다시마(Laminaria japonicaus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리${\\cdot}$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 -2. 저분자 alginate의 항돌연변이효과와 Cholesterol, Glucose 및 카드뮴(Cd) 결합능의 변화- Studies on Physicochemical and Biological Properties of Depolymerized Alginate from Sea tangle, Laminaria japonicus by Thermal Decomposition -2. Changes in Antimutagenicity Effects and Cholesterol, Glucose and Cadmium(Cd) Binding Capacity of Depolymerized-원문보기
Alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 평균분자량이 약 10,000 (HAG-10), 50,000 (HAG-50) 및 100,000 (HAG-100) 정도의 저분자 alginate를 제조하였으며, 이 저분자 alginate의 항돌연변이 효과와 cholesterol, glucose 및 카드뮴과의 결합능을 측정하여 그 물리${\cdot}$화학적 특성을 비교, 검토하였다. Ames test로 저분자 alginate의 항돌연변이 효과를 측정한 결과, $aflatoxin B_1 (AFB_1)$에 대한 간접돌연변이원성과 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 대한 직접돌연변이원성의 항돌연변이 효과는 HAG-10이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAG-10은 결합능을 거의 보이지 않았다.
Alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 평균분자량이 약 10,000 (HAG-10), 50,000 (HAG-50) 및 100,000 (HAG-100) 정도의 저분자 alginate를 제조하였으며, 이 저분자 alginate의 항돌연변이 효과와 cholesterol, glucose 및 카드뮴과의 결합능을 측정하여 그 물리${\cdot}$화학적 특성을 비교, 검토하였다. Ames test로 저분자 alginate의 항돌연변이 효과를 측정한 결과, $aflatoxin B_1 (AFB_1)$에 대한 간접돌연변이원성과 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 대한 직접돌연변이원성의 항돌연변이 효과는 HAG-10이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAG-10은 결합능을 거의 보이지 않았다.
To improve functionality and characteristics of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, partially depolymerized alginates (HAG-10, average molecular weight 10,000; HAG-50, average molecular weight 50,000; HAG-100, average molecular weight 100,000) were obtained with hydrolysis of alginate...
To improve functionality and characteristics of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, partially depolymerized alginates (HAG-10, average molecular weight 10,000; HAG-50, average molecular weight 50,000; HAG-100, average molecular weight 100,000) were obtained with hydrolysis of alginate by heating at $12^{\circ}C$. Effects of the depolymerization on physicochemical properties were investigated in the antimutagenicity and binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium. In the Ames mutagenicity test using Salmonella typhimurium TA 100, HAG-10, HAG-50, HAG-100 and intact alginate reduced effectively the mutagenicities induced by aflatoxin $B_1 (AFB_1)$ and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) and HAG-10 showed the strongest antimutagenicity among the tested samples. The binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium at different pH in vitro depended highly on molecular weight of alginate, and the changes in binding capacity at different pH was not different.
To improve functionality and characteristics of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, partially depolymerized alginates (HAG-10, average molecular weight 10,000; HAG-50, average molecular weight 50,000; HAG-100, average molecular weight 100,000) were obtained with hydrolysis of alginate by heating at $12^{\circ}C$. Effects of the depolymerization on physicochemical properties were investigated in the antimutagenicity and binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium. In the Ames mutagenicity test using Salmonella typhimurium TA 100, HAG-10, HAG-50, HAG-100 and intact alginate reduced effectively the mutagenicities induced by aflatoxin $B_1 (AFB_1)$ and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) and HAG-10 showed the strongest antimutagenicity among the tested samples. The binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium at different pH in vitro depended highly on molecular weight of alginate, and the changes in binding capacity at different pH was not different.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 가열에 의한 저분 자화를 시도하였으며, 저분 자화에 따른 항돌연변이 원성과 cholesterol, glucose 및 카드뮴의 결합 능을 검토하였다.
제안 방법
0으로 조정하여 투석막 안에 넣고 다른 쪽 cell에는 증류수 3ml와 isopropanol 7ml의 혼합액을 투석막밖에 넣은 후 shaker로 진탕하면서 60시간 동안 투석하였다. 2개의 half cell 용액 중의 cholesterol 함량은 그 용액 1ml씩을 취하여 total cholesterol 측정용 kit (Sigma Chemical Co., U.SA)를 이용한 효소법으로 측정하였으며, 그 결합률(%)은 cholesterol 투입량에 대한 결합량의 백분율로 나타내었다.
