본 연구에서는 땅콩의 resveratrol에 대한 체계적인 연구를 위하여 고속액체크로마토그래피HPLC)를 이용한 땅콩의 trans-resveratrol 분석체계 확립과 품종 및 생육시기별 trans-resveratrol 함량 변화를 구명하여 금후 고부가가치 고함유 기능성 품종개발의 기초 자료로 활용하고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. HPLC를 이용한 trans-resveratrol 분석조건은 컬럼은 Xterra $\textrm{C}_{18}$, 이동상 용매조성은 (A) glacial acetic acid DCW(52.6 : 900)과 (B) acetonitril solution A(80:20), 용매흐름속도는 1.1 ml/min, 검출기는 UV-Vis detector 308 nm 이었다. 2. 땅콩에서 trans-resveratrol 추출시 추출용매의 경우 80%EtOH과 80%MeOH이 유의차가 없었고, 추출온도의 경우에도 온도간 유의성이 인정되지 않았으며, ICH guideline에 따른 안전성과 경제성을 고려한 trans-resveratrol의 최적추출 조건은 80% EtOH, $25^{\circ}C$, 45분이었다. 3. 땅콩 품종별 trans-resveratrol 함량 분포범위는 0.018-1.125 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$으로 품종별 유의차가 있었으나, 초형과 립 크기에 따른 trans-resveratrol 함량은 일정한 경향을 보이지 않았다. 4. 종실과 종피를 포함한 종실의 trans-resverarol함량은 종실(0.152-0.305 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$) 보다 종피를 포함한 종실(0.188-0.345 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$)에서 더 높았다. 5. 생육시기별 trans-resveratrol 함량은 신남광땅콩(0.227$\mu\textrm{g}/\textrm{g}$ 대광땅콩(0.418 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$)은 파종 후 110일에 팔광땅콩(0.486 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$)과 밀양16호(0.441 $\mu\textrm{g}/\textrm{g}$)는 파종 후 130일에 가장 높았다.
현재 우리나라에서 허용된 식품첨가물인 감초추출물 및 에리스리톨의 경우 천연감미료로서 식품의 제조$\cdot$가공시 다양하게 사용되고 있으나 유통식품 중 식품 중 이들 첨가물의 함유여부 및 함유량을 파악할 수 있는 분석방법이 확립되어 있지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 식품 중 감초추출물 및 에리스리톨의 분석방법을 확립하고, 이를 적용하여 국내유통식품 중 감초추출물 및 에리스리틀의 사용실태를 파악하고자 하였다. 식품 중 감초추출물 및 에리스리톨의 분석방법에 대한 최근 국내의 문헌 및 연구논문 등 기초 자료를 참고로 감초추출물 TLC및 HPLC분석방법과 에리스리톨 HPLC 분석방법을 비교$\cdot$검토하였다. 그 결과 감초추출물은 실리카겔 TLC판을 이용하였으며 TLC 최적용매조건은 부틸알콜 : 4N 암모니아용액 : 에틸알콜 50:20:10)이었다. HPLC 분석은 글리실리진산 (glycyrrhizic acid)을 표준물질로 하여 역상계 컬럼인 Capcell pak $C_{18}$ UG120을 사용하였으며 이동상, UV파장, 컬럼온도는 각각 아세토니트릴 : 물 (38:62), 254 nm 및 $40^{\circ}C$이었다. 