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
- 본 연구는 전국 총생산량의 93%를 차지하는 전남 서해안지역의 해조류 중 녹조류에 속하는 청각 색소의 산업적활용 방안을 모색하기 위하여, 유기용매를 사용하여 색소를 추출한 후, 추출성분을 분석하고, 분리된 색소 중 chlorophyll 의 안정성을 증가시키기 위하여, 금속이온이청각 색소의 안정화에 미치는 영향을 분석하였다.
가설 설정
- 1)Values are means±SD of triplecate.
- 1)Values are mean±SD of triplecate.
제안 방법
- 금속이온의 chlorophyll 안정화 효과를 분석하기 위하여, 상기 조건과 동일한 조건으로 색소를 추출하는 과정 에, 금속이온(Cu*, Zn", Fe++, Mg")을 1 mM의 농도로 첨가한다음, 색소를 추출하고 빛이 있는 상태와 빛이 차단된 상태에서 9주와 30주간 저장 후의 색소 함량을 분석하였다. 이후첨가되는 금속의 최적 농도를 경정하기 위하여 Cu*와 Zn++는 1 mM, 0.
- 청각색소의 안정화에 대한 금속이온 (Cu*, Zn", Fe++, Mg")에 영향을 분석하기 위해, 추출용매인 methanol에 1 mM 농도로 금속이온을 첨가하여 추출한 후, 40℃에서 9주, 30주간 후의 변화를 측정하여 Table 4에 표시하였다. 빛에 대한 chlorophyll 색소의 안정성은 금속이온을 첨가하여도 빛에 노출된 처리구에 비해 빛을 차단한 처리구의색소가 더 안정함을 나타내었다.
- 빛이 chlorophyll의 안정성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 청각 분말 02 g을 90% nrfmol 20 mL 에 넣고 20℃에서 교반하면서 48시간 동안 색소를 추출하고 0.45 ㎛ syringe filer로 여과한 후 여과액을 10 mL 시험관에 각각 담아 한쪽의 처리구는 포장하여 빛을 완전히 차단하고 다른 한쪽의 처리구는 빛이 들어갈 수 있도록 하여 실온에서 9주와 30주간 저장 한 후 분광광도법(11)에 따라 색소의 변화를 분석하였다.
- 이후첨가되는 금속의 최적 농도를 경정하기 위하여 Cu*와 Zn++는 1 mM, 0.5 mM, 0.1 mM, 0.05 mM 0.01 mM의 농도로 추출 시 첨가한 다음, 동일한 저장 실험을 수행하였다.
- 청각 색소의 추출 조건 및 저장 기간에 따른 색도의 변화를 알아보기 위하여 각각 추출되어진 색소 10 mL를 원통형의 투명한 cell에 담아 색차계 (Color Quest, Hunter Lab., USA)를 사용하여 L, a, b값을 분석하였다. 색도 측정 시 standard value는 L=91.
- 청각에 함유된 chlorophyll의 추출 용매를 acetone, methanol 그리고 ethanol을 사용하여 추출하였으며, 각 용매에 따른 색소의 흡수 스펙트럼으로 부터 청각의 색소량 (mg/L)을 산출한 결과는 Table 1에 나타낸 바와 같다. 유기용매에 따른 각각의 색소량을 비교하여보면 methanol을 사용하여 추출한 total chlorophyll 양이 청각에서는 41.
- 추출되어진 용액을 glass filter를 이용하여 여과한 후 spectrophotometer (UV-VIS, TU-1800PC)로 흡광도를 측정하여 Tan 등이 제시한 분광광도방법(11)에 의하여 색소량을 구하였다. 추출된 색소를 분광광도계를 사용하여 667.5 nm, 660 nm, 655 nm, 642.5 nm, 447 nm에서의 흡광도를 측정한 다음, 아래 식에 의하여 색소 함량을 분석하였다.
- 전개용매는 petroleum ether : acetone 느 7 : 3(v/v) 인 용매를 사용하였고, 1시간 30분간 전개하였다(22). 추출된 색소의 HPLC 분석을 위해 Isocratic elution HPLC system( SP930D, Young-In., korea)은 absorbance detector (UV 730D), column oven (CTS 30)을 사용하였다. Colunme pBcmdapak C18(10 pm, 3.
- 해양 녹조류인 청각에 함유되어 있는 chlorophyll을 유기용매를 사용하여 추출한 후 chlomphyll의 안정성을 증가시키기 위한 조건을 확립하였다. 추출 용매로 사용된 acetone, ethanol 그리고 methanol 중 methanol 이 가장 효과적 이 었으며, 추출 수율은 건조 중량으로 25.
