무로부터 내생효소에 의한 아이소티오시안네이트의 생성

Abstract

무의 내생효소인 myrosinase에 의한 가수분해 반응으로 무의 기능성 성분인 sulforaphene과 raphasatin을 생성 시 반응조건(질소충전 여부, 반응시간, 교반형태, 가수량)의 최적화 조건을 찾고자 하였다. 반응용액의 질소 충전에 따른 sulforaphene과 raphasatin의 생성량 변화는 질소를 충전한 시험군은 질소를 충전하지 않은 시험군에 비하여 sulforaphene 함량은 약 1.6배, raphasatin 함량은 약 2.0배 높았다. 가수분해 반응 후 NaCl 첨가에 따라 sulforaphene의 농도는 NaCl을 첨가하지 않았을 때에는 77.0 ppm이었으나, 5∼30% NaCl을 첨가하였 때는 약 63 ppm으로 일정하여 NaCl 첨가 농도에 따른 변화가 없었다. Raphasatin의 농도는 NaCl을 첨가하지 않았을 때는 422.1 ppm이었으나 NaCl 첨가량의 증가에 따라 급격히 감소하였으며, 30% NaCl을 첨가했을 때는 83.5 ppm로 NaCl을 첨가하지 않았을 때 보다 약 80% 감소하였다. 반응 시간에 따른 변화로 sulforaphene은 5분에서 15분까지 반응 시간의 증가에 따라 증가하였다가 15분 이후부터 감소하는 경향을 나타내었다. Raphasatin은 반응 시간이 경과할수록 급격히 감소하는 경향을 보였으며, 반응시간 30분 이상에서는 raphasatin이 검출되지 않았다. 교반형태에 따른 sulforaphene의 생성량은 정치 반응은 73.4 ppm, vortexing 반응은 39.9 ppm, rotation 반응은 34.2 ppm으로, 정치 반응에서 높은 함량을 나타내었다. Raphasatin은 vortexing 반응이 144.1 ppm으로 rotation 반응(113.0 ppm)과 정치 반응(71.3 ppm)에 비해 높은 함량을 나타내었다. 가수량에 따라 sulforaphene은 가수량 4 mL에서 64.0 ppm로 8 mL에서 54.0 ppm 보다 1.2배 높았고, raphasatin은 가수량 4 mL에서 116.0 ppm로 8 mL에서 145.9 ppm 보다 1.3배 낮았다. 결론적으로, 무의 내생효소에 의한 가수분해 반응으로 무의 기능성 성분인 sulforaphene과 raphasatin 생성의 최적 조건은 sulforaphene과 raphasatin의 생성 후 파괴를 방지하기 위하여 반응용액에 질소를 충진하여야 하며, 교반 형태는 정치를 하는 것이 바람직하였으며, 반응시간은 5분이었다.

Endogenous enzymolysis of radish-sourced glucosinolates was optimized in terms of (1) the reaction medium in the environment of nitrogen, (2) the reaction time, (3) the mixing type, and (4) the ratio of the sample to distilled water. The concentrations of sulfroraphene and raphasatin after the hydrolysis reaction with nitrogen filled in the reaction medium were about 1.6- and 2-fold higher than those without nitrogen filled, respectively. The concentration of sulforaphene without the addition of NaCl after the hydrolysis reaction was 77.0 ppm and those with 5∼30% NaCl was almost the same as 63.0 ppm. The concentration of raphasatin without the addition of NaCl was 422.1 ppm and it was rapidly decreased with the increase of NaCl added. and that with 30% NaCl was 83.5 ppm. The concentration of sulforaphene was increased from 5 min to 15 min of the reaction time and it was decreased gradually thereafter. The concentration of raphasatin was rapidly decreased with the increase of the reaction time and it was completely degraded after 30 min of the hydrolysis period. The concentrations of sulforaphene with different shaking methods such as standing, vortexing, and rotation during the hydrolysis reaction were 73.4, 39.9, and 34.2 ppm, respectively. On the other hand, the concentrations of raphasatin was 144.1, 113.0, and 71.3 ppm with vortexing, rotation, and standing. The concentration of sulforaphene was 64.0 and 54.0 ppm, whereas that of raphasatin was 116.0 and 145.9 ppm at the ratio of sample and distilled water of 0.5 g : 4 mL and 0.5 g : 8 mL, respectively. It was concluded that in order to increase the production of isothocyanates, the hydrolysis reaction should be performed in the reaction medium being undisturbed with nitrogen filled within 5 min.