게껍질 기원의 chitosan을 산가수분해 및 한외여과법으로 제조한 후, 그들의 분자량에 따른 대식세포 활성증진능을 측정하였다. Continuous macrophage cell line J774A.1을 이용한 nitrite 분비능을 비교한 결과, intactchitosan의 농도가 $10\;{\mu}g/ml$일 때 최고의 분비능을 나타냈다. 대식세포의 hydrogen peroxide 분비능은 chitosan 가수분해물 분획 5의 $1,000\;{\mu}g/ml$ 농도에서 $894\;{\mu}M/mg$ macrophage protein을 나타냈으며 chitosan 가수분해물 분획 6의 $100\;{\mu}g/ml$농도에서는 $1,044\;{\mu}M/mg$ macrophage protein의 최고 분비능을 나타냈다. 또 한 $IL-1{\alpha}$ 분비능은 분획 4, 분회 6 및 intact chitosan 에서만 나타났고, tumor necrosis factor의 경우도 chitosan 가수분해물 분획 4, 분회 5, 분회 6 및 Intract chitosan에서 분비능이 컸다. 결론적으로 chitosan 가수분해물 중에서 HPLC법으로 측정한 분사량이 $24,000{\sim}64,000$인 chitosan 가수분해물 분획 4, 분획 5 및 분획 6이 반응성 질소종 분비능을 제외한 대식세포 활성 증 진능이 가장 큰 것으로 나타났다.
키토산 분해효소 활성이 높은 미생물로 Aspergillus oryzae ATCC 22787를 탐색해 내었으며, 이 균주를 키토산 0.5%, yeast extract 0.5% 조성의 배지에 배양하여 효소를 생산하였다. 고분자 키토산은 효소분해가 진행되어 감에 따라 항균력이 증가하였는데, 2%용액의 점도가 $10{\sim}5{\;}cp{\;}(30^{\circ}C)$에서 균 증식 억제력이 가장 강하게 나타나 고분자 키토산에 비해 약 40배 가량 항균력이 증가하였다. 또한 키토산용액 특유의 떫은 맛도 키토산이 저분자화되어감에 따라 현저하게 감소되었다. 그러나 점도 4.0 cp 이하의 극히 저분자의 키토산은 항균력이 오히려 소실되었다. 효소분해물을 0.3% 첨가한 제품은 pH 7.0, 0.5% 첨가 제품은 pH 6.9로서 무첨가 제품의 pH 7.4 보다는 약간 낮았다. 효소분해물의 첨가로 제품의 색상은 약간 황색화되었으나 0.3% 정도의 첨가로는 별 문제가 없었다. 탄력은 조금 향상되었고, 맛에도 문제가 없었다. 어묵에 효소분해물을 0.3% 첨가하고 $30^{\circ}C$에서 저장하였을 때 저장기한이 무첨가구에 비해 2일 연장되었고, $20^{\circ}C$ 저장시에는 4일, $15^{\circ}C$ 저장시에는 6일 가량 연장되는 효과가 나타났다.
키토산의 가수분해 산물인 키토산 올리고당의 효율적이고 단순화된 분리를 위하여 기질인 키토산을 담체화 하여 효소를 이용한 올리고당의 생산에 있어서 product의 새로운 분리법에 대한 가능성을 연구하였다. 기질로 사용한 chitosan bead 를 W/O emulsion 상분리법을 이용한 유기상의 방법과 키토산 용액을 알칼리 용액에 적하하는 수상의 방법으로 제조하였는데 bead가 효소와 접촉하는 표면적을 최대로 하기 위하여 구형으로 제조하였다. 이때 유기상 bead의 지름은 $200{\mu}m$였고, 수상 bead의 경우 $4000{\mu}m$, $100{\mu}m$, $30{\mu}m$였다. pH 와 온도, 효소의 양을 변화시켜 가면서 반응 시스템에서 최 적의 유기상 bead의 가수분해 조건을 조사한 결과 pH 6.0, 온도는 $50^{\circ}C$, 그리고 효소의 양은 40U이 최적임을 알 수 있 었다. 유기상 bead의 최적 가수분해 조건을 수상 bead에 적 용시켜 반응성을 살펴보았는데 반응에 사용된 수상 bead의 표면적이 유기상 bead에 비하여 낮음에도 불구하고 거의 동 일한 분해도를 나타내었다. 수상 bead의 경우 크기가 작을수록 높은 분해도를 나타냈으며, 각 bead를 사용하였을 때 생산된 최종 산물의 올리고당의 조성을 HPLC와 GPC로 분석하였는데, 유기상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 주 로 2-4당이었으며, 수상 bead로부터 생산된 올리고당의 조성은 2-5당이었고, 평균 분자량은 M.W. 540과 M.W. 380이었다.
