KR101766145B1 - Antimicrobial composition comprising citraconic anhydride purified from fermented culture medium of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 and isolating method thereof - Google Patents

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KR101766145B1 KR1020160067925A KR20160067925A KR101766145B1 KR 101766145 B1 KR101766145 B1 KR 101766145B1 KR 1020160067925 A KR1020160067925 A KR 1020160067925A KR 20160067925 A KR20160067925 A KR 20160067925A KR 101766145 B1 KR101766145 B1 KR 101766145B1
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citraconic anhydride
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김마리
황예지
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a composition, which includes citraconic anhydride isolated from a fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strains as an active ingredient while having an antibacterial activity, a compound separation method, and a use thereof. According to the present invention, the citraconic anhydride is isolated from the fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum strains, has an antibacterial activity superior to the fermentation supernatant of the strains, shows an advanced antibacterial activity against pathogenic bacteria and pathogenic fungi including gram-negative bacteria and gram-positive bacteria, and is useful as an antibacterial additive composition in the production of food, medicine, and cosmetic products. The separation method is used to stably separate and refine the citraconic anhydride from the strains to be more reliable and industrially valuable than a microbial culture solution with contents not clearly defined in advance or compounds present in the microorganisms itself.

Description

락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효액에서 분리된 시트라콘산 무수물을 포함하는 항균용 조성물 및 이의 분리방법{Antimicrobial composition comprising citraconic anhydride purified from fermented culture medium of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 and isolating method thereof}[0001] The present invention relates to an antimicrobial composition comprising citraconic anhydride separated from a fermentation broth of Lactobacillus paraplaterum strain KNUC25, and a method for isolating it from a fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum KNUC25. The antimicrobial composition comprises citraconic anhydride purified from fermented culture medium of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 and isolating method

본 발명은 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효액에서 분리된 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물, 상기 화합물의 분리방법, 및 이의 용도에 관한 것이다. The present invention relates to an antimicrobial composition comprising citraconic anhydride separated from Lactobacillus paraplorum KNUC25 fermentation broth as an active ingredient, a method for separating the compound, and a use thereof.

페니실린이 발견된 이후 수많은 항생제들이 개발되어 인류의 보건향상에 크게 이바지 하였다. 하지만 항생제에 대한 내성균의 출현은 기존 항생제를 쉽게 무력화시켜 왔으며, 새로운 기전으로 활성을 나타내는 항생제의 개발을 끊임없이 요구하고 있다. 새로운 항생제 개발에 대한 노력은 내성균 출현 속도를 따라잡기엔 역부족이었으며, 따라서 새로운 항생제 개발에 대한 연구를 포기하는 제약회사들이 많아지면서 항생제에 대한 내성은 현재 더욱 심각한 사회문제로 대두되고 있다.Since the discovery of penicillin, a number of antibiotics have been developed and contributed greatly to the health of humankind. However, the emergence of resistant strains to antibiotics has made it difficult to easily disinfect existing antibiotics, and it is constantly demanding the development of antibiotics that exhibit activity as a new mechanism. Efforts to develop new antibiotics were not enough to keep pace with the rate of resistance to antibiotics, and resistance to antibiotics is now becoming a more serious social problem as more pharmaceutical companies abandon the study of new antibiotic development.

최근 한국에서도 경제적, 문화적으로 국제교류가 활발해짐에 따라 외국의 병원성 세균들의 유입 가능성이 더욱 많아지고 있으며, 축산물 수입이 증가됨에 따라 이를 통한 신종세균의 국내 확산이 가속화될 전망이다. 현재 급격히 증가하는 세균의 약제 내성에 대처하고 다양한 세균을 효과적으로 치료하기 위해서는 기존의 항생제와는 다른(분자구조, 약제의 효능 등) 신약 개발이 절실히 요구되고 있다. 특히 최근에는 항생제에 대해 내성을 갖는 슈퍼 박테리아들의 출현으로 인하여 새로운 항생제의 개발이 시급히 요청되고 있는 실정이다. 또한 이러한 신약의 구비해야할 조건은 살균의 효과뿐만 아니라 사람과 동물의 세포에 부작용이 없는 안전한 약물이어야 한다.Recently, the possibility of influx of foreign pathogenic microorganisms is increasing more and more in the economic and cultural exchange in Korea. As the import of livestock products increases, it is expected that the spread of new bacteria will accelerate. In order to cope with rapidly increasing bacterial drug resistance and effectively treat various bacteria, development of new drugs (molecular structure, efficacy of drugs, etc.) different from conventional antibiotics is urgently required. Recently, the development of new antibiotics is urgently required due to the emergence of super bacteria resistant to antibiotics. In addition, the conditions for these new drugs should be safe drugs that have no adverse effects on human and animal cells as well as sterilization effects.

한편, 김치는 한국의 전통 발효 식품으로 주원료인 절임 배추에 여러 가지 양념류(고춧가루, 마늘, 생강, 파 및 무 등)를 혼합하여 제품의 보존성과 숙성도를 확보하기 위하여 저온에서 젖산 생성을 통해 발효된 식품을 말한다. 김치에서 발견되는 유산균에는 류코노스톡속, 락토바실루스속, 그리고 바이쎌라속 등이 있다. 유산균은 젖산 발효에 의해 생성되는 젖산에 의해서 병원균과 유해 세균의 생육이 저지되는 성질을 유제품, 김치류, 양조식품 등의 식품 제조에 이용되고 있다. 또, 포유류의 장내에 서식하여 잡균에 의한 이상발효를 방지하여 정장제로도 이용되는 중요한 세균으로 숙주의 면역 기능을 증강시키고 장내에서 콜레스테롤의 흡수를 억제하여 심혈관 질환 예방의 가능성도 보고되고 있고, 최근에는 김치에서 분리된 유산균 중 조류 독감바이러스에 대한 항바이러스능을 가지는 균주도 발견되었다. 이러한 결과를 바탕으로 김치에서 발견되는 유산균은 섭취의 용이성과 식품 첨가제 응용의 용이함으로 생균제(probiotic)로서의 개발이 주목받고 있다.Meanwhile, kimchi is a traditional fermented food in Korea. In order to maintain the preservability and aging of the product, various fermented condiments (red pepper powder, garlic, ginger, Food. Lactic acid bacteria found in kimchi include Ryukono stock, Lactobacillus, and Bacillus. Lactic acid bacteria are used for the production of foods such as dairy products, kimchi, and brewed foods by preventing the growth of pathogenic bacteria and harmful bacteria by lactic acid produced by lactic acid fermentation. In addition, it is reported that the possibility of prevention of cardiovascular diseases by inhibiting the absorption of cholesterol in the intestines by immune function of the host, which is an important bacteria used as a formulant, by preventing abnormal fermentation by bacteria inhabiting in the mammalian intestines has been reported Among the lactic acid bacteria isolated from kimchi, strains having antiviral activity against avian influenza virus were also found. Based on these results, the lactic acid bacteria found in kimchi have attracted attention as probiotic because of their ease of ingestion and ease of application of food additives.

