일반생물학실험 | 종이 크로마토그래피를 이용한 식물 색소 분리

 

 

 

TIP

 

 

1. 식물 조직의 추출물을 준비한다. (예를 들어, 나뭇잎, 꽃)
2. 종이 크로마토그래피 기술을 색소 혼합물을 포함한 식물 조직 추출물에 포함된 각각의 식물 색소를 분리하기 위한 방법으로 적용한다.
3. 식물 색소의 연구에 이 기술의 응용을 설명하고, 관련된 검증 가능한 질문을 개발한다.

 

 

 

식물 색소 분리의 소개

색소라는 것은 빛을 흡수하고 반사하는 분자를 말하는 것이다. 백색광은 실제로 많은 색의 구성으로 회상할 수도 있다.(당신은 고등학교 물리학에서 “빨주노초파남보”를 “가시광선”의 백색광을 구성하는 색깔을 기억하는 방법으로써 기억할 수도 있다.) 색소들은 빛의 다양한 색깔을 흡수하고 반사하는 상이한 능력 가지고 있기 때문에 다른 색소는 다른 색깔로 나타난다. (색소의 빛을 흡수하는 특성에 대한 더 철저한 상의는 분광광도법 연구소에서 소개될 것이다.) 나뭇잎, 꽃, 과일과 같은 식물 조직에서 발견되는 넓은 범위의 색들은 말 그대로 수천 개의 식물 색소들의 존재에 의해 설명될 수 있다.

 

식물 육종과 원예 연습을 통해, 인간들은 그들의 욕망을 위해서 식물들의 색소를 다뤄왔다. 일본에서 파란 장미가 성공적으로 개발되었다는 소식이 전해졌었다. 자연에서, 색깔은 꽃가루 매개자를 꽃의 수용체로 끌어들이고 과실을 성숙시켜 씨를 흩뿌리는 역할을 하는 식물의 중요한 특성이다. 몇 가지 예로는, 색깔은 또한 독성을 가진 잠재적 포식자에게 경고하는 역할을 하거나 식물 조직에 유독성 물질을 가진다고 경고하는 역할을 할 수도 있다.

 

색깔을 생성하는 색소는 동물과의 상호작용 외에도 식물체 내에 다른 중요한 역할을 한다. 엽록소는 녹색 빛을 반사하는 반면, 빨강과 파랑 파장을 흡수하는 색소이다. 그리고 엽록체는 광합성의 빛반응에 중요한 역할을 한다. 플라보노이드는 세포 단백질과 DNA에 손상을 줄 수 있는 자외선을 막아주는 식물 색소의 중요한 종류이다. 안토시아닌(플라보노이드의 하위범주)을 포함한 많은 플라보노이드들은 초식 동물과 병원균에 대해 유독성이 있음으로써 식물의 화학적 방어 기능을 가지고 있다.(특히 곤충류와 균류)

 

대중 매체로부터 인간의 건강에 유익한 잠재적 물질을 발견했다는 상당한 연구결과를 얻은 것을 알 수 있을지도 모른다. 대중 문학에서는, 이러한 식물 기반 혼합물은 종종 집합적으로 식물성 화학물질이라고 언급된다. 하지만 대부분은 색소이다. 플라보노이드, 안토시아닌, 카로티노이드들은 단지 항산화성을 가진 식물 색소의 범주 중 몇몇이라고 알려졌다.

 

“항산화제”는 주변 분자로부터 전자를 제거함으로써 세포의 손상을 유발하는 “활성산소”를 중화시키는 능력이 있는 물질을 묘사하는 일반적인 용어이다. 많은 일련의 조사는 식물 색소에서 양분을 풍부하게 소비하는 것은 세포 노화를 느리게 해주고, 암, 심장병, 뇌졸중과 같은 질병들의 위험을 줄여줄 수 있다고 주장한다. 우리의 젊은 피부를 연장시키기 바라는 화장품 회사들은 심지어 항산화물질이 풍부한 마음을 끄는 혼합물인 “식물 추출물”을 샴푸, 화장품, 로션 등에 첨가하여 항산화제의 흐름에 합류 하고 있다! 또한, 몇몇의 색소의 묶음들은 특징적인 색깔의 범위를 덧붙여 아래에 도표화 되어있다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 색소 추출물을 준비하는 방법

⦁잎을 씻어서 흡수시켜 말린다.

⦁잎을 작은 조각으로 자른다. 그리고 막자에 넣는다.

⦁색소를 추출하기 위해 추출용 용매를 넣고 잎을 막자사발로 간다. 추출물이 남아 있도록 하라.

 

2) 시험관에 닿지 않도록 자유롭게 매달릴 정도의 적당한 넓이의 크로마토그래피 종이를 준비한다.

 

3) 종이의 아래쪽 끝에서 약 2㎝ 정도 위에 알아볼 수 있도록 기준선을 표시한다.

 

4) 적당한 양의 전개용매를 시험관에 넣는다.(깊이 1.5㎝ 이하로)

 

5) 모세관을 이용해서, 추출물을 종이 크로마토그래피에 표시된 기준선 위에 점처럼 찍고, 건조시킨다.

 

6) 짙은 농도의 색소를 얻기 위해서 점을 찍고, 건조하는 작업을 반복한다.

 

7) 마개에 아랫부분에 종이를 핀으로 고정시키고, 종이를 시험관에 넣는다. 용매는 점을 건드리지 않고 가장 아랫부분을 덮어야 한다.

 

8) 용매 선단이 종이의 윗부분에서 1㎝까지 전개될 때까지 크로마토그램을 한다.

 

9) 크로마토그램을 꺼내고, 용매 선단을 표시하고, 크로마토그램을 공기 중에서 건조시킨다.

 

10) 연필을 이용해 각각의 점을 동그라미 친다. 여러 색소들의 Rf값을 계산한다.

 

11) 색소들의 색과 크로마토그램에서 색소들의 상대적인 위치를 이용해 색소의 정체를 확인한다.

 

 

 

[일반생물학실험] 종이 크로마토그래피를 이용한 식물 색소 분리 레포트