파인애플에 함유된 Bromelain 효소의 곰팡이 제거 가능성에 대한 연구

이승연 - 연구 보고서

1. 연구 동기

화장실에 핀 곰팡이를 없애려고 락스를 이용해 본 경험은 누구나 가지고 있을 것이다. 그런데 곰팡이 제거 용도로 자주 이용되는 락스는 피부에 닿으면 심한 피부손상을 일으킬 뿐만 아니라 물에 희석할 경우 염소 기체가 발생하여 호흡기에 치명적인 손상을 가져올 수 있다. 이러한 문제점을 줄이기 위해 락스의 사용량을 줄일 수 있는 대체 첨가 물질은 없을까 생각하던 중 bromelain을 떠올리게 되었다.

Bromelain은 단백질을 분해하는 효소로, 키위와 파인애플에 많이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 곰팡이를 보호하는 역할을 하는 세포벽은 키틴으로 이루어져 있는데, 키틴 또한 단백질과 복합체를 이루고 있으므로 bromelain의 단백질을 분해하는 성질을 이용하여 곰팡이 성장 억제에 영향을 줄 수 있을 것이라는 생각이 들었다. 만약 bromelain이 락스를 도와 곰팡이 증식 억제에 영향을 끼치게 된다면 락스와 bromelain을 함께 사용하여 락스의 자극적인 향을 줄일 수 있으며, 파인애플을 식용뿐만이 아닌 다양한 방면에서 활용할 수 있을 것이다. 또한 파인애플의 버려지는 부분까지 활용할 수 있게 되어 음식물 쓰레기를 줄이는 데에도 큰 역할을 할 수 있을 것이다.

2. 연구목적

파인애플 부위를 나누어 각각에 함유되어 있는 bromelain을 추출하여 곰팡이 성장 억제에 효과가 있는지 확인하고 실생활에서 활용되도록 한다.

3. 연구 내용 및 실험 과정

가. 연구 내용

1) bromelain

bromelain은 1982년 파인애플 주스에 단백질 분해 효소로서 처음 발견되었다. 보통 파인애플 줄기에서 많이 발견되는데, 고기에 연육작용을 하며, 고기와 함께 섭취할 경우 단백질의 소화를 돕는 작용을 한다. 또한 항염증(anti-inflammatory) 작용을 하는데, 조직손상 시 유발되는 통증을 완화하며 관절염, 스포츠 상해, 부종, 정맥염, 정맥동염, 아밀로이드증(amyloidosis) 등의 치료에 도움을 주고 객담을 제거하는 데도 효과적이다. 또한 종양세포와 느린 혈액 응고의 성장을 방해 할 수 있는 화학 물질을 포함하고 있다.

2)푸른곰팡이

푸른곰팡이(penicillium)는 눈꽃동충하초과 푸른곰팡이속의 빗자루 모양의 분생자 자루를 가진 곰팡이의 총칭이다.

빛깔은 일정하지 않아 청록색·녹색·황록색 등이 많고, 드물게 갈색·홍갈색의 것도 있다. 분생자 자루의 선단에 피아라이드라고 하는 구조가 생겨 그 선단에서 밀려나온 포자가 염주 모양으로 많이 배열되어 생긴다.

보통 자낭균류에 포함시키지만, 자낭이 없는 것도 적지 않으므로 정확하게는 불완전균류에 포함시키며, 자낭이 있는 것만 탈라로미케스 또는 카르펜텔레스라고 한다.

일반 가정에서도 흔히 볼 수 있으며, 약 150종이 있다. 노타툼이나 크리소게늄 등의 종은 페니실린이라는 항생물질을 특히 잘 생성하므로 이것으로 의약품을 만들고 있다. 또 톡시카리움이나 이슬란티쿰은 동물에 유독한 물질을 생성하는 것으로 알려져 있어 동물 사료에서 문제가 된다.

