대황(Eisenia bicyclis)으로부터 Laminaran의 정제 및 화학적 특성

Purification and Chemical Characterisation of Laminaran from Eisenia bicyclis in Korea

국내 울릉도 연안에서 자생하는 대황에서 라미나란을 분리, 정제 분획하여 구조적 특성을 비교하였다. 분쇄한 대황을 0.09 N HCl로 추출한 조 라미나란과 이를 CPC로 정제한 부분 정제 라미나란의 수율은 각각 $14.5\%,\;6.5\%$였으며, 그 화학적 조성을 비교해 보면, 총당의 함량이 $68.2\%$에서 $74.7\%$로 증가하였고, 단백질의 함량$(8.4\%\rightarrow3.8\%)$및 황산기의 함량$(7.6\%\rightarrow3.2\%)$로 감소하였으며, 주요 구성당인 glucose의 함량이 $55.0\%$에서 $83.3\%$로 증가하여 CPC를 사용하여 라미나란을 간단히 정제할 수 있었다. 라미나란의 분자량 및 당구조 분석을 위하여 부분정제 라미나란을 Sephacryl S-300 HR 칼럼으로 정제하였으며, 이 정제물의 평균 분자량은 12,500 dalton이었다. 그리고 총당의 함량이 $89.9\%$, 단백질 함량은 $1.1\%$, 그리고 황산기 함량 $0.8\%$ 이었으며, 주요 구성당인 glucose의 함량이 $98.3\%$였다. 그리고 FT-IR 분석 결과 glucose는 대부분 $\beta$-결합$(888\;cm^{-1})$의 형태로 존재하는 것을 확인하였다. 그리고 $^{13}C$ NMR 분석 및 methylation 분석을 해본 결과 라미나란은 주로 $\beta-1,3$ 결합에 $\beta-1,6$ 분지를 갖는 glucan임 을 확인하였다.

Laminarans with different purity were prepared from Eisenia bicyclis and their structures were characterized. Crude laminaran was successively extracted two times at room temperature for 2 hr with 0.09 N HCl, and partially purified laminaran was isolated using cetylpyridinium chloride (CPC). Crude laminaran accounted for $14.5\%$ of the dry seaweed weight and contained $8.4\%$ protein, $7.6\%$ sulfate and $68.2\%$ polysaccharide. Partially purified laminaran accounted for $6.5\%$ of the dry algal weight and composed of $3.8\%$ protein, $3.2\%$ sulfate and $74.7\%$ total sugar, which is mainly composed of glucose $(83.3\%)$, indicating that partially purified laminaran was more purified polysaccharide than crude laminaran. Purified laminaran was fractionated into one fractions by Sephacryl S-300 HR column chromatography and this fraction was analysed by FT-IR, $^{13}C$ NMR, methylation and gel filtration chromatography. Purified laminaran showed $\beta-configuration$ $(^{13}C:103.0ppm,\;FT-IR:888cm^{-1})$ in the anomerization of the glycosidic linkages and was $(1\rightarrow3),\;(1\rightarrow6)$ linked $\beta-glucan$. The average molecular weight of purified laminaran was 12,600 dalton.