• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권6호
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• pp.629-633
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• 2009

The present study investigated the antimetastatic property of chitosan oligosaccharides (COS) by evaluating motility, invasion, and the amount and activity of MMP-9 in MDA-MB-231 human breast carcinoma cells. Treatment of MDA-MB-231 cells with increasing concentrations of COS led to a concentration-dependent decrease in cell migration. COS significantly inhibited the invasion of MDA-MB-231 cells through a Matrigel-coated membrane. The treatment of MDA-MB-231 cells with COS reduced the amounts of secreted MMP-9. The activity and amount of MMP-9 protein in MDA-MB-231 cells were decreased by treatment with COS and occurred in a concentration-dependent manner. Our data indicated that COS can serve as a potential novel therapeutic candidate for the treatment of metastatic breast cancer.

• 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.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권3호
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• pp.503-507
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• 2002

Chitosan oligosaccharides (COSs) were prepared and fractionated into three groups of COS [a high molecular weight COS (HMWCOS), medium molecular weight COS (LMWCOS), and low molecular weight COS (LMWCOS)] according to their molecular weight, using an ultrafiltration membrane enzymatic bioreactor designed earlier [8]. Antitumor activity of these COSs was then examined against Sarcoma 180 solid (S180) or Uterine cervix carcinoma No. 14 (Ul4) tumor cell-bearing mice. Among these COSs, MMWCOS with molecular weight range from 1.5 to 5.5 kDa effectively inhibited the growth of both tumor cells in the mice. In addition, the administration of MMWCOS resulted in increased thymus weight among lymphoid organs. The mice treated with MMWCOS showed improved survival rate and larger number of survivors after 40 days of feeding. The most effective of MMWCOS far antitumor activity in the S180- or U14-bearing mice was 20 mg/kg/day or more.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권1호
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• pp.36-41
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• 2005

본 연구는 고콜레스테롤을 급여한 흰쥐 에 키토산 올리고당의 첨가 수준을 달리한 식이가 흰쥐의 지방대사에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 체중이 174.7$\pm$6.3 g인 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐에게 고콜레스테롤혈증을 유발시키기 위하여 콜레스테롤을 식 이 무게의 0.5%를 급여하고 키토산 올리고당을 식이 무게의 1.0%와 2.0%로 하여 총 3군으로 나누어 4주간 사육하였다. 식이섭취량과 체중증가량은 식이에 의한 영향이 없었다. 혈청 중 총 콜레스테롤, 중성지방은 대조군에 비해 2.0% 키 토산 올리고당을 첨가한 군에서 유의적으로 그 농도가 크게 감소하였으며 HDL-콜레스테롤/총콜레스테롤 비는 키토산 올리고당 첨가에 의해 높아지는 경향을 보였다. 간 조직 중 TBARS 함량은 키토산 올리고당을 첨가하였을 경우 유의적으로 낮게 나타났으며 SOD와 catalase의 활성은 키토산 올리고당을 첨가한 군이 대조군에 비해 유의적으로 낮았다. 이상의 결과를 볼 때 키토산 올리고당은 체내 지방대사에 있어 총콜레스테롤과 LDL-콜레스테롤, 중성지방 및 TBARS 함량을 낮추고 HDL-콜레스테롤/총 콜레스테롤 비는 높이는 효과를 나타냈으며, 또한 생체내 고콜레스테롤에 의한 산화적 스트레스로부터 간을 보호하는 것을 알 수 있었다.

• Macromolecular Research
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• 제12권6호
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• pp.573-580
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• 2004

To prepare chitosan-based polymeric amphiphiles that can form nanosized core-shell structures (nanopar­ticles) in aqueous milieu, chitosan oligosaccharides (COSs) were modified chemically with hydrophobic cholesterol groups. The physicochemical properties of the hydrophobized COSs (COSCs) were investigated by using dynamic light scattering and fluorescence spectroscopy. The feasibility of applying the COSCs to biomedical applications was investigated by introducing them into a gene delivery system. The COSCs formed nanosized self-aggregates in aqueous environments. Furthermore, the physicochemical properties of the COSC nanoparticles were closely related to the molecular weights of the COSs and the number of hydrophobic groups per COS chain. The critical aggregation concentration values decreased upon increasing the hydrophobicity of the COSCs. The COSCs effi­ciently condensed plasmid DNA into nanosized ion-complexes, in contrast to the effect of the unmodified COSs. An investigation of gene condensation, performed using a gel retardation assay, revealed that $COS6(M_n=6,040 Da)$ containing $5\%$ of cholesteryl chloroformate (COS6C5) formed a stable DNA complex at a COS6C5/DNA weight ratio of 2. In contrast, COS6, the unmodified COS, failed to form a stable COS/DNA complex even at an elevated weight ratio of 8. Furthermore, the COS6C5/DNA complex enhanced the in vitro transfection efficiency on Human embryonic kidney 293 cells by over 100 and 3 times those of COS6 and poly(L-lysine), respectively. Therefore, hydrophobized chitosan oligosaccharide can be considered as an efficient gene carrier for gene delivery systems.

