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Bacillus polymyxa YU-101 균이 생산하는 생물고분자의 이화학적 특성 KCI 등재

Physicochemical Property of Biopolymer Produced from Bacillus polymyxa YU-101

  • 언어KOR
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산업식품공학 (Food Engineering Progress)
한국산업식품공학회 (Korean Society for Food Engineering)
초록

배양액으로부터 isopropyl alcohol로 침전하여 얻은 crude biopolymer를 gel chromatography와 음이온교환수지인 DEAE-cellulose로 ion exchange chromatography를 행한 결과 분자량은 대략 9.65×105 Da였으며 5%(w/w)의 중성당 (PSI)과 95%(w/w)의 산성 당(PSII)을 함유하고 있었다. Crude biopolymer의 총 당 함량은 57%, acyl group 0.88%, uronic acid인 CO2의 함량은 17.5%임을 알 수 있었다. CPC와 crude biopolymer와의 착물형성에 따라 NaCl과 CaCl2의 염을 사용하는 분리정제를 위한 임계농도는 두 가지 염 모두 0.4에서 0.5 M의 농도범위를 나타내었다. CPC를 사용하여 산성당과 중성당을 각각 분리하여 분석한 결과 중성당은 glucose, arabinose, mannose를 함유하였고 산성당은 glucose, xylose, galactose, arabinose, mannose 의 구성당을 함유하고 있었다. Crude biopolymer의 95%를 차지하고 있는 산성당(PSII)의 molarity 비율은 glucose: xylose:galactose : arabinose :mannose = 32.8 : 0.48 : 8.91 : 1 : 24.98의 비율로 계산되어 glucose와 mannose와 galactose가 주요 구성당이라고 할 수 있었다. 당 결합 양상은 smith degradation 결과, product로 glucose glycerol, erythritol이 생성되어 1, 6 및 1, 4 결합으로 구성되어진 다당으로 추정하였다. 중화당량은 372로 분석되어 2.3 잔기당 음이온이 한 개 존재하는 biopolymer임을 알 수 있었다.

For the studies of production and availability of biopolymer from Bacillus polymyxa YU-101, its physicochemical properties were investigated. Crude biopolymer, precipitated by isopropyl alcohol from culture broth, was fractionated as two fraction of PSI and PSII by ion chromatography on DEAE-cellulose. PSII accounts for 95% of the total crude biopolymer and was an acidic biopolymer with 17.5% uronic acid. The molecules weight of the acidic biopolymer (PSII) by gel chromatography was to be approximately estimated 9.65×105 Da. As a result of cetylpyridinium chloride (CPC) treatment to determine the critical point of the salt for separation and purification of acidic biopolymer (PSII), the critical concentration of salt (NaCl and CaCl2) were 0.4-0.5 M and glucose, mannose and galactose were the major constituents. A crude biopolymer neutralization equivalent of 372 was also obtained, assuming that the crude biopolymer is a polymer of six carbon sugars with an average molecular weight of 162, suggesting that there is one anion per about 2.3 residues. Smith degradation of crude biopolymer resulted in the formation of glucose, glycerol, and erythritol as the final redox materials, and it was assumed to be a biopolymer composed of 1,4, and 1,6 bond linkage containing side chains.

목차
Abstract
서 론
재료 및 방법
    균주의 배지조성 및 배양
    Crude biopolymer의 분리
    Ion-exchange chromatography에 의한 분리정제
    Gel chromatography에 의한 분리정제
    CPC (cetylpyridinium chloride) 침전법에 의한 분리정제
    임계 염농도(critical salt concentration)의 결정
    정색반응
    총당
    Glucosamine
    Acyl group
    Pyruvic acid
    Uronic acid
    Protein
    구성당의 분석
    Smith 분해에 의한 당결합 양상의 결정
    중화당량(neutralization equivalent)의 결정
    Carboxyl group의 제거
결과 및 고찰
    Crude biopolymer의 성분조성
    lon exchange chromatography 및 gel chromatography에 의한 분석
    CPC 처리에 의한 정제 및 임계농도 결정
    구성성분 및 구성당의 확인
    당 결합 양상의 성질
    Uronic acid의 탐색
    중화당량의 결정
요 약
References
저자
  • 장재권(청강문화산업대학교 푸드스쿨 식품영양전공) | Jae-Kweon Jang (Food Nutrition Major, School of Food, Chungkang College of Cultural Industries) Corresponding author