Abstract
The fucoidan purified from Korean brown seaweed, Ecklonia stolonifera was characterized on molecular structure and blood anticoagulant activities. Extraction was conducted at $100^{\circ}C$ with water and repeated twice. The crude fucodian was 151.1g out of 20.0 kg of Ecklonia stolonifera. The Fucoidan-1, which was purified from crude fucoidan using calcium chloride and cetyl pyridium chloride (CPC), was 35.2% against crude fucoidan. Fucoidan-5 was obtained approximately 28.1% from Fucoidan-1 through DEAE-Toyopearl 650 M ion-exchange column chromatography and showed one band by cellulose acetate electrophoresis. The molecular weight of Fucoidan-5 was estimated to be about 21,000∼23,000 dalton by Sephacryl S-300 gel filtration chromatography. Fucoidan-5 consists of 35.7% of fucose and 4.3% of galactose and the molar ratio of fucose and sulfate was about one to one. IR spectrum of Fucoidan-5 showed absorption at $1240\;cm^{-1}\;and\;850\;cm^{-1}$ and specific rotation value, $[\alpha]$, was $[\alpha]$. These results suggests that the sulfate maybe bind at $C_{4}$ carbon on ${\alpha}-L-fucose$. Gas chromatograph of methyl alditol acetate revealed that Fucoidan-5 is a fucose containing sulfated polysaccharide with $({\alpha}l-2)\;or\;({\alpha}l-2)$ glycosidic linkage. Anti-thrombin activity of the Fucoidan-5 was estimated as 1.4 time stronger than heparin. From above results, the purification methods using CPC and ion exchange chromatography is effective tools for obtaining highly purified fucoidan from Gompi, Ecklonia stolonifera.
갈조류인 한국산 곰피(Ecklonia stolonifera)에서 fucoidan을 추출 정제하여 분자 구조적 특성을 조사하고 항혈액 응고 활성을 측정하였다. 건조곰피 20.0kg을 $100^{\circ}C$에서 2시간동안 2회 열수 추출하고 ethanol로 침전시켜 crude fucoidan 151.1g을 얻었다. Crude fucoidan을 염화칼슘과 cetyl pyridium chloride(CPC)로서 정제하여 Fucoidan-1을 얻었고 수율은 35.2%였다. 이 Fucoidan-1을 여러조건하에서 DEAE-Toyopearl 650 M 이온교환 chromatography법을 이용하여 정제한 결과 cellulose acetate 막 전기영동상에서 하나의 band를 나타내는 순도가 높은 곰피 Fucoidan-5을 얻었으며 dextran을 표준품으로 gel filtration chromatography를 행한 결과 분자량은 21,000∼23,000이었다. 곰피 Fucoidan-5의 구성당은 fucose 35.7%와 galactose 4.3%이였고, fucose와 황산기의 mole 비는 약 1 : 1이었다. 적외선 흡수 spectrum 에서 $1240\;cm^{-1}$와 $850\;cm^{-1}$ 부근에서 흡수가 확인되었으며 비선광도가 $-127.2^{\circ}$인 것으로 보아 황산기는 주로 ${\alpha}-L-fucose$의 4번 위치의 탄소에 결합되어 있는 것으로 추정할 수 있었다. 또한 곰피 Fucoidan-5를 methyl화하여 가수분해하고 methyl alditol acetate를 만든 후 gas chromatography를 행한 결과 Fucoidan-5는 주로 황산기를 C4에 가진 fucose가 ${\alpha}l-2$결합 또는 ${\alpha}l-3$결합으로 이루어진 다당류임을 추정할 수 있었다. 곰피 Fucoidan-5의 항 thrombin 활성은 heparin(140 units/mg)의 약 1.4배이었다. 이상의 결과에서 CPC법과 이온교환 chromatography법을 사용하여 갈조류인 곰피로부터 분리 정제한 곰피 Fucoidan-5는 순도가 높은 fucoidan임을 알 수 있었고 수율은 28.1%였다.
(Department of food Science and Technology, Kyungsung University)
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