[일반생물학실험]단백질과 탄수화물의 검출 2부

실험 방법

1. 단백질 검출

1) 크산토프로테인 반응

① 각 시료(알부민, 젤라틴, 증류수, 설탕, 우유) 약 2㎖를 시험관에 넣고 여기에 1㎖의 진한 질산을 가한다.

② 백색 침전이 생성되는 것을 확인한다.

③ 이 시험관을 5분간 중탕하여 황색용액이 되는 것을 확인한다.

2) 뷰렛 반응

① 시험관에 각 재료를 2㎖씩 넣고 동량의 10% NaOH 용액을 가하여 잘 혼합한다.

② 0.5% CuSO4 solution을 가 시험관에 10방울 떨어뜨려 잘 섞은 후 관찰한다.

③ 자색이나 적색이 나타나는 것을 확인한다.

3) 닌히드린 반응

① 실험관에 각 재료를 2㎖씩 넣고, 0.2% Ninhydrin solution 10방울을 떨어뜨려 혼합한다.

② 시험관들을 5분간 중탕 후 꺼내어 관찰한다.

 

2. 탄수화물 검출

1) Benedict's Test

① 시험관에 Benedict's 시약을 2㎖씩 넣는다.

② 각 시험관에 시료(Sucrose, Glucose, Starch, 음료수, H2O)를 500㎕씩 넣고 잘 혼합한다.

③ 시험관을 끓는 물에 2∼5분간 중탕 후 꺼내어 관찰한다.

2) Fehling's Test

① 시험관에 Fehling's 시약 A와 B를 각각 1㎖씩 넣는다.

② 각 시험관에 시료(Sucrose, Glucose, Starch, 음료수, H2O)를 500㎕씩 넣고 잘 혼합한다.

③ 시험관을 끓는 물에 2∼5분간 중탕 후 꺼내어 관찰한다.

3) Iodine Test

① 시험관에 시료(Sucrose, Glucose, Starch, 음료수, H2O)를 2㎖씩 넣는다.

② 각 시험관에 Iodine 시약 2방울씩 떨어뜨린 후 관찰한다.

실험 결과

1. 단백질 검출 색 변화

크 산 토 프 로 테 인	침 전	노란색 침전물	×	×	×	노란색 침전물
	반 응	노란색 침점물 가라앉음	투명	투명	투명	노란색 시료 위 부유물 형성
뷰렛 반응		보라색	갈색 부유물 떠다님	하늘색 (CuSO4색)	하늘색 (CuSO4색)	시료 위 연보라색
닌히드린 반응		보라색	투명	투명	투명	연보라색

⇒ 알부민, 젤라틴, 우유에는 단백질이 있고 증류수와 설탕에는 단백질이 없다.

2. 탄수화물 검출 색 변화

	Sucrose	Glucose	Starch	음료수	H2O
Benedict's Test	파란색 (시료색)	어두운 파란색	파란색 (시료색)	초록색	파란색 (시료색)
Fehling's Test	진한파랑색 (시료색)	아랫부분 남색	진한파랑색 (시료색)	아랫부분 어두운 남색	진한파랑색 (시료색)
Iodine Test	연노랑색 (시료색)	연노랑색 (시료색)	검은색 부유물떠다님	연분홍색	연노랑색 (시료색)

토의 사항

1. 실험 고찰

먼저 시료에 용액을 넣어 줄 때 정확한 부피를 잴 수 있는 마이크로파이펫을 사용하였는데 1㎖ = 1000㎕ 이므로 1㎖를 넣어 줄 때 마이크로파이펫의 숫자를 100으로 맞춰 놓았으며 마이크로파이펫의 최대 측정치가 1㎖이므로 2㎖를 넣어야 할 때는 2번 반복하였고 용액을 넣어 주었다. 또한 용액을 바꿀 때나 팁 안에 버블이 올라와 정확한 부피를 잴 수 없을 때엔 팁을 뺀 후 새것으로 교체 하였다. 실험을 하면서 시료에 검사용액을 넣고 유리시험관을 한번씩만 흔들어 주었는데 반응이 잘 일어나지 않아 손에 들고 유리 실험관을 톡톡 때리면서 흔들어 주니 시료와 검사용액이 잘 섞여 선명한 색을 관찰 할 수 있었다. 

단백질 검출 반응에서 크산토프로테인 반응은 방향족 아미노산이 있을 때, 즉 페닐알라닌, 티로신, 트립토판 등의 물질일 때 반응하고 이 반응에서 진한 질산을 이용하기 때문에 실험하는데 주의가 필요했다. 질산을 가했을 때 알부민과 우유에만 침전물이 형성되었고 가열을 한 후 색을 관찰 하니 알부민과 우유는 황색을 띄었고 젤라틴, 증류와 설탕은 투명색을 띄었다. 

우리가 잘 알고 있던 단백질 검출 반응인 뷰렛반응은 펩티드 결합이 있을 땐 반응하게 되고 2개 이상의 펩티드 결합이 존재 할 때, 즉 아미노산 3개 이상일 때 반응을 하게 된다. 알부민, 젤라틴과 우유는 반응을 보였고 증류수와 설탕은 시료인 CuSO4의 파란색을 띄었다. 닌히드린 반응은 질산기와 반응해 단백질을 검출하는데 모든 단백질을 검출하는데 이용될 수 있으며 푸른색 계열이면 단백질이 있다. 

반응결과 알부민과 우유는 보라색 계열을 띄고 젤라틴, 증류수, 설탕은 투명색을 띄었다. 단백질 검출반응에서 계란흰자로 만든 알부민과 우유에는 단백질이 있어 모든 검출반응에 반응을 했고 증류수와 설탕에는 단백질이 들어 있지 않아 모든 검출반응에 반응을 하지 않았다. 그러나 젤라틴에는 단백질이 들어 있는데도 뷰렛반응에만 반응하고 크산토프로테인반응과 닌히드린반응에는 반응하지 않았다. 

닌히드린반응은 모든 단백질을 검출하는데 이용할 수 있는데도 젤라틴에는 반응하지 않았다. 젤라틴과 같이 단백질을 가지고 있지만 단백질 변성이 쉽고 어려운지에 따라 반응이 빨리 일어나기도 하고 색깔에 차이가 있을 수 있으며 젤라틴은 구조가 복잡하기 때문에 반응이 느리게 나타날 수 있다는 것을 알 수 있었다.

참고 문헌

1. 신판실험생화학, 한국생화학회, 교재편찬위원회, 탐구당, p.246, p.255

2. 생명과학 제7판, 강신성, 월드사이언스, p.57-59

3. 생명과학 생명과학교재연구회 7th, 녹문당, p.31

4. 생명과학, 개념과 현생의 이해 5판, 닐 캠벨 외, p.123

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