• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권1호
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• pp.183-187
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• 2005

Abstract The cancer chemopreventive potential of chitosanoligosaccharides was investigated by measuring the induction of quinone reductase and glutathione S-transferase activities and inhibition of cytochrome P450 1A1, 2B1, and 2E1 activities. Chitosanoligosaccharide I (1-${\kappa}$Da${\kappa}$Da) significantly induced glutathione S-transferase activity with a maximal 1.5-fold increase at 500 ${\mu}$g/ml, while chitosanoligosaccharide II (3-${\kappa}$Da${\kappa}$Da) (500 ${\mu}$g/ml) strongly induced quinone reductase (p<0.01) and glutathione S-transferase (p<0.005) activities. The in vitro incubation of rat liver microsomes with chitosanoligosaccharides I and II (2.5, 5, 50, and 500 ${\mu}$g/ml) showed a dose-dependent inhibiton of cytochrome P450 1A1, 2B1, and 2E1 activities. Chitosanoligosaccharide II was a more potent inhibitor of cytochrome P450 2B1 activity than chitosanoligosaccharide I. Accordingly, these findings suggest that chitosanoligosaccharides are potential chemopreventive agents.

• Applied Microscopy
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• 제32권4호
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• pp.361-376
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• 2002

본 연구는 카드뮴으로 유발된 생쥐 간중독에 대한 키토산올리고당의 효과를 알아보기 위하여 시도되었다. Mouse를 대상으로 카드뮴 (5.0 mg/kg; i.p.) 단독투여군(group Cd), 카드뮴과 키토산올리고당 (0.5% solution) 동시투여군 (group Cd+Chi)으로 구분한 후 간손상 억제효과를 알아보기 위해 간조직 중의 카드뮴 농도와 metallothionein 농도를 비교측정하였다. 또한 간조직의 형태학적 손상을 확인하기 위해 조직학적 관찰을 실시하였다. 간조직의 카드뮴 농도는 Cd군에 비해 Cd+Chi군에서 현저하게 낮게 나타났다. 간조직의 MT 농도는 Cd군이 Cd+Chi군에 비해서 낮게 나타났다. 전자현미경적 관찰 결과, Cd군에서 미토콘드리아는 심한 팽윤현상이 나타났으며, RER의 분절과 리보조옴 탈락이 관찰되었다. 그러나 Cd+Chi군에서는 전자밀도가 높은 다양한 형태의 미토콘드리아가 분포되어 있었으며, 리보조옴이 부착된 채로 전형적인 층판구조를 형성한 RER이 관찰되었다. 이상과 같은 결과로, 키토산올리고당이 생쥐 간조직에 미치는 카드뮴의 독성을 감소시킴을 알 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제33권1호
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• pp.59-78
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• 2003

본 연구는 카드뮴으로 유발된 생쥐 간중독에 대한 키토산올리고당의 효과를 알아보기 위하여 시도되었다. Mouse를 대상으로 카드뮴 (5.0 mg/kg; i.p.) 단독투여군(group Cd), 카드뮴과 키토산올리고당 (0.5% solution) 동시투여군 (group Cd+Chi) 그리고 키토산올리고당 1주일 전처치군 (group Chi7+Cd)으로 구분한 후 간손상 억제효과를 알아보기 위해 혈청중 효소활성도와 glutathione peroxidase (GSH-Px)의 활성도 그리고 glutathione reductase (GR)의 활성도를 비교측정하였다. 또한 간조직의 형태학적 손상을 확인하기 위해 조직학적 관찰을 실시하였다. 혈청 효소활성결과, AST, ALT 그리고 LDH의 활성도는 키토산올리고당을 처치한 Cd+Chi군과 Chi7+Cd군이 Cd군보다 감소되었다. 그러나 TP와 Alb의 활성도는 키토산올리고당을 처치한 Cd+Chi군과 Chi7+Cd군이 Cd군보다 증가되었다. GSH-Px활성은 Cd군에 비해 Cd+Chi군과 Chi7+Cd군이 현저하게 증가되었다. GR활성은 Cd군에 비해 Cd+Chi군과 Chi7+Cd군이 현저하게 감소하였다. 광학현미경적 관찰 결과, Cd군은 카드뮴 독성에 의한 간세포의 괴사가 관찰되었다. Cd+Chi군과 Chi7+Cd군은 정상군과 유사한 소견을 보였다. 이상과 같은 결과로, 키토산올리고당이 생쥐 간조직에 미치는 카드뮴의 독성을 감소시킴을 알 수 있었다.

