KR101841090B1 - A novel Enterococcus faecium and anti-bacterial use of the same - Google Patents

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박종빈
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Abstract

The present invention relates to a novel enterococcus faecium strain having anti-bacterial vitality with respect to a gram-negative bacterium and an anti-bacterial composition including the strain as an effective component. According to the present invention, a donated E. faecium strain represents excellent anti-bacterial vitality against a gram-negative bacterium such as E. coli so that the E. faecium strain can be applied in manufacturing a probiotic for an animal including a person by using the excellent strain.

Description

신규한 엔테로코커스 페시움 균주 및 그 항균 용도 {A novel Enterococcus faecium and anti-bacterial use of the same}The present invention relates to a novel Enterococcus faecium strain and an antimicrobial use thereof,

본 발명은 신규한 엔테로코커스 페시움 균주 및 그 항균 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a novel Enterococcus pseudomonas strain and its antibacterial use.

전 세계적인 가축 성장촉진용 사료첨가 항생제의 사용 규제는 가축의 성장 및 건강에 큰 영향을 미쳐 농가의 경제적 손실을 야기하고 있다. 여러 연구자들이 가축의 건강을 보호하고 증진시키기 위한 새로운 방법을 찾고 있는데, 많은 후보들 가운데 생균제는 성장촉진용 항생제를 대체하기에 훌륭한 대안이 될 수 있다. Worldwide regulation of the use of feed additive antibiotics to promote livestock growth has had a great impact on the growth and health of livestock, causing economic losses for farmers. Several researchers are looking for new ways to protect and promote livestock health. Probiotics among many candidates may be a good alternative to growth-promoting antibiotics.

생균제는 적절한 양을 섭취하였을 때 동물 건강에 긍정적인 효과를 미치는 미생물로 정의할 수 있다. 생균제 미생물은 동물의 장 내에 군집을 형성하여 장내미생물 군집을 변화시키고 여러 작용을 통해 동물 건강 증진에 기여한다. 생균제의 여러 특성 중 항생제 대체제로서의 가장 큰 특징은 병원균 억제 능력이다. 이 능력은 유기산, 박테리오신 생산을 통하여, 혹은 동물의 면역 기능에 직접적으로 도움을 주어 장내 감염을 예방한다. Probiotics can be defined as microorganisms that have a positive effect on animal health when ingested in appropriate amounts. Probiotic microorganisms form communities in the intestines of animals to change intestinal microbial communities and contribute to animal health through various actions. Among the various characteristics of probiotics, the most important feature as an antibiotic substitute is the ability to inhibit pathogens. This ability helps prevent intestinal infections through the production of organic acids, bacteriocins, or directly to the immune function of the animal.

엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium; E. faecium)는 인간을 비롯한 동물용 생균제로 널리 알려져있는 미생물종이다. 이 종이 생산하는 박테리오신인 엔테로신은 Escherichia coli(E. coli)와 같은 그람 음성균 억제에 효과적이라고 알려져 있다.Enterococcus faecium (E. faecium) is a microorganism widely known as a probiotic for humans and animals. It is known that enterotoxin, a bacteriocin that produces this paper, is effective against Gram-negative bacteria such as Escherichia coli ( E. coli).

대한민국 특허공개번호 10-2016-0002650Korean Patent Publication No. 10-2016-0002650

본 발명은 상기의 필요성에 의하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 그람 음성균에 대한 우수한 항균 활성을 가지는 균주를 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of the above needs, and an object of the present invention is to provide a strain having an excellent antimicrobial activity against Gram-negative bacteria.

본 발명의 다른 목적은 그람 음성균에 대한 우수한 항균 활성을 가지는 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition having an excellent antimicrobial activity against Gram-negative bacteria.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 유해 세균에 대해 항균 활성을 갖고, 서열번호 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 염기서열로 이루어진 유전자를 포함하는 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 균주를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides an Enterococcus faecium strain having an antibacterial activity against noxious bacteria and comprising a gene consisting of the nucleotide sequence of any one of SEQ ID NOs: 1 to 4.

여기서, 상기 균주는 서열번호 1 내지 4 에 기재된 염기서열로 이루어진 유전자를 모두 포함하는 것이 가능하다. Here, it is possible that the above-mentioned strain contains all the genes comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 4.

그리고, 상기 균주는 기탁번호 KACC 92186P로 기탁된 것일 수 있다. The strain may have been deposited with Accession No. KACC 92186P.

또한, 상기 유해 세균은 그람 음성균인 것이 가능하다.In addition, the harmful bacteria can be gram negative bacteria.

또한, 상기 유해 세균은 대장균인 것일 수 있다.In addition, the harmful bacteria may be E. coli.

또한, 상기 대장균은 E. coli K88 인 것이 바람직하다.The E. coli is preferably E. coli K88.

한편, 본 발명은 상기한 균주를 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.On the other hand, the present invention provides an antimicrobial composition comprising the above-mentioned strain as an active ingredient.

여기서, 상기 조성물은 식품, 식품 첨가제, 사료 첨가제 또는 의약품 형태인 것이 가능하다.Here, the composition may be in the form of a food, a food additive, a feed additive, or a medicament.

그리고, 상기 식품은 유제품, 발효유, 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 껌류, 아이스크림류, 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제로 구성되는 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.The food may be selected from the group consisting of milk products, fermented milk, drink, meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, gum, ice cream, soup, beverage, alcoholic beverage, Or more.

또한, 본 발명은 상기한 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a probiotic composition comprising the above strain or a culture solution thereof as an active ingredient.

또한, 본 발명은 상기한 균주를 배양하는 단계를 포함하는 그람 음성균에 대한 항균용 미생물 제제를 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an antimicrobial microbial preparation for Gram-negative bacteria comprising the step of culturing the above-mentioned strain.

또한, 본 발명은 상기한 균주 또는 이의 배양액을 그람 음성균에 처리하여 그람 음성균을 방제하는 방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method for treating Gram-negative bacteria by treating the strain or a culture solution thereof with Gram-negative bacteria.

본 발명에 따른 스크리닝되고 기탁된 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주는 E. coli 그람 음성균에 우수한 항균 활성을 나타내며, 기탁된 균주에는 특이적인 유전자를 포함하고 있고, 이러한 우수한 균주를 이용하여 인간을 비롯한 동물용 생균제 제조에 적용될 수 있다.The E. faecium strain screened and deposited according to the present invention exhibits excellent antimicrobial activity against E. coli Gram-negative bacteria, and the deposited strain contains a specific gene. Using this excellent strain, The present invention can be applied to the production of probiotics for animals including humans.

