• 한국식품영양학회지
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• 제12권6호
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• pp.597-601
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• 1999

Chitosan을 Bacillus pumilus BN-262 유래의 chito-sanase로 처리한 경우에는 trimet, tetramer, pentamer 가 전체 올리고당 중 64,3%에 달하는 비교적 저분자의 chitooligosaccharides로 구성괸 chitooligosacch-aride I을 얻을수 있었다 그러나 Trichoderma viride 유래의 cellulase로 처리한 경우에는 중합도 7이상의 것이 전체 올리고당 중 49.3% 에 달하는 상대적으로 분자량이 큰 chitooligosaccharides로 구성된 chitoolig-osaccharide II을 얻을수 있었다. 따라서 생리적 기능성이 높은 hexamer 이상의 chitooligosaccharides를 얻기 위해서는 chitosanase의 처리조건을 달리하여 분해가 덜 일어나도록 하거나 cellulase와 같은 효소를 처리함으로써 chitosan의 부분적인 분해를 유도하는 것이 필요하고 판단되었다. Chitin과 chitooligosac-charides의 응집성에 대하여 조사하였다 고분자의 chitosan은 2가 음이온을 함유하는 무기화합물 및 고분자의 유기화합물과 반응하여 응집이 일어났다. 분해가 많이 일어난 chitooligosaccharide I 은 무기물질과는 침전하지 않았으나 고분자화학불을 함유하는 유기화합물과는 반응하여 침전이 일어났다 분해가 적게 일어난 chitooligosaccharide II 는 2가 음이온을 함유하는 무기화합물 및 고분자의 유기화합물과 반응하여 침전이 일어났다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.416-417
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• 2000

Chitin, a poly $\beta$-(1longrightarrow14)-N-acetyl-D-glucosamine, is best known as a cell wall component of fungi and as a skeletal materials of invertebrates. Chitosan is derived from chitin by deacetylation in the presence of alkali. Chitosan has been developed as new physiological materials since it possesses antibacterial activity, hypocholesterolemic activity and antihypertensive action. However, the actions of chitosan in vivo still remain ambiguous as the physiological functional properties because most animal intestines, especially the human gastrointestinal tract, do not possess enzyme such as chitosanase which directly degrade the $\beta$-glucosidic linkage in chitosan, and consequently the unbroken polymers may be poorly absorbed into the human intestine. Therefore, recent studies as chitosan have attracted interest for chitosan oligosaccharides, because the oligosaccharides process not only water-soluble property but also versatile functional properties such as antitumor activity, immune-enhancing effects, enhancement of protective effects against infection with some pathogens in mice and antimicrobial activity (Kingsnorth et al., 1983, Mori et al., 1997). (omitted)

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권5호
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• pp.345-349
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• 2000

To easily separate chitosanoligosaccharides by size exclusion, an coencapsulating technology of substrate and enzyme was developed. The membrane was composed of alginate and a divalent cation such as calcium. Chitosan and chitosanase were enveloped in this membrane and the product released to medium by size exclusion. The capsule was stabilized in a 2% acetic acid solution (pH 5.0) containing 0.145 M CaCO$_3$. The leakage of substrate caused by the agitation speed was controlled by increasing alginate and CaCO$_3$concentrations. The lower limit of the alginate concentration and the agitation speed were 0.5% and 49rpm, respectively. Membrane thickness and capsule diameter were 10$\mu\textrm{m}$ and 2.5mm, respectively. By TLC analysis, the composition of chitosanoligosaccharides were mainly 3-6 mers. The molecular weight distribution of the released oligosaccharides ranged from 262 to 3624 Da by GPC.

• KSBB Journal
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• 제13권2호
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• pp.147-154
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• 1998

키토산 올리고당을 효율적으로 생산하기 위하여 고정화 효소 를 이용한 키토산의 효소적 가수분해를 시도하였다. Chitosanase는 Chitopearl계 고정화 담체에 대해서 높은 흡착율로 결합되었다. 키틴에 고정화된 효소는 비록 흡착율은 낮았지 만 그 활성은 가장 높게 나타났다. 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 약 90% 이상의 활성을 유지하였다. 고정화 효소의 최적 온도는 60°C로서 유리 효소보다 $15^{\circ}C$ 더 높았으며, 열에 대한 안정성도 유리 효소보다 넓은 온도범위에서 우수하였다 그러나 고정화 효소는 pH에 대해서는 어떠한 뚜렷한 효과도 보이지 않았다. 고정화 효소의 저장 안정성은 유리 효소보다 더 높은 저장온도인 60t에서도 더 안정한 것으로 나타났다. 키틴 고정화 효소에 의한 키토산의 가수분해반응은 반응 3시간까지 급격한 증가를 보이다 그 이후의 반응시간 경과에서도 더 이상 증가를 보이지 않았다. 고정화 효소에 의해 생성된 올리고당의 조성은 효소의 반응시간에 따라 크게 의존하였으며, 2시간의 반 응에서 비교적 고차 올라고당인 COS-4-6의 함량은 약 90% 이상이었다 두 효소에 대한 반용속도상수에서, 고정화 효소는 유리 효소에 비해 낮은 기질친화성과 낮은 반웅속도를 보였지 만, 높은 기질농도에서도 전혀 기질저해반응은 일어나지 않았다. 따라서 키틴 고정화 효소는 유리 효소에 비해 활성의 감소없이 효율적으로 키토산을 가수분해할 수 있었으며, 고차 올리고당의 생성 량도 매우 높았다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권12호
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• pp.1699-1706
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• 2014

