친환경농자재 개발을 위한 키토산-알긴산비드 제조 및 응용

강하린 ( Ha-rin Kang ),정우진 ( Woo-jin Jung ) 한국키틴키토산학회 2016 한국키틴키토산학회지 Vol.21 No.3

키토산-알긴산비드의 화학적 제조법과 환경친화적 제조법을 상호 비교하고, 친환경유기농자재로 등록되어 있는 천연고분자 키토산과 알긴산의 농업적 접근을 시도하고자 한다. 키토산-알긴산비드 제조시 알긴산의 비드 형성에 대한 최적농도를 설정하고자 시험한 결과, 알긴산의 최적농도는 2.5%로 일정한 크기의 구형비드가 형성되었다. 키토산-알긴산비드 형성후 교반시간 및 키틴기질이 포함된 비드의 형태변화를 조사한 결과, 키틴기질을 흡착하는 시간은 3~5분 사이로 측정이 되었으며, 키토산-알긴산비드의 평균 직경은 약 6~7 mm로 나타났다. 키틴-키토산분해미생물과 상업용 키틴아제를 처리하여 비드를 제조하였을 때, 알긴산에 미생물을 1:1로 흡착시킨 비드와 기질만을 흡착한 비드에 상업효소를 처리한 결과, 상업용 효소처리구 키토산-알긴산비드가 더 강하게 분해가 된 것이 관찰하였다. 이상의 결과로 키틴-키토산분해미생물과 이들이 생성하는 효소에 의해 천연고분자인 키토산의 분해 정도를 파악할 수 있었다. 따라서 환경친환적으로 생산된 키토산-알긴산비드의 농업적 활용은 작물의 성장 및 병해충 방제에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. To estimate the agricultural application of chitosan-alginate as environmentally-friendly agricultural materials, 5% chitosan solution was dissolved into 5% acetic acid and 5% brown rice vinegar solution. The optimal concentration of sodium alginate was 2.5% for manufacture of chitosan-alginate beads. Average size of chitosan-alginate beads was 6~7 mm diameter. Chitosan solution (5%) dropped into 2.5% sodium alginate solution including 0.5% colloidal chitin. After formation of chitosan-alginate beads, the morphological changes of the chitosan-alginate beads were observed in culture medium excluding colloidal chitin (10 beads/ 10mL medium). Degradation degree of the chitosan-alginate beads was higher enzyme activity in commercial enzyme (Streptomyces griseus, 0.2 unit/5mL) treatment than control without enzyme at 5 hours after incubation. These results indicate that chitosan-alginate beads could be used environmentally-friendly as encapsulation of effective microorganisms in growth of crop and control of phytopathogens in field.

