광펄스 처리 및 전기저항가열 처리 메밀단백질의 파파인 가수분해 특성 분석

Abstract

메밀은 최근 영양학적 가치가 알려지면서, 건강식품 또는 기능성 식품으로서 섭취가 늘어나고 있다. 하지만 메밀은 소량의 알레르겐으로도 심한 증상을 보이기 때문에 섭취가 제한적이다. 본 연구에서는 메밀 단백질에 물리적 처리기술 방법 중 광펄스 처리와 전기저항가열 처리를 한 후 파파인 가수분해 처리를 적용해 메밀 단백질의 특성 분석을 하였다. 광펄스 처리 메밀 sample들과 전기저항가열 처리 메밀반죽은 SDS-PAGE 상에서 단백질 밴드의 변화는 보이지 않았으며 30-50, 24, 19, 16, 9-10 kDa 단백질을 확인하였다. 광펄스 처리 메밀 sample들과 전기저항가열 처리 메밀반죽에 파파인 overnight 처리 후, 주요 메밀 단백질이 모두 사라지고 10 kDa 이하의 smeared 밴드가 남아 있는 것으로 보아 파파인 효소에 의해 대부분의 주요 메밀 단백질이 가수분해 되었다. 토끼 항혈청을 이용해 immunogenicity를 분석하였다. 광펄스 처리 유무에 상관없이 모두 파파인 60분 처리 후 immunogenicity가 각각 82, 73, 80% 줄었고, overnight 후엔 각각 90, 84, 89% 줄어 control 수준으로 감소한 것을 확인하였다. 전기저항가열 처리 메밀반죽도 파파인 overnight 처리 후 74% 줄어 control 수준으로 감소하였다. 미처리 메밀반죽(control), 광펄스 처리 메밀반죽, 전기저항가열 처리 메밀반죽에 파파인 처리한 가수분해물을 환자혈청을 이용하여 allergenicity를 분석하였다. 광펄스 처리에 의한 메밀반죽의 allergenicity는 미처리 메밀반죽에 비해 21% 감소하였다. 파파인 가수분해 overnight 후 14명의 혈청 중 15번을 제외한 나머지 혈청들의 allergenicity가 control 수준으로 감소했지만 광펄스 미처리 메밀반죽에 비해 큰 변화는 없었다. 전기저항가열 처리 메밀반죽의 경우 파파인 미처리시 allergenicity가 오히려 4% 증가하였으며 파파인 처리 60분 후 14명의 혈청 중 6명의 혈청에 allergenicity가 남아있었고, 파파인 overnight 후에도 4명의 혈청에 여전히 allergenicity가 남아 있었다. 요약하면, 메밀단백질에 광펄스 처리에 의하여 21% allergenicity가 감소하였고, 광펄스 처리 후 파파인 가수분해에 의해 대부분(13/14 환자혈청)이 control 수준으로 allergenicity가 감소(80-90%)하였다.;As buckwheat(BW) is known as health food or functional food, its intake has been increasing. However, the intake of BW is somewhat limited because small dose of allergen could be caused serious allergic symptom. This study was performed to analyze allergenicity of BW protein hydrolysate using papain after Intense Pulsed Light (IPL) treatment and ohmic heating(OH) treatment. BW flour, BW dough, and BW protein after IPL treatment were hydrolyzed using papain for 0, 30, 180, 360min and overnight. All major protein bands disappeared. And, smeared bands which less than 10kDa appeared. It indicated that major BW proteins were decomposed to smaller peptides. Immunogenicity of BW flour, BW dough, and BW protein after hydrolysis with papain reduced by 90, 84, and 89%, respectively when ELISA was performed using anti-rabbit serum against BW proteins. BW dough were hydrolyzed using papain for 0, 30, 180, 360min and overnight after ohmic heating(OH) treatment, boiling(BL) treatment or microwave(MW) treatment. When BW dough and OH treated BW dough were hydrolyzed protein bands disappeared on SDS-PAGE. Immunogenicity of them with papain was decreased to the level of control after hydrolysis overnight. However, when BL treated BW dough and MW treated BW dough were hydrolyzed with papain 24kDa protein band remained after hydrolysis overnight. The protein, 24kDa, was not completely decomposed. Immunogenicity of them remained after hydrolysis overnight. Allergenicity of BW dough after IPL treatment reduced by 21% without papain hydrolysis. Allergenicity, however, of 14 BW dough hydrolysates with papain after IPL treatment reduced to the level of control. Allergenicity of one BW dough still did not reduce to the level of control. IPL treatment of BW dough did not seem to affect allergenicity of BW dough hydrolysate with papain. Allergenicity of BW dough after OH treatment remained in 6 of 14 patient’s sera. OH treatment did not seem to efficient to reduce allergenicity.