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문제 정의
- 따라서 본 연구는 미더덕 껍질로부터 황산다당류의 추출 및 정제를 위한 기초 자료를 얻어 산업적으로 이용 가능한 원료를 생산하는데 기여하고자 한다.
제안 방법
- Louis, MO, USA) 400 J1L에 용해하여 10 0℃에서 4시간 가수분해 후 실온에서 질소 농축하였다. 16 mM NaOH 용액으로 평형화된 CarboPac PA1 (0.45 >< 25cm, Dionex Co., Sunnyvale, CA, USA) 컬럼에 가수분해된 시료를 100 UL D.I.W.ofl 용해하여 유속 1.0 mL/min로 흘려보내며 PED2 (Pulsed Amperometric Detector, Dionex Co., Sunnyvale, CA, US A) 로 검출하였다.
- 3에 나타내었다. TCA 농도 (w/v)별 제단백 시험은 공시험, 2.5%, 5.0%, 10.0%, 20.0% 첨가방법으로 하였다. 이때 각각의 SO4 함량은 32.
- 2)로 분해 시켰다. 각각의 효율은 5.3%, 9.9%, 3.7%, 10.0%로 약산성에서 중성 사이에서 가장 높은 추출효율을 나타내었으며, 원료 수급에 따른 문제점을 해결하기 위해 추출 횟수에 따른 추출효율을 측정하였을 때 열수 추출은 1차에서 3차까지, 효소추출은 1차, 2차로 추출하였다. 열수추출 횟수에 따른 각각의 효율은 5.
- 미더덕 1000 g 씩 취하여 buffer 농도별, 추출 용매별, 추출 횟수별, 가열시간 및 가열온도에 따른 열수 추출과 효소 처리를 통해 얻어진 액을 농축하여 95% ethanol 3배를 가하고, 하루 밤 방치시킨 다음 원심분리를 통한 침전물을 동결 건조한 후 GAGs 수율로 나타내었다. 추출과정은 Fig.
- 시료의 무기질 함량은 적정량의 시료를 취한 다음 습식 분해하여 20 mL로 정용하여 하룻밤 방치한 다음, 일정량을 취하여 유도결합 플라즈마 방출 분광기 (Inductively Coupled Plasma, Atomscan25, TJA Co., Flanklin, MA, USA)를 사용하여 정량 분석하였다.
- 8 % 높았다. 열수추출과 효소추출에 따른 효율을 비교하기 위하여 Papain (EC 3.4.22.2, P, pH 5.5), 산성 단백질 분해효소 (Acid enzyme, AE, pH 3.0), 중성 단백질 분해효소 (Neutral enzyme, NE, pH 7.2)로 분해 시켰다. 각각의 효율은 5.
- 5% 나타내었다. 이 함량으로서는 화장품 규격에 적용할 수 없음으로 화장품 규격에 적합한 원료를 생산하고자 단백질 제거를 위해 trichloroacetic acid (TCA) 농도별 (w/v), HC1 농도별 (v/v), 5-sulfosalicylic acid (SSA) 농도별 (w/v), ultra filtration (-10, 000 M.W.) 및 UF 처리 이후 용매에 따른 제단백을 실시하였다(15).
대상 데이터
- 실험에 사용한 미더덕 (Styela clava) 껍질은 경남 마산시 진동면 소재 영어조합법인에서 채취한 껍질을 파쇄하여 수회 수세한 다음 -25 ℃ 에서 보관하면서 재료로 사용하였다.
- Buffer 농도별 추출효율을 확인하기 위해 buffer를 첨가하지 않은 것, sodium phosphate buffer와 potassium phosphate buffei. 의경우 각각 1/60 M, 1/100 M, 1/150 M, 1/200 M 농도로 사용하였다. Buffer 를 사용하지 않았을 경우 3.
- 5) 25 mL에 용해 후 16, 000 g에서 원심 분리하여 얻은 상등액을 HPLC 시험용액으로 사용하였다. 칼럼은 300x7.8 mm의 BIOSEP-SEC-S 2000 (Phenomenex, Torrance, CA, USA) 을 사용하였고, 흡광도는 UV-Vis detector (Shimadzu SPD-10AVP, Tokyo, Japan)로 210 nm에서 측정하였다. 용매는 0.
이론/모형
- 미더덕 껍질 및 껍질에서 추출한 GAGs는 AOAC법(13)에따라 수분은 상압가열건조법, 조지방은 soxhlet 추출법, 조회분은 건식회화법, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법 (Nx5.56) 으로 분석하였다.
- 미더덕 껍질로부터 얻어진 GAGs의 추출은 Anno(16)의 방법을 참고로 하였으며, 추출효율은 Table 2와 같다. Buffer 농도별 추출효율을 확인하기 위해 buffer를 첨가하지 않은 것, sodium phosphate buffer와 potassium phosphate buffei.
