뽕나무 잎 단백질의 혁신적 활용: TGase 유도 교차결합을 통한 고내부상 피커링 에멀젼 안정화
뽕나무 잎 단백질(Mulberry Leaf Protein, MLP)은 높은 영양가와 기능적 특성을 지닌 고품질 단백질로 주목받고 있습니다. 최근 연구에서는 이러한 MLP의 기능적 특성을 더욱 향상시키기 위해 효소적 변형을 활용하는 방법이 제안되었습니다. 특히, 단백질의 공유 결합을 촉진하거나 가수분해하는 프로테아제를 사용하여 단백질의 기능적 특성을 개선할 수 있습니다. 본 연구는 트랜스글루타미나제(TGase)를 이용한 교차결합된 MLP가 고내부상 피커링 에멀젼의 유화제로서의 잠재력을 조사하였습니다.
효소적 교차결합을 통한 MLP의 기능 향상
TGase는 단백질 간의 교차결합을 유도하여 그 기능성을 향상시키는 역할을 합니다. 연구에서는 TGase 농도를 0에서 25 U g−1까지 다양하게 조절하여 교차결합된 MLP 샘플을 준비하였습니다. 이 과정에서 pH 8, 50°C의 교차결합 온도, 20 U g−1의 TGase 농도, 60분의 최적 교차결합 시간이 설정되었습니다. 효소 농도가 증가함에 따라 노출된 황화수소기 그룹의 함량이 점진적으로 증가하였으며, 전체 자유 황화수소기 함량은 비교적 안정적으로 유지되었습니다.
교차결합 시간과 효소 농도의 영향
교차결합 시간이 다양하게 조절됨에 따라 전체 자유 및 노출된 황화수소기 그룹의 함량은 처음에 증가하다가 감소하는 경향을 보였습니다. 또한, MLP 내 자유 아미노 그룹의 함량은 높은 효소 농도와 긴 교차결합 시간에 따라 점차 감소하였습니다. 이는 MLP의 공간 구조 변화에 따라 표면 소수성이 초기에는 증가하다가 감소하는 결과로 이어졌습니다. SDS-PAGE 분석을 통해 TGase 촉매 하에 교차결합된 폴리머 질량의 형성이 확인되었습니다.
고내부상 피커링 에멀젼의 안정성
최적의 교차결합 조건 하에서 TGase 유도 교차결합된 MLP로 준비된 고내부상 피커링 에멀젼은 비교적 균일한 액적 분포를 나타냈습니다. 이는 MLP 에멀젼의 유화 활성과 안정성이 TGase 유도 교차결합을 통해 향상되었음을 시사합니다. 이러한 연구 결과는 뽕나무 잎 단백질의 새로운 활용 가능성을 제시하며, 식품 산업에서의 응용 가능성을 넓히는 데 기여할 수 있습니다.
이와 같은 연구는 지속 가능한 식품 자원의 개발과 기능성 식품의 혁신에 중요한 기여를 할 것으로 기대됩니다.