KR100734975B1 - 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same - Google Patents

1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same Download PDF

Info

Publication number
KR100734975B1
KR100734975B1 KR1020050070587A KR20050070587A KR100734975B1 KR 100734975 B1 KR100734975 B1 KR 100734975B1 KR 1020050070587 A KR1020050070587 A KR 1020050070587A KR 20050070587 A KR20050070587 A KR 20050070587A KR 100734975 B1 KR100734975 B1 KR 100734975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bacillus subtilis
strain
deoxynojirimycin
present
culture
Prior art date
Application number
KR1020050070587A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070016253A (en
Inventor
성수일
근 김
황교열
이재연
박영식
조용석
강경돈
Original Assignee
(주)바이오토피아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)바이오토피아 filed Critical (주)바이오토피아
Priority to KR1020050070587A priority Critical patent/KR100734975B1/en
Publication of KR20070016253A publication Critical patent/KR20070016253A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100734975B1 publication Critical patent/KR100734975B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/16Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
    • A23K10/18Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions of live microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/135Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • A61K35/741Probiotics
    • A61K35/742Spore-forming bacteria, e.g. Bacillus coagulans, Bacillus subtilis, clostridium or Lactobacillus sporogenes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2200/00Function of food ingredients
    • A23V2200/30Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health
    • A23V2200/308Foods, ingredients or supplements having a functional effect on health having an effect on cancer prevention

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 1-데옥시노지리마이신(1-deoxynojirimycin, DNJ)을 생산하는 신규한 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) S10 균주 및 상기 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것이다. α-글루코시다제(α-glucosidase) 활성 저해균주로 분리·동정된 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주는 혈당 강하, 항바이러스 및 항암효과를 나타내는 1-데옥시노지리마이신을 대량으로 생산하므로 상기 효과를 목적으로 사료, 식품, 화장품, 의약품 등을 제조하는데 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a novel Bacillus subtilis S10 strain producing 1-deoxynojirimycin (DNJ) and a composition containing the culture medium of the strain as an active ingredient. The Bacillus subtilis S10 strain of the present invention isolated and identified as an α-glucosidase inhibitory strain produces a large amount of 1-deoxynojirimycin that exhibits hypoglycemic, antiviral and anticancer effects. For the purpose of the above effects can be usefully used to prepare feeds, food, cosmetics, pharmaceuticals and the like.

Description

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10 균주 및 이를 유효성분으로 함유하는 조성물{1-DEOXYNOJIRIMYCIN-PRODUCING BACILLUS SUBTILIS S10 STRAIN AND COMPOSITION COMPRISING SAME}Bacillus subtilis S10 strain producing 1-deoxynojirimycin and a composition containing the same as an active ingredient {1-DEOXYNOJIRIMYCIN-PRODUCING BACILLUS SUBTILIS S10 STRAIN AND COMPOSITION COMPRISING SAME}

도 1은 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 16S rDNA 염기서열을 GenBank상의 염기서열들과 비교한 덴드로그램이고, 1 is a dendogram comparing the 16S rDNA nucleotide sequence of the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention with the nucleotide sequences on GenBank,

도 2는 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신을 박막 크로마토그래피로 분석한 결과이고, 2 is a result of thin layer chromatography analysis of 1-deoxynojirimycin isolated and purified from Bacillus subtilis S10 strain of the present invention,

도 3은 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신을 HPLC로 분석한 결과이고, 3 is a result of HPLC analysis of 1-deoxynojirimycin isolated and purified from Bacillus subtilis S10 strain of the present invention,

도 4는 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신과 누에 유래 1-데옥시노지리마이신의 분자량을 비교한 결과이고, Figure 4 is a result of comparing the molecular weight of 1-deoxy nojirimycin and silkworm-derived 1-deoxy nojirimycin isolated and purified from the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention,

도 5는 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신의 농도 변화에 따른 α-글루코시다제의 활성 저해도를 측정한 결과이고, 5 is a result of measuring the activity inhibition of α-glucosidase according to the concentration change of 1-deoxy nozirimycin isolated and purified from Bacillus subtilis S10 strain of the present invention,

도 6은 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 α-글루코시다제 활성 저해도를 배양시간의 경과에 따라 조사한 결과이고, 6 is a result of investigating the inhibition of α-glucosidase activity of Bacillus subtilis S10 strain of the present invention over time,

도 7은 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 혈당 강하효과를 스트렙토조토신-유도성 당뇨 마우스를 대상으로 조사한 결과이다. Figure 7 is the result of investigating the hypoglycemic effect of the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention in streptozotocin-induced diabetic mice.

본 발명은 1-데옥시노지리마이신(1-deoxynojirimycin, DNJ)을 생산하는 신규한 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) S10 균주 및 상기 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a novel Bacillus subtilis S10 strain producing 1-deoxynojirimycin (DNJ) and a composition containing the culture medium of the strain as an active ingredient.

1-데옥시노지리마이신(DNJ)은 6탄당 단환(monocycle) 구조를 갖는 피페리딘(piperidines) 계열의 대표적인 물질로(Asano et al., Tetrahedron 11: 1645-1680, 2000), 당 분자 내에 수 개의 수산기(OH)를 포함하고 산소가 질소로 치환되어 있는 구조적 특징을 갖는 알카로이드(alkaloid) 물질이다.1-deoxynojirimycin (DNJ) is a representative substance of the piperidines family having a hexasaccharide monocycle structure (Asano et al., Tetrahedron 11: 1645-1680, 2000). It is an alkaloid substance that contains several hydroxyl groups (OH) and has a structural characteristic in which oxygen is substituted with nitrogen.

이 물질은 L-소보 퓨라노즈(sorbo furanose)로부터의 합성(Paulsen et al., Chem Ber. 100: 802, 1967) 또는 노지리마이신의 환원(Inouye et al., Tetrahydron 24: 2125-2144, 1968)과 같은 화학적인 방법에 의해 얻을 수 있고, 바실러스(Schimidt et al., Naturwissenshaften 66: 584, 1979), 스트렙토마이세스(Inouye et al., J. Antibiot. Ser. A, 19: 288-292, 1966: Ishida et al., J. Antibiot. Ser. A, 20: 66-71, 1967: Muano 및 Miyata, Agric Biol. Chem. 44: 219-221, 1980) 등과 같은 미생물이나 뽕나무(Morus alba L.) 또는 누에(Bombyx mori L.)(Asano et al., J. Agric. Food Chem. 49: 4208-4213, 2001)로부터도 분리되는 것으로 보고되었다.This material is synthesized from L-sorbo furanose (Paulsen et al., Chem Ber. 100: 802, 1967) or reduction of nozirimycin (Inouye et al., Tetrahydron 24: 2125-2144, 1968 By chemical methods such as Bacillus (Schimidt et al., Naturwissenshaften 66: 584, 1979), Streptomyces (Inouye et al., J. Antibiot. Ser.A, 19: 288-292, 1966: Ishida et al., J. Antibiot. Ser.A, 20: 66-71, 1967: Muano and Miyata, Agric Biol. Chem. 44: 219-221, 1980) and the like ( Morus alba L. ) Or silkworm ( Bombyx mori L.) (Asano et al., J. Agric. Food Chem . 49: 4208-4213, 2001).

1-데옥시노지리마이신은 포유동물의 소화기 내에서 전분, 올리고당 및 말토스를 분해하여 이들을 혈액으로 흡수시키는 α-글루코시다제(α-glucosidase)의 활성 억제를 통해 식후에 혈당상승이 급격하게 일어나는 것을 방지한다. 특히, 1-데옥시노지리마이신은 포유동물의 소장에 존재하는 α-글루코시다제에 대한 저해능이 우수하여 소장에서 혈액으로의 포도당 유입을 억제함으로써 오래 전부터 식후 고혈당증을 유발하는 인슐린 비의존형 당뇨병(Insulin Independent Diabetes Mellitus)의 치료제로 주목받아 왔다(Yagi et al., Nippon Nogeikagaku Kaishi, 50: 571-572, 1976). 또한, 1-데옥시노지리마이신의 항바이러스, 항암 및 암전이 억제효과가 밝혀지면서 이를 이용한 다양한 의약품들의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.1-Deoxynozirimycin rapidly increases blood sugar levels after meals by inhibiting the activity of α-glucosidase, which breaks down starch, oligosaccharides and maltose into the blood and digests them in the digestive tract of mammals. Prevent it from happening. In particular, 1-deoxy nozirimycin has a high inhibitory activity against α-glucosidase in the small intestine of the mammal and inhibits glucose inflow from the small intestine to the blood, thus causing insulin-independent diabetes mellitus for a long time. Insulin Independent Diabetes Mellitus) has been attracting attention (Yagi et al., Nippon Nogeikagaku Kaishi , 50: 571-572, 1976). In addition, as the anti-viral, anti-cancer and cancer metastasis inhibitory effect of 1-deoxy nojirimycin has been found, the development of various medicines using the same has been actively made.

그러나, 1-데옥시노지리마이신은 고가의 천연원료 의약품이기 때문에 쉽게 일상생활에 이용되지 못하고 있는 실정이며, 일부 뽕잎차 또는 누에 가루를 통해 이를 섭취함으로써 혈당 강하효과를 기대하고는 있으나, 뽕잎의 단단한 구조로 인해 1-데옥시노지리마이신의 용출이 용이하지 않으며 누에 가루의 경우는 혐오감 또는 거부감으로 인하여 섭취가 어렵고 일상적인 식단과는 별개로 섭취해야 한다는 문제점이 있다. 이에 반해, 바실러스 속과 같은 미생물은 성장속도가 우수하고, 균주 개량이 용이하며, 발효 및 생산 관리가 편리하여 1-데옥시노지리마이신을 대량으로 생산할 수 있다는 장점이 있다.However, since 1-deoxynojirimycin is an expensive natural raw drug, it is not easily used in daily life, and although it is expected to lower blood sugar by ingesting it through some mulberry leaf tea or silkworm powder, Due to its rigid structure, 1-deoxynojirimycin is not easily eluted, and silkworm powder has a problem in that it is difficult to ingest due to aversion or rejection and must be consumed separately from the daily diet. On the contrary, microorganisms such as the genus Bacillus have the advantage of being able to produce large amounts of 1-deoxy nozirimycin due to its excellent growth rate, easy strain improvement, and convenient fermentation and production management.

