JP2023540565A - 新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株、並びにその使用に関するものであり、より詳細には、虫歯、歯周疾患治療、及び口臭改善のすべてに効果がある新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、前記バチルス・ベレゼンシス菌株の培養液、前記バチルス・ベレゼンシス菌株の培養上澄液、前記バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物、並びに前記バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、及び口臭の予防用又は改善用医薬部外品組成物、健康機能食品組成物、並びに食品組成物に関するものである。【選択図】 図1
Description
本出願は、2020年9月7日に出願された韓国特許出願第10-2020-0114169号に基づく優先権を主張し、前記明細書全体は、参照により本出願に援用する。
本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株、並びにその使用に関するものであり、より詳細には、虫歯、歯周疾患治療、及び口臭改善のすべてに効果がある新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、前記バチルス・ベレゼンシス菌株の培養液、又は培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物、並びに前記バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物、健康機能食品組成物、及び食品組成物に関するものである。
近年、誤った食習慣や高齢化によって免疫力が低下し、栄養障害や代謝障害が増加し、歯周疾患が発生する患者の数が増加している。歯周疾患の直接的な原因は、歯牙に持続的に形成されるプラーク(plaque)という細菌膜と、これが除去されずに硬くなって生じた歯石である。プラークと歯石が積み重なると、歯茎が歯牙から離れるようになって、これにより歯牙と歯茎の間に炎症が発生するようになる。
また、年齢が増加することによって、先天的、後天的に歯槽骨などが悪くなると、歯周疾患が発病するようになり、代表的な歯周疾患としては、歯齦炎(gingivitis)、及び歯周炎(periodontal inflammation)がある。歯齦炎は、歯茎の軟組織に炎症が生じる初期歯周疾患で、比較的症状が軽く、回復が可逆的な状態である。歯周炎は、歯齦炎が治療されずに炎症が歯茎と歯槽骨周辺まで進行された場合であり、細菌の毒素によって刺激された慢性炎症反応が進行すると、歯茎と歯牙との間が離れ、感染した歯周ポケット(periodontal pocket)が形成され、歯周炎がひどいほど歯周ポケットの深さが深くなり、結果的に歯周靭帯に炎症が生じ、骨消失が生じる。
歯周疾患は、患者の改善された口腔衛生確立を通じた予防が一番重要であり、臨床では非外科的、あるいは、外科的な歯石除去術、歯根滑沢術、歯肉掻爬、新付着を応用した歯周組織の再生術などの外科的な治療が主である。しかし、このような外科的な治療方法は、治療が煩わしく、効果治療が難しく、また病気の予防よりは病気がある程度進行した場合に行う治療に限られ、治療をしない場合は慢性的に進行する場合が大部分である。また、付加的な治療として全身的な抗生剤の服用と局所徐放性製剤が使用されているが、不必要な部位にも薬物が過糧伝達され、それによる副作用が発生しており、最近は、抗生剤耐性を示す歯周疾患菌が、深刻な問題を引き起こすことが報告されている。
虫歯とは、虫が食べた歯牙という意味で、歯牙の硬組織が浸蝕されて欠損する症状であり、歯牙う蝕とも言う。虫歯は、歯牙の硬い石灰化組織の一部が溶解されて破壊される痛みを誘発し、結局として歯牙を失う感染性細菌疾患であり、歯科疾病の最大の部分を占めており、発生頻度が高くなっている。大韓歯科医師協会の報告によると、児童の90%以上が歯牙う蝕を経験し、大人の80%以上が歯茎疾患を持っているという。このような疾患を起こす主な原因は、口腔内の微生物による感染で、細菌、食べ物、唾液の相互作用によって引き起こされる。
一方、口臭は、口腔、及び隣接器官に由来するにおいをいい、多くの人々が日常生活において口臭による不便を訴えている。口臭の85~90%は口腔に由来し、特に、舌の後側に由来する。口臭の主要成分は揮発性硫黄化合物であるが、揮発性硫黄化合物の送料の90%は、システインから作られる硫化水素(hydrogen sulfide)とメチオニンから作られるメチルメルカプタン(methyl mercaptan)である。このような成分は、嫌気性細菌によって生成され、舌の後側が最も重要な生息場所となる。この部位は、唾液による洗浄作用がよくない場所で、細菌が持続的に生きている多くの小さな陥没がある。嫌気性細菌による揮発性硫黄化合物の生成が口臭の原因で最も重要であるが、そのほかに虫歯や歯周炎などのような口腔疾患によっても発生する。
口臭患者の口腔において多く発見される細菌は、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、プレボテラインターメディア(Prevotellaintermedia)、ポルフィロモナス・ジンジバリス(Porphyromonas gingivalis)である。従来、バクテロイデス属とポルフィロモナス属は、プレボテラ(Prevotella)属とともに同じ属として知られるほどに似ている細菌である。口臭を発生させることには、多くの種類の嫌気性細菌が関与するが、口臭発生の代表的な細菌は、フソバクテリウム・ヌクレアタムとポルフィロモナス・ジンジバリスである。
最近では、乳酸菌を利用して、試験管において嫌気性細菌の増殖を抑制しようとする試みがあった。乳酸菌は、炭水化物を発酵させて最終代謝産物として乳酸を生産する細菌をいい、ヒトや動物の口腔や消化管に存在し、キムチやヨーグルトなど発酵食品の製造過程に典型的に活用されている。しかし、乳酸菌は、口腔に投与すると、金属塩や消毒剤のような唾液によって希釈されながらすぐに飲み込まれ、口腔に残留し難いという問題点がある。また、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactobacillus acidophilus)、ラクトバチルス・カゼイ(Lactobacillus casei)のような乳酸菌は、強酸を作って試験管において嫌気性細菌の増殖を抑制することができるが、正常な人の口腔では、唾液の緩衝作用で乳酸菌の作った強酸が中和され、他の細菌の増殖を抑制し難い。さらに強酸は、歯牙う蝕を生じるために、このような細菌を口腔に長期間投与すれば、口腔衛生に良くないという問題点がある。
一方、これまでに虫歯改善、歯周疾患改善、又は口臭改善のうちの一つの機能を有する菌株はあったが、虫歯、歯周疾患、口臭のすべてに機能する菌株はほとんどなかった。
[発明の開示]
(技術的課題)
本発明者らは、歯周疾患治療に優秀な活性を示す菌株を捜すために努力するなかで、特定のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株が、虫歯及び歯周疾患の治療又は予防効果、並びに口臭を改善する効果に優れることを見出し、本発明を完成した。
(技術的課題)
本発明者らは、歯周疾患治療に優秀な活性を示す菌株を捜すために努力するなかで、特定のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株が、虫歯及び歯周疾患の治療又は予防効果、並びに口臭を改善する効果に優れることを見出し、本発明を完成した。
したがって、本発明の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株を提供することにある。
本発明の他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株の培養液を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株の培養上澄液を提供することにある。
また本発明の他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供することにある。
また本発明の他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供することにある。
また本発明の他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供することにある。
また、本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用製剤を製造するための新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液の使用を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与することを含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の治療方法を提供することにある。
[技術的解決手段]
前記のような目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株を提供する。
前記のような目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株を提供する。
本発明の他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株の培養液を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株の培養上澄液を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供することにある。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供することにある。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液からなる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供する。
また、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液から実質的になる虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用製剤を製造するための新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液の使用を提供する。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与することを含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の治療方法を提供する。
別段の定義がない限り、本明細書に使用されたすべての技術的及び科学的用語は当業者によって通常的に理解されるに等しい意味を有する。次の参考文献は本発明の明細書に使用された多くの用語の一般的な定義を有する技術(skill)の一つを提供する: Singleton et al., DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY (2th ed. 1994); THE CAMBRIDGE DICTIONARY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (Walkered., 1988); Hale & Marham, THE HARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY.