0으로 조정하여 투석막 안에 넣고 다른 쪽 cell에는 증류수 10ml를 투석막밖에 넣은 후 shaker로 진탕하면서 60시간 동안 투석하였다. 2개의 half cell 용액 중의 glucose 함량은 그 용액 1 ml를 취하여 glucose 측정용 kit (Sigma Chemical Co., USA.)를 이용한 효소법으로 측정하였다. 그 결합률(%)은 glucose 투입량에 대한 결합량의 백분율로 나타내었다.
)을 사용하였다. 2개의 half cell 중간에는 투석막 (MWCO 6, 000)을 장착하여 한쪽 cell에는 0.1% (w/v) 시료 용액 3ml와 0.57% glucose 용액 7 ml의 혼합액을 IM HC1 과 IM NaOH 용액으로 pH 2.8, 6.5 및 10.0으로 조정하여 투석막 안에 넣고 다른 쪽 cell에는 증류수 10ml를 투석막밖에 넣은 후 shaker로 진탕하면서 60시간 동안 투석하였다. 2개의 half cell 용액 중의 glucose 함량은 그 용액 1 ml를 취하여 glucose 측정용 kit (Sigma Chemical Co.
Alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 평균 분자량이 약 10, 000 (HAG-10), 50, 000(HAG-50) 및 100,000(HAG-100) 정도의 저분자 alginate를 제조하였으며, 이 저분자 alginate의 항돌연변이 효과와 cholesterol, glucose 및 카드뮴과의 결합능을 측정하여 그 물리·화학적 특성을 비교, 검토하였다.
다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAGT0은 거의 결합 능이 보이지 않았고 pH가 낮을수록 결합률은 전반적으로 높았다. HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate에 대하여 pH에 따른 카드뮴의 결합률을 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 3과 같다. HAGT0은 pH 2.
간접돌연변이 원은 aflatoxin BjAFB) (Sigma사제, U.S.A.)을 dimethylsulfoxide(DMSO)에 녹여 실험하였고, 직접 돌연변이 원은 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG)(Aldrich사제, U.S.A.) 을 증류수에 녹여 실험하였다.
한편 투석 막내에 잔존하는 금속이온을 1N HC1 로 용해하여 100ml로 정용한 후 50배 정도 희석하여 ICP(JY- 38S, Jobin Yvon, France)로 카드뮴량을 측정하였다. 또한, 투석막으로 흡착되는 카드뮴량을 측정하기 위하여 투석막을 0.01M 카드뮴 용액 100ml에 침지하여 동일한 방법으로 실험하여 blank로 하였으며 그 결합률(%)은 카드뮴 투입량에 대한 결합량의 백분율로 나타내었다.
HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate에 의해 흡착 제거되는 카드뮴의 양을 정량적으로 측정하기 위하여 Takahashi and Tsuji (1981)의 투석법으로 실시하였다. 즉, 시판되는 중금속 카드뮴 표 준용액 (Junsei Chemical Co., Japan)을 0.01M로 제조한 용액 100 ml를 비이커에 넣고 30cm의 36/32 cellulose 투석막에 0.4%의 시료 용액 1ml를 IM HC1 과 IM NaOH 용액으로 pH 2.8, 6.5 및 10.0으로 조정하여 넣고 새지 않도록 잘 봉입한 후 비이커에 침지하여 24시간 동안 교반 투석하였다. 투석 후 투석 팩을 증류수로 씻고 세액을 비이커액과 합하여 0.
0으로 조정하여 넣고 새지 않도록 잘 봉입한 후 비이커에 침지하여 24시간 동안 교반 투석하였다. 투석 후 투석 팩을 증류수로 씻고 세액을 비이커액과 합하여 0.01M EDTA 용액으로 적정하고 소비된 금속량을 계산하였다. 한편 투석 막내에 잔존하는 금속이온을 1N HC1 로 용해하여 100ml로 정용한 후 50배 정도 희석하여 ICP(JY- 38S, Jobin Yvon, France)로 카드뮴량을 측정하였다.
