[국내논문]우렁쉥이 껍질성분 및 색소를 이용한 양식소재 개발 2. 우렁쉥이 껍질 중 부분정제한 황산다당의 화학적 특성 Utilization of Pigments and Tunic Components of Ascidian as an Improved Feed Aids for Aquaculture 2. Chemical Properties of Sulfated Polysaccharides in Ascidian (Halocynthia roretzi) Tunic원문보기
우렁쉥이 껍질에서 분리한 황산다당을 부분정제하여 몇 가지 화학조성과 전기영동을 하였다. 추출된 황산다당의 화학적 조성은 sulfate, uronic acid, protein, chondroitin sulfate, amino sugar, hexosamine 등으로 이루어져 있었다. 전기영동결과 autoclave 처리에 의해 추출된 조다당류는 폭넓은 단일 band를 나타내었으나, neutrase 처리구는 세 개의 band로 구분되었다. Autocalve 처리구의 분자량은 약 40,000 정도로 추정되며, neutrase 처리구의 경우 고분자 band는 100,000 이상, 두 개의 저분자 band 중 하나는 약 22,000 정도, 또 하나의 band는 약 5,000 정도인 것으로 추정되었다. 이온교환수지 및 겔 여과하여 얻은 전당획분의 화학적 조성은 부분정제 전과 거의 유사하였다. Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도이었으나 galactose는 $71.4\%$로 대부분을 차지하였고, N-acetylgalactosamine 함량이 $14.5\%$ 정도이었고, D-glucuronic acid가 $6.3\%$ 정도 검출되었다. Sephadex G-100과 G-100-25로 정제한 당의 전기영 동 패턴은 거의 유사하게 단일 band의 양상이나 G-25 처리구가 다소 좁은 band를 나타내었다. 부분정제한 황산다당과 표준품인 chondroitin sulfates의 FT-IR spectrometer 분석 결과, 거의 유사한 결과를 나타내었다. 황산기나 에스테르 등 몇몇 중요한 원자단의 신축 진동수가 IR spectrum의 지문영역 ($500\sim700cm^{-1}$$)에서 나타났다. 황산기 중의 S=O 신축진동이 $1,240cm^{-1}$에서, C-O-S신축진동의 경우 수평향배는 $820cm^{-1}$에서 나타났다.
우렁쉥이 껍질에서 분리한 황산다당을 부분정제하여 몇 가지 화학조성과 전기영동을 하였다. 추출된 황산다당의 화학적 조성은 sulfate, uronic acid, protein, chondroitin sulfate, amino sugar, hexosamine 등으로 이루어져 있었다. 전기영동결과 autoclave 처리에 의해 추출된 조다당류는 폭넓은 단일 band를 나타내었으나, neutrase 처리구는 세 개의 band로 구분되었다. Autocalve 처리구의 분자량은 약 40,000 정도로 추정되며, neutrase 처리구의 경우 고분자 band는 100,000 이상, 두 개의 저분자 band 중 하나는 약 22,000 정도, 또 하나의 band는 약 5,000 정도인 것으로 추정되었다. 이온교환수지 및 겔 여과하여 얻은 전당획분의 화학적 조성은 부분정제 전과 거의 유사하였다. Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도이었으나 galactose는 $71.4\%$로 대부분을 차지하였고, N-acetylgalactosamine 함량이 $14.5\%$ 정도이었고, D-glucuronic acid가 $6.3\%$ 정도 검출되었다. Sephadex G-100과 G-100-25로 정제한 당의 전기영 동 패턴은 거의 유사하게 단일 band의 양상이나 G-25 처리구가 다소 좁은 band를 나타내었다. 부분정제한 황산다당과 표준품인 chondroitin sulfates의 FT-IR spectrometer 분석 결과, 거의 유사한 결과를 나타내었다. 황산기나 에스테르 등 몇몇 중요한 원자단의 신축 진동수가 IR spectrum의 지문영역 ($500\sim700cm^{-1}$$)에서 나타났다. 황산기 중의 S=O 신축진동이 $1,240cm^{-1}$에서, C-O-S신축진동의 경우 수평향배는 $820cm^{-1}$에서 나타났다.
