고 분지아미노산 함유한 옥수수 단백가수물의 제조조건 탐색

정용일(Yong Il Chung),배인영(In Young Bae),이현규(Hyeon Gyu Lee) 한국식품과학회 2010 한국식품과학회지 Vol.42 No.1

본 연구에서는 원료의 전처리, 가수분해 방법, 농축과정 및 제형화 공정을 최적화하여 BCAA 함량이 증가된 옥수수 펩타이드 제조법을 확립하였다. 옥수수 글루텐의 단백질 회수율은 증자와 탄수화물 분해효소 처리 등의 전처리 과정에 의해 약 11% 정도 증가하였다. 가수분해 방법에서는 미생물을 배양하여 제조한 코지에 상업용 효소를 소량 혼합하여 반응시킨 가수분해물에서 향상된 유리아미노산 및 BCAA 함량을 얻을 수 있었다. 또한, 가수분해 반응액은 농축과 여과를 통해 BCAA의 함량이 약 100% 정도 향상되었다. 위의 조건에서 제조한 옥수수 가수분해 반응물의 분말화를 위해 분무건조기의 온도와 고결방지제 종류를 비교한 결과, inlet 온도 185℃, outlet 온도 80℃, 분산속도 18,000rpm에서 2% maltodextrin을 사용 시 가장 좋은 상태의 분말 제품을 얻을 수 있었다. 이와 같은 가수분해 및 분말화 공정을 통해 단백질 이용률이 32%까지 향상되고, BCAA 함량이 전체 유리아미노산 대비 41%의 높은 비율로 구성되어 있는 옥수수 글루텐 가수분해물을 제조할 수 있었다. 이상과 같이, 본 연구에서는 옥수수 글루텐 가수분해물 제조를 위한 최적화 과정을 통해 BCAA가 풍부한 가수분해물 제조와 최종 제품의 품질 안정화 조건을 확립할 수 있었다. 또한, 본 연구에서 개발한 미생물(코지)과 효소를 동시에 사용하는 방법에 의하여 옥수수 글루텐을 가수분해하면 적은 양의 효소사용으로 유사한 유리아미노산 및 BCAA 함량을 나타내는 가수분해물을 얻을 수 있다. 따라서, 본 연구에서 개발한 옥수수 글루텐 가수분해물 제조공정은 매우 효율적이며, 경제적인 방법이라 할 수 있다. The process of the preparation of branched-chain amino acid (BCAA)-enriched hydrolysates from corn gluten was optimized through the parameters of pre-treatment (heating and cellulosic hydrolysis), hydrolysis method (acid, protease, and microbe plus protease), concentration, and spray drying condition. The protein yield of corn gluten was increased by heating and cellulase treatments. Among three different hydrolysis methods, the combined use of microbes and protease was the most effective in terms of free amino acid (FAA) and BCAA content of the corn gluten hydrolysates. In addition, the FAA and BCAA content in the hydrolysates prepared by microbial and enzymatic combined treatment were improved by a concentration process. Spray drying conditions for the preparation of the powder from the hydrolyzed reactant were an inlet temperature of 185℃, outlet temperature of 80℃, and the use of maltodextrin as an anticaking agent. Thus, this study established an economical process for preparation of value-added hydrolysates of excellent productivity and quality, in terms of high BCAA content and product stability.

3-Monochloropropane-1,2-diol(3-MCPD) 저감화를 위한 아미노산 간장의 제조조건

정용일(Yong Il Chung),이지수(Ji-Soo Lee),이현규(Hyeon Gyu Lee) 한국식품과학회 2009 한국식품과학회지 Vol.41 No.5