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株を提供する。
前記菌株は、菌株自体、菌株破砕物、菌株濃縮物、菌株抽出物、及び菌株乾燥物からなる群から選択される1種以上であってよい。
本発明の用語「バチルス」は自然界に広く分布する好気性又は通性嫌気性のグラム陽性桿菌属であり、バチルス属に属する微生物には、バチルス・ベレゼンシス、バチルス・サブティリスなどがある。本発明者らは、虫歯及び歯周疾患に対する治療又は予防効果を有するバチルス菌として、バチルス・ベレゼンシスに属する新規の菌株を、下記のように同定した。
本発明によるバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01(受託番号:KCTC14180BP)、ID-A02(受託番号:KCTC14181BP)、ID-A03(受託番号:KCTC14182BP)、及びID-A04(受託番号:KCTC14183BP)菌株は、発酵食品由来のバチルス・ベレゼンシス新規菌株として、韓国生命工学研究院生物資源センターに2020年5月11日付けで寄託された。
本発明のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液は、歯周疾患の原因菌に対する抗菌効果、炎症性サイトカイン分泌抑制効果、及びバイオフィルム生成抑制効果だけではなく、口臭の主な原因である揮発性硫黄化合物(volatile sulfur compounds、VSC)抑制効果を有することを特徴とする。
これは、本発明の実施形態において十分に示されている。
本発明の一実施形態において、発酵食品から分離したバチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株を、歯周疾患の代表原因菌であるPorphyromonas gingivalis(PGI)及びFusobacterium nucleatum(FNU)とともにそれぞれTYB培地、RCB培地に接種して培養した後、吸光度を測定した結果、バチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液は、PGIとFNUに対する抗菌効果が優秀なことを確認した(実施例5参照)。
また、本発明の他の一実施形態では、前記バチルス・ベレゼンシス菌株培養上澄液のバイオフィルム抑制効果を確認するために、唾液(saliva)を塗布(4時間、37℃)した96ウェルプレート(well plate)に培地を分注した後、Porphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)をそれぞれ25%、0.5%濃度で接種し、サンプルを同時に処理した後、4日間37℃で嫌気培養して、その結果を確認した。その結果、バチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液は、バイオフィルム抑制効果が優秀なことを確認した(実施例6、7参照)。
また、本発明の他の一実施形態では、前記バチルス・ベレゼンシス菌株培養上澄液の炎症性サイトカイン分泌抑制効果を確認するために、HGF-1細胞を96ウェルプレートに1×104細胞/ウェル(cells /well)で播種(seeding)して24時間培養し、候補群を24時間処理した後、P. gingivalis-LPSを50μg/mlで24時間処理し、上澄液を集めて分析した。その結果、バチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液は、炎症性サイトカイン分泌を抑制することを確認した(実施例9参照)。
本発明の用語「培養液」とは、本発明のバチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株を培養した液体培地をいい、菌株が含まれているTSB(Tryptic soy broth)を含む。
「液体培地(liquid media)」は、寒天(agar)が入っていない液状の培地であり、微生物の増殖に利用され、細菌の生化学的検査、増殖、代謝産物を検出する目的で使用されるものをいう。
前記分離したバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株を振とう培養法を利用して培養した。振とう培養法は、往復振とう機、又は回転振とう機に三角フラスコなどを固定させて連続振とうして、通気と撹拌を効果的にする方法である。振とう培養の場合、トリプトン(tryptone)17g/L、ソイトン(soytone)3g/L、デキストロース(dextrose)2.5g/L、塩化ナトリウム(sodium chloride)5g/L、リン酸二カリウム(dipotassium phosphate)2.5g/Lを含むTSB培地(MBcell)を用いて、37℃、200rpm条件で40時間培養を行った。培養終了後、培養液を13,000rpmで20分間遠心分離して菌体を除去して、培養上澄液を得た。8.25%塩酸(HCl)を利用して、培養上澄液のpHを6.5に補正した後、完全な菌体除去のために0.22μmフィルターを利用して除菌した。
本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株の培養上澄液を提供する。
本発明の用語「培養上澄液」とは、本発明のバチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株を培養した後、菌体を除去した液体培地をいい、菌体が含まれていないTSB(Tryptic soy broth)を含む。
本発明のバチルスベルリゼンシス菌株培養上澄液は、虫歯及び歯周疾患の治療又は予防効果を有する。したがって、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用薬学的組成物を提供する。
本発明の用語「治療」は有益な、又は望ましい臨床的結果を得るためのアプローチを意味する。本発明の目的のために、有益な、又は望ましい臨床的結果は、特に限定されるものではなく、症状の緩和、疾病範囲の減少、疾病状態の安定化(すなわち、悪化しない)、疾病進行の遅延もしくは速度の減少、疾病状態の改善もしくは一時的緩和及び軽減(部分的や全体的に)で、検出可能であるもの、又は検出不可能であるものを含む。また、「治療」は、治療学的処置、及び予防又は未然措置方法のすべてを示す。前記治療は、予防される障害だけではなく、既に発生した障害において必要な治療を含む。
本発明の用語「虫歯」は歯牙象牙質を保護する歯牙琺瑯質又はエナメル質が、口の中に棲息するバクテリアによって砂糖や澱粉などが分解されて生ずる酸(acid)によって損傷して生ずるものをいう。
本発明の用語「歯周疾患」は、歯齦炎(gingivitis)、歯周炎(periodontal inflammation)、歯齦出血(gingival bleeding)、歯齦退縮(gingival retraction)、歯周ポケット(periodontal pocket)、歯冠周囲炎(pericoronitis)、及び歯周膿瘍(Parodontal abscess)からなる群から選択される一つ以上であってよく、好ましくは歯周炎であってよいが、これに制限されるものではない。
本発明の用語「バイオフィルム」は、プラーク中に細菌を含んだ多様な微生物が互いに凝り固まっている現象をいい、バイオフィルムが拭き取られることなく厚くなり、その中の病原性細菌の量が増えて我々の身体の防御の手に負えなくなると口腔疾患が発生する。