Amyloid plaque is a product of aggregation of ${\beta}$-amyloid peptide ($A{\beta}$) and is an important factor in the pathogenesis of Alzheimer's Disease (AD). $A{\beta}$ is a major component of amyloid plaque and vascular deposits in the AD brain. The enzyme ${\beta}$-secretase is required for the production of $A{\beta}$; thus, prevention of the formation of $A{\beta}$ through the inhibition of ${\beta}$-secretase is a major focus in the study of the treatment of AD. In this study, we investigated ${\beta}$-secretase inhibitory activity of an Arctoscopus japonicus peptide. An Alcalase hydrolysate had the highest ${\beta}$-secretase inhibitory activity. A ${\beta}$-secretase inhibitory activity peptide was separated using ion exchange column chromatography (carboxy-methyl: CM, quaternary methyl ammonium: QMA) and reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) on a C18 column. The $IC_{50}$ value of the purified peptide was $248.2{\pm}1.73{\mu}g/mL$. The ${\beta}$-secretase inhibitory peptide was identified as a six amino acid residue of Gly-Pro-Val-Gly-Ala-Pro (MW: 497.27 Da). In cell viability experiments, the final purified fraction, the carboxy-methyl ion exchange column fraction (CM-F1) showed no significant cytotoxic effect in SH-SY5Y cells at concentrations below $100{\mu}g/mL$ in 24 h. The results of this study suggest that peptides separated from Arctoscopus japonicus may be beneficial as ${\beta}$-secretase inhibitor compounds in functional foods.
중합도 n$\leq$10을 갖는 N-아세틸-D-글루코사민(GlcNAc)을 미생물 Serratia marcesce-ns QM B14f6의 최소배지 회분식 발효를 이용하여 키틴 및 키토산을 분해하는 효소 키티나제(1.5 unit/mL) [키토바이아제(3.48 unit/mL)가 포함됨]를 생성시킨다. 효소 반응에 의한 키토올리고당의 생성 활성을 규명하기 위하여 부분적으로 탈아세틸화된 키토산을 효소적 가수분해 반응시킴으로써 생성된 N-아세틸-D-글루코사민과 D-글루코사민의 키토올리고당의 생성 패턴을 확인 조사한다. 이 혼합 올리고머로부터 CM-Sephadex의 컬럼 크로마토그래피에 의하여 당별로 분획시켜 추출한 헤테로 키토 올리고당들을 각각 N-아세틸화하고 이 최종 생성물을 전기투석 장치로서 정제하여 키토올리고 1-7당을 제조하였다. 부분적으로 탈아세틸화 키토산(환원당으로서 2697 mg/mL)을 효소반응에 의해 생성시킨 키토올리고당은 1당으로서 GlcNAc=4.25%, 2당 $(GlcNAc)_2$=4.49%, 3당 $(GlcNAc)_3$=11.1%, 4당 $(GlcNAc)_4$=2.5%, 5당 $(GlcNAc)_{5}$ =0.64%, 6당$(GlcNAc)_{6}$=2.12%, 7당 $(GlcNAc)_{7}$=1.21%가 각각 제조되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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