• 폴리머
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• 제31권6호
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• pp.555-561
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• 2007

다양한 분자량을 가진 저분자량 수용성 키토산을 얻기 위해 젖산염이 결합되어 있는 키토산 올리고당을 한외여과막 장치를 이용하여 분리하였고, 새로운 염 제거법으로 유리 아민기를 가진 LMWSC를 제조하였다. 젖산염이 제거된 LMWSC의 특성과 탈아세틸화도가 적외선 분광기(Infrared spectroscopy, IR) 및 핵자기공명장치($^1H-Nuclear$ Magnetic Resonance, $^1H-NMR$)에 의해 확인되었다. 분자량을 나타내는 다분산지수(PDI)는 $1.278{\sim}1.499$로 비교적 좁은 분자량분포를 나타내었다. 유전자 전달체로서의 가능성을 확인하기 위하여, 성공적으로 분자량에 따라 분리된 키토산 올리고당과 염이 제거된 LMWSC의 유전자 전이효율이 293T cell을 이용하여 확인하였다. 또한 유전자 전이효율을 향상시키기 위해 제조된 LMWSC 유도체가 Balb/C mice를 이용하여 평가되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제20권4호
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• pp.556-562
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• 2007

A total of 126 crossbred weanling pigs (average body weight of $6.3{\pm}0.3$ kg) were used to investigate the effect of chito-oligosaccharide (COS) on growth performance, nutrient digestibility, pH of gastro-intestinal tract (GI), intestinal and fecal microflora of young piglets. Pigs were allocated to three dietary treatments based on body weight and gender in a single factorial arrangement. Treatments were control (No COS), T1 (0.2% COS during starter (6-13 kg) and 0.1% COS during grower (13-30 kg) phases, and T2 (0.4% COS during starter (6-13 kg) and 0.3% COS during grower (13-30 kg) phases, respectively. Each treatment had 3 replicates and 14 pigs were raised in each pen. COS is a low molecular weight water-soluble chitosan that can be obtained from chitin of the crab shell after deacetylation with concentrated sodium hydroxide at high temperature and then further decomposition by chitosanase enzyme in the presence of ascorbic acid. For the starter and grower periods, there were no significant differences (p>0.05) in average daily gain (ADG) and feed to gain ratio among treatments. However, during the overall period (6-30 kg), T2 showed better (p<0.05) feed to gain ratio than other treatments. A digestibility study was conducted at the end of grower phase which showed improvement (p<0.05) in DM and crude fat digestibility in T2 over the control. At 25 kg body weight, 6 pigs per treatment (2 per replicate) were sacrificed to determine the effect of diets on pH and microbial count at different sections of the GI tract. The pH of the cecal contents in pigs fed 0.1% COS was higher (p<0.05) than in the other treatments. Total anaerobic bacterial number increased from cecum to rectum in all treatments. The weekly total bacterial counts showed higher (p<0.05) in feces of pigs fed COS than that of untreated pigs at the $8^{th}$ week. The number of fecal E. coli in untreated pigs at $4^{th}$ wk was 7.35 log CFU/g compared to 6.71 and 6.54 log CFU/g in 0.1 and 0.3% COS-treated pigs, respectively. Similarly, at $8^{th}$ wk, fecal clostridium spp. were lower in pigs fed 0.3% COS (5.43 log CFU/g) than in untreated pigs (6.26 log CFU/g). In conclusion, these results indicated that chito-oligosaccharide could improve feed efficiency in young pigs and inhibited the growth of harmful bacteria.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권5호
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• pp.723-731
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• 2008

Immunomodulatory feed additives might offer alternatives to antimicrobial growth promoters in pig production. This experiment was designed to determine the effects of dietary galacto-mannan-oligosaccharide (GMOS) and chitosan oligosaccharide (COS) supplementation on the immune response in early-weaned piglets. Forty 15-day-old piglets (Duroc$\times$Landrace$\times$Yorkshire) with an average live body weight of $5.6{\pm}0.51kg$ were weaned and randomly assigned to 4 treatment groups that were fed maize-soybean meal diets containing either basal, 110 mg/kg of lincomycin, 250 mg/kg of COS or 0.2% GMOS, respectively, over a 2-week period. Another six piglets of the same age were sacrificed on the same day at the beginning of the study for sampling, in order to obtain baseline values. Interleukin (IL)-1${\beta}$gene expression in peripheral blood monocytes, jejunal mucosa and lymph nodes, as well as serum levels of IL-1${\beta}$ IL-2 and IL-6, IgA, IgG, and IgM, were evaluated for 5 pigs from each group at 15 and 28 days of age. The results indicate that weaning stress resulted in decreases in serum antibody and cytokine levels. Dietary supplementation with GMOS or COS enhanced (p<0.05) IL-1${\beta}$gene expression in jejunal mucosa and lymph nodes, as well as serum levels of IL-1${\beta}$ IL-2, IL-6, IgA, IgG and IgM compared to supplementation with lincomycin. These findings suggest that GMOS or COS may enhance the cell-mediated immune response in early-weaned piglets by modulating the production of cytokines and antibodies, which shows that GMOS or COS have different effects than the antibiotic on animal growth and health.

• 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.