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Production of Extracellular Water-Soluble Polysaccharides and Hydrolytic Enzymes from Pedobacter sp. PR-M6 for Fermentation

Yong-su Song , Woo-jin Jung
  • : 한국키틴키토산학회
  • : 한국키틴키토산학회지 26권4호
  • : 연속간행물
  • : 2021년 12월
  • : 153-160(8pages)
한국키틴키토산학회지

DOI

10.17642/jcc.26.4.1


목차

Introduction
Materials and methods
Results and discussion
Conclusions
Acknowledgements
References

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Winter mushroom (Flammulina velutipes) substrate was used to investigate the characteristics of extracellular water-soluble polysaccharides (WSPs) and hydrolytic enzymes produced by Pedobacter sp. PR-M6. The dry weight of the relative insoluble substrate (IS) was found to increase continuously when cultured at 30℃ compared with that at 20℃ until day 7 of incubation. Three chitinase isozymes and one chitin deacetylase were identified by SDS-PAGE after 7 days of PR-M6 incubation. Analysis of the PR-M6 culture medium containing 1% winter mushroom powder indicated higher levels of β-1,3-glucanase activity when cultured at 20℃ than when cultured at 30℃. Dry weight of WSPs was the highest at 380 mg/100 mL in the mushroom medium at 20℃ incubation. The WSP production efficiency was the highest at 1% mushroom substrate. Yields of WSPs were 67.83 mg/100 mL and 111.57 mg/100 mL in fresh matter and dry matter, respectively. WSP yield showed no significant difference between pH 3 and pH 8.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2022-400-000953382

간행물정보

  • : 자연과학분야  > 생물
  • : KCI등재
  • :
  • : 계간
  • : 1229-4160
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1996-2022
  • : 1100


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27권1호(2022년 03월) 수록논문
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1Heat-Stable Antifungal Factor and Expression Patterns of Protease byChitinase-Producing Bacterium, Pedobacter sp. PR-M6

저자 : Yong-su Song , Woo-jin Jung

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 1-9 (9 pages)

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This study was conducted to investigate the protease expression patterns of the novel chitinase-producing bacterium Pedobacter sp. PR-M6. Protease were detected on SDS-PAGE gel as condition of 4℃, 25℃ and 37℃ to activate of enzymes obtained from incubation of LB, NB and 1% skim milk medium at 4℃, 20℃ and 30℃ after 21 days of incubation, respectively. Pedobacter sp. PR-M6 displayed proteolytic activity on SDS-PAGE gels containing 0.1% (w/v) gelatin, and protease isozymes of PR-M6 were expressed as two major bands (P7 and P8) and seven minor bands (P1, P2, P3, P4, P5, P6, and P9). Protease isozymes of PR-M6 were inhibited at 4℃ and 25℃. The two protease isozymes P5 and P6 were newly expressed in the LB culture medium at 20℃. To investigate the properties of a heat-stable antifungal factor (HSAF), PR-M6 stain was cultured to obtain the products of biosynthesis for incubation in LB medium. HSAF exhibited active biosynthesis at 20℃ for incubation in LB medium. Crude HASF obtained from LB20 medium showed hyphal growth inhibition of Rhizoctonia solani. Inhibition rate of R. solani growth was as high as 67% at 24 h and 47.8% at 48 h after incubation with 1,000 ppm of crude HSAF. Trypan blue stained the inside of the edge for destructed R. solani cell walls after crude HSAF treatment. These results indicated that HSAF and protease from Pedobacter sp. PR-M6 could be used as biocontrol agents against phytopathogens in agriculture.

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2해양자원 유래 기능성식품 연구 분석: 펫푸드 원료를 중심으로

저자 : 최혁 ( Hyuck Choi )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 10-15 (6 pages)

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This review aims to present the possibility of using it as a pet food additive and the main raw material in consideration of published journals with a thesis that utilizes research on functional food materials derived from marine resources. Functional food materials derived from the marine resources are widely used as foods in Korea, and many studies have been conducted. In addition, food materials derived from the marine are used as pet food, but research on pet food additives and the main ingredients is insufficient. The results of this study showed that marine food materials are used in various pet food products and have sufficient function and nutritional value as pet food. Therefore, the use of pet food additives and main raw materials derived from marine resources are expected to increase the competitiveness of the domestic feed industry and satisfy the consumer's needs. In addition, increasing the use of pet food made by seaweed is one of the good ways to be carbon neutrality. Accordingly, it is suggested that expand the empirical research using companion animals on the raw materials for functional pet foods derived from marine resources along with the development of mass production technology and supply system for marine resources.