이 장치는 2개의 10ml half cell로 구성되어 있고 2개의 half cell 중간에는 투석막(MWCO 6, 000)을 장착하였다. 한쪽 cell에는 0.1% (w/v) 시료 용액 3ml와 cholesterol 용액(0.0057ml/ml isopropanol, v/v, Sigma) 7.0ml의 혼합액을 IM HC1 과 IM NaOH 용액으로 pH 2.8, 6.5 및 10.0으로 조정하여 투석막 안에 넣고 다른 쪽 cell에는 증류수 3ml와 isopropanol 7ml의 혼합액을 투석막밖에 넣은 후 shaker로 진탕하면서 60시간 동안 투석하였다. 2개의 half cell 용액 중의 cholesterol 함량은 그 용액 1ml씩을 취하여 total cholesterol 측정용 kit (Sigma Chemical Co.
01M EDTA 용액으로 적정하고 소비된 금속량을 계산하였다. 한편 투석 막내에 잔존하는 금속이온을 1N HC1 로 용해하여 100ml로 정용한 후 50배 정도 희석하여 ICP(JY- 38S, Jobin Yvon, France)로 카드뮴량을 측정하였다. 또한, 투석막으로 흡착되는 카드뮴량을 측정하기 위하여 투석막을 0.
대상 데이터
다시마 alginate 및 저분자 alginate (HAG-10, HAG-50 및 HAGT00)는 전보 (Kim and Cho, 2000)의 방법에 따라 제조하여 사용하였다.
)을 사용하였다. 이 장치는 2개의 10ml half cell로 구성되어 있고 2개의 half cell 중간에는 투석막(MWCO 6, 000)을 장착하였다. 한쪽 cell에는 0.
데이터처리
분석 결과는 SAS (Statistical Analysis System, Cary, U.SA) 통계 패키지로 처리하여 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 각 기간별 유 의성 검증은 Student t-test로 하였다.
이론/모형
Ames et al. (1975)와 Maron and Ames (1983)의 방법에 따라서 Salmonella typhimurium TA 100 균주를 사용하여 실험하였고, 돌연변이유발물질인 aflatoxin B1을 활성형으로 만들기 위하여 체중이 약 200g이 되는 Sprague-Dawley계 랫드(*)을 사용하여 Maron and Ames (1983)의 방법에 따라 S9 mixture를 조제하여 첨가하였으며, Yahagi et al. (1979)의 방법으로 preincubation mutagenicity test를 이용하여 항돌연변이 실험을 실시하였다. 돌연변이 억제 효과 (inhibition rate)는 아래 식에 의해 계산하였다.
HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate에 의해 흡착 제거되는 cholesterol의 양을 정량적으로 측정하기 위하여 평형 투석법 (Tsuji et al., 1988; Kimura et al., 1993)으로 평형 투석 장치인 acryl 성 plastic dialysis cell(08-066-17, Fisher, USA.)을 사용하였다. 이 장치는 2개의 10ml half cell로 구성되어 있고 2개의 half cell 중간에는 투석막(MWCO 6, 000)을 장착하였다.
HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate에 의해 흡착 제거되는 카드뮴의 양을 정량적으로 측정하기 위하여 Takahashi and Tsuji (1981)의 투석법으로 실시하였다. 즉, 시판되는 중금속 카드뮴 표 준용액 (Junsei Chemical Co.
평형 투석법 (Tsuji et al, 1988; Kimura et al., 1993)으로 측정하였으며, 평형 투석 장치인 acryl 성 plastic dialysis cell(08-066T7, Fisher, U.SA.)을 사용하였다. 2개의 half cell 중간에는 투석막 (MWCO 6, 000)을 장착하여 한쪽 cell에는 0.
성능/효과
Ames test로 저분자 alginate의 항돌연변이 효과를 측정한 결과, aflatoxin B1(AFB1) 대한간접돌연변이원성과 N-methyl-N'-ni- tro-N-nitrosoguanidine(MNNG)에 대한 직접돌연변이 원성의 항돌연변이 효과는 HAGT0이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAGT00은 유사하였으며, HAGT0은 결합능을 거의 보이지 않았다.
0%의 농도 범위에서 살펴본 결과를 Table 2에 나타내었다. HAGT0에서 그 활성이 가장 높았으며, 0.001% 농도에서부터 항돌연변이 효과를 나타내어 32.34%였으나, 이보다 5,000배 높은 농도인 5.0% 농도에서는 그 효과가 약 1.8배 정도밖에 증가하지 않은 57.52%였다. 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 algi- nate의 순으로 alginate에서 가장 낮았고 직접적으로 발암물질의 돌연변이 유발성을 억제하는 것은 낮은 농도에서부터 항돌연변이 효과가 있었지만 농도를 높여도 그 효과는 크게 증가하지 않았다.