A lichenase gene (mt-lic) was identified for the first time through function-based screening of a soil metagenomic library. Its deduced amino acid sequence exhibited a high degree of homology with endo-${\beta}$-1,3-1,4-glucanase (having both lichenase and chitosanase activities), encoded by the bgc gene of Bacillus circulans WL-12. The recombinant lichenase overexpressed and purified from Escherichia coli was able to efficiently hydrolyze both barley ${\beta}$-glucan and lichenan. The enzyme showed maximal activity at a pH of 6.0 at $50^{\circ}C$, with Azo-barley-glucan as the substrate. The metal ions $Mn^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, and $Fe^{2+}$ enhanced the enzymatic activity, whereas the $Cu^{2+}$ and $Zn^{2+}$ ions inhibited the enzymatic activity. The $K_m$ and $V_{max}$ values of the purified lichenase were determined to be 0.45 mg/ml and 24.83 U/min/mg of protein, respectively.

• BMB Reports
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• 제34권4호
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• pp.310-315
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• 2001

The uneven distribution of acidic and basic chitinases in different parts of rice seed, and also the characterization of hull-specific chitinases, are reported here. After extraction of chitinases from polished rice, bran, and rice hulls, the chitinases were separated into acidic and basic fractions, according to their behavior on an anion exchanger column. Both fractions from different parts of rice seed showed characteristic activity bands on SDS-PAGE that contained 0.01% glycol chitin. The basic chitinases from rice hulls were further purified using chitin affinity chromatography. The chitinase, specific to rice hulls (RHBC), was 88-fold purified with a 1.3% yield. RHBC has an apparent molecular weight of 22.2 kDa on SDS-PAGE. The optimal pH and temperature were 4.0 and $35^{\circ}C$, respectively. With [$^3H$]chitin as a substrate, RHBC has $V_{max}$ of 13.51 mg/mg protein/hr and $K_m$ of 1.36 mg/ml. This enzyme was an endochitinase devoid of ${\beta}$-1,3-glucanase, lysozyme, and chitosanase activities.

• 미생물학회지
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• 제31권3호
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• pp.218-223
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• 1993

Conditions for the release and regeneration of protoplasts form Rhizopus oryzae and intergeneric protoplast fusion between Rhizopus oryzae and Aspergillus oryzae were studied. High yields of protoplast fusion between Rhizopus oryzae and Aspergillus oxyzae were studied. High yield of protoplasts from young germilings of R. oryzae were obtained by using lytic enzymes containing chitosanase (3 mg/ml), chitinase (3 mg/ml) and Novozym 234 (5 mg/ml). 0.5M glucose was used as the osmotic stabilizer and optimum pH of buffer was determined to be pH 7.5-8.0. Under these conditions, protoplasts were formed after about 3-4 hrs incubation. Approximately, 1.0%-4.9% of these protoplasts were formed after about 3-4 hrs incubation. Approximately, 1.0%-4.9% of these protoplasts regenerated on solid medium with a soft agar overlay. We have also carried out protoplasts fusion between R. oryzae and A. oryzae and have succeeded in obtaining three types of intergeneric fusants. In these experiments, 35% PEG-4000 and 10 mM CaCl$_{2}$ were used as fsogenic agents, and auxotrophic properties were used as a genetic marker to select fusants. Complementation frequency be protoplasts fusion of A. oxyzae and R. oryzae was 4.4% * 10$^{-5}$ . The fusant strains of the first type were prototrophs showing an Aspergillus type morphology with dark-yellow sporulation, those of the second type were also Apergillus type morphology but showed no sporulation. And the strains of the third type stopped growing when fusion products grown on regeneration minimal medium were transferred to fresh minimal medium. The formation of fusion products was observed by fluorescent vital stains for complementary labelling of protoplats from R. oryzae and A. oryzae. Rhodamine 6G and fluorescein diacetate wer useful complementary vital stains of Rhizopus and Aspergillus protoplasts for visualization of requency and type (dicell, multicell) of fusion.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.639-642
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• 1999