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3Solvent-Selective Chitosan Hydrolysates: Antibacterial Activity

저자 : Dae Young Jeong , Kyu Hyun Kim , Yong Hyun Lee , Yong Il Park , Dae Cheol Shin , Eung Take Lee , Jae Kweon Park

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 16-23 (8 pages)

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This study was carried out to very precisely understand the effect of solvent selection on the molecular properties in the investigation of the biological activity according to the molecular size of chitosan. Chitosan hydrolysates derived from the hydrolysis of high molecular weight chitosan (HMWC) were prepared in enzymatic hydrolysis under solvent selective conditions. Chitosan hydrolysates were characterized by HPLC and Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF) mass spectrometry analyses, respectively. HPLC analysis did not show a significant difference in the size of hydrolysates according to the type of chitosan. On the other hand, it was confirmed that each molecular size was significantly different from the results presented by HPLC with MALDI-TOF mass spectrometry analysis. In addition, the effect on the antibacterial activity of the hydrolysates of chitosan, designated to “active molecular chitosan (AMC)”, by the solvent selected for the enzymatic reaction also showed a significant difference. Therefore, it is intended to suggest that the selection of solvents for the enzymatic reaction for chitosan hydrolysis and their antibacterial activity is very important.

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4키토산 물질의 수질 환경공학 분야 활용에 관한 연구

저자 : 황민진 ( Min-jin Hwang ) , 김은식 ( Eun-sik Kim )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 24-33 (10 pages)

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본 연구는 환경재료로써 수질 관리 및 수처리를 위한 키토산 기반의 처리 공정과 개질된 물질에 대해 나타냈다. 키토산은 농업 분야, 생명공학 분야 및 환경공학 분야 등 소재를 필요로 하는 분야에 적용 가능한 재료로 키토산의 물리-화학적 장점(예: 생분해성, 항균성, 무독성, 바이오 적합성 등)은 환경재료로써 경제적, 효율적으로 처리 결과를 향상하는 데 중요한 역할이 가능하다. 흡착, 흡수, 응집 및 응결 등의 기반 작용을 통해서 수질 내에 존재하는 여러 종류의 오염물질을 효율적으로 저감 및 제거하고 키토산 기반의 나노 복합체 제조 등을 통해 직접 적용이 어려운 분야로의 응용이 가능하도록 하였다. 또한, 수질 환경에서 장기적으로 발생 가능한 생물학적 오염을 방지할 수 있는 기초 능력을 보여주고 있기에, 이를 활용한 실용적인 응용은 향후 환경재료 및 환경처리 공정의 확장성에 있어서 크게 기인할 수 있다고 판단된다.
다만, 최근 발생하고 있는 지구 온난화에 의한 해수 수온의 변화가 우리나라 인근해에서 포획되는 갑각류의 어획량을 감소시킴에 따라 키토산의 원료 수급에 차질이 있을 수 있으며, 이러한 원료 문제를 해결하지 못한다면 키토산 산업에 저해가 될 수 있는 요인으로 작용할 것이다. 또한, 현재의 키토산을 추출하는 데에 있어서 방법론적 한계(예: 강산과 강염기를 사용한 화학반응에 의한 추출 등)를 가지고 있는데, 이러한 한계를 극복할 수 있는 기술 개발과 대체 원료 물질을 생산할 수 있다면 키토산을 활용할 수 있는 산업은 크게 발전할 수 있다고 생각한다. 본 연구에서 서술한 천연고분자 물질로써 개발할 수 있는 이온성 물질 흡착제 및 수처리용 응집제 뿐만 아니라 친환경 원료로써 다양하게 적용될 가능성을 가지고 있다고 볼 수 있으며, 이러한 산업 발전을 위한 꾸준한 연구와 기술개발이 필수적으로 수반되어야 한다고 판단된다.