키토산의 기술동향분석

이상필,김상우,손은수,강종석 한국키틴키토산학회 2003 한국키틴키토산학회지 Vol.8 No.4

키토산은 그 장점과 특징이 밝혀지면서 용도가 더욱 확대되고 고급화되고 있다. 키토산은 천연 고분자로서 생체에 무해하여 가공기술의 진보에 따라 섬유상, 부직포상, 입자상, 비드상, 필름상 등으로 성형·가공할 수 있어 그 용도가 확대되고 있으며, 건강식품, 식품첨가제, 화장품, 모발제 외에 부가가치가 높은 의료용 재료로써 응용되고 있다. 특히 기능개발을 위한 기초연구로는 세균과의 결합성 및 키토산의 가교화와 흡착능력과의 관계, 방적(紡績)을 위한 키토산용액의 점성에서의 용매의 영향, 선택투과성 키틴·키토산 막과 겔의 형성조건과 투과성, 키틴·키토산을 담체로 한 고정화 효소의 개발, 중금속 흡착능의 키틴·키토산 및 중금속 크롬에 의한 염색 키토산의 개발, 흡습성(보습성, 팽윤성), 생분해성 graft공중합체의 개발, 종이의 강도 증가를 위한 키토산의 혼입방법 등이 최근 연구 발표되고 있다. 또한, 키틴·키토산 및 올리고당의 생리활성 분자를 다른 폴리머분자(단백질)로 분지 시키거나 역으로 키틴 ·키토산을 주사슬로 하고 기능성분자를 분지 시키는 방법도 기대되고 있는 연구분야로 향후 고령화나 식생활의 변화에서 야기되는 여러 성인병을 둘러싼 현대인의 생활건강에 큰 역할을 수행할 것을 기대되고 있다. The usage of chitosan was gradually increased as an advantage and characteristics of chitosan became generally known. The chitosan which was known an natural polymer had the chemical properties like harmlessness. Also the advance of processing technology was allowed to be fabricated such various formations as nonwoven, textiles, bead, particle, film, and so on. Specially, the application area of chitosan was expected to be enlarged as high value-added biomedical material in addition to health food, food additives, cosmetics, and hair tonic. Recently, the results of many research have been reported on the based of function development such as cell combination, the crosslinking of chitosan, the relation between adsorption efficiency and physicochemical properties of chitosan, the solvent effect of chitosan, the solvent effect of chitosan solution on spinning, the formulation condition and selective permeation properties of chitosan gel and membrane, the development of fixed enzyme with chitin and chitosan carrier, the adsorption of heavy metal for dyeing chitosan, the swelling and dilation properties, the synthesis of biodegradable graftedchitosan, and the mixing method of chitosan for increasing the mechanical strength of paper. The two kinds of preparation method was categorized one is the introduction of chitin. chitosan, and oliosaccharide with physilolgical activation macromolecule to protein, the other in the grafting of functional molecule into main chain of chitosan. Therefore, the development of chitosan tecnology was expercted to play an important role in the improvement of living health care of the modems surrounded with various disease of adult people which was caused by an aging and a change of eating habits.

광역학 세포 사멸을 위한 키토산-피코시아닌 나노입자

김민아 ( Min Ah Kim ),이창문 ( Chang-moon Lee ) 한국키틴키토산학회 2020 한국키틴키토산학회지 Vol.25 No.4

본 연구에서는 감광제인 피코시아닌을 키토산과 제형화시킴으로써 종양세포에 대한 선택적인 축적을 유도하여 광역학 치료 효율을 향상시키고자 하였다. 키토산-피코시아닌 나노입자의 평균 크기는 308.02±3.29 nm로 측정되었고 구형의 형태를 보였다. 키토산과 피코시아닌의 결합 유무를 FT-IR 분석을 통해 평가한 결과, 성공적으로 이온복합체를 형성하였음을 확인하였다. DPBF 평가에서 키토산-피코시아닌 나노입자는 레이저 조사 하에 활성산소종을 생성하였고 입자 형성 후에도 피코시아닌의 광역학 활성이 유지됨을 확인하였다. 키토산-피코시아닌 나노입자 단독으로는 세포 독성이 관찰되지 않았고, 반면에 레이저를 조사 시 대장암 세포에서의 광역학 치료 매개 세포 사멸을 유도하였다. 이러한 결과로부터, 키토산-피코시아닌 나노입자는 광역학 치료를 위한 감광제로서의 가능성을 확인하였고, 암 치료뿐만 아니라 다양한 병변에서도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. C-phycocyanin (C-PC), a natural biomaterial, is attracting attention for its unique photodynamic activity, antiinflammatory and anti-cancer properties. To solve the problem of systemic distribution of photosensitizers, a nanoformulation strategy is essential. The aim of this study is to prepare chitosan-phycocyanin nanoparticles and evaluate their photodynamic therapeutic activity to confirm their potential as a photosensitizer. The average size of chitosanphycocyanin nanoparticles was measured to be 308.02±3.29 nm and showed a spherical shape. In the DPBF evaluation, it was confirmed that the chitosan-phycocyanin nanoparticles generated reactive oxygen species (ROS) under near infrared (NIR) laser irradiation, and the photodynamic activity of phycocyanin was maintained even after particle formation. Although no cytotoxicity was observed with chitosan-phycocyanin nanoparticles, it induced photodynamic therapymediated apoptosis in CT26 cells under NIR laser irradiation. All these results indicate that chitosan-phycocyanin nanoparticles could be attractive therapeutics for photodynamic therapy.

