KR101170978B1 - Microorganism producing chitosanase, method for producing chitooligosaccharides using the same and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 균주, 이를 이용한 키토산 올리고당 제조방법 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주, 이를 이용한 키토산 올리고당 제조방법 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용, 항균용 또는 식품 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 균주는 키토산 분해효소를 생산하여 키토산 올리고당 제조에 효과적이다. 본 발명의 조성물은 키토산 올리고당을 함유하여 항균활성을 가지며, 면역력 및 항 콜레스테롤 능력 증진의 효과가 있어 사료 첨가물 또는 식품 첨가물로 효과적으로 이용될 수 있다.The present invention relates to a strain for producing chitosan degrading enzyme, a method for producing chitosan oligosaccharide using the same, and more particularly, a method for producing chitosan degrading enzyme, and more specifically, komamonas corrensis or chryseobacterium indologenes strain for producing chitosan degrading enzyme, It relates to a chitosan oligosaccharide production method and a feed, antibacterial or food composition containing the strain or culture thereof. The strain of the present invention is effective in producing chitosan oligosaccharides by producing chitosan degrading enzymes. The composition of the present invention contains chitosan oligosaccharides and has antimicrobial activity, and has an effect of enhancing immunity and anti-cholesterol ability, and thus can be effectively used as feed additives or food additives.

Description

키토산 분해효소를 생산하는 미생물, 이를 이용한 키토산 올리고당 제조방법 및 이의 용도{Microorganism producing chitosanase, method for producing chitooligosaccharides using the same and use thereof}Microorganism producing chitosan degrading enzyme, chitosan oligosaccharide manufacturing method using the same and its use {microorganism producing chitosanase, method for producing chitooligosaccharides using the same and use}

본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 균주, 이를 이용한 키토산 올리고당 제조방법 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주, 이를 이용한 키토산 올리고당 제조방법 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용, 항균용 또는 식품 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a strain for producing chitosan degrading enzyme, a method for producing chitosan oligosaccharide using the same, and more particularly, a method for producing chitosan degrading enzyme, and more specifically, komamonas corrensis or chryseobacterium indologenes strain for producing chitosan degrading enzyme, It relates to a chitosan oligosaccharide production method and a feed, antibacterial or food composition containing the strain or culture thereof.

한우산업의 경영에 지속적인 해결과제가 송아지 설사 등으로 인한 폐사율을 줄이는 것이다. 송아지는 태어날 때 면역물질을 가지고 태어나지 않기 때문에 태어날 때에는 이미 열악한 환경에 직면하게 됨으로 질병에 대한 자체방어가 무방비상태이다. 이를 해결하기 위하여 항생제 및 초유의 급여와 함께 고가의 면역물질을 직접 급여하고 있는 실정이다. 그러나 항생제와 고가의 면역물질을 급여하지 않고 송아지 자체에서 면역물질을 생성토록 해주는 미생물을 초유와 함께 급여함으로써 보다 효과적으로 송아지 설사 등을 예방할 수 있다.
An ongoing challenge for the management of the Korean beef industry is to reduce mortality from calf diarrhea. Since calves are not born with immunity at birth, they are already faced with poor conditions at birth, so their defenses against disease are defenseless. In order to solve this problem, high-cost immune substances are directly supplied with antibiotics and colostrum. However, it is possible to prevent calf diarrhea and the like more effectively by feeding microbes with colostrum, which does not feed antibiotics and expensive immune substances, and allows the calf to produce immune substances.

키토산(Chitosan)은 탈아세틸화 반응을 거쳐 키틴으로부터 얻어지는 폴리머로서, 키틴의 거대분자가 저분자화된 형태라고 할 수 있다. 키토산은 염산, 질산 등과 같은 무기산 및 초산, 젖산, 아스코빈산, 사과산 등과 같은 유기산의 묽은 산성 용액에 용해되며 반응성이 풍부한 유리 아미노기를 가지고 있어 콜레스테롤 저하, 면역증강, 혈압강하, 간 기능 개선, 혈당저하, 항균성 등의 생리활성이 있어 식품, 화장품, 의약품, 농,축,수산 분야에 다양하게 응용되고 있다.
Chitosan (Chitosan) is a polymer obtained from chitin through a deacetylation reaction, the macromolecule of chitin can be said to be a low molecular form. Chitosan is dissolved in dilute acidic solutions of inorganic acids such as hydrochloric acid and nitric acid and organic acids such as acetic acid, lactic acid, ascorbic acid and malic acid.It has a reactive free amino group, which lowers cholesterol, boosts immunity, lowers blood pressure, improves liver function, and lowers blood sugar. It has physiological activities such as antibacterial properties, and is widely applied to food, cosmetics, medicine, agricultural, livestock, and fisheries fields.

이렇게 만들어진 키토산은 물, 알코올 용매에는 녹지 않으며 약산에 녹는 특성을 갖고 있으며, 무공해 및 무독성의 생분해성 물질이다. 한편 분자량이 10만~20만인 키토산을 다시 한 번 저분자화하여 글루코사민(Glucosamine) 2~10개까지 분해한 것을 키토산 올리고당(Chito-oligosaccharide) 이라고 한다. 키토산이 생리활성이 매우 높은 천연 다당류임에도 불구하고 수용액 상태로 용해되지 않고 매우 분자량이 큰 고분자물질이므로 섭취하더라도 인체 내에는 키토산을 분해할 수 있는 효소가 없어 거의 대부분이 흡수되지 못하기 때문에 생체 내에서의 거의 이용되지 못한다. 그러나 키토산이 올리고당으로 가수분해 되면 분자량이 작아져 용해도 및 체내 흡수율이 크게 증가할 뿐만 아니라 키토산 특유의 쓴맛과 떫은맛이 크게 감소한다.Chitosan made in this way is insoluble in water and alcohol solvents, has a characteristic of being soluble in weak acid, and is a pollution-free and non-toxic biodegradable substance. On the other hand, the low molecular weight of the chitosan with molecular weight of 100,000 to 200,000 is once again broken down to 2 to 10 glucosamines called chito-oligosaccharides. Although chitosan is a natural polysaccharide with high physiological activity, it does not dissolve in aqueous solution and is a very high molecular weight polymer, so even if it is ingested, most humans cannot absorb it because there is no enzyme to decompose chitosan in the human body. Rarely used. However, when chitosan is hydrolyzed to oligosaccharides, the molecular weight decreases, solubility and absorption in the body are greatly increased, and the bitter and astringent taste of chitosan is greatly reduced.

