잎에서 색소 분리시 메탄올과 아세트산을 사용하는 이유는?
안녕하세요, 식물의 잎으로부터 광합성 색소를 분리해낼 때 메탄올과 아세트산을 3:1 비율로 섞으면, 색소가 녹아나온다고 하던데, 그 원리가 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
메탄올은 엽록소, 카로티노이드 같은 색소를 잘 녹이는 극성 용매이고, 아세트산은 엽록소의 Mg 안정화와 단백질 결합 해리를 도와 추출 효율을 높일수 있답니다.
두 용매의 조합이 색소 용출을 극대화하는 원리랍니다.
간단히 결론부터 말씀드리면 극성 용매의 원리를 이용해 극성이 다른 색소들을 용해시키는 것입니다.
광합성 색소는 크게 엽록소와 카로티노이드로 나뉩니다. 이 두 종류의 색소는 모두 지질과 비슷한 비극성 부분을 가지고 있지만, 일부 극성 작용기도 포함하고 있습니다.
메탄올은 물과 비슷한 구조를 가진 극성 용매로 극성 분자들을 잘 녹이는 특성을 가집니다. 그리고 아세트산은 약한 산성을 띠는 극성 용매로, 특히 엽록소의 마그네슘 이온을 제거하여 엽록소의 구조를 변형시키고 용해도를 높이는 역할을 합니다.
그래서 이 두 용매를 3:1 비율로 섞으면, 용액의 극성이 적절하게 조절되어 엽록소와 카로티노이드 등 다양한 극성을 가진 색소들을 동시에 효과적으로 용해시킬 수 있는 것입니다.
다시 말해 사한 것은 유사한 것을 녹인다라는 원리에 따라, 극성 용매인 메탄올과 아세트산 혼합물은 극성 분자인 광합성 색소들을 잎 세포로부터 용출시키는 데 매우 효과적인 것이죠.
안녕하세요.
반드시 메탄올과 에탄올이 필수는 아닙니다.
색소가 있는 성분이 물에 녹느냐, 물에 녹지 않느냐
극성이냐 비극성이냐에 따라서 달라집니다.
일반적으로 메탄올과 에탄올의 경우 극성과 비극성의 중간이기 때문에 많이 통용됩니다.
블루베리의 색소인 안토시아닌의 경우에는 물을 사용하여도 성분이 빠져나와서 블루베리를 추출하면 보라색으로 보입니다.
반대로 비극성 성분인 커큐민은 강황에서 추출하는데 헥산으로 뽑아도 노란색 성분인 커큐민이 빠져 나옵니다.
반대로 메탄올과 에탄올로 추출하는 것이 정석은 아니나 메탄올과 에탄올을 사용하는 것이 일반적으로 또는 초기 추출에 사용합니다.
감사합니다.
식물 잎의 엽록소 등 광합성 색소는 주로 비극성 유기 분자이므로 극성이 높은 물에 잘 녹지 않고, 극성이 낮은 유기 용매에 잘 용해됩니다. 메탄올과 아세트산은 유기 용매로, 잎 세포벽과 막을 파괴하여 세포 내 색소를 용출시키는 데 효과적입니다.
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