本発明において薬学的組成物は、バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を単独で含むか、又は薬学的に許容される担体とともに好適な形態で剤形化されてよく、賦形剤又は希釈剤を追加で含むことができる。前記「薬学的に許容される」とは、生理学的に許容されて、ヒトに投与されるとき、通常的に胃腸障害、めまいなどのようなアレルギー反応、又はこれと類似な反応を起こさない非毒性の組成物をいう。
薬学的に許容される担体としては、例えば、経口投与用担体、又は非経口投与用担体を追加で含むことができる。経口投与用担体は、ラクトース、澱粉、セルロース誘導体、マグネシウムステアレート、ステアリン酸などを含むことができる。併せて、ペプチド製剤に対する経口投与用として使用される多様な薬物伝達物質を含むことができる。また、非経口投与用担体は、水、好適なオイル、食塩水、水性グルコース、及びグリコールなどを含むことができ、安定化剤、及び保存剤を追加で含むことができる。好適な安定化剤としては、亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、又はアスコルビン酸のような抗酸化剤がある。好適な保存剤としては、塩化ベンザルコニウム、メチル-又はプロピル-パラベン、及びクロロブタノールがある。本発明の薬学的組成物は、前記成分以外に滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸沢剤などを追加で含むことができる。そのほかの薬学的に許容される担体、及び製剤は、当業界に公知されていることを参照にすることができる。
本発明の組成物は、ヒトを含む哺乳動物にどのような方法でも投与することができる。例えば、経口、又は非経口的で投与することができる。非経口的な投与方法としては、これに限定されないが、静脈内、筋肉内、動脈内、骨髄内、硬膜内、心臓内、経皮、皮下、腹腔内、鼻腔内、腸管、局所、舌下、又は直腸内投与であることができる。
本発明の薬学的組成物は、上述したところのような投与経路によって経口投与用、又は非経口投与用製剤として剤形化することができる。
経口投与用製剤の場合、本発明の組成物は、口腔崩壊フィルム剤、粉末、顆粒、錠剤、丸剤、糖衣錠剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、懸濁液など、当業界に公知された方法を利用して剤形化されることができる。例えば、経口用製剤は、活性成分を固体賦形剤と取り合わせた後、これを粉砕して好適な補助剤を添加した後、顆粒混合物に加工することで、錠剤、又は糖衣錠剤を得ることができる。好適な賦形剤の例としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、及びマルチトールなどを含む糖類、とうもろこし澱粉、小麦澱粉、米澱粉、及びじゃがいも澱粉などを含む澱粉類、セルロース、メチルセルロース、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、及びヒドロキシプロピルメチルセルロースなどを含むセルロース類、ゼラチン、ポリビニルピロリドンなどのような充填剤が含まれ得る。また、場合によって、架橋結合ポリビニルピロリドン、寒天、アルギン酸、又はアルギン酸ナトリウムなどを崩壊剤として添加することができる。さらに、本発明の薬学的組成物は、抗凝集剤、滑剤、湿潤剤、香料、乳化剤、及び防腐剤などを追加で含むことができる。
非経口投与用製剤の場合には、パッチ剤、注射剤、クリーム剤、ローション剤、外用軟膏剤、オイル剤、保湿剤、ゲル剤、エアロゾル、及び鼻腔吸入剤の形態で、当業界に公知された方法により剤形化することができる。これら剤形は、すべて製薬化学に一般に公知された処方書に記載されている。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物を提供する。
本発明の一実施形態では、発酵食品から分離したバチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液の口臭に対する効果を確認するために、口臭の主な原因である揮発性硫黄化合物(volatile sulfur compounds、VSC)生成阻害能をテストした。その結果、バチルス・ベレゼンシスID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株培養上澄液は、VSC生成抑制効果が優秀であることを確認した(実施例10参照)。
本発明の用語「口臭」は、口腔、及び隣接器官に由来するにおいであって、一般的に他人や自分に不快感を与える悪臭をいう。口臭の主要原因は、口腔内存在する菌が、食物の残渣、唾、血液、口腔粘膜細胞などに含まれるアミノ酸とタンパク質を分解して生成される揮発性硫黄化合物(VSC: Volatile Sulfur Compounds)である。この揮発性化合物を分析すると、CH3SH(メチルメルカプタン)とH2S(硫化水素)が90%を占め、このような成分のために卵が腐ったにおいや玉ねぎが腐ったにおいがする。
本発明の用語「改善」とは、状態の緩和、又は治療と関連するパラメータ、例えば、症状の程度を、少なくとも減少させるすべての行為を意味する。
本発明の用語「医薬部外品」は、ヒトや動物の疾病を、治療、軽減、処置、又は予防する目的で使用される繊維、ゴム製品、又はこれと類似なもの、人体に対する作用が弱いか、又は人体に直接作用せず、器具、又は機械ではないものとこれと類似なもの、感染病予防のために殺菌、殺虫、及びこれと類似な用途で使用される製剤のうちで一つに該当する物品を含む。
本発明において前記医薬部外品は、口中清涼剤、うがい薬、液体防止剤、歯磨き剤、生理用ナプキン、使い捨てライナー、マスク、眼帯、包帯、弾力包帯、石膏包帯、円筒状弾力包帯、ガーゼ、脱脂綿、絆創膏、腋臭防止剤、軟膏剤、及びカタプラズマ剤からなる群から選択される一つ以上であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物を提供する。
本発明の用語「健康機能食品」は、食品に物理的、生化学的、生物工学的手法などを利用して、該当食品の機能を特定目的に作用、発現するように付加価値を付与した食品群や、食品組成が有する生体防御リズム調節、疾病防止や回復などに関する体内調節機能を生体に対して充分に発現するように設計して加工した食品を含む。
本発明の健康機能食品組成物は、虫歯、歯周疾患の治療、又は予防や口臭を改善する用途で使用される得る。
本発明において、前記健康機能食品組成物は、錠剤、カプセル、丸剤、及び顆粒からなる剤形から選択される一つ以上の剤形であってよいが、これに制限されるものではない。