도 1은 항균활성 우수 엔테로코커스 페시움(E. faecium) 균주인 JB00008 균주와 항균활성 저조 5개 균주(JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066)의 clearing zone 비교를 나타낸다.
도 2는 엔테로코커스 페시움(E. faecium) JB00008 균주의 (A) 산성(HCl, pH 3) 및 (B) 담즙산(Bile salt, 0.5%)이 첨가된 액체배지에서의 생존율 곡선을 나타낸다.
도 3은 Genome sequencing이 완료된 11개 균주의 유전자 Heatmap. RAST 를 이용하여 genome 주석을 달았으며, 통계 분석 (T-test) 을 통해 p < 0.1 인 유전자 종류만을 나타낸다.
도 4 a~d는 비교한 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 11 균주 중 엔테로코커스 페시움(E. faecium) JB00008 균주에서만 특이적으로 발견되는 유전자 서열정보를 표시한 서열이다.
FIG. 1 shows clearing zone comparisons between the E. faecium strain JB00008 and the five antibacterial activity strains (JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, and JB00066), which have excellent antimicrobial activity.
Figure 2 shows the survival curves of E. faecium JB00008 strain in liquid medium supplemented with (A) acidity (HCl, pH 3) and (B) bile salt (0.5%).
FIG. 3 shows the genomes of 11 genes of genome sequencing. The genome was annotated with RAST, and only the genotype of p <0.1 is shown by statistical analysis (T-test).
FIGS. 4A to 4D are sequences showing genetic sequence information specifically found in the E. faecium JB00008 strain among the 11 E. faecium strains to be compared.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 유해 세균에 대해 항균 활성을 갖고, 서열번호 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 염기서열로 이루어진 유전자를 포함하는 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 균주를 제공한다. The present invention provides an Enterococcus faecium strain having an antibacterial activity against noxious bacteria and comprising a gene consisting of the nucleotide sequence of any one of SEQ ID NOS: 1 to 4.

생균제의 여러 특성 중 항생제 대체제로서의 가장 큰 특징은 병원균 억제 능력이다. 이 능력은 유기산, 박테리오신 생산을 통하여, 혹은 동물의 면역 기능에 직접적으로 도움을 주어 장내 감염을 예방한다. 이에 따라, 생균제로 사용되는 미생물 종에서도 더욱 우수한 병원균 억제 능력을 갖는 미생물을 얻는 것은 매우 중요하다. Among the various characteristics of probiotics, the most important feature as an antibiotic substitute is the ability to inhibit pathogens. This ability helps prevent intestinal infections through the production of organic acids, bacteriocins, or directly to the immune function of the animal. Accordingly, it is very important to obtain a microorganism having a better pathogen inhibiting ability even in a microorganism species used as a probiotic agent.

본 발명자들은 돼지 사양 산업에 큰 피해를 입히고 있는 병원균들 중 그람 음성 세균에 대한 억제 능력이 우수한 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주를 선발하였다(실시예 1 참조). 즉, 닭고기, 닭 분변, 콩발효식품(청국장, 된장, 간장), 돼지 분변 등의 시료에서 균주를 분리하였고, 분리된 균주에 대하여 생리 화학적 특성을 분석하여 내산성, 내담즙산성 및 위해 미생물에 대한 항균 활성 효과가 우수한 균주를 동정하였다. The present inventors selected E. faecium strains excellent in the ability to inhibit Gram-negative bacteria among the pathogens suffering great damage to the pig specification industry (see Example 1). That is, the strains were isolated from samples such as chicken, chicken feces, soybean fermented foods (Chungkukjang, doenjang, soy sauce), pig feces and the like, and the physiochemical characteristics of the isolated strains were analyzed to determine acid resistance, bile acid resistance, The strains with excellent antimicrobial activity were identified.

그리고, 143 개의 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주 중에서도 E. coli에 대한 억제 능력이 현저히 우수한 엔테로코서스 페시움 균주(JB00008)를 선발하였으며(실험예 1 참조), 이에 대한 genome 분석을 통해서 병원균 억제 능력이 현저히 우수한 균주를 선발할 수 있는 유전자들을 발굴하였다(실험예 4 참조).Of the 143 E. enterococci strains, Enterococcus spp. (JB00008), which has a remarkable ability to inhibit E. coli, was selected (see Experimental Example 1) (See Experimental Example 4). In addition, the present invention provides a method for producing a microorganism capable of inhibiting pathogenic bacteria.

이렇게 선발된 본 발명에 따른 엔테로코서스 페시움 균주(JB00008)는 기본적으로 다른 균주보다 E. coli에 대한 억제 능력이 현저히 우수할 뿐만 아니라 산/담즙산 생존 능력도 우수하다(실험예 3 참조). 또한, 이러한 엔테로코서스 페시움 균주(JB00008)는 다른 균주가 가지고 있지 않은 특이적인 염기서열(서열번호 1~4)을 가지고 있기 때문에, 이러한 염기서열을 이용하면 E. coli에 대한 억제 능력이 현저히 우수한 페시움 균주를 판별할 수 있다. The Enterococcus spp. Strain (JB00008) according to the present invention thus selected is superior in its ability to inhibit E. coli basically and also has excellent ability to survive acid / bile acid (see Experimental Example 3). In addition, since the Enterococcus spp. Strain (JB00008) has a specific nucleotide sequence (SEQ ID NOS: 1 to 4) which is not possessed by other strains, the use of this nucleotide sequence significantly inhibits E. coli Excellent pseudomonas strains can be identified.

이에 따라, 본 발명에 따른 상기 균주는 서열번호 1 내지 4 에 기재된 염기서열로 이루어진 유전자를 모두 포함하는 것이 가능하다. 서열번호 1 내지 4 에 기재된 염기서열로 이루어진 각각의 유전자를 모두 이용하면, E. coli에 대한 억제 능력이 현저히 우수한 페시움 균주를 더욱 정확하게 판별할 수 있다.Accordingly, the strain according to the present invention can include all the genes comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 4. When all the genes comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NOS: 1 to 4 are used, it is possible to more accurately determine the pseudomonas strain having a remarkably excellent inhibitory ability against E. coli.

이와 함께, 상기 균주는 기탁번호 KACC 92186P로 기탁된 것일 수 있다. 본 발명자들은 상기와 같이 선발된 균주를 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) JB00008 균주로 명명하였으며, 농업생명공학연구원에 2017년 08월 04일자로 기탁하여 기탁번호 KACC 92186P를 부여받았다. 이렇게 기탁된 균주는 다른 균주보다 E. coli에 대한 억제 능력이 현저히 우수할 뿐만 아니라 산/담즙산 생존 능력도 우수하며 상기한 특이적인 유전자를 모두 포함하고 있다. In addition, the strain may have been deposited with Accession No. KACC 92186P. The present inventors named the strain selected as Enterococcus faecium JB00008 strain and received deposit No. KACC 92186P on Aug. 04, 2017 by the Institute of Agricultural Biotechnology. The deposited strains are remarkably superior in their ability to inhibit E. coli than other strains, and have excellent acid / bile acid survival ability and contain all of the above-mentioned specific genes.

