Ⅰ. 사포닌의 개념Saponin은 물을 가해 진탕하면 미세한 벌집 모양의 거품을 나타내는 성질이 있으므로, 라틴어의 sapo에서 유래된 어원에 따라 사포닌으로 통칭하고 있는 화합물 군으로서 모두 배당체로 구성되어 있다. 이는 산이나 알칼리 또는 효소의 작용에 의하여 분해되어 구성 성분 중의 하나인 sapogenin(=alycone)과 당으로 분해된다. 이들 사포닌은 흡습성이 있고, 적혈구를 파괴하여 용혈작용을 나타내고 쓴맛이 있으며, 어류에 대하여 독성을 나타내기도 한다. 또한 steroid saponin은 cholesterol과 결합해서 물, alcohol, ether, acetone 등에 난용성인 부가화합물인 cholesteride를 생성하기도 한다. 이 cholesteride는 초산, pyridine 등에 가용이며, xylene과 함께 수시간 가열하면 양성분으로 분할된다. 그러나 최근에는 사포닌의 이러한 일반적인 성질을 나타내지 않는 화합물들도 많이 발견되고 있어, triterpene계 및 steroid계 화합물들을 aglycone으로 하고 당과 glycoside 결합을 하고 있는 화합물군을 일반적으로 saponin으로 분류하고 있다.Ⅱ. 분류(Classification)이들 saponin은 sapogenin에 따라 다음과 같이 대별할 수 있다.1. triterpenoid saponin1) 5환성 triterpenoid saponin1 oleanane 형 : β-amylrin, oleanlic acid, hederage을 위주로 해서 ester saponin으로 널리 분포한다.2 ursane 형 : 유리상태로는 α-amylin, ursolic acid이 있는데 식물계에 널리 분포하고 있으며, 생약 민들레에 taraxasterol이 함유되어 있다.3 lupane 형 : koreanoside(Acanthopanax koreanum)4 hopane 형 : arundoin, ferneol(모근)5 taraxerane 형 등2) 4환성 triterpenoid sa 있는 saponin도 발견되었는데, 이런 saponin을 cyclic bisdesmoside로 통칭하기도 한다.Ⅲ. 분포(Distribution)Gubanov 등에 의하면 중앙 아시아 및 남부 Kazakhstan 지방에 분포하고 있는 104과 1,730종의 식물 중 triterpenoid saponin이 627종, steroidal saponin이 127종 존재하며, 대상식물의 76%인 79과 860종 식물에 saponin이 존재함을 밝힌 바가 있다. 이와 같이 이들 saponin은 주로 고등식물에 광범위하게 분포되어 있으며, 대략 90과 500속 이상의 식물로부터 확인되고 있으나, 이 중에도 특히 콩과(Leguminosae), 두릅나무과(Araliaceae), 박과(Cucurbitaceae), 미나리아제비과(Ranunculaceae), 국화과(Compositae), 장미과(Rosaceae), 나리과(Liliaceae), 꼭두선이과(Rubiaceae), 마과(Dioscoreaceae), 갈매나무과(Rhamnaceae), 파랭이꽃과(Caryophyllaceae) 같은 식물에 많이 분포되어 있다. 최근에는 해양생물 특히, 해삼(sea cucumber), 불가사리(star fish), 해면동물 등으로부터도 많은 수의 saponin 성분이 분리되어 보고되고 있다.약전이나 약전외 한약규격집에 수재되어 있는 생약 중 saponin이 주성분으로 밝혀진 생약은 갈근(Pueraria Root), 골담초근(Caraganae Radix), 감초(Glycyrrhiza), 구맥(Dianthi Herba), 길경(Platycodon Root), 맥문동(Liriope Tuber), 목통(Akebia Stem), 백두옹(Pulsatillae Radix), 목별자(Momordicae Semen), 밀몽화(Buddleiae Flos), 비해(Tokoro Rhizoma), 복분자(Rubi Fructus), 사과락(Luffae Fructus Retinervus), 사삼(Adenophorae Rus), 패장(Patriniae Radix), 토복령(Smilacis Rhizoma), 통초(Tetrapanacis Medulla), 합환피(Albizziae Cortex), 황기(Astragalus Root), 황정(Polygonati Rhizoma), 해동피(Kalopanacis Cortex) 등이다.Ⅳ. 활성성분(Pharmacology Effect)1. Solubilizing EffectSapindus mukurossi(무환자나무, Sapindaceae)에서 분리한 hederagenin, sapindoside은 37℃에서 포화수용액이 된다. Saikosaponin a의 물에 대한 용해도는 다른 dammarane계 saponin들에 의해 영향을 받지 않으나 ginsenoside Ro가 존재할 때는 용해도를 증가시킴을 보고하였다. Thladiantha hookire var. pentadactyla의 주성분인 thladioside-H1인 gypsogenin는 saikosaponin a의 용해도를 증가시켰다. 