매미허물에서 분리한 키틴의 물리화학적 특성

홍성현 ( Seong Hyun Hong ),조경현 ( Gyung Hyun Jo ),주완택 ( Wan Taek Ju ),박노동 ( Ro Dong Park ) 한국키틴키토산학회 2010 한국키틴키토산학회지 Vol.15 No.2

매미 허물로부터 화학적 처리법으로 키틴을 분리하고 그 물리화학적 특성을 조사하였다. 얻어진 키틴은 백색의 분말 형태였으며 그 수율은 31.7%였다. 매미 키틴은 30℃에서 진한 염산 가수분해 반응으로 올리고당으로 분해되었으며, 반응시간에 따라 키틴의 분해율은 증가하여 24시간에는 44.0%의 분해율을 기록하였다. GlcNAc1-3의 함량 비율은 반응 0.5시간에 66.5%, 반응 12시간에는 84.4%로 증가하였다. 반응 24시간에는 단당 GlcNAc의 함량이 79.4%를 차지하였으며, 4당 이상은 검출되지 않았다. 매미허물 키틴은 게, 새우 키틴과 같은 형태의 FT-IR 스펙트럼 양상이 나타나 α-chitin으로 확인되었고, 아세틸화도는 88.1%로 조사되었다. 매미 허물 키틴의 X-선 회절 분석결과 2θ = 9.4˚, 19.4˚에서 면간격이 9.39 Å와 4.60 Å로 각각 측정되었으며, 결정화도 및 결정크기의 값은 각각 81.9%, 4.6 nm로 α-chitin인 게, 새우 키틴의 특성치와 유사하였다. In this study, the physicochemical properties of the chitin isolated from cicadae (Platypleura kaempferi) periostracum was investigated. The prepared chitin was white flake form and the yield was 31.7%. The chitin was degraded into oligosaccharide during acid hydrolysis at 30℃ with concentrated HCl. The hydrolysis rate was 6.8% only after 0.5 h reaction, but increased to 44.0% after 24 h reaction. In distribution of the oligosaccharides in the hydrolyzates, ratio of GlcNAc1-3 content increased from 66.5% after 0.5 h reaction to 84.4% after 12 h reaction. The ratio of monomer GlcNAc content was 79.4% after 24 h reaction and no oligosaccharides bigger than GlcNAc4 was detected. It is found that cicadae periostracum chitin belongs to α-chitin resulting from the FT-IR spectra similar with those of crab and shrimp chitins. In X-ray diffractometer, two peaks were exhibited at 2θ = 9.5˚ (interplanar distance: 9.36Å) and 2θ = 19.4o(4.58Å). The crystallinity index and crystal size of the chitin were determined to be 81.9% and 4.6 nm, respectively, which are similar with those of crab and shrimp chitins, again confirming that cicadae periostracum chitin belongs to α-chitin. The degree of acetylation of cicadae periostracum chitin was calculated to be 88.1%.