• Applied Microscopy
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• 제31권4호
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• pp.385-392
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• 2001

본 연구의 목적은 키토산올리고당의 쥐 간조직 독성여부를 관찰하고자 하였다. 건강한 Wistar계 쥐를 사용하였다. 실험군은 Group 1. 일반식이를 섭취한 대조군, Group 2 0.1%(1mg/ml)키토산올리고당 수용액을 30일 간 음용수를 통해 자유자재로 섭취시킨 후 교미시켜 태어난 $F_1$ 세대, Group 3 $F_1$ 세대의 쥐에게 0.1%(1 mg/ml) 키토산올리고당 수용액을 30일간 음용수를 통해 자유자재로 섭취한 후 교미시켜 태어난 $F_2$ 세대, Group 40.1% (1 mg/ml) 키토산올리고당 수용액을 90일간 음용수를 통해 자유자재로 섭취시킨 군, Group 50.1% (1 mg/ml) 키토산올리고당 수용액을 365일간 음용수를 통해 자유자재로 섭취시킨 군의 쥐 등으로 각 실험군 당 쥐 10마리를 사용하였고, 다음과 같은 결과를 얻었다. Group 4의 경우 약간의 소포체 팽창을 관찰하였을뿐, 다른 실험군에서는 대조군과 비교하여 특별한 간 조직의 미세구조 변화를 관찰하지 못하였다. 결론적으로 키토산올리고당은 무독성 물질로서 안전성이 있다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제27권5호
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• pp.869-874
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• 1998

The effect of chitosanoligosaccharide(CTO) on kimchi fermentation was investigated to see the optimal CTO concentration adding into Kimchi. Lactobacillus plantarum and Leuconostoc mesenteroides were cultured in flasks under the condition of various CTO concentrations. In the case of Lactobacillus plantarium, the growth was inhibited in the degree with 52, 79 and 100% at the concentration of 0.005, 0.007, 0.05% CTO after 14 hours culture, respectively. The growth of Leuconostoc mesenteroides was significantly inhibited in the degree with 7,33 and 90% at the concentration of 0.002, 0.003 and 0.004% CTO after the culture, respectively. Kimchi was formulated with variious CTO concentrations(0.005~0.2%) and fermented at 2$0^{\circ}C$ during 12 days. The fermentation periods were increased 2~6 times more than that of control(0% CTO). Also, off-flavour by adding CTO was insignificant in all the kimchi samples.

• Applied Microscopy
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• 제33권2호
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• pp.155-168
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• 2003

