KR102254752B1

KR102254752B1 - 신규의 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주 및 이의 용도

Info

Publication number: KR102254752B1
Application number: KR1020200003363A
Authority: KR
Inventors: 정지혜; 김성현; 김수지; 이재용; 최재원
Original assignee: 한국식품연구원
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2021-05-24

Abstract

본 발명은 신규의 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87) 균주는 항균 활성, 항산화 활성 및 프로바이오틱 활성을 가져 약학 조성물, 식품 조성물 등으로 유용하기 이용될 수 있다.

Description

신규의 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주 및 이의 용도 {New Lactobacillus plantarum WiKim87 and use thereof}

본 발명은 김치로부터 분리되어 항균 활성, 항산화 활성 및 프로바이오틱 활성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주에 관한 것이다.

유산균은 원유 또는 유가공품을 유산균으로 발효시킨 것으로 정의하고 있으며, 발효유는 완전식품인 원유에 유산균 스타터(starter)를 첨가하여 일정한 온도에서 발효시켜 제조되며, 스타터에 사용되는 유산균은 주로 Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteria, Streptococcus thermophilus가 있으며, 대부분이 프로바이오틱스(probiotics)에 해당된다.

프로바이오틱스는 동물의 장내 유산균의 증식 및 유해균 억제에 도움을 주어 장내 환경에 유익한 작용을 하는 균주를 말하는 것으로서, GRAS(Generally Recognized As Safe)로 안전한 미생물이며, 내산성 및 내담즙성을 가짐으로써 위장관에서 살아남아 숙주의 장내에 정착하여 숙주에게 건강적 효능을 주는 것으로 보고되어 있다.

프로바이오틱스의 효능으로는 항생제 관련 설사, 병원성 균에 의한 장의 감염, 과민성 대장 증후군 같은 위장관질환 개선, 아토피 피부염 감소, 고혈압 개선, 혈중 콜레스테롤 수준 감소 및 혈중 지질상태 개선, 항비만효과, 대장암과 위암에 대한 항암 효과 등 다양한 기능성에 대한 연구가 진행되고 있다.

유산균을 포함하는 식품으로는 김치, 청국장, 된장, 요구르트 등으로 다양한데, 그 중 한국 전통 발효식품인 김치는 가장 쉽게 접할 수 있는 식품으로서, 김치의 발효과정에서 다양하고 풍부한 유산균이 발생하여 프로바이오틱스 균주의 보고라 할 수 있다. 김치 내에는 여러 락토바실러스 (Lactobacillus), 비피도박테리움 (Bifidobacterium), 류코노스톡 (Leuconostoc), 페디오코커스 (Pediococcus), 스트렙토코커스 (Streptococcus) 속 등의 미생물이 존재하며, 이들은 김치의 발효와 숙성과정에서 중요한 역할을 담당한다. 김치의 효능에 대한 연구를 통해 다양한 건강 기능성이 보고되어 있으며, 김치 유산균을 이용한 다양한 식품들이 개발되고 있다.

한편, 노화에 의해 인체 내에 과도한 활성산소가 생성되면 단백질의 변성, 지질의 산화, DNA의 손상을 일으켜 암이나 동맥경화, 당뇨병과 같은 여러 질병이 생기게 된다. 항산화 효과를 지닌 식품 및 성분은 인체 내 활성산소를 제거하여 이러한 질병을 예방 및 치료 할 수 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 한국 전통 발효식품인 김치로부터 항산화 등과 같은 인체에 유익한 다양한 기능성을 가지면서 프로바이오틱스로서의 필요한 활성을 갖는 신규한 프로바이오틱 균주에 대한 연구는 현재의 시점에서 매우 필요한 것이라 할 수 있다.

한국특허공개 제2004-0012717호 한국특허등록 제2,033,439호 한국특허등록 제2,028,744호 한국특허등록 제177,287호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 프로바이오틱스로서 필요한 활성과 동시에 항산화 활성 및 항균 활성을 갖는 신규 유산균을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 신규 유산균의 다양한 용도를 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 항균 활성, 항산화 활성 및 프로바이오틱 활성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주를 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 항균 활성은 식중독균에 대한 항균 활성을 갖는 것일 수 있다.