본 발명의 균주는 유해 미생물에 대하여 우수한 항균능력을 가지고 있다. 특히, 상기 균주는 유해 세균, 바람직하게는 그람 음성균, 더욱 바람직하게는 대장균, 가장 바람직하게는 E. coli K88 (K88 antigen-positive E. coli)에 대하여, 종래보다 현저히 우수한 항균 활성을 가진다. 또한, 본 발명의 균주는 내산성 및 내담즙산성이 우수하여 동물용 생균제로서 중요한 역할을 담당할 수 있다.The strain of the present invention has excellent antibacterial activity against harmful microorganisms. In particular, the strain has a remarkably superior antimicrobial activity against noxious bacteria, preferably Gram-negative bacteria, more preferably Escherichia coli, most preferably E. coli K88 (K88 antigen-positive E. coli). In addition, the strain of the present invention is excellent in acid resistance and bile acid resistance and can play an important role as an active agent for animals.

한편, 본 발명은 상기 본 발명의 균주를 유효성분으로 포함하는 항균용 조성물을 제공한다. Meanwhile, the present invention provides an antimicrobial composition comprising the strain of the present invention as an effective ingredient.

또한, 상기 조성물은 식품, 식품 첨가제, 사료 첨가제 또는 의약품 형태인 것이 바람직하다.In addition, the composition is preferably in the form of a food, a food additive, a feed additive or a medicament.

또한, 상기 식품은 유제품, 발효유, 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 껌류, 아이스크림류, 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 더욱 바람직하다.The food may be selected from the group consisting of dairy, fermented milk, drink, meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, gum, ice cream, soup, beverage, alcoholic drink and vitamin complex Is more preferable.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물을 제공한다. 이 때, 상기 배양물은 배양액의 농축액 및 건조물을 모두 포함할 수 있다.The present invention also provides a probiotic composition comprising the strain of the present invention or a culture thereof as an active ingredient. At this time, the culture may contain both the concentrated liquid and the dried product of the culture liquid.

본 발명에 따른 엔테로코커스 페시움 JB00008 균주 또는 이의 항균용 조성물은 유해 미생물에 대한 항균능, 내산성, 내담즙성 효과가 우수하다. 따라서 본 발명의 엔테로코커스 페시움 JB00008 균주 또는 이의 항균용 조성물은 생균제, 특히 인체 의약품이 정장제나 유산균제제, 사료첨가제 및 건강식품 등에 유용하게 사용될 수 있다. 바람직하게는 식품, 식품 첨가제, 사료 첨가제 또는 의약품 형태일 수 있고, 상기 식품은 유제품(우유, 두유, 가공우유), 발효유(액상 요구르트, 호상 요구르트), 드링크제, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 껌류, 아이스크림류, 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The Enterococcus faecium JB00008 strain or its composition for antimicrobial use according to the present invention is excellent in antimicrobial activity, acid resistance, and bile resistance against harmful microorganisms. Therefore, the Enterococcus faecium JB00008 strain of the present invention or its composition for antimicrobial use can be effectively used as a prophylactic agent, especially a human medicament, in a formulant, a lactic acid bacterium preparation, a feed additive and a health food. (Milk, soy milk, processed milk), fermented milk (liquid yogurt, yogurt yogurt), drinks, meat, sausage, bread, chocolates, candies and the like, preferably in the form of a food, a food additive, a feed additive or a medicament. , Snacks, confectionery, pizza, ramen, gums, ice cream, soup, beverages, alcoholic beverages and vitamin complexes.

본 발명의 식품은 기능성 식품을 포함할 수 있는데, 본 발명의 기능성 식품에는 상기 유효성분 외에도 필요에 따라 다양한 보조성분을 추가로 함유할 수 있다. 본 발명의 기능성 식품의 경우, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B12, 엽산 (folic acid), 비타민 C, 비타민 D3, 비타민 E 등의 비타민류와, 구리, 칼슘, 철, 마그네슘, 칼륨, 아연 등의 미네랄 또는 유산균 등을 포함할 수 있다.The food of the present invention may contain a functional food. In the functional food of the present invention, in addition to the above-mentioned active ingredients, various auxiliary ingredients may be added as necessary. In the case of the functional food of the present invention, vitamins such as vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, vitamin B6, vitamin B12, folic acid, vitamin C, vitamin D3 and vitamin E, Iron, magnesium, potassium, zinc, etc., or lactic acid bacteria.

또한 본 발명의 기능성 식품 중, 건강음료는 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 향미제로는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 들 수 있다. 천연 탄수화물로는 포도당, 과당 등의 단당류, 말토스, 수크로오스 등의 이당류, 덱스트린, 사이클로덱스트린 등의 다당류, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올류 등을 들 수 있다.In addition, among the functional foods of the present invention, health drinks may contain various flavors or natural carbohydrates as additional components such as ordinary beverages. Examples of the flavoring agent include natural sweetening agents such as tau martin and stevia extract, and synthetic sweetening agents such as saccharine and aspartame. Examples of natural carbohydrates include monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, polysaccharides such as dextrin and cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol.

본 발명의 조성물은 상기 유효성분 외에 통상적인 약학적 담체 및 부형제를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 조성물은 통상적인 프로바이오틱 조성물 제조방법에 따라 열건조 또는 동결-건조하여 생균제 형태로 제조하여 이용할 수 있다.The composition of the present invention may further comprise conventional pharmaceutical carriers and excipients in addition to the above-mentioned active ingredients. Such compositions may be prepared by heat drying or freeze-drying according to a conventional method for producing a probiotic composition, .

본 발명에 있어서, 담체 및 첨가제는 약학적으로 허용가능한 것은 모두 가능하며, 구체적으로 희석제로는 유당, 옥수수 전분, 미세결정 셀룰로오스 또는 만니톨 등이 있고, 활택제로는 스테아린산 마그네슘 또는 탈크가 바람직하며, 결합제로는 폴리비닐피롤리돈 또는 하이드록시프로필셀룰로오스 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 붕해제로는 카르복시메틸셀룰로오스칼슘, 전분글리콜산나트륨, 폴라크릴린칼륨 또는 크로스포비돈 중에서 선택되는 것이 바람직하고, 감미제로는 백당, 과당, 소르비톨 또는 아스파탐 중에서 선택되고 안정제로는 카르복시 메틸셀룰로오스나트륨, 베타-시클로덱스트린 또는 잔탄검 중에서 선택되며, 방부제로는 파라옥시안식향산메틸, 파라옥시안식향산프로필 또는 소르빈산칼륨 중에서 선택되는 것이 바람직하다.Examples of the diluent include lactose, corn starch, microcrystalline cellulose, and mannitol. The lubricant is preferably magnesium stearate or talc, and the binder The zero is preferably selected from polyvinylpyrrolidone or hydroxypropylcellulose. The disintegrant is preferably selected from carboxymethylcellulose calcium, sodium starch glycolate, polacrilin potassium or crospovidone, and the sweetener is selected from white sugar, fructose, sorbitol or aspartame. Sodium carboxymethylcellulose , Beta-cyclodextrin or xanthan gum, and the preservative is preferably selected from methyl parahydroxybenzoate, propyl p-hydroxybenzoate or potassium sorbate.