시트라콘산 무수물(Citraconic anhydride)은 말레이미드, 피롤리딘, 터폴리머 합성과 아미노산의 N말단 보호 시약으로 쓰이며, 히스티딘을 포함한 펩타이드에 선택적으로 반응하며 아미노산 잔기의 아실레이션(acylation)에 쓰이는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 미생물이 생산한 시트라콘산 무수물의 항균활성은 보고된 바가 없는바, 본 발명자들은 김치에서 분리된 락토바실러스 파라플란타룸 균주를 발효시켜 이의 발효액에서 시트라콘산 무수물을 분리하였으며, 이의 우수한 항균활성을 확인하였다. Citraconic anhydride is used as a maleimide, pyrrolidine, and terpolymer synthesis and as an N-terminal protecting reagent for amino acids. It selectively reacts with histidine-containing peptides and is used for the acylation of amino acid residues. . Since the antimicrobial activity of citraconic anhydride produced by microorganisms has not been reported so far, the present inventors have isolated the citraconic anhydride from the fermentation broth of Lactobacillus paraplora room isolated from kimchi, The antimicrobial activity was confirmed.

본 발명자들은 락토바실러스 파라플란타룸 균주의 발효액을 수득하여 이로부터 시트라콘산 무수물을 분리하였으며, 상기 화합물이 그람음성균 및 그람 양성균의 병원성 세균 및 진균 등에 대해 우수한 항균활성을 나타냄을 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다. The present inventors obtained a fermentation broth of the Lactobacillus paraplora room strain to isolate citraconic anhydride therefrom. It was confirmed that the compound exhibited excellent antimicrobial activity against pathogenic bacteria and fungi of Gram-negative bacteria and Gram-positive bacteria, On this basis, the present invention has been completed.

이에, 본 발명은 항균 활성을 갖는 시트라콘산 무수물의 분리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for separating citraconic anhydride having an antibacterial activity.

또한, 본 발명은 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide an antimicrobial composition for a pathogenic microorganism, which comprises citraconic anhydride as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 항균용 식품 첨가제 조성물, 약학적 조성물, 또는 항균용 화장품 첨가제 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. It is still another object of the present invention to provide a food additive composition, a pharmaceutical composition, or an antimicrobial cosmetic additive composition comprising the citraconic anhydride as an active ingredient.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 항균 활성을 갖는 시트라콘산 무수물(citraconic anhydride)의 분리방법을 제공한다. In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a method for separating citraconic anhydride having antibacterial activity, which comprises the following steps.

(a) 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) 균주를 배지에 접종하고 배양하여 발효물을 수득한 후 발효 상등액만을 분리하는 단계;(a) inoculating and culturing a strain of Lactobacillus paraplantarum strain in a medium to obtain a fermented product, and then separating only the fermentation supernatant;

(b) 상기 발효 상등액에 황산암모늄(ammonium sulfate)을 처리하고 침전되도록 한 후 원심분리하여 황산암모늄을 분리하는 단계;(b) treating the fermentation supernatant with ammonium sulfate and allowing it to settle, and then separating the ammonium sulfate by centrifugation;

(c) 상기 분리된 발효 상등액을 여과한 후 12 내지 36시간 동안 투석하는 단계;(c) dialyzing the separated fermentation supernatant for 12 to 36 hours after filtration;

(d) 상기 투석액을 원심분리하여 크기가 3 kDa 이하인 물질만을 분리하는 단계; 및(d) centrifuging the dialysis solution to separate only the substances having a size of 3 kDa or less; And

(e) 상기 분리된 물질을 동결건조 하여 시트라콘산 무수물을 수득하는 단계.(e) lyophilizing the separated material to obtain citraconic anhydride.

본 발명의 일 구현예로, 상기 균주는 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주(기탁번호 KCTC 10958BP)일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the strain may be a Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain (Accession No. KCTC 10958BP).

본 발명의 다른 구현예로, 상기 단계 (a)에서, 균주는 25℃ 내지 30℃에서 1 내지 5일 동안 배양할 수 있다. In another embodiment of the present invention, in step (a), the strain may be cultured at 25 ° C to 30 ° C for 1 to 5 days.

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 시트라콘산 무수물(citraconic anhydride)을 유효성분으로 포함하는, 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물을 제공한다.The present invention also provides an antimicrobial composition for pathogenic microorganisms comprising citraconic anhydride represented by the following formula (1) as an active ingredient.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016052751090-pat00001
Figure 112016052751090-pat00001

또한, 본 발명은 상기 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 항균용 식품 첨가제 조성물을 제공한다. The present invention also provides a food additive composition for antimicrobial use comprising the citraconic anhydride as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 항균용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for antimicrobial use comprising the citraconic anhydride as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 항균용 화장품 첨가제 조성물을 제공한다. The present invention also provides a cosmetic additive composition for antimicrobial use comprising the citraconic anhydride as an active ingredient.

본 발명의 일 구현예로, 상기 시트라콘산 무수물은 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주(기탁번호 KCTC 10958BP)의 발효액으로부터 분리된 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the citraconic anhydride may be isolated from the fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain (Accession No. KCTC 10958BP).