Chitosan is an economic material applicable to fields of agriculture, biotechnology, and environmental engineering, especially, in the field of water quality managements. The main mechanisms to remove contaminants in water are adsorption, chelation, precipitation, ion exchange, and various reactive functional groups present on the chitosan surface (e.g., amino or hydroxyl group). This review is to summarize the results of many studies regarding the removing contaminants in water phase (e.g., oily substances, toxic materials, suspended solids, humus, dye materials, heavy metals, non-metals, drugs, and emerging contaminants such as pharmaceuticals and personal care products etc.) by chitosan and derivatives. This review explains the examples of the use of chitosan materials to control these contaminants and introduces the current and potential applications of chitosan in the future of environmental fields.

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5글리콜키토산-후코이단 나노복합체의 염증 저해능

저자 : 김진 ( Jin Kim ) , 황은주 ( Eun Ju Hwang ) , 이숙영 ( Sook-young Lee ) , 김춘성 ( Chun Sung Kim ) , 이창문 ( Chang-moon Lee )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 34-39 (6 pages)

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본 연구에서는 후코이단의 의·약학적 활용 범위를 넓히기 위해 글리콜키토산을 이용하여 나노복합체를 제조하였고, 염증 저해 효과를 살펴보았다. 후코이단은 글리콜키토산과 이온결합을 통해 나노 크기의 복합체를 성공적으로 형성하였다. 글리콜키토산-후코이단 나노복합체의 평균 입자 크기는 406.0±20.3 nm이며 전자 주사현미경을 통해 구형의 형태를 확인하였다. 글리콜키토산-후코이단 나노복합체는 대식세포 RAW 264.7에서 LPS로 유도된 NO의 생성을 저해하고 iNOS 및 COX-2 단백질 발현을 억제하는 효과가 있었다. 따라서, 본 연구에서 제시한 글리콜키토산-후코이단 나노복합체는 후코이단의 항염증 효과를 가지고 나노복합체를 형태를 형성함으로써 기능성 식품, 화장품, 제약 산업에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.


To improve the application of fucoidan in the biomedical field, we prepared glycol chitosan-fucoidan nanocomplexs (GC-Fu NC) through electrostatic interaction. The anti-inflammatory activities of GC-Fu NC were investigated in RAW 264.7 cells treated with lipopolysaccharide (LPS). Effects of GC-Fu NC on the production of pro-inflammatory factors (iNOS and COX-2) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells were evaluated. GC-Fu NC were spherical with an average diameter of 406.0 ± 20.3 nm. In the cytotoxicity studies, GC-Fu NC did not show toxicity on RAW 264.7 at high concentration of 200 ppm. When LPS-stimulated RAW 264.7 cells were treated with GC-Fu NC, production of nitric oxide was inhibited in a concentration-dependent manner. In addition, induction of iNOS and COX-2 in the stimulated RAW264.7 cells was inhibited by treatment of GC-Fu NC. In conclusion, GC-Fu NC are expected to exhibit the effect of inhibiting the progression of inflammation. Furthermore, we expect that GC-Fu NC have great potential for application in food, cosmetics, and pharmaceutical industries.

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6Hydrogen peroxide로 유도된 산화적 손상에 대한 물레고둥 효소가수분해물의 간 보호 효능 평가

저자 : 한의정 ( Eui Jeong Han ) , 안긴내 ( Ginnae Ahn )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 27권 1호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 40-48 (9 pages)

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The purpose of this study was to investigate the cytoprotective effects of a neutrase enzymatic hydrolysate derived from Buccinum striatissumum (BSMN) against hydrogen peroxide (H2O2)-induced oxidative damage in hepatocytes. BSMN effectively scavenged the 2,2-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline)-6-sulfonic acid radical (ABTS) and increased the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) value by incresing the reducing power. Also, BSMN markedly increased the cell viabiltiy by inhibiting the intracellualr reactive oxygen species (ROS) production in H2O2-stimulated hepatocytes. In addition, BSMN decreased the sub-G1 DNA contents and apoptotic body formation increased by regulating the apoptosis related proteins (Bcl-2, Bax and p53). Moreover, BSMN activated the Nrf2/HO-1 signaling pathway by suppressing the activation of NF-κB and ERK/p38 signaling pathway in H2O2-stimulated hepatocytes. These results suggest BSMN protects hepatocytes against oxidative stress caused by H2O2 stimulation

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1Production of Extracellular Water-Soluble Polysaccharides and Hydrolytic Enzymes from Pedobacter sp. PR-M6 for Fermentation

