KR102215594B1 - 신규한 락토바실러스 람노서스 hem 648 균주, 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 장내 환경 개선용 조성물 - Google Patents
신규한 락토바실러스 람노서스 hem 648 균주, 및 상기 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 장내 환경 개선용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본원은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP), 이를 포함하는 장내 환경 개선용 조성물, 및 장 질환 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
본원의 일 구현예에 따른 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP)는 뷰티르산, 뷰티르산, 프로피온산 등의 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하고, 아이소뷰티르산 및 아이소발레르산 등의 유해한 단쇄지방산의 생성을 억제함으로서, 장내 환경을 개선하거나, 장질환을 치료 또는 예방할 수 있는 바, 이는 약학 조성물, 식품 조성물, 건강기능식품 조성물, 사료 조성물 등에 응용될 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP)는 뷰티르산, 뷰티르산, 프로피온산 등의 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하고, 아이소뷰티르산 및 아이소발레르산 등의 유해한 단쇄지방산의 생성을 억제함으로서, 장내 환경을 개선하거나, 장질환을 치료 또는 예방할 수 있는 바, 이는 약학 조성물, 식품 조성물, 건강기능식품 조성물, 사료 조성물 등에 응용될 수 있다.
Description
본원은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP), 이를 포함하는 장내 환경 개선용 조성물, 및 장 질환 치료 또는 예방용 조성물에 관한 것이다.
현대인의 육류 위주의 식생활, 인스턴트 및 가공식품위주의 식습관, 자극성 있는 식품의 지나친 섭취, 바쁜 생활환경으로 성급해진 음식물 섭취 패턴의 변화 등 바람직하지 못한 식생활과 건전하지 못한 생활습관 그리고 나이가 들어감에 따라서 유익한 균들보다 유해한 균들이 우세하게 되어 장내 세균의 균형이 깨어져 장의 건강에 많은 악영향을 미치게 되어 소화불량, 변비, 대장암을 유발시킬 수 있다. 따라서, 이러한 질병의 예방 및 개선을 위하여 운동요법 또는 더불어 건강 기능성 식품의 섭취 등 다양한 방안이 연구되고 있다.
장균총(microbiota)은 미생물균총으로 환경 내 미생물 군집을 말하며, 장균총은 숙주 예를 들어, 사람의 면역, 대사물질 등의 항상성 유지에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 장균총과 숙주는 화학물질 신호를 주고 받으며 장균총에 의한 면역세포의 발현이나 신경전달물질 생성, 단쇄지방산(SCFA; Short chain fatty acids) 등이 숙주 내 체계에 비대한 영향을 미치며, 특히 프로바이오틱스/프리바이오틱스는 숙주의 불균형한 장균총을 균형화하고, 이에 따른 건강한 장균총의 대사산물이 호스트의 건강을 증진시킬 수 있다.
장내 환경 개선을 위한 조성물에 대한 연구 결과로 홍국의 물 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물(대한민국 등록특허 제10-1850308호), 더덕의 에탄올 추출물을 유효성분으로 포함하는 조성물(대한민국 등록특허 제10-1826673호) 등이 있으나, 장내 환경 개선 및 장 질환 치료와 관련하여, 우수한 효과를 나타내는 조성물에 대한 개발 및 연구가 여전히 필요한 실정이다.
이에, 본 발명자들은 장내 환경을 개선하고 장질환을 치료 또는 예방할 수 있는 우수한 조성물을 개발하기 위해 예의 노력한 결과, 유익한 단쇄지방산 생성 촉진능 및 유해한 단쇄지방산 생성 억제능을 갖는 신규 균주를 개발하여, 본 발명을 완성하였다.
본원은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP), 상기 균주를 포함하는 장내 환경 개선용 조성물 및 장 질환 치료 또는 예방용 조성물을 제공하고자 한다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제1측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP)를 제공한다.
본원의 제2측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 장내 환경 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본원의 제3측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 장 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
본원의 일 구현예에 따른 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP)는 뷰티르산, 프로피온산 등의 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하고, 아이소뷰티르산 및 아이소발레르산 등의 유해한 단쇄지방산의 생성을 억제함으로서, 장내 환경을 개선하거나, 장질환을 치료 또는 예방할 수 있는 바, 상기 균주는 약학 조성물, 식품 조성물, 건강기능식품 조성물, 사료 조성물 등에 응용될 수 있다.