이에, 본 발명자들은 이러한 미생물을 선발하고자 예의 연구 노력한 결과, α-글루코시다제 저해활성을 나타내는 미생물들 중에서 1-데옥시노지리마이신을 대량으로 생산하는 신규한 바실러스 서브틸리스 S10 균주를 분리·동정하고 상기 미생물 균주의 배양액 또는 이로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신이 혈당 강하, 항바이러스 및 항암효과를 목적으로 사료, 식품, 화장품, 의약품 등의 미생물 첨가제로서 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have sought to select such microorganisms, and as a result, we have isolated a novel Bacillus subtilis S10 strain that produces a large amount of 1-deoxynozirimycin among microorganisms showing α-glucosidase inhibitory activity. The 1-deoxy nozirimycin identified and cultured from or isolated from the microorganism strain can be usefully used as a microbial additive for feed, food, cosmetics, medicines, etc. for the purpose of lowering blood sugar, antiviral and anticancer effects. By confirming that the present invention was completed.

따라서, 본 발명의 목적은 1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 균주를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a Bacillus subtilis strain that produces 1-deoxynojirimycin.

본 발명의 다른 목적은 바실러스 서브틸리스 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition containing a culture solution of Bacillus subtilis strains as an active ingredient.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 혈당 강하, 항바이러스 및 항암효과를 나타내는 1-데옥시노지리마이신을 생산하는 신규한 바실러스 서브틸리스 S10 균주(기탁번호: KCCM 10650P)을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a novel Bacillus subtilis S10 strain (Accession No .: KCCM 10650P), which produces 1-deoxynojirimycin, which exhibits hypoglycemic, antiviral and anticancer effects.

본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주는 토양으로부터 얻을 수 있는데, 구체적으로 토양으로부터 α-글루코시다제 활성을 억제하는 미생물들을 분리하고, 이들 중에서 α-글루코시다제 저해능이 강력함과 동시에 1-데옥시노지리마이신 생 산량이 우수하고 식품으로서 안전한 균주를 선발한 후 16S rDNA 분석에 의해 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)와 99%이상 동질성을 갖는 것을 확인함으로써 최종 선발한다. 본 발명자들은 상기 미생물을 바실러스 서브틸리스 S10(Bacillus subtilis S10)으로 명명하고 한국미생물보존센타(KCCM)에 2005년 4월 1일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM 10650P).Bacillus subtilis S10 strain of the present invention can be obtained from the soil, specifically isolates the microorganisms that inhibit the α-glucosidase activity from the soil, among them a potent and α-glucosidase inhibitory ability at the same time After selection of strains with good production of oxynojirimycin and safe as foods, the final selection is performed by confirming that they have at least 99% homology with Bacillus subtilis by 16S rDNA analysis. The present inventors named the microorganism Bacillus subtilis S10 ( Bacillus subtilis S10) and deposited it on April 1, 2005 at Korea Microorganism Conservation Center (KCCM) (Accession No .: KCCM 10650P).

바실러스 서브틸리스 S10 균주는 그람양성 간균으로 직경 0.4 내지 16 ㎜ 크기의 벨벳 형태의 집락을 이루며, 흰색에서 갈색의 색조를 띄고, 약간의 운동성이 있으며 포자 형성능을 갖는다.The Bacillus subtilis S10 strain is a Gram-positive bacillus that forms a velvety colony of 0.4 to 16 mm in diameter, white to brownish hue, slightly motile, and spore-forming.

생리학적으로 상기 바실러스 서브틸리스 S10 균주는 20 내지 60℃, 바람직하게는 30 내지 55℃ 이하, pH 3.0 내지 11.0, 바람직하게는 pH 4.5 내지 10의 조건하에서 성장하며, 통성 혐기성이고, L-아라비노스, D-만노스, 솔비톨, 이아쿨린, 말토스, 사카로스, 글라이코겐, 라이보스, D-글루코스, 살리신, 트레할로스, D-라피노스, D-프럭토스, 만니톨, 알부틴, 셀로바이오스, 이눌린, 아미돈 및 β-젠티오바이오스와 같은 당을 이용할 수 있다.Physiologically, the Bacillus subtilis S10 strain grows under conditions of 20 to 60 ° C., preferably 30 to 55 ° C., pH 3.0 to 11.0, preferably pH 4.5 to 10, and is anaerobic, L-arabi North, D-mannose, sorbitol, iakuline, maltose, saccharose, glycogen, ribose, D-glucose, salicycin, trehalose, D-rapinose, D-fructose, mannitol, arbutin, cellobiose, inulin, Sugars such as amidone and β-gentiobioses can be used.

또한, 상기 미생물은 이의 배양액을 HPLC(high performance liquid chromatography)로 분석함으로써 확인되는 바와 같이, 1-데옥시노지리마이신을 대량 생산한다. 이와 같이, 본 발명에 따라 α-글루코시다제 저해균주로 분리·동정된 바실러스 서브틸리스 S10은 혈당 강하, 항바이러스 및 항암활성을 갖는 1-데옥시노지리마이신을 고농도로 생산하므로 사료, 식품, 화장품, 의약품 등의 미생물 제제로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.In addition, the microorganisms mass produce 1-deoxynojirimycin, as confirmed by analyzing its culture by high performance liquid chromatography (HPLC). As described above, Bacillus subtilis S10 isolated and identified as an α-glucosidase inhibitor strain according to the present invention produces high concentrations of 1-deoxynojirimycin having hypoglycemic activity, antiviral and anticancer activity. It is expected that it may be usefully used as a microbial agent for cosmetics, pharmaceuticals and the like.

이에, 본 발명은 상기 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하고 약학적으로 허용되는 담체 또는 부형제를 포함하는 혈당 강하, 항바이러스 또는 항암용 약학 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a pharmaceutical composition for lowering blood sugar, antiviral or anticancer, containing the culture medium of the Bacillus subtilis S10 strain as an active ingredient and including a pharmaceutically acceptable carrier or excipient.

본 발명의 균주가 생산하는 1-데옥시노지리마이신은 독성 및 부작용이 거의 없는 것으로 알려진 화합물로서 α-글루코시다제의 활성을 저해하여 혈당상승을 억제하거나, 바이러스 증식에 필요한 당단백질 합성을 억제하여 동물 바이러스의 감염을 차단하거나, 항암 및 암전이를 억제하므로 본 발명에 따른 균주의 배양액을 유효성분으로 함유하는 조성물은 장기간 복용시에도 안심하고 사용할 수 있다. 1-deoxynojirimycin produced by the strain of the present invention is a compound known to have little toxicity and side effects, inhibits the activity of α-glucosidase and inhibits glycemic elevation or inhibits glycoprotein synthesis necessary for virus growth. By blocking the infection of animal viruses, or inhibiting cancer and cancer metastasis, the composition containing the culture medium of the strain according to the present invention as an active ingredient can be used with confidence even in long-term use.

상기 1-데옥시노지리마이신은 바실러스 서브틸리스 S10을 배양한 후, 균체를 제거한 배양액을 반복적으로 이온 교환수지를 통과시킴으로써 90% 이상, 바람직하게는 98% 이상 순수하게 정제할 수 있다. After culturing Bacillus subtilis S10, the 1-deoxynojirimycin can be purified by 90% or more, preferably 98% or more purely by repeatedly passing the culture medium from which the cells are removed through an ion exchange resin.

본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 배양액 또는 이로부터 생산된 1-데옥시노지리마이신은 약학 조성물의 총 중량에 대하여 0.1 내지 50 중량%로 포함된다.Culture of the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention or 1-deoxynojirimycin produced therefrom is included in an amount of 0.1 to 50% by weight relative to the total weight of the pharmaceutical composition.

본 발명의 조성물은 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 담체, 부형제 및/또는 희석제를 포함할 수 있는데, 이러한 예로 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리트리톨, 말디톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로스, 메틸 셀룰로스, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.Compositions of the present invention may include carriers, excipients and / or diluents commonly used in the manufacture of pharmaceutical compositions, such as lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, malditol, Starch, acacia rubber, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and Mineral oil.

본 발명의 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화하여 사용될 수 있으며, 제제화할 경우에는 통상적으로 사용되는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 첨가하여 조제된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 상기 유효성분에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 칼슘카보네이트, 전분, 수크로스, 락토스, 젤라틴 등을 혼합하여 조제한다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구투여를 위한 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데, 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수용성제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마이크로골, 트윈(tween)61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있다.The compositions of the present invention can be used in the form of powders, granules, tablets, capsules, suspensions, emulsions, syrups, aerosols and the like, oral formulations, external preparations, suppositories, and sterile injectable solutions according to conventional methods. In this case, diluents or excipients such as fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrating agents, and surfactants that are commonly used are prepared. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, and the like, and such solid preparations include at least one excipient such as calcium carbonate, starch, sucrose, lactose, gelatin in the active ingredient. Etc. are mixed and prepared. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc are also used. Liquid preparations for oral administration include suspensions, solvents, emulsions, and syrups.In addition to commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. Can be. Formulations for parenteral administration include sterile aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, suppositories. As the non-aqueous solvent and suspending agent, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, injectable ester such as ethyl oleate and the like can be used. As the base of the suppository, witepsol, microgol, tween 61, cacao butter, laurin butter, glycerogelatin and the like can be used.

