• 제목/요약/키워드: 키틴분해

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이형 재조합한 먹물버섯 Coprinellus congregatus Chitinase 1 (Chi1)의 발현과 생화학적 특성 분석 (Biochemical Characterization of Heterologously Expressed Chitinase 1 (Chi1) from an Inky Cap, Coprinellus congregatus)

  • 유예은;최형태
    • 미생물학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.309-312
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    • 2013
  • 진균류의 세포벽은 다양한 결합의 글루칸과 키틴질로 구성되었으며 이들의 생활사 전체에 해당하는 균사생장과 분화과정에서 키틴질 분해효소(chitinase)를 생성한다. 먹물버섯의 하나인 Coprinellus congregatus는 전 생활사 동안 최소 2종 이상의 chitinase를 생성한다. Chi1은 균사시기부터 버섯의 자가분해 시기까지 고르게 생성되며, chitinase 2는 버섯 자가분해 시기에 다량 생성된다. Chi1의 cDNA 유전자를 Pichia pastoris의 발현벡터의 하나인 pPICZB 벡터의 c-myc과 6x Histidine tag을 포함하는 Chi1 재조합 단백질 발현벡터를 구축하고 이를 발현시킨 후, Histidine tag에 의한 affinity chromatography 방법으로 Chi1 단백질을 정제하였다. 정제된 Chi1은 endochitinase의 기질인 4-nitrophenyl N,N',N"-triacetyl-${\beta}$-D-chitotrioside에 대하여 활성을 보였다. 이를 기질로 사용했을 때 최적 pH는 8.0이었고, 최적 온도는 $35^{\circ}C$로 확인되었다. $K_m$ 값과 $V_{max}$ 값은 각각 0.780 mM과 0.10 (OD $min^{-1}unit^{-1}$)로 나타났다. 이러한 생화학적 특성은 버섯 자가분해 시기에 작용할 것으로 판단되는 Chi2가 exochitinase 활성을 보이며, pH 4.0에서 최대 활성을 보이는 것을 종합하면 상호 보완작용을 할 것이라고 판단된다. 정제된 Chi1은 Alternaria alternata, Fusarium graminearum 및 Trichoderma harzianum 등과 같은 식물 병원성 균류에 처리한 결과 60 ${\mu}g/ml$ 농도에서 이들의 생장을 완전하게 억제하였다.

전통발효식품과 토양으로부터 분리된 혼합균주의 최적생육조건 및 음식물쓰레기 분해 효과 (Optimal Culture Conditions and Food Waste Decomposition Effects of Mixed Strains Separated from Traditional Fermented Food and Soils)

  • 김민선;김희정;정은선;박주용;채종찬;황권택;이승제
    • 한국키틴키토산학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.285-292
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    • 2018
  • 음식물쓰레기 분해용 균주를 선발하기 위하여 전통발효식품과 토양으로부터 내염성, 내열성을 갖는 균주 분리를 시도하였으며, protease, amylase, cellulase 및 lipase의 효소활성도를 평가하였다. 5% NA 배지에서 분리된 균주는 212종이었으며, 전통발효식품의 경우 4가지 효소활성을 가지고, 토양의 경우 2가지 이상의 효소활성을 가지며, 억제환이 15 mm 이상의 크기를 지닌 79종의 균주를 우선 선발하였다. 선발된 균주를 대상으로 분자유전학적 동정을 진행한 결과, 중복성을 배제하여 11종의 균주를 최종적으로 선발하여 혼합균주로 사용하였다. 혼합균주의 최적 배양조건으로는 배양시간은 24시간, 배양온도는 $30^{\circ}C$ 그리고 pH의 최적 조건은 7.0 부근인 것으로 확인되었다. 최적배양된 혼합균주 처리에 따른 음식물쓰레기 분해능 평가 결과 멸균수 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 103 g, 혼합균주 첨가군은 10 mesh ($2000{\mu}m$)에서 18 g인 것으로 보아 혼합균주로 나타나 음식물의 고형분의 입자가 액상으로 분해되었음을 확인하였다.