본 연구에서는 3-MCPD의 함량을 신뢰할 수 있는 결과값의 도출을 위하여 HFBI 유도체화 방법을 이용하였다. 3-MCPD가 검출되지 않은 양조간장에 3-MCPD를 0.020과 0.200 μg/mL의 농도로 spiking하여 그 결과 값을 측정한 결과, 회수율이 95% 이상으로 우수하였으며 분석의 재현성 및 정밀성 또한 우수하였다. 아미노산 간장의 제조 조건 중 3-MCPD의 함량에 영향을 미칠 것으로 추정되는 조건 즉, 알칼리 처리시의 pH와 온도, 그리고 유지 시의 온도와 시간을 다양하게 하여 시료를 제조 한 후, 3-MCPD의 함량을 측정하였다. 그 결과, 알칼리 처리시의 pH와 온도가 높고, 유지 온도와 시간이 증가됨에 따라 3-MCPD의 함량이 감소되는 뚜렷한 경향을 나타내었다. 또한 알칼리 처리 온도와 유지 온도에 대한 영향보다는 알칼리 처리시의 pH가 3-MCPD의 함량에 미치는 영향이 더욱 큰 것으로 판명되었으며, 특히 pH 10.0 이상에서 알칼리 처리를 하였을 경우는 알칼리 처리 온도나 유지시간 및 유지온도 등의 다른 조건들에 상관없이 3-MCPD의 함량이 0.020 μg/g 이하로 현저히 낮아지는 경향을 보였다. 본 연구의 결과에 따르면 일반적인 아미노산 간장의 제조공정 조건에 변화를 줌으로써 실질적으로 생성되는 3-MCPD의 함량을 현저하게 낮출 수 있음을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 아미노산 간장의 3-MCPD 저감화 방안을 강구하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. The principal objective of this study was to assess the effects of various manufacturing conditions of soy sauce containing hydrolyzed vegetable protein (HVP) (HVP-soy sauce) on 3-monochloropropane-1,2-diol (3-MCPD) contents. Various HVP soy sauces were prepared under different conditions of alkaline treatment and retention process. Derivatives of heptafluorobutylimidazole (HFBI) 3-MCPD were determined via GC/MS below 0.010 μg/g, which was sensitive with a good recovery rate. The quantity of 3-MCPD decreased with the pH and temperature of alkaline treatment, and the time and temperature of the retention process increased. Alkaline treatment at pH 10.0-10.5 and a 72 hr retention process were shown to reduce effectively the 3-MCPD contents of HVP-soy sauces. This result indicates that the manufacturing process, particularly alkaline treatment, and retention process would be critical steps in managing 3-MCPD contents in HVP-soy sauce.

알코올성 간 손상을 유발한 흰쥐에 대한 고 분지아미노산 함유 옥수수 단백가수물의 간 기능 보호효과

정용일(Yong Il Chung),배인영(In Young Bae),이지연(Ji Yeon Lee),전향숙(Hyang Sook Chun),이현규(Hyeon Gyu Lee) 한국식품과학회 2009 한국식품과학회지 Vol.41 No.6

