A thennostable chitosanase was purified from Bacillus sp. KFB-C108, by fractionation of 30 to 70% saturation with ammonium sulfate, DEAE-Toyopearl chromatography, Butyl-Toyopearl chromatography, and TSK-Gel HW-55F gel filtration. The purified enzyme showed a single band on sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, and the molecular weight was estimated to be 48 kDa. The enzyme degraded soluble chitosan and colloidal chitosan, but did not degrade glycol chitosan, chitin, and the other compounds investigated. There was no effect on the chitosanase activity by treatment with chelating agents, alkylating agents, and various metals investigated, and only cobalt ions inhibited the activity. Optimum temperature and pH were $55^{\circ}C$ and 6.5, respectively. The enzyme was stable after heat treatment at $80^{\circ}C$ for 10 min or $70^{\circ}C$ for 30 min and fairly stable in several organic solvents as well. Chitosan was hydrolyzed to $(GlcN)_4$as a major product by incubation with the enzyme.
The novel chitosan-based thermosensitive hydrogels were prepared as control-releasing drug carriers. N-carboxyethyl chitosan (ACS) was synthesized by microwave heating for 1 h through Michael addition of CS to acrylic acid in a grafting yield of 52.97%, which was proved to be a faster and more efficient way than ordinary methods. 5-Fu was modified with formaldehyde to synthesize N,N'-Bis(hydroxymethyl)-5-fluorouracil (5-Fu-OH). Then an esterification was performed using ACS and 5-Fu-OH to give 5-Fu-ACS. The new thermosensitive hydrogels were prepared by adding sodium glycerophosphate to the solution of compounds under a certain constant temperature. Simultaneously, the hydrogels' swelling rate, in vitro drug release rate and thermosensitive were studied, and found that the 5-Fu-ACS composite hydrogel had more excellent releasing effect, higher drug loading and better thermosensitive.
항산화 기능이 있는 것으로 알려진 셀레늄의 약물전달 효율을 높이기 위하여 마이크로 캡슐 피막제로 키토산(0.1~0.9%)을 사용하여 chitosan nano-selenium을 제조하여 chitosan nan-oselenium의 모양과 형태는 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였고, 입자의 크기는 ELS-8000으로 측정하였으며, chitosan nano-selenium의 항산화 효능과 세포독성을 조사하였다. Chitosan nano-selenium의 모양과 형태를 SEM(JSM-5400, Japan)으로 관찰한 결과 구형을 이루고 있어 마이크로 캡슐을 형성한 것을 알 수가 있었고, chitosan nano-selenium의 입자의 크기를 ELS-8000으로 측정한 결과, 입자 크기는 대략 50~500 nm로 분포되었으며, chitosan nano-selenium은 chitosan 농도가 높을수록 입자의 크기도 커지는 것을 알 수가 있었다. 입자 크기는 0.1% chitosan nano-selenium은 $55{\pm}5$ nm가 많이 분포가 되어 있고, 0.3%는 $60{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있고, 0.5%는 $70{\pm}5$ nm, 0.7%는 $100{\pm}5$ nm, 0.9%는 $450{\pm}5$ nm가 많이 분포되어 있는 것을 확인하였다. 0.1% chitosan nano selenium 전자공여능은 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 0.1%, 0.3%, 0.5%, 0.7% 및 0.9% chitosan nano selenium은 90.28.0%, 90.36%, 89.34%, 89.33% 및 89.49%로 나타나 항산화효능의 높은 값을 보였으나, chitosan 함량에 따른 항산화 효능의 차이는 볼 수 없었다. Chitosan nano-elenium은 0.1%, 0.3%, 0.9% chitosan nano-selenium에서의 독성이 강하게 나타나지 않았으며, 0.7% chitosan nano-selenium에서는 50 ${\mu}g/m{\ell}$ 농도에서 61.60% 생존율을 보여 약간의 독성이 있었지만 200 ${\mu}g/m{\ell}$에서 85.44%로 생존율이 증가하였고, 0.9% chitosan nano-selenium에서 생존율이 90.08~98.71%로 가장 높은 값을 보였다.
