Journal of Animal Science and Technology

Korean Society of Animal Sciences and Technology (한국축산학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Effects of Heat Treatment of Chitooligosaccharide and Water-Soluble Chitosan on the Changes in Oligosaccharide Content and Anti-Rotaviral Activity

키토올리고당과 수용성 키토산의 열처리가 올리고당 함량의 변화와 항 로타바이러스성에 미치는 영향

  • Park, B.S. (Deapartment of Dairy Science, Konkuk University) ;
  • Kim, J.H. (Deapartment of Dairy Science, Konkuk University) ;
  • Yu, D.H. (Deapartment of Dairy Science, Konkuk University) ;
  • Yu, J.H. (Deapartment of Dairy Science, Konkuk University)
  • Published : 2002.12.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Chitosan is the deacetylated product of chitin. Chitosan and its derivatives have many properties that make them attractive for a wide variety of health applications. This study was conducted to investigate change of oligosaccharide content and antiviral effect on rotavirus of chitooligosaccharide and water soluble chitosan after heat treatment. The quantitative analysis of oligosaccharide using colorimetry showed that oligosaccharide contents in water soluble chitosan and chitooligosaccharide were decreased from 62.67% to 60.45% and from 59.48% to 54.31%, respectively, after heating. The inhibitory effect of chitosan derivatives on MA-104 cell infected with human rotavirus(HRV) measured using AEC staining method. The inhibition level of 0.125% water-soluble chitosan against cell infection by human rotavirus was 91.98 3.09% in HRV S2 and was 89.92 1.68% in HRV Wa. But, chitooligosaccharide had not shown inhibitory effect against cell infection by HRV. It considered that most oligosaccharide of chitooligosaccharides consist of oligomer of lower polymerization degree. Heat treatment of water soluble chitosan and chitooligosaccharide did not influence their antiviral effects on rotavirus.