저자 : Yong-su Song , Woo-jin Jung

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 153-160 (8 pages)

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Winter mushroom (Flammulina velutipes) substrate was used to investigate the characteristics of extracellular water-soluble polysaccharides (WSPs) and hydrolytic enzymes produced by Pedobacter sp. PR-M6. The dry weight of the relative insoluble substrate (IS) was found to increase continuously when cultured at 30℃ compared with that at 20℃ until day 7 of incubation. Three chitinase isozymes and one chitin deacetylase were identified by SDS-PAGE after 7 days of PR-M6 incubation. Analysis of the PR-M6 culture medium containing 1% winter mushroom powder indicated higher levels of β-1,3-glucanase activity when cultured at 20℃ than when cultured at 30℃. Dry weight of WSPs was the highest at 380 mg/100 mL in the mushroom medium at 20℃ incubation. The WSP production efficiency was the highest at 1% mushroom substrate. Yields of WSPs were 67.83 mg/100 mL and 111.57 mg/100 mL in fresh matter and dry matter, respectively. WSP yield showed no significant difference between pH 3 and pH 8.

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2상업용 효소를 이용한 노랑물봉선 추출물의 플라보노이드 배당체 생물전환 연구

저자 : 오유진 ( Yu Jin Oh ) , 이동호 ( Dong Ho Lee ) , 정회석 ( Hea-seok Jeong ) , 이민성 ( Min Sung Lee ) , 김동갑 ( Dong Kap Kim ) , 김재우 ( Jae Woo Kim ) , 한경민 ( Kyung Min Han ) , 김대욱 ( Dae Wook Kim )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 161-165 (5 pages)

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노랑물봉선은 우리나라에서 자생하는 자생식물로 예로부터 지혈제를 비롯한 다양한 병증에 사용되어 왔으며 최근 항염, 항산화 등 생리활성에 관한 연구가 다양하게 수행되고 있다. 노랑물봉선의 주요 성분 중 하나인 cynaroside는 기능성 flavonoid인 luteolin의 배당체 형태로 본 연구에서는 상업용 효소를 이용하여 노랑물봉선 추출물에 들어 있는 cynaroside 를 luteolin으로 생물 전환 시키고 항산화 활성 및 피부 미백 활성을 조사하였다. 그 결과 노랑물봉선 추출물에 들어 있는 cynaroside는 상업용 효소인 Cytolase PLC5를 이용하여 최적 조건에서 99% 이상의 전환수율로 전환 하였다. 생물 전환된 노랑물봉선 추출물은 항산화 활성 및 피부 미백 활성이 일반 노랑물봉선 추출물에 비해 1.4, 2.4배 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 우리나라 자생식물 유래의 기능성 배당 체의 생물 전환을 통해 생리활성이 증가한 기능성 소재를 개발할 수 있는 기초자료를 마련하였고 향후 우리나라 자생식물 자원의 생물 전환 기술을 활용한 기능성 소재 개발로 우리나라 자생식물의 산업적 활용 활성화에 생물 전환 기술이 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

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3꾸지뽕나무 열매 추출물의 Chlorogenic Acid, Rutin 함량 분석 및 생리활성

저자 : 이정호 ( Jeong Ho Lee )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 166-177 (12 pages)

