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Journal of Chitin and Chitosan

  • : 한국키틴키토산학회
  • : 자연과학분야  >  생물
  • : KCI등재
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  • : 연속간행물
  • : 계간
  • : 1229-4160
  • :
  • : 한국키틴키토산연구회지(~1998) → 한국키틴키토산학회지(1999~)

수록정보
수록범위 : 1권0호(1996)~25권1호(2020) |수록논문 수 : 1,051
한국키틴키토산학회지
25권1호(2020년 03월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI등재

1키토산-다당류 복합 하이드로젤의 특성과 적용에 대한 최근 연구동향

저자 : 김혁 ( Hyeok Kim ) , 고피나단자나르다난 ( Gopinathan Janarthanan ) , 노인섭 ( Insup Noh )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 1-12 (12 pages)

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본 논문에서는 키토산-다당류 복합 젤의 합성, 특성과 응용에 대한 최신 동향에 대하여 연구한 결과, 복합젤을 이용하면 기존의 키토산 젤의 물성을 다양한 측면에서 향상시킴으로써, 그 적용분야를 확대하는 연구가 활발히 진행 중이다. 특히 키토산의 낮은 기계적 강도와 세포부착성을 개선하기 위하여 알지네이트, 카복시셀룰로오스와 같은 다른 고분자와 조합하여 제조된 키토산-다당류 복합 젤 개발이 진행되고 있으며, 젤라틴과 같은 단백질은 세포부착성을 향상시키기 때문에, 연조직 재생(뼈, 연골, 신경세포 등), 약물전달체, 세포치료제, 3D 바이오프린팅 젤, 바이오잉크 및 창상치료제와 같은 생체 재료로 많은 연구가 수행되고 있는 것을 고찰할 수 있었다.


Since chitosan, a natural polymer, has low mechanical strength, chitosan-based hydrogel has been fabricated by combining chitosan with other biomaterials such as gelatin, alginate, chondroitin suflate, poly (ethylene glycol) and collagen among many other polymeric biomaterials. Their properties such as solubility, porosity, swelling ratio and biocompatibility have been improved by combining such biomaterials, forming a composite hydrogel. Chitosan-polysaccharide composite hydrogels have been extensively studied as biomaterials in various fields such as tissue engineering (bone, cartilage, vascular tissues, nerve tissues, etc.), 3D bioprinting, bioinks, drug delivery, injectable hydrogels, cell therapy and wound healing, etc. In this review, we discuss on current status of the characteristics of chitosan-polysaccharide composite hydrogels and their potential applications, focusing on its composite components such as dextran, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, starch, pectin and others.

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2수중대향충돌 방식을 이용한 숙신산 무수물 개질 키틴 나노섬유 제조

저자 : 김중권 ( Joong-kwon Kim ) , 진정호 ( Jungho Jin )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 13-17 (5 pages)

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본 연구에서는 친환경성, 생분해성, 우수한 기계적 특성 등의 다양한 장점을 가졌음에도 불구하고 나노섬유화에 어려움이 있는 α-키틴의 나노섬유화를 진행하였다. 그 방법은 SA를 이용한 화학적 개질과 함께 후속 진행되는 ACC의 물리적 나노섬유화가 결합된 것이다. SA에 의한 화학적 개질은 ChNF간의 전기적 반발력을 유도하여 ACC pass 횟수를 줄여 효율적인 나노섬유화를 가능하게 한다. 최종적으로 SA-ChNF는 ACC를 약 100 pass를 거쳤을 때 가장 균일한 나노섬유화를 이루는 것을 확인하였다. ChNF는 SA에 의한 개질 후뿐만 아니라 ACC 처리 후에도 그 결정성 및 화학 구조가 변하지 않고 유지되는 것을 FTIR 및 XRD 분석을 통해 확인하였다. 나노섬유화에 따라 증가되는 ChNF의 표면적 증가는 열적 특성을 다소 감소시켰다.


Herein, we report on the preparation of chitin nanofibers (ChNF) via esterification of alpha-chitin with succinic anhydride (SA) and aqueous counter collision (ACC) method. Generally, top-down mechanical disintegration of ChNF can be facilitated by specific chemical treatments, such as TEMPO. However, it has been reported that the TEMPO-mediated oxidation may cause depolymerization of the nanofibers (i.e., lower molecular weight) resulting in poor mechanical properties. Recently, carboxylation of cellulose nanofibers using succinic anhydride (SA) is introduced as a non-toxic alternative to the TEMPO oxidation, which leads to an effective nanofibrillation of cellulose nanofibers. In this presentation, we report on the successful nanofibrillation of ChNF with the aid of ACC technique combined with SA chemical treatment (SA-ChNF). In our attempt, a uniform aqueous dispersion of SA-ChNF (diameter of 10-20 nm) can be prepared. We investigate the morphology and crystalline structure of SA-ChNF by SEM, XRD, and FTIR. Our results show that uniform and effective nanofibrillation is possible without changing the crystal structure during ACC treatment combined with SA treatment of ChNF.

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3키토산의 치과의료 영역에서의 응용

저자 : 문연희 ( Yeon Hee Moon ) , 임원봉 ( Won Bong Lim )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 18-23 (6 pages)

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본 총설에서는 키틴과 키토산의 치과의료용 재료로의 실용화를 위한 응용범위에 대한 특징을 기술하고자 한다. 천연고분자로서 자연계에 풍부한 키틴과 키토산은 생분해성과 생체 적합성, 무독성 등 여러가지 기능이 선행연구에 의해 밝혀짐에 따라 치과의료용 재료로의 적용범위에도 주목받고 있다. 치과의료용 적용 시 기대할 수 있는 효과로, 치아우식 유발에 관여하는 세균의 억제와 구취 유발 세균에 효과가 있다고 보고되어 항균제로서의 실용화에 기대하고 있다. 또한 치주조직 재생을 위한 생체재료로 적용하고자 하는 시도에 따른 다양한 연구결과에서 치주조직 재생과 골조직 재생에 효과적이며, 치주수술 시 사용되는 비흡수성 및 흡수성 차폐막 재료로의 실용화 확대의 가능성을 보였다. 치과보철 치료 시 사용될 수 있는 치과용 임플란트를 위한 재료로의 응용에도 임플란트 표면에 키토산 피복을 하여 골결합성을 유도하고 충격을 흡수하는 효과와 더불어 항균성에 의해 치유력이 높아 초기 안정성에 따른 진료 효과를 기대할 수 있었다. 치아의 상실된 치질부위에 적용할 수 있는 치과용 시멘트와 충전재 재료로 키토산을 첨가하여 재료의 강도가 높아지고 독성이 없고 항균능력이 있어 치과용 재료로의 응용범위에 대한 연구결과를 나타냈다. 따라서 키틴과 키토산의 다각도의 연구결과에 따라 치과의료용 생체재료로의 응용범위의 확대와 실용화가 기대된다.


Chitosan has excellent biocompatibility and non-toxicity after biodegradation so that has been widely applied as biomaterials. In this review, we propose chitosan to be applied to dental materials based on previous studies. Chitin is a natural polymer that is rich in nature, and mainly composed of crustaceans such as crabs and shrimps. Chitosan is a carbohydrate purified by deacetylating and amination of side chains by treating chitin with high temperature and alkali. Chitin and chitosan will be able to be applied as an antibacterial agent for the prevention of dental caries and bad breath by inhibiting dental caries-inducing bacteria in the oral cavity according to antibacterial function. In addition, the results of various in vitro studies shows promoted the attachment, proliferation, cell activity, and nodule formation of periodontal ligament cells by chitosan treatment. As a result, it can be applied to tissue-induced regeneration in periodontal surgery to induce periodontal and bone tissue regeneration. Accordingly, chitosan can be applied to the development of various dental materials through antimicrobial activity and tissue regeneration effect in the field of dental materials, and can be expected to be widely used in clinic area.

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4Recovery of Chitin-Glucan Complex in By-products Obtained from Industrial Yeast Fermentation

저자 : Dong-jun Seo , Yong-su Song , Gyeong-hyun Jo , Chaeyeong Moon , Woo-jin Jung

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 24-28 (5 pages)

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Chitin-glucan complex (CGC) copolymer is a cell wall component in fungi and yeasts, used in medicine and cosmetics applications. This study investigated the production of CGC from Aureobasidium pullulans KSY-0516, which is used in the industrial production of β-1,3/1,6-glucan. The amino acid composition of the A. pullulans fermentation by-products was determined using an amino acid analyzer. The total amount of amino acid was 6.67 g/100 g of by-product. Additionally, the recovery of the β-glucan complex from the A. pullulans fermentation by-products was 8.44 g/100 g of by-product using ethanol precipitation. The CGC yield was determined from the by-products after yeast fermentation. The recovery of CGC was 14.83% for the yeast cell wall obtained by alkaline extraction. The CGC and β-glucan were characterized using Fourier transform infrared analysis, and compared with crab shell chitin and laminarin. This study aimed to examine the potential, as a useful substrate for biotechnology, by producing CGC from yeast cultivation by-products.

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5해양유래 천연생물자원의 바이오3D프린팅 활용

저자 : 문연희 ( Yeon Hee Moon ) , 임원봉 ( Won Bong Lim )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 29-35 (7 pages)

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In this review, it is described the recent trends in materials and applications of the marine natural biological resources for the bio 3D printing technology. The bio 3D printing is additive manufacturing technology through living cell and scaffold as supporting materials such as collagen, chitosan and alginic acid as marine-derived natural biomaterials. It is known to be useful for biomaterial because of its high biocompatibility, biodegradability and low toxicity. Collagen have been widely used to bio 3D printing scaffold known to improve the wound repair since they can stimulate various cellular activities including cell proliferation, differentiation, migration, and even guidance of near cells to work as normal tissues functionally. Chitosan is widely used for preparing scaffolds for regenerative medicine because of its ability to bioresorption and biocompatibility. There are known the research in which lyophilized chitosan scaffolds were successfully tested as candidates for tissue regeneration. In addition, alginates are known to be able to fulfill the considerable requirements for suitable bioink formulation, a critical component of efficient 3D bioprinting. Taken together, through the research on 3D bioprinting using marine-derived natural materials such as collagen, chitosan, and alginic acid, it is expected to be applied to biocompatible 3D printing materials for various biomedical applications.

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6Caco-2 세포에서 글루텐이 야기한 염증 반응 및 산화적 손상에 대한참모자반 열수 추출물의 보호 효능 및 기전 규명

저자 : 한의정 ( Eui Jeong Han ) , 신은지 ( Eun-ji Shin ) , 정재규 ( Jaekyu Jung ) , 박준용 ( Junyoung Park ) , 안긴내 ( Ginnae Ahn )

발행기관 : 한국키틴키토산학회 간행물 : 한국키틴키토산학회지 25권 1호 발행 연도 : 2020 페이지 : pp. 36-41 (6 pages)

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본 연구에서는 글루텐 자극에 의해 야기된 Caco-2 세포 내 산화적 손상과 염증 반응에 대한 참모자반 열수추출물(SFH)의 억제 효능에 대한 연구를 수행하였다. SFH는 세포 독성 없이 글루텐 자극에 의해 증가된 세포 내 ROS 발생을 감소시켜 apoptosis를 감소킴으로써, 세포 생존율을 유의적으로 향상시켰다. 또한, SFH 처리는 글루텐 자극이 야기한 세포 내 염증성 사이토카인의 mRNA 발현 증가에 따른 염증 반응을 억제하였다. 이러한 SFH의 세포 보호 효능이 NFκB 활성화의 억제 기전과 연관된다는 것을 제시하였다. 이 모든 결과로부터 본 연구는 SFH가 글루텐이 야기한 산화적 손상과 염증 반응을 효과적으로 억제시켜 Caco-2 세포를 보호한다는 것을 확인할 수 있었고 부작용을 가지지 않은 천연 소재로서 이용가치가 매우 높다는 것을 제시하였다.


In this study, we investigated the inhibitory activity of a hot water extract from Sargassum Fulvellum (SFH) against Gluten-induced inflammation and oxidative damages in Caco-2 cell, a human colon epithelial cell. First, we confirmed that SFH improved the cell viability by reducing the intracellular reactive oxygen species (ROS) generation and the formation of apoptotic body in Gluten-stimulated Caco-2 cells without the cytotoxicity. Also, SFH decreased the mRNA expression level of cytokines such as interleukin (IL)-1β, IL-4, IL-8 and tumor necrosis factor (TNF)-α increased by the Gluten stimulation in Caco-2 cells. In addition, SFH effectively modulated the expressions of apoptotic molecules with the reduction of pro-apoptotic molecules, Bax, p53 and cleaved PARP while the increment of the anti-apoptotic molecule, Bcl-2. Moreover, SFH suppressed the nuclear factor (NF)-κB activation by regulating the phosphorylation and degradation of IκB-α as well as the translocation of cytoplasmic NF-κB p65 into the nucleus. Taken together, these results suggest that SFH may be a natural agent with beneficial potentials for the improvment of inflammation and oxidative damages induced by Gluten.

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