- 이후 HC1 25 mL를 첨가하여 5 mL 남을 때까지 가열하여 탈이온수로 100 mL로 정용하고 일정량 취하여 다시 100 mL로 정용한 후 1 N BaCl2 - 2H2O 용액 5 mL를 첨가한 후 항온수조 내에서 2시간 동안 가열하여 실온에서 방냉하였다. 항량을 구한 유리여과기에 용액을 aspirator 로 흡입여과 한 후 탈이온수 100 mL로 수세하고 BazSCU법으로 정량하였다(14).
성능/효과
- 온도에 따른 갈변현상과 에너지 손실을 고려할 때 105℃에서 추출하는 것이 적합한 것으로 보인다. GAGs의 추출효율을 높이기 위해서는 효소를 사용해야 하나 효소 사용에 따른 생산단가의 상승과 단백질 함량의 증가에 따른 화장품 규격을 만족시킬 수 없음으로 1/60 M sodium phosphate buffer로 105 ℃ 로 열수추출 하는 것이 가장 적절한 것으로 나타났다.
- A). HC1 농도 (v/v)별 제단백 시험은 공시험, 10.0%, 20.0%, 40.0% 첨가방법으로 하였을 때, SO4 함량은 각각 34.7%, 35.4%, 38.7%, 37.1%이며, 단백질 함량은 34.1%, 18.5%, 16.3%, 14.6%로 공시험을 제외한 10%, 20%, 40% HCI로 제단백 실시하였을 때 SO4 함량과 단백질 함량 모두가 화장품 규정에 적합하였다(Fig. 3. B). 농축액을 UF 처리이후 10.
- B). 농축액을 UF 처리이후 10.0% TCA (w/v), 20.0% SSA (w/v), 25.0% HCI (v/v) 처리하여 제단백한 결과로 SO4 함량은 각각 31.5%, 43.0%, 44, 1%, 51.4%, 55.2%이며, 단백질 함량은 32.5%, 20.2%, 15.3%, 14.7%, 11.5%로 UF 처리만을 제외한 UF+10.0% TCA (w/v), UF+20.0% SSA (w/v), UF+25.0% HCI (v/v)로 제단백 하였을 때 SO4 함량과 단백질 함량 모두가 화장품 규정에 적합한 것으로 나타났다(Fig. 3. C).
- 당 조성 분석결과는 Table 4와 같이 glucosamine, galactose가 주된 구성 당으로 총 당의 78.0%를 차지하고 있었으며, galactosamine (GalNAc) 5.1%, glucosamine (GlcNAc) 33.2%, galactose (Gal) 44.8%, glucose (Glc) 10.1%, mannose (Man) 6.9% 로 구성되어 있었다. GAGs 사슬이 glucosamine과 galacturonic acid로 이루어진 구조를 하고 있다는 것을 알 수 있다.
- 아미노산 분석결과는 Table 6과 같이 phenylalanine, threonine, glutamic acid, aspartic acid가 주요 아미노산으로 이들 4종의 아미노산이 전체 아미노산의 약 45.2%를 차지하였으며, 이에 비하여 methionine, histidinee 그 함량이 적었다. 전체 아미노산 중 필수아미노산 함량은 55.
- 2%이다. 열수추출의 경우 2차 추출이 1차 추출보다 반감된 것을 알 수 있으며, 효소추출의 경우 2차 추출에서도 열수추출보다 높은 효율을 나타내었다. 이것으로 열수 2차 추출 시 산업적 이용에 많은 어려움을 가지나 효소에 의한 2차 추출로 원료수급에 따른 문제점을 해결할 수 있을 것 같다.
- 0% 첨가방법으로 하였다. 이때 각각의 SO4 함량은 32.5%, 34.5%, 35.1%, 35.7%, 36.2% 이였으며, 단백질 함량은 35.0%, 22.3%, 22.0%, 21.4%, 20.8%로 5.0%, 10.0%, 20.0% TCA로 제단백 실시하였을 때 so4 함량과 단백질 함량 모두가 화장품 규정에 적합한 것으로 나타났다(Fig. 3. A). HC1 농도 (v/v)별 제단백 시험은 공시험, 10.
- 2%를 차지하였으며, 이에 비하여 methionine, histidinee 그 함량이 적었다. 전체 아미노산 중 필수아미노산 함량은 55.2%를 차지하여 비교적 필수아미노산의 함량이 높다 것을 알 수 있었다. 무척추동물에 속하는 가오리(19, 20)와 해삼(21)에서 추출된 glycosaminoglycans 에는 glycine, serine과 threonine 이 주를 이루고 있으며, 포유동물에 속하는 사슴에서 추출된 glycosaminoglycans 에는 glutamic acid, glycine, aspartic acid가 주를 이루고 있어(22) 무척추동물과 포유동물의 차이점을 알 수 있다.
- 추출 용매별 추출효율을 파악하기위해 수돗물, 이온수, 증류수를 사용하였으며 각각의 효율은 4.7%, 5.3%, 4.5%로 이온수의 경우 다른 용매에 비해 추출효율이 0.6 ~ 0.8 % 높았다. 열수추출과 효소추출에 따른 효율을 비교하기 위하여 Papain (EC 3.
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