토양으로부터 tyrosinase 저해제를 생산하는 방선균 F-97을 분리하여, 이 균이 생산하는 tyrosinase 저해제를 정제하였다. 먼저 배양액을 원심분리하고 이 여액을 pH 4.0으로 조절한 후 IRC-120($NH_4^+$ type column chromatography, Silica gel column chromatography, C18 column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography를 사용하여 정제하였다. 정제도 확인은 ODS HPLC를 이용하여 확인하였으며, 최종 정제 수율은 5.24%이었다. 물리 화학적 특성으로 tyrosinase 저해제는 water, methanol, ethanol 등에는 잘 녹았으나, acetone, butanol, ethylacetate, chloroform 등에는 녹지 않는 수용성 물질이었다. 물을 용매로 UV 흡광도를 측정한 결과 194nm에서 최대 흡광도를 나타내었다. 본 tyrosinase 저해제는 Iodine, Ninhydrin, Millon, Sakaguchi, Xanthoproteic, Emerson 시험에서는 음성이었고, Molish, Benedict, conc. $H_2SO_4$, $KMnO_4$ 시험에서는 양성이었다. 저해제의 열 안정성은 $100^{\circ}C$ 50분까지 안정하였고, pH $4{\sim}9$에서 안정하였다. Tyrosinase 저해제의 mushroom tyrosinase에 대한 $IC_{50}$ 값은 $19.2{\mu}g/ml$이었고, Streptomyces bikiniensis NRRL B-1049에 대한 저해활성은 $1,000{\mu}g/ml$ 일 때 27mm이었다. 그리고 본 저해제의 저해 양상은 경쟁적 저해로 확인되었다.
기름골의 이용 가능성을 규명하고자 기름골의 일반성분 및 기름골 전분의 이화학적 특성을 조사하였다. 기름골의 수분함량은 5.4%, 조지방, 조단백질 함량은 각각 24.2, 7.2%로 비교적 많은 양의 지방을 함유하고 있었다. 전분특성과 관련하여 먼저 알카리 침지법에 의해서 전분을 분리하였다. 기름골 전분의 일반성분 결과 전분의 수분함량은 10.10%, 조지방, 조단백질 함량은 각각 0.41, 0.31%였다. 기름골 전분의 아밀로오스 함량은 41.6%였고 blue value는 0.49, 전분의 최대흡수파장은 628 nm로 조사되었다. 기름골 전분의 백도는 92.23이었으며 물 결합능력은 83%로 조사되었다. 팽윤력과 용해도의 측정결과 $60^{\circ}C$ 이하에서는 완만한 증가를 보이다가 $60^{\circ}C$를 경계로 $65^{\circ}C$까지 급격히 증가하였고 $70^{\circ}C$ 이후에는 다시 완만하게 증가하는 경향을 보였다. 주사전자현미경 관찰결과 기름골 전분의 입자형태는 표면이 매끄러운 원형 또는 타원형이었고 입자크기는 약 $10{\mu}m$정도였으며 기름골 생전분의 물결합능력은 83%였다. DSC에 의한 호화양상에서 호화개시온도는 $72.2^{\circ}C$, 호화최대온도는 $78.3^{\circ}C$, 호화종결온도는 $76.4^{\circ}C$로 나타나 DSC에 의해 측정된 호화온도가 RVA의 호화온도보다 낮았다. 기름골의 호화양상은 RVA와 DSC로 측정하였는데, RVA측정결과 최대 및 최종점도는 각각 385.08, 293.92 RVA로 나타났다.
