KR100936176B1 - A crude exopolysaccharides produced from Leatiporus sulphureus var. miniatus having hypoglycemic activity and preparation method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus) 균사체의 최적 액체배양 조건을 통해 생산된 세포외다당체와 이들 세포외다당체에 의한 인슐린 분비 세포의 증식, 인슐린 분비 증가 효과, 및 스트렙토조토신(streptozotocin)에 의해 손상된 인슐린 분비 세포를 복구하는 효과를 확인함으로써 궁극적으로는 당뇨환자의 혈당조절을 개선시킬 수 있으며, 특히 췌장이상에 의한 인슐린 분비장애를 개선시킬 수 있는 세포외다당체를 제공한다.The present invention is an extracellular polysaccharide produced through the optimal liquid culture conditions of the red myrtle mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) mycelium and the proliferation of insulin secreting cells by these extracellular polysaccharides, the effect of increasing insulin secretion, and streptozotocin (streptozotocin) By confirming the effect of repairing the insulin secretion cells damaged by) can ultimately improve the glycemic control of diabetic patients, in particular, it provides an extracellular polysaccharide that can improve the insulin secretion disorder caused by pancreatic abnormalities.

Description

붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus) 균사체 배양액 유래의 항당뇨 활성을 갖는 세포외다당체 및 그 제조방법{A crude exopolysaccharides produced from Leatiporus sulphureus var. miniatus having hypoglycemic activity and preparation method of the same}Red duck leg mushroom (Leatiporus sulphureus var. Iiiitus) Extracellular polysaccharide having antidiabetic activity derived from mycelium culture medium and a method for producing the same. miniatus having hypoglycemic activity and preparation method of the same}

본 발명은 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체로부터 얻은 항당뇨 활성을 갖는 세포외다당체 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an extracellular polysaccharide having antidiabetic activity obtained from a mycelium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) and a method for producing the same.

담자균류의 구멍장이버섯과에 속하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)은 우리나라의 백두산, 월출산, 지리산, 발왕산 등에 자생하며, 세계적으로는 일본, 아시아의 열대지방 전역에 걸쳐 분포한다. 봄부터 여름까지 침엽수의 생목, 고목, 그루터기 위에 중생하는 1년생 심재 갈색 부후성 버섯이다. 붉은덕다리버섯은 예로부터 기능 조절, 건강 증진, 항질병에 효과가 있다고 전해내려 왔으나 정확한 약리효과에 대해서는 전혀 알려진 바가 없다. The red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var.miniatus), which belongs to the fungus of the basidiomycetes, is native to Mt. Baekdu, Wolchulsan, Jirisan, and Valwangsan, and is distributed throughout the tropics of Japan and Asia. This is a 1 year-old heartwood brownish fungi that regenerate on the conifers, trees, and stumps from spring to summer. Red duck mushrooms have long been reported to be effective in controlling function, improving health, and anti-disease, but the exact pharmacological effects are not known at all.

붉은덕다리버섯 자실체에는 N-메틸레이티드 티라민 유도체(N-methylated tyramine derivatives)(Lee et al. 1975; List 1958; Rapior et al.), 다당류, 많은 라노스테인 트리터페노이드류(lanostane triterpenoids), 레티포릭산(laetiporic acids) 및 다른 다양한 혼합물들이 포함되어 있다(Weber et al. 2004; Davoli et al. 2005). Red-legged mushroom fruiting bodies include N-methylated tyramine derivatives (Lee et al. 1975; List 1958; Rapior et al.), Polysaccharides, many lanostane triterpenoids, and reti. Laetiporic acids and various other mixtures are included (Weber et al. 2004; Davoli et al. 2005).

지난 10년 동안 붉은 덕다리 자실체 유래 다당류 및 당-펩티드 혼합물들의 생물학적 활성에 대해 강조되어오고 있다. 하지만 이 버섯의 균사체 배양을 통한 분비 대사산물에 대한 연구가 미흡한 상태이다. Over the last decade there has been an emphasis on the biological activity of polysaccharide and sugar-peptide mixtures derived from red duckling fruiting bodies. However, research on secreted metabolites through mycelial culture of the mushrooms is insufficient.

당뇨병을 치료하기 위해 인슐린과 더불어 다양한 유형의 구강 당뇨병 치료제들이 이용되어 왔으나, 각종부작용들이 나타나고 있다. 따라서 부작용이 없는 천연물 유래의 항당뇨 물질을 이용하고자 하는 환자들이 늘어가고 있다.       In addition to insulin, various types of oral diabetes treatments have been used to treat diabetes, but various side effects have emerged. Therefore, more and more patients are trying to use anti-diabetic substances derived from natural products without side effects.

오늘날, 당뇨병과 그것의 합병증을 임상적으로 치료하기 위해 민간 한약 처방으로 주로 사용되어온 한약재로는 대략 33종이 있다. 한약재에 있는 항당뇨활성 물질로는 다당류, 테르페노이드, 플라보노이드, 스테롤 및 알카노이드가 있다. 많은 나라들에서, 다양한 약용식물에서 추출한 천연 항당뇨제를 발견하기 위한 노력을 기울여 왔다. Today, there are approximately 33 types of herbal medicines that have been used mainly in folk medicine prescriptions to clinically treat diabetes and its complications. Antidiabetic agents in herbal medicines include polysaccharides, terpenoids, flavonoids, sterols and alkanoids. In many countries, efforts have been made to find natural antidiabetics derived from various medicinal plants.

또한, 각종 약용 및 식용버섯은 항당뇨 활성을 갖는 대표적인 천연 약재원이다. 과학적 증거가 크게 부족함에도 불구하고, 많은 연구자들이 트리멜라 아우란티아(Tremella aurantia), 표고버섯(Lentinus edodes), 상황버섯(Phellinus baumii) 등을 포함하여 다양한 식용/약용 곰팡이의 자실체 또는 균사체로부터 항당뇨 효과를 연구하기 위해 노력해왔다.In addition, various medicinal and edible mushrooms are representative natural herbal sources with antidiabetic activity. In spite of the large lack of scientific evidence, many researchers have found that anti-antibodies from fruiting bodies or mycelium of various edible / medical fungi, including Tremella aurantia , Lentinus edodes , Phellinus baumii , etc. Efforts have been made to study the effects of diabetes.

그 예로, 버섯 균사체 배양을 통한 분비 다당류들의 의학적 응용에 대해 연구되고 있고 특히, 버섯 자실체 및 균사체 배양을 통한 항당뇨에 대한 연구가 축적되고 있으며 또한 당뇨 동물모델을 통한 분비 다당류의 항당뇨 효과에 대한 연구가 진행되고 있다(Wasser 2002; Hu et al. 2006; Kiho et al. 1994,1995,1996; Hong et al. 2007; Hwang et al. 2005; Cho et al. 2007). For example, the medical applications of secreted polysaccharides through mushroom mycelium culture have been studied, and in particular, studies on the anti-diabetic effect of mushroom fruiting bodies and mycelium culture have been accumulated, and also the antidiabetic effect of secreted polysaccharides through the diabetic animal model. Research is underway (Wasser 2002; Hu et al. 2006; Kiho et al. 1994, 1995, 1996; Hong et al. 2007; Hwang et al. 2005; Cho et al. 2007).