옥수수 글루텐 가수분해물(corn gluten hydrolysates, CGH)의 알코올 대사 및 간 기능 보호효과에 대한 효과를 알아보았다. 즉, 흰쥐에게 4주간 시료를 함유한 알코올을 경구투여함에 의해 간 손상을 유도시키고, 혈액 중 생화학적 간 기능 지표(ALP, GOT, GPT), 간세포 내 항산화 효소(SOD, GPX, catalase)와 지질과산화물(MDA) 및 알코올 대사와 관련된 효소(ADH, ALDH, MEOS)의 활성을 조사하였다. 또한 알코올 섭취에 따른 경시적인 ethanol과 acetaldehyde 농도에 대한 시료의 효과를 분석하였다. 알코올성 간 손상을 입은 흰쥐의 체중변화 및 간 중량에 대한 에탄올 투여 및 CGH의 효과는 보이지 않았으며, 식이섭취량은 정상군에 비해 CGH 섭취군에서 유의적으로 감소하였다. 알코올 섭취로 증가된 혈중 ALP 활성은 CGH 처치로 30% 감소한 반면, GOT 및 GPT 활성은 유의적인 변화를 보이지 않았다. 알코올성 간 손상에 따른 체내 항산화 반응계 중 catalase 효소활성은 알코올 투여군에 비해 CGH 처리군에서 79%까지 유의적으로 감소하였다. ADH 활성은 유의적인 차이를 보이지 않았으나, ALDH 활성은 알코올 투여 대조군에 비해 CGH군에서 20% 정도 유의적으로 증가하였다. 특히, CGH는 MEOS활성에 대해 농도 의존적으로 작용하여 3% CGH을 급여한 그룹에서는 알코올 투여 대조군에 비해 20%까지 활성이 감소하는 결과를 보였다. 알코올 단회 투여에 따른 경시적인 혈액 중 ethanol 농도는 유의적인 차이가 없었다. 그러나 acetaldehyde 농도는 CGH 투여에 의해 급격히 감소하였고, 시간에 따른 곡선 하 면적으로 환산한 결과, 약 60% 정도 감소한 효과를 보였다. 이상과 같이, CGH는 알코올 대사과정 중 ALDH 및 MEOS 활성에 작용하여 체내 알코올성 간 손상에 대한 간 기능 보호효과와 함께 ethanol 대사산물인 acetaldehyde의 체내 배출을 촉진시키는 기능성 소재로 활용이 가능함을 알 수 있었다. Hepatoprotective effects of corn gluten hydrolysates (CGH) were investigated in rats orally treated with ethanol (30%(v/v), 3 g/kg body weight/day) for 4 weeks. Six-week old Sprague-Dawley male rats were divided into four dietary groups: normal diet (N), alcohol diet (E), E+CGH 1% diet (CGH-1%), and E+CGH 3% diet (CGH-3%). Body weights and liver indices were not significantly different among the four groups. However, food intakes were lower in the CGH groups than in the normal group (p<0.05). The administration of CGH significantly reduced serum alkaline phosphatase activity by 30% compared to the alcohol diet group. Among the antioxidative enzymes assessed, catalase activity was significantly decreased by 79% in the CGH diet groups compared to the alcohol diet group. In comparison to the alcohol-treated group, aldehyde dehydrogenase activity was increased by 20%, while microsomal ethanol oxidizing system activity was decreased by 20% in the CGH-treated groups. Furthermore, the area under the curve of the blood acetaldehyde concentration versus time profile after the administration of ethanol was significantly lower for the CGH rats than for the ethanol or asparaginic acid treated groups. Thus, CGH seems to offer beneficial effects by protecting against ethanol-induced hepatotoxicity by improving the acetaldehyde-related metabolizing system.

과학기술분야 정부출연연구기관 연구성과계획 분석: 한국과학기술정보연구원을 중심으로

정용일(Yong-il Jeong),정도범(Do-Bum Chung),윤병성(Byung Sung Yoon) 한국콘텐츠학회 2022 한국콘텐츠학회논문지 Vol.22 No.3

본 연구는 우리나라의 과학기술정책과 정부출연연구기관(이하, 출연(연))의 연구계획 사이의 연관 관계에 관한 분석을 시도하였다. 국가과학기술혁신체제(NIS)에서 주요 행위자인 출연(연)이 수행하는 연구사업은 정부의 과학기술정책 방향과 밀접한 관계를 가진다. 특히, 우리나라의 출연(연)은 1973년 ‘특정연구기관육성법’에 근거하여 전략기업의 기술수요를 해결하는 등 과학기술입국의 구심축 역할을 해왔다. 이에 출연(연)의 연구개발(R&D) 전략 변화에 영향을 주는 주요 요인 중 정부의 과학기술정책이 어떠한 영향을 미치는가를 살펴보고자 한다. 이를 위해 텍스트 마이닝(text mining), 군집군석(cluster analysis) 등의 계량정보분석을 통해 과학기술정책과 과학기술 분야 출연(연)인 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 연구성과계획 간의 연관 관계를 분석했다. KISTI R&D 성과계획 핵심어에 대한 계량분석 분석결과 정부의 과학기술 정책변화가 출연(연)의 R&D 사업계획에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학기술기본계획은 시기별 각 정부가 추구한 과학기술 비전에 따라 정책 패러다임, 과학기술 행정체계가 변화하였고, 그에 따라 출연(연)에 대한 관리체계 변화와 역할·임무의 변화에 영향을 미친 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 기존 연구에서 제시한 과학기술정책이 출연(연)의 연구성과계획에 영향을 미치는 요인에 대한 상관관계를 실증적으로 분석한 데에 그 의의가 있다. This study analyze the relationship between S&T policy and the R&D performance plans of GRIs which lack relevant research through quantitative information analysis. KISTI which is focused on the case is an ICT-based GRI that is sensitive to changes in the internal and external environment, and the impact of government S&T policy changes on KISTI’s R&D performance plans was analyzed in depth.

Heparin-Functionalized Biomaterials for Tissue Engineering

Giyoong Tae(태기융),Yong-Il Chung(정용일) 한국생물공학회 2005 한국생물공학회 학술대회 Vol.2005 No.10

Matrix metalloproteinase(MMP) sensitive hyaluronic acid hydrogel-nanoparticle complex와 rhBMP-2를 이용한 골재생

남정훈(Jeong Hun Nam),박종철(Jong Chul Park),유상배(Sang Bae Yu),정용일(Yong Il Chung),태기융(Gi Yoong Tae),김정주(Jung Ju Kim),박용두(Yong Doo Park),장정원(Jeong Won Jahng),이종호(Jong Ho Lee) 대한구강악안면외과학회 2009 대한구강악안면외과학회지 Vol.35 No.3

As an efficient controlled release system for rhBMP-2, a functional nanoparticle-hydrogel complex, incorporated with matrix metalloproteinase(MMP) sensitive peptide cross-linker, was developed and used as a bone transplant. In vivo bone formation was evaluated by soft x-ray, histology, alkaline phosphatase(ALP) activity and mineral contents analysis, based on the rat calvarial critical size defect(8mm in diameter) model. Significantly, effective bone regeneration was achieved with the rhBMP-2 loaded MMP sensitive hyaluronic acid(HA) based hydrogel-Nanoparticles(NP) complex, as compared to only MMP HA, the MMP HA-NP without rhBMP-2, or even with the rhBMP-2. These improvements included the formation pattern of bone and functional marrow, the degree of calcium quantification, and the ALP activity. These results indicate that the MMP sensitive HA with nano-particle complex can be a promising candidate for a new bone defect replacement matrix, and an enhanced rhBMP-2 scaffold.

하이아루론산을 기재로 한 하이드로젤-나노입자 복합체와 rhBMP-2를 이용한 골재생

이종호 ( Jong Ho Lee ),김성민 ( Soung Min Kim ),박종철 ( Jong Chul Park ),성미애 ( Mi Ae Sung ),유상배 ( Sang Bae Yu ),남정훈 ( Jeong Hun Nam ),정용일 ( Yong Il Chung ),김정주 ( Jung Ju Kim ),박용두 ( Yong Doo Park ),태기융 ( Gi Y 한국조직공학·재생의학회 2009 조직공학과 재생의학 Vol.6 No.4

As an efficient controlled release system of rhBMP-2, a functional nanoparticle-130 KDa 5% Hyaluronic Acid (HA) based hydrogel-Nanoparticle(NP) complex was developed and used as a bone transplant. In vivo bone formation was evaluated by soft x-ray, histology, alkaline phosphatase (ALP)/Osteocalcin activity and mineral contents analysis, based on the rat calvarial critical size defect (8 mm in diameter) model. Significantly, effective bone regeneration was achieved with the rhBMP-2 loaded HA based hydrogel-NP complex and the BMP-2 loaded HA based hydrogel as compared to only HA hydrogel group with the period of 4 weeks. These improved results included areas such as radiodensity, the bone specific ALP activity, the osteocalcin immunoreactivity, and the ratio of calcium and phosphate contents with respect to normal bone in the regenerated bone area. Although superiority of bone regenration in the rhBMP-2 loaded HA based hydrogel-NP complex group could not be confirmed statistically, all the evaluation parameters were higher in the rhBMP-2 loaded HA based hydrogel-NP complex group than in the the BMP-2 loaded HA based hydrogel group. These results indicate that the HA based hydrogel with nanoparticle complex can be a promising candidate for a new bone defect replacement matrix, and an enhanced BMP-2 scaffold.

계면활성제를 포함한 혼합용매 계를 이용한 glucose fatty acid ester 의 효소적 합성에 관한 연구

박광용,조철희,임경희,정용일 한국공업화학회 2001 응용화학 Vol.5 No.2

Sugar-esters are the best suitable food additives, and also suitable for cosmetics and medical supplies due to their decomposition to sugar and fatty acid and their safety to eyes and skin. Environmental pollution doesn't occurred for their biodegradability and their blend with other surfactants come into a synergic effect. Employing a surfactant/cosolvent system, 6- O-octanoate- β-D-glucopyranose was synthesized regioselectively via subtilisin A, and the resultant yield was 75.4%.