0%의 농도 범위에서 살펴본 결과를 Table 1에 나타내었다. HAGT0에서 그 활성이 가장 높았으며, 0.001% 농도에서부터 항돌연변이 효과를 나타내어 43.76%였으나, 이보다 5,000배 높은 농도인 5.0% 농도에서는 그 효과가 약 1.5배 정도밖에 증가하지 않은 65.16%였다. 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 현저한 차이는 없었지만 alginate에서 활성이 가장 낮았고 간접적으로 발암물질의 돌연변이 유발성을 억제하는 것은 낮은 농도에서부터 항돌연변이 효과가 있었지만 농도를 높여도 그 효과는 크게 증가되지 않았다.
1에 나타내었다. HAGT0은 pH 2.8에서 13.32±1.27%, pH 6.5에서 12.89±2.76% 및 pH 10.0에서 11.91±2.32%로 결합 능을 보이지 않았으나 HAG-50와 HAGT00은 유의적으로 (p< 0.01) 증가하였으며, alginate는 pH 2.8에서 32.26±3.09%, pH 6.5 에서 33.65 + 5.26% 및 pH 10.0에서 30.43±3.68%로 그 결합률이 가장 높았다. 다음으로 HAG-50과 HAGT00은 유사하였으며, HAGT0은 거의 결합 능을 보이지 않았으며, pH에 따른 차이는 보이지 않았다.
3과 같다. HAGT0은 pH 2.8에서 19.00±3.00%, pH 65에서 17.22±2.38% 및 pH 10.0에서 20.29±3.19%로 거의 결합률을 보이지 않았고, HAG-50와 HAGT00은 HAGT0보다 상당히 증가하였으며, alginate는 pH 2.8에서 47.77±2.43%, pH 6.5에서 50.91±3.04% 및 pH 10.0에서 41.80±5.91%로 결합률이 가장 높았고 pH에 따른 차이는 보이지 않았다.
52%였다. 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 algi- nate의 순으로 alginate에서 가장 낮았고 직접적으로 발암물질의 돌연변이 유발성을 억제하는 것은 낮은 농도에서부터 항돌연변이 효과가 있었지만 농도를 높여도 그 효과는 크게 증가하지 않았다. 이상과 같이, alginate가 저분 자화 할수록 M/G 비율은 증가하였고 이와 비례적으로 간접 및 직접 돌연변이 원에 대한 항돌연변이 효과도 증가하였는데, 이것은 alginate의 M/G 비율이 증가할수록 면역 활성을 증가시켜서 강한 항종양효과와 세균감염에 대한 저항성을 높인다는 보고 (Fujihara and Nagumo, 1993; Fujiki et al.
16%였다. 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 현저한 차이는 없었지만 alginate에서 활성이 가장 낮았고 간접적으로 발암물질의 돌연변이 유발성을 억제하는 것은 낮은 농도에서부터 항돌연변이 효과가 있었지만 농도를 높여도 그 효과는 크게 증가되지 않았다.
27%로 가장 높았다. 다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAGT0은 거의 결합 능이 보이지 않았고 pH가 낮을수록 결합률은 전반적으로 높았다. HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate에 대하여 pH에 따른 카드뮴의 결합률을 측정하였으며, 그 결과는 Fig.
68%로 그 결합률이 가장 높았다. 다음으로 HAG-50과 HAGT00은 유사하였으며, HAGT0은 거의 결합 능을 보이지 않았으며, pH에 따른 차이는 보이지 않았다. HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 glucose 결합률을 Fig.
이상과 같이, cholesterol, glucose 및 카드뮴의 결합률에 미치는 저분자 alginate의 영향을 검토한 결과, 그 결합률은 전반적으로 alginate에서 가장 높았고 HAG-50과 HAGT00은 유사하였으며, HAG-100은 거의 결합 능을 보이지 않았다. M/G 비율이 높은 HAG-10보다 M/G 비율이 낮은 alginate에서 cholestercl, glucose 및 카드뮴의 결합률이 증가한 결과는 Harrison et al.
) 대한간접돌연변이원성과 N-methyl-N'-ni- tro-N-nitrosoguanidine(MNNG)에 대한 직접돌연변이 원성의 항돌연변이 효과는 HAGT0이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAGT00은 유사하였으며, HAGT0은 결합능을 거의 보이지 않았다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.