具体的には、それぞれ通常の方法によって、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、懸濁液、エマルジョン、シロップ、エアロゾルなどの経口型剤形、外用剤、坐剤、及び滅菌注射溶液の形態で剤形化して使用することができ、化合物を含む組成物に含まれることができる担体、賦形剤、及び希釈剤としては、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、エリトリトール、マルチトール、澱粉、アカシアゴム、アルジネート、ゼラチン、リン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、セルロース、メチルセルロース、非晶質セルロース、ポリビニルピロリドン、水、メチルヒドロキシベンゾアート、プロピルヒドロキシベンゾアート、タルク、マグネシウムステアレート、及び鉱物油を挙げることができる。製剤化する場合には、通常使用する充填剤、増量剤、結合剤、湿潤剤、崩壊剤、界面活性剤などの希釈剤、又は賦形剤を使用して調剤される。経口投与のための固形製剤には、錠剤、丸剤、散剤、顆粒剤、カプセル剤などが含まれ、このような固形製剤は、前記抽出物に少なくとも一つ以上の賦形剤、例えば、澱粉、炭酸カルシウム(calcium carbonate)、スクロース(sucrose)、又はラクトース(lactose)、ゼラチンなどを混合して調剤される。また、単純な賦形剤以外に、クエン酸マグネシウムタルクのような滑剤も使用される。経口のための液状製剤では、懸濁剤、内用液剤、乳剤、シロップ剤などがあり、一般的に使用される単純希釈剤である水、流動パラフィン以外にさまざまな賦形剤、例えば湿潤剤、甘味剤、芳香剤、保存剤などが含まれる得る。非経口投与のための製剤には、滅菌された水溶液、非水性溶剤、懸濁剤、乳剤、凍結乾燥製剤、坐剤が含まれる。非水性溶剤、懸濁剤としては、プロピレングリコール(propylene glycol)、ポリエチレングリコール、オリーブオイルのような植物性油、オレイン酸エチルのような注射可能なエステルなどが使用できる。坐剤の基剤としては、ウイテプゾール(witepsol)、マクロゴール、ツイーン(tween)61、カカオ脂、ラウリン脂、グリセロゼラチンなどが使用できる。
本発明のまた他の目的を達成するために、本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物を提供する。
本発明による食品組成物は、虫歯、歯周疾患、又は口臭に効果があると知られた公知の活性成分とともに混合して組成物形態で製造することができ、栄養補助剤(nutritional supplement)、健康食品(health food)、及び食品添加剤(food additives)などのすべての形態を含む。前記類型の食品組成物は、当業界に公知された通常的な方法によって多様な形態で製造することができる。例えば、健康食品としては、本発明の食品用組成物が含有されたお茶、ジュース、及びドリンク形態で製造することができるし、バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分とする食品組成物を顆粒化、カプセル化、又は粉末化して調製することができる。
また、飲料(アルコール性飲飲料を含む)、果実、及びそれの加工食品(例えば、果物缶詰、瓶詰、ジャム、マーマレードなど)、魚類、肉類、及びその加工食品(例えば、ハム、ソーセージ、コンビーフなど)、パン類、麺類(例えば、うどん、そば、ラーメン、スパゲッティ、マカロニなど)、果汁、各種ドリンク、クッキー、飴、乳製品(例えば、バター、チーズなど)、食用植物油脂、マーガリン、植物性タンパク質、レトルト食品、冷凍食品、各種調味料(例えば、みそ、醤油、ソースなど)などに本発明の食品用組成物を添加して製造することができる。
本発明の食品組成物には、前記バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液とともに、補助成分としてビタミンB、C、Eやベータカロチン、Ca、Mg、Znなどのミネラル含有化合物やレシチンなどのリン脂質、又はマルトール、オリゴ糖、アミノ酸などの化合物を使用することができ、なかでもビタミンC、Eやベータカロチン、マルトールなどから2乃至3成分を混合して使用すると生体活性効果を補強することができることからさらに望ましい。
また、前記成分以外にも、公知の添加剤として味覚を掻き立てるために、梅、レモン香、パイナップル香、又はハーブ香のような天然香料や、天然果汁、クロロフィリン(Chlorophyllin)、フラボノイド(Flovonoid)などの天然色素、及び甘味成分である果糖、蜂蜜、糖アルコール、砂糖などとクエン酸、クエン酸ナトリウムのような酸味料を混合して使用することができる。
本発明の食品組成物において、バチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液の望ましい含有量は、食品の全体重量に対して略0.01乃至10重量%であってよい。望ましくは、0.1mg/kg/day乃至200mg/kg/dayの量で取る場合、虫歯、歯周疾患、又は口臭予防、又は改善効果が現われ得る。
本発明は、虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用製剤を製造するための、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液の使用を提供する。
本発明は、新規のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与することを含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の治療方法を提供する。
本発明の前記「有効量」とは、個体に投与したとき、虫歯、歯周疾患、もしくは口臭の改善、治療、予防、検出、又は診断、虫歯、歯周疾患、もしくは口臭の抑制又は減少効果を示す量をいい、前記「個体」とは、動物、望ましくは、哺乳動物、特に、ヒトを含む動物であってよく、動物に由来する細胞、組織、器官などであってよい。前記個体は、前記効果が必要な患者(patient)であってよい。
本発明の前記「治療」は、虫歯、歯周疾患、もしくは口臭、又は前記疾患の症状を改善させることを包括的に指称し、前記疾患を治癒するか、実質的に予防するか、又は状態を改善させることを含み、前記疾患から始まった一つの症状、又は大部分の症状を緩和させるか、治癒するか、又は予防することを含むが、これに制限されるものではない。
本明細書で用語「~を含む(comprising)」とは、「含有する(including)」、又は「特徴とする(characterized by)」と等しい意味で使用され、本発明による組成物、又は方法において、具体的に言及されない追加的な構成成分、又は方法の段階などを排除しない。また、用語「~からなる(consisting of)」とは、別に記載しない追加的な要素、段階、又は成分などを除外することを意味する。用語「~から本質的になる(essentially consisting of)」とは、組成物、又は方法の範囲において、記載された物質、又は段階と併せてこれの基本的な特性に実質的に影響を及ぼさない物質、又は段階などを含むことができることを意味する。
[有利な効果]
本発明が提供するバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、ID-A04菌株、これらの培養液、又は培養上澄液は、虫歯及び歯周疾患の原因菌に対して、抗菌、抗炎、バイオフィルム抑制効果を示し、虫歯及び歯周疾患を治療もしくは予防するか、又は口臭を改善することに優秀な効果を有する。
本発明が提供するバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、ID-A04菌株、これらの培養液、又は培養上澄液は、虫歯及び歯周疾患の原因菌に対して、抗菌、抗炎、バイオフィルム抑制効果を示し、虫歯及び歯周疾患を治療もしくは予防するか、又は口臭を改善することに優秀な効果を有する。
[発明を実施するための最良の態様]
以下、本発明を詳しく説明する。
以下、本発明を詳しく説明する。
但し、下記実施例は、本発明を例示するだけで、本発明の内容が下記実施例に限定されるものではない。
実施例1:バチルス・ベレゼンシスの分離
発酵食品の液体を、滅菌生理食塩水を利用して多段希釈法で希釈した後、固体培地に塗布して、37℃で2~3日間培養した。固体培地に形成されたそれぞれのコロニー(colony)を、液体培地で、37℃で2~3日間培養した。純粋分離した菌株は、株式会社マクロゼン(ソウル、韓国)を通じて16S rDNAの塩基配列、及び全長遺伝子解析を行い、菌を同定した。