또한, 본 발명은 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 상기 식품 조성물은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발표 식품일 수 있다.

또한, 본 발명은 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하고 활성산소로 인해 발생하는 질환을 예방 또는 치료하기 위한 약학 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 WiKim87은 장내생존성, 장 상피세포 부착능, 소수성, 응집성이 우수하여 개체에 경구투여시 대부분이 장에 도달할 수 있고, 장내에서 유해균의 번식을 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 프로바이오틱 소재로 유용하게 사용될 수 있는 이점이 있다,

또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 WiKim87은 항균 활성, 베타-갈락토시다제(β-galactosidase) 활성이 우수하여 젖당 불내증(lactose intolerance)을 예방 또는 개선하는데 유용한 식품 및 의약품 소재로 유용하게 사용될 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 WiKim87은 항균 활성, 및 항산화 활성이 우수하여 산화 작용 및 미생물 감염에 의해 유발되는 질환의 예방, 개선 또는 치료를 위한 식품 및 의약품 소재로 유용하게 사용될 수 있는 이점이 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 상기 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주의 염기서열 목록을 나타낸 것이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

본 발명은 김치로부터 유래되어, 항균 활성, 항산화 활성 및 프로바이오틱 활성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주에 관한 것이다.

상기 락토바실러스 플란타룸은 락토바실러스 속 유산균으로 주로 김치, 우유, 치즈, 버터 등에서 분리되며 자연계에서 가장 분포가 넓은 유산균 중 하나이며, 미국 FDA(Food and Drug Administration)에서 인정한 GRAS(Generally Recognized As Safe) 균주다. 이러한 락토바실러스 플란타룸은 김치가 발효되어 신맛이 날 때 주로 생장하는 균으로 내산성과 내담즙성이 강하며, 푸자리움(Fusarium), 슈도모나스(Pseudomonas)에 대한 항균 활성을 갖고, 항산화 및 항염증 효과를 갖고 있는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 용어 "항균"은 세균이나 진균 등의 미생물의 생장 및 증식을 억제 또는 제어하는 작용을 의미하는 것으로, 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주는 이에 제한되지는 않으나, 바실러스세레우스(B. cereus), 황색포도상구균(S. aureus), 리스테리아(L. monocytogenes), 클로스트리디움 퍼프린젠스(C. perfringens), 살모넬라 타이피뮤리움(S. Typhimurium), 대장균(E. coli), 장염비브리오(V. parahaemolyticus), 캠필로박터 제주니(C. jejuni), 및 캠필로박터 콜리(C. coli) 등의 식중독균일 수 있다.

본 발명의 용어 "항산화"는 산화를 억제하는 작용을 의미하는 것으로, 인체는 산화촉진물질(prooxidant)과 산화억제물질(antioxidant)이 균형을 이루고 있으나 여러 가지 요인들에 의하여 이런 균형상태가 불균형을 이루게 되고 산화촉진 쪽으로 기울게 되면, 산화적 스트레스(oxidative stress)가 유발되어 잠재적인 세포손상 및 병리적 질환을 일으키게 된다. 이러한 산화적 스트레스의 직접적 원인이 되는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 불안정하고 반응성이 높아 여러 생체물질과 쉽게 반응하고, 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 발암 등을 초래하게 된다. NO, HNO₂, ONOO^-와 같은 활성질소종(reactive nitrogen species, RNS)은 염증 반응 시 대식세포 호중구 및 다른 면역 세포 들의 면역반응으로 인해 다량 생성되며, 이때 ROS도 같이 생성된다. 상기와 같은 활성산소는 체내에서 세포를 산화시켜 파괴시키며, 그에 따라 각종 질환에 노출되게 된다.

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주는 DPPH⁺,ABTS

⁺, β-Carotene 방법으로 측정을 수행한 결과, 강한 항산화 효과를 나타낸다는 것을 확인하였다.