도 1은, 신규한 균주에서 단쇄지방산 생성 촉진능 및 저감능을 측정하기 위한 방법을 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 신규한 균주의 뷰티르산 생성 촉진능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은, 신규한 균주의 프로피온산 생성 촉진능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는, 신규한 균주의 아이소뷰티르산 생성 저감능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는, 신규한 균주가 단쇄지방산을 자체적으로 생산하지 않는다는 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는, 신규한 균주의 뷰티르산 생성 촉진능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은, 신규한 균주의 프로피온산 생성 촉진능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는, 신규한 균주의 아이소뷰티르산 생성 저감능 확인 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는, 신규한 균주가 단쇄지방산을 자체적으로 생산하지 않는다는 결과를 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함” 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP)를 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하는 것일 수 있으며, 구체적으로 전체 단쇄지방산 함량 중 유익한 단쇄지방산의 함량 비율을 증가시키는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 뷰티르산의 생성을 촉진하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 균주는 장내 환경 또는 장균총에서의 뷰티르산 생성을 촉진하는 것일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "뷰티르산(butyrate, butyric acid)"은 장내 미생물의 탄수화물 발효를 통해 생성되는 인체에 유익한 대사체로, 대장세포의 에너지원으로 사용된다. 또한, 대장 염증을 억제하고 대장 세포의 치밀 이음(tight junction)의 기능을 증진시켜 대장을 건강하게 하며 면역을 조절하는 역할을 한다. 나아가, 세포의 세포사멸에 영향을 끼쳐 대장암을 억제하고 각종 장 질환의 예방효과가 있는 것으로 알려져 있다.
따라서, 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주는 장내 환경 또는 장균총의 뷰티르산 생성을 촉진시킴으로서 장내 단쇄지방산의 뷰티르산 비율을 증가시키며, 이로 인해 대장 염증 억제, 대장 면역 조절 및 대장암 억제 효과를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 프로피온산의 생성을 촉진하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 균주는 장내 환경 또는 장균총에서의 프로피온산의 생성을 촉진하는 것일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "프로피온산(propionate, propionic acid)"은 장내 미생물의 탄수화물 발효를 통해 생성되는 정상적인 대사체로 항염 및 항암 작용을 하고 지방 생성을 억제시키며 대장 세포 표면과 과민성 대장증후군에 도움을 주는 등 장 건강에 유익한 것으로 알려져 있다.
따라서, 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주는 장내 환경 또는 장균총의 프로피온산의 생성을 촉진시킴으로서 장내 단쇄지방산의 프로피온산 비율을 증가시키며, 이로 인해 항염 효과, 항암 효과, 지방 생성 억제 효과, 대장 세포 표면 개선 효과 및 과민성 대장 증후군 치료 또는 예방 효과를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 유해한 단쇄지방산의 생성을 저감하는 것일 수 있으며, 구체적으로 전체 단쇄지방산 함량 중 유해한 단쇄지방산의 함량 비율을 감소시키는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 아이소뷰티르산 및 아이소발레르산(Isovaleric acid)으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 생성을 저감하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 아이소뷰티르산의 생성을 저감하는 것일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "아이소뷰티르산(Isobutyrate, Isobutyric acid)"은 장내 미생물의 비정상적인 발효로 인해 생성되는 유해한 대사체로서, 각종 장 질환을 가진 환자, 구체적으로 과민성대장증후군, 궤양성 대장염, 대장암, 셀리악병, 크론병, 저위전방절제증후군((Low Anterior Resection Syndrome, LARS), 및 장 누수 증후군(Leaky Gut Syndrome) 환자에게 더 높은 농도로 발견되므로 장건강의 악화와 깊은 관련이 있다고 알려져 있다.
따라서, 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주는 장내 환경 또는 장균총의 아이소뷰티르산의 생성을 억제시킴으로서 장내 단쇄지방산의 아이소뷰티르산 비율을 감소시키며, 이로 인해 다양한 장 질환의 치료 또는 예방 효과를 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
본원의 일 구현에에 있어서, 상기 균주는 자체적으로 단쇄지방산을 생성하지 못하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 균주는 장내 환경, 장내 물질 및/또는 장균총 등에서 유익한 단쇄지방산이 생성되도록 촉진하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 균주는 장내 환경을 개선하거나, 장 질환을 치료 또는 예방하는 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 균주는 장내 환경 개선용 또는 장 질환 치료용 약학 조성물, 식품 조성물, 건강기능식품 조성물, 사료 조성물 등 다양한 조성물에 포함될 수 있다.
