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[국내논문] 동적광산란법을 이용한 아밀로즈 함량에 따른 전분 분자 구조 변화 분석
Evaluation of Molecular Structural Changes in Starch Depending on Amylose Content Using Dynamic Light Scattering 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.46 no.5, 2017년, pp.653 - 658  

문주현 (강원대학교 식품생명공학과) ,  마진경 (강원대학교 식품생명공학과) ,  김종예 (강원대학교 식품생명공학과)

초록
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본 연구에서는 동적광산란법을 이용하여 아밀로즈 함량과 용매 조건에 따른 전분 분자 구조 변화를 규명하였다. 분자량이 다른 여러 가지 덱스트란 표준물질을 이용하여 동적광산란법의 정확성을 검증하였으며, 이를 전분에 적용해본 결과 아밀로즈 함량에 따른 전분 분자의 $D_h$ 변화를 규명할 수 있었고 아밀로즈 함량이 높아질수록 전분 분자의 $D_h$ 값이 증가하였다. 또한, 용매 조건에 따른 전분 분자의 $D_h$ 변화를 동적광산란법으로 규명할 수 있었으며, NaCl의 경우 농도가 높아질수록 아밀로펙틴의 $D_h$가 증가했지만, 아밀로즈의 $D_h$는 urea에 더 큰 영향을 받는 것으로 생각된다. 1-Butanol의 경우 전분 분자의 $D_h$를 증가시켰지만 주목할 만한 경향은 관찰하지 못하였다. 또한, 전분의 아밀로즈 함량과 전분 분자의 $D_h$는 유의적인 상관관계를 보였으며, 이를 활용할 경우 전분의 아밀로즈 함량을 예측하는 데 도움이 될 수 있을 것이라고 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

To evaluate the effects of amylose content and dissolution media on the molecular structure of maize starch, changes in the hydrodynamic diameter of starch molecules were assessed via dynamic light scattering depending on amylose content and dissolution media. As the amylose content of starch increa...

주제어

#amylose content   #starch   #size exclusion chromatography   #hydrodynamic diameter   #dynamic light scattering  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 크기 배제 크로마토그래피 측정법이 전분 분자의 hydrodynamic volume에 따라 분획하는 것과 비슷하게 동적광산란법 역시 분자의 Dh의 크기를 측정할 수 있으므로 이를 활용하여 전분의 분자 구조 특성을 규명할 수 있을 것이라고 생각한다. 이에 따라 본 연구에서는 동적광산란법을 이용하여 아밀로즈 함량에 따른 전분의 분자 구조 변화를 분석하였으며, 이를 이용하여 아밀로즈 함량과 전분 분자의 Dh의 상관관계를 규명하고자 하였다. 따라서 본 연구에서는아밀로즈 함량 및 용매 조건에 따른 Dh의 변화를 동적광산란법을 이용하여 분석하였으며, 분석 결과를 기존 크기 배제 크로마토그래피 측정법과 비교 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
요오드 비색법은 분석환경에 따라 아밀로즈 함량의 편차가 심한데 어떤 요인에 의해서 이러한 차이가 발생하는가? 하지만 분석방법 간 측정 원리가 다르므로 동일한 전분 시료라도 분석방법에 따른 아밀로즈 함량에서 차이가 있다. 가장 보편적으로 사용되는 요오드 비색법의 경우 분석환경에 따라 편차가 심한 편이며, 이는 표준물질, pH 조건,염색 시간, 온도, 측정 파장, 용해 방법, 전분 농도 등의 차이에 의하여 발생할 수 있다(1,2). 또한, 요오드 비색법의 경우 사슬 길이가 긴 아밀로펙틴 및 가지 수가 많은 아밀로즈 유사 분자가 존재한다는 것을 고려하지 않은 분석법이다(5).
크기 배제 크로마토그래피 측정법의 한계는? 크기 배제 크로마토그래피 측정법은 아밀로즈와 아밀로펙틴 분자의 hydrodynamic volume에 따라 분획하여 아밀로즈 함량을 측정하기 때문에 비교적 정밀하게 측정할 수 있다고 생각하지만 다음과 같은 한계가 있다. 예를 들어 아밀로즈와 아밀로펙틴의 dn/dc 값 차이에 따른 측정 오차(6), 전분의 불완전한 용해에 따른 오차(3), 사슬 길이가 긴 아밀로펙틴 및 가지 수가 많은 아밀로즈 유사 분자가 아밀로즈 혹은 아밀로펙틴과 함께 분획됨에 따라 발생하는 오차(5,7) 및 측정 동안 압력에 의하여 아밀로펙틴이 일부 분해되어 발생하는 오차 등이 있다(8).
아밀로즈의 특징은? 전분은 아밀로즈와 아밀로펙틴으로 구성된 탄수화물 소재이며 식품산업에서 광범위하게 사용되고 있다. 아밀로즈는 포도당의 중합체로써 대략적인 분자량은 106 이하이며,주로 α-(1→4) 결합으로 구성되어 있지만 분자 내부에 소량의 α-(1→6) 결합이 존재하기도 한다. 반면 아밀로펙틴은아밀로즈에 비해 α-(1→6) 결합으로 이루어진 가지 구조가 많은 포도당 중합체로써 대략적인 분자량은 108 이하이다.
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