후코이단 종류: F, U, L, G, GA

후코이단은 화학 물질을 일컫는 것이 아닌, 화학 물질 분류의 속명입니다. 후코이단의 화학식과 생리 활동은 어디에서 어떻게 추출되느냐에 따라 달라지는데, 후코이단의 화학식과 생리 활동이 분석된 건 효소의 발달이 후코이단을 효소 단위로 나누는 게 가능해진 1996년이 되면서부터 입니다. 효소는 많은 해양 미생물을 선별하고 추출해서 만들어졌습니다. 후코이단에 대해 처음으로 발표된 학회지는 1996년에 일본암협회 총회에서 “카고메 다시마 (학명: Kjellmaniella crassifolia miyabe)에서 추출된 후코이단으로 유발된 사람의 위 세포자멸과 장 암세포” 의 제목으로 발표되었습니다. 이 보고서는 당사슬 엔지니어링 연구소와 타카라 생물 연구소의 공동작인데, 당사슬 엔지니어링 연구소(糖鎖工学研究所)는 1990년도에 세워졌으며 글리코 생물학과 글루시드의 활용 연구를 돕기 위해 7년 동안 생물학 산업 추진 기구 (일본 재무부와 농림부에게서 특별 승인됨), 아오모리 일본 도 정부, 그리고 11개의 사기업에게서 자금을 받았습니다.

연구 결과는 아래와 같습니다:

1. 카고메 다시마에서 추출된 다당류(황산화 푸코스를 함유)를 정화시키는 방법을 발견했으며 이 방법을 통해 황산화 푸코스를 함유하고 있는 후코이단이나 다른 다당류 종류를 모으는 것이 가능해졌습니다.

2. 황산화 푸코스를 함유하는 다당류를 위 방법으로 정화시켰을 때 두 종류의 황산화 다당류가 나오는 것을 발견했습니다. 한 다당류는 거의 황산화 푸코스만을 함유하는 종류(F-후코이단:sulfated fucan) 이고, 다른 하나는 세 가지 올리고당인 황산화 푸코스, 황산화 마노스 그리고 글루쿠론산으로 이루어진 다당류(U-후코이단:sulfated fucoglucuromannan)입니다. 또한 황산화 갈락토오스를 포함하는 G-후코이단이 분류되었습니다. 결과적으로 세 종류의 후코이단이 분류되었고 각각의 성분이 연구되었습니다. 오키나와 해초 모주쿠에서 발견된 또 다른 화학 구조의 후코이단(Cladosiphon Okamuranus)은 나가오카를 비롯한 연구원들에 의해 1999년에 발견되었습니다. 후에 카토를 비롯한 연구원들은 오키나와 모주쿠를 분해하는 효소를 발견했고, 새로운 후코이단의 화학 구조를 연구할 수 있었습니다.

3. 효소를 이용해 F-후코이단과 U-후코이단을 분해시킨 후 미생물에 흡수시키는 기술이 발견되었고 효소는 정화되었습니다. 정화된 효소의 아미노산 성분은 연구되었으며 각 미생물의 후코이단 분해 성질 유전자는 복제되었습니다.

4. F-후코이단과 U-후코이단은 효소로 분해되었고 각각의 올리고당 성분은 MS와 NMR을 이용해 정화되고 분석되었습니다.

5. 각 후코이단의 백혈병과 위장암 세포자멸 능력이 연구되었습니다. 결과적으로 후코이단(U-후코이단과 오키나와 모주쿠 후코이단)에 붙어 있는 소수성 물질들이 이 활동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 드러났습니다. 분리되었을 때 이 성분들은 물에 녹지 않지만 U-후코이단과 붙어있을 땐 물에 녹게되며 암세포의 세포자멸을 일으키는 것입니다.

6. 사람의 대장암을 이식받은 쥐에게 후코이단을 주었을 때, 암의 크기가 줄어들고 생명이 연장되는 것을 볼 수 있었습니다. 이 실험을 통해 후코이단으로 인해 암의 혈관형성억제제 (새 혈관이 형성 되는 것을 방지) 역할을 하는 것을 보았고 후코이단이 항암 치료로 쓰일 수 있다는 것을 알 수 있었습니다.

여섯가지 후코이단 종류:

1. F-후코이단: 주성분은 황산화 푸코스입니다.

2. U-후코이단: 황산화 푸코스 이외에 글루쿠론산과 만노스를 포함하고 있습니다.

3. G-후코이단: 황산화 푸코스 이외에 갈락토오스를 포함하고 있습니다.

4. L-후코이단: 황산화 푸코스 이외에 갈락토오스를 포함하고 있습니다. 이 후코이단은 다시마(Laminaria japonica)의 뿌리와 잎파리에서 발견됩니다.

5. GA-후코이단: 황산화 푸코스 이외에 갈락토오스, 만노스, 글루코오스 그리고 크실로오스를 비롯한 다당류를 포함하고 있습니다. 이 후코이단에는 우론산 또한 발견됩니다.

6. 오키나와 모즈쿠 후코이단: 이 종류의 후코이단에는 우론산과 연결된 황산화 푸코스가 발견됩니다. 오키나와 모즈쿠는 U-후코이단 또한 포함하고 있는 것으로 알려져 있습니다.

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참고 문헌:

1. 酒井武ら　2003.　藻類　５１、19－25

2. M. Nagaoka et al. 1999. Glycoconjugate J., 16, 19-26