본원의 제2측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 장내 환경 개선용 식품 조성물을 제공한다. 제1측면과 중복되는 내용은 제2측면의 식품 조성물에도 공히 적용된다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "개선"은, 상기 조성물의 투여로 장내 환경이 호전되거나 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "장내 환경 개선"은, 장 내 미생물 및 상기 미생물들의 대사체 등의 구성을 유리하게 바꾸거나, 장내 균총을 개선하거나, 장 기능 및 장 건강 등을 개선하는 것으로서, 장내 환경 개선에 의해 장내 유익균 및 유익균 대사체가 증가하여, 비타민 합성, 소화 흡수 증진, 감염 예방 및 면역 강화 등의 효과를 나타낼 수 있으며, 유해균 및 유해균 대사체 등이 감소하여, 장내 부패 감소, 세균 독소 감소 및 발암 물질 등을 감소시키는 것을 의미한다. 또한 장내 환경을 개선함으로서 설사, 변비 및 장염 등의 장 관련 질병뿐만 아니라, 암, 비만, 당뇨 및 뇌관련 질병 등을 예방 또는 치료 할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 장내 환경 개선은 장균총의 미생물 다양성 증가, 장내 균총 개선, 장내 유익균 증진, 장 건강 개선 및 증진, 장내 미생물로부터 유래된 내독소 및 황화수소의 감소, 유익한 장균총 유래 대사체의 증가, 유익한 단쇄지방산 증가, 유해한 단쇄지방산의 감소, 유익균의 종류 및 수의 증가 및 유해균의 종류 및 수의 감소 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 장내 균총 개선용 조성물, 장내 유익균 증진용 조성물 또는 장 건강 개선용 조성물일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하는 것일 수 있으며, 구체적으로 뷰티르산 및/또는 프로피온산의 생성을 촉진하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 유해한 단쇄지방산의 생성을 억제하는 것일 수 있으며, 구체적으로 아이소뷰티르산 및/또는 아이소발레르산의 생성을 억제하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로 아이소뷰티르산의 생성을 억제하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 장내 환경, 장내 물질 및/또는 장균총 등에서 유익한 단쇄지방산이 생성되도록 촉진하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 장질환을 치료 또는 예방하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주, 이의 생균체, 이의 사균체, 이의 배양액, 이의 파쇄물 및/또는 이의 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "사균체"는 생균의 반대되는 개념으로서 발효를 통해 얻어진 생균과 대사산물들을 열처리 등에 의해 균의 성장이 일어나지 못하도록 한 형태를 의미한다. 사균체는 세포질(cytoplasm), 세포벽(cell wall), 박테리오신(bacteriocin) 등의 항균활성 물질, 다당류(polysaccharide), 유기산 등을 포함할 수 있다. 상기 사균체를 이용한 제품은 생균 제품과 비교하여 높은 안정성을 가지고 있으며, 특히 내열성이 우수하며, 외부 환경에 대한 안정성이 높아 기존 생균 제품보다 보관이 용이하고 유통기간을 늘일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한, 항생제 사용에 대한 규제가 강화되고 있기 때문에 대체제로서의 활용성과 아직 사균체 제품 생산에 본격적으로 뛰어든 업체가 손에 꼽을 정도이기 때문에 시장성과 성장가능성이 매우 크다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "배양액"은 본원의 균주를 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 사물을 의미하며, "배양물"과 혼용하여 사용될 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "식품"은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료, 비타민 복합제, 건강 기능 식품 및 건강 식품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함한다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "건강기능식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, '기능성'이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻는 것을 의미한다.
본원의 식품은 당 업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조 가능하며, 상기 제조시에는 당 업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한, 상기 식품의 제형 또한 식품으로 인정되는 제형이면 제한 없이 제조될 수 있다. 본 발명의 식품용 조성물은 다양한 형태의 제형으로 제조될 수 있으며, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고 휴대성이 뛰어나므로, 본 발명의 식품은 장내 환경 개선의 효과를 증진시키기 위한 보조제로 섭취가 가능하다.
상기 건강 식품(health food)은 일반식품에 비해 적극적인 건강유지나 증진 효과를 가지는 식품을 의미하고, 건강보조식품(health supplement food)은 건강 보조 목적의 식품을 의미한다. 경우에 따라, 건강 기능 식품, 건강 식품, 건강 보조 식품의 용어는 혼용될 수 있다. 구체적으로, 상기 건강 기능 식품은 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주를 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품 소재에 첨가하거나, 캡슐화, 분말화, 현탁액 등으로 제조한 식품으로, 이를 섭취할 경우 건강상 특정한 효과를 가져오는 것을 의미하나, 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용이 없는 장점이 있다.
본원의 식품 조성물은, 일상적으로 섭취하는 것이 가능하기 때문에 장내 환경 개선에 대하여 높은 효과를 기대할 수 있으므로, 매우 유용하게 사용될 수 있다.