국내산 약용식물의 하나인 Kalopanax pictum var. maximowiczii(가는잎음나무, Araliaceae)에서 분리한 hederagenin saponin 중 monodesmoside들은 bisdesmoside의 공존하에서 용해도를 크게 증가시켰다.{Lonicera japonica2. 용혈작용{Ilex cornutaIlex cornuta(호랑가시나무, Aquifoliaceae)에서 얻은 ursane계 saponin인 ilexside는 용혈 작용이 있다. Lonicera japonica(인동덩굴, Caprifoliaceae)의 monodesmoside들은 양의 적혈구를 이용한 용혈작용 시험에서 강한 황성을 나타냈다.3. 어독작용Pometia pinnata에서 분리한 oleanolic acid saponin들은 결합된 당의 수가 적을수록 어독 작용이 강하다.4. Sweet tasteAbrus fruticulosus의 abrusoside, Poly 설탕의 단맛을 완전히 없애 주는 antisweet 활성이 있음을 밝혔다.7. 항균작용Sapindus saponaria에서 분리한 hederagenin의 acetate는 Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Cryptococcus neoformans등의 미생물에 대해 항균작용을 나타내었다. Guaiacum officinale의 guaianin도 Gram 양성균인 Shigella flexneiri와 Klebsiella ozaenoe 및 Gram 음성균인 Corynebacterium xerosis에 대해 항균작용이 있음이 밝혀졌다.8. 항진균작용{Camellia japonicaClerodendrum wildii에서 분리한 Mi-saponin, Rapanea melanophloeos에서 분리한 sakirasosaponin은 Cladosporium cucumerinum의 포자생성을 억제하였다. Dolichos kilimandscharicus(Fabaceae)의 항진균활성을 나타내는 활성성분들은 hederagenin, bayogenin, 및 medicagenic acid임이 밝혀졌다. Camellia japonica(동백나무, Theaceae)의 camellidin는 곰팡이에 대해 항진균작용이 있다.9. 항박테리아작용합성한 수종의 oleanolate glycoside들의 Staphylococcus aureus 및 Bacillus subtilis 균주에 대해 항균작용이 있다.10. 항바이러스작용Bupleurum falcatum(시호, Umbelliferae)의 saikosaponin는 홍역이나 단순포진 바이러스에 대해 불활성화 작용을 나타낸다. Anagallis arvensis의 saponin 혼합물은 연고로 제조하여 토끼에 실험적으로 일으킨 단순포진성 각막염에 대해 효과가 있음이 보고되었다.11. 항암작용Pfaffia paniculata의 phaffoside는 melanoma B-16 암세포에 대해 성장을 억제하였다. 홍상에서 분roside를 in vitro lymphocyte transformation test를 실시한 결과 고농도에서 면역억제 효과를, 낮은 농도에서는 면역증가 효과를 나타내었다. Curculigo orchioides의 curculigosaponin가 micefmf 사용한 in vivo 실험에서 비장의 림프구분화를 촉진시켰다. Bupleurum falcatum(시호)의 saikosaponin 및 sapogenin에 대한 대식세포의 활성화를 검토한 결과 i.p에서 복강내에 표적세포의 축적을 유도하였고, 식균작용의 항진에 의해 복강의 대식세포를 활성화 시켰다.16. 히스타민분비 억제작용Acanthopanax senticosus(민가시오갈피, Araliaceae)의 ciwujianoside는 anti-IgE로 유도된 rat복강내의 mast cell에서 히스타민 방출을 농도 의존적으로 강하게 억제함을 밝혔다.17. Corticosterone 분비유도작용인삼의 saponin이 혈장의 corticosterone 분비에 미치는 효과는 cAMP phosphodiesterase 활성과는 대략적으로 상관 관계가 있음을 알았다. 시호에서 분리한 saikosaponin과 이의 대사산물인 prosaikogenin는 corticosterone 분비유도활성이 있음을 알았다.18. 항염증작용Rat paw에 carrageenan으로 유발시킨 염증 모델을 써서 활성 추적법을 이용하여 Uncaria tomentosa의 ursane계 saponin인 quinovic acid가 유효함을 밝혔다. Doconaea viscosa의 dodonoside 항염증효과가 있다. Phytolacca amaericana(상륙)의 주성분인 phytolaccoside는 exudative activity실험에서 antiexudative action을 나타냈다.19. 혈당강하작용Boussingaultia baselloides의 bousingoside는 당뇨유발쥐에서 glucose양을 감소시킨다. Panax notoginseng
