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표제지
목차
국문요지 9
I. 서론 11
II. 재료 및 방법 15
1. 시약 및 재료 15
2. 대두 가수분해물 제조 및 분자량 별 분획 15
3. 가수분해도 측정 (Degree of hydrolysis) 16
4. 분자량 분포 분석(SDS-PAGE) 17
5. Calcium alginate bead 제조 17
6. Calcium alginate bead의 in vitro 방출 18
7. 반응표면분석 19
8. 항산화 활성 측정 21
III. 결과 및 고찰 23
1. 항산화 우수 대두 가수분해물(SPH-3H) 탐색 23
1-1. 가수분해 시간에 따른 대두 가수분해도 및 분자량 분포 분석 23
1-2. 가수분해 시간에 따른 항산화 활성 26
1-3. 항산화 우수 대두 가수분해물(SPH-3H)의 분자량 분획 별 항산화 활성 28
2. 제조조건에 따른 calcium Alginate bead의 포집 효율 및 SPH-3H 분자량 별 방출특성 분석 30
2-1. 제조조건에 따른 Calcium Alginate bead의 포집 효율 33
2-2. 제조조건에 따른 Calcium alginate bead의 분자량 별 방출특성 36
3. 항산화 우수 대두 가수분해물(SPH-3H) 함유 calcium alginate bead 최적화 47
3-1. 반응표면분석을 이용한 항산화 우수 대두 가수분해물(SPH-3H) 함유 calcium alginate bead 최적화 47
3-2. 항산화 대두가수분해물(SPH-3H)의 방출속도에 따른 항산화 활성 50
IV. 결론 53
V. 참고 논문 55
ABSTRACT 60
감사의 글 62
Table 1. Coded and actual levels of independent variables used for central composite design 20
Table 2. Experimental values of dependent variables (Y) determined from 10 experimental runs generated by central composite design 34
Table 3. Polynomial equation calculated by response surface methodology program for CA beads entrapping SPH-3H 37
Fig. 1. Chemical structure of alginate. 13
Fig. 2. DH (degree of hydrolysis, %) of soy protein isolate by Flavourzyme. 24
Fig. 3. SDS-PAGE of soy protein isolate and hydrolysates by Flavourzyme. 25
Fig. 4. Antioxidant activities of soy protein hydrolysates using ferric thiocyanate method. 27
Fig. 5. Antioxidant activities of soy protein hydrolysates using thiobarbituric acid method. 29
Fig. 6. Antioxidant activities of the fractions from SPH-3H using Ferric thiocyanate method. 31
Fig. 7. Antioxidant activities of the fractions from SPH-3H using thiobarbituric acid method. 32
Fig. 8. Response surface plots showing the effects of the rate of SPH-3H to total material (X₁) and hardening time (X₂) on the entrapment efficiency. 35
Fig. 9. Response surface plots showing the effects of the rate of SPH-3H to total material (X₁) and hardening time (X₂) on (a)T30, (b)T50, (c)T70.(이미지참조) 39
Fig. 10. Response surface plots showing the effects of the rate of SPH-3H to total material (X₁) and hardening time (X₂) on (a)TL30, (b)TL50, (c)TL70.(이미지참조) 41
Fig. 11. Response surface plots showing the effects of the rate of SPH-3H to total material (X₁) and hardening time (X₂) on (a)TM30, (b)TM50, (c)TM70.(이미지참조) 43
Fig. 12. Response surface plots showing the effects of the rate of SPH-3H to total material (X₁) and hardening time (X₂) on (a)TS30, (b)TS50, (c)TS70.(이미지참조) 45
Fig. 13. Fractional release of〉 10 kDa (a), 5-10 kDa (b), and 〈5 kDa (c) fractions from the CA-beads entrapping SPH-3H prepared according to the central composite design. 48
Fig. 14. Superimposed contour maps for the slowest (a) and the fastest release (b) of 5-10 kDa fraction from the CA beads entrapping SPH-3H. 49
Fig. 15. Antioxidant activities of SR, MR, and FR-CA beads using ferric thiocyanate method. 51
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대두 가수분해물들은 다양한 생리활성을 나타내는 천연 기능성 소재임에도 불구하고, 경구 섭취 되었을 때, 체내에서 흡수되기 이전에 위산 및 소화효소에 의해 변성되어 본래의 생리활성이 손실될 수 있다. 또한 항산화 대두 가수분해물의 경우는 산화적 환경에 취약하여 이를 보호해 줄 시스템이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 캡슐화 기술을 이용하여 대두 가수분해물을 체내 및 체외의 산화적 환경으로부터 보호하여 본래의 생리활성을 유지시키고자 한다. 또한 다양한 분자량 범위의 대두 가수분해물의 분자량에 따른 방출특성을 관측하고 생리활성 성분의 방출속도를 조절한 대두 가수분해물 함유 캡슐의 생리활성의 변화를 연구하고자 한다. 이를 위하여 캡슐의 내부물질로 이용할 항산화 단백가수분해물을 제조하기 위한 가수분해 조건을 결정하였다. 분리대두단백질(soy protein isolate, SPI)를 Flavourzyme으로 3시간 동안 가수분해 시킨 가수분해물(soy protein hydrolysate 3H, SPH-3H)의 항산화 활성이 가장 우수하였으며, SPH-3H의 분자량 별 분획물(10 kDa 이상, 5-10 kDa, 5 kDa 이하)의 항산화 활성 측정 결과, 5-10 kDa에서 가장 우수한 항산화 활성을 보였다. 반응표면분석(response surface methodology, RSM)을 통해 calcium alginate(CA) bead의 제조조건에 따른 SPH-3H 포집 효율 및 SPH-3H 분자량 별 방출특성을 분석하였다. 종속변수들 별로 다양하지만, 전반적으로 CA bead의 제조조건(SPH-3H 농도 및 경화시간)에 따라 SPH-3H의 포집 효율 및 분자량 별 방출특성은 유의적인 영향을 받았다. 또한 내부물질의 분자량이 증가될수록 방출속도가 감소되는 현상을 확인하였다. SPH-3H 중 항산화 우수 획분(5-10 kDa)의 방출속도를 조절한 3가지 조건, 느린 방출(SR), 중간 방출(MR) 및 빠른 방출(FR)로 제조한 CA bead의 유지 자동 산화 억제능을 ferric thiocyanate 방법에 의해 측정하였다. 자동산화 초반에는 캡슐화되지 않은 유리 SPH-3H의 항산화 활성이 유의적으로 우수하였으나 자동산화가 지속됨에 따라 SPH-3H의 항산화 활성은 점차 감소되는 반면, 방출 속도를 가장 억제한 SR-CA bead의 항산화 활성은 꾸준히 증가되어 자동산화 10일째에는 SPH-3H보다 항산화 활성이 유의적으로 증가되었다. 따라서 캡슐화기술을 이용하여 항산화 대두가수분해물의 방출속도를 조절함으로써 항산화 활성 유지기간을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.
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