본 발명의 조성물은 일반적으로 0.01 내지 500 ㎎/㎏ 체중, 바람직하게는 0.1 내지 100 ㎎/㎏ 체중의 양을 일일 1회 내지 수회로 나누어 투여할 수 있으나, 이는 투여경로, 질병의 중증정도, 환자의 성별, 체중, 나이 등에 따라서 증감될 수 있는 것으로 상기 투여량이 어떠한 면으로든 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.The composition of the present invention may generally be administered in an amount of 0.01 to 500 mg / kg body weight, preferably 0.1 to 100 mg / kg body weight, once or several times a day, but this is the route of administration, the severity of the disease, and the patient. The dose may be increased or decreased depending on the sex, weight, age, etc. of the present invention, but the above dosage does not limit the scope of the present invention in any aspect.

본 발명은 또한 상기 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 유효성분으로 함유하는 사료 첨가제를 제공한다.The present invention also provides a feed additive containing the culture of Bacillus subtilis S10 as an active ingredient.

본 발명에 따른 사료 첨가제는 상기 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 분무 건조 또는 동결 건조하여 제조된 생균제 또는 상기 배양액으로부터 분리·정제한 1-데옥시노지리마이신을 부형제와 혼합하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 사료 첨가제는 바이러스 증식에 필요한 당단백질 합성을 억제하므로 가축의 병원성 바이러스 감염을 차단하는데 유용하다.The feed additive according to the present invention may be prepared by mixing the probiotic prepared by spray drying or freeze drying the culture solution of Bacillus subtilis S10 or 1-deoxynojirimycin isolated and purified from the culture solution with an excipient. The feed additive according to the present invention is useful for blocking pathogenic viral infections in livestock since it inhibits glycoprotein synthesis necessary for virus propagation.

이와 같이 제조된 사료 첨가제는 1-데옥시노지리마이신을 0.5 내지 5 g/ℓ, 바람직하게는 2 내지 4 g/ℓ로 함유하며, 이들은 사료에 0.1 내지 2 중량%의 양으로 첨가될 수 있고, 사료의 형태나 종류에 상관없이 발효 사료, 사일레지 사료, 가루형 사료, 벨벳형 사료 모두에 적용될 수 있다.The feed additive thus prepared contains 1-deoxynojirimycin at 0.5 to 5 g / l, preferably 2 to 4 g / l, which can be added to the feed in an amount of 0.1 to 2% by weight It can be applied to all fermented feeds, silage feeds, powdered feeds and velvet feeds, regardless of the type or type of feed.

또한, 본 발명은 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식품 첨가제를 제공한다.The present invention also provides a food additive containing a culture of Bacillus subtilis S10 as an active ingredient.

본 발명에 따른 식품 첨가제는 혈당 저하를 통한 당뇨병 질환의 예방, 병원성 바이러스의 감염 억제 또는 암 또는 암전이 억제를 목적으로 식품 또는 음료에 첨가되어 기능성식품 또는 건강보조식품으로 제공될 수 있는데, 이러한 경우 상기 식품 첨가제를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 통상적인 방법에 따라 적절하게 혼합하여 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합량은 그의 사용목적, 즉 예방, 건강증진 또는 치료적 처치에 따라 적절하게 결정될 수 있으며, 상기의 사료 첨가제와 동일하게, 1-데옥시노지리마이신을 0.1 내지 5 g/ℓ, 바람직하게는 2 내지 4 g/ℓ로 첨가할 수 있다. 또한, 상기 바실러스 서브틸리스 S10을 두류, 곡물 등에 발효시켜 그 자체 또는 건조물을 이용할 수도 있다. The food additive according to the present invention may be added to foods or beverages for the purpose of preventing diabetes diseases through lowering blood sugar, inhibiting infection of pathogenic viruses, or inhibiting cancer or cancer metastasis, and may be provided as functional foods or health supplements. The food additives may be added as they are or may be appropriately mixed with other foods or food ingredients according to conventional methods. The mixing amount of the active ingredient may be appropriately determined depending on the purpose of use thereof, that is, the prevention, health promotion or therapeutic treatment, and the same as the above-mentioned feed additive, 0.1 to 5 g / L of 1-deoxynojirimycin, preferably Preferably 2 to 4 g / l. In addition, the Bacillus subtilis S10 may be fermented into soybeans, grains, or the like or may be used as a dry matter.

본 발명의 식품 첨가제가 적용될 수 있는 식품의 종류에 특별한 제한은 없으며, 육류, 소세지, 빵, 초코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 핏자, 라면, 기타 면류, 아이스크림류를 포함하는 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등을 예로 들 수 있고, 통상적인 의미에서의 기능성식품 및 건강보조식품을 모두 포함한다. 본 발명에 따른 식품 첨가물의 양은 일반적으로 식품의 경우에는 전체 식품 중량의 0.01 내지 15 중량%로 가할 수 있고, 음료의 경우에는 100 ㎖를 기준으로 0.02 내지 1 g의 비율로 가할 수 있다.There is no particular limitation on the type of food to which the food additive of the present invention can be applied, and dairy products, various soups, including meat, sausage, bread, chocolate, candy, snacks, confectionary, pizza, ramen, other noodles, ice cream, Drinks, teas, drinks, alcoholic beverages and vitamin complexes, and the like, and includes the functional foods and health supplements in the conventional sense. The amount of the food additive according to the present invention may generally be added at 0.01 to 15% by weight of the total food weight in the case of food, and at a ratio of 0.02 to 1 g based on 100 ml in the case of a beverage.

본 발명의 식품 첨가제는 유효성분으로서 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 지시된 비율로 함유하는 것 이외에는 여러 가지 영양제, 탄수화물, 비타민, 미네랄(전해질), 풍미제, 착색제 및 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등을 필요에 따라 선택적으로 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 두 가지 이상의 성분을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 성분들의 비율은 그렇게 중요하지 않지만 본 발명의 조성물 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.The food additive of the present invention contains various nutrients, carbohydrates, vitamins, minerals (electrolytes), flavoring agents, coloring agents and neutralizing agents, pectic acid and its components, except for containing the culture solution of Bacillus subtilis S10 as an active ingredient in the indicated ratio. Salts, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohols, carbonation agents used in carbonated beverages, and the like, may optionally be contained. These components may be used independently or in combination of two or more components, and the ratio of these components is not so important but is generally selected from the range of 0 to about 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composition 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 merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> α-글루코시다제(α-glucosidase) 저해균주의 분리 및 동정Example 1 Isolation and Identification of α-glucosidase Inhibiting Strains

<1-1> α-글루코시다제 저해균주의 분리<1-1> Isolation of α-glucosidase inhibitor

α-글루코시다제 저해균주를 선발하기 위하여, 경기도, 충청도 및 전라도 지역에서 채취한 1,000여종의 토양 환경시료로부터 4,000여 균주를 분리하였고, 이들 중에서 포자를 형성하여 바실러스(Bacillus) 속 미생물일 가능성이 높은 균주들만을 선발한 후 하기와 같이 α-글루코시다제 저해능을 조사하였다. In order to select the α-glucosidase inhibitor strains, 4,000 strains were isolated from 1,000 soil samples collected from Gyeonggi-do, Chungcheong-do and Jeolla-do, and among them, spores were formed, which is likely to be a bacterium of Bacillus. Only high strains were selected and then the α-glucosidase inhibitory activity was examined as follows.

먼저, 증류수 1 ℓ에 10 g의 옥수수 전분(corn starch), 5 g의 대두분, 5 g의 효모 추출물, 0.5 g의 제이인산 및 0.5 g의 황산암모늄를 첨가하고 pH를 7.5로 조절하여 멸균한 옥수수 전분 액체배지(corn starch broth, CSB)를 준비하였다. 100 ㎖의 CSB 배지가 들어 있는 250 ㎖ 삼각플라스크(Erlenmyer flask)에 대상 균주들 각각을 1 루프(loop)씩 접종하고 37℃ 항온 배양기에서 180 rpm으로 7일간 진탕 배양한 후 이로부터 얻은 배양액을 가지고 하기와 같이 α-글루코시다제 저해능을 측정하였다.First, sterilized corn by adding 10 g of corn starch, 5 g of soybean meal, 5 g of yeast extract, 0.5 g of diphosphoric acid and 0.5 g of ammonium sulfate to 1 L of distilled water and adjusting the pH to 7.5 Starch broth (corn starch broth, CSB) was prepared. Inoculate 1 loop each of the strains into a 250 ml Erlenmyer flask containing 100 ml CSB medium, shake culture at 180 rpm in a 37 ° C. incubator for 7 days, and then use the culture solution obtained therefrom. Α-glucosidase inhibitory activity was measured as follows.

15 ㎖ 시험관에 각각 100 ㎕의 배양 상등액과 900 ㎕의 증류수를 첨가한 후 900 ㎕의 0.1 M 인산염 완충용액(potassium phosphate buffer)과 기질인 12 mM p-나이트로페닐-알파-글루코피라노사이드(p-nitrophenyl-α-glucopyranoside, Sigma 사) 1 ㎖를 첨가하였다. 여기에 100 ㎕의 α-글루코시다제(100 unit/㎖, Sigma사)를 첨가하고 37℃ 항온수조에서 45분간 효소 반응시켰다. 이때, 공시험구로는 α-글루코시다제 대신에 100 ㎕의 0.1 M 인산염 완충용액을 첨가하였고, 대조구로는 배양 상등액 대신에 100 ㎕의 증류수를 첨가하여 사용하였다. 45분 경과 후 1 ㎖의 200 mM 소듐 카보네이트(sodium carbonate)를 첨가하여 반응을 정지시킨 다음 상기 효소 반응액을 분광광도계(UV/vis spectrophotometer, Shimadzu사)를 이용하여 405 ㎚에서 시료용액과 기질을 첨가하여 반응시킨 실험군의 흡광도 값(S), 효소 대신 완충용액을 첨가하여 반응시킨 공시험구의 흡광도 값(B), 및 시료용액 대신 증류수를 첨가하여 반응시킨 대조군의 흡광도 값(C)을 측정하였고, 하기 수학식 1에 따라 각 균주의 α-글루코시다제 저해능을 계산하였다.100 μl of culture supernatant and 900 μl of distilled water were added to a 15 ml test tube, followed by 900 μl of 0.1 M phosphate buffer and 12 mM p-nitrophenyl-alpha-glucopyranoside (substrate). 1 ml of p-nitrophenyl-α-glucopyranoside (Sigma) was added. 100 µl of α-glucosidase (100 unit / ml, Sigma) was added thereto, followed by enzymatic reaction for 45 minutes in a 37 ° C. constant temperature water bath. At this time, 100 μl of 0.1 M phosphate buffer solution was added instead of α-glucosidase, and 100 μl of distilled water was used instead of the culture supernatant. After 45 minutes, 1 ml of 200 mM sodium carbonate was added to stop the reaction. Then, the enzyme reaction solution was prepared by using a spectrophotometer (UV / vis spectrophotometer, Shimadzu Co., Ltd.) at 405 nm. The absorbance value (S) of the experimental group reacted by addition, the absorbance value (B) of the test zone reacted by adding a buffer solution instead of the enzyme, and the absorbance value (C) of the control group reacted by adding distilled water instead of the sample solution were measured. Α-glucosidase inhibitory ability of each strain was calculated according to Equation 1 below.