본 발명의 다른 구현예로, 상기 병원성 미생물은 병원성 세균 또는 병원성 진균일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the pathogenic microorganism may be a pathogenic bacterium or a pathogenic fungus.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 병원성 세균은 고초균(Bacillus subtilis), 대장균(Escherichia coli), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus), 또는 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)일 수 있다. In another embodiment, the pathogenic bacteria are Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), E. coli (Escherichia coli), Enterococcus faecalis (Enterococcus faecalis), Streptococcus mutans (Streptococcus mutans), Streptococcus small debris Taunus (Streptococcus sobrinus , or Lactobacillus sakei .

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 병원성 진균은 칸디다 알비칸스(Candida albicans)일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the pathogenic fungus may be Candida albicans .

본 발명에 따른 시트라콘산 무수물은 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) 균주의 발효액으로부터 분리된 것으로, 상기 균주의 발효 상등액보다 우수한 항균 활성을 가지며, 그람 음성균 및 그람 양성균을 포함하는 병원성 세균 및 병원성 진균에 대한 폭넓은 항균활성을 나타내는바, 식품, 의약품, 화장품 등의 제조시 항균용 첨가제 조성물로 유용하게 이용될 수 있다. The citraconic anhydride according to the present invention is isolated from a fermentation broth of a Lactobacillus paraplantarum strain and has an antimicrobial activity superior to that of the fermentation supernatant of the above strain and is a pathogenic bacterium including Gram-negative bacteria and Gram- Exhibits a wide range of antimicrobial activity against pathogenic fungi and can be usefully used as an antimicrobial additive composition in the production of foods, medicines, cosmetics and the like.

또한, 본 발명에 따른 분리방법에 따라 상기 균주로부터 시트라콘산 무수물을 안정적으로 분리 및 정제함으로써 미생물 자체에 존재하는 화합물 또는 성분이 명확히 밝혀지지 않은 미생물 배양액에 비하여 좀 더 안정적이면서도 산업적으로 활용가치가 높을 것으로 기대된다. In addition, according to the separation method of the present invention, citraconic anhydride can be stably isolated and purified from the strain, thereby making it more stable and industrially useful as compared with a microorganism culture solution in which a compound or component present in the microorganism itself is not clearly identified It is expected to be high.

도 1은 본 발명에 따른 시트라콘산 무수물의 분리과정 및 이의 화학구조식을 그림으로 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효액에서 분리된 3 kDa 이하의 크기를 가진 물질을 GC-MS를 이용해 분석한 결과이다.
도 4는 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효 상등액과 이로부터 분리한 시트라콘산 무수물의 항균활성을 비교한 결과이다.
도 5는 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis)에 대한 시트라콘산 무수물의 최소억제농도를 측정한 결과이다.
도 6은 고초균(Bacillus subtilis)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
도 7은 대장균(Escherichia coli)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
도 8은 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
도 9는 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
도 10은 칸디다 알비칸스(Candida albicans)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
도 11은 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)에 대한 시트라콘산 무수물의 시간에 따른 생장 억제활성을 측정한 결과이다.
1 is a diagram illustrating a process of separating citraconic anhydride according to the present invention and a chemical structural formula thereof.
FIGS. 2 and 3 are the results of GC-MS analysis of a substance having a size of 3 kDa or less isolated from Lactobacillus paraparentaum KNUC25 fermentation broth.
Fig. 4 shows the results of comparing the antimicrobial activities of the fermentation supernatant of Lactobacillus paraparentaum KNUC25 strain and the citraconic anhydride separated therefrom.
Figure 5 shows the result of measuring the minimal inhibitory concentration of citraconic anhydride against Enterococcus faecalis .
6 shows the results of measuring the inhibitory activity of citraconic anhydride over time against Bacillus subtilis .
FIG. 7 shows the results of measuring the inhibitory activity of citraconic anhydride over time against Escherichia coli .
8 shows the results of measuring the growth inhibitory activity of citraconic anhydride over time against Streptococcus mutans .
FIG. 9 shows the results of measuring the growth inhibitory activity of citraconic anhydride over time against Streptococcus sobrinus .
Figure 10 shows the results of measuring the inhibitory activity of citraconic anhydride over time against Candida albicans .
FIG. 11 shows the results of measuring the growth inhibitory activity of citraconic anhydride with respect to Lactobacillus sakei over time.

본 발명자들은 미생물인 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주의 발효액으로부터 시트라콘산 무수물을 안정적으로 분리하였으며, 상기 화합물이 다양한 병원성 미생물에 대하여 우수한 항균활성을 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.The present inventors have stably isolated citraconic anhydride from a fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain, which is a microorganism, and confirmed that the compound exhibits excellent antimicrobial activity against various pathogenic microorganisms, thereby completing the present invention Respectively.

이에, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 항균 활성을 갖는 시트라콘산 무수물(citraconic anhydride)의 분리방법을 제공한다. Accordingly, the present invention provides a method for separating citraconic anhydride having antimicrobial activity including the following steps.

(a) 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) 균주를 배지에 접종하고 배양하여 발효물을 수득한 후 발효 상등액만을 분리하는 단계;(a) inoculating and culturing a strain of Lactobacillus paraplantarum strain in a medium to obtain a fermented product, and then separating only the fermentation supernatant;

(b) 상기 발효 상등액에 황산암모늄(ammonium sulfate)을 처리하고 침전되도록 한 후 원심분리하여 황산암모늄을 분리하는 단계;(b) treating the fermentation supernatant with ammonium sulfate and allowing it to settle, and then separating the ammonium sulfate by centrifugation;

(c) 상기 분리된 발효 상등액을 여과한 후 12 내지 36시간 동안 투석하는 단계;(c) dialyzing the separated fermentation supernatant for 12 to 36 hours after filtration;

(d) 상기 투석액을 원심분리하여 크기가 3 kDa 이하인 물질만을 분리하는 단계; 및(d) centrifuging the dialysis solution to separate only the substances having a size of 3 kDa or less; And

(e) 상기 분리된 물질을 동결건조 하여 시트라콘산 무수물을 수득하는 단계.(e) lyophilizing the separated material to obtain citraconic anhydride.