새로운 항당뇨 화합물에 대한 연구로는 아가리쿠스, 비스쿰 알부암(Viscum albuam), 삼부스쿠스 니그라(Sambuscus nigra), 아베로아 빌림비(Averrhoa bilimbi), 오뮴 카눔(Oimum canum), 니겔라 사티바(Nigella sativa), 유리티카 디오이카(Urtica dioica) 등과 같은 약용식물을 이용한 인슐린 분비 효과에 대한 연구들이 이행되었다. 여기서는 버섯 유래 산물들에 의한 항당뇨 활성에 대한 메카니즘을 이해하기 위해 췌장세포인 베타-세포의 자극 및 인슐린 분비 효과에 대한 연구가 이행되었다. Studies on new antidiabetic compounds include Agaricus, Viscum albuam , Sambuscus nigra , Averrhoa bilimbi , Studies have been carried out on the effect of insulin secretion using medicinal plants such as Oimum canum , Nigella sativa, and Urtica dioica . In order to understand the mechanism of antidiabetic activity by mushroom-derived products, studies on the stimulation and insulin secretion effects of pancreatic beta-cells were carried out.

본 발명은 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체 배양액에서 생산되는 인슐린 분비 세포 증식, 인슐린 분비능, 그리고 스트렙토조토신(streptozotocin)으로 손상된 인슐린 분비 세포 복구효과를 갖는 세포외다당체를 제공하고자 한다.The present invention is to provide an extracellular polysaccharide having the effect of insulin secretion cell proliferation, insulin secretion ability, and streptozotocin (Streptozotocin) damaged in the production of mycelium culture medium of Red Duck Mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) .

본 발명은 또한 붉은덕다리버섯의 균사체 배양액 유래의 세포외다당체 제조 방법을 제공하고자 한다. The present invention also provides a method for producing extracellular polysaccharide derived from mycelium culture medium of red duck mushroom.

본 발명의 구현예에서는 항당뇨 활성을 갖는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체를 제공한다. In an embodiment of the present invention provides an extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) having antidiabetic activity.

본 발명의 구현예에 따른 세포외다당체는 인슐린 세포 증식, 인슐린 분비효과, 그리고 스트렙토조토신으로 손상된 인슐린 분비 세포 복구효과를 갖는다.The extracellular polysaccharide according to the embodiment of the present invention has insulin cell proliferation, insulin secretion effect, and repair of insulin secretion cell damaged by streptozotocin.

본 발명의 구현예에 따른 세포외다당체는 탄수화물과 단백질을 포함하는 것일 수 있다. 이때 탄수화물은 주성분이 포도당이고, 단백질은 아스파르트산(aspartic acid), 트레오닌(threonine) 및 세린(serine)을 포함하는 것일 수 있다.The extracellular polysaccharide according to the embodiment of the present invention may be one containing a carbohydrate and a protein. At this time, the carbohydrate is glucose as a main component, and the protein may include aspartic acid, threonine, and serine.

본 발명의 다른 구현예에서는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체 액체배양액을 준비하는 단계; 액체배양액을 원심분리하는 단계; 상등액을 취하여 알코올을 첨가하는 단계; 원심분리하는 단계; 및 침전물을 동결건조하는 단계를 포함하는 붉은덕다리버섯 균사체배양액 유래의 세포외다당체의 제조방법을 제공한다. In another embodiment of the present invention comprising the steps of preparing a mycelium liquid culture solution of Red Duck Mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus); Centrifuging the liquid culture solution; Taking the supernatant and adding alcohol; Centrifuging; And it provides a method for producing an extracellular polysaccharide derived from red duck mushroom mycelium culture medium comprising the step of lyophilizing the precipitate.

본 발명 구현예에 따른 제조방법에 있어서, 액체배양액의 준비단계는 해양심층수를 포함하는 배양배지 하에서 수행될 수 있다.In the production method according to the embodiment of the present invention, the preparing step of the liquid culture solution may be performed under a culture medium containing deep sea water.

본 발명에 따르면 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus) 균사체의 최적 액체배양 조건을 통해 생산된 세포외다당체는 인슐린 분비 세포의 증식, 인슐린 분비 증가 효과, 및 스트렙토조토신(streptozotocin)에 의해 손상된 인슐린 분비 세포를 복구하는 효과를 가짐으로써 궁극적으로는 당뇨환자의 혈당조절을 개선시킬 수 있으며, 특히 췌장이상에 의한 인슐린 분비장애를 개선시킬 수 있다.According to the present invention, the extracellular polysaccharide produced through the optimum liquid culture conditions of the red mycelium (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) mycelium is the insulin damaged by the growth of insulin secreting cells, the effect of increasing insulin secretion, and streptozotocin (streptozotocin) By having the effect of restoring secretory cells can ultimately improve the glycemic control of diabetic patients, in particular can improve the insulin secretion disorder caused by pancreatic abnormalities.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액으로부터 세포외다당체를 얻고, 쥐의 인슐린종(insulinoma) 유래 인슐린 분비세포인 RINm5F 세포를 이용하여 인슐린 세포 증식, 인슐린 분비 증대효과 그리고 스트렙토조토신(이하, STZ) 처리로 손상된 인슐린 세포 복구효과를 확인한 것이다. The present invention obtains the extracellular polysaccharide from the mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus), using the insulin secretion cells RINm5F cells derived from the rat insulinoma (insulinoma), insulin cell proliferation, insulin secretion effect and streptoto Zotocin (hereinafter referred to as STZ) treatment confirmed the effect of repairing damaged insulin cells.

구체적으로 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액으로부터 유래된 세포외다당체는 탄수화물과 단백질을 포함하며, 탄수화물은 주성분이 포도당이고, 단백질은 아스파르트산(aspartic acid), 트레오닌(threonine) 및 세린(serine)을 포함한다. 좀 더 구체적으로 탄수화물로는 포도당, 만노오즈(mannose) 및 갈락토오즈(galactose)를 주요성분으로 포함하고, 단백질로는 아스파르트산(aspartic acid), 트레오닌(threonine), 세린(serine), 글루탐산(glutamic acid), 시스테인(cysteine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 이 소로이신(isoleusine), 로이신(leucine), 티로신(tyrosine), 페닐알라닌(phenylalanine), 라이신(lysine) 및 아르기닌(arginine) 등을 포함한다.Specifically, the extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) includes carbohydrates and proteins, carbohydrates are mainly glucose, and aspartic acid, threonine and threonine It includes serine. More specifically, carbohydrates include glucose, mannose, and galactose as main ingredients, and as proteins, aspartic acid, threonine, serine, glutamic acid ( glutamic acid, cysteine, valine, methionine, isoleusine, lysine, leucine, tyrosine, phenylalanine, lysine and arginine And the like.

