidant activity. The antioxidant capacity was related to the total phenolic content and appeared to follow the same trend (see Figure 13). This is because phenolic compounds are secondary metabolites with antioxidant effects.

ABTS+ 라디칼 소거 활성(단위: IC50, μg/mL)ABTS+ radical scavenging activity (unit: IC 50, μg/mL) 시료sample 평균average 표준편차Standard Deviation SS 7.007.00 0.150.15 SMSM 5.005.00 0.100.10 SMPISMPI 2.312.31 0.100.10 SMPHSMPH 1.561.56 0.020.02 vitCvitC 0.020.02 0.000.00 S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

DPPH 라디칼 소거 활성(단위: IC50, μg/mL)DPPH radical scavenging activity (Unit: IC 50, μg/mL) 시료sample 평균average 표준편차Standard Deviation SS 0.31 0.31 0.020.02 SMSM 0.41 0.41 0.070.07 SMPISMPI 0.13 0.13 0.010.01 SMPHSMPH 0.11 0.11 0.010.01 vitCvitC 0.03 0.03 0.000.00 S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

<2-12> 세포 생존율<2-12> Cell viability

두부의 세포독성을 확인하기 위해 C2C12 세포에 두부 추출물을 0 ~ 2000 μg/ml 농도로 24시간 동안 처리한 후 MTT assay를 수행하였다.To confirm the cytotoxicity of tofu, C2C12 cells were treated with tofu extract at a concentration of 0 to 2000 μg/ml for 24 hours, and then MTT assay was performed.

그 결과 도 15에서 나타낸 바와 같이, 0-200 μg/mL의 농도 범위에서는 생존률의 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이에 200 μg/mL의 농도로 염증성 사이토카인 발현 억제 실험을 진행하였다. 한편, 1000-2000 μg/mL 농도 범위에서는 SMPH 처리군이 세포 생존율이 가장 높았으나, 다른 처리와 유의한 차이는 없었다(p>0.05).As a result, as shown in FIG. 15, no significant difference in survival rate was found in the concentration range of 0-200 μg/mL. Accordingly, an inflammatory cytokine expression inhibition experiment was conducted at a concentration of 200 μg/mL. On the other hand, in the concentration range of 1000-2000 μg/mL, the SMPH-treated group had the highest cell viability, but there was no significant difference from other treatments (p>0.05).

<2-13> LPS-유도된 세포사멸 억제 효과<2-13> LPS-induced apoptosis inhibitory effect

시료의 염증 세포 발현 억제율을 알아보기 위해 C2C12 세포에 리포폴리사카타이드(Lipopolysaccharide, LPS)를 이용하여 혈중 염증 유발 사이토카인인 IL-6, TNF-a, IL-1b의 발현 정도를 관찰하였다.In order to determine the inhibition rate of inflammatory cell expression of the sample, the expression levels of IL-6, TNF-a, and IL-1b, which are inflammatory cytokines in the blood, were observed using lipopolysaccharide (LPS) in C2C12 cells.

참고로, TNF-α, IL-1b, IL-6과 같은 전염증성 사이토카인의 생성은 전신 염증 반응 증후군으로 발전할 수 있는 초기 염증을 결정하는데 필수적이다. 또한, LPS는 생체 내 및 시험관 내에서 타고난 면역 세포로 기능하는 대식세포의 강력한 염증 유발 활성제이다. 혈중 염증 유발 사이토카인은 근원섬유단백질의 분해를 촉진하여 단백질 합성을 감소하고, 결과적으로 직접적인 근육 소모를 유발한다.For reference, the production of pro-inflammatory cytokines such as TNF-α, IL-1b, and IL-6 is essential to determine the initial inflammation that can develop into systemic inflammatory response syndrome. In addition, LPS is a potent pro-inflammatory activator of macrophages that function as innate immune cells both in vivo and in vitro. Inflammation-inducing cytokines in the blood promote the degradation of myofibrillar proteins to reduce protein synthesis, resulting in direct muscle wasting.