発酵食品の液体を、滅菌生理食塩水を利用して多段希釈法で希釈した後、固体培地に塗布して、37℃で2~3日間培養した。固体培地に形成されたそれぞれのコロニー(colony)を、液体培地で、37℃で2~3日間培養した。純粋分離した菌株は、株式会社マクロゼン(ソウル、韓国)を通じて16S rDNAの塩基配列、及び全長遺伝子解析を行い、菌を同定した。
実施例2:バチルス・ベレゼンシス16s rDNA同定
ゲノムDNAの抽出はMGGenomic DNA Purification Kit(Macrogen、韓国)を利用して行った。16S rDNAの塩基配列増幅は27F(5’-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3’)(配列番号1)と1492R(5’-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3’)(配列番号2)プライマーを利用して重合酵素連鎖反応法で行った。該当部位の塩基配列分析は、株式会社マクロゼンに分析依頼をし、785F(5’-GGATTAGATACCCTGGTA-3’)(配列番号3)と907R(5’-CCGTCAATTCMTTTRAGTTT-3’)(配列番号4)プライマーを利用して行った。塩基配列分析が完了した各菌株の16S rDNA塩基配列同定分析は、NCBI BlastN(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast)サービスで、16Sデータベースを利用して実施した。16S rDNA塩基配列基準同定結果としては、ID-A01が100%の類似度でバチルス・シアメンシス(Bacillus siamensis)と同定分析され、ID-A02、ID-A03、及びID-A04はすべて99%の類似度でバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)と同定分析された。しかし、バチルス・シアメンシスとバチルス・ベレゼンシスは類似種であり、16S rDNA塩基配列だけでは正確に区分することが難しいために、全長遺伝子解析を通じたより詳細な同定分析を実施した。
ゲノムDNAの抽出はMGGenomic DNA Purification Kit(Macrogen、韓国)を利用して行った。16S rDNAの塩基配列増幅は27F(5’-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3’)(配列番号1)と1492R(5’-TACGGYTACCTTGTTACGACTT-3’)(配列番号2)プライマーを利用して重合酵素連鎖反応法で行った。該当部位の塩基配列分析は、株式会社マクロゼンに分析依頼をし、785F(5’-GGATTAGATACCCTGGTA-3’)(配列番号3)と907R(5’-CCGTCAATTCMTTTRAGTTT-3’)(配列番号4)プライマーを利用して行った。塩基配列分析が完了した各菌株の16S rDNA塩基配列同定分析は、NCBI BlastN(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast)サービスで、16Sデータベースを利用して実施した。16S rDNA塩基配列基準同定結果としては、ID-A01が100%の類似度でバチルス・シアメンシス(Bacillus siamensis)と同定分析され、ID-A02、ID-A03、及びID-A04はすべて99%の類似度でバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)と同定分析された。しかし、バチルス・シアメンシスとバチルス・ベレゼンシスは類似種であり、16S rDNA塩基配列だけでは正確に区分することが難しいために、全長遺伝子解析を通じたより詳細な同定分析を実施した。
実施例3:バチルス・ベレゼンシスの全長遺伝子解析、及び全長遺伝子を利用した同定
全長遺伝子解析は、株式会社マクロゼンに依頼し、MG Genomic DNA Purification Kit(Macrogen、大韓民国)を使用してゲノムDNAを抽出した後、PacBio RSII(Pacific Biosciences、アメリカ)、及びIllumina MiSeq(Illumina、アメリカ)を利用して、ハイブリッド塩基配列分析法で行った。
全長遺伝子解析は、株式会社マクロゼンに依頼し、MG Genomic DNA Purification Kit(Macrogen、大韓民国)を使用してゲノムDNAを抽出した後、PacBio RSII(Pacific Biosciences、アメリカ)、及びIllumina MiSeq(Illumina、アメリカ)を利用して、ハイブリッド塩基配列分析法で行った。
全長遺伝子情報を利用した同定分析は、既に全長遺伝子分析が完了してNCBI Genome Databaseに登録されているバチルス・シアメンシスSCSIO 05746(CP025001.1)と、バチルス・ベレゼンシスFZB42(CP000560.2)の全長遺伝子塩基配列と、前記全長遺伝子分析が完了したID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04の全長遺伝子塩基配列を利用して、ANI(Average nucleot ideidentity)分析を実施し、ANI分析はJspeciesWS(http://jspecies.ribohost.com/jspeciesws/)でBlastアルゴリズムを利用して(ANIb)進行した。全長遺伝子塩基配列を利用してANIbを分析した結果、ID-A01、ID-A02、ID-A03、ID-A04菌株は、バチルス・シアメンシスSCSIO 05746とそれぞれ94.31%、94.23%、94.08%、94.10%の相同性を示したのに対し、バチルス・ベレゼンシス FZB42とは、それぞれ97.78%、97.96%、98.06%、98.13%の相同性を示した。本分析を通じてID-A01、ID-A02、ID-A03、ID-A04は、すべてバチルス・ベレゼンシスであることが判明した。
本発明による新規なバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01(受託番号:KCTC14180BP)、ID-A02(受託番号:KCTC14181BP)、ID-A03(受託番号:KCTC14182BP)、及びID-A04(受託番号:KCTC14183BP)菌株は、生物資源センターに2020年5月11日付けで寄託した。
実施例4:サンプル製造
各菌株を、TSB培地に接種して37℃で、200rpmで40時間培養した。培養液を遠心分離(13,000rpm、20分、4℃)した後、菌体を除去して上澄液を取り、0.22μmフィルターを利用して除菌してサンプルを製造した。
各菌株を、TSB培地に接種して37℃で、200rpmで40時間培養した。培養液を遠心分離(13,000rpm、20分、4℃)した後、菌体を除去して上澄液を取り、0.22μmフィルターを利用して除菌してサンプルを製造した。
実施例5:抗菌効能評価(歯周疾患)