Figure 112005042670907-pat00001
Figure 112005042670907-pat00001

이로부터 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 85% 이상의 α-글루코시다제 저해능을 나타내는 균주를 선발하였다. From this, as shown in Table 1 below, strains showing 85% or more α-glucosidase inhibitory ability were selected.

Figure 112005042670907-pat00002
Figure 112005042670907-pat00002

본 발명에서는 상기 표 1에서 85% 이상의 α-글루코시다제 저해능을 보이는 균주들 중에서 식용가능성 판단기준인 GRAS(Generally Recognizable As Safe)에 속하여 식품안전성이 우수한 것으로 판명된 S10 균주를 최종 선발하였다. In the present invention, among the strains showing α-glucosidase inhibitory ability of 85% or more in Table 1 , S10 strains which were found to be excellent in food safety belong to GRAS (Generally Recognizable As Safe), which is an edibility criterion, was finally selected.

<1-2> 선발된 α-글루코시다제 저해균주의 동정 <1-2> Identification of Selected α-Glucosidase Inhibiting Strains

상기 실시예 <1-1>에서 α-글루코시다제 저해균주로 선발된 S10 균주를 동정하기 위하여 16S rDNA 염기서열 분석을 수행하였다.In Example <1-1>, 16S rDNA sequencing was performed to identify S10 strains selected as α-glucosidase inhibitor strains.

먼저, 선발된 균주를 YM 평판배지에서 배양하여 생성된 단일 콜로니(colony)를 취한 후 아큐프렙 게놈 DNA 추출 킷트(AccuPrep Genomic DNA Extraction kit, BIONEER사)를 사용하여 게놈 DNA를 분리하였다. 분리된 게놈 DNA를 전기영동을 통하여 확인한 후, 이를 주형으로 하고 서열번호: 1의 27F와 서열번호: 2의 1492R을 시발체 쌍으로 사용하여 PCR(GeneAmp PCR System 2700)을 수행하였다. 이때, PCR은 95℃에서 30초(변성), 55℃에서 1분(어닐링) 및 72℃에서 1분(신장)의 반응을 35회 반복하여 수행하였다. 이로부터 얻은 PCR 산물을 전기영동하여 약 1,500 bp 크기의 16S rDNA가 증폭되었음을 확인하였다. 증폭된 16S rDNA를 아큐프렙 PCR 정제 킷트(AccuPrep PCR Purification kit, BIONEER사)를 사용하여 정제한 후 전자동 DNA 염기서열 분석기(Automated DNA Sequencer, ABI 3100, Applied Biosystem사)를 이용하여 16S rDNA 서열을 분석하였다. 이때, 염기서열 분석을 위한 시발체로 서열번호 12의 27F 및 1492R 뿐만 아니라 서열번호: 3의 530F 및 서열번호: 4의 1100R까지 4종류의 시발체들을 사용하였다. 이로부터 분석된 염기서열을 클러스탈 X 소프트웨어(Clustal X software)를 사용하여 조합한 후 NCBI(The National Center for Biotechnology Information, http://www.ncbi.nlm.nih)에서 제공하는 어드밴스드 블라스트 서치(Advanced Blast search, Altschul et al., Nucleic Acids Research 25: 3389-3402, 1997)를 이용하여 Genbank상의 염기서열과 비교하였고 이웃-연접 분석(neighbor-joining analysis)에 의해 최종적으로 덴드로그램(dendrogram)을 작성하였다. First, single colonies generated by culturing the selected strains in YM plate medium were taken, and genomic DNA was isolated using AccuPrep Genomic DNA Extraction kit (BIONEER). After confirming the separated genomic DNA by electrophoresis, it was used as a template and PCR (GeneAmp PCR System 2700) was performed using 27F of SEQ ID NO : 1 and 1492R of SEQ ID NO: 2 as a primer pair. At this time, PCR was performed by repeating the reaction of 95 seconds for 30 seconds (modification), 55 ° C for 1 minute (annealing), and 72 ° C for 1 minute (extension). PCR products obtained therefrom were subjected to electrophoresis to confirm that 16S rDNA of about 1,500 bp size was amplified. The amplified 16S rDNA was purified using an AccuPrep PCR Purification kit (BIONEER), and then analyzed for 16S rDNA sequences using an automated DNA sequencer (ABI 3100, Applied Biosystem). It was. At this time, four types of primers were used as primers for sequencing , as well as 27F and 1492R of SEQ ID NOs: 1 and 2 , 530F of SEQ ID NO : 3 , and 1100R of SEQ ID NO: 4 . The sequences analyzed therefrom were combined using Cluster X software and then advanced blast search (NCBI) provided by The National Center for Biotechnology Information (http: //www.ncbi.nlm.nih). Advanced Blast search, Altschul et al., Nucleic Acids Research 25: 3389-3402, 1997) were used to compare sequences on Genbank, and finally dendrograms were determined by neighbor-joining analysis. Created.

그 결과, α-글루코시다제 저해능이 우수한 S10 균주는 서열번호: 5로 기재되는 16S rDNA 염기서열을 가지며, 이 서열은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)와 99% 상동성을 나타내는 것으로 확인되었다(도 1). 이에, 상기 균주를 바실러스 서브틸리스 S10으로 명명하고 한국미생물보존센타(KCCM)에 2005년 4월 1일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM 10650P).As a result, the S10 strain having excellent α-glucosidase inhibitory activity has a 16S rDNA nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5 , and this sequence was found to show 99% homology with Bacillus subtilis ( 1 ). Thus, the strain was named Bacillus subtilis S10 and was deposited in Korea Microorganism Conservation Center (KCCM) as of April 1, 2005 (Accession Number: KCCM 10650P).

<실시예 2> α-글루코시다제 저해균주의 생물학적 특성Example 2 Biological Properties of α-Glucosidase Inhibiting Strains

상기에서 α-글루코시다제 저해균주로 동정된 바실러스 서브틸리스 S10의 생물학적 특성을 하기와 같이 조사하였다.The biological properties of Bacillus subtilis S10 identified as α-glucosidase inhibitors in the above were investigated as follows.

먼저, 상기 바실러스 서브틸리스 S10 균주를 0.3% 효소추출물, 0.3% 말트추출물, 0.5% 펩톤, 1.0% 포도당 및 1.8% 한천을 포함하는 와이엠(YM) 평판배지에 접종하고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 형성된 콜로니를 관찰하였다. 그 결과, 상기 균주는 그람양성 간균으로 직경 0.4 내지 16 ㎜ 크기의 벨벳 형태의 집락을 이루며, 흰색에서 갈색의 색조를 띠고 약간의 운동성과 포자 형성능을 갖는 것으로 확인되었다. 또한, 상기 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 최적 배양조건은 20 내지 60℃, pH 3.0 내지 11.0 범위로 통성 혐기성을 나타내었다. First, the Bacillus subtilis S10 strain was inoculated into YM (YM) plate medium containing 0.3% enzyme extract, 0.3% malt extract, 0.5% peptone, 1.0% glucose and 1.8% agar and for 48 hours at 37 ° C. Colonies formed by culturing were observed. As a result, the strain was a Gram-positive bacillus that forms a velvety colony with a size of 0.4 to 16 mm in diameter, and has a white to brown tint and some mobility and sporulation ability. In addition, the optimum culture conditions of the Bacillus subtilis S10 strain exhibited anaerobic anaerobicity in the range of 20 to 60 ℃, pH 3.0 to 11.0.

상기 균주의 생화학적 특성을 바실러스균 동정용 API 50 CH 킷트(BioMerieux사)를 이용하여 조사하였는데, 상기와 동일한 YM 한천 배지상에 균주를 접종하고 37℃에서 2일간 배양한 후 형성된 콜로니를 5 ㎖의 0.85% NaCl 식염수에 고농도로 현탁하였다. 이를 다시 5 ㎖의 희석액에 McF(McFarland standard, BioMerieux사) 탁도 2가 되도록 현탁한 후 API 50 CH 킷트내에 포함되어 있는 10 ㎖의 CHB 배지(0.2% 황산암모늄, 0.05% 효모 추출물, 0.1% 트립톤, 0.018% 페놀 레드, 1%(v/v) 미네랄 베이스 인산염 완충액(mineral base in phosphate buffer), pH 7.8)에 접종하여 최종적으로 McF 탁도 2에 맞추었다. CHB 배지 현탁액을 CH50 스트립(20 strips)의 각 웰에 140 ㎕씩 분주한 후 미네랄 오일(mineral oil)을 각 웰의 눈금이 볼록해질 때까지 분주하고 37℃에서 배양하면서 CHB 배지내에 함유된 페놀프탈레인(phenolphthalein) 지시약의 색변화를 12시간 간격으로 관찰하면서 상기 균주의 당 이용성을 조사하였다. The biochemical properties of the strain were investigated using an API 50 CH kit (BioMerieux) for identifying Bacillus bacteria, inoculated with the strain on the same YM agar medium and incubated at 37 ° C. for 2 days, 5 ml of colonies formed. Was suspended in 0.85% NaCl saline at high concentration. This was again suspended in 5 ml dilution to McFarland standard (BioMerieux) turbidity 2 and then 10 ml of CHB medium (0.2% ammonium sulfate, 0.05% yeast extract, 0.1% tryptone) contained in the API 50 CH kit. , 0.018% phenol red, 1% (v / v) mineral base in phosphate buffer, pH 7.8) and finally the McF turbidity 2 was adjusted. CHB medium suspension was dispensed into each well of CH50 strips (20 strips) by 140 μl, and then mineral oil was dispensed until the scale of each well was convex and incubated at 37 ° C. The sugar availability of the strain was examined by observing the color change of the phenolphthalein indicator at 12 hour intervals.

