굴절율 측정에 의하여 당 성분을 정량하는 방법을 이용한 장치로, 글루코오스의 환원성에 기초하여 산화ㆍ환원 반응을 이용한 적정법이나 흡광도 측정법과 비교하여 시약이 필요없고 시간이 단축되는 장점이 있다. 그리고, 보통의 굴절율 측정기(예로 Abbe refractometer)가 당 농도 0.5%일 때의 굴절율 값 단위로 측정되는 한계를 극복하여 본 당 모니터링 장치는 바탕 물질과의 굴절율 차이를 증폭한 값으로 data(differential refractive index)를 얻을수 있으므로 글루코오스 농도 0.01% 단위까지 정량할 수 있어서 0.1% 이하의 저농도도 측정 가능하며 그 이상의 농도 범위에서도 측정 오차를 줄일수 있는 장점이 있다. (중략)
HPLC를 이용하여 fructose oligomer인 fructo올리고당(GF2-GF7) 및 inulo올리고당(F2-F4)의 분리, 정량을 실시하였다. TSK-gel amide 80 column과 acetonitrile-water(65:35; v/v) 용매를 사용하여 각 표준당들을 효과적으로 분리할 수 있었으며 이들의 retention time은 분석시마다 거의 변하지않아 재현성이 있었다. 각 당의 농도에 따른 peak면적을 이용하여 표준곡선을 작성한 결과 넓은 당량의 범위에 걸쳐 결정계수가 0.9884이상의 값을 보여 본 HPLC방법에 의한 정량법이 타당한 것으로 나타났다. 또한 기울기는 비슷하나 y축 절편 값이 당마다 크게 상이하여 몇가지 표준당들을 기준으로 하여 모든 당을 일률적으로 정량하는 것은 적합하지 않으며 각 당에 대한 표준곡선을 하나씩 작성하여 정량하여야함을 알 수 있었다.
Blue tetraEolium chloride를 발색시약으로 사용하여 잎담배중의 환원당을 흡수분광 광도번에 의해 정량하는 방법을 연구 하였다. Blue tetrolium과 환원당과의 환원반응에서 생성된 formazan dye의 극대흡수파장은 $530^{nm}$ 였으며 fructose농도가 0.02mg/ml-0.14mg/ml범위내에서는 Beer-Lambert법칙에 잘 일치함을 보여 주었다. 이 방법에 의한 환원당 정량의 정확성을 알아보기 위하여 표준 fructose를 잎담배중에 첨가한 후 이 표준 환원당의 농도를 계산하여 보니, 당시의 농도보다 적은 값을 얻었다. 그러나 상대오차 -2%이하로서 비교적 분석적 재현성이 좋게 나타났다. 흡수분광광도계를 사용하지 아니하고 Visual read out방법으로 왑원당을 정량하였을 경우,그 상대오차가 $\pm$10%범위로 나타났다.
인삼추출물(人蔘抽出物)을 함유한 과자류(菓子類)의 품질관리(品質管理)를 위한 total saponin의 정량법(定量法)을 검토하기 위하여 이들 시료에 적당한 전처리를 실시한 후 Shibata법(法)으로 total saponin을 분리(分離)한 시료에 $vanillin-H_2SO_4$법(法)으로 발색하여 total saponin의 함량(含量)을 추정하는 방법(方法)과, 분리된 total saponin의 n-butanol 용액을 증발건조하여 그 무게를 측정하는 방법(方法)과 또한 분리(分離), 건조된 시료를 thinchrograph에 걸어 total saponin을 정량하는 방법(方法)들을 검토한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 단 이 시험(試驗)에서 시료인 과자류제품(菓子類製品)에 첨가한 인삼추출물(人蔘抽出物)을 대조구로 하여 정량(定量)하였다. (1) 본 시험(試驗)에서 시료로 사용한 과자류(菓子類)인 인삼(人蔘) jelly와 인삼(人蔘) candy는 성분상(成分上)으로 보아 당함량(糖含量)이 많은 식품(食品)이며, total saponin정량(定量)을 위한 전처리(前處理) 과정에서 대부분의 당(糖)을 제거해야 하는 어려움이 있다. 시료를 methanol로 추출(抽出)한 다음 methanol을 증발시키고 다시 이것을 냉(冷) methanol 용해시키는 방법(方法)은 당(糖)제거에 효과적이었다. (2)시료를 분리(分離)하여 80% ethanol에 녹인 용액을 $vanillin-H_2SO_4$법(法)으로 발색(發色)할 때 당(糖)이 혼재(混在)한 상태에서는 당(糖)도 $vanillin-H_2SO_4$에 의해서 같이 발색(發色)되므로 정량적(定量的)인 의미(意味)가 없다. (3) 전처리(前處理)한 시료(試料)에 대해서 Shibata법(法)으로 saponin을 분리(分離)하여 ,증발건조한 후 그 무게를 달아 정량(定量)하는 방법(方法)은 오차의 범위가 50%로 그 재현성(再現性)이 떨어지는 편이나 대체적인 경향을 알 수 있다. (4) (3)항(項)의 건조된 조(粗) total saponin을 다시 일정량(一定量)의 methanol에 용해시켜 thinchrograph를 이용(利用)하여 분석(分析)한 후 그 적분곡선의 높이를 비교한 바 대조구에 대한 오차의 범위가 27%로서 그 재현성(再現性)이 (3)항(項)의 중량법(重量法)보다는 다소 개선(改善)되는 경향이다.