또한, 본 발명은 상기 균주를 배양하는 단계를 포함하는 유해세균에 대한 항균용 미생물 제제를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 균주를 배양하는 방법은 당업계에 통상적으로 이용되는 방법에 따라 배양할 수 있으며, 바람직하게는 L-시스테인이 첨가된 배양 배지를 이용하는 것이나, 이에 제한되지 않는다.In addition, the present invention provides a method for producing a microorganism preparation for antifungal agents against harmful bacteria comprising culturing the strain. The method for culturing the strain of the present invention can be carried out according to a method commonly used in the art, preferably using a culture medium supplemented with L-cysteine, but not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 균주를 배양하는 단계를 포함하는 그람 음성균에 대한 항균용 미생물 제제를 제조하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an antimicrobial microbial preparation for Gram-negative bacteria comprising the step of culturing the strain of the present invention.

본 발명의 유해세균에 대한 항균용 미생물 제제는 유효성분으로서 본 발명의 기탁된 엔테로코커스 페시움 균주를 이용하여 제조될 수 있다. 본 발명에 따른 항균용 미생물 제제는 용액, 분말, 현탁액, 분산액, 에멀젼, 유성 분산액, 페이스트, 분진, 흩뿌림 물질 또는 과립제로 제조할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The antimicrobial microbial preparation for harmful bacteria of the present invention can be produced using the deposited Enterococcus pseudomonas strain of the present invention as an active ingredient. The antimicrobial microbial preparation according to the present invention may be prepared as a solution, a powder, a suspension, a dispersion, an emulsion, an oil dispersion, a paste, a dust, a scattering material or a granule but is not limited thereto.

또한, 본 발명은 상기 본 발명이 균주 또는 이의 배양액을 그람 음성균에 처리하여 그람 음성균을 방제하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for treating gram-negative bacteria by treating a strain or a culture solution thereof with Gram-negative bacteria.

본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양액을 유해세균에 처리하여 유해세균을 방제하는 방법을 제공한다. 유해세균은 전술한 바와 같다.The present invention provides a method for treating harmful bacteria by treating the strain or a culture solution thereof with harmful bacteria. The harmful bacteria are as described above.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention. Such variations and modifications are intended to be within the scope of the appended claims.

실시예 1: 미생물 분리동정Example 1: Isolation and Identification of Microorganisms

미생물 분리동정을 위해 닭고기, 닭 분변, 콩발효식품(청국장, 된장, 간장), 돼지 분변시료를 얻었다. 상기 분변시료들을 각각 Enterococcosel agar에 스트리킹하여 1946 개의 유산균 균주를 분리한 후, 상기 유산균 균주에서 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 특이적 프라이머를 이용하여 PCR 기법을 통해 143 개의 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주를 동정하였다.Chicken, chicken feces, soybean fermented food (Chungkukjang, soybean paste, soy sauce) and pig feces samples were obtained for identification of microbial isolates. The fecal samples were streaked on each Enterococcosel agar to isolate 1946 strains of lactic acid bacteria. Then, 143 strains of Enterococcus spp. Were obtained by PCR using E. faecium-specific primers in the lactic acid bacteria strain (E. faecium) strains were identified.

실험예 1: 병원균 억제 능력 평가Experimental Example 1: Assessment of the ability to inhibit pathogens

E. faecium 균주들의 병원균 억제 능력을 평가하기 위해, 돼지 농가에서 가장 큰 피해를 입히고 있는 병원균으로 Escherichia coli(E. coli) K88 균주를 선정하였다 (표 1). 상기 병원균에 대한 항균활성을 측정하기 위하여 Agar diffusion assay를 수행하였다. 상기 실시예 1에서 분리, 동정된 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주들을 BHI broth에 24 시간 동안 37 ℃ 에서 배양한 후, 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주가 담긴 튜브들을 원심분리하여 상층액은 버리고, paper disc에 분주하기 전 새로운 BHI broth를 넣어주었다. Escherichia coli (E. coli) strain K88 was selected as a pathogen that has the greatest damage in pig farm to evaluate the pathogenic ability of E. faecium strains (Table 1). Agar diffusion assay was performed to measure the antimicrobial activity against the pathogens. E. faecium strains isolated and identified in Example 1 were cultured in BHI broth for 24 hours at 37 DEG C and then tubes containing E. faecium strains were centrifuged The supernatant was discarded and fresh BHI broth was added before dispensing on paper discs.

상기 병원균의 경우 24 시간 배양하여 LB agar 로 채워진 90 X 15 mm Petri dish에 골고루 깔아주었다. 이 후 지름 8 mm의 paper disc를 Petri dish에 올린 뒤 준비한 엔테로코커스 페시움(E. faecium) 배양액 60 ㎕를 paper disc에 2회 반복 처리하였다 (총 120 ㎕ 처리). 24 시간 동안 37 ℃ 배양 후 병원균 성장 억제로 인하여 생성된 clearing zone의 지름을 병원균 억제 능력으로 판단하였다.The pathogen was cultured for 24 hours and spread evenly on a 90 × 15 mm Petri dish filled with LB agar. After this, a paper disc with a diameter of 8 mm was placed on a Petri dish, and 60 μl of the prepared E. faecium culture was repeated twice on a paper disc (total of 120 μl treatment). After culturing for 24 hours at 37 ℃, the diameter of the clearing zone due to inhibition of pathogen growth was judged by the ability to inhibit the pathogen.

병원균Pathogen Gram 염색 여부Gram staining 병원균의 일반적 병변General lesion of pathogen 기타 특이사항Others K88 antigen-positive Escherichia coli K88 antigen-positive Escherichia coli NegativeNegative 식중독, 위장염, 요로감염, 신생아 수막염 등Food poisoning, gastroenteritis, urinary tract infection, neonatal meningitis, etc. 한국에서 분리, 돼지에게 설사 유발Separation from Korea, causing diarrhea in pigs

* 표 1은 대상 병원균 1종* Table 1 shows the number of target pathogens

상기 실시예 1에서 얻은 143 개의 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 균주를 E. coli K88에 대해 항균활성 평가를 진행하였으며, 가장 우수한 균주는 엔테로코서스 페시움(E. faecium) JB00008 균주였다 (도 1). The 143 E.coli E. faecium strains obtained in Example 1 were evaluated for their antimicrobial activity against E. coli K88. The most excellent strain was E. faecium JB00008 strain (Fig. 1).

