[논문]발효 전후 구기자열매 추출물의 ADH 및 ALDH 활성인자 분리 및 특성

최지현; 강동희; 김현수

doi:10.7841/ksbbj.2016.31.2.134

발효 전후 구기자열매 추출물의 ADH 및 ALDH 활성인자 분리 및 특성
Separation and Characteristics of ADH and ALDH Activators in Fermented Lycii fructus Extract 원문보기

KSBB Journal, v.31 no.2, 2016년, pp.134 - 143

최지현 (계명대학교 자연과학대학 기초과학부 생명과학전공) , 강동희 (계명대학교 자연과학대학 기초과학부 생명과학전공) , 김현수 (계명대학교 자연과학대학 기초과학부 생명과학전공)

Abstract ▼ AI-Helper

Lycii fructus has been traditionally used as a preventive and therapeutic medicine to treat enervation and diverse chronic diseases. In this study, we investigated whether fermentation of Lycii fructus extract (LE) increases the enzymatic activity of the alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH). The fermentation of LE by Bacillus subtilis subsp. subtilis and Saccharomyces cerevisiae IFO 2376 was shown to increase the enzymatic activity of ADH and ALDH. TLC analysis of LE and fermented LE (FLE) showed that ADH and ALDH activities increased in different spots. Fraction No. 66 of LE and fraction No. 68 of FLE by Silica gel chromatography showed increased ADH activity of 129.1% and 148.9%, respectively. Fractions No. 128 of LE and FLE by Silica gel chromatography showed increased ALDH activity of 134.1% and 148.1%, respectively. The fraction No. 68 of FLE obtained by HPLC showed new peaks at $R_t$ 11.938min, $R_t$ 22.072min and $R_t$ 28.842min, indicating that ADH activity was increased. The LE and FLE fractions with the greatest increases in ADH activity peaked at the same time ($R_t$ 13min),whereas the LE and FLE fractions with the greatest increases in ALDH activity peaked at different times ($R_t$ 16.307min and $R_t$ 36.640min, respectively).

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구에서는 해독작용이 있다고 알려져 있는 구기자열매를 추출하여 Bacillus 속 균주, Saccharomyces 속 균주와 Schizosaccharomyces 속 균주를 이용하여 발효시킨 후 ADH 및 ALDH의 활성을 증대시키고, 각 효소의 활성을 증대시키는 기능을 가진 활성인자 (activator)로 추정되는 물질을 확인하고자 한다.

제안 방법

ADH 활성측정은 Bergmeyer [23]의 방법을 약간 변형하여 흡광도 340 nm에서 NADH의 생성 양을 측정하여 대조군에 대한 상대적 활성으로 비교하였다. 시료의 ADH 활성 촉진 효과는 시료 50 μL에 증류수 700 μL, 1 M Tris-HCl buffer (pH 8.
ALDH 활성측정은 Koivula 및 Koivusalo [24]의 방법을 약간 변형하여 acetaldehyde에서 acetate를 생성하는 효소로 NAD로부터 NADH를 생성하는 원리를 이용하였다. 시료의 ALDH 활성 촉진 효과는 시료 50 μL에 증류수 1,050 μL, 1 M Tris-HCl buffer (pH 8.
구기자열매는 열수 추출을 하였을 때 ADH 및 ALDH 활성 증가가 가장 높게 확인되었다. 복합배양은 단일배양 시 높은 ADH 활성 증가를 보였던 B. subtilis subsp. subtilis와 높은 ALDH 활성 증가를 보였던 S. cerevisiae IFO 2376을 이용하여 복합배양한 후 ADH와 ALDH 활성의 증가를 증대시키기 위해 수행하였다. 그 결과, 시료 미첨가 대조군으로서 control을 100%와 비교하였을 때 YM 배지에서 B.

대상 데이터

발효를 위해 사용한 미생물은 Table 1에서 보는 바와 같이 고초균인 Bacillus 속 균주, 효모인 Schizosaccharomyces 속 균주와 Saccharomyces 속 3균주를 사용하였다. Bacillus subtilis subsp. subtilis는 청국장에서 분리하여 한국미생물보존센터에서 16S rDNA 분석 의뢰를 통해 동정된 균주이며, Schizosaccharomyces pombe var. pombe KCTC 7522와 Saccharomyces ellipsoideus KCTC 7243는 생물자원센터에서 분양을 받았으며, Saccharomyces cerevisiae IFO 2346와 Saccharomyces cerevisiae IFO 2376은 오사카 발효연구소에서 분양을 받아 사용하였다. B.
발효에 사용한 한약재는 간 해독작용이 알려진 구기자열매(Lycii fructus)를 선정하였으며, 약재는 대구광역시 약전골목 내 한약방에서 구입하여 사용하였다. 구기자열매의 추출은 methanol, ethanol과 ethyl acetate를 이용한 유기용매 추출과 열수 추출을 통해 수행하였다.