에리스리톨의 HPLC 분석은 에리스리톨(meso- erythritol을 표준물질로 하여 역상계 컬럼인 Shodex Asahipak NH2P-50 4E 및 RI 검출기를 사용하였으며 이동상, 컬럼온도는 각각 아세토니트릴 : 물 (75:25), $30^{\circ}C$이었다. 글리실리진산은 서울,부산 등 11개 도시에서 구매한 국내 유통 가공식품 중 장류 18품목, 소스류 12품목, 건강기능식품류 15품목, 음료류 26품목, 주류 8품목, 과자류 23품목, 절임류 3품목 등 총 7종 105품목을 대상품목으로 하였으며 이 중 장류, 소스류, 건강기능식품, 음료류, 주류에서 각각 ND$\∼$48.7 ppm, ND$\∼$5.3 ppm, ND$\∼$988.9 ppm, ND$\∼$180.7 ppm, ND$\∼$2.6 ppm의 글리실리진산이 검출되었고, 나머지 품목은 모두 불검출이었다. 에리스리틀의 경우 껌류 13품목, 캔디류 15품목, 음료류 12품목, 건강기능식품류 12품목등 총 4종 52품목을 대상품목으로 하었으며, 껌류 및 건강기능식품에서 각각 ND$\∼$155.62 ppm, ND$\∼$398.14 ppm의 에리스리톨이 검출되었으며, 나머지 품목은 모두 불검출이었다. 본 연구결과는 식품 중 천연감미료인 감초추출물 및 에리스리톨의 분석방법 확립함으로써 국내유통식품의 감초추출물 및 에리스리톨 사용실태파악 및 사후 식품의 품질관리에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
사람과 동물 유래의 혈장, 세포, 조직 등을 이용하여 생물의약품을 생산하기 위해서는 바이러스 안전성 확보가 필수적이다. 바이러스 안전성 보증을 위해 생물의약품 제조공정은 바이러스 불활화/제거 단계를 포함하여야 한다. 짧은 파장자외선(UVC) 조사는 바이러스 불활화 효과가 매우 높은 것으로 알려졌지만, UVC 조사로 인한 단백질의 변성과 대상 물질에 동일하게 조사를 할 수 있는 기계적 장치 개발의 어려움으로 인해 UVC 조사는 생물의약품 제조 공정에 사용되지 못했다. 최근에 이러한 결점을 해결한 연속 유동 UVC 반응기(UVivatec)가 개발되었다. UVivatec의 바이러스 불활화 효과 및 단백질 회수율을 검증하기 위해 단백질 의약품을 대상으로 적용가능성을 조사하였다. 최적화된 $3,000\;J/m^2$ 조사 공정에서 단백질의 회수율은 98%이상이었다. UVC 조사에 의한 human immunodeficiency virus(HIV), hepatitis A virus(HAV), bovine herpes virus(BHV), bovine viral diarrhea virus(BVDV), porcine parvovirus(PPV), bovine parvovirus(BPV), minute virus of mice(MVM), reovirus type 3(REO), bovine parainfluenza virus type 3(BPIV) 불활화 효과를 평가하였다. HAV, PPV, BPV, MVM, REO와 같은 비외피(nonenvelope) 바이러스는 $3,000\;J/m^2$ 조사량에 의해 검출한계 이하로 완벽하게 불활화되었다. HIV, BVDV, BPIV 같은 외피(envelope) 바이러스도 $3,000\;J/m^2$ 조사량에 의해 검출한계 이하로 완벽하게 불활화되었다. 또한 BHV도 매우 민감하게 불활화되었다. UVC 조사에 의한 각 바이러스들의 로그 감소율은 HIV는 ${\geq}3.89$, HAV는 ${\geq}5.27$, BHV는 5.29, BVDV는 ${\geq}5.96$, PPV는 ${\geq}4.37$, BPV는 ${\geq}3.55$, MVM은 ${\geq}3.51$, REO는 ${\geq}4.20$, BPIV는 ${\geq}4.15$이었다. 이와 같은 결과에서 UVivatec을 이용한 UVC 조사는 바이러스 불활화에 매우 효과적인 방법임을 확인하였다.