Figure 112005042670907-pat00003
Figure 112005042670907-pat00003

그 결과, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주는 L-아라비노스, D-만노스, 솔비톨, 이아쿨린, 말토스, 사카로스, 글라이코겐, 라이보스, D-글루코스, 살리신, 트레할로스, D-라피노스, D-프럭토스, 만니톨, 알부틴, 셀로바이오스, 이눌린, 아미돈 및 β-젠티오바이오스에 대해 양성반응을 나타내었다.As a result, the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention is L-arabinose, D-mannose, sorbitol, iaculin, maltose, saccharose, glycogen, ribose, D-glucose, salicycin, trehalose, D- Raffinose, D-fructose, mannitol, arbutin, cellobiose, inulin, amidone and β-gentiobio were positive.

<실시예 3> 1-데옥시노지리마이신(1-deoxynojirimycin)의 분리 및 정제Example 3 Isolation and Purification of 1-deoxynojirimycin

α-글루코시다제 저해균주로 분리·동정된 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액으로부터 이온 교환수지(Ion-exchange resin), 박막 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC), HPLC(high performance liquid chromatography) 및 액체 크로마토그래피-질량 분광기(liquid chromatography-mass spectrometer, LC-MS) 분석을 통해 하기와 같이 1-데옥시노지리마이신(DNJ)을 분리·정제하였다.Ion-exchange resin, thin layer chromatography (TLC), high performance liquid chromatography (HPLC) and liquid from the culture of Bacillus subtilis S10 isolated and identified as α-glucosidase inhibitor 1-deoxynojirimycin (DNJ) was isolated and purified through liquid chromatography-mass spectrometer (LC-MS) analysis as follows.

먼저, 바실러스 서브틸리스 S10 균주를 CSB 배지에서 1일 동안 배양하여 접종용 시드(seed)를 만들었다. 5 ℓ의 발효조(Jar fermenter, KFC사)에 3 ℓ의 CSB 배지를 넣고 121℃에서 20분간 멸균한 후 상기와 같이 준비된 시드를 접종하고 37℃, 300 rpm 및 0.5 vvm의 조건하에서 5일간 배양하였다.First, Bacillus subtilis S10 strains were cultured in CSB medium for 1 day to make seed for inoculation. 3 L of CSB medium was added to 5 L fermenter (Jar fermenter, KFC), sterilized at 121 ° C. for 20 minutes, inoculated with the seed prepared as described above, and incubated under conditions of 37 ° C., 300 rpm, and 0.5 vvm for 5 days. .

이온 교환수지(Ion-exchange resin)인 엠버리스트 15(Amberlyst 15)(Sigma사, A-5647)가 충진된 컬럼(20×400 ㎜, H+ form)에 상기 배양액 10 ㎖를 흡착시킨 후 2차 증류수로 세척하여 색소 등을 제거하였다. 이 컬럼을 0.5 N 암모니아수로 용출하여 얻은 용출액을 감압 농축기(Buchi사)로 농축하였다. 이로부터 얻은 농축액을 도웩스(Dowex) 1×2-100(Sigma-aldrich사, 21,739-7)가 충진된 컬럼(20×400 ㎜, OH- form)에 가하여 흡착시킨 후 2차 증류수로 용출하면서 분획을 얻었다. 분리과정에서 얻어진 각각의 분획들을 한 방울씩 TLC 플레이트(Silica gel 60 F254, Merck사)에 점적한 후 프로판올-아세트산-증류수(propanol-acetic acid-water=4:1:1)의 용매조건 하에서 전개하였다. 상기 플레이트를 클로린-o-톨리딘 발색제(chlorine-o-tolidine reagent)를 이용하여 발색하여 각 분획의 Rf 값을 비교하였다. 1-데옥시노지리마이신 표준시료와 동일한 Rf 값을 갖는 분획을 모아 감압 농축한 후 다시 엠버라이트(Amberlite CG-50)(Sigma-aldrich사, 21,635-6)가 충진된 컬럼(20×400 ㎜, NH3 + form)에 흡착시키고 2차 증류수로 용출하여 분획을 얻었다. 각각의 분획을 다시 상기와 같은 TLC법을 이용하여 분석하여 1-데옥시노지리마이신을 함유한 분획만을 모아 감압 농축하였다.After adsorbing 10 ml of the culture solution on a column (20 × 400 mm, H + form) filled with Amberlyst 15 (Sigma, A-5647), an ion-exchange resin, secondary Washing with distilled water to remove the pigment. The eluate obtained by eluting this column with 0.5 N ammonia water was concentrated with a vacuum concentrator (Buchi). The resulting concentrate was added to a column (20 × 400 mm, OH form) filled with Doex 1 × 2-100 (Sigma-aldrich, 21,739-7), adsorbed, and eluted with secondary distilled water. A fraction was obtained. Each fraction obtained in the separation process was added dropwise to TLC plate (Silica gel 60 F254, Merck) and then developed under solvent conditions of propanol-acetic acid-water (4: 1: 1). It was. The plates were developed using a chlorine-o-tolidine reagent to compare the Rf values of each fraction. The fractions having the same Rf value as the 1-deoxynojirimycin standard sample were collected and concentrated under reduced pressure, and then again packed with Amberlite (Amberlite CG-50) (Sigma-aldrich, 21,635-6) (20 × 400 mm). , NH 3 + form) and eluted with secondary distilled water to obtain a fraction. Each fraction was analyzed again using the TLC method as described above, and only the fractions containing 1-deoxynojirimycin were collected and concentrated under reduced pressure.

도 2는 상기 TLC 분석 결과를 나타낸 것으로, 레인 1은 1-데옥시노지리마이신 표준시료를, 레인 2 내지 18은 엠버라이트가 충진된 컬럼에서 10 ㎖씩 받은 분획을 짝수 단위로 TLC에 3 ㎕씩 적하한 것이다. 그 결과, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신이 표준시료와 동일한 Rf 값 0.46 위치에서 검출됨을 알 수 있다. Figure 2 shows the results of the TLC analysis, lane 1 is a 1-deoxy nojirimycin standard sample, lanes 2 to 18 in the even unit received fractions received in 10 ml in a column filled with amber 3 μl in TLC It was dripped down. As a result, it can be seen that 1-deoxynojirimycin isolated and purified from the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention is detected at the same Rf value 0.46 as the standard sample.

HPLC 분석을 위해 상기에서 준비된 10 ㎕의 농축액, 10 ㎕의 0.4 M 붕산칼륨 완충용액(potassium borate buffer, pH 8.5) 및 20 ㎕의 10 mM 9-플러레닐메틸-클로로포메이트(9-flurenylmethyl chloroformate, FMOC-Cl)를 에펜도르프 튜브(eppendorf tube)에 첨가하고 20℃에서 20분간 반응시킨 후 10 ㎕의 0.1 M 글라이신(glycine)을 넣어 반응을 정지시켰다. 상기 반응액에 950 ㎕의 0.1% 아세트산(acetic acid)을 첨가하여 부피를 1 ㎖로 조정한 후 0.2 ㎛ 시린지 필터(syringe filter)(nylon filter, Nalgene사)로 여과하였고, 이로부터 얻은 여과액 10 ㎕를 HPLC 분석에 이용하였다. 컬럼은 C18 캅셀 팩(C18 Capcell Pak MG, 4.60×250 ㎜, 내경 5 ㎛)을, 용매는 아세토나이트릴-0.1% 아세트산(acetonitrile-0.1% acetic acid)(1:1, v/v)을 사용하여 1 ㎖/분의 용출속도로 용출하였다. 용출액의 발광정도를 FL3000 형광 검출기(fluorescence detector)(여기: 254 ㎚, 방출: 322 ㎚)를 사용하여 검출하였고, 이를 SMC21 Quick 분석 프로그램을 사용하여 분석하였다.10 μl of the concentrate prepared above for HPLC analysis, 10 μl of 0.4 M potassium borate buffer (pH 8.5) and 20 μl of 10 mM 9-fullenylmethyl-chloroformate, FMOC-Cl) was added to an eppendorf tube and reacted at 20 ° C. for 20 minutes to stop the reaction by adding 10 μl of 0.1 M glycine (glycine). 950 μl of 0.1% acetic acid was added to the reaction solution to adjust the volume to 1 ml, and then filtered through a 0.2 μm syringe filter (nylon filter, Nalgene). Μl was used for HPLC analysis. The column was a C 18 capsule pack (C 18 Capcell Pak MG, 4.60 × 250 mm, inner diameter 5 μm), and the solvent was acetonitrile-0.1% acetic acid (1: 1, v / v). Eluted at an elution rate of 1 mL / min. The luminescence of the eluate was detected using a FL3000 fluorescence detector (excitation: 254 nm, emission: 322 nm), which was analyzed using the SMC21 Quick analysis program.