Components of polysaccharides isolated from ascidian tunic were measuerd by gel filtration, electrophoresis and chemical analyses. The sulfated polysaccharides consisted in sulfate, protein, uronic acid and amino sugars. Hexosamines were composed of arabinose, xylose, glucose, galactose, glucuronic ...
Components of polysaccharides isolated from ascidian tunic were measuerd by gel filtration, electrophoresis and chemical analyses. The sulfated polysaccharides consisted in sulfate, protein, uronic acid and amino sugars. Hexosamines were composed of arabinose, xylose, glucose, galactose, glucuronic acid, N-acetylgalactosamine and N-acetylglucosamine by gas chromatography analysis. The galactose was predominant hexose after autoclave and nutrase digestion followed by DEAE-cellulose ion exchange chromatography and gel-permeation chromatography on Sephadex G-100 and G-25. FT-IR spectra of isolated polysaccharides from ascidian tunic and standard chondroitin sulfates have similar functional groups of the type of vibration and frequency. Molecular weight of isolated polysaccharides by autoclave represented more than 40 kDa by polyacrylamide gel electrophoresis. But the neutrase treatment group divided into three band. The highest molecular band group was shown more than 100 kDa, and the two low molecular band group were shown about 22 kDa and 5 kDa, respectively, compare to standard materials.
Components of polysaccharides isolated from ascidian tunic were measuerd by gel filtration, electrophoresis and chemical analyses. The sulfated polysaccharides consisted in sulfate, protein, uronic acid and amino sugars. Hexosamines were composed of arabinose, xylose, glucose, galactose, glucuronic acid, N-acetylgalactosamine and N-acetylglucosamine by gas chromatography analysis. The galactose was predominant hexose after autoclave and nutrase digestion followed by DEAE-cellulose ion exchange chromatography and gel-permeation chromatography on Sephadex G-100 and G-25. FT-IR spectra of isolated polysaccharides from ascidian tunic and standard chondroitin sulfates have similar functional groups of the type of vibration and frequency. Molecular weight of isolated polysaccharides by autoclave represented more than 40 kDa by polyacrylamide gel electrophoresis. But the neutrase treatment group divided into three band. The highest molecular band group was shown more than 100 kDa, and the two low molecular band group were shown about 22 kDa and 5 kDa, respectively, compare to standard materials.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 최근 그 효용성이 증가하고 있는 황산다당의 고도이용의 일환으로 전보 (Lee et al., 1998a)에 이어 우렁쉥이 껍질에서 분리한 황산다당의 화학적 특징을 밝혀 그 응용 가능성을 조사하였다.
제안 방법
: 20,000)이었다. Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FT-IR: Bruker사, IFS66)은 시료의 황산기 결합 위치 및 주요 반응기의 특성을 조사하기 위하여, KBr pellet 형태로 시료를 조제하여 분석하였다.
Autoclave와 neutrase로 처리하여 주출한 황산다당은 구성하는 조성당 (Table 1)이나 FT-IR spectrum (Fig. 1) 결과가 유사하고, 특히 autoclave 처리는 대량처리가 가능하며, 처리시간이 짧은 장점 때문에 이후의 시료는 autoclave 처리한 시료를 정제하였다. Autoclave 처리에 의해 얻어진 조다당을 DEAE-cellulose ion exchange chromatography로 분획한 결과는 Fig.
2와 같다. 0~1.5M로 NaCl의 농도를 직선적으로 구배시켜 470nm에서 전당을, 280nm에서 단백질 존재획분을 측정하였는데, 전당 측정에서 당이 존재하는 획분만을 모았다. 전당획분을 모아 투석 및 알코올침전을 통해 조다당을 침전시킨 다음, 동결건조를 하였다.
5M로 NaCl의 농도를 직선적으로 구배시켜 470nm에서 전당을, 280nm에서 단백질 존재획분을 측정하였는데, 전당 측정에서 당이 존재하는 획분만을 모았다. 전당획분을 모아 투석 및 알코올침전을 통해 조다당을 침전시킨 다음, 동결건조를 하였다. 한편, DEAE-cellulose 이온 교환 처리로 얻어진 전당획분(F4)을 Sephadex G-100으로 gel filtration하여 여기서 얻어진 전당획분 (F2)을 다시 Sephadex G-25로 gel 여과하여 부분정제한 시료를 얻었다 (Fig.
