[논문]방사선 돌연변이 방사무늬김(Pyropia yezoensis)의 성분 분석과 항산화 활성

최종일

doi:10.5657/kfas.2020.0524

방사선 돌연변이 방사무늬김(Pyropia yezoensis)의 성분 분석과 항산화 활성
Amino Acid Composition and Antioxidative Activities of Mutant Pyropia yezoensis 원문보기

한국수산과학회지 = Korean journal of fisheries and aquatic sciences, v.53 no.4, 2020년, pp.524 - 529

최종일 (전남대학교 생물공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, several mutant laver Pyropia yezoensis strains were developed. In this study, control laver Pyropia yezoensis and its mutant Py500G were compared for their amino acid contents and antioxidative activities. There was no significant difference of total amino acid contents between wild-type and mutant Py500G, but mutant had higher free amino acid contents than wild-type. Also, total phenolic content was higher in mutant Py500G. Phycoerythrin and phycocyanin contents were higher in wild-type. But, antixoidative activities were shown to be higher in mutant Py500G. These results will be useful for the development of new cultivar of Pyropia.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Comparison of amount of total amino acids between con-trol Pyropia yesoensis and mutant Pyropia yesoensis (Py500G)
표 Table 2. Comparison of amount of free amino acids between con-trol Pyropia yesoensis and mutant Pyropia yesoensis (Py500G)
그림 Fig. 1. Comparison of chlorophyll, phycoerythrin, and phycocya-nin contents between control and mutant Py500G.
그림 Fig. 3. Comparison of DPPH radical scavenging activity between control and mutant Py500G.
그림 Fig. 4. Comparison of antioxidant activity by FRAP between con- 40trol and mutant Py500G.
그림 Fig. 2. Comparison of total phenolic content between control and mutant Py500G.

AI 본문요약
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문제 정의

이에, 이 연구에서는 방사선 돌연변이 육종으로 개발된 신품종 방사무늬김의 아미노산 함량이나 항산화 생리활성을 돌연변이화 이전의 대조품종 방사무늬김과 비교하여 앞으로의 김 품종 개량을 위한 기초자료로 제공하고자 한다.

제안 방법

생리활성을 측정하기 위한 추출물은 분쇄 후 시료의 에탄올 추출물을 얻기 위하여 건조시료 1 g에 95% 에탄올을 10 mL을 가하여 실온에서 24시간 교반 추출을 총 3회 반복하여 얻어진 상층액 모두를 합하여 농축원심분리기로 원심 분리하였다. 분리된 추출물은 10 mg/mL 농도의 에탄올로 녹인 후 실험에 사용하였다(Lee et al.
연구에서는 방사선 돌연변이 육종 방법에 의하여 얻어진 육종품종과 대조품종의 성분분석과 항산화 활성을 비교 하였다. 실험결과 유리아미노산의 함량은 돌연변이 육종품종이 유의한 차이(P<0.

대상 데이터

실험에 사용된 품종은 방사무늬김 대조품종 해남학가리와 이로부터 유래된 돌연변이 육종품종 Py500G이다. 양식기간과 양식지역은 2015년 1월 국립수산과학원 해조류연구센터 시험양식장(Muan, Korea)에서 진행되었다.
실험에 사용된 품종은 방사무늬김 대조품종 해남학가리와 이로부터 유래된 돌연변이 육종품종 Py500G이다. 양식기간과 양식지역은 2015년 1월 국립수산과학원 해조류연구센터 시험양식장(Muan, Korea)에서 진행되었다. 시료는 양식장에서 채집하여 실험실로 운반한 후 증류수로 수세한 후 60°C에서 건조하여 건조가 진행됨에 따라 더 이상 중량의 변화가 없을 때까지 건조하여 건조시료로 준비하였다.

데이터처리

실험 결과 값등의 통계처리는 SPSS version 17.0 (Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하였으며, student t-test법으로 대조 품종과 돌연변이 품종간의 차이를 분석하였다.

이론/모형

김의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu (Gao et al., 2000)방법 을 사용하여 분석하였다. 시료 0.
추출물의 항산화 활성을 비교하기 위해 1,1-diphenyl2-picrylhydrazine (DPPH) radical 소거능은 Lee et al. (2012)의 방법에 따라 측정하였다. 시료 1 mL에 0.
피코에리트린(phycoerythrin, PE) 및 피코시아닌(phycocyanin, PC)은 Lee and Choi (2019)에 기술된 방법에 따라 정량적으로 분석되었다. 약 100 mg의 냉동 된 김 시료을 모르타르 및 유봉을 사용하여 액체 질소 중에서 균질화시켰다.