저분자 키토산 함유 해양심층수의 알코올대사에 미치는 효과

김미경 ( Mee Kyung Kim ),남경수 ( Kyung Soo Nam ),소명숙 ( Myung Suk So ),손윤희 ( Yun Hee Shon ) 한국키틴키토산학회 2013 한국키틴키토산학회지 Vol.18 No.2

본 연구에서는 저분자 키토산과 해양심층수가 알코올 대사에 미치는 영향을 알아보기 위하여 해양심층수와 저분자 키토산을 함유한 해양심층수를 실험동물에 3주 동안 투여한 후 알코올 대사효소인 ADH, MEOS 및 ALDH의 활성, 혈중 알코올 농도를 측정하였다. 그 결과 간에서 알코올을 일차적으로 아세트알데히드로 산화시키는 효소인 ADH의 활성은 알코올만 투여한 군과 해양심층수 투여군에 비해 저분자 키토산을 함유한 해양심층수를 투여한 군이 27.8~29.9 unit로 증가하였다. 그리고 MEOS 활성도 저분자 키토산 함유한 해양심층수 투여군이 해양심층수에 비해 유의적인 증가를 나타내었다. 숙취 및 세포상해의 원인물질인 아세트알데히드를 분해하는 ALDH도 저분자 키토산을 함유한 해양심층수 (경도 1,500)를 투여한 군에서 13.0 unit로 유의적인 높은 활성을 보였다. 혈중 알코올 함량에서도 해양심층수 단독 투여군보다 저분자 키토산 함유한 해양심층수를 마우스에 투여한 군에서 유의적으로 낮게 나타났다. 이상의 결과에서 보는 바와 같이 저분자 키토산 함유한 해양심층수 (경도 1,500)는 아급성 알코올 중독시 간세포내의 알코올 대사에 관여하는 효소인 ADH, MEOS 및 ALDH의 활성을 증가 시킴으로서 알코올 분해대사를 촉진시켜 혈중 알코올 함량을 낮게 해 주는데 효과가 있음을 알 수 있었다. This study was done to investigate the effect of deep sea water (DSW) containing low molecular weight chitosan (LMC) on alcohol-metabolizing enzymes activities in ICR mice. The mice were orally administered 25% ethanol (alcohol group), 25% ethanol and DSW (hardness 0 or 1,500) (DSW group), 25% ethanol and DSW (hardness 0 or 1,500) containing LMC (2.5 mg/ 0.3 mL/day) (DSW containing LMC group) for 3 weeks. Alcohol dehydrogenase (ADH) activity was increased in the DSW (hardness 1,500) containing LMC group compared to the alcohol and DSW group. Also, in the DSW (hardness 1,500) containing LMC group, Microsomal ethanol oxidizing system (MEOS) and aldehyde dehydrogenase (ALDH) activities showed significantly increasing tendency compared to the other groups. The blood alcohol content was lower due to the increased activities of alcohol-metabolizing enzymes (ADH, MEOS, and ALDH) in the DSW (hardness 1,500) containing LMC group. These results suggest that the DSW (hardness 1,500) containing LMC may alleviate ethanol-induced hepatotoxicity by altering alcoholmetabolizing enzymes activities.

N,N-Dimethylacrylamide-g-Chitosan 공중합체의 유화안정성

정병옥 ( Jeong Byeong Og ),정석진 ( Jeong Seog Jin ),이경원 ( Lee Gyeong Won ) 한국키틴키토산학회 2004 한국키틴키토산학회지 Vol.9 No.1