상기 단계 (a)에서, 락토바실러스 파라플란타룸 균주는 바람직하게는 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25일 수 있다.In said step (a), the Lactobacillus paraplora room strain may preferably be Lactobacillus paraplora room KNUC25.

상기 발효물은 상기 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주를 MRS(de Man, Rogosa & Sharpe Broth) 배지에 접종한 후 25℃ 내지 30℃에서 1일 내지 5일, 보다 바람직하게는 30℃에서 약 2 내지 3일간 정치배양함으로써 수득될 수 있다.The fermented product is inoculated into the MRS (de Man, Rogosa & Sharpe broth) medium of the Lactobacillus paraparentaum KNUC25 strain and then incubated at 25 ° C to 30 ° C for 1 day to 5 days, more preferably at 30 ° C for about 2 For 3 days.

상기 단계 (b)에서, 여과는 멤브레인 필터를 이용하여 수행될 수 있으나, 당업자가 통상적으로 사용되는 방법을 적절히 선택하여 이용할 수 있다. In the step (b), the filtration can be performed using a membrane filter, but a method commonly used by a person skilled in the art can be appropriately selected and used.

상기 투석은 여과한 상등액을 dialysis membrane에 넣고 50 mM citrate phosphate buffer(pH 5.0)를 이용해 12 내지 36시간 동안, 바람직하게는 약 24시간 동안 실시할 수 있다.The dialyzed dialyzed supernatant can be dialyzed and dialyzed against 50 mM citrate phosphate buffer (pH 5.0) for 12 to 36 hours, preferably about 24 hours.

상기 단계 (c)에서, 크기가 3 kDa 이하인 물질만을 분리하는 단계는 Centricon을 이용하여 수행될 수 있으며, 크기에 따른 물질 분리는 수 회 반복하여 수행될 수 있다. In step (c), the step of separating only the substance having a size of 3 kDa or less may be performed using Centricon, and the separation of substances according to the size may be repeated several times.

상기와 같은 방법에 따라 본 발명에 따른 크기가 3 kDa 이하의 시트라콘산 무수물을 분리하여 수득할 수 있다.The citraconic anhydride having a size of 3 kDa or less according to the present invention can be obtained by the above-mentioned method.

본 발명에서는, 상기 방법에 의해 락토바실러스 파라플란타럼 균주의 발효액으로부터 분리한 시트라콘산 무수물이 우수한 항균활성을 나타냄을 확인하였다. In the present invention, it was confirmed that citraconic anhydride isolated from the fermentation broth of Lactobacillus paraplatanum strain exhibited excellent antimicrobial activity by the above method.

본 발명의 일실시예에서는, 상기 균주의 발효 상등액과 본 발명에 따른 시트라콘산 무수물의 C. albicans에 대한 항균활성을 비교한 결과, 발효 상등액보다 시트라콘산 무수물의 항균활성이 더 우세한 것을 확인하였다(실시예 2-2 참고).In one embodiment of the present invention, the antimicrobial activity of the fermentation supernatant of the strain and the citraconic anhydride according to the present invention against C. albicans was compared, showing that the antimicrobial activity of citraconic anhydride was superior to that of the fermentation supernatant (See Example 2-2).

본 발명의 다른 실시예에서는, 엔테로코커스 패칼리스(E. faecalis)에 시트라콘산 무수물을 농도를 달리하여(0.1~0.0031 mol) 처리하고 상기 미생물의 생장곡선을 측정하여 최소억제농도(minimum inhibitory concentration; MIC)를 측정한 결과, 0.1~0.05 M의 농도를 처리하였을 때 상기 미생물의 초기 생장이 현저히 억제된 것을 확인하였다(실시예 2-3 참고).In another embodiment of the present invention, citraconic acid anhydride is treated at different concentrations (0.1-0.0031 mol) in E. faecalis and the growth curve of the microorganism is measured to determine the minimum inhibitory concentration ; MIC). As a result, it was confirmed that the initial growth of the microorganism was remarkably inhibited when the concentration of 0.1 ~ 0.05 M was applied (see Example 2-3).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 실시예를 통해 확인한 최소억제농도로 다양한 병원성 미생물에 시트라콘산 무수물을 처리한 결과 각 균주에 대해 우수한 항균활성을 확인하였다(실시예 2-4 참고).In another embodiment of the present invention, citraconic acid anhydrides were treated with various pathogenic microorganisms at the minimum inhibitory concentration determined by the above examples, and as a result, excellent antimicrobial activity against each strain was confirmed (see Example 2-4).

상기와 같은 결과를 바탕으로, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는, 병원성 미생물에 대한 항균용 조성물을 제공한다. Based on the above results, the present invention provides an antimicrobial composition for pathogenic microorganisms, comprising citraconic anhydride represented by the following general formula (1) as an active ingredient.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112016052751090-pat00002
Figure 112016052751090-pat00002

상기 시트라콘산 무수물은 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) 균주, 보다 바람직하게는 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주(기탁번호 KCTC 10958BP)의 발효액으로부터 분리된 것일 수 있다. The citraconic anhydride may be isolated from a fermentation broth of Lactobacillus paraplantarum strain, more preferably Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain (Accession No. KCTC 10958BP).

상기 병원성 미생물은 그람 음성균 및 그람 양성균을 포함하는 병원성 세균 및 병원성 진균일 수 있고, 상기 병원성 세균은 고초균(Bacillus subtilis), 대장균(Escherichia coli), 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis), 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans), 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus) 또는 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei)일 수 있으며, 상기 병원성 진균은 칸디다 알비칸스(Candida albicans)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The pathogenic microorganism may be pathogenic bacteria and pathogenic fungi including gram negative bacteria and gram positive bacteria and the pathogenic bacteria may be Bacillus subtilis , Escherichia coli , Enterococcus faecalis , Streptococcus mutans, Streptococcus mutans , Streptococcus sobrinus or Lactobacillus sakei , and the pathogenic fungus may be Candida albicans , but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는 항균용 식품 첨가제 조성물을 제공한다.The present invention also provides a food additive composition for antimicrobial use comprising the above citraconic anhydride as an active ingredient.