그 결과 도 16 및 표 11에 나타낸 바와 같이, LPS 처리시 세포에서 전염증성 사이토카인의 발현이 두드러지게 증대하였으며, 두부 추출물을 함께 처리하는 경우 증대된 전염증성 사이토카인의 발현이 두드러지게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 특히 SM, SMPI, SMPH 처리는 S에 비해 전염증성 사이토카인의 발현을 유의하게 감소시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는, S 대비 SM, SMPI, SMPH가 LPS로 유도된 TNF-α에 대한 억제능이 더 높음을 시사한다.As a result, as shown in FIG. 16 and Table 11, the expression of pro-inflammatory cytokines was markedly increased in cells upon LPS treatment, and the increased expression of pro-inflammatory cytokines was markedly reduced when tofu extract was treated together. I was able to confirm. In particular, treatment with SM, SMPI, and SMPH significantly reduced the expression of pro-inflammatory cytokines compared to S. These results suggest that SM, SMPI, and SMPH have higher inhibitory ability against LPS-induced TNF-α compared to S.

전염증성 사이토카인 발현량Expression level of pro-inflammatory cytokines TNFaTNFa IL-1bIL-1b IL-6IL-6 ConCon 1±0.171±0.17 1±0.071±0.07 1±0.291±0.29 SS 0.67±0.050.67±0.05 1.18±0.291.18±0.29 0.67±0.050.67±0.05 SMSM 0.7±0.330.7±0.33 1.21±0.331.21±0.33 1.24±0.491.24±0.49 SMPISMPI 0.79±0.160.79±0.16 1.43±0.331.43±0.33 1.22±0.181.22±0.18 SMPHSMPH 0.86±0.330.86±0.33 1.25±0.351.25±0.35 0.93±0.20.93±0.2 LPSLPS 14.01±1.614.01±1.6 8.83±1.638.83±1.63 5.18±2.035.18±2.03 LPS+SLPS+S 3.81±0.963.81±0.96 4.84±0.854.84±0.85 3.59±1.73.59±1.7 LPS+SMLPS+SM 1.77±0.731.77±0.73 1.72±0.461.72±0.46 0.8±0.180.8±0.18 LPS+SMPILPS+SMPI 1.51±0.261.51±0.26 1.79±0.231.79±0.23 0.84±0.070.84±0.07 LPS+SMPHLPS+SMPH 0.54±0.260.54±0.26 0.73±0.140.73±0.14 0.43±0.110.43±0.11 S: 100% 콩가루로 제조된 두부;
SM: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 분말 50%로 제조된 두부;
SMPI: 콩가루 50% 및 갈색거저리 유충 단백질 추출물(MPI) 50%로 제조된 두부;
SMPH: 콩가루 50%와 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물(MPH) 50%로 제조된 두부.
S: tofu made with 100% soy flour;
SM: tofu made of 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae powder;
SMPI: tofu made with 50% soy flour and 50% brown mealworm larvae protein extract (MPI);
SMPH: Tofu made with 50% soy flour and 50% hydrolyzate (MPH) of brown mealworm larvae protein extract.

<2-14> 체중변화<2-14> Weight change

덱사메타손(DEXA)으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 두부 섭취에 따른 마우스의 체중 변화를 측정하였다.In a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone (DEXA), changes in body weight of mice according to tofu consumption were measured.

참고로, 합성 글루코코르티코이드인 덱사메타손을 투여하면 근육 단백질이 분해되어 체중이 감소한다. 많은 연구에서 덱사메타손으로 처리된 마우스가 체중과 근육 손실을 경험하는 것으로 나타났다. 덱사메타손은 생체 내 및 시험관 내에서 활성산소(ROS) 생성을 자극하며, ROS는 노화 관련 ROS 과잉 생산에 의한 근육의 산화적 손상에 기인하는 근육 손실 유도에 필수적인 역할을 할 수 있는 요인 중 하나이다.For reference, when dexamethasone, a synthetic glucocorticoid, is administered, muscle protein is broken down and weight is reduced. A number of studies have shown that mice treated with dexamethasone experience weight and muscle loss. Dexamethasone stimulates the production of reactive oxygen species (ROS) in vivo and in vitro, and ROS is one of the factors that may play an essential role in inducing muscle loss due to oxidative damage of muscle by aging-related overproduction of ROS.