<푸른곰팡이>

3) 곰팡이 배양법

※준비물 : LB 고체 배지, 알코올램프, 라이터, 70% 에탄올, 피펫, 면봉, 핀셋, 페트리 접시, 멸균수, 인큐베이터, 백금이

가) 페트리 접시에 LB배지를 멸균된 피펫으로 8~10ml 채취하여 분주한 후, 배지를 굳힌다.

나) 굳혀진 배지 위에 백금이을 이용하여 시료의 곰팡이를 바르고 도말한 후, 인큐베이터에 24~48시간 배양한다.

4) 락스

가) 락스의 효과와 위험성

락스는 차아염소산나트륨 성분으로 만든 세정제이다. 반응속도가 빨라 피부 접촉 시 단백질을 녹여 버린다. 따라서 락스 사용 시 용액이 튀지 않도록 주의하는 것이 좋다. 락스 유해성 성분은 물과 반응하면 차아염소산과 수산화나트륨으로 분리가 된다. 차아염소산은 유독한 염소가스를 만들어 내므로 화학성 폐렴으로 인한 폐 손상 혹은 염소기체가 내뿜는 독소에 질식되어 사망할 수도 있다. 락스는 욕실의 찌든 때나 곰팡이 제거의 용도로 좋다. 일반적으로 락스가 곰팡이제거제로 사용되는 이유는 표백과 살균이 잘되기 때문이다. 곰팡이 얼룩은 유기성 물질이기 때문에 락스와 같은 알칼리성 세제가 얼룩제거에 효과적이다.

나) 락스의 제조 방식

락스 레귤러는 천연의 소금을 전기분해하여 생성된 가성소다와 염소를 주원료로 하고 있다.

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + Cl2 + H2 --------- 전기분해

가성소다와 염소를 저온 냉각법 으로 합성하여 고도로 안정화시킨 것이 바로 락스이다.

2NaOH + Cl2 → NaOCl + NaCl + H2O

다) 용도 및 방법

(1) 욕조 타일, 변기 플라스틱 생활에 사용하는 기구와 침구류 등의 소독 - 300배 희석 사용

(2) 음식물의 장기보관 - 300배의 희석액에 5분 동안 담가두었다가 물로 씻어낸다.

(3) 흰옷을 더욱 희게 - 200배 희석액에 20분 동안 담가 두었다가 세척.

(4) 흰옷의 얼룩제거 - 30배의 희석액에 20분간 담가두었다가 세척

(5) 곰팡이나 이끼 낀 곳에 희석액 살포

(6) 수경재배에서의 사용

(가) 꽃을 오래 보관 유지하기 위하여 화병 물에 락스액 한 두 방울을 희석 한다.

(나) 생장점 배양 시 무병주의 개체를 만들기 위하여 5%의 락스를 사용하고, 원형질 분리재료를 소독하기 위하여 락스 30~50%용액을 사용 한다.

(다) 풍란의 분갈이 시 5%의 락스액에 5분간 담가 두었다가 맑은 물에 세척하여 분갈이 한다.

(라) 가정에서 사용하는 세제에는 5%, 물을 소독하는 약품에서 12%, 수영장에서 사용하는 소독약에는 30%의 락스 성분(차아염소나트륨)이 포함되어 있다 .

5) paper disc

한천 확산법이라고도 하며 항생 물질이 함유 된 웨이퍼를 사용하는 테스트이다. 먼저 paper disc를 배지 위에 놓고 시험 될 화합물을 페이퍼 디스크에 뿌린다. 화합물은 한천 여과지에서 확산되며, 화합물의 농도가 높은 곳에 비례하여 반응을 나타낸다. 디스크로부터의 거리가 증가함에 따라 화합물의 농도는 감소한다. 박테리아는 항생제를 함유하는 얇은 웨이퍼의 존재 하에 한천 플레이트 상에서 성장된다. 화합물이 특정 농도에서 박테리아에 대해 효과적인 경우 한천의 농도보다 크거나 같으면 유효 농도이고, 어떠한 콜로니가 성장하는 것이다. 이것이 zone of inhibition이다. 항생 물질의 확산 속도와 함께 이는 특정 항생제에 대한 박테리아의 민감도를 추정하는데 사용된다. 일반적으로, 더 큰 영역에서는 세균에 대한 항생제의 작은 최소 억제 농도 (MIC)와 상관 관계를 이용한다. 테스트에 의해 생성 된 zone of inhibition은 기준 화합물의 공지 된 농도에 의해 생성 된 것과 비교된다. 이 정보는 특정 감염을 방지하기 위해 적절한 항생제를 선택하는데 사용될 수 있다.