상기 식품 조성물은 생리학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있
는데, 담체의 종류는 특별히 제한되지 않으며 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 담체라면 어느 것이든 사용할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예들 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신 (niacin), 비오틴 (biotin), 폴레이트 (folate), 판토텐산 (panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu), 크륨(Cr) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다.
또한, 상기 식품 조성물은 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additives)을 포함할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용될 수 있다.
본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주는 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 식품 조성물은 식품 또는 음료에 대하여 50 중량부 이하, 구체적으로 20 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 장기간 섭취할 경우에는 상기 범위 이하의 함량을 포함할 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본원의 식품 조성물의 일 예로 건강음료 조성물로 사용될 수 있으며, 이 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드; 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드; 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드; 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제; 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 건강음료 조성물 100 mL 당 일반적으로 약 0.01 ∼ 0.04 g, 구체적으로 약 0.02 ∼ 0.03 g이 될 수 있다.
상기 외에 건강음료 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산, 펙트산의 염, 알긴산, 알긴산의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올 또는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료, 또는 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 크게 중요하진 않지만 본 발명의 건강음료 조성물 100 중량부당 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본원의 식품 조성물은 장내 환경 개선 효과를 나타낼 수 있다면 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주를 다양한 중량%로 포함할 수 있으나, 구체적으로 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주를 식품 조성물의 총 중량 대비 0.00001 내지 100 중량% 또는 0.01 내지 80 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 식품 조성물은 건강기능식품 조성물일 수 있다.
본원의 제3측면은, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 장 질환 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다. 제1측면 및 제2측면과 중복되는 내용은 제3측면의 약학 조성물에도 공히 적용된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주, 이의 생균체, 이의 사균체, 이의 배양액, 이의 파쇄물 및/또는 이의 추출물을 포함하는 것일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "장질환"은 장내 환경의 악화, 장내 세균(장균총) 불균형, 장 건강 악화, 장손상 등에 의해 발병하거나, 발병할 수 있는 모든 질환을 의미하는 것으로서, 장손상, 위질환, 소화기관 질환, 소화기관 손상 등을 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 장 질환은 염증성 장질환, 과민성 대장 증후군(irritable bowel syndrome, IBS), 궤양성 대장염(Ulcerative Colitis, UC), 대장암(Colorectal cancer), 셀리악병(Celiac disease), 크론병(Crohn's disease), 저위전방절제증후군(Low Anterior Resection Syndrome, LARS), 및 장 누수 증후군(Leaky Gut Syndrome) 등으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 장의 상태 이상 등에 의해 발병되는 질병이라면 이에 제한되는 것은 아니다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "치료"는 본원의 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주를 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 장 질환이 발병된 개체에 투여하여 장 질환의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 유익한 단쇄지방산의 생성을 촉진하는 것일 수 있으며, 구체적으로 뷰티르산 및/또는 프로피온산의 생성을 촉진하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 유해한 단쇄지방산의 생성을 억제하는 것일 수 있으며, 구체적으로 아이소뷰티르산 및/또는 아이소발레르산의 생성을 억제하는 것일 수 있으며, 보다 구체적으로 아이소뷰티르산의 생성을 억제하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 장내 환경, 장내 물질 및/또는 장균총 등에서 유익한 단쇄지방산이 생성되도록 촉진하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 조성물은 장내 환경을 개선하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약학 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제, 좌제 또는 멸균 주사용액의 형태로 제제화하여 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약학 조성물을 제제화할 경우, 일반적으로 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 또는 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 경구투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 또는 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 상기 락토바실러스 아시도필루스의 사균체에 적어도 하나 이상의 부형제, 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트 (calcium carbonate), 수크로스 (sucrose), 락토오스 (lactose), 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 예를 들어, 단순한 부형제 이외에도 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 경구투여를 위한 액상 제제로는 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 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 비경구 투여를 위한 제제로는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제 및 좌제가 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 비수성용제 또는 현탁제로는, 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 좌제로는, 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 (tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 일 구현예에 따른 약학 조성물은 의약품 조성물 또는 의약외품 조성물일 수 있다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "의약외품"은 사람이나 동물의 질병을 진단, 치료, 개선, 경감, 처치 또는 예방할 목적으로 사용되는 물품들 중 의약품보다 작용이 경미한 물품들을 의미하는 것으로, 예를 들어 약사법에 따르면 의약외품이란 의약품의 용도로 사용되는 물품을 제외한 것으로, 사람ㆍ동물의 질병 치료나 예방에 쓰이는 제품, 인체에 대한 작용이 경미하거나 직접 작용하지 않는 제품 등이 포함된다.