그 결과 도 17에서 나타낸 바와 같이, DEXA-SM(-0.07kg) 및 DEXA-SMPH(-0.39kg) 그룹을 제외하고 덱사메타손 처리 후 마우스의 체중이 유의하게 낮아지는 것으로 나타났다. SM과 SMPH 섭취군은 덱사메타손을 처치하였음에도 DMSO 대조군과 체중 변화에서 유의적인 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다. 상기와 같은 결과를 통해, SM과 SMPH 섭취가 마우스에서 덱사메타손으로 인한 근육 위축을 완화시키는 것을 알 수 있었다.As a result, as shown in FIG. 17, it was found that the body weight of the mice was significantly lowered after treatment with dexamethasone, except for the DEXA-SM (-0.07 kg) and DEXA-SMPH (-0.39 kg) groups. It was confirmed that there was no significant difference in weight change between the SM and SMPH intake groups and the DMSO control group even though they were treated with dexamethasone. Through the above results, it was found that intake of SM and SMPH alleviated muscle atrophy caused by dexamethasone in mice.

<2-15> 악력 강도 및 근단면적<2-15> Grip Strength and Proximal Cross-section Area

덱사메타손(DEXA)으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 두부 섭취가 근육 기능을 향상시키는지 알아보기 위해 앞다리의 악력을 비교하였다.In a mouse model of dexamethasone (DEXA)-induced muscular atrophy, grip strength of the forelimbs was compared to determine whether tofu intake improved muscle function.

그 결과 도 18에서 나타낸 바와 같이, DEXA-SMPH(0.044 N/g 체중)군을 제외한 DEXA 투여군은 쥐는 힘이 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 그 중에서 DEXA-SMPI군이 가장 낮았다(0.030 N/g 체중).As a result, as shown in FIG. 18, the DEXA-administered group, except for the DEXA-SMPH (0.044 N/g body weight) group, showed a significant decrease in gripping force, and among them, the DEXA-SMPI group had the lowest (0.030 N/g body weight) group. g body weight).

또한 도 19에서 나타낸 바와 같이, 근섬유의 근단면적은 DMSO 대조군(1562.70 μm2) 대비 DEXA 처리군(1562.70 μm2)에서 유의하게 낮은 것으로 나타났으며, 처치군 중 SM 처리군(1378.33 μm2)에서 근단면적 감소가 가장 낮았고, S(1283.80 μm2), SMPH( 1259.83 μm2) 및 SMPI(1169.37 μm2) 순으로 근단면적 감소가 낮아지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 SM 및 SMPH 섭취가 덱사메타손으로 인한 근육 위축을 완화시킨다는 것을 시사한다.In addition, as shown in FIG. 19, the muscle fiber root area was significantly lower in the DEXA-treated group (1562.70 μm 2 ) compared to the DMSO control group (1562.70 μm 2 ), and in the SM-treated group (1378.33 μm 2 ) among the treated groups. The reduction in near-section area was the lowest, followed by S (1283.80 μm 2 ), SMPH (1259.83 μm 2 ), and SMPI (1169.37 μm 2 ). These results suggest that SM and SMPH intake alleviate dexamethasone-induced muscle atrophy.

<2-16> 근육 감소 및 합성과 관련된 유전자 발현에 미치는 영향<2-16> Effects on gene expression related to muscle reduction and synthesis

근육 분해 메커니즘을 조사하기 위해 근육 감소와 관련한 유전자 (Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1)와 근육 합성과 관련된 유전자(MyHC1, MyHC2A, MyHC2X, MyHC2B)의 발현량을 RT(real time)-PCR을 이용하여 측정하였다.To investigate the mechanism of muscle degradation, the expression levels of genes related to muscle loss (Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1) and genes related to muscle synthesis (MyHC1, MyHC2A, MyHC2X, MyHC2B) were measured using RT (real time)-PCR. was measured.