나. 실험과정

1) 곰팡이 배양 및 관찰

실험에 사용할 곰팡이는 색깔이나 외관상의 특징을 관찰한 결과 푸른곰팡이로 추측되지만 보다 정확하게 확인하기 위해 현미경으로 확대하여 관찰하여 그 종류를 결정한다.

※ 준비물 : 현미경, 슬라이드 글라스, 커버 글라스, 핀셋, 페트리 접시, 스포이트, 거름종이, U자형 유리 막대, 해부용 칼, 루프, 알코올램프, 곰팡이 균주(호박 쨈 위), LB 배지 broth, 95% 에탄올, 락토페놀 용액

가) PDA 배지에 곰팡이 두 종류를 각각 배양시킨다.

나) 멸균된 페트리 접시 안에 멸균된 거름종이를 깔고 그 위에 멸균된 U자형 유리 막대를 놓는다.

다) 깨끗한 슬라이드글라스를 알코올로 닦고 알코올램프 불꽃으로 살균한 다음, U자형 유리 막대 위에 놓는다.

라) 실험 전에 2mm 정도의 두께로 만들어 놓은 곰팡이 배양용 한천 배지를 가로와 세로 각각 5mm가 되도록 잘라서 슬라이드 글라스 중앙에 놓는다.

마) 루프로 관찰하고자 하는 곰팡이의 포자를 한천 조각의 네 가장자리에 접종하고, 불꽃 살균한 커버 글라스를 한천 조각 위에 얹는다.

바) 멸균된 증류수로 페트리 접시 바닥에 깐 거름종이를 적신 후 페트리 접시의 뚜껑을 덮고, 실온에서 2~3일간 배양한다.

사) 커버글라스를 한천 배지에서 떼어낸 후, 균사체가 붙어 자란 면에 95% 에탄올을 떨어뜨리고 증발시킨다.

아) 새로운 슬라이드 글라스 위에 락토페놀을 한 방울 떨어뜨리고 바)과정을 거친 커버글라스를 덮어 관찰한다.

자) 페트리 접시에 남아있는 슬라이드 글라스의 한천 덩어리를 제거하고, 에탄올과 락토페놀을 차례로 떨어뜨린 후 새로운 커버글라스를 덮어 현미경으로 관찰한다.

2) bromelain 추출 용매인 에탄올 농도의 적합성 판단실험

선행 연구(purification of bromelain from pinapple wastes by ethanol precipitation)에 따르면, bromelaion 이 에탄올에 추출된다는 사실은 알려져 있다. 하지만, 에탄올이 자체적으로 향균효과가 있으므로, 에탄올이 곰팡이의 성장에도 영향을 미친다면 우리가 진행하는 실험에서의 용매로 사용할 수 없다. 그러므로 곰팡이의 성장에 영향을 미치고 않으면서 bromelain을 잘 추출해낼 수 있는 최적의 에탄올의 농도를 알아본다.

※ 준비물 : 에탄올, 증류수. 비커, 푸른곰팡이, 페트리 접시, 피펫

가) 에탄올 30%, 50%, 70% 용액을 만든다.

나) 곰팡이를 배양한 페트리 접시에 에탄올 30%, 50%, 70% 용액을 1ml씩 넣는다. 에탄올을 넣지 않은 페트리 접시는 대조군(control group)으로 설정한다.

다) 곰팡이의 성장 정도, 색깔 변화 등을 관찰한다.

라) 추출에 유리한 에탄올의 농도와 곰팡이의 성장에 주는 영향을 모두 고려하여 용매로 가장 적합한 에탄올의 농도를 결정한다.