본 발명의 용어 “프로바이오틱”은 충분한 양을 투여할 때 숙주의 건강에 유익한, 살아있는 미생물을 말한다. 지금까지 알려져 있는 대부분의 프로바이오틱스는 우리가 흔히 유산균이라고 알고 있는 종류가 거의 대부분이다. 프로바이오틱스로 인정받기 위해서는 위산, 담즙산에서 죽지 않고 소장까지 도달하여 장에서 증식하고 정착하여야 하며 장관 내에서 유익한 효과를 나타내어야 하고 독성이 없으며 병원성이 없어야 한다.

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주는 장내생존성, 부착능, 소수성, 응집성 및 β-galactosidase 활성 등을 측정하여 프로바이오틱으로서의 잠재성을 확인하였다.

상기 식품 조성물은 식품, 식품첨가제, 음료, 음료첨가제, 발효유 및/또는 건강기능식품 등으로 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 식품은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올 음료 및/또는 비타민 복합제 등이 될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함하는 것일 수 있다.

구체적으로 상기 식품 조성물은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발효 식품일 수 있다.

본 발명에서 "기능성 음료"는 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상기의 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 0.01 내지 10g, 바람직하게는 약 0.01 내지 1g 이나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 "건강기능식품"은, 영양 공급 외에도 생체조절 기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료 효과가 우수한 식품을 의미한다. 상기 식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 액상, 및 환제를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있으나, 당업계에서 통상적으로 사용되는 제형이라면 제한 없이 사용할 수 있다.

본 발명에서 "발효 식품"은 요구르트, 커드(curd), 치즈, 발효유, 분유, 우유 기재의 발효 식품, 아이스크림 및/또는 발효 곡물 제품(fermented cereal based product)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명은 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물을 제공한다. 상기 프로바이오틱 조성물은 유효성분으로 장 상피세포 부착성, 항균 활성, 베타-갈락토시다제(β-galactosidase) 활성 등의 성질을 갖는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum)을 유효성분으로 포함하고 있기 때문에 장내세균총의 정상화, 장 건강의 유지, 면역 기능 개선, 장내 유해세균 억제에 의한 정장작용, 젖당 불내증(lactose intolerance)의 경감, 변비 방지, 혈중 콜레스테롤의 감소, 과민성 대장 증후군, 염증성 장질환, 비만, 변비, 지방간, 알레르기 질환 등의 예방 또는 개선 효과를 가질 수 있다.

상기 약학 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 희석제 또는 부형제를 더 포함할 수 있다. 사용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리돈, 물, 메틸하이드록시 벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 약학 조성물의 제형은 사용방법에 따라 바람직한 형태일 수 있으며, 특히 포유동물에 투여된 후 활성성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화 할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

실시예 1 : 김치로부터 분리 및 동정

핸드 블렌더로 김치 샘플을 혼합하고, 멸균 된 거즈로 여과한 후, 2 중량% CaCO3가 함유된 MRS-agar 배지에 도말하고, 37 ℃에서 48 시간 동안 배양하였다. 상기 MRS-agar 배지상의 배양 된 균주 중에서, 산 생성으로 주위에 명확한 구역을 형성하는 균주를 분리하였다. 이후, 콜로니를 형성한 후보 균주들을 분리하고 해당 배지에 계대배양한 후, 해당 균주를 순수분리 하였다.

이때, 상기 분리된 균주의 항균 활성을 측정하였다.(웰 확산 분석(well .diffusion assay (Fontana, Cocconcelli, Vignolo, & Saavedra, 2015))

상기 분리된 균주는 25 % (v/v) 글리세롤 스톡에 -80 ℃에서 보존하였으며, 이후 실험 전에 균주를 2회 배양 하였다.

Strain	Molecular identification	Similarity (%)	Accession number ^†
WiKim87	Lactobacillus plantarum	99.9	MH707246
†GenBank database

상기 표 1은 김치로부터 분리된 WiKim87 균주의 16S rRNA gene sequencing 분석한 결과, 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)과 99.9% 이상의 상동성을 보였다. 이를 통해 WiKim87의 종을 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)으로 확정하였다. 이때, 상기 락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균의 염기서열은 도 1과 같다.