데이터처리

8) 375 μL, 20 mM NAD (Sigma-Aldrich) 150 μL, ethanol 150 μL와 standard enzyme인 ADH (Sigma-Aldrich) 75 μL (1 unit/mL)를 넣어 혼합 후 30℃에서 5분간 방치한 후 340 nm에서 측정하여 확인하였다. 결과는 대조구로서 시료를 첨가하지 않은 ADH 자체 활성을 100%로 하여 실험구의 상대 활성(%)을 나타내었다.

성능/효과

640분의 peak에서 ALDH 활성의 증가가 확인되었다. B. subtilis subsp. subtilis와 S. cerevisiae IFO 2376을 이용하여 구기자열매 추출물의 발효하였을 때 ADH 및 ALDH 활성을 증대시키는 기능을 가진 활성인자 (activator)로 추정되는 물질의 생산이 추정되었다.
842분 peak가 새롭게 검출되었다. 각 peak의 ADH 활성은 R_t 11.938분 peak가 110.6%, R_t 13.014분 peak가 134.1%, R_t 22.072분 peak가 108.1%, R_t 28.842분 peak가 101.3%로 확인되었다. 발효 전후 구기자열매 추출물의 ALDH 활성 증가가 가장 높은 분획을 분석한 결과, 발효 전 분획은 R_t 16.
7(b)에서 보는 바와 같이 발효 전 구기자열매 추출물로부터 용출된 100번~133번 분획과 발효 후 구기자열매 추출물로부터 용출된 100번~134번 분획에서 확인되었다. 발효 전 구기자열매 추출물로부터 용출된 128번 분획이 134.1%로 확인되어 가장 높은 ALDH 활성 증가를 나타내었으며, 발효 후 구기자열매 추출물로부터 용출된 128번 분획이 148.1%로 확인되어 가장 높은 ALDH 활성 증가를 나타내었다.
6%로 확인되었다. 발효 전후 구기자열매 추출물로부터 ADH 및 ALDH 활성인자로 추정되는 물질을 분리하기 위해 silica gel column chromatography를 수행한 결과, 발효 전 구기자열매 추출물로부터 용출된 분획의 ADH 활성은 66번이 약 133%로 가장 높았으며, ALDH 활성은 128번 분획이 약 130%로 가장 높게 확인되었다. 발효 후 구기자열매 추출물의 ADH 활성은 68번이 약 150%로 가장 높았으며, ALDH 활성은 128번 분획이 약 148%로 가장 높게 확인되었다.

후속연구

640분의 peak가 130%로 ALDH 활성의 증가가 확인되어 발효 전후 구기자열매 추출물에서 분리한 ALDH 활성인자 추정물질은 다른 물질로 사료된다. 발효 구기자열매 추출물에서 분리한 ADH 및 ALDH 활성인자 추정물질은 NMR, MS 등의 분광학적 분석기법을 이용하여 추후 규명하여 새로운 물질 생성여부에 대한 연구를 수행하고자 한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 연구의 생육도 확인 과정에서 구기자열매 추출물을 원심 분리한 후 생긴 침전물은 어떤 과정으로 도말하였는가?	생균수 측정을 위해 발효 구기자열매 추출물은 3,000 rpm에서 10분간 원심 분리를 하였다. 침전물은 멸균수에 현탁하여 희석을 한 후 nutrient 평판배지와 YM 평판배지에 도말하였으며, 28oC에서 3일간 정치배양 한 후 생균수를 확인하였다.
	음주 시 몸에 치명적인 손상을 주는 것은 무슨 이유 때문인가?	체내에 들어온 알코올은 간이나 몸의 다른 기관과 부위로 운반되어 ADH (Alcohol dehydrogenase)에 의해 acetaldehyde로 전환되며, 그 다음 ALDH (Aldehyde dehydrogenase)에 의해 acetic acid로 전환되어 소변이나 CO2로 배설된다 [3]. 우리 몸에 치명적인 손상을 주는 것은 알코올 그 자체보다도 산화과정에서 생성된 acetaldehyde가 심혈관계에 작용하여 급성 증상을 나타나게 하며, 체내의 거의 모든 기관을 손상시키고 특히 간조직의 구조와 기능에 치명적인 손상을 유발한다 [4,5].
	체내에 들어온 알코올의 운반과정은?	알코올은 스트레스 해소나 사교 등을 목적으로 애용되는 기호품으로 소량 섭취 시 기분전환을 위해서도 좋고 혈액순환에 도움이 되어 건강에 유익할 수 있지만, 많은 양을 장기간 섭취 시 췌장염, 심근경색, 신경장애, 결핵, 간질환 등이 유발된다 [2]. 체내에 들어온 알코올은 간이나 몸의 다른 기관과 부위로 운반되어 ADH (Alcohol dehydrogenase)에 의해 acetaldehyde로 전환되며, 그 다음 ALDH (Aldehyde dehydrogenase)에 의해 acetic acid로 전환되어 소변이나 CO2로 배설된다 [3]. 우리 몸에 치명적인 손상을 주는 것은 알코올 그 자체보다도 산화과정에서 생성된 acetaldehyde가 심혈관계에 작용하여 급성 증상을 나타나게 하며, 체내의 거의 모든 기관을 손상시키고 특히 간조직의 구조와 기능에 치명적인 손상을 유발한다 [4,5].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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