단백질의 N-글리코실화는 대표적인 번역 후 변형 중의 하나로 진핵생물 뿐 아니라 원핵생물에서도 발견된다. N-글리코실화는 단백질 상의 N-글리코실 서열인 N-x-S/T 위치에 지질과 연결된 올리고당(lipid-linked oligosaccharide, LLO)으로부터 올리고당 전이효소(oligosaccharyltransferase, OTase) 활성에 의해 글리칸(glycan)이 전달되어 당단백질의 합성이 이루어진다. 본 연구에서는 OTase의 세포내 활성을 측정하기 위하여 5/6-carboxyltetramethylrhodamine (TAMRA)이 도입된 형광펩타이드 TAMRA-DA$\underline{N}$Y$\underline{T}$K-$NH_2$를 이용하였다. OTase활성 측정은 단일 서브유닛으로 효소의 활성을 갖는 운동핵 편모충류인 Leishmania major Stt3p와 병원성 미생물인 Campylobacter jejuni PglB를 진핵생물과 원핵생물의 모델 효소로 각각 사용하여 Saccharomyces cerevisiae와 C. jejuni 유래 LLO와 형광 펩타이드를 반응시켜 당-펩타이드를 합성하였다. 합성된 당-펩타이드를 미반응한 형광펩타이드와 분리 및 당-펩타이드의 정량 분석을 위하여 Tricine SDS-PAGE, ConA 렉틴 컬럼 및 fluorospectrophotometer, HPLC를 사용하였으며, 당-펩타이드 분석을 통해 각 방법의 장단점을 비교하였다. 비교 분석 결과 Tricine SDS-PAGE를 이용한 형광 이미지 분석과, 렉틴 컬럼을 통해 분리된 당-펩타이드의 fluorospectrophotometer 정량법에 비해, HPLC를 이용한 방법이 OTase에 의해 생성된 당-펩타이드를 분석하는데 더 정확하고 정량적인 값을 제시하는 것으로 확인되었다.
흐름주입 장치를 이용하여 화학발광법에 의한 전혈 중의 당을 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 당의 효소반응에서 생성되는 과산화수소에 의하여 424nm에서 발생하는 luminol의 화학발광 세기의 차이를 정량에 이용하였다. 효소반응기는 glucose oxidase를 aminopropyl glass bead에 혼입하여 만들었으며, 흐름셀에서 발생하는 화학발광의 세기는 광섬유 다발을 이용하여 측정하였다. 최적 실험조건을 구하기 위하여 화학발광 시약 및 효소반응기의 pH, 흐름속도 및 온도가 화학발광세기에 미치는 영향을 조사하였다. 최적실험조건에서 구한 검정 곡선은 $1.0{\times}10^{-1}$~ 7.0mM에서 직선성이 성립하였으며, 검출한계는 $6.0{\times}10^{-2}$mM이었다. 본 방법을 전혈 중의 당 정량에 적용하였으며, 그 결과를 기존의 분석법에서 구한 결과와 비교하였다. 또한, 회수율 측정을 통하여 본 방법의 신뢰성을 검증하였다.
한국산 마의 주요 품종인 D. batatas, D. aimadoimo 및 D. japonica 등 3가지 품종의 일반성분을 분석하여 비교하였고 각 시료들을 동결건조하여 분말로 만든 다음 분획하여 HPLC에 의한 탄수화물의 조성과 함량, DNS법에 의한 환원당을 정량하였다. 탄수화물 중 유리당을 구성하는 주된 조성은 fructose, glucose, sucrose 및 maltose 등이었고 이 중 D. batatas에서는 glucose와 sucrose, D. aimadoimo와 D. japonica에서는 fructose와 sucrose가 가장 많은 부분을 차지하고 있었다. 총당은 주로 mannose와 glucose로 구성 되었고 3가지 품종 모두 mannose가 80% 이상으로, 이는 마가 감자나 고구마보다 끈끈한 점질물로 알려진 mannan이 많기 때문인 것으로 생각된다. Soluble fraction과 전체 마에서의 환원당 정량결과 soluble fraction에서 당함량은 D. aimadoimo가 가장 많았고, insoluble fraction에서 당함량은 D. japonica가 가장 많았다.
