• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.686-692
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• 2004

To develop the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the analysis of N-acetylehitooligosaccharides (NACOS) and chitooligosaccharides (COS), specific antibodies (Abs) were produced, and their properties were compared. N-acetylehitohexaose (NACOS6), chitohexaose (COS6), and COS mixture (COSM) conjugated to bovine serum albumin (BSA) were used to immunize rabbits. By the use of specific Abs and NACOS6-horseradish peroxidase (HRP), COS6-HRP, and COSM-HRP conjugates, competitive direct ELISA (cdELISA) was developed. The detection limits of NACOS6 by the anti-NACOS6 Ab and COS6 by the anti-COS6 and the anti-COSM Abs in the cdELISAs were about 0.2, 2, ana 2 ng/ml (ppb), respectively. In the cdELISA, the anti-NACOS6 Ab was found to recognize NACOS3-NACOS6, but not N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc), NACOS2, and COSs; the anti-COS6 Ab recognized COS2-COS6 and COSM, but not glucosamine (GlcN) and NACOSs. The recognition pattern of the anti-COSM Ab was almost the same as that of the anti- COS6 Ab, except that the former recognized COS2 and COS3 slightly better than the latter.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.877-880
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• 2004

In this study, we determined the content of chitooligosaccharides (COS) in Korean commercial salt-fermented shrimps by competitive direct enzyme-linked immunosorbent assays (cdELISAs), using anti-COS mixture (COSM) antibody and COSM horseradish peroxidase (HRP) conjugate. When COS6 was spiked into salt-fermented shrimps at the level of $10-300\mu{g/g,}$ the average recovery was $120\pm19%$ ($mean\pmS.D.$). The COS contents of the 92 samples of Korean commercial salt-fermented shrimps collected during February 2000 and August 2002 were $36.3\pm20.7\mug$ COS6 equivalent/g (expressed as "$\mug/g$" hereafter). Among the samples, the COS contents of yuk-jeot ( $40.3 \pm 22.5 \mug/g, n=27$) and buksaewoojeot ($40.2 \pm 21.6 \mug/g, n=5$) were higher than the others. The COS contents of salt-fermented shrimps produced at Gwangcheon ($47.1 \pm 20.7 \mug/g, n=18$) and Gomso ($44.1 \pm 21.8 \mug/g, n=6$) areas were higher than those produced at the other areas. This is the first report to determine COS of salt-fermented shrimps by cdELISA.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.256-261
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• 2004

In order to detect chitooligosaccharides (COS) in soybean paste, tandem immunoaffinity chromatography and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) were developed. Polyclonal anti-chitooligosaccharides mixture (CaSM) antibody specific to COSM was attached to Sepharose gel for initial sample cleanup and concentration of COS in soybean paste. COS was eluted and quantified by competitive direct ELISA (cdELISA). Average ELISA recoveries from the column using binding buffer spiked with COSM at levels of 0.5, 2.0, 5.0, and $10.0\mu$g/ml were 79.8, 72.0, 77.7, and 60.6%, respectively, with a mean recovery of 72.5%. Mean inter-well and inter-assay coefficients of variation (CV) were 7.7% and 10.3%, respectively. Average recoveries from soybean paste spiked with COSM at levels of 2, 6, 20, and $60\mu$g/g were 115, 91.7, 91, and 73.3%, respectively, with a mean recovery of 92.8%. Mean inter-well and inter-assay CV were 12.9% and 16%, respectively. The COS was detected from 24 out of 25 homemade Korean soybean paste samples at an average of $14.0\mu$g/g (n, 25; range, $0-51.2 \mu$g/g) and from 13 out of 14 commercially made soybean paste samples at an average of $4.1\mu$g/g(n, 14; range, $0-18.4\mu$g/g). The tandem immunoaffinity chromatography-cdELISA that was developed in this study showed that the level of COS eluted from homemade soybean paste was higher than that of the commercially made ones. In addition, the level of COS eluted from commercially available soybean paste in Korea was higher than that of the ones in Japan.