키토산 올리고당을 보다 효율적으로 생산하고자 효소와 기질간의 특성을 조사한 다음, 이를 바탕으로 기질을 단계별로 첨가하여 생산 효율을 높일 수 있었다. 본 실험에 사용된 효소의 안정성을 조사한 결과 pH 5.0에서 6일 후에도 약 90% 이상의 효소활성을 유지하였다. 기질이 초기 농도에 따른 겉보기 수율은 0.5~2% 키토산 용액은 약 90% 이상이었으며, 그이상의 농도일 경우 감소하였다. 그래서, 수율을 증가시키기 위해 초기 반응 속도 및 겉보기 수율이 높은 기실 농도에 기질을 단계 별로 첨가한 결과, 분해 반응에 있어 겉보기 수율은 64.6%에서 83.2%로 증가하였고, 이에 따라 키토산 올리고당의 생산량은 10.52 mg/mL에서 12.26 mg/mL로 증가하였다. TLC분석 결과 Batch type과 기질을 단계별로 첨가하였을 경우의 올리고당 조성은 주로 3-5당이었다. 키토산 올리고당 생산을 위한 최적의 반응 조건은 pH 5.0, 40$^{\circ}C$에서 초기 반응 속도 및 수율이 높은 기질 농도인 2% 키토산 용액에 기질을 3시간마다 첨가할 때였다. 반응 시간에 따른 기질의 양과 효소를 보다 더 최적화하여 키토산 올리고당의 최종 농도와 겉보기 수율을 증가시킬 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권11호
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• pp.1617-1624
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• 2008

키틴과 그 탈아세틸화된 형태인 키토산은 지구 상에 가장 풍부하게 존재하는 바이오매스의 하나이다. 키틴과 키토산은 항균활성, 면역증강, 중금속 흡착 등 다양한 생리활성을 보이고 있으며 식품, 의약품, 환경산업 등에서 다양하게 응용되고 있다. 이러한 키틴/키토산을 가수분해하는 효소들과 그 3차구조, 유전자들이 세균, 고세균, 진핵생물등 모든 생물종에서 보고되어 왔다. 탄수화물을 가수분해하는 효소들은 그 아미노산 서열에 따라 CAZy (Carbohydrate Active Enzymes) 데이터베이스에 분류되었는데 흥미롭게도 최근까지 키틴가수분해효소와 키토산가수분해효소들은 14개의 glycosyl hydrolase (GH) family들로 분류되어 있다(GH2, GH5, GH7, GH8, GH18, GH19, GH20, GH46, GH48, GH73, GH75, GH80, GH84, GH85). 본 총설에서는 새로운 유전자원를 찾기위한 한 방편으로서 최근에 새롭게 분류된 glycosyl hydrolase family의 분류법에 따라 각각의 GH family에 속하는 키틴/키토산가수분해효소의 종류 및 구조, 그리고 그 효소적 특징에 대하여 논하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권2호
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• pp.245-252
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• 1998

키토산 올리고당 생산에 이용 가능한 경제성 있는 키토산 분해 효소를 탐색하였다. Cellulase, ${\beta}-1,4-glucosidase,\;protease$ 및 상업용 효소류를 대상으로 조제 키토산에 대한 분해력을 시험한 결과 Trichoderma viride, T. reesei 유래의 cellulase 및 상업용 효소인 Celluclast (T. reesei 유래 cellulase)가 우수한 키토산 분해능력을 나타내었다. 키토산에 대한 반응성은 T, reesei 유래 cellulase가 T. viride 유래 cellulase 보다 강하였으며 이들의 적정 키토산 분해조건은 pH 5.0이었고 적정 온도는 T. viride 유래 celluclast는 $45^{\circ}C$, T. reesei 유래 cellulase 및 Celluclast는 $55^{\circ}C$로 나타났다. 또한 dose reponse시험에서 이들 효소 모두 enz./chitosan비=0.1이 적절하였으며 T. reesei 유래 효소 및 Celluclast는 키토산 농도가 3%일 때 최대의 활성을 나타내었다. 한편, 상업용 효소인 Celluclast를 이용한 키토산 올리고당의 생산 가능성을 시험하기 위하여 3% 키토산 용액(310cp)에 Celluclast를 1% 첨가하고 $pH\;5.0,\;55^{\circ}C$에서 시간별로 반응시켰을 때, 점도는 초기30분경에 5.51cp로 98% 이상 감소하였으며 50% ethanol 가용물의 수율은 분해 15시간에 70%로 최대를 보였다. 총환원당의 함량은 분해시간이 경과함에 따라 증가하였고 반응 2시간부터 13.5% 내외의 수준을 유지하였다. 올리고당의 조성은 15시간 분해물에서 균일한 분포와 높은 함량을 보였으며 항종 양활성을 나타내는 것으로 알려진 6량체 키토산 올리고당의 생성량은 기존의 산 분해방법의 약 4배에 해당되는 8.0%로 나타났다. 따라서 T. viride 및 T. ressei 유래의 cellulase는 99% 이상의 탈아세틸화도를 가지는 키토산에 대하여 분해활성을 나타내고 특히 T. reesei유래의 상업용효소는 지금까지 효소가격이 너무 높아 활용되지 못한 chitosanase를 대신하여 키토산 올리고당을 경제성 높게 생산하는 데 이용될 수 있을 것으로 기대되었다.