歯周疾患の代表原因菌であるPorphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)に対する抗菌力をテストした。本実験に使用されたPGI、FNU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)の標準菌株であるP.gingivalis KCTC5352とF.nucleatum KCTC2640の分譲を受けて使用した。PGIは、TYB培地で37℃、24時間の間嫌気培養した。PGIとサンプルをTYB培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、600nmで吸光度を測定した。FNUは、RCB培地で37℃、24時間の間、嫌気培養した。FNUとサンプルをRCB培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、600nmで吸光度を測定した。
歯周疾患の代表原因菌であるPorphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)に対する抗菌力をテストした。本実験に使用されたPGI、FNU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)の標準菌株であるP.gingivalis KCTC5352とF.nucleatum KCTC2640の分譲を受けて使用した。PGIは、TYB培地で37℃、24時間の間嫌気培養した。PGIとサンプルをTYB培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、600nmで吸光度を測定した。FNUは、RCB培地で37℃、24時間の間、嫌気培養した。FNUとサンプルをRCB培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、600nmで吸光度を測定した。
その結果、下記図1、図2に示すように、ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株のすべてで吸光度が非常に低く測定され、抗菌効果が優秀であることを確認することができた。
実施例6:バイオフィルム効能評価-予防モデル(歯周疾患)
Porphyromonas gingivalis(PGI)抗菌評価で一番優秀な効果を示した菌株のサンプルを対象として、バイオフィルム効能評価を進行した。評価方法は、唾液(saliva)をコーティングした96ウェルプレートに培地を分注した後(4時間、37℃)、Porphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)をそれぞれ25%、0.5%濃度で接種し、サンプルを同時に処理した後、4日間37℃で嫌気培養して、その結果を確認する予防モデル法で行った。形成されたバイオフィルムは、0.1%クリスタルバイオレット(crystalviolet)試薬で染色して、595nm吸光度を測定した。バイオフィルム形成が多くなされた条件であればあるほど高い吸光度を示すことから、吸光度の比較を通じて試験サンプルのバイオフィルム抑制効果を確認した。
Porphyromonas gingivalis(PGI)抗菌評価で一番優秀な効果を示した菌株のサンプルを対象として、バイオフィルム効能評価を進行した。評価方法は、唾液(saliva)をコーティングした96ウェルプレートに培地を分注した後(4時間、37℃)、Porphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)をそれぞれ25%、0.5%濃度で接種し、サンプルを同時に処理した後、4日間37℃で嫌気培養して、その結果を確認する予防モデル法で行った。形成されたバイオフィルムは、0.1%クリスタルバイオレット(crystalviolet)試薬で染色して、595nm吸光度を測定した。バイオフィルム形成が多くなされた条件であればあるほど高い吸光度を示すことから、吸光度の比較を通じて試験サンプルのバイオフィルム抑制効果を確認した。
その結果、下記図3に示すように、ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株の培養上澄液のすべてで吸光度が低く測定され、バイオフィルム生成抑制効果が優秀であることを確認することができた。
実施例7:SEM走査型電子顕微鏡(Scanning electronic microscope)を利用したバイオフィルム抑制効果の測定(歯周疾患)
バイオフィルム誘導のために、カバースリップ(cover slip)を載せた24ウェルプレートに唾液を塗布した(4時間、37℃)。各ウェルに培地を分注して、Porphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)をそれぞれ25%、0.5%濃度で接種した。サンプルを同時に処理した後、4日間37℃で嫌気培養しながらバイオフィルム形成を誘導した。バイオフィルムが形成された各テストウェル(test well)の培地成分を除去した後、凍結乾燥をしてSEM試料(SEM sample)を製作して撮影した。
バイオフィルム誘導のために、カバースリップ(cover slip)を載せた24ウェルプレートに唾液を塗布した(4時間、37℃)。各ウェルに培地を分注して、Porphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)をそれぞれ25%、0.5%濃度で接種した。サンプルを同時に処理した後、4日間37℃で嫌気培養しながらバイオフィルム形成を誘導した。バイオフィルムが形成された各テストウェル(test well)の培地成分を除去した後、凍結乾燥をしてSEM試料(SEM sample)を製作して撮影した。
実施例8:バイオフィルム効能評価-治療モデル(歯周疾患)
唾液を塗布(4時間、37℃)した96ウェルプレートに培地を分注した後Porphyromonas gingivalisとFusobacterium nucleatumをそれぞれ25%、0.5%濃度で接種して、4日間37℃で嫌気培養して充分にバイオフィルムを形成するようにした後、培地交換と同時にサンプルを処理して、3日間さらに37℃で嫌気培養した後、その結果を確認した。形成されたバイオフィルムは0.1%クリスタルバイオレット試薬で染色して595nm吸光度を測定した。バイオフィルムが多く形成された条件であればあるほど高い吸光度を示すため、吸光度比較を通じて試験サンプルのバイオフィルム除去効果を確認した。
唾液を塗布(4時間、37℃)した96ウェルプレートに培地を分注した後Porphyromonas gingivalisとFusobacterium nucleatumをそれぞれ25%、0.5%濃度で接種して、4日間37℃で嫌気培養して充分にバイオフィルムを形成するようにした後、培地交換と同時にサンプルを処理して、3日間さらに37℃で嫌気培養した後、その結果を確認した。形成されたバイオフィルムは0.1%クリスタルバイオレット試薬で染色して595nm吸光度を測定した。バイオフィルムが多く形成された条件であればあるほど高い吸光度を示すため、吸光度比較を通じて試験サンプルのバイオフィルム除去効果を確認した。
その結果、下記図5に示すようにID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株の培養上澄液のすべてで吸光度が低く測定され、バイオフィルム除去効果が優秀であることを確認することができた。
実施例9:抗炎効能評価(歯周疾患)
歯周炎や口腔健康には、Porphyromonas gingivalisから分泌されたリポ多糖類(lipopolysaccharide(LPS))が、炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6、TNF-α)を分泌することが知られている。候補群の炎症性サイトカイン分泌抑制能力を測定するために、HGF-1細胞を96ウェルプレートに1x104細胞/ウェルで播種し、24時間培養した。候補群を24時間処理した後、LPSを50μg/mlで24時間処理して、上澄液を集めて分析に使用した。分泌されたサイトカインの量は、ELISAアッセイキットを使用してマニュアルにしたがって試験し、プレートリーダー(plate reader)50nmで測定した。