이러한 세포외다당체를 얻는 구체적인 방법은 우선 붉은덕다리버섯의 균사체 액체배양액을 준비한다. 액체배양액의 준비 단계에서 배양액 부피의 50% 내지 80%가 되게 해양심층수를 첨가하여 배양하는 단계; 액체배양액을 원심분리하는 단계; 상등액을 취하여 알코올을 첨가하는 단계; 원심분리하는 단계; 및 침전물을 동결건조하는 단계를 포함하는 붉은덕다리버섯 균사체배양액 유래의 세포외다당체의 제조방법을 제공한다. The specific method of obtaining such extracellular polysaccharide is first prepared a mycelium liquid culture solution of red duck leg mushroom. Culturing by adding deep sea water to 50% to 80% of the volume of the culture in the liquid culture preparation step; Centrifuging the liquid culture solution; Taking the supernatant and adding alcohol; Centrifuging; And it provides a method for producing an extracellular polysaccharide derived from red duck mushroom mycelium culture medium comprising the step of lyophilizing the precipitate.

본 발명 구현예에 따른 제조방법에 있어서, 액체배양액의 준비단계는 해양심층수를 포함하는 배양배지 하에서 수행될 수 있다.In the production method according to the embodiment of the present invention, the preparing step of the liquid culture solution may be performed under a culture medium containing deep sea water.

이하 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<재료 및 방법><Materials and Methods>

미생물 및 배지Microbe and Medium

버섯 균사체 배양 유지는 말트 추출물 아가(malt extract agar, 이하 MEA) 슬랜트(2% malt extract, 1.8% agar) 상에서 4℃에 보관하고 2주 간격으로 계대 배양하였다. 액체 배양은 250ml 삼각 플라스크에 50ml MCM(Mushroom Complete Medium: 20g/L glucose, 2.0g/L meat peptone, 2.0g/L yeast extract, 0.46g/L KH2PO4, 1.0/L K2HPO4 그리고 0.5g/L MgSO4·7H2O) 배지에서 150 rpm으로 25℃에서 7일 동안 배양하였다.Mushroom mycelium culture was maintained at 4 ℃ on malt extract agar (hereinafter referred to as MEA) slant (2% malt extract, 1.8% agar) and subcultured at two weeks intervals. Liquid culture was carried out in a 250 ml Erlenmeyer flask with 50 ml MCM (Mushroom Complete Medium: 20 g / L glucose, 2.0 g / L meat peptone, 2.0 g / L yeast extract, 0.46 g / L KH 2 PO 4 , 1.0 / LK 2 HPO 4 and 0.5 g / L MgSO 4 .7H 2 O) medium was incubated at 150 rpm for 7 days at 25 rpm.

해양심층수(Deep sea water, DSW)Deep sea water (DSW)

DSW는 WaterVis 회사로부터 제공 받았다. 이 해양심층수는 대한민국 동해 1,100 미터이상의 깊은 곳에서 끌어올린 다음, 역삼투압 2차 필터에 의해 탈염해수와 농축해수로 분리하였다. 농축해수로부터 분리한 다양한 종류의 미네랄을 탈염해수에 첨가하여 다양한 종류의 DSW를 만들었으며 유도결합플라즈마 원소 방출 분광법(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy) 및 이온 크로마토그래피법을 이용한 이들 DSW의 성분분석 결과를 다음 표1에 나타내었다. 멸균된 DSW는 배양배지 부피의 50 내지 70%가 되게 첨가하여 사용하였다.DSW was provided by the WaterVis company. This deep seawater was pulled up more than 1,100 meters deep in the East Sea of Korea, and then separated into desalted and concentrated seawater by reverse osmosis secondary filter. Various kinds of minerals separated from concentrated seawater were added to demineralized seawater to make various types of DSW, and the results of the component analysis of these DSW using Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy and ion chromatography were analyzed. It is shown in Table 1 below. Sterile DSW was used to add 50-70% of the culture medium volume.

성분원소a Element a 탈염수 (Desalinated water) (mg ml1)Desalinated water (mg ml 1 ) 해양심층수의 경도(Hardness) (mg ml1)Hardness of deep sea water (mg ml 1 ) 경도 500Hardness 500 경도 700Hardness 700 CaCa 0.90.9 40.340.3 56.456.4 MgMg 2.82.8 96.796.7 135.4135.4 KK 1.01.0 27.427.4 38.438.4 NaNa 4.34.3 20.620.6 28.928.9 ClCl 17.917.9 268.4268.4 375.7375.7 SO4 SO 4 3.63.6 183.3183.3 256.7256.7

a 성분원소 분석에 있어서, Ca, Mg, K, and Na은 유도 플라즈마 원소 방출 분광법에 의해 분석하였고, Cl과 SO4.는 이온크로마토그래피법에 의해 분석된 것임. In a component analysis, Ca, Mg, K, and Na were analyzed by inductive plasma element emission spectroscopy, and Cl and SO 4. were analyzed by ion chromatography.

균사체의 플라스크 액체 배양Flask liquid culture of mycelium

균사체의 플라스크 액체 배양은 MEA 페트리접시에서 배양된 균사체의 가장자리 부분을 자체 제작된 기구를 이용하여 크기가 5mm 되게 하여 자른 다음 50ml의 MCM 배지가 들어있는 250ml 삼각 플라스크에 부피대비 4%를 이식하여 25℃에서 11일 동안 배양하였다,Flask liquid culture of mycelium was cut by cutting the edge of mycelium cultured in MEA Petri dish to 5 mm using a self-made apparatus, and then implanted 4% by volume in a 250 ml Erlenmeyer flask containing 50 ml of MCM medium. Incubated at 11 ° C. for 11 days,

배양기(bioreactor)에서 균사체 배양Mycelial growth in a bioreactor

플라스크에서 배양된 균사체를 3L MCM 배지가 들어있는 5L 교반식 탱크( stirred-tank) 배양기에 4% 되게 접종하여 아래와 같은 배양조건으로 배양하였다; 온도 - 25℃, 포기 속도(Aeration rate) - 2.0 vvm, 교반속도(Agitation speed) - 150rpm, 초기 pH - 2.0, 배양 부피(Working volume) - 3LThe mycelium cultured in the flask was inoculated at 4% in a 5L stirred-tank incubator containing 3L MCM medium and cultured under the following culture conditions; Temperature-25 ° C, Aeration rate-2.0 vvm, Agitation speed-150 rpm, Initial pH-2.0, Working volume-3L

균사체의 건조 중량 및 세포외다당체 농도Dry weight and extracellular polysaccharide concentration of mycelium

배양된 균사체를 12,000 × g에서 20분동안 원심분리하여 균사체를 회수한 다음 증류수로 반복하여 씻고 90℃에서 18시간 내지 24시간 건조시켜 균사체의 무게를 측정하였다. The cultured mycelium was centrifuged at 12,000 × g for 20 minutes to recover the mycelium, and then washed repeatedly with distilled water and dried at 90 ° C. for 18 to 24 hours to determine the weight of the mycelium.