상기 식품 첨가제는 식품 보존제의 형태로 이용될 수 있고, 식품 보존제는 식품류의 보존성을 증강시키기기 위한 목적으로 본 발명에 따른 시트라콘산 무수물에 식품학적으로 허용되는 용매 또는 희석제를 추가로 첨가하여 제조할 수 있다. 본 발명의 식품 보존제는 식품의 제조 공정시 원료와 함께 배합하거나 별도의 수용성 현탁액으로 제조하여 첨가할 수도 있다. 또한, 상기 본 발명에 따른 식품 보존제를 사용하여 대상 식품을 침지시키거나 본 발명의 식품 보존제를 대상 식품에 분무할 수 있다. The food additive may be used in the form of a food preservative. The food preservative may be prepared by further adding a pharmaceutically acceptable solvent or diluent to the citraconic anhydride of the present invention for the purpose of enhancing the preservability of the food. can do. The food preservative of the present invention may be formulated together with the raw material in the process of producing food or may be added as a separate aqueous suspension. In addition, the food preservative according to the present invention can be used to immerse the target food or spray the food preservative of the present invention to the target food.

또한, 본 발명은 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는 항균용 약학적 조성물을 제공한다. The present invention also provides a pharmaceutical composition for antimicrobial use comprising citraconic anhydride as an active ingredient.

또한, 본 발명은 시트라콘산 무수물을 유효성분으로 포함하는 항균용 화장품 첨가제 조성물을 제공한다.The present invention also provides an antimicrobial cosmetic additive composition comprising citraconic anhydride as an active ingredient.

보다 상세하게 본원발명에 따른 상기 시트라콘산 무수물은 소독제, 살균 세정제 등의 용도로 이용될 수 있다. More specifically, the citraconic anhydride according to the present invention can be used as a disinfectant, a sterilizing detergent, and the like.

상기 소독제는 본 발명의 시트라콘산 무수물을 그대로 사용하거나 적합한 농도가 되도록 피부학적 및 약리학적으로 허용되는 희석제 또는 용매로 희석하여 제조할 수 있다. 상기 소독제는 생물체의 표면 바람직하게는, 포유동물의 피부 가장 바람직하게는 인간의 피부에 사용될 수 있다. 또한, 상기 소독제는 무생물체의 표면 예를 들면, 나무, 금속, 유리, 세라믹, 플라스틱, 종이 및 천의 표면에 사용될 수 있다. 상기 소독제는 침지, 면봉, 분무 및 브러싱을 포함하는 방법을 사용하여 상기 생물체 또는 무생물체의 표면에 처리할 수 있다. 바람직하게는, 상기 소독제는 상처표면, 수술 전 피부소독, 수술기구의 소독, 도관 소독 등의 용도로 병원과 일반 가정에서 사용할 수 있다.The disinfecting agent may be prepared by using the citraconic anhydride of the present invention as it is or by diluting it with a diluent or a solvent which is dermatologically and pharmacologically acceptable so as to have a suitable concentration. The disinfectant may be used on the surface of the organism, preferably on the skin of mammals, most preferably on human skin. In addition, the disinfectant may be used on surfaces of non-living organisms such as wood, metal, glass, ceramic, plastic, paper and cloth. The disinfecting agent may be applied to the surface of the organism or organism using methods including immersion, swab, spray and brushing. Preferably, the disinfectant may be used in hospitals and general households for use on wound surfaces, pre-operative skin disinfection, surgical instrument disinfection, and catheter disinfection.

상기 살균 세정제의 경우에는 본 발명에 따른 시트라콘산 무수물 외에 세정제의 제조 분야에서 일반적으로 사용되는 하나 이상의 부형제 및 첨가제를 포함하여 당 분야의 공지의 방법에 따라 용이하게 제조될 수 있다. 상기 살균 세정제는 주방용 또는 식품용으로 사용될 수 있으며, 주방용 살균 세정제에는 가공된 시트라콘산 무수물 외에 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 등을 추가로 포함할 수 있다. 음이온계 계면활성제의 예로는 알킬벤젠설포네이트, 알파올레핀설페이트, 소듐 또는 암모늄라우릴에테르설페이트 등이 있으며, 비이온계 계면활성제의 예로는 지방산 아미드, 알킬폴리글루코시드, 에톡시화 지방알콜계, 에톡시화 노닐 페놀계 등이 있다. 양쪽성 계면활성제의 예로는 베타인계 계면활성제, 아민 옥사이드 등이 있다. 상기 계면활성제 외에 향, 색소 및 물과 같은 희석제를 선택적으로 첨가할 수 있다. 식품용 살균 세정제의 경우에는 본 발명에 따른 시트라콘산 무수물에 식품학적으로 허용되는 용매 또는 희석제를 추가로 첨가하여 적절한 농도로 희석함으로써 제조할 수 있다. 상기 식품용 살균 세정제는 예를 들어, 과일류, 어류 및 육류 등의 살균 및 세척에 사용될 수 있다. In the case of the germicidal detergent, citric acid anhydrides according to the present invention can be easily prepared by known methods in the art, including one or more excipients and additives commonly used in the field of manufacturing detergents. The sterilizing detergent may be used for a kitchen or a food. In addition to the processed citraconic anhydride, the sterilizing detergent for the kitchen may further include an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant. Examples of the anionic surfactant include alkylbenzenesulfonate, alpha olefin sulfate, sodium or ammonium lauryl ether sulfate, and examples of the nonionic surfactant include fatty acid amide, alkylpolyglucoside, ethoxylated fatty alcohol type, And the like. Examples of amphoteric surfactants include betaine surfactants, amine oxides, and the like. In addition to the surfactant, a diluent such as fragrance, pigment and water may be optionally added. In the case of a food sterilizing detergent, it can be prepared by further adding a pharmaceutically acceptable solvent or diluent to the citraconic anhydride according to the present invention and diluting it to an appropriate concentration. The food sterilizing detergent can be used for sterilizing and washing fruits, fish and meat, for example.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