본원의 상기 의약외품 조성물은 바디 클렌저, 소독 청결제, 세정제, 주방용 세정제, 청소용 세정제, 치약, 가글제, 물티슈, 세제, 비누, 핸드 워시, 헤어세정제, 헤어 유연제, 가습기 충진제, 마스크, 연고제 및 필터 충진제로 이루어진 군에서 선택되는 제형으로 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약학 조성물은 약제학적으로 유효한 양으로 투여될 수 있는데, 본원의 용어 "약제학적으로 유효한 양"이란 의학적 치료 또는 예방에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료 또는 예방하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 질환의 중증도, 약물의 활성, 환자의 연령, 체중, 건강, 성별, 환자의 약물에 대한 민감도, 사용된 본 발명 조성물의 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율 치료기간, 사용된 본 발명의 조성물과 배합 또는 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 본원의 약학 조성물은 단독으로 투여하거나 공지된 장 질환에 대한 치료 효과를 나타내는 것으로 알려진 성분과 병용하여 투여될 수 있다. 상기 요소를 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 투여하는 것이 중요하다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약학 조성물의 투여량은 사용목적, 질환의 중독도, 환자의 연령, 체중, 성별, 기왕력, 또는 유효성분으로서 사용되는 물질의 종류 등을 고려하여 당업자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 약학 조성물은 성인 1인당 약 0.1ng 내지 약 1,000 mg/kg, 바람직하게는 1 ng 내지 약 100 mg/kg로 투여할 수 있고, 본원의 조성물의 투여빈도는 특별히 이에 제한되지 않으나, 1일 1회 투여하거나 또는 용량을 분할하여 수회 투여할 수 있다. 상기 투여량 또는 투여횟수는 어떠한 면으로든 본원의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본원의 제4측면은, 본원의 상기 약학 조성물을 약제학적으로 유효한 양으로 장 질환이 발병된 개체에 투여하는 단계를 포함하는 장 질환의 치료방법을 제공한다. 제1측면 내지 제3측면과 중복되는 내용은 제4측면의 치료방법에도 공히 적용된다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 용어 "개체"는 장 질환이 발병되거나 발병할 위험이 있는 쥐, 가축, 인간 등을 포함하는 포유동물, 양식어류 등을 제한 없이 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 개체는 인간을 제외하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양으로 단일 또는 다중 투여될 수 있다. 이때, 조성물은 액제, 산제, 에어로졸, 주사제, 수액제(링겔), 캡슐제, 환제, 정제, 좌제 또는 패치의 형태로 제형화되어 투여할 수 있다.
본원의 장 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여도 투여될 수 있다.
본원의 약학 조성물은 특별히 이에 제한되지 않으나, 목적하는 바에 따라 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경피패치투여, 경구 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여 등의 경로를 통해 투여 될 수 있다. 다만, 경구 투여 시에는 제형화되지 않은 형태로도 투여할 수 있고, 위산에 의하여 상기 락토바실러스 람노서스 HEM 648 균주가 변성 또는 분해될 수 있기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화된 형태 또는 경구용 패치형태로 구강내에 투여할 수도 있다. 또한, 상기 조성물은 활성 물질이 표적세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
이하, 본원의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것 일뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1: 락토바실러스 람노서스 HEM 648의 단쇄지방산 생성 및 저감 촉진능 확인
본원의 신규 균주인 락토바실러스 람노서스 HEM 648 (Lactobacillus rhamnosus HEM 648, 기탁기관: 한국생명공학연구원 생물자원센터, 수탁번호: KCTC13974BP, 수탁일자: 2019년 10월 8일)의 단쇄지방산 생성 및 저감 촉진능을 확인하기 위해, 하기와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1-1: 단쇄지방산 생성량 분석을 위한 체외 조건 배양
본원의 균주에 의한 단쇄지방산 생성량을 체외 조건에서 확인하기 위해, 하기와 같은 방법으로 균주 배양을 수행하였다.
먼저, 하기 조성의 장 환경 유사 배지를 준비한 후, 혐기 챔버(whitley A95 anaerobic workstation)에서 24시간 동안 치환하여, 배지를 혐기(anaerobic) 상태로 만들었다.