Ⅰ. 서론우리가 살아가는 데 필요한 세 가지를 고르라고 하면, 의·식·주 라고 당연하게 말할 것이다. 옛날에는 흔히 하는 말로 먹고살기 바빠서 아무 옷이나 걸치고, 아무 음식이나 먹으며 잠이나 잘 곳을 집으로 생각하였다. 그러나 요즘 생활수준이 향상되고 건강에 대한 관심이 높아지면서, 옷이 단지 추위와 보호만을 위해 입는 것이 아니라, 옷이 항균처리는 물론, 비타민 C가 나와서 체내에 흡수된다던가 하는 예전에는 생각지도 못 한 일들이 일어나고 있다. 집 또한 시멘트나 페인트에서 유해물질들이 나온다고 하여 황토나 나무로 만든 집들이 각광을 받고 있다. 무엇보다 가장 중요한 식 에 대해서는 건강과 가장 밀접하다고 하겠다. 藥食同原 이란 말이 있듯이 우리가 먹는 것들이 약이 된다는 것이다. 다시 말해서 식사를 한다는 것이 단지 허기를 채우고 에너지를 얻기 위해서만이 아닌, 건강을 위해서 음식을 선택해야 한다는 것이다.슈퍼마켓에서 채소나 과일을 살 때 무농약 , 유기농법 등과 같은 문구가 써있는 곳에 많은 소비자들이 몰리고 있고, 식료품을 고를 때 포장에 써있는 레테르를 유심히 보는 사람들이 늘고 있다. 이는 소비자들이 맛도 중요하지만 건강에도 큰 관심을 갖고 있는 것을 단적으로 보여준다. 그러나 아마 대부분의 소비자들이 그러하듯이 레테르에 써있는, 읽기도 힘든 화학구조들을 보고 많이 고민할 것이다. 과연 이런 화학물질들이 왜 여기에 들어있는 것일까? 이에 대한 대답을 찾고자 우리가 먹는 화학물질(The Chemicals We eat) 이란 책을 선택했다. 화학물질은 우리 생활과 떼려야 뗄 수 없는 밀접한 관계를 갖고 있음에도, 사람들은 자연식품은 안전하고 화학물질은 해롭다고 생각들을 한다. 무섭게 늘어가고 있는 식품첨가물이라는 이름의 화학물질이 과연 인체에 해를 미치는 지를 살펴보고자 한다. 먼저 왜 화학물질들이 식품에 들어가고, 화학물질들의 유독성, 식품첨가제들의 이름이 의미하는 것을 살펴본 후, 그렇다면 식품첨가제들이 안전한 지에 대해 알아보자.Ⅱ. 본론ⅰ. 왜랄 수 있는 급격한 세계인구의 증가는 충분한 식량 공급이 어렵다는 것을 말한다. 따라서 이용가치가 적은 토지에서 더 많은 식량은 생산해야함은 물론 이를 수확해서 가공하여 시장으로 내보내 판매하여 먹을 수 있게 하기까지 생산된 것을 보존해야 한다는 것이다.화학물질의 올바른 이용은 우리에게 1년 내내 시장에서 사계절의 식품을 구할 수 있게 해 주며 또한 부패되기 쉬운 식품의 신선도를 연장시켜 주는 것이다. 요즘 소비자들이 식품에 대해서 여러 종류의 선택권과 간편함을 원할 뿐 아니라 품질, 모양, 맛, 빛깔, 냄새, 그리고 섬세한 감촉을 요구하고 있는 실정에서 이는 모두 화학물질에 의해서 충족될 수 있다.ⅱ. 화학물질은 역시 화학물질이다.천연의 것이라면 무조건 좋다고 믿는 사람들이 있을 수 있지만 모든 생물은 화학물질로 구성되어 있다는 사실을 염주에 둔다면 天然物이라는 것은 상대적인 말에 지나지 않는다. 실험실에서 합성하는 임의의 화학물질과 식물이나 동물에서 추출한 화학물질은 서로 구별할 수 없다. 화학자들은 우유가 lactose, phosphatase, lactalbumin, folic acid, nicotinic acid 등 적어도 95종의 화학물질로 구성되어있다는 것을 알고 있다. 겨자의 매운 맛은 ally isothiocyanate라는 화학물질이 원인이고 고기의 색은 혈색소의 헤모글로빈과 밀접한 연관이 있는 거대한 단백질분자인 미오글로빈에서 연유된다는 것을 알고 있다.잠재적으로 유독한 화학물질을 함유한 많은 천연물질이 발견되는 데, 이것들은 불쾌감을 주는 것에서부터 죽음을 초래하기도 한다. 몇 가지 예를 들고자 한다.우리가 흔히 말하는 청산가리(KCN)는 시안기를 갖고있는 화학물질로 맹독성의 물질이다. 시아노겐이나 시안생성배당체(cyanogenetic glucoside)는 사람의 장 속에 들어가면 가수분해되어 시안화합물을 형성하는 데, 이것들이 리마콩이나 고구마, 얌, 사탕수수, 완두콩류, 버찌, 살구 등에서 발견된다. 증상은 급성시안중독시 손가락이나 발가락만 지중해 연안 지방 사람들에게서 급성용혈성빈혈증이 존재하는 데 이는 유전적 효과에 의한 것으로 생각된다. 아직 이 화학물질은 확인되지는 않았다. (혈구응집소)죽음의 천사라 불리는 버섯(Amanita phalloides)에 들어있는 팔로이딘은 간장 및 심장근육에 급격한 변질을 일으켜 죽음에 이른다.동물조직에는 여러 가지 유독물질들이 존재한다. 대표적으로 복어류(puffer fish)를 잘 못 먹게 되면 테트라돈 중독(tetradon poisoning)에 걸려 오심, 구토, 혀끝이나 손 끝에 가벼운 마비가 오고 그 다음 단계로 보행곤란, 두통, 복통을 일으키며 구토, 운동실조, 지각마비 등이 나타나고 때로는 죽게된다. 그래서 복어는 전문자격증이 있는 요리사만이 다룰 수 있는 생선이다. 열대해역의 어류에 한정된, 고등어속 중독을 일으키는 생선들은 적당한 냉동처리를 하지 않으면 박테리아에 의해 분해되어 독성이 큰 사우린(saurine)이 만들어진다. 