(3) bromelain의 단백질 분해작용에 대한 락스의 영향 유무 확인

bromelain의 곰팡이 성장억제효과를 확인할 때, 실생활에서 사용하게 될 조건과 동일한 조건에서 실험하기 위해 bromelain을 락스에 희석하여 실험한다. (락스희석액 : 추출액 = 1:1). 이 때, 락스가 bromelain 효소에 미치는 영향이 있는지 확인하기 위한 실험이다.

가) 파인애플의 껍질과 과육부분을 분리한 뒤, 껍질부분을 믹서기로 분쇄한다.

나) 과육 부분은 중심에 위치한 심을 분리한 뒤, 분쇄한다.

다) 분쇄한 껍질과 심을 2)에서 실험에서 용매로 사용하기에 적합하다고 판단된 농도의 에탄올에 넣어 bromelain을 추출한다.

라) 락스와 증류수를 1:9의 비율로 섞어 락스 희석액을 만든다.

마) 심 추출용액, 껍질 추출과 나)의 희석액을 1:1의 비율로 섞은 뒤, 얇게 썬 생고기에 각각 뿌린다. 추출용액을 첨가하지 않은 락스 희석액 또한 실험군으로 추가한다.

바) 아무것도 넣지 않은 생고기조각을 대조군으로 설정한다.

사) 2시간(생고기에 추출용액들이 스며 들 수 있는 적정 시간) 후 생고기에 칼집을 내어 고기의 연한 정도를 측정한다. (원래 고기의 연한 정도를 과학적으로 측정 할 수 있는 표준 측정법으로 WBS라는 기계가 있지만 기계가 없는 관계로 기 계와 같은 방식으로 측정하는 칼집 내기를 이용하였다.)

4) 파인애플 부위에 따른 bromelain 추출원으로서의 적합성 비교

일상생활에서 곰팡이를 제거하는데 주로 사용하는 락스에 bromelain 추출용액을 첨가하여 곰팡이 성장 억제효과가 향상되는지 그 여부를 확인하는 실험이다.

이때, 파인애플을 껍질부분과 과육부분의 심 부분으로 나누어 곰팡이 성장 억제 효과의 향상 정도를 비교하여 파인애플 껍질 부분과 심부분의 bromelain 추출원으로서의 적합성 또한 확인한다.

※ 준비물 : 비커, 파인애플, 믹서기, 푸른곰팡이, 페트리 접시, 피펫, LB배지, paper disc, 락스, 증류수,

가) 파인애플의 껍질과 과육부분을 분리한 뒤, 껍질부분을 믹서기로 분쇄한다.

나) 과육 부분은 중심에 위치한 심을 분리한 뒤, 분쇄한다.

다) 분쇄한 껍질과 심을 2)에서 적합하다고 판단된 농도의 에탄올에 넣어 추출한다.

라) LB 고체 배지에 푸른곰팡이 균주를 도말하고, paper disc를 올린 후, 껍질 추출용액, 심 추출 용액을 각각 물과 9:1로 희석한 락스에 (락스:추출용액=9:1)의 비율로 첨가해서 각각의 paper disc 위에 뿌린다. 이 과정에서, 아무것도 첨가하지 않은 9:1 희석된 락스 또한 실험군으로 설정한다. (실험군 : 껍질추출용액+락스, 심추출용액+락스, 락스)

마) 시간의 경과에 따라 아무것도 첨가하지 않은 paper disc(대조군)과 곰팡이 성장정도를 관찰 및 비교한다.

5) 추출기간에 따른 bromelain의 곰팡이 성장 억제 효과 확인

에탄올에 추출하는 시간에 따라서 bromelain의 추출 양 또한 달라질 수 있으므로 에탄올에 추출하는 기간을 달리 하여 곰팡이 성장 억제 효과를 비교한다.

가) 앞 실험에서 사용한 방법과 동일하게 파인애플의 심부분과 껍질 부분을 분리하고 에탄올에 넣어 bromelain을 추출한다.

나) 추출기간을 7일, 2일로 나누어 추출하고, 배양한 곰팡이에 각각 뿌린 후, 시간의 경과에 따라 곰팡이 성장 억제 양상을 관찰한다.