상기 균주 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87)은 한국미생물보존센터에 기탁되어, 2019년 10월 31일자로 기탁번호 KFCC11844P를 부여받아 보전중이다.

실험예 1 : 균주의 안전성 평가

1) 용혈 활성 : 7% 탈섬유소 양 혈액(defibrinated sheep blood)를 포함하는 Columbia blood agarbase(BD)를 사용하여 평가하였다(37 ℃에서 24 시간 동안 항온 처리).

혈액 한천 배지 내의 콜로니 주변에 클리어런스 영역(clearance zone)이 나타나면 용혈 활성이 양성인 경우를 의미하고 클리어런스 영역(clearance zone)이 나타나지 않으면 용혈 활성이 음성인 경우를 의미한다. 용혈 활성 평가 시 양성 대조 균주로 용혈 활성을 가진 O157 : H7을 사용하였다.

2) 효소 생산

분리된 균주에 의한 효소 생산을 API ZYM 키트 (BioMerieux)로 평가 하였다.

	L. plantarum WiKim87
Hemolysis	γ
Enzyme†
Control	0
Alkaline phosphatase	0
Esterase	0
Esterase lipase	0
Lipase	0
Leucine arylamidase	30
Valine arylamidase	20
Cystine arylamidase	0
Trypsin	0
α-Chymotrypsin	0
Acid phosphatase	0
Naphthol-AS-BI-phosphohydrolase	0
α-Galactosidase	0
β-Galactosidase	≥ 40
β-Glucuronidase	0
α-Glucosidase	20
β-Glucosidase	20
N-Acetyl-β-glucosaminidase	30
α-Mannosidase	0
α-Fucosidase	0
† Amount of enzymes derived from isolated LAB strains according to the API ZYM kit. All values are in nmol.

상기 표 2와 같이 본 발명에 따라 김치로부터 분리된 유산균은 용혈성을 보이지 않고, 특히 발암성 및 돌연변이 유도에 관여하는 β-Glucuronidase 등의 유해 효소를 생성하지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 3 : 프로바이오틱 잠재성

상기 표 3은 프로바이오틱 잠재성을 확인하기 위하여, 장내생존성, 부착능, 소수성 및 응집성을 확인한 것이다.

[측정방법]

1) 장내생존성: 산내성 [1 N HCl (pH 2.5)], 인공위액 [3 mg/mL 펩신(pH 2.5)] 인공 담즙[0.3% (pH 7.4)]에 대한 내성을 평가

2) 상피세포에 대한 부착능: Caco-2 cell를 이용하여 확인

3) 소수성 및 자가 응집성 : Ren et al.(2014) 방법 이용하여 확인

[수학식 1]

Hydrophobicity(%) = (A0-A1)/A0×100

(상기 식 중, A0는 유산균과 클로로포름 현탁액의 OD₆₀₀이고 A1은 유산균과 클로로포름 현탁액 반응 후 수용액 층의 OD₆₀₀임)

[수학식 2]

Auto-aggregation(%) = (A0-A1)/A0×100

(상기 식 중, A0는 유산균 배양액 초기 OD₆₀₀이고 A1은 유산균 배양액을 24시간 실온에서 방치한 후 상등액의 OD₆₀₀임)

Strains	Gastrointestinal tract tolerance (log CFU/mL)				Adhesion (%)	Hydrophobicity (%)	Auto-aggregation (%)
Strains	Initial	Acid	Gastric juice	Bile salt	Adhesion (%)	Hydrophobicity (%)	Auto-aggregation (%)
L. plantarum WiKim87	9.13 ± 0.06	9.16 ± 0.04	8.98 ± 0.07	9.20 ± 0.52	73.05 ± 1.53	44.65 ± 1.52	91.48 ± 0.72
L. rhamnosus GG	9.14 ± 0.35	8.26 ± 0.08	7.98 ± 0.21	9.02 ± 0.10	69.25 ± 2.45	50.70 ± 5.20	92.00 ± 1.42
Data are mean ± SD (n = 3).