그 결과, 도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 1-데옥시노지리마이신이 순수하게 분리·정제되었음을 확인하였다.As a result, as shown in FIG . 3 , it was confirmed that 1-deoxynojirimycin was purified and purified from the Bacillus subtilis S10 strain according to the method of the present invention.

아울러, 상기와 같이 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 배양액으로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신을 증류수로 100배 희석하여 100 mM 농도로 맞춘 후 1분당 400 ㎕로 액체 크로마토그래피-질량 분광기(liquid chromatography-mass spectrometer, LC-MS, agilent 1100LC/MSD trap classic Agilent)에 직접 주입(direct injection)하여 분자량을 측정하였다. 이때, 누에에서 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신(농촌진흥청 농업생물부 활성연구실로부터 제공받음)을 비교군으로 사용하였다.In addition, 1-deoxynojirimycin isolated and purified from the culture medium of the Bacillus subtilis S10 strain as described above was diluted 100-fold with distilled water, adjusted to 100 mM concentration, and then liquid chromatography-mass spectrometer (400 μl / min). Molecular weight was measured by direct injection into a liquid chromatography-mass spectrometer, LC-MS, agilent 1100 LC / MSD trap classic Agilent). At this time, 1-deoxy nojirimycin (provided by the Rural Development Administration, Department of Agriculture and Biological Activities) isolated and purified from silkworms was used as a comparison group.

그 결과, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신은 분자량이 164로 기존에 보고된 누에 유래 1-데옥시노지리마이신과 동일한 분자량을 가짐을 알 수 있었다(도 4).As a result, it can be seen that the 1-deoxynojirimycin isolated and purified from the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention has the same molecular weight as that of the silkworm-derived 1-deoxynojirimycin previously reported at 164. ( FIG. 4 ).

<실시예 4> 1-데옥시노지리마이신의 농도에 따른 α-글루코시다제 저해능<Example 4> α-glucosidase inhibitory ability according to the concentration of 1-deoxy nojirimycin

상기 실시예 3에서 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10 균주로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신을 적정 농도로 희석한 후 실시예 <1-1>에 기재된 방법에 따라 1-데옥시노지리마이신의 농도에 따른 α-글루코시다제 저해능을 조사하였다.In Example 3, 1-deoxynozirimycin isolated and purified from the Bacillus subtilis S10 strain of the present invention was diluted to an appropriate concentration, followed by 1-deoxyno according to the method described in Example <1-1>. The inhibitory effect of α-glucosidase according to the concentration of girimycin was investigated.

그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, α-글루코시다제 활성은 1-데옥시노지리마이신의 농도에 의존적인 양상으로 저해되었고, 약 0.7 mM에서 반수 효소저해농도(E.C50)가 확인되었다.As a result, as shown in FIG . 5 , α-glucosidase activity was inhibited in a concentration-dependent manner, and a hemihydrate enzyme inhibition concentration (EC 50 ) was confirmed at about 0.7 mM.

<실시예 5> 배양시간의 변화에 따른 α-글루코시다제 저해능<Example 5> α-glucosidase inhibitory ability according to the change of incubation time

실시예 <1->에서와 같이 1.5 ℓ의 CSB 배지를 제조하여 바실러스 서브틸리스 S10 균주를 접종하고 37℃, 280 rmp에서 2일간 5 ℓ 발효기(Jar fermentor)에서 배양하였으며, 배양하면서 8시간 간격으로 배양액 시료를 채취하여 탄소원, 질소원, 인원 등의 변화를 측정하였다. 또한, 세포성장은 채취한 배양액 시료의 건조 중량을 계산하여 측정하였고, α-글루코시다제 저해능은 채취한 배양액 시료를 실시예 <1-1>에 기재된 방법에 따라 수행하여 측정하였다. As in Example <1->, 1.5 L of CSB medium was prepared, inoculated with Bacillus subtilis S10 strain, and incubated in a 5 L fermenter (Jar fermentor) for 2 days at 37 ° C. and 280 rmp. Culture medium samples were taken to measure changes in carbon source, nitrogen source, and personnel. In addition, cell growth was measured by calculating the dry weight of the collected culture sample, α-glucosidase inhibitory ability was measured by performing the collected culture sample according to the method described in Example <1-1>.

그 결과, 도 6에 나타난 바와 같이, 배양이 진행되면서 탄소원, 질소원, 인원 등은 감소하였고, 세포성장은 약 20시간대에서 성장이 대수기에 이르렀다. 또한, 세포성장이 대수기에 이르렀을 때 α-글루코시다제 저해능이 최고값을 나타내었다.As a result, as shown in Figure 6 , as the culture proceeds, the carbon source, nitrogen source, personnel, etc. were reduced, the cell growth reached a logarithmic growth in about 20 hours. Also, when cell growth reached log phase, α-glucosidase inhibitory activity showed the highest value.

<실시예 6> 생체내(Example 6 In Vivo in vivoin vivo ) 혈당 강하효과Hypoglycemic effect

상기 실시예 3에서 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 배양액으로부터 분리·정제된 1-데옥시노지리마이신의 생체내 혈당 강하효과를 고혈당 마우스를 대상으로 실험하였다.In vivo of 1-deoxynojirimycin isolated and purified from culture medium of Bacillus subtilis S10 strain in Example 3 The hypoglycemic effect was tested in hyperglycemic mice.

먼저, 생후 3주령된 암수 ICR계 마우스를 온도 23±1℃, 습도 55±5%로 유지되는 동물 사육실에서 사료와 물을 충분히 공급하면서 1주일간 적응시킨 후 이들을 교배시켰다. 이로부터 태어난 생후 3일된 마우스를 지속적인 고혈당 상태로 유도하기 위하여 60 ㎎/㎏ 스트렙토조토신(streptozotocin, STZ, Sigma사, S-0130)을 40 ㎕의 0.1 M 구연산 완충용액(citrate buffer, pH 4.5)에 용해시킨 용액을 복강에 1회 주사하고 3주령이 되었을 때 혈당치가 200 ㎎/㎗ 이상인 마우스만을 선발하여 실험에 사용하였다. First, three-week-old male and female ICR mice were acclimated for one week with sufficient feed and water in an animal feeding room maintained at a temperature of 23 ± 1 ° C. and a humidity of 55 ± 5%, and then crossed. 60 mg / kg streptozotocin (streptozotocin, STZ, Sigma, S-0130) was added 40 μl of 0.1 M citric acid buffer (pH 4.5) to induce 3 days old mice into persistent hyperglycemia. Was injected once into the abdominal cavity and at 3 weeks of age, only mice with a blood glucose level of 200 mg / dL or more were selected and used for the experiment.

1-데옥시노지리마이신을 함유하는 바실러스 서브틸리스 S10 균주의 배양 농축액 시료와 누에 분말 및 아카보스(acarbose)의 투여에 따른 혈당의 변화를 다음과 같이 조사하였다. 냉동건조 누에 분말(경북 예천 양잠농협 협동조합으로부터 제공받음) 40 g을 80% 메탄올 800 ㎖에 넣어 초음파 마쇄기로 1시간 동안 마쇄시키고 60℃ 항온수조에서 3시간 동안 중탕한 후 원심분리(10,000 rpm×20분)하여 얻은 상등액을 40 ㎖로 감압 농축하여 비교군 시료를 준비하였다. 실험군 시료는 바실러스 서브틸리스 S10 균주를 1.5 ℓ의 CSB 배지에서 37℃, 5일간 진탕 배양하여 얻은 배양액을 100℃에서 10분간 열처리하고 4,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 이로부터 분리한 상등액 1 ℓ를 감압 농축기(Buchi사)를 이용하여 40 ㎖로 농축하여 준비하였다. 아카보스(acarbose)(글루코바이정 50 ㎎, 바이엘코리아사)는 1정당 50 ㎎의 아카보스가 함유되어 있으며, 각 정당 무게는 0.135 g이므로 아카보스 50정을 막자사발로 마쇄하여 얻은 약 6.7 g을 아카보스 시료로 사용하였다. Changes in blood glucose levels of the culture concentrate samples of Bacillus subtilis S10 strain containing 1-deoxynojirimycin and silkworm powder and acarbose were investigated as follows. 40 g of lyophilized silkworm powder (provided by the Gyeongbuk Yecheon Yangjam Agricultural Cooperative) was added to 800 ml of 80% methanol, ground in an ultrasonic grinding machine for 1 hour, and then bathed in a 60 ° C constant temperature water bath for 3 hours, followed by centrifugation (10,000 rpm × The supernatant obtained by 20 minutes) was concentrated under reduced pressure to 40 mL to prepare a comparative sample. The experimental sample was cultured by shaking the Bacillus subtilis S10 strain at 37 ° C. in 1.5 L CSB medium for 5 days at 37 ° C. for 10 minutes at 100 ° C., centrifuged at 4,000 rpm for 20 minutes, and then separating the supernatant 1 L from this. Was prepared by concentrating to 40 mL using a vacuum concentrator (Buchi). Acarbose (50 mg of glucobai tablets, Bayer Korea Co., Ltd.) contains 50 mg of acarbose per tablet, and each party weighs 0.135 g. Thus, about 6.7 g obtained by grinding 50 acarbose tablets with a mortar and pestle is used as an acarbose sample. Used.

혈당치가 200 ㎎/㎗ 이상인 마우스 10마리를 한 군으로 하여 각각의 실험군에 1-데옥시노지리마이신이 함유된 누에 분말 추출물 또는 바실러스 서브틸리스 S10 균주 배양 농축액은 2 ㎖/㎏의 양으로, 아카보스는 300 ㎎/㎏의 양으로 7주 동안 1일 1회씩 경구 투여하였다. 또한, 대조군에는 증류수 2 ㎖/㎏을 경구 투여하였다. 경구투여가 종료된 후 사료를 1시간 동안 먹이고 2시간 동안 절식시킨 후 꼬리 정맥에서 혈액을 채취하고 혈당측정기(Roche사)를 이용하여 혈당의 변화를 관찰하였다. 10 mice having a blood glucose level of 200 mg / dL or more were used as a group, and the silkworm powder extract or Bacillus subtilis S10 strain culture concentrate containing 1-deoxynojirimycin in each experimental group was in an amount of 2 ml / kg. Acarbose was orally administered once a day for 7 weeks in an amount of 300 mg / kg. In addition, 2 ml / kg of distilled water was orally administered to the control group. After oral administration, feed was fed for 1 hour, fasted for 2 hours, blood was collected from the tail vein, and the change in blood glucose was observed using a blood glucose meter (Roche).