소나무재선충 생물학적 방제를 위한 Bacillus licheniformis MH48의 선발 및 특성 규명 (Selection and Characterization of Bacillus licheniformis MH48 for the Biocontrol of Pine Wood Nematode (Bursaphelenchus xylophilus))

  • 정민해;양서영;이용성;안영상;박윤석;한혜림;김길용
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권3호
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    • pp.512-518
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    • 2015
  • 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)에 의해서 발생하는 소나무재선충병은 우리나라 소나무림에 피해를 주고 있다. 본 연구는 친환경 소나무재선충 방제제 개발을 위하여 살선충 활성이 뛰어난 미생물을 선발하고자 실험을 수행하였다. 소나무재선충에 대하여 살선충 효과를 나타내는 미생물을 선발하기 위해 5종 미생물의 배양액 처리를 통해 살선충 활성이 뛰어난 Bacillus licheniformis MH48을 선발하였다. B. licheniformis MH48의 살선충 효과를 검증하기 위해 세포 생육과 단백질 분해 효소 활성도를 분석하였는데, 세포 생육은 배양 3일째 가장 높았고 단백질 분해 효소 활성은 7일째에 가장 높은 활성을 보였다. 또한, B. licheniformis MH48의 배양액 농도에 따른 소나무재선충의 살선충 활성을 조사한 결과, 키틴-젤라틴(CG) 배지와 키틴-선충(CN) 배지 모두 20% 배양액 처리시 치사율이 80% 이상으로 나타났다. 특히, B. licheniformis MH48 배양액 처리 후 시간이 지남에 따라 소나무재선충의 표피가 분해되는 것을 관찰하였다. 이러한 결과로 B. licheniformis MH48은 소나무재선충을 생물학적으로 방제할 수 있는 방제제로서 가능성과 가치가 있다고 사료된다.

먹물버섯의 키틴질 분해효소에 의한 식물병원균류의 생장억제 (Growth Inhibition of Plant Pathogenic Fungi by a Chitinase of Coprinellus congregatus)

  • 강유리;최형태
    • 미생물학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.325-327
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    • 2012
  • 먹물버섯 C. congregatus의 자가분해되는 자실체 조직에서 발현되는 chitinase (Chi2)가 식물병원성 균류인 A. alternata와 F. graminearum를 대상으로 고체배지와 액체배지에서 포자의 발아 및 균사 생장에 대하여 보이는 억제효과 실험을 수행하였다. 액체배지에서 $50{\mu}g/ml$의 Chi2 농도에서 A. alternata의 포자 발아가 90% 이상 억제되었고, $70{\mu}g/ml$의 농도에서 실험균류 모두 생장이 억제되었다. 고체배지에서 하루에 $6{\mu}g$씩 2회 더한 Chi2에 의하여 F. graminearum 균사 생장이 억제됨을 확인하였고, 이때 균사의 branching이 상대적으로 감소하였다.

먹물버섯의 생성.자가소화 과정에서 laccase 및 chitinase의 발현 (Chitinase and Laccase Expression during the Fruit Body Development in Coprinellus Congergatus)

  • 김윤정;박혜연;조정원;최형태
    • 미생물학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.235-237
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    • 2006
  • 먹물버섯은 버섯 시원체로부터 버섯이 성숙되는 과정에서 자가소화가 일어나 먹물이라 불리는 검은 액체를 생성한다. 이 과정에서 멜라닌을 생성하는 laccase, 균류 세포벽 성분의 하나인 키틴을 분해하는 chitinase의 관련을 분석하고자 Northern hybridization 방법을 이용하여 유전자의 발현을 분석하였다. 시원체가 생성되고 버섯이 성숙되어 먹물을 생성하는 시기에 따라 멜라닌색소 생성 효소인 laccase와 킨틴분해효소인 chitinase의 발현이 증가하는 것이 확인되었다.

먹물버섯 키틴질 분해효소에 의한 인체유해성 Cryptococcus neoformans 세포벽 생성억제 및 Alternaria alternata에 기인한 생쥐의 피부알레르기의 감소 (Inhibition of cell wall synthesis in Cryptococcus neoformans and decrease of skin allergy induced with Alternaria alternata in mouse model by a chitinase from an inky cap)

  • 강유리;최형태
    • 미생물학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.226-229
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    • 2016
  • 먹물버섯 Coprinellus congregatus의 버섯조직이 자가분해되는 시기에 발현되는 chitinase (Chi2)는 사람에게 질병을 일으키는 Cryptococcus neoformans의 세포벽 두께를 정상 세포벽의 32% 수준까지 감소시킬 뿐만 아니라, 세포 외 섬유상 물질도 제거하였다. Chi2 처리에 의하여 사람에게 알레르기를 유발하는 Alternaria alternata의 생장은 물론 생쥐 모델에서 이 균에 의한 피부알레르기 증상도 감소시켰다.

