Abstract

Protamine-strong basic protein was prepared from salmon(chum salmon, Oncorhynchus keta) sperm by several pretreatment method. And there were determined yield, amino acid composition, antimicrobial and antioxidant activity of protamine on each pretreatment condition. The yield of protamine was different according to pretreatment, and ultrasonicating, homogenizing and microwaving pretreatment were about 16.0%, 15.5% and 10%, respectively. The main amino acid of P60(microwaving pretreatment for 10 min at $80^{\circ}C$) and UU6(ultrasonicating pretreatment for 60 min at $20^{\circ}C$) were arginine, proline and tryptophan, and arginine content of P60 and UU6 were 61%, 53%, respectively. On the other hand, main amino acid of M(homogenizing pretreatment by mixer) were methionine, proline and arginine, the content were 34%, 28% and 11%, respectively. Also MC(homogenizing pretreatment with $H_{2}SO_{4}$ soln. by mixer) was very different with P60, UU6 and M, the content of MC were proline 44.8% and arginine 39.7%. Prepared protamines showed antimicrobial activity to several gram(+) and gram(-) strain. In particular, the UU6 and P60 protamine has strong antimicrobial activity to Bacillus subtilis and Escherichia coli, and the activity was increased with concentration increasing. Regardless of pretreatment method, all protamine showed antioxidant activity and the $EDA_{50}$ of P60, UU6, M and MC were $101\;{\mu}g/mL$, $410\;{\mu}g/mL$, $523\;{\mu}g/mL$ and $490\;{\mu}g/mL$, respectively.

폐기되는 연어 정자로부터 프로타민을 제조하여 프로타민이 가지는 항균성 및 항산화성을 시험하였다. 그 결과 제조시 전처리 방법에 따라 추출 수율이 차이가 있었는데, 초음파와 균질기 전처리에 의한 추출 방법은 수율에 큰 차이를 보이지 않았지만, $80^{\circ}C$로 가열되는 마이크로파 전처리는 다른 전처리 시료에 비해 5%이상 수율이 낮았다. 각 조건별로 제조된 프로타민 시료들의 아미노산 분석 결과, 시판 프로타민의 경우 arginine 함량이 전체 61.1% 정도를 차지하였고, proline 함량은 11% 정도였다. $H_{2}SO_{4}$ 용액으로 균질화하여 추출한 M의 경우 arginine 함량이 19.3% 정도였고, 반면 methionine과 proline이 각각 34.3%, 28.1% 정도를 차지하였으며, 균질화시킨 다음 $H_{2}SO_{4}$ 용액으로 추출한 MC도 시판 프로타민과 유사한 조성을 나타내었다. 마이크로파 전처리 P60 및 초음파 전처리 UU6는 arginine이 각각 60.8%, 52.4%를 차지하였고, P60은 proline 함량이, UU6는 tryptophan 함량이 다소 많은 것이 차이였다. 제조된 프로타민은 곰팡이 이외에 그람양성 및 음성 세균에 대해 항균활성이 있었고, UU6나 P60이 다른 시료에 비해 활성이 높았고, 일부 세균에 대해서는 농도 의존성이 있으며, 시판 제품보다 높은 항균활성을 나타내었다. 프로타민의 항산화성은 전처리 방법에 관계없이 모든 시료에서 확인되었으며, 전처리 방법에 따라 어느정도 차이를 보였다. $EDA_{50}$을 측정한 결과, P60이 $101\;{\mu}g/mL$, UU6가 $410\;{\mu}g/mL$, M이 $520\;{\mu}g/mL$, MC가 $490\;{\mu}g/mL$였으며, 시판 프로타민은 $470\;{\mu}g/mL$였다.

Keywords

• salmon sperm;
• protamine;
• antimicrobial and antioxidant activity