신소재로 각광을 받고 있는 천연고분자 물질인 키토산의 단점을 보완하고 효과적인 활용방법을 모색하기 위하여 키토산에 단량체인 N, N-dimethylacrylamide를 그라프트공중합시켜 수용성 키토산 유도체인 DMAACs를 제조하여 유화안정성을 측정한 결과 다음과 같은 결과에 도달하였다. 키토산 유도체 제조에 사용된 키토산의 탈아세틸화도는 98.7% 이상 이었으며, 유화제로 사용한 키토산 유도체인 DMAACs의 점성도평균분자량은 7.93×10^(6)이었다. 키토산과 키토산유도체인 DMAACs의 구조확인은 FT-IR과 ^(1)H-NMR을 사용하여 키토산과 키토산 유도체가 제조되었음을 확인하였다. 유화안정성은 옥배유와 증류수의 비율이 3:2일 때 가장 좋은 혼합율을 나타내었으며, 유화제의 투입농도는 0.14%(w/v) 이상에서는 100%의 유화안정성을 나타내었다. 균질화시간에 따른 유화 안정성은 11000 rpm에서 20sec 이상 균질화시켰을 때 유화 안정성이 우수하였다. 유화저장온도가 25~65℃ 온도구간에서는 100%의 유화안정성을 나타내고 있다. 따라서 DMAACs는 W/O형의 계면활성제 임을 알 수 있었다. Chitosan has been used as a new material due to its outstanding performance. To overcome the disadvantage of chitosan such as low water solubility and to expand its application, a derivative of chitosan was prepared grafting N,N-dimethylacrylamide on the amino groups of chitosan. The deacetylation degree of chitosan was 98.7%. The water-soluble chitosan used as an emulsifier showed the viscosity-average molecular welght of 7.93×10(6). Fourier transform infrared(FT-IR) spectroscopy and H-NMR were used to confirm the synthesis of N,N-dimethylacrylamide grafted chitosan (DMAACs). Results for emulsifying agent using the perfectly stabilized beyond the concentration of 0.14 (w/v)%. In the homogenized time of 20 sec at 11,000 rpm. In addition, the emulsion was stabilized at storage temperature between 25 and 65˚C. Thus, the DMAACs can be used as an effective emulsifier and its emulsion can be applied to a W/O typed surfactant.

원재료로부터 분리된 α-, β-, γ-키틴의 물리화학적 특성과 약물 방출

장미경 ( Mi Kyeong Jang ),최창용 ( Chang Yong Choi ),최혜영 ( Hey Young Choi ),김태형 ( Tai Hyoung Kim ),손소희 ( So Hee Son ),장지태 ( Ji Tae Jang ),양현필 ( Hyun Pil Yang ),정특래 ( Teok Rae Jung ),강성구 ( Seong Koo Kang ),나 한국키틴키토산학회 2003 한국키틴키토산학회지 Vol.8 No.1