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순창군에서 재배한 꾸지뽕 열매를 이용하여 건강식품을 개발하기 위한 기초자료를 확보하고자 꾸지뽕 열매를 상온에서 4시간 추출한 후 항산화, 항균, 항염 및 소화효소 활성을 측 정하였다. DPPH 라디칼 소거활성(IC50)은 6.79 ± 0.09 mg/mL 로 분석되었으며, relative activity 2.80%이었으며, ABTS 라디칼 소거활성(IC50)은 8.69 ± 0.05 mg/mL, relative activity 1.27%이었다. 총 폴리페놀 함량은 99.62 ± 1.11 mgGAE/g, 총 플라보노이드 함량은 50.32 ± 2.41 mgQE/g로 분석되었다. HepG2 세포내 항산화활성은 400 μg/mL의 농도에서 대조군 대비 ROS 발생량이 41.3 ± 0.5% 감소되었다. 꾸지뽕 열매 추출물의 처리농도가 증가함에 따라 항균활성이 증가하였으며, 최소억제농도는 L. monocytogenes와 S. Typhimurium은 100 mg/L, H. pylori는 120 mg/L, 최소사멸농도는 L. monocytogenes 200 mg/mL, S. Typhimurium 175 mg/mL, H. pylori 375 mg/mL로 측정되었다. RAW 264.7 세포와 Caco-2 세포에서 세포독성이 나타나지 않았으며, 꾸지뽕 열매 추출물 100 μg/mL 의 농도에서 RAW 264.7 세포에서 71.3 ± 1.3%, Caco-2 세포 67.7 ± 1.8% NO 생성이 감소되었다. 염증성 cytokine인 TNF-α, IL-1β 및 IL-6 생성을 농도 의존적으로 억제시켰다. 꾸지뽕 열매 추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 α-amylase와 protease 효소활성이 증가하였다. 꾸지뽕 열매 추출물에 chlorogenic acid가 13.12 ± 0.11 mg/g, rutin이 1.23 ± 0.01 mg/g 함유되었다. 향후, 꾸지뽕 열매를 이용하여 건강식품 개발시 이상의 실험결과를 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단 된다.

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4우뭇가사리(Gelidium amansii)추출물의 Mouse Glomerular Mesangial Cells에최종당화산물로 유도된 당뇨병성 신병증 완화 효과

저자 : 조치흥 ( Chi Heung Cho ) , 김민경 ( Mingyeong Kim ) , 김세라 ( Sera Kim ) , 이상훈 ( Sang-hoon Lee )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 178-186 (9 pages)

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본 연구에서는 제주도에서 자생하는 홍조류인 우뭇가사리 (Gelidium amansii) 70% (v/v) 에탄올 추출물(GAE)의 항당화 (anti-glycation) 효능 및 최종당화산물로 유도되는 당뇨병성 합병증 중 하나인 신장병증(nephropathy)에 대한 예방 효과를 평가하였다. GAE는 모든 처리 농도(1, 5, 및 20 μg/mL)에서 BSA, glucose, 및 fructose로 인해 생성되는 최종당화산물을 유의적으로 감소시키는 것을 확인하였다. 또한 GAE의 전처리는 최종당화산물과 콜라겐 단백질 사이의 교차결합 형성을 유의적으로 억제 시켰으며, 최종당화산물과 콜라겐 단백질 사이에 이미 형성된 비가역적 교차결합에 GAE를 처리하였을 때 매우 효과적으로 절단하는 효능을 가지고 있음을 확인하였다. GAE의 신장 보호 효과를 평가하기 위해 mouse glomerular mesangial 세포 보호 효능을 평가한 결과 최종당화산물의 전구체인 MGO로 유도된 세포 독성으로부터 신장 세포를 보호하는 효과를 나타내었다. 이러한 효과는 GAE의 전처리가 MGO로 인해 증가하는 신장 세포 내 ROS 생성 억제, 세포 내 최종당화산물 축적 감소, 및 세포 내 MGO 축적 감소를 통해 신장 세포의 apoptosis를 억제하기 때문인 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 GAE는 합성 당뇨합병증 치료제로 알려진 아 미노구아니딘과 유사한 수준의 효능을 가지고 있음을 확인하였다. 그러므로 우뭇가사리는 최종당화산물로 인해 유도되는 당뇨병성 신병증을 예방 및 치료하는 효과를 가지고 있는 것으로 보이며, 부작용 위험이 낮은 천연 당뇨합병증 치료제로 개발 잠재력이 높은 것으로 사료된다.

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5Paenibacillus peoriae KP-1 유래 Amylase의 전분 분해 특성 규명

저자 : 김상진 ( Sang Jin Kim ) , 최민수 ( Min Su Choi ) , 유상미 ( Sang-mi Yu ) , 박창수 ( Chang-su Park )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 187-192 (6 pages)