본 연구에서는 생쥐에서 키토산의 방사선저항성 효과를 알아보자고 하였다. 건강한 ICR 생쥐를 본 실험에 사용하였다. SOD와 MDA는 방사선조사 후 48, 72시간째에 측정하였다. 간 미세구조는 방사선조사 후 24, 48, 72시간째에 측정하였다. 실험군은 세 가지로 나누었다. 실험군 1은 대조군으로 방사선 조사 후 키토산올리고당을 처치하지 않은 군, 실험군 2는 방사선조사 30일 전에 키토산 올리고당 용액을 선처치 한 군, 실험군 3은 방사선조사 후 키토산올리고당을 처치한 군 등으로 각 실험군 당 10마리 생쥐를 사용하였다. 방사선조사 30일 전에 키토산올리고당 용액을 선처치한 군에서 SOD와 MDA 발현 수치가 감소함을 알 수 있었다(P<0.01). 조직학적 결과는 다음과 같다. 방사선 조사군 - 핵은 함입되어 불규칙한 형태이며 미토콘드리아는 팽대되고 내강이 파괴되었다. 조면소포체는 심하게 팽대되었고 리보소옴의 탈락 현상이 관찰되었다. 선처치군- 핵은 비교적 원형을 이루었고 미토콘드리아는 타원형의 형태로 관찰되었다. 조면소포체는 약간 팽대되었으나 리보소옴이 부착된 형태로 관찰되었다. 후처치군- 핵은 약간 함입되어 불규칙한 형태이고, 미토콘드리아는 약간 팽대되었다. 조면소포체는 약간 팽대되었고 일부에서 리보소옴의 탈락 현상이 관찰되었다. 결론적으로 키토산올리고당이 방사선저항성 효과가 있어 방사선방어물질로 잠재력이 있다고 사료된다.

• 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.

• 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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• 제15권4호
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• pp.352-358
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• 2000

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.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.321-326
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• 2001

막의 특성을 이용하여 기질과 효소가 공존하는 캡슐을 제조하여 이 캡슐의 장점인 membrane의 pore size를 조절하면 올리고당을 분자량별로 유출시키는 것이 가능해짐으로 기질과 효소의 유출을 조절하여 생리활성이 높은 올리거당을 얻고, 생산된 올리고당의 단순한 분리.정제를 위하여, 그리고 효소의 재 이용 측면에서 encapsulation technology를 이용하여 올리고당을 생산하는 연구를 하였다. 제조된 capsule의 막 두께와 직경은 Olympus IX50 microscope를 이용하여 측정한 결과 막의 두께는 10 $\mu$m이었으며, capsule의 크기는 대략 3.0mm, $N_2$ gas를 이용할 capsule은 대fir 1.5 mm였다. 본 실험에 사용된 기질의 용액, 효소액, 반응액, alginate 용액을 pH 5.0으로 제조하여 사용하였기 때문에 막이 보다 견고하게 형성 할 수 있었으며, 제조된 capsule를 반응 용액 즉 2% acetic acid의 pH를 CaCO$_3$로 조절한 용액에 넣었기 때문에 막이 단단하게 형성되고 유지되는 것으로 판단된다. 기질의 사용에 있어서 작은 분자량을 갖는 기질은 효소와 분해 반응에 있어서 가수분해가 빨리 일어나기 때문에 보통 capsule 밖으로 유출된 올리고당의 분자량은 평균 M.W. 1,000이었다. 그러나 분자량이 큰 기질을 사용하였을 경우 평균 M.W. 1,000-3,500이었다. 막을 이루는 alginate의 점도에 의한 차이는 없었으며, 교반 속도에 의한 기질과 효소의 유출, 그리고 분해 반응에 따른 가수분해 산물인 올리고당의 유출에 있어 alginate 농도 0.5%, 교반 속도는 40 rpm이 가장 적당하였다. (12). Capsule에서 분해 반응 후 분해 산물인 올리고당의 이동을 빨리 하기 위하여 작은 size의 capsule를 제조하여 실험한 결과 3.0 mm보다 capsule 내부의 분자량 변화가 더 빨랐으며, capsule 밖으로 유출된 올리고당의 분자량 분석 결과 M.W. 3000-6000의 올리고당이 생성되었다. 반응 시간에 따른 capsule 내부의 잔류 효소 활성을 조사한 결과, 반응 8시간째에도 약 80% 이상의 효소활성을 나타내었다. Batch-type과 비교하여 capsule의 경우에는 반응이 끝난 후 capsule를 회수하여 효소를 재 사용할 수 있을 것으로 사료된다.