상기 표 3에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따라 김치로부터 분리된 유산균은 상업용 균주인 L. rhamnosus GG (LGG) 보다 높은 장내 생존을(91% 이상)을 보이고, 상피세포에 대한 부착능이 높았으며, 90% 이상의 소수성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 3 : 항균 활성

[측정방법]

항균 측정 : 웰 확산 분석(well .diffusion assay (Fontana, Cocconcelli, Vignolo, & Saavedra, 2015) 방법 이용

Indicator microorganism	Inhibition zone (mm)
Indicator microorganism	L. plantarum WiKim87	Gentamicin (30 μg/mL)
Gram (+)
B. cereus	13.94 ± 0.17	15.09 ± 0.31
S. aureus	12.45 ± 0.24	7.18 ± 0.01
L. monocytogenes	9.57 ± 0.15	13.23 ± 0.18
C. perfringens	12.92 ± 0.06	n.d. ¹
Gram (-)
S. Typhimurium	14.16 ± 0.17	7.87 ± 0.22
E. coli	13.43 ± 0.27	9.68 ± 0.04
V. parahaemolyticus	13.32 ± 0.82	12.25 ± 0.53
Y. enterocolitica	10.64 ± 0.39	10.49 ± 0.04
C. jejuni	13.02 ± 0.14	18.54 ± 1.41
C. coli	15.53 ± 0.17	13.10 ± 0.45
¹n.d., not detected (inhibition zones with values ≤ 7 mm were assumed to be devoid of antimicrobial activity). Data are mean ± SD (n = 3).

상기 표 4는 식중독균 10종에 대한 항균활성을 나타낸 것으로, 본 발명에 따라 김치로부터 분리된 유산균은 식종독균 10종에 대하여 광범위한 활성을 나타낸다는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 4 : 항산화 활성

유산균 5종에 대한 항산화 활성은 DPPH⁺,ABTS

⁺, β-Carotene 방법으로 확인함

[측정방법]

① DPPH 라디칼 소거 활성 (DPPH⁺) : Riaz Rajoka et al.(2017) 방법 이용

[수학식 3]

DPPH⁺ (%) = [1 - (A_sample / A_control)] × 100

(식 중, A_control은 아스코르브산이고, A_sample은 실시예에서 얻어진 균임)

② ABTS 라디칼 양이온 소거능 (ABTS

⁺): Pieniz, Andreazza, Anghinoni, Camargo 및 Brandelli (2014) 방법 이용

[수학식 4]

ABTS

⁺ (%) = [1 - (A_sample / A_control)] × 100

③ β-Carotene 표백 활성 : Kachouri et al. (2015) 방법 이용

[수학식 5]

(식 중, A_{control, 0hr}은 아스코르브산 배양 전 흡광도이고, A_{control, 2hr}은 아스코르브산 50℃에서 2시간 배양 후 흡광도이고, A_{sample, 0hr}은 실시예에서 얻어진 균 배양전 흡광도이며, A_{sample, 2hr}은 실시예에서 얻어진 균 50℃에서 2시간 배양 후 흡광도임)

	Antioxidant activity (%)
	L. plantarum WiKim87	Ascorbic acid (1 mg/mL)
DPPH⁺	34.46 ± 0.92	99.99 ± 0.10
ABTS ⁺	97.41 ± 0.94	99.99 ± 0.01
β-Carotene	35.36 ± 1.62	93.33 ± 0.49
Data are mean ± SD (n = 3).

상기 표 5는 항산화 활성을 나타낸 것으로 , 본 발명에 따라 김치로부터 분리된 균은 항산화 활성 지수가 높다는 것을 확인할 수 있었다.

실험예 5: β -galactosidase 활성

[측정방법]

β-galactosidase 활성은 Vidhyasagar & Jeevaratnam (2013) 방법을 이용하여 측정하고 하기 수학식 3에 의해 도출하였다.

[수학식 6]

(식 중, A₄₂₀은 실시예에서 얻어진 균의 420nm에서의 흡광도이고, A₅₅₀은 실시예에서 얻어진 균의 550nm에서의 흡광도임)

β-Galactosidase activity (MU)
L. plantarum WiKim87	L. rhamnosus GG
2,457 ± 280	1,251 ± 101
Data are mean ± SD (n = 3).