그 결과, 증류수만이 경구투여된 대조군에서는 급속한 혈당 증가와 고혈당이 지속되는 경향이 나타났으나 아카보스, 누에 분말 추출물 및 바실러스 서브틸리스 S10 균주 배양액 농축 시료가 투여된 실험군에서는 대조군에 비하여 현저히 낮은 수준의 혈당이 유지되고 있었다. 이로부터, 바실러스 서브틸리스 S10 균주는 기존에 α-글루코시다제 저해제로 알려진 아카보스나 누에 분말과 동등한 수준으로 혈당 강하효과를 나타냄을 확인하였다(도 7). As a result, the control group to which only distilled water was orally administered showed a rapid increase in blood glucose and high blood sugar, but in the experimental group to which acarbose, silkworm powder extract and Bacillus subtilis S10 strain culture concentrated sample were administered, significantly lower than the control group. Of blood sugar was being maintained. From this, it was confirmed that the Bacillus subtilis S10 strain exhibited a hypoglycemic effect at the same level as the acarbose or silkworm powder known as an α-glucosidase inhibitor ( FIG. 7 ).

<제조예 1> 미생물 첨가제의 제조 1Preparation Example 1 Preparation of Microbial Additives 1

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분(corn starch), 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하고 37℃에서 3일간 배양하였다. 상기 배양액을 탈지강, 대두박, 옥분 등의 강피류와 1:1 내지 1:10의 중량비로 단순 혼합하고 40℃ 이하에서 건조시킨 후 분쇄하여 사료첨가용 생균제를 제조하였다. 이와 같이 제조된 생균제에는 바실러스 서브틸리스 S10이 1×108 cfu/g 이상 함유되어 있었다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soybean meal, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate And incubated at 37 ° C. for 3 days. The culture solution was simply mixed with steel bark such as skim steel, soybean meal, jade powder in a weight ratio of 1: 1 to 1:10, dried at 40 ° C. or lower, and ground to prepare a probiotic for feed addition. The probiotic thus prepared contained Bacillus subtilis S10 at least 1 × 10 8 cfu / g.

<제조예 2> 미생물 첨가제의 제조 2Preparation Example 2 Preparation of Microbial Additives 2

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분, 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하여 37℃에서 3일간 배양하였다. 탈지강, 대두박, 옥분 및 당밀이 각각 3:1:1:1의 중량비로 혼합되어 있는 고체배양기에 상기 배양액을 10% 농도로 접종하고 물을 첨가하여 수분함량을 45 내지 60%로 조절하였다. 이를 40℃에서 3일간 교반시키면서 고체발효를 수행하여 사료첨가용 생균제를 제조하였다. 이와 같이 제조된 생균제에는 바실러스 서브틸리스 S10이 1×107 cfu/g 이상 함유되어 있었다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soy flour, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate at 37 ° C. Incubated for 3 days. The content of the culture was inoculated at a concentration of 10% in a solid incubator in which the skimmed steel, soybean meal, jade powder and molasses were mixed at a weight ratio of 3: 1: 1: 1, respectively, and water was added to adjust the water content to 45 to 60%. This was carried out for 3 days while stirring at 40 ℃ solid fermentation to prepare a feed for probiotic. The probiotic thus prepared contained more than 1 × 10 7 cfu / g Bacillus subtilis S10.

<제조예 3> 미생물 첨가제의 제조 3Preparation Example 3 Preparation of Microbial Additives 3

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분, 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하여 37℃에서 3일간 배양하였다. 상기 배양액에 분유 또는 탈지유(skim milk)와 동량으로 전분 또는 유당을 첨가하고 -70℃ 이하에서 급속 냉동하여 동결한 후, 36시간 동안 냉동 건조시켜 사료첨가용 생균제를 제조하였다. 이때, 동결건조시에 수분증발 효율을 높이기 위한 열판의 온도는 30℃로 하였고, 냉동건조 온도는 -60℃로 하였다. 이와 같이 제조된 생균제에는 바실러스 서브틸리스 S10이 1×1010 cfu/g 이상 함유되어 있었다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soy flour, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate at 37 ° C. Incubated for 3 days. To the culture solution was added starch or lactose in the same amount as powdered milk or skim milk (skim milk) and frozen by fast freezing at -70 ℃ or less, and freeze-dried for 36 hours to prepare a probiotic for feed addition. At this time, the temperature of the hot plate to increase the water evaporation efficiency during freeze-drying was 30 ℃, freeze-drying temperature was -60 ℃. The probiotic prepared as described above contained Bacillus subtilis S10 of 1 × 10 10 cfu / g or more.

<제조예 4> 미생물 첨가제의 제조 4Preparation Example 4 Preparation of Microbial Additives 4

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분, 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하여 37℃에서 3일간 배양하였다. 상기 배양액에 분유, 유당, 탄산칼슘 등을 혼합(2:1:0.5)한 후 유입온도 150℃, 배출온도 110℃의 조건으로 분무-건조하여 사료첨가용 생균제를 제조하였다. 이와 같이 제조된 생균제에는 바실러스 서브틸리스 S10이 1×109 cfu/g 이상 함유되어 있었으며, 1-데옥시노지리마이신 또한 5배 이상 농축되어 α-글루코시다제 저해능이 증진됨을 확인하였다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soy flour, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate at 37 ° C. Incubated for 3 days. Milk powder, lactose, calcium carbonate and the like were mixed in the culture solution (2: 1: 0.5), and then spray-dried under conditions of an inlet temperature of 150 ° C. and an outlet temperature of 110 ° C. to prepare a probiotic for feed addition. Probiotics prepared as described above contained Bacillus subtilis S10 1 × 10 9 cfu / g or more, and 1-deoxy nozirimycin was also concentrated more than five times confirmed that the α-glucosidase inhibitory ability is enhanced.

<제조예 5> 1-데옥시노지리마이신 순수 결정의 제조 Preparation Example 5 Preparation of 1-deoxynojirimycin Pure Crystal

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분, 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하여 37℃에서 3일간 배양하였다. 상기 배양액을 탄산칼슘과 혼합(배양액:탄산칼슘=15:1)하여 분무-건조하고 농축시켜 얻은 건조물에 2배 이상의 에탄올을 에탄올 추출분획을 얻었다. 에탄올 추출분획을 원심분리하여 상등액을 회수하고 엠버리스트 15가 충진된 컬럼에 흡착시킨 후 2차 증류수로 세척하여 색소를 제거하고 0.5 N 암모니아수로 용출하였다. 용출된 용액을 60℃로 감압 농축하여 농축된 용액을 도웩스 1×2-100이 충진된 컬럼에 흡착시킨 후 2차 증류수로 용출시켰다. 상기 용출액을 감압 농축하여 -70℃로 냉동시킨 후 동결건조기로 건조시켜 결정화시켰다. 상기 결정의 순도를 HPLC로 측정한 결과, 1-데옥시노지리마이신이 99% 이상 순수하게 정제되었음을 확인하였다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soy flour, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate at 37 ° C. Incubated for 3 days. The culture solution was mixed with calcium carbonate (culture medium: calcium carbonate = 15: 1) to obtain an ethanol extract fraction of twice or more ethanol in the dried product obtained by spray-drying and concentrating. The ethanol extract fraction was centrifuged to recover the supernatant, adsorbed onto a column filled with Amberlyst 15, washed with secondary distilled water to remove the pigment, and eluted with 0.5 N ammonia water. The eluted solution was concentrated under reduced pressure at 60 ° C., and the concentrated solution was adsorbed onto a column filled with Dow's 1 × 2-100 and eluted with secondary distilled water. The eluate was concentrated under reduced pressure, frozen at −70 ° C. and dried with a freeze dryer to crystallize. As a result of measuring the purity of the crystal by HPLC, it was confirmed that 1-deoxy nojirimycin was purified at least 99%.

<제조예 6> 건강보조식품의 제조Preparation Example 6 Preparation of Health Supplements

1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10을 0.5% 옥수수 전분, 0.5% 대두분, 0.5% 효모추출물, 0.1% 제이인산 및 0.05% 황산암모늄이 함유된 배지에 접종하여 37℃에서 3일간 배양하였다. 쌀, 보리, 옥수수, 콩, 밀 등 곡류가 60% 이상이거나, 쌀, 보리, 옥수수, 밀 등으로부터 유래된 배아류가 40% 이상이거나, 사과, 귤, 토마토 등 과채류가 60% 이상이거나, 인삼, 당귀, 석류 등 식물성원료가 60% 이상 함유되도록 하고 0.5% 효모추출물과 0.2% 제이인산이 함유된 물을 가하여 살균하였다. 여기에 상기 배양액을 5% 이상 접종한 후 37℃에서 3일간 배양하였고, 이로부터 얻은 배양물을 40℃에서 건조시키고 분쇄하여 분말을 얻었다. 상기 분말을 정제, 환제, 캡슐제 등으로 성형하여 건강보조식품으로 제조하였고, 이들 제품 내에는 바실러스 서브틸리스 S10이 1×107 cfu/g 이상 함유되어 있으며, 이 외에도 아밀라아제, 프로테아제 등의 효소가 함유되어 있음을 확인하였다.Bacillus subtilis S10 producing 1-deoxynojirimycin was inoculated in a medium containing 0.5% corn starch, 0.5% soy flour, 0.5% yeast extract, 0.1% diphosphate and 0.05% ammonium sulfate at 37 ° C. Incubated for 3 days. 60% or more grains such as rice, barley, corn, soybeans and wheat, 40% or more embryos derived from rice, barley, corn or wheat, 60% or more fruit or vegetables such as apples, tangerines or tomatoes, or ginseng It contained 60% or more of plant raw materials such as Angelica, Angelica, pomegranate, and sterilized by adding water containing 0.5% yeast extract and 0.2% diphosphoric acid. The culture solution was inoculated 5% or more and then incubated at 37 ° C. for 3 days, and the culture obtained therefrom was dried and ground at 40 ° C. to obtain a powder. The powder was molded into tablets, pills, capsules, and the like to prepare a dietary supplement. In these products, Bacillus subtilis S10 contained 1 × 10 7 cfu / g or more, in addition to enzymes such as amylase and protease. It was confirmed that it contains.