실험예 2 : Genome sequencing 및 assembly 결과Experimental Example 2: Genome sequencing and assembly results

Genome 비교 분석을 위하여 JB00008 균주를 포함한 병원균 억제 능력이 우수했던 6 균주(High antibacterial activity; JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069)와 병원균 억제 능력이 저조했던 5 균주(Low antibacterial activity;JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066)를 추가로 선별하였고, 이에 대하여 Genome sequencing을 실시하였다. In order to compare the genomes, six strains (JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069) and five strains with low pathogen inhibitory ability (JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066) were further screened for genome sequencing.

그 결과, 항균활성 우수 및 저조 균주 간에 genome size, GC content 등 기본적 genome 특성뿐만 아니라 assembly 수준에서도 차이는 없었다 (표 2). As a result, there was no difference in the level of assembly as well as the basic genome characteristics such as genome size, GC content, and antimicrobial activity (Table 2).

JB00008JB00008 Ave. of High strainsAve. of High strains Ave. of Low stainsAve. of Low stains Total length (bp)Total length (bp) 3,378,1873,378,187 3,258,0493,258,049 2,935,8762,935,876 Max contig length (bp)Max contig length (bp) 133,497133,497 127,370127,370 121,819121,819 Average contig length (bp)Average contig length (bp) 15,63915,639 14,04514,045 17,35417,354 No. of contigsNo. of contigs 216216 430430 414414 N50 (>=500nt scaffold)N50 (> = 500 nt scaffold) 44,06444,064 44,88744,887 48,91148,911 GC content (%)GC content (%) 38.438.4 38.0938.09 38.3438.34

* 표 2는 Draft genome의 기본 특성 (assembly 결과)Table 2 shows the basic characteristics (assembly results) of the Draft genome.

이후, genome 시퀀싱 결과를 통해 얻은 draft genome이 엔테로코서스 페시움(E. faecium)이 맞는지 확인하기 위하여 NCBI blast를 genome data를 NCBI Genome database의 엔테로코서스 페시움(E. faecium) reference genome과 비교한 결과, 99% Identity percentage로 엔테로코서스 페시움(E. faecium)임을 확인 할 수 있었다.Then, in order to confirm that the draft genome obtained from the genome sequencing result is E. faecium, the NCBI blast is compared with the E. faecium reference genome of the NCBI genome database As a result, it was confirmed that the E. faecium was 99% identity percentage.

실험예 3: 생균제로써 능력을 평가하기 위한 산/담즙산 생존 실험Experimental Example 3: Survival experiment of acid / bile acid to evaluate ability as a probiotic agent

균주들을 인체/가축용 생균제로써 이용하기 위해서는 장내까지 균주들이 위나 간에서 생성되는 영양소 분해물질인 산/담즙산 등 강한 소화효소에서 살아남아야 한다. 따라서, 병원균 억제 능력이 평가된 엔테로코서스 페시움(E. faecium) JB00008 균주가 산/담즙산이 포함된 BHI broth에 내성이 있는지 확인하였다.In order to utilize the strains as probiotics for human / livestock, the strains must survive in the digestive enzymes such as acid / bile acid which is a nutrient decomposition substance produced in the stomach or liver. Therefore, E. faecium JB00008 strain evaluated for its ability to inhibit pathogens was confirmed to be resistant to acid / bile acid-containing BHI broth.

JB00008 균주를 BHI broth에 24시간 배양하여 균 수를 약 1 X 109 CFU/ml 수준으로 맞추어 주었다. 염산(HCI)이 포함된 배지의 경우, BHI broth 800 ml에 38% HCI을 첨가하여 pH 3 수준을 맞추었으며, 담즙산이 포함된 배지의 경우에는 BHI broth 800 ml에 Bile salts (Oxoid)를 첨가하여 0.5% W/V Bile salts 수준을 맞추어 주었다. 각각의 혼합용액을 50 ml tube에 49.5 ml을 넣어주고 JB00008 배양액을 500 ㎕ 접종하여 Shaking 후 37 ℃ Incubator에 배양하면서 15분, 30분 (생균 섭취 후 위에서 장까지 도달하는 예측 시간) 총 2번, 2 반복으로 생균수를 측정하였다.JB00008 strain was cultivated in BHI broth for 24 hours and the number of bacteria was adjusted to about 1 × 10 9 CFU / ml. For medium containing hydrochloric acid (HCI), 800 ml of BHI broth was adjusted to pH 3 by adding 38% HCl. For medium containing bile acid, 800 ml of BHI broth was added with Bile salts (Oxoid) 0.5% W / V Bile salts. 49.5 ml of each mixed solution was added to a 50 ml tube and 500 μl of JB00008 culture was inoculated. After shaking, the cells were incubated at 37 ° C in an incubator for 15 minutes and 30 minutes, The number of viable cells was measured by repeating 2 times.

그 결과, 염산(HCI)이 포함된 BHI broth에서 엔테로코서스 페시움(E. faecium) JB00008 균주는 시간(15분, 30분)이 지남에 따라 HCI의 영향을 받아 생균수가 감소하였으나, 2 반복 평균 생존율은 82.16%로 크게 감소하지 않았다 (도 2a). 담즙산염이 포함된 BHI broth에서 E. faecium JB00008은 시간 (15분, 30분)이 지남에 따라 2 반복 평균 생존율 130.84%로 담즙산이 JB00008에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다(도 2b).As a result, the viable cell count of E. faecium JB00008 strain in BHI broth containing hydrochloric acid (HCI) was decreased due to the influence of HCI over time (15 minutes, 30 minutes) The mean survival rate was 82.16%, which was not significantly decreased (Fig. 2a). In the case of BHI broth containing bile salts, E. faecium JB00008 was found to have a two-fold average survival rate of 130.84% over time (15 minutes, 30 minutes), indicating that bile acid did not significantly affect JB00008 (FIG.

실험예 4: Genome 분석Experimental Example 4: Genome analysis

선발된 E. faecium 균주들의 DNA를 추출하여 Illumina HiSeq 2500 기기를 이용하여 genome 시퀀싱을 진행하였다. 이 후 필터링 과정을 거친 후 Ray assembler를 이용하여 assembly를 진행하여 draft genome을 만들었다. Draft genome들은 Gene presence test와 SNP (Single nucleotide polymorphism) 분석을 진행하였다. 이 후 RAST 를 이용하여 genome을 annotation하고 분석하였다. DNA of selected E. faecium strains was extracted and subjected to genome sequencing using Illumina HiSeq 2500 instrument. After the filtering process, the assembly was performed using a Ray assembler to create a draft genome. Draft genomes were subjected to Gene presence test and Single nucleotide polymorphism (SNP) analysis. The genome was annotated and analyzed using RAST.

