STUDIES ON THE CYSTINE COMPONENT IN THE SERICULTURAL PROTEINS OF BOMBYX MORI L.

가잠사단백질의 각과정에서의 Cystine 성분에 대한 연구

The purpose of this treatise is to prove the presence of cystine in silk fiber through wide sampling throughout all the sericultural processes of Bombyx mori.; also to show that disulfide cross linkages exist in the silk fiber. The conclusions reached were as follows: 1. Crystalline cystine was obtained from silk fibroin using Folin's Method. 2. Analytical data showing the cystine content of silk fiber and its related materials were obtained using Sullvan's Method as follows: Material Percent Cystine A. Mulberry leaf protein 0.175 B. Silkworm egg 0.33 C. Silkworm Body, matured, fat extracted, without silk gland 0.41 D. Silk gland, matured 1.23 E. Silkworm feces none F. Silkworm pupa, fat extracted 0.30 G. Silkworm moth, fat extracted 0.60 H. Raw Silk 0.22 I. Fibroin 0.175 J. Sericin 0.30 3. The presence of cystine in the silkworm was substantiated the existence of 0.175 % methionine in mulberry leaves and 0.12% methionine in the silk gland. 4. Part of the sulfhydryl compounds in the silk gland is believed to transfer to serine and methionine, with the former being secreted into the liquid silk finally as silk fiber and the latter used for nutritive purposes in the growing of silk gland tissue. 5. The cystine content is variable by mulberry species, silkworm species, sex, breeding process, and other culturing environments. 6. Hybrid silkworms require more nutritive amino acids for effective growth than the original parents, and secrete less of them as silk fiber. 7. From such an observation, the amino acid composition of silk fiber is believed to be fairly flexible. Cystine if included in the amorphous part of the fiber, especially in sericin. 8. The result from enriching the silkworm diet with pure cystine or wool cystine did not result in any advantage, therefore it is believed that the natural cystine and methionine contents in the mulberry leafaregoodenoughforsilkwormnutrition. 9. The disulfide cross linkage in silk fiber was verified by using the Harris Method. Contraction took place following the treatment of the fiber with various salts and acids. Comparisons were made with wool fiber. 10. During these experiments, the fibrious structure of silk fiber and the net-globular liquid form were photographed microscopically. It is believed that the globules of liquid silk are net-formed by the inter attraction of the OH ion of the globular peptide and the H ion of water as shown by the hair cracking behavior of the film. The net-globular protein precipitation from the mulberry protein solution showed that mulberry is a proper diet for the formation of fibrous protein in the silk fiber. 11. The significance of the presence of cystine in silk fiber as emphasized in this paper should result in modification of the general conception that cystine is absent from this fiber. NOTICE: A part of this treatise was presented at the annual Korea Sericultural Society meeting held in 1961.

본 연구는 견사중의 Cystine 성분을 가잠전과정을 통하여 기존재를 확인하고 견사구조중에서 cross linkage를 조성하고 있음을 확인하는데 있으며 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Cystine 결정체를 Folin 씨 방법으로 견사로부터 분리하였다. 2. 견사 및 그와 관련있는 과정에서 Sullivan 씨 방법으로 다음과 같이 분석하였다. 시료 Cystine 함유량 ％ A. 상엽단백질 0.175 B.잠란 0.33 C. 잠체 (탈지, 숙잠, 견사선제외) 0.41 D. 견사선 (숙잠) 1.23 E. 잠 0.0 F. 잠통 (탈지) 0.30 G. 잠아 (탈지) 0.60 H. 생계 0.22 I. Fibroin 0.175 J. Sericin 0.30 3. 잠체내의 Cystine 존재는 상엽에서 0.175%, 견사선에서 0.12%의 Methionine을 확인함으로 생화학적의의와 더불어 재확인하였다. 4. 견사선내의 Sulfhydryl 화합물은 Sericin과 Methionine으로 전환하는 동시에 전자는 액상견으로 분비되어 견사를 구성하고 후자는 영양목적으로 견사선세포 육성에 사용되는 것으로 믿어진다. 5. Cystine 성분량은 상품종, 잠품종, 자웅성, 육종과정과 사육환경에 따라 변화한다. 6. 잡종강세로 육성된 교잡종은 원잠종보다 효과적인 성장을 위하여 더욱 많은 영양성 아미노산을 필요로 한다. 7. 여기한 관찰을 통하여 견사중 아미노산조성은 어느정도 변화하는 것이며 Cystine은 섬유의 무정형부분 특히 Sericin에 함유되고 있다. 8. 순수한 Cystine 또는 양모 Cystine을 첨식한 결과 하등의 이익점을 초래하지 못하였음으로 상엽중에 함유되어있는 Cystine과 Methionine 함유량은 잠아의 영양생리에 충분한 것으로 보인다. 9. 견사중의 disulfide cross linkage는 Harris 씨 방법과 여러가지 염류와 산에 의한 수축현상으로 확인하였고 양모와 대조하여 시험하였다. 10. 본 연구중 견사의 사상구조와 액상견의 입망상구조를 현미경으로 포착하였다. 액상견의 입망상은 입상 peptide의 OH ion과 물의 H ion의 인력관계로 형성되고 있다는 것을 기 film의 배열상태로 고찰하게 되었고 상엽단백질의 입망상은 견사의 사상형성에 적당한 사료임을 보이고 있다. 11. 본 논문을 통한 Cystine 존재는 비록 그 량이 적지마는 견사중의 Cystine 전무에 대한 종래관념을 전환시킬 것이다.