그 결과 도 20 및 표 12에서 나타난 바와 같이, 덱사메타손을 처리한 경우 근육 감소와 관련한 유전자인 Myostatin, MuRF 1, Atrogin-1의 mRNA 발현이 두드러지게 증대되었으나, 두부 섭취에 따라 상기 유전자의 발현이 유의하게 감소하는 것으로 나타났다(SM의 Atrogin-1 발현량 제외).As a result, as shown in FIG. 20 and Table 12, when dexamethasone was treated, the mRNA expression of Myostatin, MuRF 1, and Atrogin-1, which are genes related to muscle loss, increased markedly, but the expression of the above genes was significant according to tofu intake (Except for the expression level of Atrogin-1 in SM).

또한, 도 21 및 표 13에서 나타낸 바와 같이, 덱사메타손을 처리한 경우 근육 합성과 관련된 유전자인 MyHC2A, MyHC2X 및 MyHC2B mRNA 발현 수준이 유의하게 감소되었다(MyHC1 제외). 그러나 두부 섭취군 간에 발현량에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다.In addition, as shown in FIG. 21 and Table 13, when dexamethasone was treated, the expression levels of MyHC2A, MyHC2X, and MyHC2B mRNAs, which are genes related to muscle synthesis, were significantly reduced (except for MyHC1). However, there was no significant difference in the expression level between the tofu consumption groups.

이러한 결과를 통해, 두부의 섭취는 근육 합성에 유의적 효과가 없지만 갈색거저리 대체 두부 중 SM, SMPH의 섭취는 근육 감소 유전자의 mRNA 발현량을 낮춤으로서 근위축을 억제하는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.Through these results, it was confirmed that intake of tofu had no significant effect on muscle synthesis, but intake of SM and SMPH among brown meal replacement tofu had the effect of suppressing muscle atrophy by lowering the mRNA expression level of muscle loss genes. .

두부 섭취에 따른 근육 감소 관련된 유전자 발현 수준(단위: arbitrary unit)Gene expression level related to muscle loss according to tofu intake (unit: arbitrary units) 유전자gene 그룹group DMSO conDMSO con DEXA conDEXA-con DEXA-SDEXA-S DEXA-SMDEXA-SM DEXA-SMPIDEXA-SMPI DEXA-SMPHDEXA-SMPH MyostatinMyostatin 1.001.00 5.575.57 3.183.18 1.051.05 2.222.22 1.311.31 MuRF1MuRF1 1.001.00 4.234.23 3.963.96 1.911.91 5.485.48 1.431.43 Atrogin1Atrogin1 1.001.00 3.153.15 2.712.71 1.551.55 1.111.11 0.960.96

두부 섭취에 따른 근육 합성 관련된 유전자 발현 수준(단위: arbitrary unit)Gene expression level related to muscle synthesis according to tofu intake (unit: arbitrary unit) 유전자gene 그룹group DMSO conDMSO con DEXA conDEXA-con DEXA-SDEXA-S DEXA-SMDEXA-SM DEXA-SMPIDEXA-SMPI DEXA-SMPHDEXA-SMPH MyHC1MyHC1 1.001.00 0.740.74 0.190.19 0.290.29 0.500.50 0.530.53 MyHC2AMyHC2A 1.001.00 0.440.44 0.710.71 0.420.42 0.800.80 0.530.53 MyHC2XMyHC2X 1.001.00 0.220.22 0.710.71 0.360.36 0.690.69 0.690.69 MyHC2BMyHC2B 1.001.00 0.430.43 0.550.55 0.400.40 0.580.58 0.790.79

<2-17> SMPH 및 MPH 식이에 따른 악력과 근육 감소 관련 유전자의 발현량<2-17> Expression levels of genes related to grip strength and muscle loss according to SMPH and MPH diets

덱사메타손으로 유발된 근위축 마우스 모델에서 SMPH 및 MPH 식이에 따른 악력과 근육 감소 관련 유전자의 발현량 비교하였다.In a mouse model of muscular atrophy induced by dexamethasone, the expression levels of genes related to grip strength and muscle loss according to SMPH and MPH diets were compared.

