선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 높이기가 어려웠다. 따라서 본 연구는 Hgb의 효소분해물로부터 투석막을 이용하여 heme-iron을 분리하는데 영향을 미치는—몇가지'인자들에 대하여 조사하였으며, 고농도의 heme-iron을 '얻을 수[있는 제조방법을 확립하고자 수행되었다.
제안 방법
- Heme-iron의 분리효율 표현. Hgb 가수분해액으로부터 heme-iron의 분리효율은 투석 후 막 내부에 잔류하는 heme-iron 회수율, peptide의 제거율, HP ratio(투석막 내부에 잔존하는 총 peptide 중 heme-iron 이 차지하는 비율)와 농축율 (ER, enrichment ratio) 등으로 표현하였다.
- 투석막의 pore size에 따른 heme-iron의 분리. Hgb 가수분해액을 pore size가 다른 투석막을 사용하여 heme-iron을 분리한 경우 heme-iron의 회수율과 peptide의 제거율을 조사하였다. Dialysis membrane의 pore size 가 2-25 kDa의 막을 사용하여 원심분리한 가수분해액을 투석막에 넣어 50mM의 KH2PO4 (pH 8.
- Hgb의 가수분해도에 따른 heme-iron의 분리. Hgb 의 가수분해도가 heme-iron의 분리에 미치는 영향을 조사하기 위하여 가수분해도가 각각 8%, 16%, 24%인 효소분해액을 pore size (MWCO, dalton)가 12-14 kDal인 투석 막을 사용하여 투석한 후 heme-iron의 회수율, peptide의 제거율과 HP ratio를 조사하였다(Table 2). 가수분해도가 8%, 16%일 때 heme-iron의 회수율은 각각 94.
- Hgb의 가수분해. pH와 온도가 자동으로 조절되는 자력교반형 반응기 (0.6 L glass vessel, double jacket) 및 bench top bioreactor(7 L Bioreactor, Hanil R&D, 한국)를 이용하여 가수분해를 수행하였다. Hgb 20g을 0.
- Heme-iron의 분리에 대한 Hgb 농도 효과. 기질인 Hgb의 농도를 달리하여 가수분해한 후 투석법으로 heme-iron를 분리하였다. Heme-iron의 회수율은 Hgb의 농도가 높아짐에 따라 75.
- 5%로 증가하였다. 분리된 heme-iron의 제품화를 위하여 투석용액에 잔류하는 KH2PO4를 제거해야 흐}기 때문에 분리효율을 나타내는 HP ratio를 크게 저하시키지 않는 최소량인 50mM의 KHzPQi를 투석용액에 첨가하여 실험하였다.
- 0)의 용액을 제조하였다. 분해효소인 Esperase를 단백질 기준으로 l%(w/w)를 첨가하여 가수분해를 시작하였다. 반응온도는 5(FC이며 반응 pH가 10.
- Heme-iron은 변형된 pyridine hemochromogen법13)에 따라서 분석하였다. 즉, 시료 1g을 피리딘 · 수산화나트륨시액 2 m/에 혼합하고, 즉시 sodium hydrosulUte를 3 mg 첨가한 후 557nm에서 흡광도를 측정하고 hematin 표준액과 비교하여 heme-iron 을 정량하였다. 단백질 및 peptide 의 분석은 semimicro-Kjeldahl법14)에 따라서 총질소를 분석하였으며, peptide의 농도는 분석된 총질소의 농도로부터 계산(TN*6.
- 투석법으로 heme-iron을 분리한 후 건조하여 소량의 시험제품을 얻은 후 등전점 침전법으로 얻었던 heme-iron의 품질평가 지표15)들과 비교하였다. 등전점 침전법인 경우 heme-iron 제품의 heme-iron과 peptide 의 함량은 각각 27.
대상 데이터
- 영향. Heme-iron을 분리하기 위한 In 등16)의 연구결과에 의하면, 다양성 자성 산을 투석용액에 첨가하여 투석하는 경우가 더 높은 heme-iron 분리효율을 얻을 있다고 한 바 있으며 , 특히 KH2PO4 를 사용한 경우는 높은 HP ratio를 나타내어 본 연구의 투석용매로 선정하여 사용하였다.
- 재료. 기질로 사용된 hemoglobin(Hgb) 은 Sigma 사 St. Louis, MO, USA)의 제품을 사용하였으며, 단백질분해효소는 Novo Nordisk사 (Bagsvaerd, Denmark)의 Esperase를 사용하였다. Hematin, pyridine과 같은 heme-iron과 peptide 의 분석에 사용된 시약은 1급 시약을 사용하였다.