6) bromelain의 곰팡이 성장 억제 효과 확인 (capsule 이용)

-추가실험 예정

학교 실험실에서 bromelain을 파인애플로 부터 직접 추출할 수 있는 양은 한계가 있을 것으로 예상된다. bromelain의 곰팡이 성장 억제 효과를 보다 확실하게 관찰하기 위해 시중에 판매하는 bromelain을 사용하여 실험한다.

가) bromelain capsule을 짜서 내부의 bromelain 농축액을 모은 후, 추출 용매인 에탄올에 넣어 추출한다.

나) 푸른 곰팡이가 배양된 LB 배지에 paper disc를 올리고, 락스 희석액과 bromelain 농축액을 9:1로 희석한 용액을 실험군으로 하여 paper disc에 뿌린다. 이 때, 락스 희석액 또한 실험군에 포함시킨다.

다) 시간의 경과에 따라 곰팡이의 성장 양상을 관찰하고 아무 것도 첨가하지 않은 paper disc(대조군)와 비교한다.

4. 실험결과

가. 곰팡이 배양 및 관찰

<곰팡이 확대 사진(X100)>

현미경으로 확대해서 관찰한 결과, 둥근 구슬 같은 포자들이 여러 저기 모여 있는 것을 확인했다. 둥근 포자들은 마치 목걸이처럼 서로 연결되어 뭉쳐서 존재하고 있었다. 또한, 실 같은 균사가 길게 뻗어 나와 있는 것도 관찰할 수 있었다. 현미경으로 관찰한 후, 푸른 곰팡이를 현미경으로 관찰한 사진과 비교하여 푸른 곰팡이임을 확실하게 알아보려는 것이 실험 목적이었으나, 현미경의 비율이 낮은 관계로 푸른 곰팡이의 특성을 모두 관찰하는 것에는 한계가 있었다. 외관상의 곰팡이 색깔이나 성장 모양, 그리고 현미경 관찰 실험에서 관찰한 포자의 분포모양을 고려하였을 때, 실험에 사용한 곰팡이가 푸른 곰팡이임을 짐작할 수 있다.

나. bromelain 추출 용매인 에탄올 농도의 적합성 판단실험

그림 1,2,3은 곰팡이에 각각 농도별 에탄올을 뿌리기 전 상태이고 그림4은 푸른곰팡이에 70% 에탄올을, 그림5는 50% 에탄올을, 그림6은 30% 에탄올을 뿌린 결과이다. 그림4에서 에탄올 70%를 뿌린 곰팡이는 대부분이 색이 검게 변하고 시간이 지난 후에도 색의 변화가 없었다. 그림5에서 에탄올 50%를 뿌린 곰팡이도 대부분이 색이 검게 변했고 시간이 지나도 색의 변화가 없었다. 그림6에서 에탄올 30%를 뿌린 경우 곰팡이의 끝부분이 약간 검게 변한 것 이외에 색이 변한 부분이 거의 없었고 시간이 지난 후에도 색의 변화가 없었다. 위의 그림4,5,6을 비교한 결과 에탄올의 농도가 높을수록 그 자체로 곰팡이를 많이 죽인다는 것을 알 수 있었고 bromelain의 효과를 최대화하기 위해 낮은 농도의 에탄올 용액을 사용해야 한다고 판단하였다. 하지만 bromelain 추출에 관한 선행연구를 참고하여 에탄올의 농도가 높을수록 bromelain이 잘 추출된다는 사실을 고려하였을 때 너무 낮은 농도의 에탄올은 파인애플 속에서 bromelain을 충분히 추출할 수 없다고 판단하였다. 따라서 에탄올 자체의 곰팡이 성장 억제 효과 정도와 bromelain이 추출 가능한 에탄올 농도의 합의점으로 30%가 적절할 것으로 판단하였다.