Genome 비교결과 : JB00008 특이적 유전자Genome comparison result: JB00008 Specific gene

Bacteria의 유전체 주석화를 위해 RAST (Rapid Annotation using Subsystem Technology) 를 이용하여 항균활성우수균주 그룹(High antibacterial activity; JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069)과 항균활성저조균주 그룹(Low antibacterial activity; JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066)을 분석하였으며, 주석화된 결과를 통해 두 그룹간 차이가 있었던 유전자들을 분석하였다. (JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069) and antibiotic activity group (Low antibacterial activity group) using RAST (Rapid Annotation using Subsystem Technology) ; JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066) were analyzed and the genes that differed between the two groups were analyzed through the annotated results.

도 3 의 결과는 두 그룹 간에 유의적으로 차이(p < 0.1)가 있었던 유전자들의 수를 Heatmap으로 나타낸 것이며 수가 더 많을수록 짙은 붉은색을 띄며 파란색은 이와 반대로 수가 더 적을수록 짙은 파란색을 띈다. 항균활성이 높았던 균주들의 경우 균주마다 차이가 있지만 항균활성 저조 균주들과 대비하여 DNA repair, DNA processing cluster, DNA topoisomerase 등과 같은 DNA조절에 관여하는 유전자와 glycerol and glycerol-3-phosphate uptake and utilization, chitin and N-acetylglucosamine utilization, lactose and galactose uptake and utilization등과 같은 영양소를 이용에 관여하는 유전자들이 많이 발견되었으며, 선발균주인 엔테로코서스 페시움(E. faecium) JB00008은 항균활성 우수균주들과 그룹화되어 있었다.The results of FIG. 3 show the number of genes having a significant difference (p <0.1) between the two groups by heatmap. The more the number is, the darker the red color, while the blue is the darker the more the number is smaller. Glycerol and glycerol-3-phosphate uptake and utilization, chitinol, and other genes involved in DNA regulation, such as DNA repair, DNA processing cluster, and DNA topoisomerase, and N-acetylglucosamine utilization, lactose and galactose uptake and utilization, and E. faecium JB00008, a selective strain, was grouped with strains having excellent antimicrobial activity .

생균활성 증진의 경우, 병원균이 분비하는 Toxin이나 산, 혹은 위-장관에서 분비되는 산/담즙산은 높은 산성이나 독성으로 인해 미생물들이 분비하는 효소의 활성이나 단백질, DNA등에 손상을 주어 결국 미생물들이 생장하지 못하도록 하거나 돌연변이가 나타나도록 한다. 하지만 DNA/RNA processing, repair 등 DNA 수리를 통해 이런 생장억제나 돌연변이를 억제할 수 있는데, 도 3에 나타난 바와 같이, 항균활성 우수균주에서 유의적으로 많이 발현된 DNA repair, topoisomerase 등이 이러한 역할들을 한다. 따라서, 엔테로코커스 페시움 JB00008 균주와 같은 항균활성 우수균주들에서 많이 발현되는 상기 유전자들의 기능 때문에 가혹한 생존 환경에서도 살아남을 수 있을 것으로 판단된다.In the case of promoting the activity of live bacteria, Toxin or acid secreted by the pathogens or acid / bile acid secreted from the stomach-intestines are damaged due to high acidity or toxicity, thereby damaging the enzyme activity, protein and DNA secreted by the microorganisms. Do not let them or make mutations appear. However, as shown in FIG. 3, DNA repair and topoisomerase, which are highly expressed in a strain having excellent antimicrobial activity, can inhibit such growth inhibition or mutation through DNA repair such as DNA / RNA processing and repair. do. Therefore, it is considered that the genes can survive even in a harsh living environment due to the function of the genes expressed in the antibiotic-active strains such as Enterococcus faecium JB00008.

상기 RAST를 이용한 annotation 결과를 이용하여, Orthologs gene presence분석을 통해 E. faecium JB00008에 특이적으로 존재하는 유전자를 탐색하였다.Using the results of annotation using the RAST, the genes that are specifically present in E. faecium JB00008 were searched through Orthologs gene presence analysis.

JB00008을 포함한 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 11균주(JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069, JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066) 비교를 통해, JB00008에서만 특이적으로 존재하는 4개의 유전자(서열번호 1~4)를 파악할 수 있었다 (표 3, 도 4a~d). 상기 각 4개의 유전자(서열번호 1~4)는 모두 RAST SEED viewer 분석 Annotation 결과에서 Hypothetical protein으로 나타났다. Hypothetical protein은 기능이나 발현이 아직 밝혀지지 않은 단백질을 의미한다.By comparison of 11 strains of E. faecium (JB00008, JB00012, JB00023, JB00056, JB00057, JB00069, JB00005, JB00034, JB00058, JB00063, JB00066) containing JB00008, 4 (SEQ ID NOS: 1 to 4) (Table 3, Figs. 4a to 4d). All of the above four genes (SEQ ID NOS: 1 to 4) were Hypothetical proteins in Annotation of RAST SEED viewer analysis. Hypothetical protein means a protein whose function or expression has not yet been revealed.

결과적으로, 상기 4개의 유전자(서열번호 1~4)는 엔테로코서스 페시움(E. faecium)의 여러 strain들 중에서 JB00008을 구별하는데 이용될 수 있음을 보여주었다.As a result, the above four genes (SEQ ID NOS: 1 to 4) showed that it could be used to distinguish JB00008 among various strains of E. faecium.

OrthologsOrthologs JB
00005
JB
00005
JB
00008
JB
00008
JB
00012
JB
00012
JB
00023
JB
00023
JB
00034
JB
00034
JB
00056
JB
00056
JB
00057
JB
00057
JB
00058
JB
00058
JB
00063
JB
00063
JB
B00066
JB
B00066
JB
00069
JB
00069
서열번호1SEQ ID NO: 1 00 1One 00 00 00 00 00 00 00 00 00 서열번호2SEQ ID NO: 2 00 1One 00 00 00 00 00 00 00 00 00 서열번호3SEQ ID NO: 3 00 1One 00 00 00 00 00 00 00 00 00 서열번호4SEQ ID NO: 4 00 1One 00 00 00 00 00 00 00 00 00

* 표 3은 분석한 엔테로코서스 페시움(E. faecium) 11균주 중에서 JB00008 균주에서만 특이적으로 발견된 Sequence 4종* Table 3 shows that among the 11 E. faecium strains analyzed, only the Sequence 4 species specifically detected in the JB00008 strain

실험예 5: 항생제 저항성 및 병원성 유전자 보유 여부 분석Experimental Example 5: Antibiotic resistance and pathogenicity analysis

EFSA (European Food Safety Authority)의 가이드라인에서는 엔테로코서스 페시움(E. faecium)을 동물사료첨가제로 사용하기 위한 Safety assessment로써 병원성 유전자인 IS16, Esp, hyl, gelE 등의 존재 여부를 확인하도록 되어있다. 사료 및 인체용 생균제로 이용되기 위해서는 항생제 저항성 및 병원성 유전자 보유 여부가 균의 안전성에 있어서 중요하다. 따라서 병원성 유전자 데이터베이스와 항생제 저항성 유전자 데이터베이스 (Antibiotic Resistance Genes Database, ARDB)와 E. faecium JB00008을 비교하여 항생제 저항성 유전자 및 병원성 유전자 보유여부를 확인하였다.The European Food Safety Authority (EFSA) guidelines require the presence of pathogenic genes IS16, Esp, hyl, and gelE as safety assessments for the use of Enterococcus faecium as an animal feed additive. have. In order to be used as a probiotic for feed and human, antibiotic resistance and the presence of a pathogenic gene are important for the safety of the bacterium. Therefore, we compared antibiotic resistance genes and pathogenicity genes with pathogenic gene database and antibiotic resistance gene database (ARDB) and E. faecium JB00008.