메탄올 자화효모 Hansenula polymorpha에서 분비 발현이 잘 된다고 보고된 인체 혈청 알부민(human serum albumin, HSA)을 융합단편으로 사용하여 외래 재조합 단백질을 효과적으로 분비 발현할 수 있는 발현시스템을 개발하고자 하였다. 이때 조작의 용이성 및 발현 효율 제고를 위하여 전장의 HSA 뿐만 아니라 세 종류의 각기 다른 크기의 HSA 단편을 설계하여 융합단편으로 사용하였다. 즉 HSA의 N-말단으로 부터 각기 137, 172, 320, 608개 아미노산을 갖는 융합단편 HSAft (1-4)를 제작하였다. 아울러 발현되는 HSA 단편의 검출 및 분리정제를 위한 His8-tag, HSA 융합단편과 외래 단백질간의 유연성을 부여하기 위한 2조의 $Gly_4Ser_1$ linker, 융합 발현된 타겟 단백질을 HSA 단편으로부터 용이하게 분리하기 위한 담배식각바이러스 단백질분해효소(tobacco etch virus protease, Tev) 인지 서열, 타겟 단백질 유전자를 클로닝하기 위한 멀티 클로닝 사이트(multiple cloning site, MCS)서열, 그리고 타겟 재조합 단백질의 발현 검출 및 정제를 위한 Strep-tag을 포함하는 작용기 도메인을 발현카세트 기본 골격에 포함시켰다. 이렇게 구축된 4종의 HSA 융합단편 분비발현 벡터를 H. polymorpha에 형질전환한 후 각 융합단편의 발현을 조사한 결과 HSAft 단편 3, 4의 발현을 확인할 수 있었다. 녹색형광단백질 유전자 ($GFP_{uv}$)를 상기 벡터에 클로닝한 후 H. polymorpha에 도입한 결과 형질 전환체 모두에서 녹색형광단백질의 발현을 관찰 할 수 있었다. 해당 세포로부터 분비되거나 세포내에 발현되는 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현양을 비교한 결과 HSAft 단편 4에 융합된 경우를 제외하고 나머지 경우 모두에서 세포 파쇄액과 세포 배양액 양쪽에서 해당 HSA 단편 융합 형광단백질의 발현을 확인 할 수 있었다. 한편 HSA 융합단편의 크기에 따라 자체 혹은 타겟 단백질과 융합된 형태의 단백질 분비 발현 정도가 달라지는 것은 해당 단백질의 접힘이나 단백질 분해효소에 대한 민감성 등 여러 변수에 의한 것으로 사료되며 따라서 본 연구에서 개발한 H. polymorpha용 HSA 융합단편 분비발현 시스템은 특정 외래 재조합 단백질의 효율적인 분비발현 융합단편의 선별 및 과발현 시스템 구축에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
팜유와 아보카도유를 이용하여 효소적 방법을 통해 trans free margarine stock(TFMS)을 제조하였다. 회분식 반응기(stirred batch type reactor)를 통한 본 반응은 sn-1,3 위치 특이성을 가진 lipozyme RM IM(from Rhizomucor miehei)을 사용하였다. 반응기질 대두극도경화유와 아보카도유 및 팜유는 30:150:120(g)의 비율로 230 rpm, $65^{\circ}C$에서 합성하였으며 이를 통해 이화학적 특성을 분석하였다. 재구성 지질의 DSC 분석 결과 TFMS의 solid fat content(SFC)는 $5^{\circ}C$에서 58.6%, $35^{\circ}C$에서의 약 8.5%로 확인 되었으며 7.3, 23.6, $35.3^{\circ}C$의 DSC 상의 melting point 특성을 나타내었다. TFMS는 C16:0(약 29%)과 C18:1(약 45%)이 주요 지방산으로 확인되었고 ${\Sigma}SFA$는 40.7%이었으며 trans 지방산은 검출되지 않았다. Sn-2 위치에는 주요적으로 C16:0(21.6%)과 C18:1(50.2%)의 지방산 조성이 확인되었다. RP-HPLC를 통해 TFMS를 이루고 있는 TAG의 PN을 확인 하였다. 주요적으로 PN=48이 대부분을 차지하였고 PN=46, PN=50으로 분리되었으며 TFMS의 반응 전과 비교 시 차별적인 TAG peak를 확인할 수 있었다. 한편, ${\alpha}-$, ${\gamma}-$ 및 ${\delta}$-tocopherol이 각각 5.7, 2.1, 1.7 mg/100 g을 나타냈으며 산가, 요오드가, 비누화가를 통해 TFMS의 이화학적 특성을 확인 할 수 있었다. TFMS를 통해 마가린 제조 시 물성 변화를 고려하여 마가린의 적합한 물성을 지닐 수 있을 것이라 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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