실시예 1. 시트라콘산 무수물의 제조Example 1. Preparation of citraconic anhydride

1-1. 미생물 발효액 유래 추출물 분리1-1. Isolation of microbial fermentation broth-derived extract

락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주를 MRS(de Man, Rogosa & Sharpe Broth) 배지 2 L에 접종한 후 30℃로 유지된 배양기에서 2일 동안 정치배양하였다. 상기 배양물로부터 미생물 균주의 발효 상등액을 얻기 위해, 배양물을 4℃, 8,000 rpm에서 20분간 원심분리하여 균과 상등액을 분리한 후 상등액에 70% 황산암모늄(ammonium sulfate)을 처리하여 4℃에서 침전되도록 하였다. 이후 원심분리를 4℃, 20,000 rpm에서 1시간 동안 수행하여 황산암모늄을 분리하고, 분리된 발효 상등액을 0.22 μm 필터(Millipore, USA)를 이용해 여과하여 무균 상태의 상등액을 얻었다. 이어 갈색의 상등액을 dialysis membrane에 넣고 50 mM citrate phosphate buffer(pH 5.0)에 24시간 동안 투석하였다. 이렇게 얻은 추출물을 3 kDa 사이즈로 물질을 분리할 수 있는 centricon(Centriprep /Ultracel YM-3, Merck Millipore)을 이용하여 4℃, 8,000 rpm에서 원심분리하여 물질을 사이즈에 따라 분리하였다. 상기 Centricon을 이용한 물질분리는 수 회 반복하여 수행할 수 있으며, 이렇게 얻은 추출물을 모아서 3 kDa 이상과 3 kDa 이하의 물질 크기로 분류하였다. 실험 결과 총 발효 상등액 2 L로부터 160 ㎖의 추출물을 얻었으며, 각 25 ㎖씩 용기에 담아 동결건조하였다. Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain was inoculated in 2 L of MRS (de Man, Rogosa & Sharpe broth) medium and cultured for 2 days in an incubator maintained at 30 캜. To obtain a fermentation supernatant of the microorganism strain from the culture, the culture was centrifuged at 8,000 rpm for 20 minutes at 4 ° C to separate the bacteria and supernatant. The supernatant was treated with 70% ammonium sulfate and incubated at 4 ° C Precipitated. Then, centrifugation was carried out at 4 ° C and 20,000 rpm for 1 hour to separate ammonium sulfate, and the separated fermentation supernatant was filtered using a 0.22 μm filter (Millipore, USA) to obtain a sterile supernatant. The brown supernatant was then dialyzed against 50 mM citrate phosphate buffer (pH 5.0) for 24 h. The extracts were centrifuged at 8,000 rpm at 4 ° C using Centricop (Centriprep / Ultracel YM-3, Merck Millipore) to separate the material into 3 kDa size. The Centricon-based material separation can be repeated several times, and the extracts thus obtained were collected and classified into a substance size of 3 kDa or more and a substance size of 3 kDa or less. As a result, 160 ㎖ of extract was obtained from 2 L of total fermentation supernatant.

상기 과정을 간단히 도 1에 그림으로 도시하여 나타내었다. The above process is shown in FIG.

1-2. GC-MS를 통한 화합물 분석1-2. Compound analysis via GC-MS

상기 실시예 1-1의 방법에 따라 수득한 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25의 발효액으로부터 얻은 추출물을 DMSO에 녹인 후 GC-MS를 통해 물질을 분석하였다. 상기 GC-MS를 이용한 물질 분석 조건은 하기 표 1에 나타내었다.The extract obtained from the fermentation broth of Lactobacillus paraparentaum KNUC25 obtained according to the method of Example 1-1 was dissolved in DMSO and the substance was analyzed by GC-MS. The material analysis conditions using the GC-MS are shown in Table 1 below.

GC-MS를 이용한 물질 분석 조건Material analysis conditions using GC-MS GC-Mass 모델명GC-Mass model name Agilent 7890-5975C GC/MSDAgilent 7890-5975C GC / MSD 컬럼 (column)Column HP-INNOWax 30m*0.25mm(내경)HP-INNOWax 30m * 0.25mm (inner diameter) 인젝션 온도Injection temperature 240℃240 ℃ 컬럼 플로우Column flow 1.0 ml/min1.0 ml / min solvent 딜레이solvent delay 4 min4 min 오븐온도Oven temperature 130℃에서 분당 5℃상승하여 260℃까지Raising 5 ° C per minute at 130 ° C to 260 ° C 시간(hold)Hold 30min30min

원심분리 마지막 단계에서 3 kDa 이하로 size cut-off한 샘플을 상기 방법에 따라 분석한 결과, 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이 시트라콘산 무수물(citraconic anhydride)이 분리되었음을 확인하였다. As a result of analyzing a sample cut at a size cut-off of 3 kDa or less at the final stage of centrifugation according to the above method, it was confirmed that citraconic anhydride was separated as shown in FIGS. 2 and 3.

실시예 2. 시트라콘산 무수물의 항균활성 평가Example 2. Evaluation of antimicrobial activity of citraconic anhydride