2). Sephadex G-100 gel 여과에서 두 개의 전당획분을 얻어, 이를 F1, F2로 하였는데 이들의 수율은 각각 11.4%와 20.0%였다. Sephadex G-100 의 F2 획분을 다시 Sephadex G-25로 gel 여과한 결과 두 개의 전당 획분을 얻었으나, 1개의 획분은 당의 존재 반응이 약하여 반응이 큰 획분만을 모아서 알코올침전, 동결건조 하였다.
0%였다. Sephadex G-100 의 F2 획분을 다시 Sephadex G-25로 gel 여과한 결과 두 개의 전당 획분을 얻었으나, 1개의 획분은 당의 존재 반응이 약하여 반응이 큰 획분만을 모아서 알코올침전, 동결건조 하였다. Neutrase와 autoclave의 처리에 의해 추출된 조다당과 부분정제한 황산다당의 화학성분 중 황산기, 황산콘드로이틴, uronic acid 및 GLC 분석에 의한 조성당의 함량은 Table 1과 같다.
우렁쉥이 껍질에서 분리한 항산다당을 부분정제하여 몇가지 화학조성과 전기영동을 하였다. 추출된 황산다당의 화학적 조성은 sulfate, uronic acid, protein, chondroitin sulfate, amino sugar, hexosamine 등으로 이루어져 있었다.
대상 데이터
3)buffer 로 100 V, 약 30분 정도 영동시켰다. 영동 후 0.1% alcian blue 8GX/acetic acid로 염색후 1% actic acid로 탈색하였으며, 사용된 표준품은 dextran sulfate(M.W.:500,000과 10,000), chondroitin A(M.W.: 47,000)chondroitin B(M.W.: 20,000)이었다. Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FT-IR: Bruker사, IFS66)은 시료의 황산기 결합 위치 및 주요 반응기의 특성을 조사하기 위하여, KBr pellet 형태로 시료를 조제하여 분석하였다.
이론/모형
본 실험에 사용한 우렁쉥이 껍질과 황산다당은 전보 (Lee et al., 1998a)와 같은 방법으로 처리하여 분리하였다.
황산기의 함량은 Dodgson and Price (1962)의 방법에 따라 측정하였고, 콘드로이틴의 함량은 비색정량법 (Yabe et al., 1987)으로 측정하였고, uronic acid 함량은 Knutson and Jeanes (1968)의 방법에 따라 분석하였고, 조성당의 분석은 Chaplin (1982)의 방법에 따라 전보 (Lee et al., 1998b)와 같이 분석하였다.
황산다당의 전기영동은 Albano and Paulo (1983)의 방법을 토대로 하여 polyacrylamide gel 전기영동을 행하였다. 즉 약 100μg의 시료를 6~10%의 polyacrylamide gel 농도로 하여 900 mM Tris/ 900 mM boric acid/24 mM EDTA (pH 8.
성능/효과
이온교환수지 및 겔 여과하여 얻은 전당획분의 화학적 조성은 부분정제 전과 거의 유사하였다. Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도이었으나 galactose는 71.4%로 대부분을 차지하였고, N-acetylgalactosamine 함량이 14.5% 정도이었고, D-glucuronic acid가 6.3% 정도 검출되었다. Sephadex G-100과 G-100-25로 정제한 당의 전기영동 패턴은 거의 유사하게 단일 band의 양상이나 G-25 처리구가 다소 좁은 band를 나타내었다.
7% 이하였다고 하였다. 황산콘드로이틴의 함량은, 조다당의 경우 20% 이상을 나타내었고, 이온교환한 시료와 gel 여과한 시료는 각각 26.7% 및 21.5% 정도 검출되었으며, 단백질의 경우는 정제한 후 감소하였다. 한편, GLC에 의한 황산다당의 조성당은 5탄당인 arabinose와 xylose가 소량 검출되었고(0.
1% 이하 였다. 한편, galactose 함량은 전시료에서 특이적으로 50% 이상 검출되었는데 autoclave 처리구는 62.3%를, neutrase 처리구는 57.8%를 차지하였다. 또한, hexosamine으로는 N-acetylglucosamine 및 N-acetylgalactosamine이 검출되었는데, 전반적으로 N-acetylgalactosamine 함량이 15% 내외로 많았고, N-acetylglucosamine은 autoclave 처리구에서 9.
