TLC와 microwave 오븐을 이용하여 여러 가지 분자량의 당들의 농도, 그리고 구조에 따른 보정인자값 ｛보정인자값 (F) =[각 당의 실험적 중합도/각 당의 실질적 중합도], 여기서 실험적 중합도 =[실험에서 얻은 총 당량의 농도에 따른 변화율/실험에서 얻은 환원당량의 농도에 따른 변화율]｝을 결정하였다. 플락토오스의 경우 0.25∼1.0 $\mu\textrm{g}$ 농도를 TLC에 점적한 경우에는 보정인자값이 약 0.45로 일정하였고, 2.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$인 경우에는 1.0 이었다. 글루코오스의 경우는 0.25∼7.5 $\mu\textrm{g}$의 농도 구간에서 1.0으로 같은 값이 확인되었다. 말토올리고당과 이소말토올리고당 혼합물은 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$ 농도의 구간에서 보정인자값이 글루코오스를 1.0으로 하여 중합도가 커질수록 말토헵토오스와 이소말토펜타오스까지 일정하게 감소하는 것을 확인하고 그 값을 정해주었다. 또한 새로운 구조의 탄수화물의 환원성과 비환원성 여부를 TLC상에서 쉽게 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구로부터 얻은 결과는 다수의 탄수화물들이 한 가지 시료에 섞여 있는 경우에도 각 구성 당의 실제적 중합도를 아는 경우 절대적 당량을 계산할 수 있고, 탄수화물들 중 환원성 당과 비환원성 당의 구별에 쉽게 활용할 수 있겠다.
TLC와 microwave 오븐을 이용하여 여러 가지 분자량의 당들의 농도, 그리고 구조에 따른 보정인자값 ｛보정인자값 (F) =[각 당의 실험적 중합도/각 당의 실질적 중합도], 여기서 실험적 중합도 =[실험에서 얻은 총 당량의 농도에 따른 변화율/실험에서 얻은 환원당량의 농도에 따른 변화율]｝을 결정하였다. 플락토오스의 경우 0.25∼1.0 $\mu\textrm{g}$ 농도를 TLC에 점적한 경우에는 보정인자값이 약 0.45로 일정하였고, 2.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$인 경우에는 1.0 이었다. 글루코오스의 경우는 0.25∼7.5 $\mu\textrm{g}$의 농도 구간에서 1.0으로 같은 값이 확인되었다. 말토올리고당과 이소말토올리고당 혼합물은 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$ 농도의 구간에서 보정인자값이 글루코오스를 1.0으로 하여 중합도가 커질수록 말토헵토오스와 이소말토펜타오스까지 일정하게 감소하는 것을 확인하고 그 값을 정해주었다. 또한 새로운 구조의 탄수화물의 환원성과 비환원성 여부를 TLC상에서 쉽게 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구로부터 얻은 결과는 다수의 탄수화물들이 한 가지 시료에 섞여 있는 경우에도 각 구성 당의 실제적 중합도를 아는 경우 절대적 당량을 계산할 수 있고, 탄수화물들 중 환원성 당과 비환원성 당의 구별에 쉽게 활용할 수 있겠다.
A simple, fast and reproducible quantitative analysis method for sugar concentration composed in oligosaccharide mixture was developed. Two glass TLC plates were prepared per sample. After dipping one plate into the copper bicinchoninate reagent and the other plate into 5% sulfuric acid solution, bo...