그 결과 도 22 및 표 14에서 나타낸 바와 같이, 악력은 SMPH+Dexa 그룹의 경우 0.044±0.0022 N/g body weight, MPH+Dexa 그룹의 경우 0.030±0.0011 N/g body weight으로 나타나, SMPH 식이를 진행한 마우스에서 상대적으로 높은 악력을 보여주었다.As a result, as shown in FIG. 22 and Table 14, the grip strength was 0.044 ± 0.0022 N / g body weight in the case of the SMPH + Dexa group and 0.030 ± 0.0011 N / g body weight in the case of the MPH + Dexa group, and proceeded with the SMPH diet One mouse showed relatively high grip strength.

또한, 도 23 및 표 15에서 나타낸 바와 같이, 근육 감소와 관련한 유전자인 Myostatin, MuRF-1, Atrogin-1의 발현량을 비교하였을 때, SMPH+Dexa 그룹이 MPH+Dexa 그룹에 비해 모든 인자에서 현저하게 낮은 수치를 나타내었다.In addition, as shown in Figure 23 and Table 15, when comparing the expression levels of Myostatin, MuRF-1, and Atrogin-1, which are genes related to muscle loss, the SMPH + Dexa group was significantly superior to the MPH + Dexa group in all factors. showed a very low number.

상기와 같은 결과를 통해, 단순히 거저리 유충 단백질 가수분해물(MPH)을 섭취하는 것 보다 이를 두부에 첨가하여 두부 형태의 섭취하는 경우 근위축을 효과적으로 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.Through the above results, it was confirmed that muscle atrophy can be effectively improved when ingested in the form of tofu by adding it to tofu rather than simply ingesting mealworm larvae protein hydrolyzate (MPH).

SMPH 및 MPH 식이에 따른 악력(단위: N/g body weight)Grip strength according to SMPH and MPH diets (unit: N/g body weight) 그룹group 악력grip strength SMPH+DexaSMPH+Dexa 0.044±0.00220.044±0.0022 MPH+DexaMPH+Dexa 0.030±0.00110.030±0.0011

SMPH 및 MPH 식이에 따른 근육 감소와 관련한 유전자 발현 수준(단위: arbitrary unit)Gene expression levels associated with muscle loss following SMPH and MPH diets (unit: arbitrary units) 유전자gene 그룹group SMPH+DexaSMPH+Dexa MPH+DexaMPH+Dexa MyostatinMyostatin 1.431.43 17.1817.18 MuRF1MuRF1 0.960.96 16.9716.97 Atrogin1Atrogin1 1.311.31 4.094.09

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to its preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (10)