α-, β-, γ-키틴이 천연 재료로부터 분리되었고 이의 특성이 FT-IR spectrophotometer, solid state CP/MAS ^(13)C NMR spectrophotometer, TGA, XRD에 의해 확인되었다. 또한, 본 연구에서 분리한 키틴을 이용하여 서방성 제제로서의 가능성을 알아보기 위하여 약물전달체를 제조하였다. α-, β-, and γ-chitin의 점도평균분자량(Mvis)이 점도계를 이용하여 측정하였으며, 결과로써 각각의 분자량이 701, 612, and 524 kDa임을 확인하였다. FT-IR스펙트럼에서 아마이드 Ⅰ에서의 흡수밴드가 α-키틴에 있어서는 이중선으로, β-키틴에서는 단일선으로 나타났으며 γ-키틴에서는 α-, β-키틴의 중간형태로 나타났음을 확인하였다. Solid state CP/MAS ^(13) NMR 스펙트럼결과에서 α-키틴의 경우 C3과 C5의 피크가 각각 73과 75ppm에서 나타났으며 β-키틴은 74 ppm에서 단일선으로 나타났고, γ-키틴의 경우 C3과 C5의 흡수 피크가 α-키틴과 유사한 형태의 피크를 나타냈었다. X-ray회절 분석에서는 α-키틴의 경우 9.6, 19.6, 21.1, 23.7에서 4개의 결정면을 확인할 수 있었고, β-키틴의 경우 9.1, 20.3에서 2개의 결정면을 나타내었다. 또한 역평행의 구조와 평행의 구조가 혼재되어 있는 γ-키틴의 경우 β-키틴 보다 오히려 α-키틴에 가까운 결정성을 나타내었다. 그러나 400℃까지 가열하였을 경우 5°~35°에서 나타나던 of α-, β- and γ-chitin의 결정면이 사라졌음을 알 수 있었다. DSC 측정결과로써, α-, β-, γ-chitin의 구조적 특성으로 인해 각각 다른 발열 피크를 나타내었으며, 결과로써 α-chitin의 경우 330, β-chitin은 220 그리고 γ-chitin은 300℃임을 확인하였다. 또한, 본 연구에서 제조한 키틴을 사용하여, 약물전달체를 제조하고, 약물의 방출 거동을 살펴 본 결과, β<γ<α순으로 β-키틴이 서방성의 방출 거동을 나타내었다. 이는 분자간 수소결합이 존재하지 않은 β-키틴 분자 내로 약물이 도입되고 또한 이들간의 상호 인력에 의해 약물 방출이 지연되는 것으로 사료되며, 따라서 본 연구에서 제조된 α-β-γ-chitin의 서방성 약물 전달체로써의 가능성을 확인하였다. α-, β-, and y-chitin were isolated from natural resources by chemical method to investigate the crystalline structure of chitin. Their characterization was identified by FT-IR spectrophotometer, solid state CPMAS ^(13)C NMR spectrophotometer, DSC and XRD. A molecular weight (M_(vis)) of α- , β-, and y-chitin were determined by viscometer resulting in 701, 612, and 524 kDa, respectively. And we have prepared the drug carrier according to the α- , β-, and y-chitin and release profile was investigated. At FT-IR spectra, α-, β-chitin showed doublet and singlet at amide I band, respectively, and y-chitin showed intermediate form between α- and β-chitin. From solid state CP/MAS ^(13)C NMR spectra, two signals appeared at around 73 and 75 ppm assigned to C3 and C5 carbon atoms in a-chitin are sharply separated, the signals of C3 and C5 in β-chitin shows singlet at around 74 ppm. In case of y-chitin, two signals show at around 73 and 75 ppm assigned to C3 and C5 carbon atoms. From the X-ray diffraction results, a-chitin was observed four crystalline reflections, shown at 9.6, 19.6, 21.1, and 23.7 by crystalline structure. Also, β-chitin showed two crystalline reflections as indicated at 9.1˚, and 20.3˚ in the crystalline structure spectroscopy. y-chitin with structure of both antiparallel and parallel was close to X-ray diffraction patterns of a-chitin. As the result of DSC, due to difference in structural characteristics, remarkable differences in the exothermic transition for α-, β-, and y-chitin were observed. However, four crystalline reflections observed in the 28 range of 5 - 35˚ were disappeared in case of α-, β- and y-chitin after heating up to 400℃. The exothermic peak in α-, β-, and y-chitin were shows at 330, 220, and 300℃, respectively. The drug carrier were prepared by using α-, β-, and y-chitin, and the behavior of drug release were investigated by PBS 7.4 at 37±0.5℃. As the result, the drug release behavior was order of y-chitin > a-chitin > β-chitin.

제타전위를 이용한 키토산의 응집효과

이동용 ( Dong Yong Lee ),박상순 ( Sang Soon Park ),정병옥 ( Byung Ok Jung ),정석진 ( Suk Jin Chung ) 한국키틴키토산학회 2014 한국키틴키토산학회지 Vol.19 No.2