A simple, fast and reproducible quantitative analysis method for sugar concentration composed in oligosaccharide mixture was developed. Two glass TLC plates were prepared per sample. After dipping one plate into the copper bicinchoninate reagent and the other plate into 5% sulfuric acid solution, both plates were baked in microwave oven until sugar spots were developed or the surface temperature of TLC plate becomes 60 to 70 $^{\circ}C$. The corrective factor values [F value =(the value of total sugar concentration converted as glucose unit/the value of reducing sugar concentration converted as glucose unit)/(polymerization degree of sugar)] of different molecular weight sugars were determined. Within the concentration of 0.25∼1.0 $\mu\textrm{g}$ in each sample loaded, the fructose-F (corrective factor value of fructose) was 0.45, yet for the higher concentration (2.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$) fructose-F was 1.0. In case of glucose, in the range of 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$, glucose-F was same as fructose-F, 1.0. However, as the molecular weight of sugar was increased, the F values were decreased in both maltodextrin and isomaltodextrin oligosaccharides in 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$ of each sample loaded. Interestingly, F values were equal for the same molecular weight sugars, although the structures were different from each other. Using F value of each sugar, we could determine and compare the exact total sugar concentration of different molecular weight maltooligosaccharide and isomaltooligosaccharide. We also could determine if the unknown sugar was a reducing or non-reducing compound by using optimized TLC with microwave oven method.
A simple, fast and reproducible quantitative analysis method for sugar concentration composed in oligosaccharide mixture was developed. Two glass TLC plates were prepared per sample. After dipping one plate into the copper bicinchoninate reagent and the other plate into 5% sulfuric acid solution, both plates were baked in microwave oven until sugar spots were developed or the surface temperature of TLC plate becomes 60 to 70 $^{\circ}C$. The corrective factor values [F value =(the value of total sugar concentration converted as glucose unit/the value of reducing sugar concentration converted as glucose unit)/(polymerization degree of sugar)] of different molecular weight sugars were determined. Within the concentration of 0.25∼1.0 $\mu\textrm{g}$ in each sample loaded, the fructose-F (corrective factor value of fructose) was 0.45, yet for the higher concentration (2.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$) fructose-F was 1.0. In case of glucose, in the range of 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$, glucose-F was same as fructose-F, 1.0. However, as the molecular weight of sugar was increased, the F values were decreased in both maltodextrin and isomaltodextrin oligosaccharides in 0.5∼7.5 $\mu\textrm{g}$ of each sample loaded. Interestingly, F values were equal for the same molecular weight sugars, although the structures were different from each other. Using F value of each sugar, we could determine and compare the exact total sugar concentration of different molecular weight maltooligosaccharide and isomaltooligosaccharide. We also could determine if the unknown sugar was a reducing or non-reducing compound by using optimized TLC with microwave oven method.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 다른 중합도의 글루코오스화합물이 섞여 있는 올리고당의 각 성분들의 절대 당량을 구하기 위한 보정인자값 (corrective factor value)을 구조가 다른 말토올리고당과 이소말토올리고당을 이용하여 제시하고자 하였다.
제안 방법
같은 조성의 용매로 전개하였다. Fox 등의 방법으로 제조한 copper bicinchoninate solution A와 solution B (10)를 1 : 1 (v/v)로 혼합한 용액에 TLC plate를 담근 후, 더운 공기로 건조시킨 후 총 당량 측정 방법과 동일한 방법으로 microwave 오븐을 이용하여 spot들이 확인이 될 때까지 가열하였고 (TLC plate 표면 온도 - 60~70℃) 생성된 spot들의 양을 NIH Image Program을 사용하여 분석하였다.
TLC와 microwave 오븐을 이용하여 여러가지 분자량의 당들의 농도, 그리고 구조에 따른 보정인자값 {보정인자값 (F) = [각 당의 실험적 중합도/각 당의 실질적 중합도], 여기서 실험적 중합도 = [실험에서 얻은 총 당량의 농도에 따른 변화율/실험에서 얻은 환원당량의 농도에 따른 변화율]}을 결정하였다. 플락토오스의 경우 0.
5 [igl/jJl 농도의 범위에서 총당과 환원당 값을 정량 분석하였을 때 99% 이상의 신뢰도로 각 올리고당을 구성하는 당들의 정량 분석이 가능하였다. 각 당의 절대량 비교를 위해서는 각 당들의 양을 글루코오스의 양으로 환산하여 얻은 총 당량 기울기를 글루코오스의 양으로 환산한 각 당들의 환원당량의 기울기로 나누어서 각 당의 “실험적인 중합도”를 얻고, 이값을 “실제 중합도”로 나눈 수치를 올리고당의 “보정 인자값 (F)”으로 정하였다.
spot으로 확인되었다. 당의 농도 범위를 달리하여 TLC를 이용하여 실험적으로 얻은 총 당량을 실제 당의 농도 값과 비교하였다. 플락토오스의 경우 상대적으로 낮은농도의 구간 (0.