키틴의 탈아세틸화로 얻어지는 화합물인 키토산과 키토올리고당은 다양한 생리활성 기능을 나타내므로 생물의학적인 응용에 많은 관심이 집중되고 있다. 본 연구는 키토올리고당과 수용성 키토산의 열처리 후 올리고당 함량의 변화와 어린이 바이러스성 설사를 유발하는 HRV(human rotavirus)의 MA-104 세포감염에 억제작용을 나타내는지 확인하기 위하여 수행하였다. 그 결과 열처리 후 비색법으로 측정한 올리고당의 함량은 수용성키토산의 경우 62.67 %에서 60.45%로 약 2%정도, 키토올리고당은 59.48%에서 54.31%로 약 5%정도 감소하였다. 키토산 유래물질의 항로타바이러스성 탐색은 AEC staining으로 측정하였으며, 수용성키토산은 농도 0.125% 이상에서 HRV S2의 세포감염에 있어 90% 이상의 감염 억제효과가 있었으며, HRV Wa의 경우 89% 이상의 억제효과가 있었다. 키토올리고당은 HRV의 세포감염에 억제효과가 없었다. 열처리한 시료의 경우, 수용성 키토산과 키토올리고당 모두 열처리가 HRV의 감염 억제에 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다. 따라서 중합도가 높은 수용성키토산은 열처리를 거치는 식품에 첨가하여도 그 기능이 크게 감소하지 않으므로 향후 식품첨가물로서 이용가능성이 클 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. Bass, D. M., Baylar, M. R., Chen, C., Meng, L. and Greenberg, H. B. 1992. Libosome mediated transfection of intact viral particles reveals that plasma membrance determines permissivity of tissue culture cells to rotavirus. J. Clin. Invest. 90:2313-2320. https://doi.org/10.1172/JCI116119
  2. Chiarini, A., Arista, S., Giammanco, A. and Sinatra, A. 1983. Rotavirus persistence in cell culture: Select of resistant cells in the prosence of fetal calf serum. J. Gen. Virol. 64:1101-1110.
  3. Conner, M. E., Madson, D. O. and Estes, M. E. 1994. Rotavirus vaccines and vaccination potentional. Curr. Top Microbiol. Immunol. 105:253.
  4. Cook, S. M., Glass, R. I., Le Baron, C. W. and Ho, M. S. 1990. Global seasonality of rotavirus infections. Bulletin WHO 68:171-177.
  5. Ebina, T., Sato, A., Umezu, K., Ishida, N., Ohyama, S., Oizumi, A., Ailawa, K., Katagiri, S., Katsushima, M., Imai, A., Kitaoka, S., Suzuki, H. and Konno, T. 1985. Prevention of rotavirus infection by oral administration of cow colostrum containing antihuman rotavirus antibody. Medical Microbiology and Immunology, 174:177-185.
  6. Ebina, T., Tusukada, K., Umezu, K., Nose, M., Tsuda, K., Hatta, H., Kim, M. and Yamamoto, T. 1990. Gastroenteritis in suckling mice caused by human rotavirus can be prevented with egg yolk immunoglobulin (IgY) and treated with a protein-bound polysaccharide preparation. Micro- biology and Immunology, 34:617-629.
  7. Ebina, T. and Tusukada, K. 1991. Protease inhibitors prevent the development of human rotavirus induced diarrhea in suckling mice. Microbiology and Immunology, 35:583-588.
  8. Horowitz, S. T., Romeman, S. and Blumenthal, H. J. 1957. The preparation of glucosamine oligosaccharides. I. Separation. J. Am. Chem. Soc. 79:5046-5049. https://doi.org/10.1021/ja01575a059
  9. Kaljot, K. T., Shaw, R. D., Rubin, D. H. and Greenberg, H. B. 1988. Infectious rotavirus enters cells direct cell membrane penetration, not by endocytosis. J. Virol. 62(4):1136-1144.
  10. Kapikian, A. Z. and Chanock. R. M. 1990. Rotaviruses. Virology 2, 2nd: In B. N. Fields and D. M. Knipe(ed), Raven press, New York. p. 1353-1404.
  11. Kobayashi, M., Watanabe, T., Suzuki, S. and Suzuki, M. 1984. Effect of N-acetylchitohexaose against Candida albicans infection of tumorbearing mice. Microbiology and Immunology, 34:413-419.
  12. Muzzarelli, R. A. A. 1977. Enzymatic synthesis of chitin and chitosan. Occurence of chitin. In Chitin, Muzzarelli, R. A. A.(Ed.), Pergamon Press, New York, p. 5.
  13. Ruggeri, F. M. and Greenberg, H. B. 1991. Antibodies to the trypsin cleavage peptide VP8 neutralize rotavirus by inhibition binding of virions to target cells in culture. J. Virol. 65 (5):2211-2219.
  14. Superti, F., Ammendolia, M. G., Valenti, P. and Seganti, L. 1997. Antirotavial activity of milk proteins: lactoferrin prevents rotavirus infection in the enterocyte-like cell line HT-29. Medical Microbiology and Immunology, 186:83-91. https://doi.org/10.1007/s004300050049
  15. Uchida, Y., Izumi, M. and Ohtakara, A. 1988. Preparation of chitosan oligomers with purified chitosanase and its application. Annual Review of Japanese Society for Chitin and Chitosan. 93-102.
  16. 김세권, 전유진. 1997. 키틴, 키토산의 생리기능성 (2) 키틴.키토산 및 그 올리고당의 면역작용에 의한 항종양활성. 한국키틴·키토산연구회지. 2(1):3-14.
  17. 박헌국. 1999. Chitosan의 생산, 특성 및 이용. 한림원. 서울. p. 61-77.
  18. 송진욱, 조홍찬, 이영건, 이종익, 박범석, 김용휘, 차광종, 유제현. 2000. 감초산이 송아지 로타바이러스의 MA-104 세포감염에 미치는 영향. 한국BRM학회지. 10(1):115-126.
  19. 식품공전. 2000. 식품의약품안전청. p. 361-363.
  20. 전유진, 이응호, 김세권. 1996. 키틴, 키토산의 생리기능성 (1) 항균작용, 고혈압조절작용 및 콜레스테롤 개선작용. 한국키틴.키토산연구회지. 1 (1):4-13.
  21. 조학래. 1989. 저분자 chitosan의 항균성 및 식품보존효과에 관한 연구. 부산수산대학교 박사학위논문.
  22. 차광종, 유대열, 이종기, 유제현. 1999. 락토페린이 국내분리 유아 로타바이러스의 MA-104 세포감염에 미치는 영향. 대한바이러스학회지. 29(2): 87-97.
  23. 최연진, 김은정, 김영수, 신용철. 1997. 키토산 올리고당 생산을 위한 키토산 분해효소의 개발. 한국키틴.키토산연구회지. 2(3):40-48.