성능/효과

연구에서는 방사선 돌연변이 육종 방법에 의하여 얻어진 육종품종과 대조품종의 성분분석과 항산화 활성을 비교 하였다. 실험결과 유리아미노산의 함량은 돌연변이 육종품종이 유의한 차이(P<0.05)로 높은 값을 보였으며, 또한 김 추출물의 항산화 활성 또한 육종품종에서 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 기존의 선발이나 교잡에 의한 김 종자 개량뿐만 아니라 돌연변이 육종 방법을 이용하여서도 다양한 김 품종을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.
이러한 결과로부터 돌연변이 품종은 대조품종과 비교하여 총 아미노산 함량에서는 유의한 차이를 보이지는 않았지만, 풍미에 영향을 미치는 유리아미노산 함량에서 glutamic acid와 alanine 등이 대조품종에 비하여 유의하게(P<0.05) 높은 것으로 확인이 되었다. 또한, 생리활성에 관여하는 taurine 함량 역시 돌연변이 품종이 대조구보다 높은 것으로 확인이 되었다.
2)은 클로로필의 경우 두 품종에서 유의한 차이를 보이지 않았다. 하지만 피코에 리트린 및 피코시아닌 함량은 대조품종이 돌연변이 품종보다 유의하게 높았다(P<0.05). 피코에리트린과 피코시아닌은 광합성을 담당하는 주요 엽록소 색소의 부속물로 광 수확 피코빌리 단백질의 색소-단백질 복합체로 알려져 있다(Bryant, 1982).

후속연구

최근 보고된 방사선 조사에 의하여 얻어진 돌연변이 Pyropia tenera의 경우에는 엽체는 성장이 진행됨에 따라 더 높은 클로로필 a와 피코시아닌 함량이 확인되어졌다(Lee and Choi, 2019). 따라서 이 연구에서 사용된 대조품종과 돌연변이 품종의 경우에도 엽체 성장에 따라 색소 함량의 측정이 필요할 것으로 사료된다.
05)로 높은 값을 보였으며, 또한 김 추출물의 항산화 활성 또한 육종품종에서 높게 나타났다. 이러한 결과로부터 기존의 선발이나 교잡에 의한 김 종자 개량뿐만 아니라 돌연변이 육종 방법을 이용하여서도 다양한 김 품종을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	김은 분류학적으로 어디에 속하는가?	김(Pyropia)은 식물분류학상 홍조식물문의 원시홍조강, 김목, 김과에 속하는 해조류로 우리나라에서는 연간 약 15,000만 속이 생산되고 있다. 김은 미역, 다시마와 함께 대표적인 양식 생산되는 해조류이며, 우리나라 외에도 일본, 중국 등 일부 아시아 국가에서 양식되고 있다(Hwang and Park, 2020).
	김은 우리나라에서 연간 얼마나 생산되는가?	김(Pyropia)은 식물분류학상 홍조식물문의 원시홍조강, 김목, 김과에 속하는 해조류로 우리나라에서는 연간 약 15,000만 속이 생산되고 있다. 김은 미역, 다시마와 함께 대표적인 양식 생산되는 해조류이며, 우리나라 외에도 일본, 중국 등 일부 아시아 국가에서 양식되고 있다(Hwang and Park, 2020).
	김 품종의 개발을 위한 방법 중 돌연변이 육종법은 무엇인가?	김 품종의 개발을 위한 방법으로는 선별, 교잡, 그리고 돌연변이 육종 등이 사용되고 있다. 이 중에서 돌연변이 육종법은 김 엽체나 사상체에 물리적 또는 화학적 돌연변이원을 처리한 후, 생존한 개체들 중에서 우수한 특성을 갖는 돌연변이 종을 선별하는 방법이다. 최근 방사무늬김에 ethyl methanesulfonate (EMS), 또는 감마선을 처리하여 우수한 성장 특성을 지닌 돌연변이 방사무늬김이 보고되었다(Lee and Choi, 2018; Park and Choi, 2020; Tran and Choi, 2020).

참고문헌 (22)

Bryant DA. 1982. Phycoerythrocyanin and phycoerythrin: Properties and occurrence in cyanobacteria. J Gen Microbiol 128, 835-844.

상세보기
Gao X, Bjork L, Trajkovski V and Uggla M. 2000. Evaluation of antioxidant activities of rosehip ethanol extracts in different test system. J Sci Food Agric 80, 2021-2027. https://doi.org/10.1002/1097-0010(200011)80:14 3.0.CO;2-2.

상세보기
Gomez-Guzman M, Rodriguez-Nogales A, Algieri F and Galvez J. 2018. Potential role of seaweed polyphenols in cardiovascular-associated disorders. Mar Drugs 16, 250. https://doi.org/10.3390/md16080250.

상세보기
He D, Wu S, Cheng Y, Wang H, Liu J, Zhang X, Choi J, Wu M and Tong H. 2019. Antitumor bioactivity of porphyran extracted from Pyropia yezoensis Chonsoo2 on human cancer cell lines. J Sci Food Agr 99, 6722-6730. https://doi.org/10.1002/jsfa.9954 .