모르는 구조의 수용체 탄수화물을 TLC상에 점적하여 nitromethane : 1-propanol : water (2 : 5 : 1.5 - v/v/v) 용매에 2회 전개한 후 황슨 발색시약과 환원당 발색 시약을 이용하여 그 탄수화물의 환원당 여부를 확인하였다.
5 昭농도 범위의 시료인 경우 같은 몰수의 당은 모두 같은 환원당량을 보였다. 이 결과로부터 크기가 다른 당의 경우 Densitometer를 이용한 총 당량을 확인하고 그 당의 중합도에 해당하는 보정인자값으로 나누어 주면 그 크기의 실제 총 당량을 확인 . 비교 할 수 있겠다.
비교 할 수 있겠다. 즉, 각 당의 TLC상에서의 발색 정도를 글루코오스를 기준 당으로 하여 그 양을 환산하고, 이값을 그 중합도에 해당하는 보정인자값으로 나누어 주면글루코오스 (이 경우 보정인자값이 1.0임) 농도로 표현할수 있는 실질적인 총 당량(즉 그 당의 실제 농도)을 결정할 수 있겠다. 이로부터 한 시료 내에 혼합되어 있는 다른크기의 당들의 실질적인 양 비교가 가능하겠다.
대상 데이터
Robyt교수로부터 제공받은 말토올리고당 (글루코오스~말토헵타오스) 과이 소말토올리 고당 (글루코오스 ~ 이 소말토펜타오스)을 사용하였다. TLC* silica gel TLC plate (Whatman K5F, 150A)를사용하였다. 그 밖의 시약은 일반 등급의 시약을 사용하였다.
보정인자값 결정에 사용한 당은 모두 환원말단을 가지고 있는 당으로 단당은 플락토오스와 글루코오스이며, 이당은말토오스와 이소 말토오스이고, 올리고당은 미국 아이오와주립대학교의 탄수화물 효소 연구실의 John F. Robyt교수로부터 제공받은 말토올리고당 (글루코오스~말토헵타오스) 과이 소말토올리 고당 (글루코오스 ~ 이 소말토펜타오스)을 사용하였다. TLC* silica gel TLC plate (Whatman K5F, 150A)를사용하였다.
이론/모형
Figure 1. Fructose standard curves obtained by using TLC analysis method. 0.
성능/효과
NIH Image Program을 사용하여 0.5 ~7.5 [igl/jJl 농도의 범위에서 총당과 환원당 값을 정량 분석하였을 때 99% 이상의 신뢰도로 각 올리고당을 구성하는 당들의 정량 분석이 가능하였다. 각 당의 절대량 비교를 위해서는 각 당들의 양을 글루코오스의 양으로 환산하여 얻은 총 당량 기울기를 글루코오스의 양으로 환산한 각 당들의 환원당량의 기울기로 나누어서 각 당의 “실험적인 중합도”를 얻고, 이값을 “실제 중합도”로 나눈 수치를 올리고당의 “보정 인자값 (F)”으로 정하였다.
따라서 본 연구로부터 얻은 결과는 다수의 탄수화물들이 한 가지 시료에 섞여 있는 경우에도 각 구성 당의 실제적 중합도를 아는 경우 절대적 당량을 계산할 수 있고, 탄수화물들 중 환원성 당과 비환원성 당의 구별에 쉽게활용할 수 있겠다.
0으로 하여 중합도가 커질수록 말토헵토오스와 이소말토펜타오스까지 일정하게 감소하는 것을 확인하고 그 값을 정해주었다. 또한 새로운 구조의 탄수화물의 환원성과 비환 원성 여부를 TLC상에서 쉽게 확인할 수 있었다.