말미잘에는 열에 의해서 파괴되지 않는 독이 있고, 조개나 굴 중에는 그것들이 먹는 음식물 때문에 유독물의 앞잡이가 될 수 있다.1960년에 영국에서 일어났던 10만 마리의 칠면조가 원인불명으로 죽은 이유는 곰팡이(Aspergillus flavus) 독소인 아플라톡신이 원인이었다. 호밀에 성장하는 곰팡이(Claviceps purpurea)가 생성하는 맥각은 출산 후 지혈작용으로 옛부터 사용해 왔지만 환각작용으로 많은 사고가 있어왔다.식품가공 중의 박테리아 오염에 의해 살모넬라중독(samonellosis)과 보툴리누스중독(botulism)이 야기되는 데, 이것들은 위생에 대한 부주의와 기술적인 미숙에 의해서 일어난다. 보툴리누스중독의 경우 보툴리누스균이 생성하는 독소는 매우 강력해서 많은 피해 사고가 있었다. Chlostridum botulinum이라는 미생물은 토양과 호수에 존재하는데 이것이 식품을 가공할 때 소독이 불충분할 때, 가공식품에 들어가게 되고 이 박테리아는 통조림식품의 산소가 적은 환경을 좋아하므로 다량의 독는 것을 막기 위해 광범위하게 쓰이고 있다. 식품에 첨가되는 방부제로서 가장 오래 된 것은 벤조산과 그 나트륨화합물이다. 이산화황은 산성이 센 제품에 효과적이다.옛날부터 인간이 꿀을 즐긴 이래 단 맛이 나는 식품을 좋아하게 되어, 식품 중에 감미료(甘味料)가 많이 들어가게 된다. 가장 광범위하게 쓰이는 것은 사탕수수나 사탕무우의 결정에서 얻은 설탕이다. 그러나 설탕의 열량이 부담되어 인공 무칼로리 감미제의 요구가 증대되어 사카린(saccharin), 싸이클러메이트가 사용되었다. 그러나 이 역시 유해성 논란에 의해 대용품의 연구를 가져왔고, 최근 가능성이 있는 것은 안정성시험이 이루어지고 있는 디히드로칼콘(dihydrochalcone)과 아스파르틸페닐 알라닌 메틸 에스터(aspartylphenylalanine methyl ester) 두 가지가 있다.음식물을 독특하고 뛰어나게 하기 위해 가하는 조미료(調味料)는 풍미강화제라고도 하는데, 식품에 조미료를 첨가하면 그 식품에 거의 존재하지 않거나 또는 전혀 존재하지 않았던 맛을 내게 할 수 있으며 이미 존재하는 맛을 세게 하거나 바꾸거나 또는 없앨 수 있다. 커피에 설탕을 넣으며 달게 조미되고, 쓴 맛과 풍미를 바꿔준다. 가장 잘 알려졌던 MSG는 동물실험에서 안전성에 대한 평가가 논의되고 있다.우리는 식품을 먹을 때 제일 먼저 색을 보게 된다. 녹색빵, 황색고기나 청색감자를 먹으려고 하는 사람은 거의 없을 것이다. 중요한 점은 식품에 쓰이는 모든 착색제는 사용하기 전에 반드시 FAD의 허가를 받아야 한다. 요즘에는 착색제(着色劑)에 대해 거부감을 가진 주부들을 위해 먹음직스럽게 빨간 색으로 착색한 햄 대신에 착색제를 넣지 않은 회색의 햄을 판매하고 있다. 착색제의 예로는 고기류, 음료류, 과자류, 빵류 및 향료 등에 진한 진홍색 염료인 코치닐(cochineal), 진한 황색의 심황(turmeric, Curcuma longa), 버터나 마가린의 황색을 짙게 하는 안나토(annatto) 등이 있다.가루반죽에 기포를 생 자유자재의 유동성을 지닐 수 있도록 고결방지제(固結防止劑)를 가한다. 마늘이 들어있는 식염에는 스레아르산칼슘(calcium stearate)이 가해졌고 식염에 실리코 알루민산나트륨(sodium silico aluminate)이 새로운 첨가물로 많이 쓰이고 있다. 식품변질에서 가장 보편적인 산패를 막기위해서 산화방지제(酸化防止劑)를 가하는 데 화학약품의 종류로는 부틸화된 히드록시아니졸(Butylated HydroxyAnisole, BHA)와 부틸화된 히드록시톨루엔(Butylated HydroxyToluene, BHT) 등이 있다. 식품에 미량원소를 제거하지 않으면 식품의 변질이 빨리 오고 맛이나 색을 잃게 되면 뿌옇게 되는 등의 현상이 있기 때문에, 구리, 철 및 코발트 같은 금속이온과 결합해서 이러한 금속들을 화학적으로 비활성시켜주는 금속제지제(金屬制止劑)가 있다. 일반적으로는 칼슘 디나트륨 에틸렌 디아민 테트라아세테이트(calcium disodium ethylene diamine tetraacetate) 즉, EDTA라 알려진 화합물이 있고, 이를 아스코르브산과 함께 쓰면 단독으로 사용했을 때보다 더 좋은 효과가 나타난다. 음료에 신맛을 내기 위해서 시트르산 과 같은 산첨가제(酸添加劑)를 가하기도 한다. 탄산 음료에는 인산을, 센 신맛은 타르타르산, 시트르산보다 흡수성이 적고 더 부드러운 아디프산을 사용하기도 한다. 포도주의 산성의 감소시키는 등의 식품의 산성을 조절하는 데 탄산수소암모늄, 탄산나트륨 및 탄산 칼슘과 같은 알카리 첨가제를 가한다. 다가알코올은 분자 중에 한 개 이상의 히드록시기 즉 OH기를 갖고 있는데, 쉽게 물을 흡수하여 수분을 유지할 능력을 갖고 있으므로 많은 식품에 수분을 유지시키기 위해서 첨가된다. 여기에는 글리세린(glycerol), 만니톨(mannitol), 소르비톨(sorbitol) 및 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 등이 있다.ⅳ. 식품첨가물은 얼마나 안전한가?우리가 먹는 화학물질의 안전성을 평가하는 데 가장 .