• 한국식품과학회지
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• 제35권2호
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• pp.291-296
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• 2003

된장 및 간장의 chitooligosaccharide(COS) 함량을 높이기 위해 Bacillus subtilis와 Rhizopus oryzae를 접종하여 koji를 만들고 이들 균주들에 의한 된장 및 간장에서 COS 함량변화에 대하여 알아보았다. COSM에 특이적인 항체를 이용하여 competitive direct ELISA(cdELISA)로 COS를 검출하였는데, 검출 감도는 $0.001{\sim}1{\mu}g/mL$이었고, 회수율은 된장 및 간장에서 각각 102%, 115%를 보였다. B. subtilis koji와 R. oryzae koji를 섞어 담근 된장 또는 간장(BR 된장 또는 간장)이 높은 COS 함량을 보였는데, 두 달 숙성에서 된장이 $171{\mu}g/g$, 간장이$29{\mu}g/mL$을 나타내었다. 일본, 국내 시판, 그리고 실험실에서 만든 된장 및 간장의 COS 함량을 비교해 본 결과, BR 시료구가 일본이나 국내 시판용보다 훨씬 높은 함량을 나타내 주어서 본 실험에서 koji 제조시 이용된 Bacillus subtilis와 Rhizopus oryzae 의해 COS의 함량을 높일 수 있는 가능성을 보여주었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권7호
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• pp.1114-1120
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• 2010

A chitosan-degrading fungus, BSF114, was isolated from soil. The culture preparation showed strong chitosanolytic enzyme activity at an optimum pH of 4.0 and optimum temperature of $60^{\circ}C$ after 36-40 h fermentation. The rapid decrease in the viscosity of the chitosan solution early in the reaction suggested an endo-type cleavage of the polymeric chitosan chains. To identify the isolated fungus, molecular biological and morphological methods were used. The fungal internal transcribed spacer (ITS) region 1 was amplified, sequenced, and then compared with related sequences in the GenBank database using BLAST. The phylogenetic relationships were then analyzed, and the results showed that the fungus belongs to Aspergillus fumigatus. Morphological observations were also used to confirm the above conclusion. The chitooligosaccharides (COS) obtained through hydrolyzing the colloidal chitosan showed that A. fumigatus BSF114 is suitable for degrading chitosan and producing chitooligosaccharides on a large scale. High concentrations of the COS (1,000 and 500 ${\mu}g/ml$) significantly proliferated mice marrow cells.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.86-87
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• 2000

Chitosan (deacetylated form of chitin) possesses strong antibacterial activities such as antimicrobial effect, antifungal effect and the induction of plant defense response. Chitosan itself, however, has high molecular weight and viscosity as well as water-insolubility, These natures may restrict applications in various fields, especially in in vivo system. While the hydrolysates of chitosan, chitooligosaccharides (COS) are not only lower in the molecula. weight and viscosity, but also water-soluble. Thus, they would be expected more efficient absorption in vivo. Besides several documents have been reported antibacterial activities of COS against microorganisms (Kendra et al., 1989; Uchida et al., 1989). (omitted)

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권2호
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• pp.236-243
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• 2004

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.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.2-32
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• 2020