한편, 배양액을 원심분리한 후 배양액의 상등액을 취하여 부피의 4배분량의 에탄올을 첨가하여 잘 섞은 다음 4℃에서 18시간 내지 24시간 방치한 후 10,000 × g에서 20분간 원심분리하여 상등액은 버리고 침전된 다당류를 동결건조하여 분비다당류의 무게를 측정하였다. 분비다당류의 총당량은 포도당을 표준물질로 하여 페놀-황산법(Dubois et al. 1956)에 따라 측정하였다. On the other hand, after centrifugation of the culture medium, the supernatant of the culture medium is taken, and mixed with ethanol in a volume of 4 times the volume. The mixture is left well at 4 ° C for 18 hours to 24 hours, and then centrifuged at 10,000 × g for 20 minutes to discard the supernatant. Freeze-dried polysaccharides were weighed secreted polysaccharides. The total equivalent of secreted polysaccharide was measured according to phenol-sulfuric acid method (Dubois et al. 1956) using glucose as a standard.

RINm5F 세포배양RINm5F Cell Culture

RINm5F 인슐린종(insulinoma) 세포주는 American Type Culture Collection(ATCC)에서 구입하였다. RINm5F insulinoma cell lines were purchased from the American Type Culture Collection (ATCC).

세포배양은 10% fetal bovine serum, 100unit/ml penicillin, 100ug/ml streptomycin이 포함된 RPMI1640 배지에서 배양하였으며, 이때 5% 이산화탄소를 공급하면서 37℃에서 배양하였다. 배양배지는 3일 간격으로 새 배지로 교체하였으며, 배양 2주후 세포에 트립신을 처리하여 실험에 맞게 희석하여 사용하였다.Cell culture was incubated in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum, 100unit / ml penicillin, 100ug / ml streptomycin, and was cultured at 37 ℃ with 5% carbon dioxide. The culture medium was replaced with fresh medium every three days, and after two weeks of culture, the cells were trypsin-treated and diluted to suit the experiment.

RINm5F 세포증식 분석RINm5F Cell Proliferation Assay

RINm5F 세포증식 분석은 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) 분석 방법에 따라 이행하였다. 간단히 요약하면, 증식한 세포를 트립신을 이용하여 세포를 떼어낸 다음 1× 104/ml cell의 농도가 되도록 10% FBS가 첨가된 RPMI1640 배양배지로 희석하여 96-well 배양즙시에 분주하여 5% 이산화탄소가 공급되는 배양기에서 배양하였다. 24시간 후 세포들을 PBS로 세척한 후 crude 다당류가 포함된 새로운 배지로 교체하여 24시간동안 배양한 다음 20ul의 MTT 용액(5mg MTT/ml in PBS)을 첨가하여 4시간동안 배양하였다. 세척한 후 100ul DMSO를 첨가하여 미세적정 평판리더(microtiter plate reader, Thermo Electron Co., Vantaa, Finland)를 이용하여 540nm에서 흡광도에 의한 살아있는 세포수를 측정하여 세포증식 효과를 측정하였다.RINm5F cell proliferation assay was performed according to MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide) assay method. In short, the proliferated cells were detached using trypsin, diluted with RPMI1640 culture medium containing 10% FBS to a concentration of 1 × 10 4 / ml cells, and divided into 96-well cultures. The cells were cultured in an incubator fed with% carbon dioxide. After 24 hours, the cells were washed with PBS, replaced with fresh medium containing crude polysaccharides, and cultured for 24 hours, followed by incubation for 4 hours by adding 20ul of MTT solution (5mg MTT / ml in PBS). After washing, 100ul DMSO was added to measure the cell proliferation effect by measuring the number of living cells by absorbance at 540 nm using a microtiter plate reader (Microtiter plate reader, Thermo Electron Co., Vantaa, Finland).

세포외다당체의 인슐린분비세포 복구효과 분석Analysis of insulin secretion cell repair effect of extracellular polysaccharide

인슐린분비세포를 10% 소태아혈청 (Fetal Bovine Serum, FBS)이 포함된 RPMI 1640 배지를 이용하여 5% CO2가 공급되는 37℃ 항온항습기에서 배양하였다. 96 well plate에 2× 104/well 분포로 24시간 배양한 후, 2mM 스트렙토조토신을 30분간 처리하기 전 혹은 처리 후 세포외다당체 2 mg/mL를 24시간 동안 처리한다. 이후 MTT 분석은 상기 세포 증식 분석방법에 따랐다.Insulin secreting cells were cultured in a 37 ° C. thermo-hygrostat supplied with 5% CO 2 using RPMI 1640 medium containing 10% fetal bovine serum (FBS). After 24 hours of incubation with 2 × 10 4 / well in a 96 well plate, 2 mg / mL of the extracellular polysaccharide is treated for 24 hours before or after 2mM streptozotocin for 30 minutes. MTT assay was then followed according to the cell proliferation assay.

모든 실험결과는 SPSS 프로그램을 이용하여 ANOVA 테스트의 one-way 분석을 통해 통계적 유의성을 분석하였다. 모든 데이터들은 평균± 표준편차(p<0.05)로 표시하였다. protective LSD의 기술에 따라 측정할 때, 평균치가 p<0.05에서 유의한 차이가 있는 것으로 간주하였다. All experimental results were analyzed statistically by one-way analysis of ANOVA test using SPSS program. All data are expressed as mean ± standard deviation ( p <0.05). When measured according to the technique of protective LSD, the mean value was considered to be significant difference at p <0.05.

인슐린 분비 분석Insulin Secretion Analysis

위의 세포증식 분석 방법에 따라 얻어진 세포외다당체를 처리한 다음 트리스 완충액(pH7.0)으로 씻은 다음 lysis buffer(7M urea, 2M thiourea, 4% CHAPS, 1mM PMSF, 20 mM DTT, 2% IPG buffer)로 30초 동안 5회 반복하여 세포 파쇄기로 세포를 파쇄한 다음 Rat Insulin Kit(Shibayagi, Gunma, Japan)를 이용하여 인슐린 분비를 측정하였다.After treatment with the extracellular polysaccharide obtained according to the cell proliferation assay method, washed with Tris buffer (pH 7.0) and then lysis buffer (7M urea, 2M thiourea, 4% CHAPS, 1mM PMSF, 20 mM DTT, 2% IPG buffer) ) 5 times for 30 seconds, the cells were disrupted with a cell crusher, and insulin secretion was measured using a Rat Insulin Kit (Shibayagi, Gunma, Japan).

면역형광 세포염색Immunofluorescence Cell Staining

세포를 4% p-포름알데히드로 15분간 처리하여 고정한 다음 PBS로 세 번 씻고 인슐린 기니아 피그 다클론성 1차 항체를 1: 200 비율로 희석하여 처리하고 형광물질이 부착된 2차 항체를 처리하여 도립형광 현미경(Olympus Corp., Japan)으로 인슐린이 염색된 RINm5F 세포를 400배 확대하여 사진 촬영을 하였다.The cells were treated with 4% p -formaldehyde for 15 minutes, fixed, washed three times with PBS, diluted with insulin guinea pig polyclonal primary antibody at a ratio of 1: 200, and treated with a secondary antibody attached with fluorescent material. Insulin-stained RINm5F cells were magnified 400 times with an inverted fluorescence microscope (Olympus Corp., Japan).