- 장 환경 유사 배지: NaCl 60mM, NaHCO3 40mM, KCl 10mM, Hemin 5x10-5 g/L, mucin 0.5%(w/v), L-cysteine HCl 0.05% (w/v)
96 웰 플레이트의 각 웰에 실험군(HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200, LGG)에는 5x107 CFU/ml 농도의 해당하는 균주 30ul, 장 환경 유사 배지 180ul, 사람의 분변샘플 15mg을 분주하였고, 균을 처리하지 않은 대조군(NC, Negative control) 웰에는 장 환경 유사 배지 210ul, 사람의 분변샘플 15mg을 분주하였다. 또한, LGG는 레퍼런스로 활용하기 위해, 일반적인 프로바이오틱스인 락토바실러스 람노서스 GG(Lactobacillus rhamnosus GG, LGG)를 사용하였다. 상기 실험군 균주 HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14 및 HEM 200 는 각각 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum) HEM 858, 락토바실러스 퍼멘템 HEM 1036, 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) HEM 272, 락토바실러스 파라카제이 HEM 948, 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648, 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri) HEM 622, 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus) HEM 960, 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius) HEM 1047, 스트렙토코커스 써모필러스(Streptococcus thermophiles) HEM 14 및 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium) HEM 200를 의미한다.
다음으로, 상기 실험군 및 대조군이 분주된 96웰-플레이트를 18시간 동안 혐기 챔버(whitley A95 anaerobic workstation)에서 교반기(DLAB mx-m)를 이용하여 교반하며 배양하고, 배양 후 3800rpm으로 10분간 원심분리하여 각 웰의 상등액 100ul를 96-웰 세포 배양 플레이트로 옮겼다. 다음으로, 96개의 GC(Gas chromatography)용 바이알에 대사체 추출을 위한 GC 추출용액 100ul[GC 추출용액 조성: DW 10ml, NaCl 3.3g, Phosphoric acid 50ul, 2-ethyl butyric acid 0.5ul]과 DW 50ul 및 상기 96-웰 세포 배양 플레이트의 상등액을 50ul씩 분주하였으며, 기체 크로마토그래피(Gas chromatography) 분석법을 활용하여 미생물 대사체인 아세트산, 프로피온산, 뷰티르산 및 아이소뷰티르산을 분석하였다(도 1).
실시예 1-2: 뷰티르산(Butyrate) 생성 촉진능 확인
상기 실시예 1-1에서 수행한 기체 크로마토그래피 분석법을 이용하여, 신규 균주 처리에 따른 뷰티르산 비율 변화를 확인하였다. 구체적으로, 뷰티르산의 비율은 한 샘플에 존재하는 정상적인 단쇄지방산(Short Chain Fatty Acid)인 아세트산, 프로피온산 및 뷰티르산의 총량에 대비한 뷰티르산의 비율로 확인할 수 있다.
도 2의 'Total SCFA'은 아세트산, 뷰티르산, 프로피온산의 총량을 의미하고 'Butyrate'는 뷰티르산의 양을 의미하며, 'Butyrate/Total SCFA'는 뷰티르산의 양을 아세트산, 뷰티르산, 프로피온산의 총량으로 나눈 값으로, 뷰티르산의 비율을 나타낸다. 아무 균도 처리하지 않은 대조군(NC)에 대비하여 균을 처리한 경우인 각 실험군에서 뷰티르산의 증감을 용이하게 확인하기 위해, NC의 Butyrate/Total SCFA 값을 1로 나타내고 각 실험군(TG)의 Butyrate/Total SCFA을 NC으로 각각 나눈 TG/NC 값으로 표현하였다. 또한, 각 실험군과 대조군(NC)의 Butyrate/Total SCFA 값의 비교를 위해 NC와 실험군을 각각 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 막대그래프에 * (P-value<0.05), ** (P-value<0.01), *** (P-value<0.001) 으로 표기하였고, 각 실험군과 레퍼런스 균주인 LGG 의 Butyrate/Total SCFA 값의 비교를 위해 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 # (P-value<0.05), ## (P-value<0.01), ### (P-value<0.001)으로 표기하였다.
상기 뷰티르산 증감 확인 결과, 대조군에 비해 HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200 균주를 처리한 경우 뷰티르산 비율이 통계적으로 유의하게 증가하였으며, HEM 1036, HEM 272 균주를 처리한 경우에도 뷰티르산 비율이 대조군에 비해 증가된 것을 확인하였다(도 2).
상기 결과를 토대로, 본원의 HEM 648 균주는 장 내 환경(장균총)에서 뷰티르산 생성을 촉진하는 기능이 있음을 알 수 있다.
실시예 1-3: 프로피온산(Propionate) 생성 촉진능 확인
상기 실시예 1-1에서 수행한 기체 크로마토그래피 분석법을 이용하여, 신규 균주 처리에 따른 프로피온산 비율 변화를 확인하였다. 구체적으로, 프로피온산의 비율은 한 샘플에 존재하는 정상적인 단쇄지방산(Short Chain Fatty Acid)인 아세트산, 프로피온산 및 뷰티르산의 총량에 대비한 프로피온산의 비율로 확인할 수 있다.