양식넙치의 세균성 질병의 원인균주인 Vibrio sp., Edwardsiella tarda 및 Streptococcus sp.를 제주산 양식 넙치로부터 직접 분리하였으며, 이들 세균에 대하여 키토산 및 분자량 크기에 따라 분획된 3종류의 키토산올리고당(HMW-COS, MMW-COS, LMW-COS)의 항균활성을 검토하였다. 키토산과 HMW-COS는 모든 세균에 대한 항균활성이 우수하였으며, 특히 Vibrio sp.과 Sfreptococcus sp.에 대해서 높은 항균활성을 나타내었다. 이들에 대한 결과는 키토산의 항균활성은 분자량에 따라 크게 의존한다는 사실을 보여주었다 E.tarda에 대한 키토산 및 HMW-COS의 항균활성은 처리시간을 증가시킴으로써 항균활성이 증가함을 보였으며, 이들의 항균기 작을 조사하기 위 한 SEM의 관찰에서, 세균들은 키토산에 의해 응집되어 서로 엉켜있는 형태를 보여주고 있었다. 이러한 현상은 키토산 및 HMW-COS가 세균의 증식을 명확하게 억제하고 있음을 보여주는 증거라 할 수 있다. 이것은 지금까지 여러 보고에서 밝혀진 키토산의 항균활성 메카니즘과 일치하는 것이라 판단된다.
Cucumber mosaic virus (CMV) and Pepper mild mottle virus (PMMoV) causes severe economic loss in crop productivity of both agriculture and horticulture crops in Korea. The previous surveys showed that naturally available biopolymer material - chitosan (CS), which is from shrimp cells, reduced CMV accumulation on pepper. To improve the antiviral activity of CS, it was synthesized to form phosphate cross-linked chitosan (PCS) and compared with the original CS. Initially, the activity of CS and PCS (0.01%, 0.05%, and 0.1% concentration) compound against PMMoV infection and replication was tested using a half-leaf assay on Nicotiana glutinosa leaves. The total number of local lesions represented on a leaf of N. glutinosa were counted and analyzed with phosphate buffer treated leaves as a negative control. The leaves treated with a 0.1% concentration of CS or PCS compounds exhibited an inhibition effect by 40-75% compared with the control leaves. The same treatment significantly reduced about 40% CMV accumulation measured by double antibody sandwich enzyme-linked immunosorbent assay and increased the relative expression levels of the NPR1, PR-1, cysteine protease inhibitor gene, LOX, PAL, SRC2, CRF3 and ERF4 genes analyzed by quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction, in chili pepper plants.
키토산용액으로 발아시킨 키토산발아현미는 증류수만으로 발아시킨 일반발아현미보다 식이섬유, 총 페놀성 화합물, GABA, 그리고 phytic acid의 함량이 높게 나타났다. 또한, 체내 지방 흡수에 관여하는 lipase 저해 검정에서는 키토산 발아현미가 가장 높은 활성을 나타냈으며 일반발아현미도 현미에 비해 높은 활성을 나타냈다. 고지방 식이에 의한 흰쥐의 비만 억제 실험에서는 키토산발아현미군이 대조구와 일반발아현미에 비해 체중 및 복부지방량이 낮고 분변 중의 조지방 함량은 높은 경향을 보였다. 또한 혈중 총콜레중성지질, 및 LDL-C의 농도는 낮은 반면 HDL-C 농도는 높은 경향을 나타냈다. 발아현미 제조에 있어 키토산 처리는 발아하는 동안 비만 억제 및 콜레스테롤 감소에 효과가 있는 기능성 성분을 증대시키는 유용한 방법으로 사료된다.