실시예 1: 플라스크 배양에서 초기 pH 및 온도에 대한 효과Example 1: Effect on Initial pH and Temperature in Flask Culture

균사체 성장과 세포외다당체 생산에 대한 초기 pH 및 온도의 효과를 확인하기 위해 다양한 pH로 구성된 50ml의 배지가 포함된 250ml 플라스크에 균사체를 접종하여 배양하였으며, 그 결과를 도 1에 나타내었다. In order to confirm the effect of initial pH and temperature on mycelial growth and extracellular polysaccharide production, the mycelia were inoculated and incubated in a 250 ml flask containing 50 ml of medium composed of various pHs, and the results are shown in FIG. 1.

도 1의 (A)의 결과에서 볼 수 있듯이, 특이하게도 아주 산성인 pH 2.0에서 균사체 성장 및 분비 다당류 생산이 최대값을 나타내었다. 또한 도 1의 (B)에는 균사체 성장과 세포외다당체 생산에 있어서 배양온도가 미치는 영향을 확인한 결과를 나타내었는바, 모두 배양온도가 25℃일 때 최대값을 나타냄을 알 수 있다. As can be seen from the results of Figure 1 (A), mycelium growth and secretion polysaccharide production peaked at pH 2.0, which is unusually very acidic. In addition, (B) of Fig. 1 shows the results of confirming the effect of the culture temperature on the mycelia growth and extracellular polysaccharide production bar, it can be seen that the maximum value when the culture temperature is all 25 ℃.

실시예 2: 플라스크 배양에서 탄소원 및 질소원의 영향Example 2: Influence of Carbon and Nitrogen Sources in Flask Culture

균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 대한 탄소원의 효과를 알아보기 위해 다음 표 2에 나타낸 것과 같이 20g/L의 다양한 탄소원들이 첨가된 배지에서 플라스크 배양하고 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 다음 표 2의 결과로부터 탄소원으로는 말토즈가 가장 효과가 좋음을 알 수 있다. 한편 추가적으로 실험한 결과 균사체 성장 및 분비 다당류 생산에 있어서 최적의 말토즈 농도는 30g/L 이었다.To examine the effect of carbon sources on mycelial growth and extracellular polysaccharide production, the flasks were cultured in a medium to which 20 g / L of various carbon sources were added as shown in Table 2 below, and the results are shown in Table 2 below. From the results in Table 2, maltose is the most effective carbon source. On the other hand, as a result of further experiments, the optimum maltose concentration in the mycelial growth and secretion polysaccharide production was 30 g / L.

균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 대한 탄소원의 효과를 알아보기 위해 다음 표 3에 나타낸 것과 같이 다양한 질소원을 포함하는 배지에서 배양하고 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다. 표 3의 결과로부터, soy peptone이나 polypepton이 첨가되었을 경우 효율이 좋았다. 마찬가지로 추가적으로 실험한 결과 2g/L의 soy peptone에서 균사체 성장과 분비 다당류의 생산이 최대가 되었다.In order to determine the effect of the carbon source on the mycelial growth and extracellular polysaccharide production, it was cultured in a medium containing various nitrogen sources as shown in Table 3 and the results are shown in Table 3 below. From the results in Table 3, when soy peptone or polypepton was added, the efficiency was good. Similarly, further experiments resulted in maximum mycelial growth and production of secreted polysaccharides at 2 g / L soy peptone.

플라스크 배양에서 붉은덕다리버섯 균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 미치는 탄소원들의 효과Effects of Carbon Sources on Growth of Red Duck Mushroom Mycelia and Extracellular Polysaccharide Production in Flask Culture 탄소원(2%, w v-1)Carbon source (2%, wv -1 ) 균사체 건조중량 (g l-1)Mycelium dry weight (gl -1 ) 세포외다당체 건조중량 (g l-1)Extracellular Polysaccharide Dry Weight (gl -1 ) FructoseFructose 1.75±0.24b 1.75 ± 0.24 b 0.13±0.070.13 ± 0.07 GlucoseGlucose 4.05±0.104.05 ± 0.10 1.13±0.221.13 ± 0.22 LactoseLactose 1.63±0.211.63 ± 0.21 0.56±0.070.56 ± 0.07 MaltoseMaltose 4.26±0.204.26 ± 0.20 2.54±0.392.54 ± 0.39 SorbitolSorbitol 1.72±0.341.72 ± 0.34 0.19±0.020.19 ± 0.02 SucroseSucrose 3.68±0.593.68 ± 0.59 0.68±0.150.68 ± 0.15

a배양은 25℃에서 7일 동안 쉐이크 플라스크에서 수행되었다. a incubation was performed in shake flasks at 25 ° C. for 7 days.

b해당 값은 3회에 걸친 시험의 평균 표준처편차값으로 나타낸 것이다. b The value is expressed as the average standard deviation value of three tests.

플라스크 배양에서 붉은덕다리버섯 균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 미치는 질소원들의 효과Effect of Nitrogen Sources on Growth of Red Duck Mushroom Mycelium and Extracellular Polysaccharide Production in Flask Culture 질소원 (0.4%, w v-1)Nitrogen source (0.4%, wv -1 ) 균사체 건조중량 (g l-1)Mycelium dry weight (gl -1 ) 세포외다당체 건조중량 (g l-1)Extracellular Polysaccharide Dry Weight (gl -1 ) ControlControl 2.27±0.01b 2.27 ± 0.01 b 0.20±0.000.20 ± 0.00 Ammonium sulfateAmmonium sulfate 0.25±0.010.25 ± 0.01 Ndc Nd c Corn steep liquorCorn steep liquor 2.39±0.012.39 ± 0.01 0.43±0.140.43 ± 0.14 Malt extractMalt extract 0.45±0.040.45 ± 0.04 0.07±0.030.07 ± 0.03 Meat peptoneMeat peptone 2.06±0.002.06 ± 0.00 0.13±0.010.13 ± 0.01 PolypeptonPolypepton 4.05±0.444.05 ± 0.44 0.51±0.000.51 ± 0.00 Soy peptoneSoy peptone 4.09±0.244.09 ± 0.24 0.58±0.110.58 ± 0.11 Yeast extractYeast extract 1.63±0.181.63 ± 0.18 0.22±0.090.22 ± 0.09

a배양은 25℃에서 7일 동안 쉐이크 플라스크에서 수행되었다. a incubation was performed in shake flasks at 25 ° C. for 7 days.

b해당 값은 3회에 걸친 시험의 평균 표준편차값으로 나타낸 것이다. b The value is expressed as the mean standard deviation of three tests.