대상 데이터
- 청각 분말은 분쇄 후 -20℃에 보관하며 사용하였다. ChlorophyU 의 추출용매는 methan이을 사용하였으며, 표준 물질은 P -carotene(Sigma Co.), xanthophyll, chlorophyll a, chlorophyll b(Fruka Co.)를 구입하여 사용하였고 첨가금속은 CuSO4, ZnSO4(Yakuri Co.), MgSO4, FeSO4 (Shinyo Co.)를 구입하여 사용하였다.
- , korea)은 absorbance detector (UV 730D), column oven (CTS 30)을 사용하였다. Colunme pBcmdapak C18(10 pm, 3.9 x 300 mm I D., Waters)을 사용하였고, mobile phase는 methanol을 사용하였으며, fk)w-ratRe 1.0 mL/min, column oven 온도는 30 ℃ 로 하였고, detection wavelength는 450 nm에서 측정하였다.
- 본 연구에 사용한 청각은 전남 무안군 청계면의 시장에서 11월에 구입한 것을 사용하였다. 청각은 충분한 양의 증류수로 세척한 다음, 60℃에서 24시간 건조한 후 분쇄하여, 50 mesh 이하의 분말을 색소 추출에 사용하였다.
- , USA) 위에 spotting 한여 THC를 수행하였다. 전개용매는 petroleum ether : acetone 느 7 : 3(v/v) 인 용매를 사용하였고, 1시간 30분간 전개하였다(22). 추출된 색소의 HPLC 분석을 위해 Isocratic elution HPLC system( SP930D, Young-In.
데이터처리
- *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001; significant difference between 0 vs. 30 week at paired sample t-test.
- 본 연구에 대한 실험결과는 SPSS statistical package (v. 12.01)를 이용하였으며, 각 시료에 대해 3회씩 분석하여 얻어진 결과를 평균과 표준편차 (Mean土SD.)로 나타내었다. 평균값에 대한 통계적 유의성은 p<0.
- )로 나타내었다. 평균값에 대한 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 검증하였으며, One-way ANOVA 및 Paired sample 너est를 적용하여 검증하였다.
이론/모형
- 추출하였다(22). 추출되어진 용액을 glass filter를 이용하여 여과한 후 spectrophotometer (UV-VIS, TU-1800PC)로 흡광도를 측정하여 Tan 등이 제시한 분광광도방법(11)에 의하여 색소량을 구하였다. 추출된 색소를 분광광도계를 사용하여 667.
성능/효과
- 1에 나타내었다. Chlorophyll b와 미량의 chlorophyll a가 존재하는 것을 알 수 있었으며, p-carotene 그리고 xanthophyll 은 TLC 상에서는 분석되지 않았다. 청각으로부터 추출되어진 색소의 성분을 HPLC를 이용하여 분석한결과도 청각 색소에는 카로틴노이드계 색소인 &카로틴과 Xanthophylle 없었고, chlorophyll a와 b만 각각 0.
- 구리나 아연 모두 chlorophyU a는 다른 처리에 비해 낮고, chlorophyll b는 높게 추출되었다. Pheophytin 의 경우에도 구리 처 리구의 pheophytin a를 제외하고는 1.0 mM과 0.5 mM 농도의 구리나 아연 처리시 다른 처리구와 유의적인 차이를 보여주고 있는데, chlorophyll과는 대조적으로 특히 pheophytiii의 농도가 다른 처 리군에 비하여 유의적으로 낮게 추출되었다 즉 추출 초기 상태에서 1.0 mM과 0.5 mM의 농도의 구리나 아연 첨가는 추출물속에 상대적으로 chlorophyll b는 높고, pheophytin b는 낮았다. 저장 30주 후의 총 chlorophyll 양은 구리 처리군에 있어서는 0.
- Table 6에 나타내었다. 구리나 아연 모두 추출되는 색소의 전체 양에는 농도가 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 1.
- 빛에 대한 chlorophyll 색소의 안정성은 금속이온을 첨가하여도 빛에 노출된 처리구에 비해 빛을 차단한 처리구의색소가 더 안정함을 나타내었다. 금속이온을 첨가하여 추출한 초기의 총 chlorophyll 색소량은 구리 처리구는 51.51 mg/L, 아연 처리구는 52.63 mml 마그네슘 처리구는 54.33 mg/L, 철 처리구는 43.54 mg/L로 Mg*이온 처리구가 가장높았으며 30주 후의 색소량을 비교해보면 빛에 노출시킨 구리 처리구는 24.21 mg/L, 아연 처리구는 2.27mg/L, 철처리구는 3.45 mg/L, 마그네슘 처리구는 12.27 mg/L로 구리처 리구가 가장 높았으나, 빛을 차단한 처 리구에서는 구리 처리 구는 45.12 mg/L, 이연 처리구는 39.12 mg/L, 마그네슘 처리 구는 28.18 mg/L, 철 처리구는 17.53 mg/L, 로 구리 및 아연 처리구의 색소가 안정하게 분석되었다. 전반적으로 빛을 차단한 조건에서의 색소 안정성이 높은 결과를 나타내었으며, 이것은 청각에서 추출되어진 색소와 Cu++ 또는 Zn*이 온이 pheophytin a 또는 pheophytin b와 copper 또는 zinc complex를 형성하여 색소를 안정화시킨다는 보고(13, 15)와 일치하였다.
- 기타 L 값과 b 값에 대하여는 모든 처리구에 있어 유의차가인정되지 않았다. 따라서 색소에 함유된 chlorophyll 및 pheophytin의 함량 뿐 아니라 색도 유지라는 측면에서 구리와 아연이 가장 효과적인 첨가물임을 알 수 있다. 이러한 결과는 육상의 녹색식물 색도 유지에 구리와 아연이 효과적인 첨가물로 사용되고 있음을 고려할 때 육상의 녹색 식물 색소나 해조의 색소가 동일한 가공 조건에서 동일한 처리효과를 기대할 수 있음을 시사한다.
- 전반적으로 빛을 차단한 조건에서의 색소 안정성이 높은 결과를 나타내었으며, 이것은 청각에서 추출되어진 색소와 Cu++ 또는 Zn*이 온이 pheophytin a 또는 pheophytin b와 copper 또는 zinc complex를 형성하여 색소를 안정화시킨다는 보고(13, 15)와 일치하였다. 또한 각 처 리구의 chlorophyll a/b Tatio를 분석해보면, 빛의 유무에 관계없이 copper 또는 zinc complex가 magnesium 또는 ferrous complex보다 상대적 으로 chlorophyll b를 안정 화시 키며, 이러한 효과는 빛이 차단된 된 상태에서 보다 효율적으로 작용하는 것으로 나타났다.
- 구리의 경우 복합체의 시작은 1 ~ 2 ppm에서 시작하여 10-20 ppm의 농도에서 복합체 형성이 완료되며, 아연의 경우에는 25 ppm으로부터 복합체 형성이 시작되어, 100 ppm의 농도에서 복합체 형성이 완료된다고 보고되었다(13). 본 실험에서 구리(분자량 63.55)의 경우에는 6 ~ 30 ppm의 농도가, 아연(분자량 64.5)의 경우에는 30 ~ 60 ppm의 농도가 색소 안정에 효과적이라는 결과는 기존에 보고된 녹색 색소의 안정성에 미치는 금속 이온 농도와 유사한 것이라고 판단된다. 30주 후에 잔존하는 chlorophyll a와 b의 함량을 기준으로 분석해보면, 구리는 0.
- 표시하였다. 빛에 대한 chlorophyll 색소의 안정성은 금속이온을 첨가하여도 빛에 노출된 처리구에 비해 빛을 차단한 처리구의색소가 더 안정함을 나타내었다. 금속이온을 첨가하여 추출한 초기의 총 chlorophyll 색소량은 구리 처리구는 51.
- (11, 17). 빛을 차단하지 않고 30주간 저장했을 때, a 값의 변화는 구리를 처리한 경우에는 유의수준 30.05에서의 유의차가, 나머지 처리구는 a=0Ol에서의 유의차가 인정되어 결과적으로 모두 변색이 되었음을 나타내었다. 빛을 차단 상태에서의 a 값의 변화는 무처리 및 철, 그리고 마그네슘 이온의 경우에는 유의차가 인정되는 변화를 보이고 있으나, 구리와 아연의 경우에는 초기와 30주 이후의 a 값에 대하여 유의차를 인정할 수 있는 차이가 나타나지 않았다.