키토산 올리고당은 설사를 유발하는 대장균이나 살모넬라 등 그람 음성균에 항균력을 가지고 있으며, 이는 키토산의 양이온성 아민기가 미생물 세포벽의 음이온성 카르복실기와 반응함으로써 병원성 미생물의 활동을 억제하는 작용을 하기 때문이다. 키토산 올리고당은 또한 면역체계에 있는 T-세포(T-cell), 대식세포(Macrophage) 및 자연살해세포(Natural killer cell) 등을 활성화시킴으로써 가축 체내 면역력을 증진시키는 효과가 있다. 또한, 미생물에 의해 최종적으로 생산된 글루코사민의 경우는 항생물질의 전구체로 사용되며, 또한 생변환에 의한 단백질의 생산, 그 외 식품분야 및 의약품분야에서 널리 이용되고 있다.
Chitosan oligosaccharides have antimicrobial activity against Gram-negative bacteria such as Escherichia coli and Salmonella, which cause diarrhea, because the cationic amine group of chitosan reacts with anionic carboxyl groups of microbial cell walls to inhibit the action of pathogenic microorganisms. Chitosan oligosaccharides also have the effect of enhancing immunity in livestock by activating T-cells, macrophage and natural killer cells in the immune system. In addition, the glucosamine finally produced by the microorganism is used as a precursor of antibiotics, and also widely used in the production of proteins by biotransformation and other food and pharmaceutical fields.

키토산 올리고당의 제조에는 일반적으로 화학적 분해, 물리적 분해, 효소적 분해법이 있다. 산 가수분해법은 염산, 과산화수소, 황산 등을 이용하는 것으로 쉽게 키토산을 분해할 수 있으나 분자량 크기의 조절이 어렵고 올리고당 수율이 현저히 낮을 뿐만 아니라 생성되는 올리고당의 분포가 일정하지 못하고 대부분 단량체를 생성하기 때문에 키토산 고유의 생리활성이 미약하다는 단점이 있다. 또한 물리적 분해법은 초음파, 마이크로파, 오존, 자외선 등을 이용하여 키토산을 분해하는 방법으로 특수한 설비가 필요하고 반응시간이 길어 키토산의 물리적 성질 변화에 따른 생리활성 기능변화가 초래되는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완 할 수 있는 미생물 유래 효소를 이용한 올리고당 제조 방법들이 많이 연구되고 있으며 이러한 키토산 분해효소를 생산하는 미생물의 발굴이 시급한 실정이다.
The production of chitosan oligosaccharides generally involves chemical degradation, physical degradation and enzymatic degradation. The acid hydrolysis method can easily decompose chitosan by using hydrochloric acid, hydrogen peroxide, sulfuric acid, etc., but it is difficult to control the molecular weight, the yield of oligosaccharide is notably low, and the distribution of oligosaccharides produced is not constant and most of the monomers are produced. Its disadvantage is its weak biological activity. In addition, the physical decomposition method is a method of decomposing chitosan by using ultrasonic waves, microwaves, ozone, ultraviolet rays, etc., and requires a special facility, and the reaction time is long, resulting in a change in physiological activity according to physical properties of chitosan. Therefore, many methods for producing oligosaccharides using microbial-derived enzymes that can compensate for these shortcomings have been studied, and it is urgent to discover microorganisms producing such chitosan degrading enzymes.

이에 본 발명자들은 키토산 분해효소를 생산하는 미생물에 관하여 연구하던 중 송아지 분변에서 유래된 코마모나스 코렌시스 균주와 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주가 키토산 분해효소를 생산하는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
Accordingly, the present inventors completed the present invention by finding that the Komamonas corensis strain and the chrysobacterium indologenes strain derived from calf feces produced chitosan degrading enzymes while studying the microorganisms producing chitosan degrading enzyme. .

따라서 본 발명의 목적은 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 균주를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a Komamonas corensis strain producing chitosan degrading enzymes.

또한 본 발명의 다른 목적은 키토산 분해효소를 생산하는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a chrysobacterium indologenes strain producing chitosan degrading enzyme.

본 발명의 다른 목적은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a feed composition containing the strain or its culture.

본 발명의 다른 목적은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 항균용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention to provide an antimicrobial composition containing the strain or its culture.

본 발명의 다른 목적은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a food composition containing the strain or culture thereof.

본 발명의 다른 목적은 상기 균주를 키토산이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a chitosan oligosaccharide manufacturing method comprising culturing the strain in a medium containing chitosan.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 균주를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a Komamonas corensis strain for producing chitosan degrading enzyme.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주를 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a chrysobacterium indologenes strain producing chitosan degrading enzyme.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용 조성물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a feed composition containing the strain or its culture.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 항균용 조성물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a composition for antimicrobial containing the strain or its culture.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 식품 조성물을 제공한다.In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a food composition containing the strain or culture thereof.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 균주를 키토산이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법을 제공한다.
In order to achieve another object of the present invention, the present invention provides a method for producing chitosan oligosaccharide comprising culturing the strain in a medium containing chitosan.

이하 본 발명의 내용을 보다 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the content of the present invention will be described in more detail.

본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 균주 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주를 제공한다.The present invention provides a Comamonas corensis strain or a Chryeobacterium indologenes strain producing chitosan degrading enzyme.

상기 본 발명의 균주 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스는 키토산 분해효소를 생산하는 특징이 있다. The strain Comamonas corensis or chryseobacterium indologenes of the present invention is characterized by producing chitosan degrading enzyme.

특히 송아지 분변에서 분리한 본 발명의 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P) 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P)는 키토산 분해효소를 생산하므로 키토산이 함유된 배지에서 배양하는 경우 키토산 올리고당을 제조한다. 따라서 본 발명의 균주 코마모나스 코렌시스는 바람직하게는 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P)일 수 있으며, 본 발명의 균주 크리세오박테리움 인돌로제네스는 바람직하게는 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P)일 수 있다.
Especially comamonas of the present invention isolated from calf feces ( Comamonas) koreensis hanwoo: Accession No. KACC 91496P) or Chryseobacterium indologenes hanyo ( Chryseobacterium) indologenes hanyoo: Accession No. KACC 91497P) produces chitosan-degrading enzymes, which produce chitosan oligosaccharides when cultured in chitosan-containing media. Therefore, the strain comamonas corensis of the present invention is preferably comamonas corensis Hanwoo ( Comamonas) koreensis hanwoo: Accession No. KACC 91496P), the strain of the present invention, Chloriseobacterium indologenes is preferably Chryseobacterium indologenes hanyo ( Chryseobacterium indologenes hanyoo: accession number KACC 91497P).