歯周炎や口腔健康には、Porphyromonas gingivalisから分泌されたリポ多糖類(lipopolysaccharide(LPS))が、炎症性サイトカイン(IL-1β、IL-6、TNF-α)を分泌することが知られている。候補群の炎症性サイトカイン分泌抑制能力を測定するために、HGF-1細胞を96ウェルプレートに1x104細胞/ウェルで播種し、24時間培養した。候補群を24時間処理した後、LPSを50μg/mlで24時間処理して、上澄液を集めて分析に使用した。分泌されたサイトカインの量は、ELISAアッセイキットを使用してマニュアルにしたがって試験し、プレートリーダー(plate reader)50nmで測定した。
実験の結果、下記図6a、図6b、図6cに示すように、候補群を処理した場合にLPSによるサイトカインの分泌が抑制されることを確認することができ、候補群を処理した場合、IL-1β、IL-6、TNF-αの3つのサイトカインをすべて減少させることを確認することができた。
実施例10:揮発性硫黄化合物評価(口臭)
揮発性硫黄化合物(volatile sulfur compounds、VSC)は、口臭の主な原因で、硫化水素(hydrogen sulfide(H2S))、メチルメルカプタン(methylmercaptan(CH3SH))、ジメチルスルフィド(dimethylsulfide(CH3SCH3))などがあり、このうちH2SとCH3SHが90%以上を占める。VSCは、主に歯周疾患原因菌が生成し、歯周疾患患者で濃度が高く現われる。口臭に対する効果を確認するために、VSC生成阻害能をテストした。病原菌は、歯周疾患原因菌であり、VSC生成能を持っているPorphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)菌株を使用した。FNU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)で標準菌株であるF.nucleatum KCTC 2640の分譲を受けた。PGIとFNUを、それぞれTYB、RCB培地に接種し、37℃で24時間の間、嫌気チャンバで培養した。TYB、RCB培地を1:1で混合した培地に、PGIとFNUをそれぞれ5%、サンプルを10%接種して、37℃で24時間培養した。培養後、生成されたH2Sを測定するために、メチレンブルー(methylene blue)法を通じて発色させた後、668nmで吸光度を測定した。
揮発性硫黄化合物(volatile sulfur compounds、VSC)は、口臭の主な原因で、硫化水素(hydrogen sulfide(H2S))、メチルメルカプタン(methylmercaptan(CH3SH))、ジメチルスルフィド(dimethylsulfide(CH3SCH3))などがあり、このうちH2SとCH3SHが90%以上を占める。VSCは、主に歯周疾患原因菌が生成し、歯周疾患患者で濃度が高く現われる。口臭に対する効果を確認するために、VSC生成阻害能をテストした。病原菌は、歯周疾患原因菌であり、VSC生成能を持っているPorphyromonas gingivalis(PGI)とFusobacterium nucleatum(FNU)菌株を使用した。FNU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)で標準菌株であるF.nucleatum KCTC 2640の分譲を受けた。PGIとFNUを、それぞれTYB、RCB培地に接種し、37℃で24時間の間、嫌気チャンバで培養した。TYB、RCB培地を1:1で混合した培地に、PGIとFNUをそれぞれ5%、サンプルを10%接種して、37℃で24時間培養した。培養後、生成されたH2Sを測定するために、メチレンブルー(methylene blue)法を通じて発色させた後、668nmで吸光度を測定した。
その結果、下記図7に示すように、ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株の培養上澄液のすべてで吸光度が低く測定され、揮発性硫黄化合物の生成阻害効果が優秀であることを確認することができた。
実施例11:抗菌効能評価(虫歯)
虫歯の主要原因菌であるStreptococcus mutans(SMU)に対する抗菌力をテストした。本実験に使用されたSMU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)で標準菌株であるStreptococcus mutans KCTC 3065の分譲を受けて使用した。SMUは、BHI培地で37℃、24時間の間CO2インキュベーターで培養した。SMUとサンプルをBHI培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、生菌数分析をした。
虫歯の主要原因菌であるStreptococcus mutans(SMU)に対する抗菌力をテストした。本実験に使用されたSMU菌株は、韓国生命工学研究院微生物資源センター(KCTC)で標準菌株であるStreptococcus mutans KCTC 3065の分譲を受けて使用した。SMUは、BHI培地で37℃、24時間の間CO2インキュベーターで培養した。SMUとサンプルをBHI培地に10%ずつ接種して、24時間培養した後、生菌数分析をした。
実施例12:バイオフィルム効能評価(虫歯)
バイオフィルム誘導のために、BHIに10%で接種したStreptococcus mutans(SMU)を培養(5%CO2インキュベーター、18時間)した。培養液を遠心分離(9,000rpm、5分、4℃)して菌体を確保した後、反応培地(BHI with 1% Sucrose)に略1×106CFU/mLで希釈して、10%(v/v)のサンプルを含むように播種した。24時間ごとに10%(v/v)サンプルを含む反応培地で培地交換を行い、当該条件で、適正バイオフィルム形成日である3日目(72時間)までフィルム形成を誘導した。
バイオフィルム誘導のために、BHIに10%で接種したStreptococcus mutans(SMU)を培養(5%CO2インキュベーター、18時間)した。培養液を遠心分離(9,000rpm、5分、4℃)して菌体を確保した後、反応培地(BHI with 1% Sucrose)に略1×106CFU/mLで希釈して、10%(v/v)のサンプルを含むように播種した。24時間ごとに10%(v/v)サンプルを含む反応培地で培地交換を行い、当該条件で、適正バイオフィルム形成日である3日目(72時間)までフィルム形成を誘導した。
バイオフィルム効能評価のためにクリスタルバイオレット染色法(crystal violet staining method)を行った。メチルアルコール(Methyl alcohol)で固定し(fixation)、0.1%クリスタルバイオレットで染色(staining)後、エチルアルコール(ethyl alcohol)で再構成(reconstitution)した。洗浄(Washing)過程は、各段階に含めており、595nmでフィルム形成の程度を測定した。その結果を下記図9に示すように、ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株由来の培養上澄液を処理した培地で吸光度が非常に低く測定され、バイオフィルム阻害効果が優秀であることを確認できた。