실시예 3: 플라스크 배양에서 미네랄의 효과Example 3: Effect of Minerals in Flask Culture

균사체 성장과 세포외다당체 생산에 미치는 미네랄의 영향을 알아보기 위해 다음 표 4에 나타낸 것과 같이 2mM의 다양한 미네랄을 첨가하여 플라스크 배양하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다. 표 4의 결과로부터, 2mM MnSO4·5H20가 첨가되었을 때 균사체 성장 및 세포외다당체 생산 효과가 가장 좋음을 알 수 있다. In order to determine the effect of minerals on mycelial growth and extracellular polysaccharide production, as shown in Table 4, 2mM of various minerals were added to the flask culture, and the results are shown in Table 4 below. From the results of Table 4, it can be seen that the mycelial growth and the extracellular polysaccharide production effect is the best when 2mM MnSO 4 · 5H 2 0 is added.

이때 미네랄은 상술한 '해양심층수' 관련 항목에서 설명한 것과 같이 농축해수로부터 분리한 미네랄이며, 이를 탈염해수에 첨가하여 얻어진 해양심층수를 배양배지 중에 첨가한 것이다. At this time, the mineral is a mineral separated from concentrated seawater as described in the above-mentioned 'ocean deep water' related item, and the deep sea water obtained by adding it to desalted sea water is added to the culture medium.

한편 심해수의 첨가농도에 따른 균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 미치는 영향을 평가하여 그 결과를 다음 도 2에 나타내었는바, 도 2의 결과로부터 배양배지 중 심해수 첨가는 농도의존적으로 세포 성장 및 분비 다당류생산을 증가시키며, 심해수의 농도가 70%일 때 세포 성장과 세포외다당체의 성장은 각각 4배와 6.7배로 증가됨을 알 수 있다. On the other hand, the effect on the mycelial growth and extracellular polysaccharide production according to the concentration of the deep sea water was evaluated and the results are shown in the following Figure 2, from the results of FIG. Production of secreted polysaccharides is increased, and the cell growth and extracellular polysaccharide growth are increased by 4 and 6.7 times, respectively, when the concentration of deep sea water is 70%.

플라스크 배양에서 붉은덕다리버섯 균사체 성장 및 분비 다당류 생산에 미치는 미네랄들의 효과Effect of Minerals on Growth of Red Duck Mushroom Mycelia and Production of Secretory Polysaccharides in Flask Culture 미네랄 종류 (2 mM)Mineral Type (2 mM) 균사체 건조중량 (g l-1)Mycelium dry weight (gl -1 ) 세포외다당체 건조중량 (g l-1)Extracellular Polysaccharide Dry Weight (gl -1 ) ControlControl 4.34±0.25b 4.34 ± 0.25 b 0.72±0.190.72 ± 0.19 FeSO4ㅇ7H2OFeSO 4 ㅇ 7H 2 O 4.62±0.764.62 ± 0.76 0.97±0.570.97 ± 0.57 K2HPO4 K 2 HPO 4 3.77±0.183.77 ± 0.18 0.83±0.050.83 ± 0.05 KH2PO4 KH 2 PO 4 3.01±0.043.01 ± 0.04 0.62±0.360.62 ± 0.36 MgSO4ㅇ7H2OMgSO 4 ㅇ 7H 2 O 3.07±0.103.07 ± 0.10 0.65±0.140.65 ± 0.14 MnSO4ㅇ5H2OMnSO 4 ㅇ 5H 2 O 5.11±0.355.11 ± 0.35 1.20±0.291.20 ± 0.29

a배양은 25℃에서 7일 동안 쉐이크 플라스크에서 수행되었다. a incubation was performed in shake flasks at 25 ° C. for 7 days.

b해당 값은 3회에 걸친 시험의 평균 표준편차값으로 나타낸 것이다. b The value is expressed as the mean standard deviation of three tests.

실시예 4: 배양기를 이용한 균사체 배양Example 4: Mycelial Culture Using Incubator

한편 배양시간의 경과에 따른 배양기를 이용한 배양기에서 균사체 성장 및 세포다당체의 생산에 대해 평가하여 그 결과를 다음 도 3에 각각 나타내었다.Meanwhile, the mycelial growth and the production of cell polysaccharide in the incubator using the incubator over the course of the incubation time were evaluated and the results are shown in FIG. 3.

도 3의 (A)는 교반식 탱크 배양기에서 basal condition 하에서 배양한 후 균사체 및 세포외다당체 생산량을 측정한 결과이고, (B)는 교반식 탱크 배양기에서 최적 배양조건 하에서의 균사체 및 세포외다당체 생산량을 측정한 결과이며, (C)는 에어리프트(airlift) 배양기에서 최적한 배양조건 하에서의 균사체 및 세포외다당체 생산량을 측정한 결과이다. Figure 3 (A) is a result of measuring the mycelia and extracellular polysaccharide production after incubation under a basal condition in a stirred tank incubator, (B) is a mycelia and extracellular polysaccharide production under optimal culture conditions in a stirred tank incubator (C) is the result of measuring the mycelium and extracellular polysaccharide production under the optimal culture conditions in an airlift incubator.

도 3의 결과에서 알 수 있듯이, (B)에서와 같이 최적한 배양조건 하에서 생산된 균사체 및 세포외다당체의 건조중량은 8.1g/L와 3.8g/L으로, 이는 basal 상태의 5.4g/L와 2.2g/L 보다 거의 2배 정도 증가된 수치이다. 한편 교반식 탱크(stirred-tank) 배양기(도 3의 (B))와 에어리프트(airlift) 배양기(도 3의 (C))에서 각각 배양해본 결과 교반식 탱크(stirred-tank) 배양기에 균사체 성장 및 세포외다당체 생산량이 더 높음을 알 수 있다.As can be seen from the results of Figure 3, the dry weight of the mycelia and extracellular polysaccharides produced under optimal culture conditions as in (B) is 8.1g / L and 3.8g / L, which is 5.4g / L in the basal state This is a nearly double increase from 2.2g / L. On the other hand, as a result of culturing in a stirred-tank incubator (FIG. 3B) and an airlift incubator (C) in FIG. And the extracellular polysaccharide production is higher.

실시예 5: 세포외다당체의 특성Example 5: Properties of Extracellular Polysaccharides

세포외다당체의 성분을 분석한 결과를 다음 표 5 및 도 4에 나타내었는바, 탄수화물이 95.15중량%, 단백질이 4.85중량%이었다. 탄수화물 중 주성분은포도당이었고, 단백질 성분 100중량% 중 16.58중량%는 아스파르트산, 15.44중량%는 트레오닌, 14.47%는 세린 등을 포함하는 13종류의 아미노산으로 구성되어 있었다. 다음 표 5에 있어서 탄수화물 및 단백질을 구성하는 각 성분의 조성비는 탄수화물 및 단백질 각 100중량%에 대한 중량%로 표기한 것이다. As a result of analyzing the components of the extracellular polysaccharide, it is shown in Table 5 and Figure 4, the carbohydrate was 95.15% by weight, protein was 4.85% by weight. The major component of the carbohydrate was glucose, and 16.58% by weight of 100% by weight protein consisted of 13 amino acids including aspartic acid, 15.44% by weight threonine and 14.47% by serine. In Table 5, the composition ratios of the components constituting the carbohydrate and the protein are expressed in weight percent with respect to 100% by weight of the carbohydrate and the protein.