본 발명의 키토산 올리고당은 β-1,4-D-글루코사민의 중합체인 키토산이 부분 분해된 올리고머로서 다양한 생리적 기능성을 가진다. 본 발명의 키토산 올리고당은 바람직하게는 글루코사민이 2개 내지 10개가 중합된 것 일 수 있으며 더욱 바람직하게는 4개 내지 6개가 중합된 것일 수 있다.
Chitosan oligosaccharides of the present invention are oligomers in which chitosan, a polymer of β-1,4-D-glucosamine, is partially degraded, and has various physiological functions. In the chitosan oligosaccharide of the present invention, preferably, 2 to 10 glucosamine may be polymerized, and more preferably 4 to 6 polymerized.

상기와 같은 키토산 분해효소를 생산하여 키토산 올리고당을 제조하는 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스는 본 발명에서 최초로 제공하는 것이다.
Comamonas corensis or chryseobacterium indologenes for producing chitosan degrading enzymes to produce chitosan oligosaccharides is to be provided for the first time in the present invention.

한편 본 발명은 상기 균주를 키토산이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법을 제공한다.Meanwhile, the present invention provides a method for preparing chitosan oligosaccharide comprising culturing the strain in a medium containing chitosan.

본 발명의 제조 방법은 키토산이 함유된 배지에서 본 발명의 균주를 배양하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 균주가 키토산 분해효소를 생산할 수 있으며 이로서 키토산을 분해하여 키토산 올리고당을 제조하는 것이면 어떠한 배양조건도 본 발명의 제조방법의 배양에 포함된다. 코마모나스 코렌시스 한우의 경우 바람직하게는 증류수 1L 당 키토산 0.1 내지 10%(w/v), 글루코오스 0.5 내지 5%(w/v), 효모 추출물(Yeast extract) 1.0 내지 5.0%(w/v), NH4Cl 0.05 내지 0.5%(w/v) 및 NaCl 0.01 내지 0.2%(w/v)가 포함되는 배지에서 20℃ 내지 40℃로 2일에서 5일간 배양하여 제조할 수 있으며, 가장 바람직하게는 증류수 1L 당 키토산 1 내지 5%(w/v), 글루코오스 0.5 내지 1.5%(w/v), 효모 추출물(Yeast extract) 1.0 내지 2.0%(w/v), NH4Cl 0.05 내지 0.15%(w/v) 및 NaCl 0.05 내지 0.1%(w/v)가 포함되는 배지에서 25℃ 내지 35℃로 3일에서 5일간 배양하여 제조할 수 있다.The production method of the present invention is characterized by culturing the strain of the present invention in a medium containing chitosan. If the strain of the present invention is capable of producing chitosan degrading enzyme and thereby to decompose chitosan to produce chitosan oligosaccharide, any culture conditions are included in the culture of the production method of the present invention. In the case of Comamonas Corensis Hanwoo, preferably 0.1 to 10% (w / v) of chitosan, 0.5 to 5% (w / v) of glucose, and 1.0 to 5.0% (w / v) of yeast extract per liter of distilled water , NH 4 Cl 0.05 to 0.5% (w / v) and NaCl 0.01 to 0.2% (w / v) can be prepared by incubating for 2 to 5 days at 20 ℃ to 40 ℃ in a medium containing, most preferably 1 to 5% (w / v) of chitosan, 0.5 to 1.5% (w / v) of glucose, yeast extract 1.0 to 2.0% (w / v), and NH 4 Cl 0.05 to 0.15% (1 L of distilled water) w / v) and NaCl 0.05 to 0.1% (w / v) can be prepared by incubating for 3 to 5 days at 25 ℃ to 35 ℃ medium.

또한 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨의 경우 바람직하게는 증류수 1L 당 키토산 0.1 내지 10%(w/v), 옥수수분말(corn flour) 0.1 내지 5.0%(w/v), 대두분말(soybean flour) 0.5 내지 5%(w/v), (NH4)2SO4 0.01 내지 0.5%(w/v) 및 K2HPO4 0.01 내지 0.2%(w/v)를 포함하는 배지에서 20℃ 내지 40℃로 2일에서 5일간 배양하여 제조할 수 있으며, 가장 바람직하게는 증류수 1L 당 키토산 0.1 내지 5%(w/v), 옥수수분말(corn flour) 0.1 내지 1.5%(w/v), 대두분말(soybean flour) 0.5 내지 2%(w/v), (NH4)2SO4 0.01 내지 0.1%(w/v) 및 K2HPO4 0.05 내지 0.1%(w/v)가 포함되는 배지에서 25℃ 내지 35℃로 3일에서 5일간 배양하여 제조할 수 있다.
In addition, in the case of Cryeobacterium indologenes hanyo preferably 0.1 to 10% (w / v) chitosan per 1 L of distilled water, 0.1 to 5.0% (w / v) corn flour, soybean flour 20 ° C.-40 ° C. in a medium comprising 0.5-5% (w / v), (NH 4 ) 2 SO 4 0.01-0.5% (w / v) and K 2 HPO 4 0.01-0.2% (w / v) It can be prepared by incubating for 2 to 5 days, most preferably 0.1 to 5% (w / v) chitosan per 1 L of distilled water, 0.1 to 1.5% (w / v) corn flour, soybean powder ( soybean flour) 25 ° C. in a medium containing 0.5-2% (w / v), (NH 4 ) 2 SO 4 0.01-0.1% (w / v) and K 2 HPO 4 0.05-0.1% (w / v) It can be prepared by incubating at 3 to 5 days at 35 ℃.

본 발명의 일실시예에서는 한우 송아지 분변으로부터 미생물을 분리하여 키토산이 함유된 배지에서 배양하여 키토산 분해 활성이 있는 균주를 찾아내었다.In one embodiment of the present invention, microorganisms were isolated from the calf feces and cultured in a medium containing chitosan to find a strain having chitosan degrading activity.