1.원리전기영동은 전기장 안에서 하전된 입자가 양극 또는 음극 쪽으로 이동하는 현상을 말한다. 이 때 이동하는 속도는 입자의 전하량, 크기와 모양, 용액의 pH와 점성도, 용액에 있는 다른 전해질의 농도와 이온의 세기, 지지체의 종류 등 여러 가지 요인에 의해 결정된다. 따라서, 어떤 용액에서의 하전된 알맹이의 이동속도는 분자 자체의 성질에 따라서 결정된다. 그러므로 전기영동법은 아미노산, 뉴클레오티드, 단백질 들과 같은 하전된 물질들을 분리하거나 분석하는 데 매우 효과적인 수단으로 이용된다.전기영동법의 종류1 이동계면 전기영동법(Moving boundary electrophoresis)전기영동법은 크게 두 가지 유형으로 구분할 수 있다. 하나는 이동계면 전기영동법으로서, 분리하고자 하는 분자들이 용액 내에 산재해 있는 상태에서 전류를 통하여 용매와 용액사이 또는 용액과 용액사이에 계면을 이루게 하는 전기영동법이다. 이동계면 전기영동법에서 계면의 이동은 용액에다 빛을 통과시키고 그 결과를 사진으로 만들어서 조사할 수 있다. 이동계면 전기이동법은 이론상 매우 복잡하여 결과를 해석하는 데 어려운 점이 많다는 것이 단점이다.2 띠 전기영동법(Zone electrophoresis)이 방법에서는 적은 양의 시료용액을 거름종이, 아세트산 셀룰로오스 종이, 폴리아크릴아미드 겔, 한천 겔, 녹말 겔 따위의 지지체에 실은 후 전류를 통하여 주면 시료의 성분들이 점 또는 띠를 이루면서 이동한다. 전기영동그림을 만듦으로써 시료에 있는 성분들을 육안으로 확인 할 수 있고, 또한 광도계를 써서 정량할 수도 있다. 때 전기영동법의 경우에는 실험 목적에 따라 적당한 지지체를 선택하여야 분리를 효과적으로 할 수 있다.1 거름 종이 : 이는 값이 싸고 사용하기 편리한 지지체이다. 그러나 분리하려는 물질들이 셀룰로오스에 흡착이 잘 되어서 전기영동그림의 띠들 사이의 경계가 선명하지 못한 것이 결점이다.2 아세트산 셀룰로오스 : 이 지지체는 아세트산 셀룰로오스의 히드록시기를 아세틸화한 것으로서 아가로펙틴(agaropectin)을 제거한 아가로오스(agarose)는 최근에 DNA, RNA 및 플라스미드 등을 분리하는 데 유용하게 쓰인다.< 아가로오스 겔 전기영동법 >DNA를 분리,정제하여 확인하는 방법으로는 아가로스 겔을 이용하는 전기영동법이 보편적으로 사용된다. 이 방법은 간단하고 소요되는 시간이 짧을 뿐 아니라 밀도, 기울기, 원심분리법으로는 분리할 수 없는 DNA조각들의 혼합물을 분리할 수 있다. 그뿐만 아니라 겔 상에서 DNA는 브롬화에티듐(ethidium bromide)과 같은 형광성 시약으로 처리하면 염색되므로 자외선 하에서 DNA를 직접 관찰할 수 있다.아가로오스 겔을 통한 DNA의 이동속도는 DNA 분자의 크기, 아가로오스의 농도, DNA의 형태, 전류의 세기, 염기 조성 및 온도 등에 좌우된다.4 녹말 겔 : 이 지지체는 녹말을 가열하여 그 알맹이가 파괴되어 겔이 형성될 때 까지 부분가수분해시킨 것이다. 녹말 겔의 구멍의 크기는 녹말의 종류, 완충용액의 종류 및 pH에 따라 결정되면 분자를 거르는 체의 구실을 한다. 한천 겔을 쓸 경우보다 시료가 많이 필요하고, 분리된 물질을 용출하기 어려운 것이 결점이지만 여러 동질효소(isoenzyme)를 분리하는 데에 널리 사용되고 있다.5 아크릴아미드 겔 : 서로 다른 그물조직을 가진 두 가지 아크릴아미드 겔을 포개어 불연속적인 층을 이루게 하여 사용한다. 이 경우 지지체의 그물조직의 구멍의 크기는 아크릴아미드의 농도를 변화시킴으로써 임의로 바꿀 수가 있다. 상층의 덜 촘촘한 겔은 단백질 같은 하전된 알맹이를 농축하는 역할을 하는 치쌓임겔(stacking gel)이므로 이 부분을 통과한 시료는 뚜렷한 때를 형성한다. 아크릴아미드 겔은 성분들의 전하에 따라서 분리할 수 있을 뿐 아니라 분자를 질량에만 의존하는 분리가 가능하다.오늘날 아크릴아미드 겔은 단백질의 분리, 정제한 단백질의 순도 검정, 단백질의 분자량 측정 그리고 DNA의 염기 결합순서 결정 등에 이용되고 있다. 아크릴아미드 겔 전기영동법임 겔, 분리 겔)를 사용한다는 것과 겔 지지체와 완충용액 탱크에 사용하는 완충계들이 다르다는 것이다. 이 전기영동법을 불연속 겔 전기영동법이라고 부르는 이유는 두 겔계에 사용한 수소 이온 농도, 이온의 세기, 완충용액의 조성 및 겔 농도 등이 불연속적이기 때문이다.불연속 겔 전기영동법에 사용하는 폴리아크릴아미드는 아크릴아미드와 N, N,N',N'-테느라에틸렌디아민(TEMED)을 첨가한다.시료층에 있어서는 세 가지 음이온들, 즉 염하이온, 글리신 및 단백질들이 양극 쪽으로 이동하고 있다. pH8.3에서 글리신의 알짜전하는 염화이온의 전하(-1)의 몇 분의 일이다. 글리신은 염화이온보다 더 크기 때문에 더 많은 저항을 받는다. 이 두 가지 이유로 염화이온들은 글리신보다 더 빨리 이동하려 할 것이다. 그러나 전류, 즉 이온들의 흐름은 게 전체에 걸쳐서 같아야 하므로 모든 이온들은 같은 속도로 움직인다. 그러기 위해서는 전압이 염화이온 부분에 있어서보다 글리신 부분에 있어서 훨씬 더 커야 한다. 