게 껍질을 반응조건을 조절하여 키토산 CsA, CsB와 CsC를 제조하였고 얻어진 결과는 다음과 같다. 제조한 CsA, CsB, CsC의 탈아세틸화도는 91.3%, 94.6%, 97.1% 이었으며 점성 도평균분자량은 9.8×105, 6.9×105, 4.2×10 5이었다. 분자량이 클수록 입자크기는 증가하였다. 또한 분자량이 클수록 제타전이가 낮았다. 투입량이 증가할수록 제타전이는 감소하다가증가하였다. 최적의 제타전위를 보인 투입량은 5000 ppm에서 1.2 mL, 3000 ppm에서 1.5 mL, 1000 ppm에서 1.8 mL 이었다. 투입량이 증가할수록 입자크기는 증가하다가 감소하였다. 가장 큰 입자크기를 보인 투입량은 5000 ppm에서 1.2 mL, 3000 ppm에서 1.5 mL, 1000 ppm에서 1.8 mL이었다. 키토산용액은 동일한 투입량에서는 분자량 및 농도가 높을수록 우수하였다. 키토산을 폐수처리에 활용도를 높이기 위해서는, 키토산농도에 대한 분자량 및 투입량을 선별적으로 적용해야 됨을 알았다 By adjusting the reaction conditions of crab shell, chitosan CsA, CsB and CsC were prepared, respectively. The deacetylation degree of prepared CsA, CsB, CsC was 91.3%, 94.6% , 97.1 %, and the viscosity average molecular weight were 9.8×10 5 , 6.9× 10 5 , 4.2×10 5 , respectively. The particle size was increased with the molecular weight of chitosan increasing. and Zeta potential was also decreased with the molecular weight of chitosan increasing. The trend of Zeta potential showed parabola-shaped curve with increasing dose. The optimal dosage of zeta potential was 1.2 mL for 5000 ppm, 1.5 mL for 3000 ppm, and 1.8 mL for 1000 ppm, respectively. The trend of Zeta potential showed mountain-shaped curve with increasing dose. The dosage of large particle size form was 1.2 mL for 5000 ppm, 1.5 mL for 3000 ppm, and 1.8 mL for 1000 ppm respectively. At the same dosage of chitosan, the higher the molecular weight and concentration were excellent. In order to increase the utilization of the waste water treatment, chitosan should be applied by both of molecular weight and dosage for concentration of chitosan.

Safrolechitosan과 Eugenolchitosan의 항균효과

김제중 ( Je Jung Kim ),유희중 ( Hee Jung Ryoo ),정병옥 ( Byung Ok Jung ),박동기 ( Dong Ki Park ) 한국키틴키토산학회 2003 한국키틴키토산학회지 Vol.8 No.1

향균효과가 있는 것으로 알려진 천연물인 safrole과 eugenol을 단량체로하여 키토산과 그라프트공중합하여 키토산 유도체를 합성하여 향균활성저해효과를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 키토산과 키토산 유도체의 점성도평균분자량은 키토산은 1.2×107, 키토산 유도체인 SaCs와 EuCs는 7.5×107과7.8×107 이었으며, FT?IR을 이용하여 키토산 및 키토산 유도체가 제조되었음을 확인하였다. 돌연변이 원성과 유해성 중금속은 모두 음성임을 확인할 수 있었으며, 구강미생물, 무좀균, 피부미생물, 식중독 세균 및 대장균에 대한 향균활성 저해효과는 모든 균이 키토산과 키토산 유도체의 점성도평균분자량이 클수록 우수한 향균활성저해효과를 나타냈으며, 투입농도에 따른 향균활성저해효과는 투입농도가 0.5% 일 때 모든 균에 대한 가장 좋은 향균활성저해효과를 나타내었다. 키토산유도체의 경우 실험에 사용된 모든 균에 대한 우수한 향균활성효과를 나타냄으로서 그 활용이 기대된다. The purpose of this research is to modify chitosan chemically using safrole and eugenol that are known for having good anitmicrobial for heightening its antimicrobial activites. After treating chitosan with safrole and eugenol we tested the chitosan for anitmicrobial. As the results of the test, EuCs showed 42-45%, 63-64% antimicrobial activites respectively when mouth microbial and foot care microbial was treated by diluted 0.5% EuCs. EuCs and Sacs showed 94.60% and 85.14% antimicrobial activites respectively when skin microbial was treated by 0.5% EuCs and Sacs. antimicrobial activites 87-97% and 60-97% when food poisoning microbial was treated by 0.5% EuCs and Sacs. Finally EuCs and Sacs showed pretty good antimicrobial activites 83% and 75% when pathogecnic E. coli was treated by 0.5% EuCs and Sacs. Mostly EuCs and Sacs showed much better antimicrobial activites than untreated chitosan did 6-22%