이를 동정한 결과 코마모나스 코렌시스와 크리세오박테리움 인돌로제네스인 것을 확인하였다.
As a result of the identification, it was confirmed that the comamonas corensis and chryseobacterium indologenes.

본 발명의 다른 일실시예에서는 본 발명의 균주에 맞는 최적 배양 조건을 찾아내고 배양일수에 따른 키토산 분해효소의 활성을 측정하였다.In another embodiment of the present invention to find the optimum culture conditions for the strain of the present invention and to measure the activity of chitosan degrading enzyme according to the culture days.

그 결과 본 발명의 균주는 배양 4일째에 가장 높은 키토산 분해효소 활성을 나타내어 가장 효율적으로 키토산 올리고당을 생산하는 것을 확인하였다.
As a result, the strain of the present invention showed the highest chitosan degrading enzyme activity on the 4th day of culture, and was confirmed to produce chitosan oligosaccharides most efficiently.

본 발명의 다른 일실시예에서는 본 발명의 균주의 키토산 분해효소에 의하여 제조된 키토산 올리고당의 종류를 확인하였다. In another embodiment of the present invention was confirmed the type of chitosan oligosaccharide prepared by chitosan degrading enzyme of the strain of the present invention.

그 결과 본 발명의 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P)의 경우 키토산 올리고당 헥사머를 주로 생산하는 것을 확인하였으며, 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P)의 경우 키토산 올리고당 펜타머를 주로 생산하는 것을 확인하였다.
As a result, coma Pseudomonas Koren of the present invention cis beef (Comamonas koreensis hanwoo: Accession No. KACC 91496P) was found to produce chitosan oligosaccharide hexamer mainly, Chryseobacterium indologenes hanyo ( Chryseobacterium Indologenes hanyoo: accession number KACC 91497P) was mainly produced chitosan oligosaccharide pentamers.

따라서 본 발명의 균주 또는 이의 배양물은 동물의 건강증진을 위한 항균용 또는 사료용 조성물로 사용될 수 있다. 본 발명의 균주를 이용하여 제조된 키토산 올리고당이 지닌 양이온성 아민기는 미생물벽의 음이온성 카르복실기와 반응하여 병원성 미생물의 활동을 억제하는 작용을 한다. 또한 키토산 올리고당은 면역체계의 T-세포, 대식세포 및 자연살해세포 등을 활성화시켜 면역력을 증진시키는 작용을 한다. 따라서 본 발명의 균주 또는 이의 배양물을 함유한 조성물을 사료에 혼합하여 동물에 공급하는 경우 항생제나 고가의 면역 물질을 공급하지 아니하여도 병원성 미생물로 인한 설사 등을 예방할 수 있으며, 면역력을 높여 동물의 폐사를 줄일 수 있다.Therefore, the strain of the present invention or a culture thereof may be used as an antimicrobial or feed composition for animal health promotion. The cationic amine group of the chitosan oligosaccharide prepared using the strain of the present invention reacts with the anionic carboxyl group of the microbial wall to inhibit the activity of the pathogenic microorganism. In addition, chitosan oligosaccharides act to enhance immunity by activating T-cells, macrophages and natural killer cells of the immune system. Therefore, when feeding the animal with a strain or a composition containing the culture of the present invention to feed the animal, even without supplying antibiotics or expensive immune substances, it is possible to prevent diarrhea due to pathogenic microorganisms, and to increase the immunity animal Can reduce mortality.

본 발명에 따른 사료용 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛형태 및 사일레지(silage) 등의 형태로 제조될 수 있다. 상기 발효사료는 본 발명의 균주와 여러 가지 미생물 균 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조될 수 있으며, 상기 배합사료는 여러 종류의 일반사료와 본 발명의 균주를 혼합하여 제조될 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 발효사료 또는 배합사료를 펠렛기로 제형화하여 제조될 수 있으며, 사일레지는 청예사료를 본 발명에 따른 균주로 발효시킴으로서 제조될 수 있다.
Feed composition according to the invention can be prepared in the form of fermented feed, compound feed, pellet form and silage (silage) and the like. The fermented feed may be prepared by fermenting an organic material by adding the strain of the present invention and various microorganisms or enzymes, and the blended feed may be prepared by mixing various kinds of general feed and the strain of the present invention. The feed in pellet form may be prepared by formulating the fermented feed or blended feed into a pellet machine, and the silage may be prepared by fermenting the green feed with the strain according to the present invention.

또한 본 발명의 균주는 또는 이의 배양물은 식품 조성물로 사용될 수 있다. 본 발명의 식품 조성물은 키토산 올리고당을 함유하고 있어 음식의 보존성을 높일 뿐만 아니라 면역력 증강에 도움이 된다. 또한 키토산 올리고당은 혈중 콜레스테롤을 감소시키는 기능이 있어(김세재 등, Korean J. Food Sci . Technol. 1998. 30(3), 693-696) 본 발명의 조성물은 동맥경화 예방 및 완화에도 도움이 된다.In addition, the strain of the present invention or its culture may be used as a food composition. The food composition of the present invention contains chitosan oligosaccharides, which not only increases the preservation of food but also enhances immunity. In addition, chitosan oligosaccharides have a function of reducing blood cholesterol (Kim Se-jae et al., Korean J. Food Sci . Technol . 1998. 30 (3), 693-696) The composition of the present invention also helps to prevent and alleviate atherosclerosis.

본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
The food composition of the present invention includes all forms such as functional foods, nutritional supplements, health foods and food additives. Food compositions of this type can be prepared in various forms according to conventional methods known in the art.

예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 조성물을 차, 주스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화하여 섭취할 수 있다.
For example, as a health food, the composition of the present invention may be prepared in the form of tea, juice and drink for drinking, or may be ingested by granulation, encapsulation and powdering.

또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 조성물을 첨가하여 제조할 수 있다.In addition, functional foods include beverages (including alcoholic beverages), fruits and processed foods (e.g. canned fruit, canned foods, jams, marmalade, etc.), fish, meat and processed foods (e.g. ham, sausage cornebipe) Breads and noodles (e.g. udon, soba noodles, ramen, spaghetti, macaroni, etc.), fruit juices, various drinks, cookies, syrups, dairy products (e.g. butter, cheese), edible vegetable oils, margarine, vegetable protein , Retort foods, frozen foods, various seasonings (e.g., miso, soy sauce, sauce, etc.) may be added to the composition of the present invention.

