SCI
SCIE
SCOPUS
Production of chitinase from <i>Escherichia fergusonii</i>, chitosanase from <i>Chryseobacterium indologenes</i>, <i>Comamonas koreensis</i> and its application in <i>N</i>-acetylglucosamine production
저자
Kim, Tae Il ; Lim, Dong Hyun ; Baek, Kwang Soo ; Jang, Sun Sik ; Park, Beom Young ; Mayakrishnan, Vijayakumar
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1115-1121(7쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The important platform polysaccharide <I>N-</I>acetylglucosamine (GlcNAc) has great potential to be used in the fields of food, cosmetics, agricultural, pharmaceutical, medicine and biotechnology. This GlcNAc is being produced by traditional methods of environment-unfriendly chemical digestion with strong acids. Therefore, researchers have been paying more attention to enzymatic hydrolysis process for the production of GlcNAc. Hence, in this study, we isolated novel chitinase (<I>Escherichia fergusonii</I>) and chitosanase (<I>Chryseobacterium indologenes</I>, <I>Comamonas koreensis</I>) producing strains from Korean native calves feces, and developed the potential of an eco-friendly microbial progression for GlcNAc production from swollen chitin and chitosan by enzymatic degradation. Maximum chitinase (7.24±0.07U/ml) and chitosanase (8.42±0.09, 8.51±0.25U/ml) enzyme activity were reached in submerged fermentation at an optimal pH of 7.0 and 30°C. In this study, sucrose, yeast extract, (NH<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB>, and NaCl were found to be the potential enhancers of <I>exo</I>-chitinase activity and glucose, corn flour, yeast extract, soybean flour, (NH<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>SO<SUB>4</SUB>, NH<SUB>4</SUB>Cl and K<SUB>2</SUB>HPO<SUB>4</SUB> were found to be the potential activator for <I>exo</I>-chitosanase activity. Optimum concentrations of the carbon sources for enhanced chitinase activity were 9.91, 3.21, 9.86, 1.66U/ml and chitosanase activity were 1.63, 1.13, 2.28, 3.71, 9.02, 4.93, and 2.14U/ml. These enzymes efficiently hydrolyzed swollen chitin and chitosan to <I>N-</I>acetylglucosamine were characterized by thin layer chromatography and were further confirmed by high-pressure liquid chromatography. From a commercial perspective, we isolated, optimized and characterized exochitinase from <I>Escherichia fergusonii</I> (HANDI 110) and chitosanase from <I>Chryseobacterium indologenes</I> (HANYOO), and <I>Comamonas koreensis</I> (HANWOO) for the large-scale production of GlcNAc facilitating its potential use in industrial applications.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Chitinase and chitosanase produced <I>E. fergusonii</I>, <I>C. indologenes</I>, <I>C. koreensis</I> new microbial biomass was characterized. </LI> <LI> Optimization conditions for the production of chitinase and chitosanase were investigated. </LI> <LI> Application of <I>E. fergusonii</I> chitinase and <I>C. indologenes</I>, <I>C. koreensis</I> chitosanase in GlcNAc production was studied. </LI> <LI> GlcNAc from chitin and chitosan was established by TLC and HPLC. </LI> <LI> These enzymes can be efficient in GlcNAc production at an industrial scale. </LI> </UL> </P>
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