다. bromelain의 단백질 분해작용에 대한 락스의 영향 유무 확인

2시간 후, 생고기에 칼집을 내어 본 결과, 대조군은 칼집 내는데 비교적 많은 힘이 들었다. 생고기가 질길 뿐만 아니라 미끄러워서 칼날이 자꾸 미끄러졌다. 그리고 파인애플 심과 락스 희석액을 뿌린 생고기는 대조군에 비해서 칼이 부드럽게 들어 갔다. 락스만 뿌린 생고기 또한 파인애플 심과 락스 희석액을 뿌린 생고기와 같은 깊이의 칼날이 들어 갔다. 하지만 파인애플 껍질과 락스 희석액을 뿌린 생고기는 칼날이 닿자 말자 고기가 부스러졌다. 위의 실험에 의해 대조군에 비해 bromelain 효소 추출액이 들어간 생고기는 연육작용을 받아 부드러워 지는 것을 확인 하였다. 이는 bromelain 효소 추출액과 락스 희석액을 같이 섞어 생고기에 뿌렸음에도 bromelain의 연육작용 효과가 나타난 것이므로 bromelain의 단백질 분해작용에 대한 락스의 영향 유무 확인 실험을 통해 락스에 파인애플 효소 추출 액을 첨가하여도 단백질 분해 작용을 한다는 것을 알았다. 이는 실험에 사용한 락스의 농도(10%)는 효소에 영향을 끼치지 않았음을 보여준다. 따라서 락스에 bromelain을 첨가하여 다음 실험을 진행하여도 무방함을 알 수 있다.

.

라. 파인애플 부위에 따른 bromelain 추출원으로서의 적합성 비교

<3일 경과 후의 곰팡이 상태>

모든 대조군(control group)에는 곰팡이가 매우 잘 자랐다. 하지만 락스를 뿌린 paper disc에서는 paper disc 주위에 inhibition zone은 형성되었지만 paper disc 안에 곰팡이가 생겼다. (파인애플 심 추출액 + 락스 희석액)을 뿌린 paper disc에서는 inhibition zone이 나타나긴 하였지만 뚜렷하지는 않았고 근처에 곰팡이가 생겼다. 또 (파인애플 껍질 추출액+ 락스 희석액)을 뿌린 paper disc에서는 파인애플 심 추출액을 뿌린 paper disc에 비해 inhibition zone 이 뚜렷하게 나타났다. 파인애플 부위에 따른 bromelain 추출원으로서의 적합성 비교 실험 결과, (락스)보다는 (파인애플 심 추출액+ 락스희석액)이 곰팡이 성장 억제에 좀더 효과가 보였으며 (파인애플 껍질 추출액 + 락스희석액)이 가장 큰 효과를 보였다.

마. 에탄올 추출기간에 따른 bromelain의 효과

그림1은 추출기간이 7일인 (껍질 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이고 그림2는 추출기간이 2일인 (껍질 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이다. 그림3은 추출기간이 7일인 (과육 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이고 그림4는 추출기간이 2일인 (과육 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이다. 그림5는 곰팡이 배양 후 2일 경과된 LB배지에 추출기간이 7일인 (껍질 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이고 그림6은 같은 조건의 LB배지에 추출기간이 7일인 (과육 추출용액+락스 희석액)을 paper disc에 뿌린 결과이다. 그림1에서는 혼합용액을 뿌린 쪽에는 곰팡이가 자라지 않았고 paper disc 주변에도 곰팡이가 덜 자랐으며 반대쪽의 대조군에는 곰팡이가 자란 것을 관찰할 수 있다. 그림2에서는 혼합용액을 뿌린 쪽에는 곰팡이가 자라지 않았고 대조군에는 곰팡이가 자란 것을 관찰할 수 있다. 그림3에서는 혼합용액을 뿌린 쪽에는 곰팡이가 자라지 않았지만 그 주변과 대조군에는 곰팡이가 자란 것을 관찰했고, 그림4에서도 혼합용액을 뿌린 쪽에는 곰팡이가 자라지 않았고 그 주변과 대조군에는 곰팡이가 자랐음을 알 수 있다. 그림1과 2를 비교하면 7일 경과된 추출용액이 2일 경과된 추출용액보다 곰팡이 성장 억제효과가 있음을 관찰했고 이를 통해 시간이 경과될수록 에탄올에 추출되는 bromelain의 양이 많다고 판단하였다. 그림3과 4를 비교하면 추출기간에 따른 곰팡이 성장 정도에 큰 차이가 없음을 관찰했다. 그림1과 3, 그림2와 4를 비교하면 곰팡이 성장억제효과는 과육부분보다는 껍질부분이 더 크다는 것을 알 수 있었다. 그림5와 6은 각각 파인애플 부위별 곰팡이 성장억제정도를 비교할 수 있지만 그림1,2,3,4와 LB배지에 곰팡이를 배양한 기간이 달라 실험 조건이 맞지 않기 때문에 추출기간에 따른 bromelain의 효과를 비교할 수 없었다. 또한 실험에서 paper disc에 희석한 락스만 뿌린 실험군을 제외한 이유는 에탄올 추출용액을 포함하지 않아 bromelain의 효과를 비교할 수 없기 때문이다.