이론/모형
- 분석. Heme-iron은 변형된 pyridine hemochromogen법13)에 따라서 분석하였다. 즉, 시료 1g을 피리딘 · 수산화나트륨시액 2 m/에 혼합하고, 즉시 sodium hydrosulUte를 3 mg 첨가한 후 557nm에서 흡광도를 측정하고 hematin 표준액과 비교하여 heme-iron 을 정량하였다.
- 반응 종료 후 가수분해액은 90°C에서 15분간 열처리한 후 12, 000g에서 20분간 원심분리 (Mega 17R, Hanil R&D, 한국)한 후 시료로 사용하였다. 가수분해도의 측정은 TNBS법12)을 이용하여 측정하였다.
- 즉, 시료 1g을 피리딘 · 수산화나트륨시액 2 m/에 혼합하고, 즉시 sodium hydrosulUte를 3 mg 첨가한 후 557nm에서 흡광도를 측정하고 hematin 표준액과 비교하여 heme-iron 을 정량하였다. 단백질 및 peptide 의 분석은 semimicro-Kjeldahl법14)에 따라서 총질소를 분석하였으며, peptide의 농도는 분석된 총질소의 농도로부터 계산(TN*6.25) 되었다.
성능/효과
- 등전점 침전법에 의한 Heme-iron의 분리에서는 Hgb의 농도를 달리할 경우 heme-iron의 회수율에는 큰 차이가 없었던 반면, peptide의 제거율은 Hgb의 농도가 낮을수록 높게 나타났으며, HP ratio와 농축율(ER)에서도 높게 나타났다.15) 이는 heme-iron을 분리하는 기작이 투석법과 등전점 침전법이 다른데서 오는 차이로서, 투석법에서는 peptide 또는 heme-iron 분자의 크기, 등전점 침전법은 이들 분자의 용해도가 분리효율에 영향을 준다는 것을 보여준다.
- 유기질 형태의 heme-iron의 체내 흡수율은 nonheme-iron에 비하여 약 2배 정도 높고, 효율성이나 안정성이 무기질 형태보다 우수한 철분공급원으로 인정받고 있다.2,3)Heme-iron의 주요 공급원인 hemoglobin(Hgb)은 전체 혈액 단백질의 약 60-70% 정도를 차지하며, 구조적으로는 4개 polypeptide 단위사슬의 각각에 heme-iron이 1분자씩 결합되어 있다. 지금까지 heme-iron의 제조에 관한 연구는 Hgb 이 함유하는 heme-iron의 문제점인 붉은색택, 금속성 이취 및 산패 촉진0 등을 제거하는 노력의 일환으로 수행되어 왔다.
- 3)Enrichment ratio was shown as the ratio between HP ratio of the dialysate and HP ratio of the hydrolysate.
- Heme-iron의 분리효율에 미치는 투석용액의 pH에 따른 영향을 조사하기 위하여, 50mM KHjPQ, 용액의 pH를 달리하여 투석한 결과 pH가 2.0에서 10.0으로 증가함에 따라서 heme- iron의 회수율은 98.8%에서 69.2%로 감소하는 경향을 보였으며 , peptide의 제거율은 87.2%에서 91.6%로 대략 90%에 가까운 peptide 제거율을 보였다(Table 4). 투석용액의 pH가 산성에서 알카리성으로 이동됨에 따라 heme-iron의 회수율이 감소한 것은 heme-iron의 pH에 따른 용해도 차이에 기인하며, pH가 증가할수록 heme-iron의 용해도가 증가15)하여 투석막 외부로 세출이 증가하였기 때문으로 분석된다.
- 4% 로 감소하였다. Peptide의 제거율은 Hgb의 가수분해도가 8%에서 24%로 증가할 때, 77.9%에서 91.8%로 크게 증가하였으며, 이에 따라서 HP ratio도 13.8%에서 30.7%로 현저히 증가하였다. 이것은 Hgb의 가수분해도가 증가할수록 저분자 peptide로 분해되어 투석에 의한 제거가 용이하게 이루어지고, heme-iron 도 분자량이 작아지면서 소수성 상호작용에 영향을 주어 투석에 의한 세출이 증가하는 것으로 사료된다.