도 3의 'Total SCFA'은 아세트산, 뷰티르산, 프로피온산의 총량을 의미하고 'Propionate' 는 프로피온산의 양을 의미하며, 'Propionate /Total SCFA'는 프로피온산의 양을 아세트산, 뷰티르산, 프로피온산의 총량으로 나눈 값으로, 프로피온산의 비율을 나타낸다. 아무 균도 처리하지 않은 대조군(NC)에 대비하여 균을 처리한 경우인 각 실험군에서 프로피온산의 증감을 용이하게 확인하기 위해, NC의 Propionate/Total SCFA 값을 1로 나타내고 각 실험군(TG)의 Propionate/Total SCFA을 NC으로 각각 나눈 TG/NC 값으로 표현하였다. 또한, 각 실험군과 대조군(NC)의 Propionate/Total SCFA 값의 비교를 위해 NC와 실험군을 각각 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 막대그래프에 * (P-value<0.05), ** (P-value<0.01), *** (P-value<0.001) 으로 표기하였고, 각 실험군과 레퍼런스 균주인 LGG 의 Propionate/Total SCFA 값의 비교를 위해 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 # (P-value<0.05), ## (P-value<0.01), ### (P-value<0.001)으로 표기하였다.
상기 프로피온산 증감 확인 결과, 대조군에 비해 HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200 균주를 처리한 경우, 프로피온산 비율이 통계적으로 유의하게 증가하였으며, 특히 HEM 1036, HEM 272, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 200 균주를 처리한 경우에는 세계적으로 상용화된 프로바이오틱스인 LGG에 비해서도 프로피온산 비율을 증가시키는 효과가 있는 것을 확인하였다(도 3).
상기 결과를 토대로, 본원의 HEM 648 균주는 장 내 환경(장균총)에서 프로피온산 생성을 촉진하는 기능이 있음을 알 수 있다.
실시예 1-4: 아이소뷰티르산(Isobutyrate) 생성 저감능 확인
상기 실시예 1-1에서 수행한 기체 크로마토그래피 분석법을 이용하여, 신규 균주 처리에 따른 아이소뷰티르산 비율 변화를 확인하였다.
도 4의 'Isobutyrate' 는 아이소뷰티르산의 양을 의미하며, 아무 균도 처리하지 않은 대조군(NC)에 대비하여 균을 처리한 경우인 각 실험군에서 아이소뷰티르산의 증감을 용이하게 확인하기 위해, NC의 Isobutyrate 값을 1로 나타내고 각 실험군(TG)의 Isobutyrate 값을 NC으로 각각 나눈 TG/NC 값으로 표현하였다. 또한, 각 실험군과 대조군(NC)의 Isobutyrate값의 비교를 위해 NC와 실험군을 각각 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 막대그래프에 * (P-value<0.05), ** (P-value<0.01), *** (P-value<0.001) 으로 표기하였고, 각 실험군과 레퍼런스 균주인 LGG 의 Isobutyrate 값의 비교를 위해 one-way ANOVA(사후검정: Fisher's LSD)를 통해 통계적 유의성을 확인하여 # (P-value<0.05), ## (P-value<0.01), ### (P-value<0.001)으로 표기하였다.
상기 아이소뷰티르산의 증감 확인 결과, 대조군에 비해 HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200 균주를 처리한 경우, 아이소뷰티르산의 양이 통계적으로 유의하게 감소하는 것을 확인하였으며, 특히, HEM 1036, HEM 948, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200 균주를 처리한 경우에는 세계적으로 상용화된 프로바이오틱스인 LGG에 비해서도 아이소뷰티르산을 감소시키는 효과가 있는 것을 확인하였다(도 4).
상기 결과를 토대로, 본원의 HEM 648 균주는 장 내 환경(장균총)에서 아이소뷰티르산 생성을 억제하는 기능이 있음을 알 수 있다.
실시예 2: 락토바실러스 람노서스HEM 648의 단쇄지방산 자체 생성 여부 확인
상기 실시예 1에서는 본원의 신규 균주인 락토바실러스 람노서스HEM 648이 뷰티르산 및 프로피온산의 비율을 증가시키고, 아이소뷰티르산의 생성을 억제하는 것을 확인한 바 있다. 다만, 상기 실험들은 균주 자체에서 뷰티르산 및 프로피온산을 생산하는 것인지, 균주가 장 내 환경에서 상기 단쇄지방산이 생성되도록 촉진하는 것인지를 명확히 나타내지 않는 바, 이를 명확히 하기 위해 하기와 같은 실험을 수행하였다.