상세보기
Hwang EK and Park CS. 2020. Seaweed cultivation and utilization of Korea. Algae 35, 107-121. https://doi.org/10.4490/algae.2020.35.5.15.

원문보기 상세보기
Hwang EK, Yotsukura N, Pang SJ, Su L and Shan TF. 2019. Seaweed breeding programs and progress in eastern Asian countries. Phycologia 58, 484-495. https://doi.org/10.1080/00318884.2019.1639436.

상세보기
Hwang ES, Ki KN and Chung HY. 2013. Proximate composition, amino acid, mineral, and heavy metal content of dried laver. Prev Nutr Food Sci 18, 139-144. https://doi.org/10.3746/pnf.2013.18.2.139.

원문보기 상세보기
Jeffrey SW and Humphrey GF. 1975. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c1 and c2 in higher plants, algae and natural phytoplankton. Biochem Physiol Pflanz 167, 191-194. https://doi.org/10.1016/S0015-3796(17)30778-3.

상세보기
Jung SM, Kang SG, Lee HJ, Son JS, Jeon JH and Shin HY. 2016. Proximate composition and mineral content, amino acid of laver based on culture Areas. Korean J Environ Ecol 30, 98-103. https://doi.org/10.13047/KJEE.2016.30.1.098.

원문보기 상세보기
Kawasaki A, Ono A, Mizuta S, Kamiya M, Takenaga T and Murakami S. 2017. The taurine content of Japanese seaweed. Adv Exp Med Biol 975, 1105-1112. https://doi.org/10.1007/978-94-024-1079-2_88.
Kim EY, Choi YH and Nam TJ. 2018. Identification and antioxidant activity of synthetic peptides from phycobiliproteins of Pyropia yezoensis. Int J Mol Med 42, 789-798.
Kim KW, Hwang JH, Oh MJ, Kim MY, Choi MR and Park WM. 2014. Studies on the major nutritional components of commercial dried lavers Porphyra yezoensis cultivated in Korea. Korean J Food Preserv 21, 702-709. https://doi.org/10.11002/kjfp.2014.21.5.702.

원문보기 상세보기
KMIFOC (Korea Maritime Institute Fisheries Outlook Center). 2019. Fisheries outlook of laver seeds. Retrieved from http://www.foc.re.kr/on Aug 21, 2019.
Lee HJ and Choi J. 2018. Isolation and characterization of a high-growth-rate strain in Pyropia yezoensis induced by ethyl methane sulfonate. J Appl Phycol 30, 2513-2522. https://doi.org/10.1007/s10811-018-1426-1.

상세보기
Lee HJ and Choi J. 2019. Enhancing temperature tolerance of Pyropia tenera (Bangiales) by inducing mutation. Phycologia 58, 496-503. https://doi.org/10.1080/00318884.2019.1623547.

상세보기
Lee HJ and Yang HY and Choi J. 2018. Study of functional verification to abiotic stress through antioxidant gene transformation of Pyropia yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) APX and MnSOD in Chlamydomonas. Korean J Microbiol Biotechnol 28, 1217-1224. https://doi.org/10.4014/jmb.1802.02024.

원문보기 상세보기
Lee HJ, Choi J and Choi SJ. 2012. Physiological activities and amino acid compositions of Korean dried laver Porphyra products. Korean J Fish Aquat Sci 45, 409-413. https://doi.org/10.5657/KFAS.2012.0409.
Lee HJ, Park EJ and Choi J. 2019. Isolation, morphological characteristics and proteomic profile analysis of thermo-tolerant Pyropia yezoensis mutant in response to high-temperature stress. Ocean Sci J 54, 65-78. https://doi.org/10.1007/s12601-018-0060-9.

상세보기
Liu Z, Gao T, Yang Y, Meng F, Zhan F, Jiang Q and Sun X. 2019. Anti-Cancer activity of porphyran and carrageenan from red seaweeds. Molecules 24, 4286. https://doi.org/10.3390/molecules24234286.

상세보기
Park EJ and Choi J. 2018. Resistance and proteomic response of microalgae to ionizing irradiation. Biotechnol Biopr Eng 23, 704-709.

상세보기
Park S and Choi J. 2020. De novo transcriptome analysis of high growth rate Pyropia yezoensis (Bangiales, Rhodophyta) mutant with high utilization of nitrogen. Acta Bot Croat 78, in press. https://doi.org/10.37427/botcro-2020-026.
Tran KN and Choi J. 2020. Comparative transcriptome analysis of high-growth and wild-type strains of Pyropia yezoensis. Acta Bot Croat 78, in press. https://doir.org/10.37427/botcro-2020-020.

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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