상기에서 전술한 바와 같이, 본 발명의 바실러스 서브틸리스 S10은 α-글루코시다제 활성을 저해하여 급격한 혈당상승을 방지하고, 바이러스 증식에 필요한 당단백질 합성 억제를 통해 동물 바이러스의 감염을 차단하며 항암, 암전이 억제효과가 있는 1-데옥시노지리마이신을 생산하는 능력이 우수하여 α-글루코시다제 억제제, 항바이러스제, 함암제 등의 목적으로 사료, 식품, 화장품, 의약품 등을 제조하는데유용하게 사용될 수 있다.As described above, Bacillus subtilis S10 of the present invention inhibits the α-glucosidase activity to prevent rapid blood glucose rise, block the infection of animal viruses through the inhibition of glycoprotein synthesis necessary for virus growth and anti-cancer It has excellent ability to produce 1-deoxynojirimycin, which has a cancer metastasis inhibitory effect, and can be useful for preparing feed, food, cosmetics, medicines, etc. for the purpose of α-glucosidase inhibitor, antiviral agent, and anticancer agent. Can be.

서열목록 전자파일 첨부 Attach sequence list electronic file

Claims (8)

α-글루코시다제 활성을 저해하고 1-데옥시노지리마이신을 생산하는 바실러스 서브틸리스 S10(기탁번호: KCCM 10650P).Bacillus subtilis S10 (Accession No .: KCCM 10650P) which inhibits α-glucosidase activity and produces 1-deoxynojirimycin. 제 1항의 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 유효성분으로 함유하는 혈당 상승 억제용 약학 조성물.A pharmaceutical composition for inhibiting blood sugar elevation, comprising the culture solution of Bacillus subtilis S10 of claim 1 as an active ingredient. 제 1항의 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 유효성분으로 함유하는 항바이러스용 약학 조성물.The pharmaceutical composition for antiviral containing the culture solution of Bacillus subtilis S10 of claim 1 as an active ingredient. 삭제delete 제 1항의 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 유효성분으로 함유하는 사료용 또는 식품용 첨가제.Feed or food additive containing a culture of Bacillus subtilis S10 of claim 1 as an active ingredient. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 바실러스 서브틸리스 S10의 배양액을 담체와 혼합한 후 분무-건조 또는 동결-건조하여 제조된 생균제 형태로 함유하는 것을 특징으로 하는 첨가제.An additive characterized in that the culture solution of Bacillus subtilis S10 is mixed with a carrier and then contained in the form of a probiotic prepared by spray-drying or freeze-drying. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 가축의 병원성 바이러스 감염을 예방하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 첨가제.An additive, which is used to prevent pathogenic viral infections in livestock. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 혈당상승을 억제하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 첨가제.An additive, which is used to suppress blood sugar rise.
KR1020050070587A 2005-08-02 2005-08-02 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same KR100734975B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050070587A KR100734975B1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050070587A KR100734975B1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070016253A KR20070016253A (en) 2007-02-08
KR100734975B1 true KR100734975B1 (en) 2007-07-03

Family

ID=41633075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050070587A KR100734975B1 (en) 2005-08-02 2005-08-02 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100734975B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101474301B1 (en) * 2012-10-15 2014-12-18 한국식품연구원 Bacillus amyloliquefaciens 140N producing 1-Deoxynojirimycin and method for producing fermented soybean having anti-diabetic activity using thereof
KR101841023B1 (en) 2017-04-06 2018-03-22 한국식품연구원 Novel Bacillus subtilis strain having advanced glycation end product inhibitory activity effects and use of the same

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100889300B1 (en) * 2007-06-05 2009-03-18 수원대학교산학협력단 Bacillus subtilis kk71 strain and composition for lowering blood sugar level containing its culture
KR101087301B1 (en) * 2010-09-03 2011-11-29 (주)바이오토피아 Genes which are related to deoxynojirimycin synthesis, vectors and transformnants containing the genes and method of producing deoxynojirimycin using thereof
JP5904522B2 (en) * 2011-03-17 2016-04-13 国立大学法人東北大学 Microorganisms producing azasugar
KR101413268B1 (en) * 2012-10-15 2014-06-27 한국식품연구원 Bacillus amyloliquefaciens 335N producing 1-Deoxynojirimycin and method for producing fermented soybean having anti-diabetic activity using thereof
KR101413263B1 (en) * 2012-10-15 2014-06-27 한국식품연구원 Bacillus amyloliquefaciens 26N producing 1-Deoxynojirimycin and method for producing fermented soybean having anti-diabetic activity using thereof
KR102009015B1 (en) * 2017-10-13 2019-08-08 선문대학교 산학협력단 Recombinant Microorganism Producing 1-Deoxynojirimycin and Method of Preparing 1-Deoxynojirimycin Using the Same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100477039B1 (en) 2003-02-07 2005-03-17 (주)바이오토피아 Novel microorganism producing 1-deoxynojirimycin and its composition containing the same
KR100513141B1 (en) 2003-03-14 2005-09-07 (주)바이오토피아 The method of producing the functional poultry egg containing 1-deoxynojirimycin
KR100543114B1 (en) 2003-09-15 2006-01-20 주식회사한국야쿠르트 Bacillus subtilis KY912

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100477039B1 (en) 2003-02-07 2005-03-17 (주)바이오토피아 Novel microorganism producing 1-deoxynojirimycin and its composition containing the same
KR100513141B1 (en) 2003-03-14 2005-09-07 (주)바이오토피아 The method of producing the functional poultry egg containing 1-deoxynojirimycin
KR100543114B1 (en) 2003-09-15 2006-01-20 주식회사한국야쿠르트 Bacillus subtilis KY912

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101474301B1 (en) * 2012-10-15 2014-12-18 한국식품연구원 Bacillus amyloliquefaciens 140N producing 1-Deoxynojirimycin and method for producing fermented soybean having anti-diabetic activity using thereof
KR101841023B1 (en) 2017-04-06 2018-03-22 한국식품연구원 Novel Bacillus subtilis strain having advanced glycation end product inhibitory activity effects and use of the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070016253A (en) 2007-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102134209B1 (en) Novel strains derived from fermented food and having with excellent enzyme activity and method for producing grains-fermented food using the same
KR100734975B1 (en) 1- 10 1-deoxynojirimycin-producing bacillus subtilis s10 strain and composition comprising same
KR101851195B1 (en) Fermented mulberry leaves, femented mulberry leaves extract and use there of
KR102368627B1 (en) Composition for inhibiting fat accumulation
KR101420355B1 (en) Novel strain of Pediococcus acidilactici M76 and exopolysaccharide produced from the same
KR101037101B1 (en) Novel bacillus strains and fermented product of mulberry leaf using the same
KR102034371B1 (en) Novel Strain of Lactobacillus brevis BNT 11 Having Antimicrobial Effect Against Pathogenic Microorganisms, and Uses thereof
TW202022109A (en) Novel bacterial strain of lactobacillus and immunostimulant comprising the same
KR100889300B1 (en) Bacillus subtilis kk71 strain and composition for lowering blood sugar level containing its culture
KR101181269B1 (en) Exopolysaccharides with antioxidant and antiaging activity produced by Bacillus sp. strains isolated from kimchi, a fermented korean food and the method for manufacturing the same
KR20130114942A (en) New bacillus subtilis bcnu 9169 and probiotics composition comprising the same
KR101745597B1 (en) Fermented persimmon leaves, femented persimmon leaves extract and use there of
KR20190018204A (en) Lactobacillus brevis WCP02 strain having high gastric acid tolerance and bile acid, and high GABA productivity, and probiotics and fermented food by using the same
KR101627806B1 (en) The culturing method for increasing immune-enhancing activity in Lactobacillus spp.
KR100631857B1 (en) -3 Lactobacillus Brevis OPK-3 Having a High Production Ability of Gamma-Aminobutyric Acid
KR20160143100A (en) Method for preparing solid culture using bacillus subtilis mori
KR20160112699A (en) Novel lactic acid bacteria having beta-glucosidase activity and use thereof
KR100477039B1 (en) Novel microorganism producing 1-deoxynojirimycin and its composition containing the same
KR102284112B1 (en) A composition for lowering blood glucose level or blood pressure or for use of antioxidant comprising Rhynchosia nulubilis fermented by a yeast and a method for preparing the composition
KR102123030B1 (en) A composition for improving diabetes or for use of antioxidant comprising yeast extract and a method for preparing the yeast extract
JP2012191899A (en) Microorganism producing azasugar
KR101804778B1 (en) Lactobacillus plantarum HY7716 having production capability of the rare sugar allulose, and Products containing thereof as effective component
KR20200137877A (en) A composition for enhancing immunity comprising the compound isolated from black ginseng extract and black ginseng as an active ingredient for companion dog
KR102079794B1 (en) Novel Enterococcus faecium microorganism and its use thereof
KR102577648B1 (en) Composition for preventing, ameliorating or treating obesity comprising Bacillus subtilis SB051 strain or fermented soybean using the same as effective component

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130626

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140625

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150626

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee