■ 연구기관

△중국, Plant and Food Research
△미국, Universal Food Crop
△국립원예특작과학원, 한국식품개발연구원 등
■ 연구내용
단백질 분해효소는 비가역적인 펩타이드 결합의 가수분해를 통하여 단백질들의 활성이나 분해를 조절한다.
체내 단백질 분해효소가 결핍되면 암, 관절염, 퇴행성 신경질환, 심혈관계 질환 등이 발병할 수 있다. 감염성 미생물, 바이러스 등에 단백질 분해효소가 독성인자로 사용되므로 단백질 분해 효소와 그의 기질 단백질은 신약개발에 주요 목표가 된다.
과실 유래 단백질 분해 효소는 주로 육류를 연화시키기 사용되어 왔으나, 최근 파파야의 파파인(papain), 파인애플의 브로멜라인(bromelain), 무화과의 피신(ficin), 양다래의 액티니딘(actinidin) 등에 관한 연구를 통해 연육작용 뿐 아니라 소화제, 소염제 또는 혼탁방지제 등 식품공업용이나 의약용으로도 이용된다.
현재 활용되고 있는 식육 연화제는 주로 과실에 들어있는 단백질 분해효소를 이용하며, 작용기작은 육류 표면에 있는 근형질막과 액토미오신을 가수 분해시켜 근원섬유로 나누어지게 한다. 연결조직의 섬유상 단백질에도 작용하여 콜라겐(collagen)이나 엘라스틴(elastin)을 분해시켜 조직을 연화시킨다.
파파인(papain)을 근육 조직에 작용시켜 조리하였을 때 다량의 유리아미노산이 생기고 전단력가(shear value)가 감소되지만 콜라겐이나 엘라스틴의 분해 작용이 약하며 고농도 사용 시 사용 부위에 걸쭉하게 물러지는 현상이 생기는 등 기존에 개발된 단백질 효소의 활성이 너무 강해 과도한 고기 연화의 경향이 있어 새로운 단백질 분해 효소의 개발이 필요하다.
■ 국내 기술수준과 전망
국내에서는 국립원예특작과학원, 한국식품연구원 등에서 과실유래 단백질 분해효소의 연육효과에 관한 연구를 진행하고 있다.
국내에서는 파파야, 키위, 파인애플, 배, 마늘, 채소류, 능이버섯 등의 정제된 효소를 이용한 연육효과에 관한 연구가 시행됐다. 하지만 대부분 실험실적 방법에 의한 접근으로 실용화에 어려움이 있어, 배를 이용한 특수정제 시스템 체계 구축으로 경제적인 고효율 추출법 개발 및 추출된 효소의 안정성 증가를 위한 방법 연구 수행 중이다.
■ 참고문헌 및 사이트
● Bai Y.H., Rho J.H. 2000. The properties of proteolytic enzymes in fruits (pear, kiwifruit, fig, pineapple and papaya). Korean J. Soc. Food Sci. 16(4):363-366
● Barrett, A. J. et al. (eds) Handbook of Proteolytic Enzymes (Academic, London, 1998).
● Caygill JC. 1979. Sulphydryl plant proteases. Enzyme Microb. Technol. 1(4):233-242
● Kim, E.M., Choe, I. S., and Hwang, S.G. 2003. Effects of singular manner or mixed type treatment of proteases isolated from pear, pineapple, and kiwifruit in actomycin degradation. Kor. J. Food Sco. Ani. Resour. 23:193~199.
● Nam S.H., Walsh, M.K., and Yang, K.Y. 2006. The enzymatic properties of actinidine from kiwifruit. Food Sci. Biotechnol. 15:453-457.

■ 자료제공 : 국립원예특작과학원 배시험장 농업연구사 임순희