2-1. 항균활성 실험방법2-1. Antimicrobial activity test method

실시예 1의 방법을 통해 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효액으로부터 분리된 시트라콘산 무수물의 항균활성을 평가하고자 하였다. 이를 위해, 시간에 따른 생장곡선 변화 및 최소억제농도(minimum inhibitory concentration; MIC)를 분석하였다. 항균활성 실험을 위한 대상 균주는 고초균(Bacillus subtilis) 168, 대장균(Escherichia coli) K12, 엔테로코커스 패칼리스(Enterococcus faecalis) KCTC 3206, 스트렙토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) KCTC 3065, 스트렙토코커스 소브리누스(Streptococcus sobrinus) KCTC 3308, 칸디다 알비칸스(Candida albicans) KCTC 7712, 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) ATCC 15521를 이용하였다. 상기 B. subtilisE.coli K12는 TSA(Tryptic Soy Agar, 1 L당 BactoTM tryptone 15.0g, Bactosoytone 5.0g, sodium chloride 5.0g)를 사용하였고, S. mutansS. sobrinus는 BHI(Brain Heart Infusion, 1 L 당 calf brains 7.7 g, beef heart 9.8 g, proteose peptone 10.0 g, dextrose 2.0 g, sodium chloride 5.0 g, disodium phosphate 2.5 g) 배지를 사용하였으며, C. albicans는 YM(Yeast Mold, 1 L 당 yeast extract 3.0 g, malt extract 3.0 g, peptone 5.0 g, dextrose 10.0 g), 및 L. sakei는 MRS 배지에서 보관 및 배양하여 사용하였다.The antimicrobial activity of citraconic anhydride isolated from Lactobacillus paraplatanum KNUC25 fermentation broth was evaluated by the method of Example 1. For this purpose, changes in growth curve and minimum inhibitory concentration (MIC) over time were analyzed. Bacillus subtilis 168, Escherichia coli K12, Enterococcus faecalis KCTC 3206, Streptococcus mutans KCTC 3065, Streptococcus sobrinus Streptococcus sobrinus KCTC 3308, Candida albicans KCTC 7712, and Lactobacillus sakei ATCC 15521 were used. The B. subtilis and E. coli K12 used TSA (Tryptic Soy Agar, 15.0 g of Bacto tryptone, 5.0 g of Bactosoytone, and 5.0 g of sodium chloride per liter), S. mutans and S. sobrinus were BHI C. albicans was cultured in YM (Yeast Mold, 1 L), medium containing 10% fetal bovine serum, 10 g of protease peptone, 2.0 g of dextrose, 5.0 g of sodium chloride and 2.5 g of disodium phosphate. Yeast extract 3.0 g, malt extract 3.0 g, peptone 5.0 g, dextrose 10.0 g), and L. sakei were stored and cultured in MRS medium.

항균활성 분석 실험은 대상이 되는 각 균주를 10 ㎖ 배지에 접종하고 30℃에서 배양한 후 전배양액을 새로운 배지에 접종하고 30℃에서 배양하면서 OD600 값이 0.15~0.2일 때 균주 배양액을 96-well microtiter plate 각 well에 180 ㎕씩 넣은 후 상기 시트라콘산 무수물을 20 ㎕씩 처리하였다. 이 후 30℃에서 정치배양하며 0, 1, 2, 4시간 간격으로 595 nm에서 흡광도를 측정하였다(ELISA reader, Thermo Miltiskan EX). 모든 실험에서 물질이 처리되지 않은 culture를 음성 대조군(negative control)으로, 0.5% 혹은 1% 젖산(lactic acid)을 양성 대조군(positive control)으로 사용하였다.For the antimicrobial activity assay, each strain to be tested was inoculated in 10 ml of the medium, cultured at 30 ° C, and the whole culture was inoculated into a fresh medium. When the OD 600 value was 0.15-0.2, 180 [mu] l of each well was added to each well and 20 [mu] l of citraconic anhydride was added to each well. After incubation at 30 ° C, absorbance was measured at 595 nm (ELISA reader, Thermo Miltiskan EX) at 0, 1, 2, and 4 hours intervals. In all experiments, cultures in which the material was not treated were used as a negative control and 0.5% or 1% lactic acid as a positive control.

상기 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주의 발효 상등액과 이로부터 분리된 시트라콘산 무수물의 항균효과를 비교하기 위해, 상기 발효 상등액은 하기 방법에 따라 준비하였다. In order to compare the antimicrobial effect of the fermentation supernatant of Lactobacillus paraparentaum KNUC25 strain and citraconic anhydride separated therefrom, the fermentation supernatant was prepared according to the following method.

미생물 Lactobacillus paraplantarum KNUC25 균주를 발효하기 위해 미생물 균주를 MRS(de Man, Rogosa & Sharpe Broth) 배지 2 L에 접종한 후, 30℃로 유지된 무균 상태의 배양기에서 2일간 정치배양하였다. 상기 미생물 균주의 발효 상등액을 얻기 위해 4℃, 8,000 rpm에서 20분 동안 원심분리하여 균과 상등액을 분리한 후 분리된 발효 상등액을 기공 사이즈 0.22 μm 필터(Millipore, USA)를 이용해 여과하여 무균 상태의 상등액을 얻었다. 이후 발효 상등액 각 25 ㎖씩을 용기에 담아 동결건조하였고, 고체 파우더 형태로 동결건조한 샘플은 실험 직전에 3차 증류수에 30배로 농축하여 사용하였다.In order to ferment the microorganism Lactobacillus paraplantarum KNUC25, the microorganism strain was inoculated in 2 L of MRS (de Man, Rogosa & Sharpe broth) medium, and then incubated for 2 days in an aseptic incubator maintained at 30 ° C. To obtain the fermentation supernatant of the microorganism strain, the microorganism and the supernatant were separated by centrifugation at 8,000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. The separated fermentation supernatant was filtered using a pore size 0.22 μm filter (Millipore, USA) The supernatant was obtained. Afterwards, each 25 ml of fermentation supernatant was lyophilized in a container, and the sample lyophilized in the form of solid powder was concentrated 30 times in the third distilled water immediately before the experiment.

2-2. 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주의 발효상등액과 시트라콘산 무수물의 항균효과 비교분석2-2. Comparative analysis of antimicrobial effect of fermentation supernatant and citraconic anhydride of Lactobacillus paraplantaum KNUC25 strain

락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주의 배양액은 조성물의 구성성분이 명확히 규명되지 않은바, 이로부터 분리한 시트라콘산 무수물과 그 항균 효능을 비교하여 분석하고자 하였다. 이를 위해, 상기 실시예 2-1의 방법에 따라 샘플을 준비하고 C. albicans에 각각 30배, 15배 농축한 KNUC25 발효 상등액과 0.05% 또는 0.005%의 시트라콘산 무수물(CA)를 처리한 후 3시간 동안 배양하고 균액을 희석 및 도말하여 생균수를 측정하였다. The culture broth of the Lactobacillus paraplora Room KNUC25 strain was analyzed for its antimicrobial activity by comparing citracanic acid anhydrides isolated therefrom without clearly identifying the constituents of the composition. To this end, samples were prepared according to the method of Example 2-1, and the KNUC25 fermentation supernatant, which was concentrated 30-fold and 15-fold, respectively, and C. albicans and 0.05% or 0.005% citraconic anhydride (CA) The cells were cultured for 3 hours, and the viable cell counts were determined by diluting and smearing the bacterial solution.