a) 콩가루에 갈색거저리 유충 단백질, 갈색거저리 유충 단백질의 추출물 또는 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물을 1:1의 중량비로 혼합하고 여기에 증류수를 첨가하여 혼합하는 단계;
b) 혼합액의 pH를 9.0으로 조절한 후 30분 내지 60분 동안 혼합한 다음 비지와 두유액으로 분리하는 단계;
c) 분리된 두유액의 pH를 7.0으로 조절한 후 70℃에서 1차 가열하는 단계;
d) 1차 가열된 두유액을 95℃에서 2차 가열하는 단계;
e) 2차 가열된 두유액을 50℃가 되도록 냉각시킨 후 응고제를 첨가하여 혼합하는 단계;
f) 혼합물을 50℃에서 1차 반응시키는 단계; 및
g) 1차 반응시킨 혼합물을 85℃에서 2차 반응시킨 후 상온에서 냉각하는 단계를 포함하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
a) mixing brown mealworm larvae protein, brown mealworm larval protein extract, or brown mealworm larval protein extract hydrolyzate in a weight ratio of 1:1 with soybean flour and adding distilled water thereto to mix;
b) adjusting the pH of the mixture to 9.0, mixing for 30 to 60 minutes, and then separating okara and soybean milk;
c) adjusting the pH of the separated soybean milk to 7.0 and then firstly heating it at 70°C;
d) secondarily heating the firstly heated soymilk at 95° C.;
e) cooling the secondarily heated soybean milk to 50° C. and then adding and mixing a coagulant;
f) first reacting the mixture at 50°C; and
g) A method for producing tofu for preventing or improving muscle diseases, comprising the step of cooling the mixture at room temperature after the second reaction at 85 ° C.
제1항에 있어서,
상기 갈색거저리 유충 단백질의 추출물은 ⅰ) 갈색거저리 유충 건조물을 분쇄하는 단계; ⅱ) 분쇄물에 에탄올을 첨가하여 탈지시키는 단계; ⅲ) 탈지된 갈색거저리 유충에 수산화나트륨을 첨가 혼합한 후 원심분리하여 침전물을 수득하는 단계; 및 ⅳ) 수득한 침전물을 탈염한 후 동결건조하는 단계를 포함하는 과정을 통해 제조되는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
The extract of the brown mealworm larvae protein is obtained by: i) crushing the dried brown mealworm larvae; ii) degreasing by adding ethanol to the pulverized material; iii) adding sodium hydroxide to the degreased brown mealworm larvae and mixing them, followed by centrifugation to obtain a precipitate; And iv) characterized in that produced through a process comprising the step of desalting the obtained precipitate and then freeze-drying, tofu manufacturing method for preventing or improving muscle diseases.
제1항에 있어서,
상기 갈색거저리 유충 단백질 추출물의 가수분해물은 갈색거저리 유충 단백질의 추출물에 알칼라아제 및 플라보르자임을 순차적으로 처리하여 가수분해시킴으로써 제조되는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
The hydrolyzate of the protein extract of the brown mealworm larvae is prepared by sequentially treating the extract of the protein of the brown mealworm larvae with alcalase and flavorzyme to hydrolyze the tofu manufacturing method for preventing or improving muscle diseases.
제1항에 있어서,
상기 b) 단계를 통해 콩과 갈색거저리 유충 속의 단백질을 추출하는 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
Tofu manufacturing method for preventing or improving muscle disease, characterized by extracting protein in soybean and brown mealworm larvae through step b).
제1항에 있어서,
상기 c) 단계를 통해 갈색거저리 유충 단백질의 겔(gel)을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing tofu for preventing or improving muscle diseases, characterized in that through step c) forming a gel of protein of brown gourd larvae.
제1항에 있어서,
상기 e) 단계에서 응고제는 글루코노델타락톤 및 트랜스글루타미나제인 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
In step e), the coagulant is gluconodeltalactone and transglutaminase, characterized in that, tofu manufacturing method for preventing or improving muscle disease.
제1항에 있어서,
상기 두부는 근육 감소와 관련한 유전자의 발현을 억제시키는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 1,
The tofu is a tofu manufacturing method for preventing or improving muscle diseases, characterized in that for suppressing the expression of genes related to muscle loss.
제7항에 있어서,
상기 근육 감소와 관련한 유전자는 마이오스타틴(Myostatin), MuRF 1 및 Atrogin-1로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 7,
The gene related to muscle loss is characterized in that selected from the group consisting of Myostatin, MuRF 1 and Atrogin-1, tofu manufacturing method for preventing or improving muscle diseases.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 근육 질환은 근 기능 저하, 근육 감소, 근육 위축, 근육 소모 또는 근육 퇴화로 인한 근육 질환인 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to any one of claims 1 to 8,
The muscle disease is a tofu manufacturing method for preventing or improving muscle disease, characterized in that it is a muscle disease due to muscle decline, muscle loss, muscle atrophy, muscle wasting or muscle degeneration.
제9항에 있어서,
상기 근육 질환은 긴장감퇴증(atony), 근위축증(muscular atrophy), 근이영양증(muscular dystrophy), 근무력증, 악액질(cachexia), 경직성 척추 증후군(rigid spinesyndrome), 근위축성 측삭경화증(루게릭병, amyotrophic lateral sclerosis), 샤르코-마리-투스병(Charcot-Marie-Tooth disease) 및 근감소증(sarcopenia)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 근육 질환의 예방 또는 개선용 두부 제조방법.
According to claim 9,
The muscle disease is atony, muscular atrophy, muscular dystrophy, myasthenia, cachexia, rigid spine syndrome, amyotrophic lateral sclerosis (Lou Gehrig's disease, amyotrophic lateral sclerosis) , Charcot-Marie-Tooth disease (Charcot-Marie-Tooth disease), characterized in that selected from the group consisting of sarcopenia, tofu manufacturing method for preventing or improving muscle disease.
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