본 논문은 한국인삼의 추출물 제조 시 부수적으로 생산되는 유출액에 의한 환경오염을 방지하고 나아가 이들로부터 고부가가치의 생리활성물질을 유출액에서 생육이 우수한 균류로부터 생산한 논문이다. 유출액에서 생육이 좋았던 Hansenula anomala KCCM 11473으로부터 5'-ribonucleotide 생산 최적 조건은 세포현탁액의 pH를 5.0으로 하고 $55^{\circ}C$에서 24시간 자기소화 시키는 조건이다. 또한 생육이 좋았던 Saccharomyces cerevisiae는 유출액 배지에서 배양 중 약리 성분이 Ginsenoside-Rg3를 고형물 1 g당 0.033 mg을 생성하였다. Mucor miehei KCTC 6011을 유출액에 접종하여 $25^{\circ}C$에서 84시간 배양했을 때 균체 건물 g당 120 mg의 키토산을 생성하였다.
본 실험에서는 냉동 새우(Litopenaeus vannamei)를 $4^{\circ}C$에서 12일동안 저온 저장하며, 키토산 코팅과 천연보존제의 병행처리(0.05% carvacrol, 0.05% thymol)가 미생물(중온균, 저온균, Pseudomonas spp., $H_2S$ 생성균)의 성장과 새우의 이화학적 특징(총 휘발성 질소화합물, pH) 및 관능적 품질(외관, 냄새, 전반적 수용도)에 미치는 영향을 살펴보았다. 키토산 코팅과 carvacrol 병행 처리, 키토산 코팅과 thymol 병행 처리는 모든 대상 미생물의 성장을 억제하였고 특히 중온균, 저온균, $H_2S$ 생성균의 경우 실험의 마지막 날인 12일째까지 유의적인 항균효과(p < 0.05)를 보였다. 이 처리구들은 총 휘발성 질소화합물과 관능적 특성(외관, 냄새, 전반적 수용도)에서도 12일째까지 유의적인 차이(p < 0.05)를 보였으나 pH에서는 유의적 차이가 없었다. 따라서 키토산 코팅과 carvacrol 병행 처리, 키토산 코팅과 thymol 병행 처리는 새우의 주요 부패 미생물의 성장을 효과적으로 억제하는 것으로 보이며 냉장 새우의 유통기간 연장에 활용할 수 있을 것으로 보여진다.
새우껍질로부터 얻어진 키토산을 이용하여 중금속 흡착상태를 알아 보기 위해 $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$ 등의 중금속을 pH변화, 최적 pH에서 시간변화 시킨 후 원자 흡광 광도계를 분석한 결과는 8개 중금속들의 최적 흡착율에 대한 pH는 7.0~9.0 범위이었으며, 최대의 흡착시간은 $Fe^{2+}$가 15분, $Cu^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$, $Cr^{6+}$가 25분임을 알 수 있었다. 또한 키토산에 의한 중금속들의 흡착된 량의 순서는 $Fe^{2+}>Cu^{2+}>Pb^{2+}>Zn^{2+}>Cd^{2+}>Mn^{2+}>Ni^{2+}>Cr^{6+}$순으로 나타났다.
Ali Afjeh, Maryam Ein;Pourahmad, Rezvan;Akbari-adergani, Behrouz;Azin, Mehrdad
한국축산식품학회지
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제39권1호
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pp.73-83
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2019
The aim of this study was to investigate the effect of glucose oxidase (GOX) immobilized on magnetic chitosan nanoparticles (MCNP) on the viability of probiotic bacteria and the physico-chemical properties of drinking yogurt. Different concentrations (0, 250, and 500 mg/kg) of free and immobilized GOX were used in probiotic drinking yogurt samples. The samples were stored at $4^{\circ}C$ for 21 d. During storage, reduction of the number of probiotic bacteria in the samples with enzyme was lower than the control sample (without enzyme). The sample containing 500 mg/kg immobilized enzyme had the highest number of Bifidobacterium lactis and Lactobacillus acidophilus. The samples containing immobilized enzyme had lower acidity than other samples. Moreover, moderate proteolytic activity and enough contents of flavor compounds were observed in these samples. It can be concluded that use of immobilized GOX is economically more feasible because of improving the viability of probiotic bacteria and the physico-chemical characteristics of drinking yogurt.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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