이렇게 해서 생긴 전압의 불연속성은 염화이온과 글리신 이온을 분리하게 될 것이다. 염화이온과 글리신 이온의 이동속도의 중간의 속도를 가지는 단백질들은 글리신 이온과 염화이온이 있는 부분들 사이에 오게 될 것이다. 그뿐 아니라 단백질의 전하/질량비는 글리신 이온이나 염화이온보다 휠씬 작으므로 글리신 이온이나 염화이온 용액들이 지니는 만큼의 전류를 지니기 위해서는 매우 좁은 띠들에 농축되어야 한다. 그래서 단백질의 띠 형성이 시작되게 된다.4 SDS겔 전기영동법황산도데실나트륨 폴리아크릴아미드 겔 전기영동법(SDS-PAGE)도 역시 유용한 전기영동법의 한 가지이다. 이 방법은 특히 단백질이 단위체인지 아닌면 중합체인지를 결정할 때와, 소중합체를 구성하는 소단위체들의 수와 크기를 결정할 때 유용하게 사용한다.SDS-PAGE는 중성 pH에서 황산도데실나트륨(SDS)과 ?-메르캅토에탄올이 전재하는 조건에서 수행된다. SDS는 단백질과 결합하여 단백질의 규칙적인 삼차구조를 파괴하여 불규DS가 가진 음이온에 기인되는 것이 대부분이다. 중성 pH에서는 단백질 자체의 전하가 극소화되기 때문에 이 경우에는 단백질이 띠게되는 음전하는 단백질에 결합한 SDS에서 오는 음전하뿐이다. 종류가 다른 모든 단백질들에 대하여 SDS는 단위 무게당 일정한 양(1.4g SDS/g단백질)이 결합하므로 SDS-단백질 복합체는 질량에 대한 전하의 비가 일정하게 된다. 또한 SDS-단백질 복합체는 모두 불규칙한 코일구조를 가지고 있으므로 마찰계수도 동일하다. 그러므로 SDS-단백질 복합체의 전기이동속도는 겔의 체 효과에 의해서만 좌우되며, SDS-단백질 복합체이 크기가 클수록 확산계수가 작아서 이동속도가 작아지게 된다.2. Buffer1 Electrophoresis buffer solutionElectrophoresis 를 할 때 gel 이 잠기는 buffer solution 에는 여러가지가 있으나 주로 TAE 와 TBE 가 많이 쓰입니다. TAE 는 주로 agarose electrophorsis 에, TBE 는 DNA sequencing 에 쓰입니다. 조성은 다음과 같으며 대량을 쓰므로 미리 많이 만들어놓고 필요할 때마다 희석해서 부어서 씁니다.Commonly used electrophoresis buffers{BufferConcentrated stock solution (per liter)Tris-acetate (TAE)50x242 g Tris base57.1 ml glacial acetic acid100 ml 0.5 M EDTA (pH 8.0)Generally used for agarose EPTris-borate (TBE)20x121.1 g Tris base61.7 g boric acid7.44 g Na2EDTA-2H2OGenerally used for DNA sequencing2 Gel loading buffer그리고 DNA 시료를 담는 loading buffer 가 필요합니다. 이 buffer 는 분자량이 큰 sucrose 등이 함유되어 있어서 DNA 가 든 crose in waterII0.25% bromophenol blue0.25% xylene cyanol FF15% Ficoll(Type 400) in waterIII0.25% bromophenol blue0.25% xylene cyanol FF30% glycerol in waterIV0.25% bromophenol blue40%(w/v) sucrose in water3. 방법1 깨끗하고 건조한 유리판(또는 전기영동 기구에 꼭 맞게 만들어진 플라스틱판) 사방 모서리를 주형의모양이 되도록 테이프로 감은 후 수평으로 맞추어진 판 위에 주형을 둔다.2 전기영동 tank를 채우고 gel 제조에 이용하기 위한 전기영동 완충용액(1x TAE)을 충분히 준비한다. 분리하고자 하는 DNA 크기에 해당하는 양의 agarose 분말과 완충액을 삼각 플라스크 또는 유리병에 담는다.3 Microwave oven를 이용하여 agarose가 녹을 때까지 서서히 가열한다.4 용액을 60C까지 식힌다. 필요하면 ethidium bromide를 최종농도 0.5 g/ml이 되도록 가하고 잘 혼합한다.Ethidium bromide(EtBr)은 DNA 염기 사이로 끼어드는 평면구조를 가진 그룹을 지니고 있어서 이 그룹이 DNA 염기에 결합하면 유리형의 ethidium bromide보다 형광이 증가된다. 파장 254 nm에서의 자외선은 DNA에 흡수되어 이 색소에 전달되고 파장이 302 nm와 366 nm에서는 색소 자체에 자외선이 흡수되어 590 nm의 주황색 형광 가시광선을 내게 된다. Ethidium bromide는 한가닥과 쌍가닥 DNA및 RNA 검색에 모두 사용할 수 있으나 염료의 친화성이 외가닥에서보다 쌍가닥에서 더 강하다.Ethidium bromide 원액은 증류수에 10 mg/ml로 녹아 있는 용액으로, 이 용액의 보관은 빛이 차단된 용기에 담아서 실온에 보관한다. 이 원액을 0.5 g/l로 희석해 두고 이를 gel에 혼합한다.주의: Ethidium bromide는 강력한 발암물질이고다.