항생제 저항성 및 병원성 유전자 보유 여부 분석 결과Antibiotic resistance and pathogenicity analysis

1) 항생제 저항성 유전자 탐색1) Search for antibiotic resistance genes

사료첨가제로써의 안전성 (항생제 저항성 유전자 및 병원성 유전자 보유여부) 을 확인하기 위하여 ARDB (Antibiotic Resistance Genes Database) 유전자 768 개와 비교 분석을 실시하였다. 엔테로코커스 페시움(E. faecium)에서 가장 문제시 되는 Vancomycin resistance gene 을 포함한 항생제 저항성 유전자는 모든 strain에서 검출되지 않았다 [표 4].To confirm the safety (antibiotic resistance gene and pathogenicity gene) as a feed additive, 768 genes of ARDB (Antibiotic Resistance Genes Database) were compared with each other. Antibiotic resistance genes, including the most problematic Vancomycin resistance gene in E. faecium, were not detected in all strains (Table 4).

Figure 112017103783611-pat00001
Figure 112017103783611-pat00001

aN.D. not detected a ND not detected

* 표 4는 확보한 E. faecium 균주들의 Vancomycin Resistance gene 확인 결과* Table 4 shows the results of confirmation of the vancomycin resistance gene of E. faecium strains

2) 병원성 유전자 탐색2) Pathogenicity gene search

Enterococcus 병원성 유전자 (Virulence factor)로 알려진 88개의 유전자들을 11 엔테로코커스 페시움(E. faecium)의 strain들의 Genome과 분석하여 VF 유전자의 존재여부를 확인하였다. 분석결과, JB00008 strain을 포함한 모든 strain에서 IS16, Esp, hyl, gelE 가 존재하지 않음을 확인하였다 (표 5).88 genes, known as Enterococcus virulence factor, were analyzed with genomes of E. faecium strains to confirm the presence of VF gene. As a result, it was confirmed that IS16, Esp, hyl and gelE were not present in all strains including JB00008 strain (Table 5).

Figure 112017103783611-pat00002
Figure 112017103783611-pat00002

aN.D. not detected a ND not detected

* 표 5는 확보한 E. faecium 균주들의 병원성 유전자 존재 여부 확인 결과* Table 5 shows the presence of pathogenic genes in E. faecium isolates

실험예 6 : 균주 간의 기능적 특성 비교Experimental Example 6: Comparison of functional characteristics between strains

RAST를 이용하여 genome sequencing 이 완료된 11개 균주에 대해 genome annotation을 실시하였으며, 이를 바탕으로 병원균 억제 능력이 우수한 균주에서 많이 나타나는 유전자들을 파악하였다. Genomic annotation was performed on 11 strains that had been sequenced using RAST, and we identified genes that appeared in strains with excellent pathogen - inhibiting ability.

병원균 억제 능력이 저조했던 균주보다 통계적으로(P <0.05) 많이 발현된 유전자로는 14 종이며 크게 DNA/RNA repair 및 processing과 연관된 유전자와 L-rhamnose utilization, Lactose and Galactose uptake and utilization 등 특정 영양소이용과 관련된 유전자들이 많이 파악되었으며, 엔테로코커스 페시움(E. faecium) JB00008의 경우에는 병원균 억제 능력이 우수한 균주와 Clustering이 되었다 (도 4).There were 14 genes that were statistically expressed (P <0.05) more frequently than strains with poor pathogen inhibition ability. These genes were mainly DNA / RNA repair and processing related genes, L-rhamnose utilization, specific nutrients such as lactose and galactose uptake and utilization And E. faecium JB00008 was clustering with a strain having an excellent pathogen-inhibiting ability (Fig. 4).

1) 균주 간의 기능적 특성 비교결과 : Lactose and Galactose uptake and utilization1) Comparison of functional characteristics between strains: Lactose and Galactose uptake and utilization

Lactose는 Galactose와 Glucose가 결합된 이당류로 유당, 젖당이라고도 불리며 주로 포유류의 젖에서 생산된다. 항균활성이 높았던 엔테로코커스 페시움(E. faecium)이 Lactose와 Galactose를 이용하여 균생장을 빠르게 도와주고, 균의 증식에 따라 Lactic acid 생산량이나 Bacteriocin 같은 항균생성물질생성 또한 높아져 다른 균의 성장을 억제하는 것으로 판단된다. 생균제로 이용시 유당이나 갈락토오스를 분해하는 능력이 우수하기 때문에 동물이나 인간의 영양소 섭취에 있어서도 도움이 될 것으로 판단된다.Lactose is a disaccharide that is a combination of galactose and glucose. It is also called lactose and lactose, and it is produced mainly from mammalian milk. E. faecium, which had a high antimicrobial activity, rapidly accelerated bacterial growth by using lactose and galactose and increased the production of antimicrobial substances such as lactic acid production and Bacteriocin by the proliferation of bacteria, . As it is used as a probiotic, it has an excellent ability to degrade lactose and galactose.

2) 균주 간의 기능적 특성 비교결과: DNA/RNA repair 및 processing gene2) Comparison of functional characteristics between strains: DNA / RNA repair and processing gene

DNA repair 및 processing gene들은 외부에서 유전자가 반입되거나 유전자가 손상되었을 경우 이를 수정하거나 원래대로 회복하는 기능이며 유전체의 온전한 상태, 더 나아가 세포의 정상적인 기능을 유지하는 데 필수적이다. 따라서, 엔테로코커스 페시움(E. faecium) JB00008을 포함한 항균활성이 높았던 엔테로코커스 페시움(E. faecium) 균주들이 이러한 기작들을 통해 병원균등의 외부공격에 생존하거나 병원균을 공격하여 자신의 영역을 넓혀가는 등의 역할을 했을 것으로 판단된다.DNA repair and processing genes are a function of repairing or repairing exogenous genes when they are imported or damaged, and are essential for maintaining the integrity of the genome, and furthermore, the normal functioning of the cells. Therefore, E. faecium strains, which have high antimicrobial activity including E. faecium JB00008, survive in external attacks such as pathogens and attack host pathogens by these mechanisms, It is thought that it played a role of going.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those skilled in the art.