実施例13:SEM走査型電子顕微鏡(Scanning electronic microscope)を利用したバイオフィルム抑制効果測定(虫歯)
バイオフィルム誘導のためにBHIに10%で接種したSMUを培養(5%CO2インキュベーター、18時間)した。培養液を遠心分離(9,000rpm、5分、4℃)して菌体を確保した後、反応培地(BHI with 1% Sucrose)に略1×106CFU/mLで希釈して準備した。SEM測定において必要な前処理過程である金属コーティングを容易にするために、試験を進行するプレートウェルにカバースリップを敷いて、カバースリップの上にバイオフィルムが誘導されるようにし、各ウェルに希釈したSMUを10%(v/v)のサンプルを含むように播種した。24時間ごとに10%(v/v)サンプルを含む反応培地で培地交換を行い、当該条件で、適正バイオフィルム形成日である3日目(72時間)までフィルム形成を誘導した。その後、バイオフィルムが誘導されたカバースリップを洗浄して新たなプレートに移した後、SEM測定のために凍結乾燥を行った。
バイオフィルム誘導のためにBHIに10%で接種したSMUを培養(5%CO2インキュベーター、18時間)した。培養液を遠心分離(9,000rpm、5分、4℃)して菌体を確保した後、反応培地(BHI with 1% Sucrose)に略1×106CFU/mLで希釈して準備した。SEM測定において必要な前処理過程である金属コーティングを容易にするために、試験を進行するプレートウェルにカバースリップを敷いて、カバースリップの上にバイオフィルムが誘導されるようにし、各ウェルに希釈したSMUを10%(v/v)のサンプルを含むように播種した。24時間ごとに10%(v/v)サンプルを含む反応培地で培地交換を行い、当該条件で、適正バイオフィルム形成日である3日目(72時間)までフィルム形成を誘導した。その後、バイオフィルムが誘導されたカバースリップを洗浄して新たなプレートに移した後、SEM測定のために凍結乾燥を行った。
その結果、下記図10に示すように、ID-A01、ID-A02、ID-A03、及びID-A04菌株由来の培養上澄液を処理したカバースリップにおいて、バイオフィルムの形成の程度が肉眼で非常に低く確認され、抗菌効果が優秀であることを確認することができた。
以上詳しく示したところのように、本発明が提供するバチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01、ID-A02、ID-A03、ID-A04菌株、これらの培養液、又は培養上澄液は、虫歯及び歯周疾患の原因菌に対して抗菌、抗炎、バイオフィルム抑制効果を示し、虫歯及び歯周疾患を治療又は予防する、あるいは口臭を改善する目的で活用することができ、産業上利用可能性が非常に優秀である。
寄託機関名:韓国生命工学研究院
受託番号:KCTC14180BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
受託番号:KCTC14180BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
寄託機関名:韓国生命工学研究院
受託番号:KCTC14181BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
受託番号:KCTC14181BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
寄託機関名:韓国生命工学研究院
受託番号:KCTC14182BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
受託番号:KCTC14182BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
寄託機関名:韓国生命工学研究院
受託番号:KCTC14183BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
受託番号:KCTC14183BP
受託日付け:20200511
寄託機関住所:(56212)大韓民国全羅北道井邑市イブシンギル181韓国生命工学研究院(KRIBB)
Claims (17)
- バチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A01菌株(受託番号:KCTC14180BP)。
- バチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A02菌株(受託番号:KCTC14181BP)。
- バチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A03菌株(受託番号:KCTC14182BP)。
- バチルス・ベレゼンシス(Bacillus velezensis)ID-A04菌株(受託番号:KCTC14183BP)。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株の培養液。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株の培養上澄液。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは治療用薬学的組成物。
- 前記歯周疾患は歯齦炎(gingivitis)、歯周炎(periodontal inflammation)、歯齦出血(gingival bleeding)、歯齦退縮(gingival retraction)、歯周ポケット(periodontal pocket)、歯冠周囲炎(pericoronitis)、及び歯周膿瘍(parodontal abscess)からなる群から選択される1つ以上であることを特徴とする請求項7に記載の薬学的組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用医薬部外品組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用健康機能食品組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用食品組成物。
- 前記菌株は、i)虫歯、歯周疾患に対する治療、又は予防効果と、ii)口臭改善効果と、が優秀なことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の菌株。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用歯磨き剤組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用口中清涼剤組成物。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を有効成分として含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の予防用もしくは改善用うがい薬組成物。
- 虫歯、歯周疾患、又は口臭治療用製剤を製造するための請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液の使用。
- 請求項1~4のいずれかに記載のバチルス・ベレゼンシス菌株、その培養液、又はその培養上澄液を含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与することを含む虫歯、歯周疾患、又は口臭の治療方法。
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