- 1 %로 감소하였으며, 특히 15 kDa 이상의 투석막에서 감소폭이 컸다. Peptide의 제거율은 투석막 pore size가 클수록 증가하였으며, 특히 2 kDa의 투석막인 경우는 74.5%이었으며 5 kDa인 경우는 84.9%로 그 증가폭이 컸다. 투석막을 통한 heme-iron의 회수율과 peptide의 제거율 사이의 일관성 있는 관계가 없기 때문에 HP ratio와 투석막의 pore size와의 상관관계를 나타내기는 어렵지만, 2-13kDa 범위의 투석막을 사용하는경우는 pore size의 크기가 클수록 HP ratio도 증가하였고, 13 kDa 이상의 투석막을 사용할 때는 HP ratio가 약 29-33%를 나타냈다.
- Table 3에서 보는 바와 같이 KH/Q의 첨 7|농도를 25 mM 에서 200 mM로 증가할수록 heme-iron의 회수율은 79.2%에서 87.5%로 증가하였고, peptide의 제거율은 90.4%에서 91.6%로 미미한 증가를 보였다. HP ratio는 KH2PO4의 농도가 25mM일 때 25.
- 투석막을 통한 heme-iron의 회수율과 peptide의 제거율 사이의 일관성 있는 관계가 없기 때문에 HP ratio와 투석막의 pore size와의 상관관계를 나타내기는 어렵지만, 2-13kDa 범위의 투석막을 사용하는경우는 pore size의 크기가 클수록 HP ratio도 증가하였고, 13 kDa 이상의 투석막을 사용할 때는 HP ratio가 약 29-33%를 나타냈다. 그러나, pore size가 13 kDa 이상의 투석막을 사용하는 경우는 heme-iron의 제거율이 대략 20%로 손실율이 크기 때문에 pore size가 13kDa 이하의 막을 사용하는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다. 상기와 같은 투석막의 pore size의 크기에 따라서 heme-iron의 희수율 감소와 peptide의 제거율 증가는 분자량이 약 IkDa 이하15)로 Hgb이 가수분해되어 heme-iron과 저분자의 peptide 및 아미노산 상태로 투석막을 통해 빠져나간 결과이며, heme-iron이 peptide에 비하여 투석막 내부 잔존하는 비율이 높은 것은 heme-iron의 경우는 heme-heme 또는 heme-peptide간 소수성 상호작용8)으로 인한 복합체로 잔존하기 때문인 것으로 사료된다.
- 2%로 Hgb 농도에 따른 큰 차이는 없었으며, heme-iron의 분리효율을 나타내는 지표인 HP ratio(투석막 내부에 잔존하는 총 peptide 중 heme-iron이 차지하는 비율)와 농축율(ER)에서도 유사한 경향을 보였다. 등전점 침전법에 의한 Heme-iron의 분리에서는 Hgb의 농도를 달리할 경우 heme-iron의 회수율에는 큰 차이가 없었던 반면, peptide의 제거율은 Hgb의 농도가 낮을수록 높게 나타났으며, HP ratio와 농축율(ER)에서도 높게 나타났다.15) 이는 heme-iron을 분리하는 기작이 투석법과 등전점 침전법이 다른데서 오는 차이로서, 투석법에서는 peptide 또는 heme-iron 분자의 크기, 등전점 침전법은 이들 분자의 용해도가 분리효율에 영향을 준다는 것을 보여준다.
- 9%로 그 증가폭이 컸다. 투석막을 통한 heme-iron의 회수율과 peptide의 제거율 사이의 일관성 있는 관계가 없기 때문에 HP ratio와 투석막의 pore size와의 상관관계를 나타내기는 어렵지만, 2-13kDa 범위의 투석막을 사용하는경우는 pore size의 크기가 클수록 HP ratio도 증가하였고, 13 kDa 이상의 투석막을 사용할 때는 HP ratio가 약 29-33%를 나타냈다. 그러나, pore size가 13 kDa 이상의 투석막을 사용하는 경우는 heme-iron의 제거율이 대략 20%로 손실율이 크기 때문에 pore size가 13kDa 이하의 막을 사용하는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.
- 3%였다. 한편, 투석법의 가수분해액을 투석막의 pore size가 12-14 kDa인 투석막으로 50 mM KH/Q 용액 (pH 8.0)에서 투석하여 분리한 heme-iron을 건조하여 분말상의 heme-iron을 제조하였으며, 시험제품의 heme-iron과 peptide 의 함량은 각각 21.7%, 77.0%이었으며, HP ratio는 28.2%, 수율은 6.5%로 등전점 침전법에 비하여 낮은 결과를 보였다. 투석법에서는 등전점 침전법보다 heme-iron과 peptide의 연합에 의한 거대분자화로 분리가 곤란하며, 또한 이러한 문제점을 극복하기 위하여 pore size가 큰 투석믹을 사용할 경우는 투석막을 통한 heme-iron의 세출(wash-out)로 수율이 낮아진다는 문제가 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.