5. 결론 및 기대효과

위 실험을 통해 우리는 파인애플 속의 bromelain 효소가 락스의 곰팡이 성장 억제 효과는 유지하되, 락스의 사용량을 줄일 수 있는 첨가 물질로서의 역할을 할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 실생활에서 사용할 때, 락스에 희석된 형태로 사용될 것이므로, 락스와 희석된 조건으로 진행한 연육작용 여부 실험에서 락스에 희석된 bromelain이 연육작용을 한 것으로 보아, 10% 락스희석액은 bromelain 의 단백질 분해 작용에 큰 영향을 미치지 않으므로, 실생활에서의 실제 활용가능성 또한 높음을 알 수 있었다.

파인애플 부위에 따른 bromelain 추출원으로서의 적합성 비교 실험을 통해, 파인애플 중에서도 껍질 부위에 단백질을 분해할 수 있는 bromelain이 많이 함유되어있음을 확인했다. 파인애플이 실생활에서 연육작용에 이용될 떄에는 심 부분이 bromelain의 함유량이 많다고 알려져 있는데, 이는 우리가 섭취할 수 있는 과육 부분에 한해서, 껍질과 형태가 가장 유사한 심 부분이 그 함유량이 높은 것일 것이다. 이러한 결과로 본다면, 파인애플을 소비할 때마다 음식물 쓰레기로 버려지는 파인애플 껍질이 곰팡이의 성장을 억제하는 용도로 사용되는 락스의 첨가물질로 이용됨으로써 음식물 쓰레기의 양을 줄이는데도 도움이 될 수 있을 것이다.

실생활에 활용하기 위해서는 우리가 실험에서 사용한 푸른 곰팡이 이외의 곰팡이에게도 위와 같은 영향을 미치는지 확인하는 추가실험이 필요할 것이라 생각된다. 또한, 학교 실험실에서 bromelain을 추출하는 데에는 한계가 있으므로, 보다 bromelain의 효과를 확실하게 확인할 수 있도록 에탄올로 직접 추출한 용액 대신 시중에 파는 bromelain 농축액을 이용한 실험을 해봄으로써 bromelain의 다시 한번 확인하는 실험이 필요할 것이라 생각되어서 실험을 계획했으나 실험재료가 시간 내에 구비되지 않아 추가실험을 진행할 예정이다.

6. 참고 문헌

가. Paulo A.G. Soares a,b, Antonio F.M. Vaz a, Maria T.S. Correia a, Adalberto Pessoa Jr. b,Maria G. Carneiro-da-Cunha a,(2012).“Purification of bromelain from pineapple wastes by ethanol precipitation”

나. 네이버 두산백과 <곰팡이>

다. google search <곰팡이의 구조ppt>

라. 네이버 두산백과, 위키피디아 <bromelain>

마. 산림버섯연구센터 <PDA배지 만들기>

바. 네이버 블로그 - 클레버네 <곰팡이배양법>

사. 네이버 블로그 - 클레버네 <곰팡이현미경관찰>

아. 네이버 두산백과 <키틴>

#이승연