Ⅰ. 서론예로부터 약물의 발견은 자연 현상의 이해 없이 미신에 의존해서 주로 경험적으로 이루어 졌으므로, 의약의 치료효과에 대한 예견이 없이 그대로 사용되었다. 그럼에도 불구하고 오랫동안 사용되어 오는 과정에서 현대의 약물발견에 기초가 되는 경험적 지식을 축적할 수 있었다. 대부분의 경우 식물이 주로 선택되어 사용되었음을 기록을 통해 알 수 있다. 몇 가지 예를 들어보면 B.C. 2735년에 중국에서 창상과 마황이 사용되었다. 후에 창상(Dichroa febrifuga)은 항 말라리아 작용을 지닌 식물이었으며, 마황(Ephedra sinica)은 흥분제로서 발한 효과를 발현함이 알려졌다. 미나리과 식물인 해총(suill)은 Ebers Papyrus에 이미 cadiotonic으로 기록되었으며 오늘날의 강심제 치료법의 효시가 되었다.이렇듯 많은 약들이 경험을 통해 그 약효를 추정하였고 과학적인 방법을 통해 그 가정을 확실히 결론지어 주었다. 이제부터 살펴볼 버드나무과에서는 지난 100 여 년 간 사람들이 해열제로 애용해온 아스피린이 발견되었다. 예로부터 유럽에서 민간 약으로 버드나무 표피를 해열 목적으로 사용해 왔는데, 주성분인 salicin이 가수분해된 saligenin에 해열작용이 있음을 알게 되었고, 후에 산화된 형태의 salicylic acid가 해열, 진통, 소염 작용이 있음을 알게되어 사용하게 되었다. 후에 Bayer사의 화학작인 Hoffmann이 acetyl화하여 Acetyl salicylic acid를 합성하였다. 그는 관절염을 고생하는 자기 부친에게 부작용이 심한 salicylic acid대신 권해본 결과 그 우수성을 알게 되었다. 그후 간단히 임상시험을 거쳐 1899년에서부터 현재까지 사용되고 있는 Aspirin이 약으로 탄생되었다.본론에서는 1. 버드나무과의 형태적 특징과 버드나무과에 속한 사시나무속, 채양나무속, 버드나무속의 형태적 특징에 대해 논의해보고 2. 버드나무과에 속한 나무들이 생약으로 사용되고 있는 예를 들어보겠다.Ⅱ. 본론1. 버나 배모양이고 포에 붙어있다. 수술은 1∼60개이고 수술대가 가늘며 꽃밥이 대개 밖으로 또는 복면을 향하여 터지고 2∼4실이다. 자방은 대가 있는 것도 있고 털이 있는 것도 있으며 1실이고 2개 (간혹 3개 도는 1개)로서 각각 2개 또는 여러 개의 직생배주(直生胚珠)가 달려 있다. 열매는 삭과( 果) 또는 수과(瘦果)이고 털이 있으며 배유(胚乳)가 없다.1) 사시나무속(Populus)낙엽 교목으로서 아린(芽鱗)은 여러 개이고 점질(粘質)이 있으며 떠로는 털이 있다. 잎은 호생하고, 눈 속의 어린 잎은 안 쪽으로 말려 있으며, 탁엽(托葉)은 일찍 떨어진다. 꽃은 잎보다 먼저 피고 이가화(二家花) 또는 일가화(一家花)로서 밑으로 처지는 꼬리화서에 달린다. 포(苞)는 일찍 떨어지거나 잠시 남아 있으며 원형으로서 가장자리가 톱니처럼 갈라지고, 화피는 컵같이 생겼다. 수술은 5∼25개(4∼60개)로서 수술대가 떨어져 있으며, 꽃밥은 밖으로 향하고 1실이며, 자방은 2개의 심피로 되어있고 2실이며, 태좌는 2개이고 배주는 두 줄로 도생(倒生)한다. 삭과( 果)는 2∼4개로 갈라지며 많은 종자가 들어 있고, 종자는 긴 타원형으로서 백색 털로 덮여있다.2) 채양버들속(Chosenia)이 속에는 채양버들(Chosenia bracteosa) 1종 만이 있다. 높이가 20∼30m 이고 지름이 1m 이상에 달하는 낙엽교목으로서 수피는 갈색이 도는 회색이고 세로로 불규칙하게 갈라진다. 어릴 때에는 밑에서 가지가 많이 돋아 총생(叢生)하며 백색의 납질(蠟質)로 덮이고, 늙은 나무에서는 납질이 적다. 1년생 가지는 겨울 동안 붉어진다. 동아는 앞뒤로 다소 편평하고 길이가 2∼5mm이며 편평한 쪽이 긴 타원상 난형으로서 옆에 도드라진 맥(脈)이 있고 중앙에도 맥이 있으며, 안쪽에서는 양쪽 가장자리가 겹쳐지고 겉에는 털이 없지만 안쪽으로 들어간 가장자리에 털이 있으며, 여기에서 뒤쪽의 맥은 주맥(主脈)이고 양쪽 맥은 탁엽(托葉)의 주맥에 해당한다. 포(苞)같은 잎은 4∼5개로서 가장 바깥밑부분에 4∼5개의 포같은 잎이 달려 있으며 길이 1∼2cm, 지름 4∼5mm로서 대에 털이 없다. 포는 중앙이 오목하고 3∼5 맥이 있으며 뒷면에 긴 털이 다소 있고 밑부분이 갑자기 좁아져 수술대와 합쳐진다. 수술은 5개로서 가운데의 1개는 4개의 중앙에 있고, 수술대는 길이가 1∼1.5mm이며, 꽃밥은 둥글고 황색이며 2실이고 밖으로 터진다.자화수는 어린 가지 끝에 달리고 비스듬히 서며 꽃이 필 때의 길이가 2cm이고, 대의 길이가 5∼13mm이며 털이 없다. 포는 서로 겹쳐지고 넓은 타원형으로서 가장자리가 파상이며 중앙이 오목하고, 뒷면에 잔털이 없으며 5맥이고 질이 얇으며 꽃이 피면 떨어진다. 자방은 길이가 1mm 정도이고 0.5mm 정도의 대가 있으며 난상 긴 타원형으로서 밑이 둥글고 끝이 편평하며 1실이다. 배주는 가 태좌(胎座)에 2개씩 달리고, 암술대는 2개로 갈라져서 다시 2개씩 갈라지며, 삭과( 果)는 길이가 3∼4mm 이고 2개로 갈라진다.