먼저, 하기 조성의 내 환경 유사 배지를 준비한 후, 혐기 챔버(whitley A95 anaerobic workstation)에서 24시간 동안 치환하여, 배지를 혐기(anaerobic) 상태로 만들었다.
- 장 환경 유사 배지: NaCl 60mM, NaHCO3 40mM, KCl 10mM, Hemin 5x10-5 g/L, mucin 0.5%(w/v), L-cysteine HCl 0.05% (w/v)
다음으로, 96-웰 플레이트에, 양성대조군 A (PC, Positive control) 웰에는 5x107 CFU/ml 농도의 균주 자체적으로 뷰티르산을 생성하는 것으로 알려진 클로스트리듐 부티리큠 MIYARI 588(Clostridium butyricum MIYARI 588) 30ul, 장 환경 유사 배지 195ul를 분주하고, 실험군 B (Treatment group: HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200)에는 5x107 CFU/ml 농도의 해당하는 균주 30ul, 장 환경 유사 배지 195ul를 분주하고, 실험군 C (Treatment group: HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14, HEM 200, LGG)에는 5x107 CFU/ml 농도의 해당하는 균주 30ul, 장 환경 유사 배지 180ul, 사람의 분변샘플 15mg을 분주하였다. 또한, 균주를 처리하지 않은 음성대조군(NC, Negative control) 웰에는 장 환경 유사 배지 225ul를 분주하였다.
다음으로, 상기 실험군 및 대조군이 분주된 96웰-플레이를 18시간 동안 혐기 챔버(whitley A95 anaerobic workstation)에서 교반기(DLAB mx-m)를 이용하여 교반하며 배양하고, 배양 후 3800rpm으로 10분간 원심분리하여 각 웰의 상등액 100ul를 96-웰 세포 배양 플레이트로 옮겼다. 다음으로, 96개의 GC(Gas chromatography)용 바이알에 대사체 추출을 위한 GC 추출용액 100ul[GC 추출용액 조성: DW 10ml, NaCl 3.3g, Phosphoric acid 50ul, 2-ethyl butyric acid 0.5ul]과 DW 50ul 및 상기 96-웰 세포 배양 플레이트의 상등액을 50ul씩 분주하였으며, 기체 크로마토그래피(Gas chromatography) 분석법을 활용하여 미생물 대사체인 프로피온산, 뷰티르산 및 GC의 내부 표준물질로서 2-에틸 뷰티르산의 생성량을 분석하였다.
상기 분석 결과, 균주 자체적으로 뷰티르산을 생성하는 것으로 알려진 클로스트리듐 부티리큠 MIYARI 588를 처리한 양성 대조군 A에서는 뷰티르산만 생성되고 프로피온산은 생성되지 않았다. 또한, HEM 858, HEM 1036, HEM 272, HEM 948, HEM 648, HEM 622, HEM 960, HEM 1047, HEM 14 또는 HEM 200 균주만을 처리하고 분변 샘플을 처리하지 않은 실험군 B의 경우에는 뷰티르산 및 프로피온산이 생성되지 않았으나, 상기 균주와 분변 샘플을 모두 처리한 실험군 C의 경우에는 뷰티르산 및 프로피온산이 생성된 것을 확인하였다(도 5).
상기 실험 결과를 토대로, 본원의 HEM 648 균주는 자체적으로 뷰티르산 및 프로피온산을 생성하는 능력은 없으며, 상기 균주가 장내 균 총(분변샘플)를 자극 및 조절하여 뷰티르산 및 프로피온산의 생성을 촉진하는 기능이 있음을 알 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (6)
- 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP).
- 제 1 항에 있어서,
상기 균주는 뷰티르산 및 프로피온산으로 구성된 군에서 선택된 하나 이상의 생성을 촉진하는 것인, 균주.
- 제 1 항에 있어서,
상기 균주는 아이소뷰티르산의 생성을 저감하는 것인, 균주.
- 제 1 항에 있어서,
상기 균주는 자체적으로 단쇄지방산을 생성하지 못하는 것인, 균주.
- 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus) HEM 648 균주 (KCTC13974BP) 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는, 장내 환경 개선용 식품 조성물로서,
상기 장내 환경 개선은 유익한 단쇄지방산으로서 뷰티르산의 증가, 프로피온산의 증가, 및 유해한 단쇄지방산으로서 아이소뷰티르산의 감소로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것인, 장내 환경 개선용 식품 조성물. - 삭제
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| KR101850308B1 (ko) * | 2016-08-08 | 2018-04-20 | 한국과학기술연구원 | 홍국 추출물을 포함하는 장 건강 개선용 조성물 |
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