본 발명의 식품 조성물 중 본 발명의 배양물의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 중 0.01 내지 50 중량%이다.The preferred content of the culture of the present invention in the food composition of the present invention is not limited to this, but is preferably 0.01 to 50% by weight of the finally prepared food.

또한, 본 발명의 조성물을 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
In addition, in order to use the composition of the present invention in the form of a food additive, it can be prepared in powder or concentrate form.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주와 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용, 항균용, 또는 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 균주는 키토산 분해효소를 생산하여 키토산 올리고당 제조에 효과적이다. 본 발명의 조성물은 키토산 올리고당을 함유하여 항균활성을 가지며, 면역력 및 항 콜레스테롤 능력 증진의 효과가 있어 사료 첨가물 또는 식품 첨가물로 효과적으로 이용될 수 있다.
As described above, the present invention comprises a method for producing chitosan oligosaccharide, comprising the step of culturing the strain with the comamonas corensis or chryseobacterium indologenes strain producing chitosan degrading enzyme and the strain or the culture thereof To feed, antibacterial, or food composition is provided. The strain of the present invention is effective in producing chitosan oligosaccharides by producing chitosan degrading enzymes. The composition of the present invention contains chitosan oligosaccharides and has antimicrobial activity, and has an effect of enhancing immunity and anti-cholesterol ability, and thus can be effectively used as feed additives or food additives.

도 1은 송아지 분변을 키토산을 유일한 탄소원으로 하는 배양액에 접종하여 키토산 분해효소를 생산하는 균주를 분리한 후 균주의 키토산 분해 능력을 검증한 결과 사진이다. 콩고 레드 염색시약으로 염색한 배지가 균주가 키토산을 분해함에 따라 색이 연하게 변하고 있다.
도 2는 본 발명의 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P) 균주의 16S rDNA의 유사도 분석 결과이다.
도 3은 본 발명의 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P) 균주의 16S rDNA의 유사도 분석 결과이다.
도 4는 본 발명의 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P) 균주의 배양 시간에 따른 균주 성장 및 키토산 분해효소 활성의 변화를 측정한 결과 그래프이다(unit : 1시간당 1umol의 N-glucosamin을 생산하는 효소의 양; unit/ml : 배양액 1ml에 들어 있는 효소의 양(unit)).
도 5는 본 발명의 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P) 균주의 배양 시간에 따른 균주 성장 및 키토산 분해효소 활성의 변화를 측정한 결과 그래프이다(unit : 1시간당 1umol의 N-glucosamin을 생산하는 효소의 양; unit/ml : 배양액 1ml에 들어 있는 효소의 양(unit)).
도 6은 본 발명의 코마모나스 코렌시스 한우(Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P) 균주에 의해 키토산이 분해되어 제조된 키토산 올리고당의 구성 성분을 분석한 결과이다.
도 7은 본 발명의 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P) 균주에 의해 키토산이 분해되어 제조된 키토산 올리고당의 구성 성분을 분석한 결과이다.
Figure 1 is a result of verifying the chitosan decomposing ability of the strain after inoculating calf feces in chitosan as the only carbon source to isolate the strain producing chitosan degrading enzyme. The medium stained with Congo red dye reagent is changing color as the strain degrades chitosan.
2 is a result of similarity analysis of 16S rDNA of the Comamonas koreensis hanwoo (Accession No. KACC 91496P) strain of the present invention.
Figure 3 is a result of the similarity analysis of 16S rDNA of Chryseobacterium indologenes hanyoo strain (KACC 91497P) strain of the present invention.
Figure 4 is a graph of the results of measuring the change of strain growth and chitosan degrading enzyme activity according to the culture time of the comamonas koreensis hanwoo (Accession Number KACC 91496P) strain of the present invention (unit: 1umol N per hour N) The amount of enzyme that produces glucosamin; unit / ml: The amount of enzyme in 1 ml of culture.
5 is a graph showing the results of measuring strain growth and chitosan degrading enzyme activity according to culture time of Chryseobacterium indologenes hanyoo (Accession No. KACC 91497P) strain of the present invention (unit: per hour) The amount of enzyme that produces 1 um of N-glucosamin; unit / ml: The amount of enzyme in 1 ml of culture.
6 is a result of analyzing the components of the chitosan oligosaccharide prepared by chitosan decomposition by the comamonas koreensis hanwoo (Accession Number KACC 91496P) strain of the present invention.
7 is a result of analyzing the components of the chitosan oligosaccharide prepared by chitosan decomposition by Chryseobacterium indologenes hanyoo (Accession No. KACC 91497P) strain of the present invention.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

<< 실시예Example 1> 1>

키토산 분해효소 생산 균주 분리Isolate chitosan degrading enzyme

생후 1개월령의 한우송아지의 분변으로부터 키토산 분해효소를 생산하는 균주를 분리하여 균주의 동정 및 균체생육을 위한 배양조건을 탐색하였다.A strain producing chitosan degrading enzyme was isolated from feces of 1 month-old Korean calf and explored culture conditions for identification and bacterial growth.

500㎖ 삼각플라스크에 멸균수 100㎖을 넣고 키토산 1%, 효모 추출물(yeast extract) 0.1%, K2HPO4 0.07%, KH2PO4 0.03%, MgSO47H2O 0.01% 및 FeSO47H2O 0.01%의 농도로 배양액을 만든 다음 한우 송아지 분변 1g을 접종하여 30℃에서 5일간 진탕배양한다. 진탕배양이 끝난 후 액체 배양액을 펩톤수(Peptone Water: peptone 1%, NaCl 0.5%, pH 7.2) 10배 희석법으로 연속적으로 희석한 후 각 희석액을 상기 액체배지에 한천 1.5%를 넣은 고체배지에 도말하여 30℃에서 배양하면서 출현된 콜로니 주위에 키토산 분해환이 형성된 균주를 분리하여 콩고 레드(Congo red) 염색법으로 확인하였다(도 1 참조).
Put 100ml of sterile water into 500ml Erlenmeyer flask and add 1% chitosan, yeast extract 0.1%, K 2 HPO 4 0.07%, KH 2 PO 4 Make culture medium at concentrations of 0.03%, 0.01% MgSO 4 7H 2 O and 0.01% FeSO 4 7H 2 O, and inoculate 1 g of Hanwoo calf feces and incubate at 30 ° C. for 5 days. After completion of shaking culture, the liquid culture solution was continuously diluted by 10-fold dilution with peptone water (peptone 1%, NaCl 0.5%, pH 7.2), and each dilution was smeared on a solid medium containing 1.5% agar in the liquid medium. By culturing at 30 ℃ was isolated strain around the colonies appeared chitosan degradation ring was confirmed by Congo red (Congo red) staining method (see Fig. 1).

<< 실시예Example 2> 2>

선발된 키토산 분해효소 생산 균주의 동정Identification of Selected Chitosan Degrading Enzyme-producing Strains

a. a. 버지스의Burgess 분류 세균학 매뉴얼에 따른 분석 Analysis according to classification bacteriology manual

상기 <실시예 1>에서 선별된 균주를 단일 콜로니로 분리한 후, 버지스의 분류 세균학 매뉴얼(Bergy's manual of systematic bacteriology)에 준하여 형태학적 특성을 조사하였고, 그람 염색을 수행하였다. 그 결과, 상기 분리된 균주는 그람 음성 균주이며 간균의 형태를 가지고 있음을 확인할 수 있었다(표 1 및 표 2 참조).
After separating the strains selected in <Example 1> into a single colony, morphological characteristics were investigated in accordance with Burgess's manual of systematic bacteriology, and Gram staining was performed. As a result, it was confirmed that the isolated strain is a Gram-negative strain and has a form of bacilli (see Table 1 and Table 2).

본 발명의 균주의 형태학적 특성Morphological Properties of the Strains of the Invention 구 분division 특 징Characteristic Comamonas koreensis hanwoo Comamonas koreensis hanwoo Chryseobacterium indologenes hanyoo Chryseobacterium indologenes hanyoo 형 태shape 간균Bacillus 간균Bacillus 운동성motility 없음none 없음none 포자형성Sporulation 없음none 없음none 그람염색Gram Dyeing 그람음성Gram voice 그람음성Gram voice

본 발명의 균주의 배양학적 특성Culture characteristics of the strain of the present invention 구분(Factors)Factors 특징(Characteristics)Characteristics hanwoohanwoo hanyoohanyoo 고체 배지에서 배양시 집락 특징
(Colony on the Nutrient agar)
(35℃, 1~2 days)
Colony characteristics when incubated in solid medium
(Colony on the Nutrient agar)
(35 ℃, 1 ~ 2 days)
형태(Form)Form 축의 형태(Spindle)Spindle 원형(Circular)Circular
콜로니 표면 모양
(Surface)
Colony surface shape
(Surface)
매끈함(Smooth)Smooth 매끈함(Smooth)Smooth
가장자리(Edge)Edge 특징없음(Entire)No feature 특징없음(Entire)No feature 콜로니 중앙부위
(Elevation)
Colony Central
(Elevation)
볼록(Convex)Convex 볼록(Convex)Convex
투명정도(Opacity)Opacity 불투명(Opaque)Opaque 불투명(Opaque)Opaque 콜로니 색(Color)Colony Color 크림색(Creamy)Creamy 진노랑색(Strong yellow)Strong yellow 콜로니 광채 (Briliancy)Colony Brilliance 광채를 띰(Glistening)Glistening 광채를 띰(Glistening)Glistening Nutrient broth 상에서의 균배양 성상
(Growth on Nutrient broth)
(35℃, 1~2 days)
Culture Characteristics on Nutrient Broth
(Growth on Nutrient broth)
(35 ℃, 1 ~ 2 days)
++++++ ++++++
침전됨이 없이 액상의 탁도가 진해짐
(Turbid without pellicle and not sediment)
The turbidity of the liquid is thickened without being precipitated
(Turbid without pellicle and not sediment)

b. 16S b. 16S rDNArDNA 염기서열 및 G+C  Sequence and G + C molmol % 분석% analysis

당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 상기 선별된 균주의 16S rDNA의 염기서열과 G+C mol%(염기조성)를 분석하였다. The base sequence and G + C mol% (base composition) of 16S rDNA of the selected strains were analyzed according to conventional methods known in the art.

그 결과, 코마모나스 코렌시스 한우는 G+C mol%가 66.14%였고 도 2와 같이 Comamonas koreensis와 염기서열이 99% 동일함을 확인하였다.
As a result, Coma Monas Corensis Hanwoo had a G + C mol% of 66.14%, as shown in FIG.Comamonas koreensisIt was confirmed that 99% identical to the nucleotide sequence.

따라서 본 발명자들은 상기 균을 ‘Comamonas koreensis hanwoo’로 명명하였으며, 이를 국립농업과학원 농업유전자원센터(KACC)에 2009년 9월 24일자로 기탁하였다(기탁번호: KACC91496P).
Therefore, the inventors of the strain ' Comamonas koreensis hanwoo 'and it was deposited on September 24, 2009 at KACC Agricultural Research Center (KACC) (accession number: KACC91496P).

또한 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨는 G+C mol%가 42.29%였고 도 3과 같이 Chryseobacterium indologenes와 염기서열이 98% 동일함을 확인하였다.
In addition, it was confirmed that Chrysobacterium indologenes Hannyo was 42.29% of G + C mol% and 98% identical to Chryseobacterium indologenes as shown in FIG. 3.

따라서 본 발명자들은 상기 균을 ‘Chryseobacterium indologenes hanyoo’로 명명하였으며, 이를 국립농업과학원 농업유전자원센터(KACC)에 2009년 9월 24일자로 기탁하였다(기탁번호: KACC91497P).
Therefore, the present inventors referred to the bacterium ' Chryseobacterium indologenes hanyoo ', which was deposited on September 24, 2009 with the National Institute of Agricultural Science (KACC) (accession number: KACC91497P).

<< 실시예Example 3> 3>

최적 생육 조건 및 활성 확인Confirmation of optimum growth conditions and activity

<3-1> 최적 생육 조건 및 활성 확인<3-1> Confirmation of optimum growth conditions and activity

키토산 분해효소를 생산하는 각 균주들의 최적 생육조건을 알아보기 위하여 배양시간, 배양온도, 초기 pH, 탄소원, 질소원, 무기염류 등의 물리화학적 조건을 검토하였다.The physicochemical conditions such as culture time, incubation temperature, initial pH, carbon source, nitrogen source, and inorganic salts were examined to determine the optimal growth conditions of each strain producing chitosan degrading enzyme.

트립틱 소이 액체배지(Tryptic soy broth) 20㎖를 첨가한 100㎖ 삼각플라스크에 사면배양한 분리균주를 백금이로 1회 접종한 후, 35℃에서 24시간 진탕배양하여 정지기에 도달한 균주를 실험의 종균으로 사용하였다. 본 발명 균주들의 생육정도는 도말평판법(Spread plate method)으로 측정하였다. 즉 각 배양액 0.5㎖를 취하여 생리식염수(saline solution) 4.5㎖가 들어있는 멸균시험관에 첨가한 후 볼텍스 믹서(vortex mixer)를 사용하여 교반한다. 이와 같은 10배 희석을 연속적으로 행한 후 알맞은 희석배율의 현탁액을 0.1㎖ 취하여 트립틱 소이 한천배지(Tryptic soy agar)에 도말하여 35℃에서 24시간 동안 배양시킨 다음 출현된 콜로니(colony)를 계수하여 각 균주의 생육정도(CFU/㎖)를 구하였다.After inoculating the strain cultured with platinum in a 100 ml Erlenmeyer flask to which 20 ml of Tryptic soy broth was added once, and then incubating at 35 ° C for 24 hours, the strain was reached. It was used as a seed of. Growth of the strains of the present invention was measured by the spread plate method (Spread plate method). That is, 0.5 ml of each culture solution is added to a sterile test tube containing 4.5 ml of saline solution, followed by stirring using a vortex mixer. This 10-fold dilution was performed continuously, 0.1 ml of the suspension at the appropriate dilution rate was taken, plated in Tryptic soy agar, incubated at 35 ° C for 24 hours, and the colonies appeared to be counted. The growth degree (CFU / ml) of each strain was determined.

배양온도, 초기 pH, 탄소원 영향, 질소원의 영향, 무기염류의 영향에 대한 배양조건을 검토한 결과 각 균주의 생육을 위한 최적조건은 표 3 또는 표 4에 나타낸 바와 같이 나왔다.
As a result of examining the culture conditions for the incubation temperature, initial pH, carbon source effect, nitrogen source effect, and inorganic salts, the optimum conditions for growth of each strain were shown in Table 3 or Table 4.

C. koreensis hanwoo의 최적 배양 조건 결과Results of Optimal Culture Conditions of C. koreensis hanwoo 성분ingredient 농도(%, w/v)Concentration (%, w / v) 키토산(Chitosan)Chitosan 1.01.0 글루코오스(Glucose)Glucose 1.01.0 효모 추출물
(Yeast extract)
Yeast extract
(Yeast extract)
1.61.6
NH4ClNH 4 Cl 0.10.1 K2HPO4 K 2 HPO 4 0.070.07 KH2PO4 KH 2 PO 4 0.030.03 MgSO4?7H2OMgSO 4 ? 7H 2 O 0.010.01 FeSO4?7H2OFeSO 4 ˜7H 2 O 0.010.01 NaClNaCl 0.080.08 pH 7.0, 30℃pH 7.0, 30 ℃

C. indologenes hanyoo의 최적 배양 조건 결과Optimal Culture Conditions Results of C. indologenes hanyoo 성분ingredient 농도(%, w/v)Concentration (%, w / v) 키토산(Chitosan)Chitosan 1.01.0 옥수수분말(Corn flour)Corn flour 1.01.0 효모 추출물
(Yeast extract)
Yeast extract
(Yeast extract)
0.10.1
대두 분말
(Soybean flour)
Soybean Powder
(Soybean flour)
1.01.0
(NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 0.050.05 K2HPO4 K 2 HPO 4 0.070.07 KH2PO4 KH 2 PO 4 0.030.03 MgSO4 ? 7H2OMgSO 4 ? 7H 2 O 0.010.01 FeSO4 ? 7H2OFeSO 4 ? 7H 2 O 0.010.01 K2HPO4 K 2 HPO 4 0.080.08 pH 7.0, 30℃pH 7.0, 30 ℃

상기 구해진 최적의 배양조건에서 균주를 배양하여 배양 시간에 따른 키토산분해효소의 활성을 측정하였다. 1 unit은 1시간당 1umol의 N-glucosamin을 생산하는 효소의 양으로 정의하였다.The strain was cultured under the optimum culture conditions, and the activity of chitosanase was determined according to the culture time. One unit was defined as the amount of enzyme that produced 1umol of N-glucosamin per hour.

배양액을 10,000rpm으로 원심분리하여 상등액을 취한 조효소액 0.5ml에 1% 팽화된 키토산(Swollen chitosan) 0.5ml를 가하고 볼텍스믹서로 잘 혼합한 후 37℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 100℃에서 3분간 중탕하여 효소반응을 정지시키고 남은 팽화된 키토산을 제거하기 위해 원심분리(4℃, 10,000rpm)하여 그 상등액을 취하였다.The culture solution was centrifuged at 10,000 rpm and 0.5 ml of 1% swollen chitosan (Swollen chitosan) was added to 0.5 ml of the coenzyme solution from which the supernatant was collected. After completion of the reaction, the reaction was stopped for 3 minutes at 100 ° C. to stop the enzymatic reaction, and the supernatant was taken by centrifugation (4 ° C., 10,000 rpm) to remove the remaining expanded chitosan.

환원당의 측정은 시간에 따라 생성된 반응 혼합물을 Schales의 방법에 의하여 측정하였다. Schales' 시약의 3가의 ferricyanide ion(노란색)은 알칼리상태에서 가열되면 환원당에 의해 4가의 ferricyanide ion(무색)으로 환원된다.The measurement of the reducing sugar was measured by Schales's method for the reaction mixture produced over time. Trivalent ferricyanide ions (yellow) in Schales' reagent are reduced to tetravalent ferricyanide ions (colorless) by reducing sugars when heated under alkaline conditions.

0.5M 탄산나트륨(Sodium Carbonate)용액 1ℓ에 0.5g의 페리시안화칼륨(Potassuim ferricyanide)(Anhydrate)를 넣어 Schales' 시약을 제조하였다.0.5 g of sodium carbonate solution was added to 0.5 g of potassium ferricyanide (Potassuim ferricyanide) (Anhydrate) to prepare a Schales' reagent.

상기 효소반응을 정지시키고 원심분리로 남은 키토산을 제거한 상등액(샘플) 0.5ml에 Schales' 시약 1mℓ를 가하여 잘 혼합한 뒤 끓는 물중탕에서 15분간 가열한 다음 상온으로 냉각시킨 후 UV - Spectrophotometer로 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선은 N-아세틸글루코사민의 표준시약을 사용하여 동일한 방법으로 작성하였다. 반응이 완료된 후 용액이 무색이나 갈색을 띨 경우 환원당이 너무 많은 것으로 샘플 용액을 희석하여 사용하였다.
The enzyme reaction was stopped and 1 ml of Schales' reagent was added to 0.5 ml of the supernatant (sample) from which chitosan was removed by centrifugation. The mixture was mixed well, heated in a boiling water bath for 15 minutes, cooled to room temperature, and then cooled at room temperature at 420 nm with UV-Spectrophotometer. Absorbance was measured. Standard curves were prepared in the same manner using standard reagents of N-acetylglucosamine. If the solution was colorless or brown after the reaction was completed, the sample solution was diluted with too much reducing sugar.

그 결과 도 4 또는 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명에서 분리한 균주는 5일간의 생활상을 가지며 배양 4일째에 키토산 올리고당의 생산성이 가장 높은 것을 확인하였다.
As a result, as shown in FIG. 4 or 5, the strain isolated in the present invention had a life of 5 days, and it was confirmed that the highest productivity of chitosan oligosaccharide was found on the fourth day of culture.

<3-2> 본 발명 균주의 분해 산물 분석<3-2> Degradation product analysis of the strain of the present invention

본 발명 균주의 키토산 분해효소 생산 활성을 확인하기 위해서 실시예 3-1에서 검증된 분리균주의 활성이 가장 좋은 4일째의 배양액을 10,000rpm으로 원심분리하여 상등액을 취한 조효소액 0.5ml에 1% 팽화된 키토산(Swollen chitosan) 0.5ml를 가하고 볼텍스믹서로 잘 혼합한 후 37℃에서 12시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 100℃에서 3분간 중탕하여 효소반응을 정지시키고 남은 팽화된 키토산을 제거하기 위해 원심분리(4℃, 10,000rpm)하여 그 상등액을 취하였다.
In order to confirm the chitosan-degrading enzyme production activity of the strain of the present invention, the culture solution of the best strain of the isolated strain, validated in Example 3-1, was centrifuged at 10,000 rpm for 1% swelling in 0.5 ml of the coenzyme solution. 0.5 ml of Swollen chitosan was added thereto, mixed well with a vortex mixer, and reacted at 37 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction was stopped for 3 minutes at 100 ° C. to stop the enzymatic reaction, and the supernatant was taken by centrifugation (4 ° C., 10,000 rpm) to remove the remaining expanded chitosan.

분리된 상등액을 70% 아세토니트릴(acetonitrile)과 아미노컬럼(NH2 column)을 이용한 고성능액체크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다.
The separated supernatant was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC) using 70% acetonitrile and amino column (NH 2 column).

그 결과 코마모나스 코렌시스 한우 균주의 경우, 분비하는 효소가 기질을 분해시켜 (GlcN)6을 주로 생산함을 알 수 있었다(도 7 참조).As a result, in the case of Komamonas corensis Hanwoo strain, it can be seen that the secreting enzyme mainly degrades the substrate to produce (GlcN) 6 (see FIG. 7).

크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨 균주의 경우, 분비하는 효소가 기질을 분해시켜 (GlcN)5를 주로 생산한다는 것을 알 수 있었다(도 8 참조).In the case of Cryeobacterium indologenes Hanuria strain, it was found that the secreting enzyme mainly degrades the substrate to produce (GlcN) 5 (see FIG. 8).

이로서 본 발명의 코마모나스 코렌시스와 크리세오박테리움 인돌로제네스는 키토산을 분해하여 키토산 올리고당을 제조하는 것을 확인하였다.
As a result, it was confirmed that the comamonas corensis and the chrysobacterium indologenes of the present invention decomposed chitosan to prepare chitosan oligosaccharides.

따라서 본 발명은 키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 또는 크리세오박테리움 인돌로제네스 균주와 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용, 항균용, 또는 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 균주는 키토산 분해효소를 생산하여 키토산 올리고당 제조에 효과적이다. 본 발명의 조성물은 키토산 올리고당을 함유하여 항균활성을 가지며, 면역력 및 항 콜레스테롤 능력 증진의 효과가 있어 사료 첨가물 또는 식품 첨가물로 효과적으로 이용될 수 있어 산업상 이용 가능성이 크다.Therefore, the present invention provides a method for producing chitosan oligosaccharide comprising the step of culturing the strain with the Komamonas corensis or chryseobacterium indologenes strain producing chitosan degrading enzyme, and for the feed, antimicrobial containing the strain or its culture Or a food composition. The strain of the present invention is effective in producing chitosan oligosaccharides by producing chitosan degrading enzymes. The composition of the present invention contains chitosan oligosaccharides, has antimicrobial activity, has an effect of enhancing immunity and anti-cholesterol ability, and thus can be effectively used as a feed additive or a food additive, and thus has great industrial applicability.

농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC91496KACC91496 2009092420090924 농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC91497KACC91497 2009092420090924

Claims (8)

키토산 분해효소를 생산하는 코마모나스 코렌시스 한우 (Comamonas koreensis hanwoo : 수탁번호 KACC 91496P).
Comamonas koreensis hanwoo (Accession No. KACC 91496P), which produces chitosanase.
키토산 분해효소를 생산하는 크리세오박테리움 인돌로제네스 한뇨(Chryseobacterium indologenes hanyoo : 수탁번호 KACC 91497P).
Chryseobacterium indologenes hanyoo (accession number KACC 91497P) that produces chitosanase.
삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항의 균주를 키토산이 함유된 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 키토산 올리고당 제조 방법.
A method for producing chitosan oligosaccharide comprising culturing the strain of claim 1 or 2 in a medium containing chitosan.
제1항 또는 제2항의 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용 조성물.
A feed composition comprising the strain of claim 1 or 2 or a culture thereof.
제1항 또는 제2항의 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 항균용 조성물.
An antimicrobial composition comprising the strain of claim 1 or 2 or a culture thereof.
제1항 또는 제2항의 균주 또는 이의 배양물을 함유하는 식품 조성물.A food composition comprising the strain of claim 1 or 2 or a culture thereof.
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