0으로 같은 값이확인되 었다. 말토올리고당과 이소 말토올리고당 혼합물은 0.5-7.5 “g 농도의 구간에서 보정인자값이 글루코오스를 1.0으로 하여 중합도가 커질수록 말토헵토오스와 이소말토펜타오스까지 일정하게 감소하는 것을 확인하고 그 값을 정해주었다. 또한 새로운 구조의 탄수화물의 환원성과 비환 원성 여부를 TLC상에서 쉽게 확인할 수 있었다.
말토올리고당의 경우, 중합도의 보정인자값은 농도가 0.5~7.5 阐成인 경우, 이 구간에서 단당인 글루코오스는 1.0이고, 글루코오스가 한개씩 증가되어감에 따라 말토헵타오스까지 일정하게 보정인자값이 감소하는 것을 확인하였다(Fig. 2). 흥미롭게도 이소말토올리고당의 경우도 같은 중합도의경우 크기에 따라 말토올리고당의 구성 당과 같은 보정인자값을 가졌다 (Fig.
플락토실트랜스퍼레이즈의 수용체 반응에서 설탕과 수용체로 자일로스를 사용하여 얻은 수용체 산물을 TLC plate를 이용하여 전개 [nitromethane: 1 -protanol/water (2:5: 1.5 - v/v/v)]한 후 황산 발색시약으로 확인한 결과, 새로운 수용체 반응 산물이 검정색으로 확인되었고(Fig. 3.), 환원당 측정 시약인 copper bicinchoninate 시약을 이용하여 발색한 경우에는 그 위치에 환원당으로 확인되지 않아, 플락토실트랜스퍼레이즈의 수용체 반응으로 얻어진 수용체 산물은 자일로스의 탄소 1번 위치에 있는 자유-0H기에 플락토오스가 전이되어 비환원당의 구조로 이루어진 물질임을 알 수 있었다(Fig. 3).
플락토오스와 글루코오스의 총 당량을 황산시약으로 발색하고 확인한 결과 당들은 검은 spot으로 나타났으며, copper bicinchoninate 시약을 이용한 환원당 측정의 경우자주색의 spot으로 확인되었다. 당의 농도 범위를 달리하여 TLC를 이용하여 실험적으로 얻은 총 당량을 실제 당의 농도 값과 비교하였다.
이 경우 반응 샘플의 수가 많아생성 당 성분들의 초기 분석은 TLC 방법이 가장 효율적이며, 실험 중 각 당들의 정량적, 그리고 정성적인 결과를직접 TLC상에서 확인하는 경우가 많다. 하지만 중합도가다른 올리고당의 양을 직접 TLC 상에서 확인하면 같은 농도에서 보이는 발색 정도는 당의 종류보다는 중합도의 차이에 따라서 크게 달라, Densitometer로 당 양을 분석할 때실제 양과는 다른 결과를 확인할 수 있다. 즉, 중합도가큰 당은 작은 중합도의 당과 같은 양이 샘플에 있어도 총당량의 절대 값이 적게 계산되어 나온다.
후속연구
유용하게 사용될 수 있겠다. 또한 이 방법은 건열오븐을 이용하여 발색하는 경우에도 다른 크기의 당들 간의 총 당량을 비교하는데도 활용할 수 있겠다.
본 연구의 결과로부터 얻어진 보정인자 값과 본 연구에서 개발된 TLC와 microwave 오븐을 이용하여 환원당을 확인 하는 방법의 적정 조건은 여러가지 중합도의 당이 섞여 있는 시료 중의 각 당의 총 당량을 절대적인 양으로비교할 수 있게 하고, 생산된 당의 환원성과 비환원성을쉽고 빠르게 확인할 수 있게 하여 새로운 구조의 탄수화물의 정성적이고 정량적인 분석을 위한 기초자료를 확보하는데 유용하게 사용될 수 있겠다. 또한 이 방법은 건열오븐을 이용하여 발색하는 경우에도 다른 크기의 당들 간의 총 당량을 비교하는데도 활용할 수 있겠다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.