농업생명공학연구원Agricultural Biotechnology Research Institute KACC92186PKACC92186P 2017090620170906

<110> KNU-Industry Cooperation Foundation <120> A novel Enterococcus faecium and anti-bacterial use of the same <130> PA-D2017-20 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 750 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene <222> (1)..(750) <223> Sequence 1 <400> 1 atgtatgatt atgtttatat ggatgataat ggtgaactaa gatatttaaa ttattacagc 60 attaaaaatc tggcaaagca attagctaga gtaacgaacc aaaagaaagt aagcttagat 120 aggacaagaa aaattcttta tcatatgatt gttactgaga ttgttaaaaa gaaaccagaa 180 gcagaaattc ctaaggatat atttaatggt ttgatactgg aacaaaagaa agattgcact 240 aagctaagaa cgagtaatat ctatgaacca acaaatttga cagatgaaaa cacagcagtt 300 agtgaaggaa tagctaaggt tttaagagaa aataaagtaa cagtcggtag tttaagttat 360 gaattggtat atagactttt tggagaagaa aaggcttatc aggattttcc acaatcttat 420 aaaccacttg ttgaacggaa aaagataaag atgagtagaa cagacaacaa cctaagccaa 480 gcaagtgaga agttagaaaa atcagcagtt agtataatta tgagagagat tgaagaaaag 540 ggttatgtat acgaaaagga tgttatttct aaggtagcta aagcaagaag attaaaagtt 600 cgtgacactg cagaaagatt taagaaacta agagcggata tatacaataa atatggtttg 660 aatacgtgta gactgactaa agaattgtat aatcagttag agattaagga gaagtattca 720 tctaagaatg ttatatataa aatgaattag 750 <210> 2 <211> 177 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene <222> (1)..(177) <223> Sequence 2 <400> 2 atgacagatg gagcttcaca aggacttttt gtaatagtag cggtggtaat ttttggtatt 60 tttgtattaa tcgcctatat cctattccgt gagacattac aacctaaatt agctgaaata 120 ttcagtaaag cgacaactga tgcaggagca agcttgaatt atacacctgc tgggtaa 177 <210> 3 <211> 696 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene <222> (1)..(696) <223> Sequence 3 <400> 3 atggataaaa ttaatgaagt agaagttttg cctagagatg agaattttac ttataaaaac 60 ggatataagt cttgggtaag ttctattttt attgatattc gtaattcaac agagttgata 120 gaaaataata gcgagcttaa ggtagcaaaa gtaattcgtg gctttacttc agaaattatt 180 gaaatattaa gaaaagatac ggataagttg aaagaaatcg gcatacgagg tgactgtgtt 240 tatgcaatat attcttcacc agcgcaaaaa gatatttacg atcttacaga tagagcctat 300 tatgtaaata cgtatttaaa aatgctaaat tctttacttt ctaaaagaaa cttacccaag 360 ataacagcag gaatcggttt ggcaacctcc caaacattag tagttaaagc aggtagacat 420 tcttcaggaa ttaataattt ggtgtggatt ggagaatcag tttcaatggc ttgtaattta 480 gctaatattg ctaataaaga aatagatgat tccatactac tttctagcaa ttttcattat 540 aattattcta aatatataga acaatatgcc caagaagaaa aaaagacatt gaattattat 600 aaacgatgtg aacatgaacg ctatgggacg ttttatcatg ctagtattat tatgtcagct 660 tttaataaat ggataaaaga cgacatgcct gtataa 696 <210> 4 <211> 123 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene <222> (1)..(123) <223> Sequence 4 <400> 4 ttgcaacaga accatttaac tggtattaca gacgaagaca tgcacgataa aaaagttcat 60 gacgtatatc aattagtttc taccgagatc attaatagaa ttgaggaatt tgaaaatgaa 120 taa 123 <110> KNU-Industry Cooperation Foundation <120> A novel Enterococcus faecium and anti-bacterial use of the same <130> PA-D2017-20 <160> 4 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 750 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene &Lt; 222 > (1) <223> Sequence 1 <400> 1 atgtatgatt atgtttatat ggatgataat ggtgaactaa gatatttaaa ttattacagc 60 attaaaaatc tggcaaagca attagctaga gtaacgaacc aaaagaaagt aagcttagat 120 aggacaagaa aaattcttta tcatatgatt gttactgaga ttgttaaaaa gaaaccagaa 180 gcagaaattc ctaaggatat atttaatggt ttgatactgg aacaaaagaa agattgcact 240 aagctaagaa cgagtaatat ctatgaacca acaaatttga cagatgaaaa cacagcagtt 300 agtgaaggaa tagctaaggt tttaagagaa aataaagtaa cagtcggtag tttaagttat 360 gaattggtat atagactttt tggagaagaa aaggcttatc aggattttcc acaatcttat 420 aaaccacttg ttgaacggaa aaagataaag atgagtagaa cagacaacaa cctaagccaa 480 gcaagtgaga agttagaaaa atcagcagtt agtataatta tgagagagat tgaagaaaag 540 ggttatgtat acgaaaagga tgttatttct aaggtagcta aagcaagaag attaaaagtt 600 cgtgacactg cagaaagatt taagaaacta agagcggata tatacaataa atatggtttg 660 aatacgtgta gactgactaa agaattgtat aatcagttag agattaagga gaagtattca 720 tctaagaatg ttatatataa aatgaattag 750 <210> 2 <211> 177 <212> DNA <213> Enterococcus faecium <220> <221> gene <222> (1). 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(123) <223> Sequence 4 <400> 4 ttgcaacaga accatttaac tggtattaca gacgaagaca tgcacgataa aaaagttcat 60 gacgtatatc aattagtttc taccgagatc attaatagaa ttgaggaatt tgaaaatgaa 120 taa 123

Claims (12)

그람 음성균인 대장균 E. coli K88에 대하여 항균 활성을 갖고,
기탁번호 KACC 92186P로 기탁된 것을 특징으로 하는, 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 균주.
Has antibacterial activity against Gram-negative bacteria E. coli K88,
Enterococcus faecium strain, deposited with Accession No. KACC 92186P.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
서열번호 1 내지 4 에 기재된 염기서열로 이루어진 유전자를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는, 엔테로코커스 페시움 균주.
The method according to claim 1,
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 and 14,
제1항의 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 동물용 생균제 조성물.
11. An animal prothrombin agent composition comprising the strain of claim 1 or a culture thereof as an active ingredient.
삭제delete 삭제delete 제1항의 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물.
A probiotic composition comprising the strain of claim 1 or a culture thereof as an active ingredient.
제1항의 균주를 배양하는 단계를 포함하는 그람 음성균에 대한 항균용 미생물 제제를 제조하는 방법.


A method for producing an antimicrobial microbial preparation for Gram-negative bacteria comprising culturing the strain of claim 1.


삭제delete
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