키토산은 천연에 존재하는 풍부한 고분자 다당류이며 동시에 항균작용, 항암작용, 면역 활성 증강 작용 등 다양한 생리 기능성을 가진 생체 물질(biomaterial)이다. 그러나 키토산은 수용액에 쉽게 용해되지 않고 체내 흡수율도 매우 낮은 고분자 물질이기 때문에 그 자체로는 생체 내에서 기능을 발휘하지 못한다. 따라서 체내 흡수율이 용이하고 보다 다양한 생리 활성을 나타내는 키토산올리고당으로 섭취할 필요가 있다. 키토산으로부터 키토산올리고당을 만드는 방법은 온화한 조건에서 부반응이 없는 효소분해가 가장 이상적이다. 그러나 키토산을 분해시킬 수 있는 효소의 가격이 매우 비싸고 효소 활성이 낮아 산업적으로 효소를 이용하여 키토산올리고당을 대량 생산하는데는 경제적으로 큰 문제가 있었다. 따라서 효소 분해에 의한 키토산올리고당의 생산을 산업적으로 적용시켰을 때 대량으로 소모되는 효소의 높은 생산 비용을 경감하기 위하여 효소의 재이용을 위한 생산 시스템을 도입하였고 한외여과막과 효소 반응기를 결합시킨 한외여과막 효소반응기를 키토산올리고당의 생산에 적용시킴으로써 대량 생산이 가능해졌다. 이 시스템은 사용하는 막의 종류에 따라 원하는 분자량의 키토산올리고당을 생산 할 수 있어 분자량 크기에 따라 생체 내에서 다른 생리기능을 나타내는 키토산올리고당을 각기 목적에 맞는 제품으로 대량 생산할 수 있다. 키토산올리고당은 암세포 성장에 영향을 미치는 면역을 증진시키고 암 전이 관련 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 저지하여 암 전이를 억제할 뿐만 아니라 암세포의 신생 혈관형성을 억제하므로 암의 예방이나 치료에 활용될 수 있다. 또한 키토산올리고당은 생체 노화를 촉진시키는 초과산화 라디칼, 히드록시라디칼, 과산화 라디칼과 같은 활성산소종을 소거시킴으로써 활성산소종에 의해 유발되는 질환도 예방한다. 더 나아가서, 키토산올리고당은 양전하를 가진 아미노기를 갖고 있어 미생물 세포막의 음전하와 결합하여 세포막의 기능을 상실시킴으로써 막을 통해 출입하는 대사에 필요한 물질들을 봉쇄한다. 이것은 미생물의 성장과 증식을 감소시키는 효과가 있어 식품분야에서도 천연 보존제로서 활용될 것으로 기대된다. 지금까지 고혈압 및 심장 질환의 치료는 레닌엔지오텐신 시스템(RAS)경로의 치료조작(mani pulator) 및 ACE 저해에 초점이 맞추어져 왔다. Captopril, Enalapril, Alcacepril 및 Lisinopril같은 합성 ACE 저해제는 고혈압 치료 및 예방을 위해서도 널리 사용되고 있으나 기침, 알레르기 반응, 맛 장애 및 피부발진과 같은 부작용을 야기시킬 위험이 있다. 그러므로 고혈압의 치료나 관리를 위한 치료제로서 자연계에 존재하는 천연성분인 키토산올리고당이 바람직한 대안으로 사용될 수 있을 것이다. 고령 사회로 진입하면서 노인의 치매 발병률은 현저하게 증가하는 추세이나 아직까지 효과가 뛰어난 치매치료제는 개발되지 않고 있는 실정이다. 키토산올리고당이 치매유발효소인 베타-세크레테이즈뿐만 아니라 아세틸콜린 에스테르가수분해효소를 저해하고, 산화에 의한 뇌세포의 손상을 저해하는 효능이 있는 것으로 밝혀져 앞으로 치매 예방이나 치료에 적극적으로 활용되어야 한다. 최근에 소비자나 환자들은 다양한 부작용을 낳는 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있어 자연식품이나 천연 생리기능성 물질과 자가치료에 대한 욕구가 높아지고 있다. 그러므로 의약품에 비해 다소 효능이 낮을지라도 특정한 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리 기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것이다. 따라서 항암, 항산화, 항염증, 항균, 항고혈압, 항치매, 항당뇨, 항알레르기 등 다양한 생리활성을 나타내는 키토산올리고당을 활용한 건강기능성식품(nutraceuticals), 의약품(pharmaceuticals) 및 기능성 화장품(cosmeceuticals) 등 다양한 제품이 개발될 것으로 기대된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권2호
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• pp.311-318
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• 2010

Antimicrobial finishing of textiles has been found to be an economical way to prevent (or treat) skin disorders. Hence, this research effort was aimed at elucidating the relationship between the molecular weight (MW) of chitosan and its antimicrobial activity upon six dermal reference microorganisms, as well as the influence of the interactions with cotton fabrics on said activity. Using 3 chitosans with different MWs, as well as two chitooligosaccharide (COS) mixtures, a relevant antimicrobial effect was observed by 24 h for the six microorganisms tested; it was apparent that the antimicrobial effect is strongly dependent on the type of target microorganism and on the MW of chitosan - being higher for lower MW in the case of E. coli, K. pneumoniae, and P. aeruginosa, and the reverse in the case of both Gram-positive bacteria. Furthermore, a strong antifungal effect was detectable upon C. albicans, resembling the action over Gram-positive bacteria. Interactions with cotton fabric resulted in a loss of COS activity when compared with cultured media, relative to the effect over Gram-negative bacteria. However, no significant differences for the efficacy of all the 5 compounds were observed by 4 h. The three chitosans possessed a higher antimicrobial activity when impregnated onto the fabric, and presented a similar effect on both Gram-positive bacteria and yeast, in either matrix. Pseudomonas aeruginosa showed to be the most resistant microorganism to all five compounds.