거북꼬리의 적정염색 조건을 구명하기 위하여 열수 및 알칼리추출물을 사용하여 염색조건에 따른 염착량(K/S) 및 Munsell의 색상(Hue), 명도(Value), 채도(Chroma)의 변화에 대하여 조사하였다. 면, 한지, 실크에 대한 열수 및 알칼리추출물 처리 염색물의 최대흡수파장(${\lambda}max$)은 400 mm였다. 염색조건에 따른 염착량은 온도와 시간 조건에서 실크 염색물이 높은 수치를 나타내었고, $80\;^{\circ}C$와 40분을 전후로 큰 변화를 보이지 않았다. 농도조건에서는 농도가 높을수록 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. Munsell의 색상은 온도와 시간조건에서 알칼리추출물 처리 염색물은 YR (Yellow Red) 계열의 색상을, 열수추출물 처리 염색물은 R (Red) 계열의 색상을 나타내었으며 온도는 $80\;^{\circ}C$, 시간은 40분을 전후로 큰 변화가 없었다. 명도 및 채도는 뚜렷한 변화를 보이지 않았고 염색조건에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다. 따라서 거북꼬리추출물로 염색할 경우 최적 염색조건은 온도 $80\;^{\circ}C$, 시간 40분, 농도 100% (추출원액)로 조절하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
우리나라 고유음료(固有飮料)인 숭늉의 향미성분(香味成分)에 관(關)한 일련의 연구 중(硏究 中), 취반시(炊飯時) 온도($(20{\sim}220^{\circ}C)$)에 따라 생성 되는 누른밥의 성분변화(成分變化)와 최적끽미(最適喫味) 구간(區間)을 검토하기 위(爲)하여, 밥알의 열분석(熱分析), 누른밥의 주요성분(主要成分) 즉, 총질소, 총당, 환원당, 수용성 질소, 총산, carbonyl 화합물, phenol 화합물 등의 변화를 살폈고, 아울러 증류액의 UV 흡광(吸光)특성 및 관능검사를 행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 열분석(熱分析)에서 이차(二次) 수분증발에 의한 흡열(吸熱)과 중량감소(重量減少)현상이 $130^{\circ}C$부근에서 나타났고, 각 주요성분(主要成分)의 변화도 이때부터 서서히 변화 하였으며, 특히 $160^{\circ}C$부터 서서히 변화 하였으며, 특히 $160^{\circ}C$부터 휘발성 성분의 생성이 급증(急增)되었다. 생성(生成)된 휘발성 성분은 $273m{\mu}$부근에서 ${\lambda}max$를 갖는 화합물로 추정(推定)되며, 온도가 상승함에 따라 생성량이 많아졌다. 최적끽미(最適喫味) 구간(區間)은 $125{\sim}155^{\circ}C$에서 만들어진 누른밥이었으며 이는 2차흡열반응(2次吸熱反應)이 있는 $130^{\circ}C$부근부터 휘발성 성분이 급증하는 $160^{\circ}C$사이였다.
한국산 유색미(Oryza sativa var. Suwon 415)의 주요색소를 Amberlite XAD-7 및 종이 크로마토그래피를 이용하여 분리하였다. 분리된 색소를 종이 크로마토그래피, UV/Vis 및 NMR 분광분석한 결과 안토시아닌으로 밝혀졌다. 분리된 안토시아닌은 UV/Vis 스펙트럼에서 529nm와 281nm에서 최대 흡광도를 보였고 $A_{440}/A_{529}$는 23%였다. 따라서 이 안토시아닌에는 3-glycoside가 존재함을 알 수 있다. 산 가수분해로부터 얻은 aglycone은 $AlCl_3$ 존재하에서 18nm의 bathochromic shift를 보였다. 이 결과는 분리된 안토시아닌에 cyanidin, delphinidin, petunidin 또는 luteolinidin과 같이 둘 이상의 hydroxyl group이 근접하여 존재함을 의미한다. 종이 크로마토그래피를 이용해 분석한 결과, 안토시아닌의 산 가수분해로부터 해리된 당은 포도당으로 확인되었다. NMR 분광분석결과 aglycone은 cyanidin이며 포도당은 ${\beta}-D-configuration$을 갖는 것으로 생각된다. 이상의 결과로부터 분리된 안토시아닌의 화학구조는 cyanidin $3-O-{\beta}-D-glucopyranoside$로 결정되었다.
밥의 식미가 다른 일반계와 통일계 쌀을 대상으로 아밀로펙틴과 그 베타-한계덱스트린의 분자구조적 특성을 조사하고 밥의 텍스쳐와의 관련성을 검토하였다. 쌀 전분의 아밀로펙틴 분자구조는, 아밀로펙틴과 베타-한계 덱스트린의 사슬분포로 보아, $\overline{DP}$ 12.4의 A 사슬, $\overline{DP}$ 20.6의 짧은 B 사슬, $\overline{DP}$ 26.3의 중간 B 사슬, $\overline{DP}$ 45의 긴 B 사슬과 $\overline{DP}$ 55 이상의 초장쇄로 이루어진 polymodal이었다. 아밀로펙틴의 초장쇄는 긴 직쇄를 가진 사슬로서 아밀로펙틴의 평균 사슬길이, 고유점도, 베타-아밀라아제 분해한도와 정의 상관을 보이나 요오드 복합체의 최대흡수파장과는 부의 상관을 보였다. 아밀로펙틴과 베타-한계 덱스트린의 분자구조적 성질은 일반계와 통일계 쌀 시료간 차이를 보였다. 아밀로펙틴의 A 사슬에 대한 B 사슬의 비율은 일반계가 통일계 보다 약간 높았으나 초장쇄의 분포 비율은 일반계가 통일계 보다 더 낮았다. 아밀로펙틴의 분자구조와 밥의 텍스쳐와의 관계에서, 고유점도, 베타-아밀라아제 분해한도와 사슬길이 그러고 초장쇄는 밥의 경도와 정의 상관을, 부착성과는 부의 상관을 보였다. 따라서 밥의 식감은 아밀로펙틴의 긴 사슬이 적고 짧은 사슬이 많이 분포할 수록, 밥의 경도가 낮고 부착성이 높았다. 이러한 결과는 아밀로펙틴의 분자구조가 밥의 텍스쳐와 밀접한 관계가 없음을 나타내고 있다.
비만 저해 물질을 탐색하고자 전통의학에서 사용되는 200여 종류의 식용 또는 약용식물을 대상으로 지방세포 분화저해활성을 보이는 생약식물을 선별하여 용매층으로 활성이 이행되는 생약 중 황백(Phellodendri Cortex)을 최종적으로 후보식물로 선정하였다. 황백을 메탄올로 추출한 후, silica gel column chromatography, ODS RP-18 column chromatography, HPLC 등을 수행하여 지방세포 분화 저해활성을 갖는 화합물 PC-4를 분리하였다. PC-4는 노란색의 분말형태로 메탄올을 용매로 UV 최대흡수치를 조사한 결과, 222, 265, 349, 429 nm에서 최대의 UV의 흡수치를 보였으며 산이나 알카리 조건에서 최대 흡수치의 변화가 관찰되지 않았다. EI-mass spectrum을 측정한 결과, 분자량이 336.1로 예상되었으며 $^1H-NMR,\;^{13}C-NMR,\;DEPT,\;^1H-^1H\;COSY$, HMQC, HMBC NMR spectrum을 통해, PC-4는 isoquionoline alkaloide계열의 berberine으로 동정되었다. PC-4는 지방의 대사에 관여하는 중요한 효소인 fatty acid synthase와 pancreatic lipase에 대한 저해활성은 나타나지 않았으나, 지방세포 분화 저해활성은 $1\;{\mu}g/mL$의 낮은 농도에서도 관찰되었다.
쌀가루로부터 추출한 냉수가용 ${\alpha}-D-glucan$의 blue value는 $0.026{\sim}0.030$, 극대흡수파장은 $518{\sim}522nm$, ${\beta}-amyolysis\;limit$는 $52.7{\sim}59.6%$ 정도의 범위를 나타내어 이들 물질은 아밀로펙틴에 유사한 성질을 지니고 있었으며, 또한 이들 ${\alpha}-D-glucan$에 가지절단효소인 pullulanase를 처리한 후 분해물의 쇄장분포를 조사한 결과 이들 ${\alpha}-D-glucan$은 쌀아밀로펙틴의 unit chain 분포와 유사하였고, 또한 이들 분해물에 대해 중합도 30 이하의 쇄장분포는 쌀가루 냉수추출 ${\alpha}-D-glucan$ 중 blade mill의 것만이 아밀로펙틴과 유사한 쇄장분포를 나타내었고 중합도 10 이하의 구성비에 있어서는 냉수추출 ${\alpha}-D-glucan$의 것이 아밀로펙틴보다 높았다.
여러 종류의 제분기를 사용하여 건식 (blade hammer, test, micro mill) 및 습식과 건식병용(roller & micro mill)으로 제조한 쌀가루의 이화학적 특성을 조사 하였다. 쌀가루의 입자는 blade, hammer, test, micro mill및 roller & micro mill의 순으로 점차 미세하였으며, 입자가 미세하여 짐에 따라 색의 밝기를 나타내는 L값은 증가한 반면 a값(적색도) 및 b값(황색도)은 감소하였다. 쌀가루의 표면구조를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 입자가 미세하여 짐에 따라 개개의 전분입자의 관찰이 용이하였다. 전분의 손상도. 말토오스 값 및 열수가용성 아밀로오스의 함량은 blade mill이 가장 낮았고 test mill이 가장 높았다. 아밀로그램상 호화개시 온도와 최고점토는 입자가 미세하여 짐에 따라 점차 낮아졌으며, 건식제분한 쌀가루 현탁액의 최고점도는 잔존하는 ${\alpha}$-아밀라아제에 의해 감소경향을 나타내었으나 습식과 건식을 병용한 쌀가루에서는 최고점도의 변화가 없었다. 건식제분의 경우 유리아미노산의 함량은 전분의 손상도가 증가함에 따라 다소 증가하였다. 쌀가루로부터 추출한 냉수가용 ${\alpha}-D-glucan$의 blue value는 $0.023{\sim}0.029$, 극대흡수파장은 $518{\sim}522nm$정도의 범위를 나타내어 이들 물질은 아밀로펙틴에 유사한 성질을 지니고 있었다.
Whatman carboxymethyl cellulose CM 32와 CM 70으로 부터 색소단으로서 trinitrophenyl를 함유하는 섬유소 유도체를 합성하였다. 먼저 diaminoethyl기를 부가하여 DAE-CM-celulose를 얻고 다시 DAE-CM기 부위를 2,4,6-trinitrophenyl기로 치환시켜 TNP-cellulose를 조제하였다. CM 32로 부터 얻은 TNP-cellulose는 입자의 평균 크기가 $44.6{\pm}9.6{\mu}mD{\times}127.9{\pm}22.5{\mu}mL$로서 CM 70의 것에 비하여 3분의 1 수준으로 길이가 짧은 반면 폭은 보다 팽윤된 상태이었으며, ${\varepsilon}$-TNP-lysine의 molar extinction coefficient $1.33{\times}10^4$을 적용하여 측정한 그램당 TNP의 몰분율은 0.68 millimole로서 CM 70의 것보다 5.6배 높았다. 섬유소 분해효소에 의한 TNP-cellulose의 분해산물인 TNP-oligosaccharide의 최대 흡수 파장 ${\lambda}_{max}$는 344 nm이었다. 이들 TNP-cellulose를 기질로 하여 Onozuka R-10 효소액을 반응시킨 결과 반응 생성물의 흡광도가 효소의 농도에 비례하는 관계를 나타내었으며 CM 32의 것을 사용한 경우에 그 기울기가 현저히 커서 낮은 효소 농도 범위에서도 감도가 높음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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