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키티나제에 의한 키토올리고당의 생성활성 규명과 올리고당의 당별 분리 생산
Action Patterns of Chitinase and Separations of Chitooligosaccharides Produced by Chitinolytic Hydrolysis

김광   (동아대학교 재료금속화학공학부 화학공학과UU0000480  );
  • 초록

    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 4.49%, 3당 $(GlcNAc)_3$ =11.1%, 4당 11.1%, 4당 $(GlcNAc)_4$ =2.5%, 5당 2.5%, 5당 $(GlcNAc)_{5}$ =0.64%, 6당<T 0.64%, 6당 $(GlcNAc)_{6}$ =2.12%, 7당 < 2.12%, 7당 $(GlcNAc)_{7}$ =1.21%가 각� 1.21%가 각각 제조되었다.


    N-acetyl-D-glucosamine oligosaccharides [(GlcNAc)n] whose degree of polymer-ization is from one to ten (n=1-10) were fractionated by column chromatography on CM-Sephadex. Electro dialysis from a partially deacetylated chitosan hydrolysate prepared crudely with the N-acetyl-D-glucosaminidase(chitinase) and exo-N, N'-diacetylchito-biohydrolase(chitobiase) of Serratia marcescens QM B1466. Reducing sugar compositions and sequences of the N-acetyl-glucosamine oligosaccharides were identified by N-acetylation, randomly cleavage with chitinase and ego-splitting with chitobiase. N-acetyl-glucosamine heterochitooligosaccharides with glucosamine oligosaccharides, (GlcN)n at the reducing end residues together with $(GlcN)_1\sim(GlcN)_4$ were detected. Separation was accomplished by prefractionation with election by 0 to 1.0 M NaCl gradient solution. $(GlcNAc)_1 =4.25%,\; (GlcNAc)_2=4.49%,; (GlcNAc)_3=11.1%,\; (GlcNAc)_4=2.5%,$$ $(GlcNAc)_{5}$ =0.64%, <TEX>$ 0.64%, $(GlcNAc)_{6}$ =2.12% and <TE 2.12% and $(GlcNAc)_{7}$ =1.21%, respec 1.21%, respectively, were crystallized after electrodialysis and lyophilization Each N-acetyl-D-glucosamine oligosaccharides content were detected by HPLC.


  • 주제어

    chitinase and chitobiase .   N-acetyl-D-glucosamine chitooligosaccharides .   partially deacetylated chitosan.  

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    2. 1991 "밀기울배지를 이용한 Bacillus natto ${\alpha}-Amylase$ 생산" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 6 (2): 143~146    
    3. 1998 "Chitin의 효소적 가수분해 특성에 대한 속도론적 연구" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 13 (1): 44~51    
    4. 1998 "고밀도 유기식 배양에서 글루코스 공급 방법이 Serratia marcescens의 균체량에 미치는 영향" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 13 (6): 681~686    
    5. 1998 "폴리에테르-디올과 방향족 디이소시아네이트계의 우레탄 프리폴리머 합성에 따른 특성연구" 공업화학 = Applied chemistry for engineering 9 (4): 491~496    
    6. 1999 "Effective Production of Chitinase and Chitosanase by Streptomyces griseus HUT 6037 Using Colloidal Chitin and Various Degrees of Deacetylation of Chitosan" Biotechnology and bioprocess engineering 4 (1): 26~31    
    7. 2000 "수정진동자 분석기를 이용한 폴리우레탄 합성반응의 특성분석" 센서학회지 = Journal of the Korean Sensors Society 9 (1): 28~35    
    8. 2000 "수정진동자를 이용한 Au 표면에서 avidin-biotin 결합 리포좀 막의 형성구조 분석" 한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering 15 (5): 497~500    
    9. 2001 "Effect of Chitin Sources on Production of Chitinase and Chitosanase by Streptomyces griseus HUT 6037" Biotechnology and bioprocess engineering 6 (1): 18~24    
    10. 2001 "Improved Production of Curdlan with Concentrated Cells of Agrobacterium sp." Biotechnology and bioprocess engineering 6 (2): 107~111    

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