Fractionation and Electrophoretic Patterns of Rice Proteins

쌀단백질의 분획 및 전기영동

  • Kim, Su-Il (Dept. of Environmental Engineering, Ajou University) ;
  • Jo, Do-Hyun (Dept. of Environmental Engineering, Ajou University)
  • 김수일 (아주대학교 공과대학 환경공학과) ;
  • 조도현 (아주대학교 공과대학 환경공학과)
  • Published : 1983.03.31

Abstract

The composition of four rice protein groups is greatly affected by the extraction conditions. The extraction amounts of albumins and glubulines primarily depended on the temperature rather than the method of extraction. The total amount of glutelins, the major components of rice storage proteins, could be extracted by a successive extraction processes, extraction with 0.5% SDS-0.1M borate buffer(pH 8.3) followed by extraction with 0.5% SDS-0.6% ${\beta}-mercaptoethanol-0.1M$ borate buffer(pH 8.3). The extracted amounts of glutelin with these solvents were 54.1 and 45% respectively. The further purification of SDS soluble glutelins was achieved by Sephadex G-150 gel column chromatography. The molecular weight of the components in four protein groups has been estimated by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis with or without ${\beta}-mercaptoethanol.$ The comparison of albumins and globulins by starch gel electrophoresis at pH 3.1 permitted us to identify seven rice varieties. However, at pH 8.95, the specific bands for Japonica type rice varieties were observed.

네가지 쌀단백군의 양적 관계는 주로 추출조건에 의하여 좌우되며 albumin 및 globulin의 추출양은 교반방법보다 추출온도에 의하여, glutelin은 사용용매의 종류와 pH에 의하여 추출양이 크게 좌우되었다. 적합한 쌀단백질의 추출로는 albumin 및 globulin은 0.5M-NaCl용액으로 $0{\sim}5^{\circ}C$에서, prolamin은 70%(v/v) ethanol용액으로 상온에서, glutelin은 0.1N acetic acid보다는 0.5% SDS-borate buffer (pH 8.3) 과 0.6% ${\beta}-mercaptoethanol$을 포함한 동일용액을 사용하는 것이 효과적이었다. 상기방법으로 추출한 각 단백군 구성성분의 분자량 분포는 albumin은 29,000, $18,000{\sim}15,000$ 및 12,000의 세가지이며 globulin은 27,000, 21,000 17,000 및 12,000의 4가지 이외에 고분자량의 단백질($10^5$이상)로 되어 있고 prolamin은 16,000, 0.5% SDS-borate buffer에 가용성인 glutelin은 35,000, 21,000, 17,000 및 15,000의 4가지와 이외에 globulin의 경우와 같이 고분자 단백질로 구성되어 있었다. Prolamin을 제외한 세 단백군은 각각 disulfide bond로 연결된 subunit를 가지고 있는 구성성분을 포함하고 있음을 알 수 있었다. SDS-glutelin은 Sephadex G-150 column chromatography에 의하여 세가지 fraction으로 분리할 수 있었다. Albumin과 globulin은 starch gel 전기영동상 산성 (pH 3.1)에서는 총 13개 및 21개의 band를 각각 나타내었고 염기성 (pH 8.95)에서는 총 4개 및 6개의 band를 확인할 수 있었다. 쌀품종들은 albumin과 globulin의 starch gel전기영동 pattern에 의하여 구별할 수 있었다. 산성조건에서는 특수 band의 존재 또는 band의 조합양상에 의하여 각 품종의 구별이 가능하였고 염기성조건에서는 각 품종별 구별은 할 수 없었으나 Japonica종을 Indica 또는 Japonica와 Indica교배종과 분리 식별할 수 있었다.

Keywords