- 유기용매에 따른 각각의 색소량을 비교하여보면 methanol을 사용하여 추출한 total chlorophyll 양이 청각에서는 41.29 mg/L로 aceton, ethanol 을 용매로 사용하여 추출한 경우보다 각각 136%, 112% 높게 추출되었다(pvO.001). 색소 추출액을 건조시켜 얻은 고형분 양을 Table 2에서 나타내었다.
- 5 mM의 농도의 구리나 아연 첨가는 추출물속에 상대적으로 chlorophyll b는 높고, pheophytin b는 낮았다. 저장 30주 후의 총 chlorophyll 양은 구리 처리군에 있어서는 0.1 ~ 0.5 mM 처리군에서, 아연 처리군에서는 0.5 ~ 1.0 mM 처리군에서 유의적으로 잔존하는 색소 양이 높게 분석되었다. 금속 이온을 첨가하여 색소를 안정시키는 것은 결국 색소 추출물 중에 존재하는 pheophytin a 또는 b와 첨가 금속이 안정한 복합체를 이루어 색을 유지하는 것이며, 이때 첨가되는 금속이온의 절대양이 복합체의 최적 형성을 결정하게 된다.
- 30주간의 장기 저장 후에 청각색소에 함유된 색소 성분의 변화를 Table 3에 정리하였다. 청각에서 추출되어진초기 총 chlorophyll의 양은 53.75 mg/L이며 9주 후의 색 소량은 빛 차단 처 리구가 48.33 mg/L, 빛 노출구가 38.47 mg/L, 30주 후의 색소량은 빛 차단구가 31.40 meL, 빛 노출구가 12.47mg/L로 두 처리구 모두 저장시간이 늘어남에 따라 색소량의 감소를 보이지만 빛에 노출되어진 처리구의 색소량의 감소가 매우 높다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 청각의 지용성 색소인 chlorophyll 색소가 photosensitized oxidation과 photolysise 작용을 받아 분해되기 때문인 것으로 사료되며(11-15), 빛을 차단한 조건에서의 색소 저장이 청각에 함유된 chlorophyll 색소의 안정성을 증가시킬 수 있다고 판단된다.
- Chlorophyll b와 미량의 chlorophyll a가 존재하는 것을 알 수 있었으며, p-carotene 그리고 xanthophyll 은 TLC 상에서는 분석되지 않았다. 청각으로부터 추출되어진 색소의 성분을 HPLC를 이용하여 분석한결과도 청각 색소에는 카로틴노이드계 색소인 &카로틴과 Xanthophylle 없었고, chlorophyll a와 b만 각각 0.0198, 0.0969 mg/mL 의 농도로 함유되어 있었으며 (data not shown), TLC에 의한 색소분석결과와 동일하게 분석되었다. 녹조류인 청 각의 구성 색 소가 chlorophyll a, b로만 구성되어 있다는 본 연구결과는 Alain과 Francisco(2000) 등이 녹조류의 경우 분리 된 엽 록소 중 chlorophyll a와 chlorophyll b 가 주 성분이고, chlorophyll c는 갈조류에 주로 있는 성분이라는 보고(26)와 유사한 결과를 나타내었다.
- 위한 조건을 확립하였다. 추출 용매로 사용된 acetone, ethanol 그리고 methanol 중 methanol 이 가장 효과적 이 었으며, 추출 수율은 건조 중량으로 25.0±2.10 mg/g 이었다. TLC 및 HPLC 분석을 통하여 청각 색소에는 chlorophyll a 와 chlorophyll b가 주성분이며, 이들은 각각 0.
- 4 %로 각각 잔존하였다. 황산구리, 황산아연, 황화철, 황산마그네슘으로부터 해리 된, 구리, 아연, 철, 마그네슘과 같은 금속이 이온이 색소의 저장 안정성에 미치는 영향을 분석한 결과, 구리가 가장 효과적이었으며, 아연이 그 다음으로 효과적이었다. 구리와 아연이 1 mM의 농도가 존재할 경우, 청각색소는 30주 후에, 빛이 있는 상태에서는 초기 양의 47.
후속연구
- 5 mM 이상의 농도에서 효과가 나타남을 알 수 있다. 이러한 경향은 chlorophyll a/b ratio에서도 유사하게 나타나고 있어, 향후 chlorophyll a/b ratio가 색소의 저장 안정성을 나타내는 지표로 활용될 수도 있을 것으로 판단된다. Table 7은 30주간 저장 후의 색도에 미치는 금속이온의 농도를 나타내었는데, 녹색도에 영향을 미치는 a 값을 비교해 보면, 구리의 경우에는 0.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.