종자는 긴 타원형으로서 길이가 1.2mm 이고 배유(胚乳)가 업으며 관모(冠毛)가 백색이다. 자엽은 긴 타원형이다.3) 버드나무속(Salix)낙엽관목 또는 교목이지만 간혹 상록인 것도 있다. 가지는 단면이 원형이고, 동아는 보통 1개의 아린(芽鱗)으로 싸여 있지만 2개인 것도 있다. 잎은 호생하지만 간혹 대생하는 것도 있으며, 대가 없는 것도 있고, 대개 피침형으로서 가장자리가 밋밋한 것도 있다. 탁엽은 흔히 발달하며, 맹아(萌芽)에 있어서 뚜렷하다. 포는 가 1개씩이며 포와 화피(花被)가 유합(癒合)한 것이라고 보며 곧 떨어지는 것도 있다. 내화피는 밀선(蜜腺)으로 되어 있고 1개 또는 2개이지만 3∼5개 또는 윤생하여 술잔같은 형으로 된 것도 있다.수술은 수꽃에만 있고 보통 2개이지만 합쳐져서 1개로 된 것도 있으며 3∼20개인 것도 있다. 수술대는 떨어져 있거나 밑부분이 합쳐져 있고 중앙 이하에 털이 있는 것도 있다. 자방은 수꽃에는 없지만 간혹 흔적만이 있는 것도 있으며, 암꽃에서는 잘 발달되어 있eudo-simonii Kitag.)의 根皮.낙엽교목으로 높이가 30m에 이른다. 樹皮는 灰白色이다. 짧은 가지의 잎은 卵形, 楕圓狀 卵形, 楕圓形 혹은 狹卵形이고 길이가 4.5-10cm, 너비 3.5-5cm이며 잎가장자리에는 거치가 있고, 긴 가지 혹은 맹아지의 잎은 비교적 크다. 자웅이주인데 雌花序의 길이는 8-11cm이고 雄花序의 길이는 5-8cm이며, 苞片의 가장자리는 가늘고 길게 갈라진다.강가나 모래땅에서 자란다. 중국의 東北지방에서 재배한다.봄에 樹皮를 벗겨내어 햇볕에 말린다解毒.頑癬瘡毒.유지(柳枝)垂柳 (수양버들;Salix babylonica Linnaeus)의 枝條.낙엽 교목으로 높이가 10∼12m이다. 小枝는 가늘고 길며 아래로 드리워져 있다. 잎은 披針形 혹은 線狀 披針形이고 가장자리에는 가는 鋸齒가 있다. 꽃은 單性이고 자웅이주이며 잎이 먼저 나거나 혹은 잎과 동시에 나며, 수꽃의 화서 길이는 약 2cm이고 암꽃의 花序 길이는 5cm에 이르며, 자방에는 털이 없고 자루가 없으며 암술머리는 2갈래로 갈라져 있다. 열매는 朔果로 길이가 3∼4mm이고 익으면 2갈래로 갈라진다. 種子에는 線毛가 있다.물가의 습지에서 자란다. 중국의 長江유역과 華南, 華北, 東北 등지에 분포한다.연중채취가 가능하며 신선품을 쓴다.祛風, 利尿, 止痛, 消腫.風濕痺痛, 淋病, 白濁, 小便不通, 傳染性 肝炎, 丹毒,{이름기원(起源)형태(形態)분포(分布)채취(採取) 및제법(製法)효능(效能)주치(主治)세주유(細柱柳)細柳柱(갯버들;Salix gracilistyla Miq.)의 枝皮.직립 관목으로 높이는 2∼3m이다. 小枝는 黃褐色 혹은 紅褐色이고 처음에는 絨毛가 있는데 뒤에 탈락한다. 잎은 楕圓狀 矩圓形, 倒卵狀 矩圓形 혹은 矩圓形으로 길이가 4∼12cm, 너비가 1.5∼3.5cm이며 잎가장자리에는 腺鋸齒가 성기게 있고, 잎자루의 길이는 4∼10mm이다. 수꽃 花序의 길이는 2.5cm이고 수술은 2개이며 수술대는 合生하고, 암꽃 花序의 길이는 5∼8cm이고 암술대는 가늘고 길 雌花序는 길이가 5cm에 달하며 암꽃이 밀생한다. 열매는 果로 卵狀 원추형이며 털이 없다.산비탈의 관목 숲 및 산야의 풀 비탈에서 자란다. 중국의 山西, 陝西, 四川, 湖北에 분포.연중채취가 가능하고 햇볕에 말린다.祛風除濕,活血化瘀.風濕,勞傷.{이름기원(起源)형태(形態)분포(分布)효능(效能)주치(主治)양수화(楊樹花)加拏大楊(Populus canadensis Moench)의 꽃.교목이다. 樹皮는 灰褐色이고 성숙하면 세로로 갈라지며, 소지는 圓柱形에 가깝거나 약간 稜角이 있고 黃棕色이며 털이 없고 겨울눈은 크며 圓錐形이고 점성이 있으며 先端은 뾰족하고 뒤로 구부러진다. 잎은 三角狀 卵形이며 길이와 너비는 6∼20cm이고 잎끝은 漸尖頭이며 엽저는 截底이며 가장자리에는 圓鈍鋸齒가 있고 털이 없으며 잎자루는 편평하고 紅紫色이며 간혹 1또는 2개의 腺體가 있다. 雄花序는 길이가 약 7cm이고 털이 없으며 수술은 15내지 25개이다.길가, 평원 또는 비탈진 곳에서 자라며 보통 가로수로 심는다. 중국의 東北, 華北, 甘肅, 福建, 貴州, 廣西에 분포.化濕止痢.赤白痢疾.양구화(楊枸花)毛白楊(Populus tomentosa Carr.)의 花.교목이다. 樹皮는 灰白色이며 성숙했을때는 진한 灰色이며 세로로 갈라지고, 小枝는 처음에 灰毛가 있으며 성숙시는 紅棕色 또는 灰棕色이고 털이 없다. 겨울눈은 卵形이며 작은 솜털이 있다. 잎은 革質이며 三角狀 卵形이고 잎끝은 漸尖頭이며 엽저는 心臟底 또는 癤底이고 가장자리에는 물결모양의 톱니가 있으며 뒷면에는 灰色의 솜털이 밀생하고, 잎자루에는 털이 있다. 雄花序는 길이가 10cm이며 수술은 8개이고 雌花序의 길이는 4∼7cm이다. 열매는 果이고 長卵形이며 2갈래로 갈라진다.평원이나 해발이 낮은 구릉지대에 자라고, 정원이나 길가의 防護林으로 많이 사용된다. 중국의 遼寧, 華北, 西北, 華東에 분포.淸熱利濕.赤白痢疾, 日久不止, 淋濁白帶下, 急性肝炎, 氣管支炎, 肺炎.{이름기원(起源)형태(形態)분포(分布)채취(採取) 및제법(製法)효능(效能)주치린다.