키토산-리포산 자기 조립체의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of Self-aggregated Nanoparticles of Chitosan-Lipoic Acid Conjugate)

  • 박은주;김영진
    • 폴리머
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    • 제32권6호
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    • pp.544-548
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    • 2008
  • 본 연구에서는 키틴의 알칼리 가수분해를 통해 탈아세틸화도가 조절된 세 가지 조건의 키토산을 제조하였고, 이 키토산이 수용성을 지니게 화학적 분해법을 이용해 분자량을 조절하였다. 이렇게 제조된 분자량이 조절된 세 가지 조건의 탈아세틸화도를 가지는 키토산 각각에 항산화제인 리포산을 합성하여 항산화 능력을 가지는 생체 적합성 나노 구조체를 형성하였다. 키토산-리포산의 합성을 확인하기 위하여 분광학적 분석 방법을 사용하여 분석하였다. 키토산-리포산 합성체는 수용액 상태에서 자기조립체를 형성하며 이렇게 형성된 자기조립체 나노 입자는 약 135 nm 정도의 크기를 가지고 있음을 알 수 있었다.

배추흰나비 (Pieris rapae L. ) 의$\beta-N-Acetylglucosaminidase$의 특성과 기능 (Propeties and Functions of $\betaN-Acetylglucosaminidase$ from Cabbage Whitebutterfly, Pieris rapae L.)

  • 윤치영;한원동김학열
    • 한국동물학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.123-132
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    • 1993
  • 곤충의 탈피작용에서 일어나는 키틴 분해대사를 구명하기 위한 목적으로 배추흰나비 (Pieris rupae L.)에서 3종의 서N-acetylglucosaminldase(El, Ell, Elll)를 분리, 정제하였다. Polvacrylamide gel 상에서 이들 효소의 활성은 기질과 triphenvltetrazolium chloride와의 반응 결과 생기는 발색정도로 확인하였다. 각각의 분자량은 76,000, 55,000, 35,000 da, pl 값은 모두 5.8이었으며 후p$\beta$GlcNAc와 각p$\beta$GaINAc에 대해서 다같이 기질특이성을 나타내었다. 또한 El과 Elll는 탈피 시기와 일치하는 전용 말기에 최대 활성을 나타내었으며 Ell는 용화 직후에 최대 활성을 나타내었다.

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키틴과 키토산 분해 미생물 유래 효소의 식품에의 이용 (Food application of enzymes derived from microorganisms degrading chitin and chitosan)

  • 박제권
    • 식품과학과 산업
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    • 제53권1호
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    • pp.43-55
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    • 2020
  • Most reports demonstrated the substrate specificity-based kinetic properties of chitin or chitosan degrading enzymes. However, there is virtually less information on the high quality and quantity production of chitin or chitosan hydrolysates having a larger than (GlcN)7 from the hydrolysis of high molecular weight chitosan using specific enzymes and their biological activity. Therefore, the production of such molecules and the discovery of such enzyme sources are very important. Fortunately, the author has established a mass production method of chitosan hydrolysates (GlcN)n, n=2-13 that have been characterized as a potent antioxidant substance, as well as antifungal and antibacterial activities against Penicillium species and highly selective pathogenic bacteria. In addition, preclinical studies using (GlcN)n, n=5-25 demonstrated that these molecules played a very important role in maintaining biometric balance. Collectively, it is implicated that the application of these mixed substances to foods with significant biological activity is very encouraging.

마이크로파를 이용한 게껍질로부터 키틴/키토산 분리제조반응 (Production of Chitosan from Crabshells using Microwave)

  • 최광진
    • 청정기술
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    • 제7권4호
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    • pp.281-290
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    • 2001
  • 마이크로파를 이용하여 천연 게껍질로부터 키토산을 제조하는 공정에 대한 연구가 수행되었다. 본 연구의 주목적은 키토산을 제조함에 있어서 청정에너지원으로서 마이크로파의 효용성을 시험하고자 하는 것이다. 또한 기존의 염산을 사용하는 키토산 고분자의 올리고당화 가수분해 반응을 청정촉매인 인체 식용성 유기산으로 대체하는 공정도 연구되었다. 마이크로파는 반응시간을 줄이는데는 크게 효과적임을 알 수 있었다. 그러나, 반응시간 이외에 화학적 선택성 등의 부가적인 이점은 관찰하기 어려웠다. 키토산 고분자의 가수분해 반응에 본 연구에서 사용된 유기산은 매우 효과적임이 관찰되었다. 이러한 유기산의 촉매역할은 가압반응조건에서 더욱 두드러지게 나타났다. 예를 들어 300,000 이상의 분자량을 갖는 키토산 고분자는 $120^{\circ}C/1$시간의 가압반응을 통해서 거의 물에 가까운 점도를 갖는, 분자량이 매우 작은 키토산 올리고당으로 분해될 수 있음을 보여주었다.

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