8%를 차지하였다. 또한, hexosamine으로는 N-acetylglucosamine 및 N-acetylgalactosamine이 검출되었는데, 전반적으로 N-acetylgalactosamine 함량이 15% 내외로 많았고, N-acetylglucosamine은 autoclave 처리구에서 9.4%, neutrase 처리구에서 5.1%가 검출되었으며, uronic acid로는 D-ghicuronic acid가 10% 이상 검출되었다. 이와 관련하여 Anno et al.
즉, 하나의 고분자 획분과 두 개의 저분자 획분인데, 고분자 획분의 경우는 조성당 분석에서 특이적으로 galactose 함량이 85% 정도로 대다수를 차지하였고, 두개의 저분자 획분에는 galactose와 glucose가 20~57% 정도이었고, hexosamine이 23%와 40%였고 그 중 glucosamine이 약 85%였다고 보고하였다. 이상에서 본 실험결과는 횐멍게의 고분자획분과 유사하게 특이적으로 galactose의 함량이 많았다. 한편, DEAE-cellulose ion exchange chromatography한 활성획분의 조성당은 정제 전과 유사하게 5탄당으로 arabinose와 xylose가 소량 검출되었으며 6탄당으로 glucose와 galactose가 검출되었는데, 정제 전과 마찬가지로 galactose의 함량이 63.
이상에서 본 실험결과는 횐멍게의 고분자획분과 유사하게 특이적으로 galactose의 함량이 많았다. 한편, DEAE-cellulose ion exchange chromatography한 활성획분의 조성당은 정제 전과 유사하게 5탄당으로 arabinose와 xylose가 소량 검출되었으며 6탄당으로 glucose와 galactose가 검출되었는데, 정제 전과 마찬가지로 galactose의 함량이 63.1%로 월등히 많았으며, hexosamine 중에는 N-acetylgalactosamine 함량이 16.4%로 많았고, uronic acid로는 D-glucuronic acid가 9.8% 정도 검출되었다. 한편, 이온 교환처리한 시료를 Sephadex G-100으로 처리하여 당의 함량이 많은 F2 획분을 다시 Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도였으나, galactose는 71.
8% 정도 검출되었다. 한편, 이온 교환처리한 시료를 Sephadex G-100으로 처리하여 당의 함량이 많은 F2 획분을 다시 Sephadex G-25로 gel 여과한 시료의 조성당은 arabinose, xylose 및 glucose는 흔적량 정도였으나, galactose는 71.4%로 대부분을 차지하였고, N-acetylgalactosamine 함량이 14.5% 정도였으며, D-glucuronic acid가 63% 정도 검출되었다.
이상에서 부분정제된 황산다당은 황산기를 함유하였으며, 그 밖에 3,400cm-1 부근의 O-H 신축진동, 2,900cm-1 부근의 C-H 신축진동, l,650cm-1 부근의 C=O 결합의 신축진동 등을 관찰할 수 있었다. Autoclave 처리에 의해 추출된 조다당의 전기영동 패턴 (Fig. 4)은 폭넓은 단일 band를 나타내었으나, neutrase 처리구는 세 개의 band로 구분 되었다, 표준품으로 사용된 dextran sulfate (평균 분자량: 10,000), dermatan sulfate (평균 분자량: 19,000), chondroitin 6-sulfate (평균 분자량:40,000), dextran sulfate (평균 분자량: 500,000)와 비교해 볼 때 autocalve 처리구의 분자량은 약 40,000 정도로 추정되었으며, neutrase 처리구의 경우 고분자 band는 100,000 이상, 두 개의 저분자 band 중 하나는 약 22,000 정도, 또 하나의 band는 약 5,000 정도인 것으로 추정되었다. 부분정제한 시료의 전기영동상 패턴은 Fig.
5% 정도 검출되었으며, 단백질의 경우는 정제한 후 감소하였다. 한편, GLC에 의한 황산다당의 조성당은 5탄당인 arabinose와 xylose가 소량 검출되었고(0.2~1.2%), 6탄당으로는 glucose와 galactose가 검출되었는데, glucose는 arabinose와 xylose보다는 다소 많았으나, 2.1% 이하 였다. 한편, galactose 함량은 전시료에서 특이적으로 50% 이상 검출되었는데 autoclave 처리구는 62.
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