수용성 키토산 기질을 이용한 Chitosanase 생산균주 Screening 및 Chitosanase 효소 특성 규명

박창수 ( Chang Su Park ),정영호 ( Young Ho Jung ),노홍균 ( Hong Kyoon No ) 한국키틴키토산학회 2012 한국키틴키토산학회지 Vol.17 No.4

균주 유래 chitosanase에 의한 키토산의 분해 결과 형성되는 활성환을 확인함으로서 균주의 chitosanase 생산 유무를 배지상에서 직접 확인할 수 있는 배지제조에 키토산 기질이 미치는 영향을 검토하기 위하여 LB 배지에 기질염색을 위하여 0.02% trypan blue를 첨가하고 기질로서는 8kDa, 43kDa, 그리고, 67kDa의 분자량을 가진 3종류의 수용성 키토산을 기질로서 각각 0.5% 첨가하여 고체배지를 제조하였다. 제조한 각각의 고체배지에 chitosanase 생산균주로 보고되어 있는 Bacillus subtilis를 접종한 후 균주의 생육 및 기질 분해 결과 형성되는 활성환 형성 유무를 검토하였다. 그 결과, 8kDa 키토산 기질을 이용하여 제조한 고체배지에서는 균주 생육은 양호하였으나 균주 유래 chitosanase에 의한 기질 분해 결과 형성되는 활성환이 전혀 형성되지 않았다. 하지만, 43 kDa과 67 kDa 키토산 기질이 첨가된 고체배지에서는 키토산 유래 항균활성의 영향을 받지 않고 균주 생육도 양호하였으며, 균주 유래 chitosanase의 기질분해활성의 결과 형성되는 활성환도 명확하게 확인되었다. 이러한 결과로부터 43kDa 키토산을 기질로서 이용하여 고체 배지를 제조하여 chitosanase 생산 균주 발굴에 활용한 결과 균주 주위에 명확한 활성환을 보인 균주를 단리하였으며 본 균주의 16SrRNA 유전자 분석결과 Bacillus sp.로 동정되어 단리된 균주를 Bacillus sp. NC-2로 명명하였다, Bacillus sp, NC-2 배양 상층액을 효소액으로 이용하여 본 균주 유래 chitosanase의 활성 조건을 검토한 결과 본 균주 유래 효소는 pH5.0, 온도 60˚C에서 가장 높은 효소 활성을 나타내었으며 수용성 및 불용성 키토산 기질에 대하여 효소 활성을 검토한 결과 수용성 67kDa 키토산기질에 대하여 가장 높은 효소 활성을 나타내었다. We investigated soluble chitosans as substrates to screen microorganism producing chitosanase on agar-plate including trypan blue. We prepared LB (spelled out) agar-plates including 0.02% trypan blue and 0.5% soluble chitosans such as 8kDa chitosan, 43kDa chitosan, and 67kDa chitosan, respectively. And then Bacillus subtilis, has been known as a microorganism producing chitosanase, was cultivated on the each plate. As a result, the 67kDa and 43kDa chitosans were determined as the proper substrates because the enzyme activity zone by chitosanase from B. subtilis was conformed clearly and the growth of microorganism was not inhibited on the plate including both chitosans as substrate, respectively. However, the activity zone was not showed on the plate including 8kDa chitosan as substrate. When the agar plate including 43kDa chitosan was used to screen microorganism producing chitosanase, one strain was isolated from soil, due to its forming ability clear zone. In the analysis of the 16SrRNA, the strain was identified as Bacillus sp. and was named this strain as Bacillus sp, NC2, The chitosanase from Bacillus sp. NC-2 exhibited the highest activities at pH 5.0 and 50oC and showed the highest enzyme activity for 67 kDa chitosan among various chitosan substrates.