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경상북도 문경시 환경시료인 산림토양으로부터 균주 유래 amylase에 의해 전분을 기질로 첨가하고, 염색시료로 trypan blue를 첨가한 LB고체배지 상에서 명확한 활성환을 형성하는 균주를 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 염기서열 분석 결과 본 균주는 Paenibacillus peoriae로 동정되어, 본 균주를 P. peoriae KP-1 로 명명하고 본 균주 유래 amylase의 전분 분해 특성에 대하여 검토하였다. P. peoriae KP-1 는 37℃에서 150 rpm으로 배양하였을 때 배양 48시간 에서 가장 높은 amylase 생산성을 보였으며, 본 균주 유래 amylase에 의한 전분 분해에 있어서 최적 pH는 7.0, 최적 온도는 50℃를 나타내었다. 그리고 P. peoriae KP-1 유래 amylase의 pH안정성을 다양한 pH 조건에서 1시간 처리하여 검토한 결과, 본 효소는 pH 6.0-8.0 범위에서 안정하였다. P. peoriae KP-1 유래 amylase의 전분 분해를 위한 최적의 기질 농도를 검토한 결과 본 균주 유래 amylase는 40 g/L 전분의 기질에 대하여 가장 높은 분해 활성을 보였다. 그리고, 최적의 반응조건 (pH 7.0, 온도 40℃, 그리고 40 g/L 전분)에서 전분 분해 특성을 검토한 결과 반응 시간이 증가함에 따라 환원당 생성량도 일정하게 증가하면서 반응 300분 후에 30 g/L의 환원당을 생산하면서 최대 전분 분해 활성을 나타내는 것으로 검토되었다.
이상의 결과로 볼 때 토양 균주 P. peoriae KP-1 유래 amylase의 분해 활성의 명확한 규명을 하기 위해 amylase 활성 측정에 있어 최대 기질의 농도 및 최대 반응 시간의 조사를 위한 더 나은 분석방법과 세밀한 조사가 필요한 것으로 나타났다.

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6사크란-키토산 하이드로겔의 방출특성 및 기공률 분석

저자 : 신호준 ( Hojoon Shin ) , 권순영 ( Soon-young Kwon ) , 최동일 ( Dongil Choi )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 193-199 (7 pages)

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본 연구에서는 수용액속에서 사크란 - 키토산 하이드로겔의 키토산 방출 현상을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
(1) 전자현미경 분석으로 사크란 - 키토산 하이드로겔은 얇은 막이 적층되어 구성된 기공 구조를 지니고 있으며 막 사이에 다량의 물을 흡수함으로써 높은 함수율(98%)을 지닐 수 있었던 것으로 사료된다.
(2) 음이온성의 사크란과 양이온성의 키토산 사이의 전기적 결합을 통해 하이드로겔 속에 포집된 키토산이 다량의 수 용액 속에서 28일동안 서서히 방출되어 중량의 33 ~ 39%가 감소했음을 확인하였다.
(3) NaCl, CaCl2 수용액 실험군에서 3차 탈이온수 실험군 보다 더 많은 중량감소와 기공률 감소가 관찰되었다. 이는 Na+ 와 Ca2+ 이온에 의해 사크란과 키토산 사이의 전기적 결합이 약화되어 더 많은 키토산이 방출될 수 있는 조건이 형성되었으며 동시에 막 사이의 간격이 수축되는 현상이 발생하였기 때문으로 사료된다.

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7Preparation, Fractionation and Determination of Molecular Weight of COS using MALDI-TOF-mass Spectrometry Analysis

저자 : Yong Hyun Lee , Dae Young Jeong , Seung Hyun Oh , Jae Kweon Park

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 26권 4호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 200-206 (7 pages)

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Chitooligosaccharides (COS) derived from the hydrolysis of high molecular weight chitosan (HMWC) was prepared and fractionated in salting-out method with a wide range of NaCl, and characterized by Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF) mass spectrometry analysis. It was confirmed that the COS before salting-out had a range from (GlcN)4 to (GlcN)15. A large decrease in COS molecules was confirmed according to the sequential salting-out, and finally, the COS according to the quaternary salting-out was mainly confirmed in (GlcN)5~7. Unfortunately, it was not possible to efficiently separate or purify molecules larger than (GlcN)7 in a single molecule according to salting-out, but if the concentration of NaCl can be more precisely controlled, it is thought that the separation of COS having a molecular size of (GlcN)7 or larger may be possible. Prior to separation and purification of single molecules, it is also necessary to improve methodological approaches that can efficiently produce degradation products sufficiently containing molecules of a certain size. Therefore, the results of this study emphasize once again the importance of the production method of COS of various sizes according to enzyme treatment, and at the same time suggest the need to establish a method for purifying COS of a specific molecular size for pharmaceutical applications.

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