배 폐과를 효율적으로 활용하여 식품소재나 이를 이용한 기능성식품 개발을 위하여 배 품종별 생장시기에 따른 이화학적 특성을 조사하였다. 나주 지역에서 생산한 풍수, 신고, 추황 등 3품종을 시료로 하여 생장시기에 따라 배 무게의 증가를 관찰하였고 표면의 착색도는 Hunter 색차계로 L, a, b값을 측정하였으며 수분함량은 상압가열건조법으로 측정하였다. pH와 가용성 고형물은 각각 pH meter와 refractometer로, 총산은 적정법으로 측정하여 citric acid로 나타내었다. 총당은 phenol-황산법으로, 환원당의 함량은 DNS법으로 정량 하였고 총탄수화물의 함량과 전분의 함량은 산 가수 분해시킨 후 DNS법으로 측정하였다. 유기산과 유리당은 HPLC를 이용하여 정성, 정량 분석하였다. 풍수 과중의 증가는 거의 직선적으로 증가하였고 신고와 추황은 생장전기에는 급속히 증가하다가 후기에는 완만한 증가를 보였다. 풍수는 L, a, b값이 모두 약간의 증가를 보였고 신고와 추황은 a값이 각각 -1.80, 4.01에서 9.22, 9.70으로 증가하였으며 L, b값은 큰 변화를 나타내지 않았다. 과피의 수분함량은 약 61%에서 79%로 증가하였고 과육의 수분함량은 76%에서 90%로 증가하였다. 풍수와 추황의 경우 과육의 수분함량은 생장초기에 이미 생장후기와 비슷한 수분함량 비율을 갖고 있는 것을 알 수 있었다. 3품종 모두 생장초기 총산의 함량은 수확시기의 함량보다 높았고 추황의 경우 성장이 진행됨에 따라 과피와 과육의 총산의 함량은 감소하다가 다시 약간의 증가 추세를 나타내었다. 유기산은 주로 tartaric acid, malic acid, oxalic acid, citric acid 그리고 shikimic acid가 검출되었고 수확시기에 3품종에서 모두 malic acid 함량이 가장 높았고 malic acid와 citric acid의 함량이 풍수와 신고에서는 약 0.3%, 추황은 0.4% 이상으로 나타났다. 또한 3품종 모두에서 총산과 같은 추세로 성숙기의 유기산의 함량이 생장초기의 함량보다 많이 감소되었음을 알 수 있었다. 배의 가용성 고형물은 전체적으로 과실의 성장이 진행됨에 따라 증가하는 추세를 나타내었다. 풍수와 신고 과피의 총당과 환원당은 거의 같은 추세로 증가하였고 성숙이 가까워지면서 환원당이 감소하였다. 배 과육의 총당과 환원당 또한 거의 같은 추세로 증가를 하다가 수확 전 20일 혹은 30일부터 총당의 함량은 계속 증가하지만 환원당의 함량은 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 배 과실의 전반 성장과정에 있어서 전분함량은 감소하였고 총탄수화물의 함량은 과육에서는 증가하나 과피에서는 반대로 감소하는 경향을 보였다. 풍수의 전분함량은 최고 2.19%에서 0.23%로 감소하였고 신고에서는 0.43%로 추황에서는 0.48%로 감소하였다. 배 유리당은 fructose, glucose, sorbitol, sucrose 둥 4종류의 당이 검출되었고 3품종 모두에서 생장과정 중 비환원당인 sucrose 함량은 계속 증가하였고 fructose, glucose, sorbitol의 함량(추황의 sorbitol을 제외)은 생장이 촉진됨에 따라 증가하다가 다시 점차적으로 감소하였다. 이러한 결과는 총당과 환원당의 측정결과와 일치한 것으로 나타났다. 결론적으로 배의 성장에 따라 산 함량은 감소하였고 당 함량은 증가하였다.
한국산 무(Raphanus sativus L.)로부터 황산암모늄 분별침전과 CM-cellulose ion exchange chromatography를 사용하여 anionic peroxidase(POD)를 분리하였다. 분리된 한국산 무 anionic POD를 비색효소로, o-tolidine 혹은 4-aminoantipyrine/diethylaniline(4AA/DEA)을 비색기질로 사용하여 630nm에서의 흡광도를 측정함으로써 당 정량반응을 실시하였다. 한국산 무 anionic POD는 비색기질로 4AA/DEA을 사용한 경우 o-tolidine을 사용했을 때 보다 더 높은 비색 반응성을 나타내었다. Glutosr의 농도증가에 따른 검정곡선을 작성하였을 때 o-tolidine과 4AA/DEA을 사용한 경우 상관계수가 각각 r=0.9983과 r=0.9963로서 두 가지 방법의 검정곡선이 모두 좋은 직선성을 보여 주었다. 한국산 무 anionic POD와 horseradish POD의 기질산화에 대한 반응성을 비교하기 위하여 o-dianisidine과 guaiacol Km값을 조사한 결과, 한국산 무 anionic POD가 horseradish POD보다 o-dianisidine에 대해 약 40배, guaiacol 대하여 약 2배의 높은 기질 반응성을 나타내었다. 이러한 결과들은 한국산 무 anionic POD를 비색효소로 사용하여 검출감도가 높은 당 정량용 진단시약을 개발할 수 없음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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