성분 분석은 구체적으로, 세포외다당체 성분을 3차 증류수에 녹이고, 세파로즈 CL-컬럼(2.4cm × 100cm, 미국 시그마 화학 주식회사)에 주입하였다. 동일한 완충액을 이용하여 1.4ml/min의 유속으로 컬럼을 용출시켰다. 세포외다당체의 탄수화물 총 함량은 글루코우즈를 표준물질로 하여 페놀-황산법으로 측정하였다. 총 단백질은 우레타 혈청의 알부민을 표준물질로 하여 Lowry법에 따라 측정하였다. 세포외다당체에서 단백질 부분은 280nm에서 흡광도를 측정하고, 탄수화물 부분은 480nm에서 측정하였다. Component analysis specifically, the extracellular polysaccharide component was dissolved in tertiary distilled water and injected into Sepharose CL-column (2.4 cm x 100 cm, Sigma Chemical Co., Ltd., USA). The column was eluted at the flow rate of 1.4 ml / min using the same buffer. The total carbohydrate content of the extracellular polysaccharide was measured by phenol-sulfuric acid method using glucose as a standard. Total protein was measured according to the Lowry method using albumin of urea serum as a standard. The protein portion of the extracellular polysaccharide was measured at 280 nm and the carbohydrate portion was measured at 480 nm.

이 중 총 탄수화물의 분석결과를 도 4에 나타내었다.Among them, the analysis results of the total carbohydrate are shown in FIG. 4.

성분ingredient 조성비 (%, w/w)Composition ratio (%, w / w) 탄수화물 (전체 조성 중 95.15중량%)Carbohydrate (95.15% by weight of total composition) GlucoseGlucose 91.44 91.44 MannoseMannose 4.924.92 GalactoseGalactose 1.811.81 OthersOther 1.831.83 단백질 (전체 조성 중 4.85중량%)    Protein (4.85% by weight of total composition) Aspartic acidAspartic acid 16.58 16.58 Threonine  Throneine 15.4415.44 SerineSerine 14.4714.47 Glutamic acidGlutamic acid 12.8212.82 CysteineCysteine 1.591.59 ValineValine 11.2611.26 MethionineMethionine 0.820.82 IsoleucineIsoleucine 7.227.22 LeucineLeucine 7.427.42 TyrosineTyrosine 4.064.06 PhenylalaninePhenylalanine 4.734.73 LysineLysine 2.452.45 ArginineArginine 1.141.14

실시예 6: 다당류에 의한 RINm5F 세포 성장 및 인슐린 분비 효과Example 6: RINm5F Cell Growth and Insulin Secretion Effects by Polysaccharides

본 발명에 따라 생산된 세포외다당체의 처리농도에 따른 RINm5F 세포의 성장 및 인슐린 분비 증가 효과를 확인한 결과를 각각 도 5 및 도 6에 나타내었는바, 2mg/ml 세포외다당체 처리 24시간 후 RINm5F 세포의 증식은 152% 증대되었고, 인슐린 분비 역시 증가되었다. 이들 결과에 대하여 면역형광염색법으로 염색된 인슐린 생산 세포들을 도 7에 나타내었다.Results of confirming the effect of growth and insulin secretion of RINm5F cells according to the treatment concentration of the extracellular polysaccharide produced according to the present invention is shown in Figure 5 and 6, respectively, RINm5F cells 24 hours after 2mg / ml extracellular polysaccharide treatment Proliferation increased by 152% and insulin secretion increased. For these results, insulin-producing cells stained by immunofluorescence staining are shown in FIG. 7.

실시예 7: 세포외 다당류에 의한 STZ 처리로 손상된 인슐린 분비세포의 세포성장 복구효과 Example 7 Recovery of Cell Growth of Insulin Secreting Cells Damaged by STZ Treatment by Extracellular Polysaccharides

본 발명에 따라 생산된 세포외다당체에 의한 STZ 처리로 손상된 인슐린 분비 세포의 세포 회복 효능을 확인 한 결과를 도 8에 나타내었는바, 2mM STZ 처리 전 혹은 처리 후 2mg/ml EPS 처리군 모두 세포 복구 효과를 보였으며, 특히 STZ 처리전 EPS를 24시간 처리한 세포군에서 STZ 단독 처리군 대비 약 190%의 세포 복구효능을 보였다. As a result of confirming the cell recovery effect of the insulin secretion cells damaged by STZ treatment by the extracellular polysaccharide produced according to the present invention is shown in Figure 8, 2mg / ml EPS treatment group before or after the 2mM STZ treatment cell recovery In particular, the cell group treated with EPS for 24 hours prior to STZ treatment showed about 190% cell repair efficiency compared to STZ alone.

도 1은 플라스크 배양에서 초기 pH와 온도가 붉은덕다리버섯 균사체 성장 및 세포외다당체 생산에 미치는 영향을 확인한 결과 그래프로, (A)는 pH에 따른 결과이고, (B)는 온도에 따른 결과. 1 is a graph confirming the effect of the initial pH and temperature on the red mycelium mycelium growth and extracellular polysaccharide production in the flask culture, (A) is the result according to the pH, (B) is the result according to the temperature.

도 2는 플라스크 배양에서 심해수 처리농도에 따른 붉은덕다리버섯 균사체(Cell) 성장 및 세포외다당체(EPS) 생산에 미치는 영향을 도시한 그래프. FIG. 2 is a graph showing the effect of red duck fungus mycelium (Cell) growth and extracellular polysaccharide (EPS) production according to the depth of seawater treatment in flask culture. FIG.

도 3은 배양조건 및 배양기에 따른 균사체 성장 및 세포외다당체 생산량(건조중량)을 나타낸 그래프로, (A)는 교반식 배양기에서 basal condition하에서 배양한 결과그래프, (B)는 교반 배양기에서 최적 조건 하에서 배양한 결과 그래프, (C)는 에어리프트 배양기에서 최적 조건 하에서 배양한 결과그래프로, ●는 균사체 건조중량, ■는 세포외다당체 건조중량.Figure 3 is a graph showing the mycelia growth and extracellular polysaccharide production (dry weight) according to the culture conditions and incubator, (A) is a result of culturing under basal conditions in a stirred incubator, (B) is the optimum conditions in a stirred incubator The result of the culture under the graph, (C) is the result of the culture under the optimum conditions in the air lift incubator graph, ● the mycelium dry weight, ■ the extracellular polysaccharide dry weight.

