Isolation and Purification of Fucoidans from Laminaria religiosa and Undaria pinnatifida in Korea

한국산 다시마 및 미역으로 부터 Fucoidan의 추출 및 정제

The objective of this research was to characterize fucoidans isolated from Laminaria religiosa and Undaria pinnatifida in Korea to obtain basic data for Production of soluble dietary fiber materials with biological functionality. Fucoidans were successively extracted 3 times at $65\%$ for 1hr with arid solution of pH 2.0, and cetylpyridinium chloride was used for partial purification. The yields of partially purified fucoidans were $2.71\%$ for L. religiosa, $6.65\%$ for sporophylls of U. pinnatifida and $0.40\%$ for blade of U. pinnatifida. The yield from sporophylls of U. pinnatifida was highest among the sample tested, whereas the yield from blade of U. pinnatifida was lowest. It appeared that the fuconidans content in different parts of U. pinnatifida varied. Partially purified fucoidans were separated into 3 fractions by DEAE-Sephadex A-25 ion exchange column and the maior fractions were refractionated with tractional precipitation with ethanol. $60-70\%$ ethanol precipitated fractions of 1. religiosa and sporophylls of U. pinnatifida turned out to be homogeneous by cellulose acetate electrophoresis and gel filteration chromatography. The molar ratios of fucose, galactose, and sulfate in the purified fucoidans(ethanol precipitated fractions) were 1 : 0.31 : 2.43 for L. religiosa and 1 : 0.97 : 1.99 for sporophylls of U. pinnatifida. The averaged molecular weights of the purified fucoidans from L. religiosa and sporophylls of U. pinnatifida were 31,000 and 38,000, respectively.

국내산 갈조류로부터 생리 기능성이 우수한 수용성 식이섬유 소재를 개발하기 위한 기초자료를 얻기위해 다시마와 미역(엽상체와 포자엽 각각)으로부터 fucoidan을 추출, 정제하여 그 특성을 조사하였다 Fucoidan의 추출 조건은 pH 2.0의 산성 추출액으로 $65^{\circ}C$I에서 1시간 씩 3회 추출을 하였고 cetylpyridinium chloride를 사용하여 부분 정제하였다. 부분 정제 fucoidan의 수율은 다시마 $2.71\%$, 미역포자엽 $6.65\%$, 미역 엽상체$0.40\%$였다. 특히 미역포자엽의 수율이 가장 높은 반면에 미역 엽상체는 가장 낮아 부위에 따른 차이가 매우 큼을 알 수 있었다. DEAE-Sephadex A-25 이온 교환 칼럼으로 부분 정제 fucoidan을 분획한 결과 다시마, 미역포자엽 모두 3종의 fraction으로 분획되었고 각 fraction은 전기 영동상에서 2종 이상의 band가 검출되어 불균일함을 알 수 있었다 이온 교환 칼럼으로 분획한 주fraction을 다시 알콜 분별 침전법으로 재분획한 결과 다시마와 미역포자엽은 에탄올농도 $60-70\%$에서 침전된 fraction이 cellulose acetate 전기 영동 및 gel filteration chromatography상에서 균일성을 나타내었다. 균일하게 정제된 fucoidan의 fucose : galactose : 황산기의 mole 조성비는 다시마, 미역포자엽이 각각 1 : 0.31 : 2.43,1 : 0.87 : 1.99였다. 분자량은 다시마가 31,000, 미역포자엽이 38,000으로 비교적 적었다.