그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 소량의 시트라콘산 무수물이 상기 균주의 배양 상등액(KNUC25)과 비슷하거나 약간 우세한 항균활성을 나타내는 것을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 4, it was confirmed that a small amount of citraconic anhydride exhibited antimicrobial activity similar to or slightly superior to the culture supernatant (KNUC25) of the strain.

2-3. 2-3. E. faecalisE. faecalis 에 대한 시트라콘산 무수물의 최소억제농도 분석Analysis of the Minimum Inhibitory Concentration of Citraconic Anhydride for

미생물 생육을 저해하는데 필요한 시트라콘산 무수물의 최소억제농도를 알아보기 위하여, 상기 2-1의 방법에 따라 E. faecalis에 시트라콘산 무수물을 농도를 달리하여(0.1~0.0031 mol) 처리하고, 시간대별(0, 2, 4 시간(h))로 OD595에서 흡광도를 측정하여 E. faecalis의 생장곡선을 측정하였다.To investigate the minimum inhibitory concentration of citraconic anhydride required to inhibit microbial growth, citraconic anhydride was treated at different concentrations (0.1-0.0031 mol) in E. faecalis according to the method of 2-1, The growth curve of E. faecalis was measured by measuring the absorbance at OD 595 in the medium (0, 2, 4 hours (h)).

그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 시트라콘산 무수물을 0.1~0.05 M 농도로 처리한 경우에서 미생물의 초기생장이 억제된 것을 확인하였으며, 0.0125 M 농도를 처리한 경우 4시간 생장 후에도 음성대조군 대비 50%정도의 균 생장 억제가 관찰되었다. As a result, as shown in FIG. 5, it was confirmed that the initial growth of microorganisms was inhibited when citraconic anhydride was treated at a concentration of 0.1 to 0.05 M. When the concentration of 0.0125 M was treated, 50% of bacterial growth inhibition was observed.

2-4. 시트라콘산 무수물의 항균활성 범위 분석2-4. Analysis of antimicrobial activity range of citraconic anhydride

상기 실시예 2-2 및 2-3의 결과를 통해 락토바실러스 파라플란타룸 KNUC25 균주 발효액으로부터 분리한 시트라콘산 무수물이 항균활성을 나타냄을 확인하였는바, 나아가 다양한 균주에 대하여 항균활성을 나타내는지 그 범위를 알아보고자 하였다. 이를 위해, 상기 2-1에 기재한 다양한 그람 양성균, 그람 음성균, 및 진균에 대하여 상기 실시예 2-3에서 확인한 미생물 최소억제농도인 0.05 M의 시트라콘산 무수물 화합물을 처리하고 각 균주의 시간에 따른 성장곡선을 관찰하였다. 그 결과, 도 6 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 각각 B. subtilis, E. coli, S. mutans, S. sobrinus, C. albicans, 및 L. sakei 균주에 대하여 우수한 항균활성을 나타내는 것을 확인하였으며, 전반적으로 균의 초기생장을 억제하는 것으로 관찰되었다. The results of Examples 2-2 and 2-3 show that citraconic anhydride isolated from Lactobacillus paraparentaum KNUC25 fermentation broth exhibits antimicrobial activity. Further, it has been confirmed that antimicrobial activity against various strains I wanted to know the range. To this end, the various gram-positive bacteria, gram-negative bacteria, and fungi described in 2-1 above were treated with a citric acid anhydride compound having a minimum inhibitory concentration of microorganisms of 0.05 M as identified in Example 2-3, Growth curve. As a result, as shown in Figs. 6 to 11, it was confirmed that they had excellent antibacterial activity against B. subtilis , E. coli , S. mutans , S. sobrinus , C. albicans , and L. sakei strains, Overall, it was observed to inhibit the initial growth of the fungus.

상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. There will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (11)

하기의 단계를 포함하는, 항균 활성을 갖는 시트라콘산 무수물(citraconic anhydride)의 분리방법:
(a) 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) 균주를 배지에 접종하고 배양하여 발효물을 수득한 후 발효 상등액만을 분리하는 단계;
(b) 상기 발효 상등액에 황산암모늄(ammonium sulfate)을 처리하고 침전되도록 한 후 원심분리하여 황산암모늄을 분리하는 단계;
(c) 상기 분리된 발효 상등액을 여과한 후 12 내지 36시간 동안 투석하는 단계;
(d) 상기 투석액을 원심분리하여 크기가 3 kDa 이하인 물질만을 분리하는 단계; 및
(e) 상기 분리된 물질을 동결건조 하여 시트라콘산 무수물을 수득하는 단계.
A method for separating citraconic anhydride having antimicrobial activity, comprising the steps of:
(a) inoculating and culturing a strain of Lactobacillus paraplantarum strain in a medium to obtain a fermented product, and then separating only the fermentation supernatant;
(b) treating the fermentation supernatant with ammonium sulfate and allowing it to settle, and then separating the ammonium sulfate by centrifugation;
(c) dialyzing the separated fermentation supernatant for 12 to 36 hours after filtration;
(d) centrifuging the dialysis solution to separate only the substances having a size of 3 kDa or less; And
(e) lyophilizing the separated material to obtain citraconic anhydride.
제1항에 있어서,
상기 균주는 락토바실러스 파라플란타룸(Lactobacillus paraplantarum) KNUC25 균주(기탁번호 KCTC 10958BP)인 것을 특징으로 하는, 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein the strain is Lactobacillus paraplantarum KNUC25 strain (Accession No. KCTC 10958BP).
제1항에 있어서,
단계 (a)에서, 균주는 25℃ 내지 30℃에서 1 내지 5일 동안 배양하는 것을 특징으로 하는, 분리방법.
The method according to claim 1,
Wherein in step (a), the strain is cultured for 1 to 5 days at 25 ° C to 30 ° C.
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