도 4는 크루드 세포외다당체의 세파로즈 CL-4B 크로마토그라피 용출 결과로, 이는 탄수화물(●)의 480nm에서의 흡광도 측정에 의해 계산된 값이다. 도 4의 우측 상단에 도시된 별도의 상자는, 분자량측정을 위한 겔투과크로마토그래피의 결과를 나타낸다. 이는 탄수화물에 대한 480nm에서의 흡광도 측정에 의해 분석된 값으로, 여기서 Kav = (Ve - V0)/(Vt - V0) (V0: void volume; Vt: total volume; Ve: 용출 부피)이다. 세포외다당체의 네 개의 군을 ●로 나타내었다. Figure 4 is the result of Sepharose CL-4B chromatographic elution of the crude extracellular polysaccharide, which is calculated by the absorbance measurement of the carbohydrate (●) at 480nm. A separate box, shown at the top right of FIG. 4, shows the results of gel permeation chromatography for molecular weight measurements. This is the value analyzed by absorbance measurement at 480 nm for carbohydrates, where Kav = (V e -V 0 ) / (V t V 0 ) (V 0 : void volume; V t : total volume; V e : elution volume). Four groups of extracellular polysaccharides are indicated with ●.

도 5는 붉은덕다리버섯 균사체 유래 세포외다당체가 인슐린 분비 세포 RINm5F 세포의 증식에 미치는 영향을 도시한 그래프.Figure 5 is a graph showing the effect of red duck mushroom mycelium-derived extracellular polysaccharides on the proliferation of insulin secreting cells RINm5F cells.

도 6은 붉은덕다리버섯 균사체 유래 세포외다당체가 인슐린 분비 세포 RINm5F 세포에 의한 인슐린 분비 효과에 미치는 영향을 도시한 그래프로, 여기서 □는 세포내 인슐린 분비, ■는 세포외 인슐린 분비.Figure 6 is a graph showing the effect of red duck mushroom mycelium derived extracellular polysaccharide on insulin secretion effect by insulin secreting cells RINm5F cells, where □ is intracellular insulin secretion, ■ is extracellular insulin secretion.

도 7은 면역형광염색법으로 염색된 인슐린 생성 RINm5F 세포( x 400) 사진으로, A; 대조군, B; 0.5mg/ml 다당류 처리군, C; 1.0mg/ml 다당류 처리군, D; 2mg/ml 다당류 처리군.7 is a photograph of insulin-producing RINm5F cells (x400) stained by immunofluorescence staining, A; Control, B; 0.5 mg / ml polysaccharide treatment group, C; 1.0 mg / ml polysaccharide treatment group, D; 2 mg / ml polysaccharide treatment group.

도 8은 스트렙토조토신(STZ, streptozotocin) 처리로 손상된 세포에 대한 세포외다당체에 의한 세포 복구효과에 대한 사진으로, Conrol; 대조군, EPS; 2mg/ml 세포외다당체 처리군, STZ; 2mM 스트렙토조토신(streptozotocin) 처리군, STZ(2mM)+EPS(2mg/ml); STZ(2mM) 처리후 EPS(2mg/ml) 처리군, EPS(2mg/ml)+STZ(2mM); EPS(2mg/ml) 전처리 후 STZ(2mM) 처리군.8 is a photograph of the cell repair effect by the extracellular polysaccharide for cells damaged by streptozotocin (STZ, streptozotocin) treatment, Conrol; Control, EPS; 2 mg / ml extracellular polysaccharide treatment group, STZ; 2 mM streptozotocin treated group, STZ (2 mM) + EPS (2 mg / ml); EPS (2 mg / ml) treated group, EPS (2 mg / ml) + STZ (2 mM) after STZ (2 mM) treatment; STZ (2 mM) treated group after EPS (2 mg / ml) pretreatment.

Claims (8)

항당뇨 활성을 갖는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.Extracellular polysaccharide derived from mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) having antidiabetic activity. 제 1 항에 있어서, 인슐린 분비 세포 증식효과를 갖는 것을 특징으로 하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.The extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) according to claim 1, which has an effect of proliferating insulin secreting cells. 제 1 항에 있어서, 인슐린 분비 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.The extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) according to claim 1, which has an insulin secreting effect. 제 1 항에 있어서, 스크렙토조토신(streptozotocin) 처리로 손상된 인슐린 세포 복구효과를 갖는 것을 특징으로 하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.[Claim 2] The extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of Red Duck Mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) according to claim 1, which has an effect of repairing insulin cells damaged by Streptozotocin treatment. 제 1 항에 있어서, 세포외다당체는 탄수화물과 단백질을 포함하는 것을 특징으로 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.The extracellular polysaccharide of claim 1, wherein the extracellular polysaccharide comprises a carbohydrate and a protein. The extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of Lepiporus sulphureus var. Miniatus. 제 5 항에 있어서, 탄수화물은 주성분이 포도당이고, 단백질은 아스파르트산(aspartic acid), 트레오닌(threonine) 및 세린(serine)을 포함하는 것을 특징으로하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체.[6] The mycelium of claim 5, wherein the carbohydrate is glucose as a main component and the protein includes aspartic acid, threonine and serine. Extracellular polysaccharide derived from culture. 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체 액체배양액을 준비하는 단계; Preparing a mycelium liquid culture solution of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus); 액체배양액을 원심분리하는 단계; Centrifuging the liquid culture solution; 상등액을 취하여 알코올을 첨가하는 단계; Taking the supernatant and adding alcohol; 원심분리하는 단계; 및 Centrifuging; And 침전물을 동결건조하는 단계를 포함하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체의 제조방법. Method for producing an extracellular polysaccharide derived from mycelium culture medium of red duck mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) comprising the step of lyophilizing the precipitate. 제 7 항에 있어서, 액체배양액을 준비하는 단계는 해양심층수를 포함하는 배양배지 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 붉은덕다리버섯(Leatiporus sulphureus var. miniatus)의 균사체배양액 유래의 세포외다당체의 제조방법.[Claim 8] The method for preparing extracellular polysaccharide derived from the mycelium culture medium of Red Duck Mushroom (Leatiporus sulphureus var. Miniatus) according to claim 7, wherein the preparing of the liquid culture solution is carried out under a culture medium containing deep sea water.
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KR101521239B1 (en) * 2015-03-23 2015-06-16 광주여자대학교 산학협력단 Cosmetic composition for anti-aging containing the extract of fermentative Scutellaria baicalensis by Laetiporus Sulphureus
KR101521240B1 (en) * 2015-03-23 2015-06-16 광주여자대학교 산학협력단 Cosmetic composition for preventing allergy and atopy containing the extract of fermentative Scutellaria baicalensis by Laetiporus Sulphureus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050054696A (en) * 2003-12-05 2005-06-10 한국식품연구원 Basidiomycetes-fermented cereal effective in adjusting blood sugar level
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050054696A (en) * 2003-12-05 2005-06-10 한국식품연구원 Basidiomycetes-fermented cereal effective in adjusting blood sugar level
JP2007300874A (en) 2006-05-12 2007-11-22 Sansho Seiyaku Co Ltd Method for producing water-soluble polysaccharide by laetiporus sulphureus mycelium

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