비색법과 크로마토그래프법을 이용한 산성 다당체의 이화학적 특성 분석

Abstract

다양한 식물 추출물로부터 유래되는 산성 다당체는 갈락투론산 중합체를 기반으로 하는 펙틴류(Pectins)이며, 그 외에 아라비노스, 람노스, 갈락토오스와 같은 다양한 단당류들이 함께 결합되어 있는 이질다당체(Heteropolysaccharide)의 일종이다. 최근 이러한 펙틴-유사(Pectin-like) 다당체가 다양한 약리학적 효과를 가진다는 연구들이 보고되고 있다. 특히 그 중 대표적으로 인삼에서 유래되는 인삼 다당체는 면역 증강 효과, 항고지혈증 효과, 항피로 효과, 항암 효과 등을 가진다는 것이 보고되어 있다. 보다 선진적인 품질 평가를 위해서 식물 유래 의약품이나 건강기능식품 내의 산성 다당체의 함량과 품질을 고려하는 것이 중요하다고 여겨지고 있다.

본 연구에서는 인삼과 쌀 추출물 혼합액으로부터 에탄올 침전법을 통하여 분리하여 조다당체를 얻었으며, 얻어진 조다당체 분획을 음이온 교환 크로마토그래프법을 통해 분리하였다. 각각의 얻어진 분획의 물리화학적 특성을 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR), 고성능 겔 여과 크로마토그래프법을 이용하여 규명하였으며, 비색법을 이용하여 총 다당체 함량, 유론산 함량을 정량하였다. 또한 각 분획을 산 조건에서 가수분해하여 유도체화를 거쳐 고성능 액체 크로마토그래프법을 이용하여 다당체를 구성하는 단당류의 조성을 확인하는 분석법을 구축하였다. 구축된 다당체 분석법을 기반으로, 서로 다른 쌀 품종간의 산성 다당체 함량의 차이를 확인하기 위하여 한국, 중국, 태국, 베트남에서 각각 japonica 품종과 indica 품종을 수집하여 비색법으로 분석하였다.

인삼 조다당체는 음이온 교환 크로마토그래피상에서 중성 분획과 산성 분획으로 분리되는 것을 확인하였다. 산성 분획에서 유론산의 비율이 높음을 확인하였다. 각 분획의 적외선 분광 스펙트럼에서 카보닐 작용기의 흡수대가 관찰되었으며 산성 분획에서 더 강한 흡수를 보이는 것을 확인하였다. 다른 펙틴류의 스펙트럼과 인삼 다당체의 스펙트럼은 유사했으나 구별 가능한 차이가 있었다. 고성능 겔 여과 크로마토그래프법을 통하여 각 분획은 다양한 크기의 다당체가 포함된 혼합물임을 확인하였다. 가수분해된 다당체의 조성은 갈락투론산이 가장 높았으며, 그 외에 글루코스, 갈락토스, 아라비노스가 주요 중성당으로 존재하였다. 수집된 두 품종의 쌀을 비색법으로 분석한 결과, 총 당의 함량은 japonica 품종과 indica 품종 간에 통계학적으로 유의미한 차이가 없었으나 유론산 함량은 japonica 그룹에서 유의하게 많았다.

이 연구를 통하여, 식물 유래 다당체를 비색법으로 정량하고 이화학적 특성을 규명하였다. 본 연구에서 확립된 다당체 분석법을 기반으로, 추가적인 연구를 통해 효과적으로 천연물 또는 식품·건강기능식품 내의 다당체를 정성 ·정량하는 방법이 확립되면 제품의 선진적인 품질관리에 이용될 수 있을 것이다.