본 발명에 따라 김치로부터 분리된 유산균은 β-galactosidase 활성은 2,457 MU로 상업용 균주인 L. rhamnosus GG (LGG) 보다 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

<110> Korea Food Research Institute <120> New Lactobacillus plantarum WiKim87 and use thereof <130> A20-006 <140> 10-2020-0003363 <141> 2020-01-09 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1527 <212> DNA <213> Lactobacillus plantarum <400> 1 gctggcggcg tgcctaatac atgcaagtcg aacgaactct ggtattgatt ggtgcttgca 60 tcatgattta catttgagtg agtggcgaac tggtgagtaa cacgtgggaa acctgcccag 120 aagcggggga taacacctgg aaacagatgc taataccgca taacaacttg gaccgcatgg 180 tccgagcttg aaagatggct tcggctatca cttttggatg gtcccgcggc gtattagcta 240 gatggtgggg taacggctca ccatggcaat gatacgtagc cgacctgaga gggtaatcgg 300 ccacattggg actgagacac ggcccaaact cctacgggag gcagcagtag ggaatcttcc 360 acaatggacg aaagtctgat ggagcaacgc cgcgtgagtg aagaagggtt tcggctcgta 420 aaactctgtt gttaaagaag aacatatctg agagtaactg ttcaggtatt gacggtattt 480 aaccagaaag ccacggctaa ctacgtgcca gcagccgcgg taatacgtag gtggcaagcg 540 ttgtccggat ttattgggcg taaagcgagc gcaggcggtt ttttaagtct gatgtgaaag 600 ccttcggctc aaccgaagaa gtgcatcgga aactgggaaa cttgagtgca gaagaggaca 660 gtggaactcc atgtgtagcg gtgaaatgcg tagatatatg gaagaacacc agtggcgaag 720 gcggctgtct ggtctgtaac tgacgctgag gctcgaaagt atgggtagca aacaggatta 780 gataccctgg tagtccatac cgtaaacgat gaatgctaag tgttggaggg tttccgccct 840 tcagtgctgc agctaacgca ttaagcattc cgcctgggga gtacggccgc aaggctgaaa 900 ctcaaaggaa ttgacggggg cccgcacaag cggtggagca tgtggtttaa ttcgaagcta 960 cgcgaagaac cttaccaggt cttgacatac tatgcaaatc taagagatta gacgttccct 1020 tcggggacat ggatacaggt ggtgcatggt tgtcgtcagc tcgtgtcgtg agatgttggg 1080 ttaagtcccg caacgagcgc aacccttatt atcagttgcc agcattaagt tgggcactct 1140 ggtgagactg ccggtgacaa accggaggaa ggtggggatg acgtcaaatc atcatgcccc 1200 ttatgacctg ggctacacac gtgctacaat ggatggtaca acgagttgcg aactcgcgag 1260 agtaagctaa tctcttaaag ccattctcag ttcggattgt aggctgcaac tcgcctacat 1320 gaagtcggaa tcgctagtaa tcgcggatca gcatgccgcg gtgaatacgt tcccgggcct 1380 tgtacacacc gcccgtcaca ccatgagagt ttgtaacacc caaagtcggt ggggtaacct 1440 tttaggaacc agccgcctaa ggtgggacag atgattaggg tgaagtcgta acaaggtagc 1500 cgtaggagaa cctgcggctg gatcacc 1527

Claims

항균 활성, 항산화 활성 및 프로바이오틱 활성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주에 있어서,
상기 락토바실러스 플란타럼 WiKim87균주는 김치에서 분리되고,
장내생존성, 장상피세포 부착능, 소수성 및 응집성이 우수하며,
용혈성을 보이지 않고,
유해 효소인 β-Glucuronidase를 생성하지 않으며,
베타-갈락토시다제(β-galactosidase) 활성이 우수하며,
유산균 스타터에 사용되며,
상기 항균 활성은 바실러스세레우스(B. cereus), 클로스트리디움 퍼프린젠스(C. perfringens), 살모넬라 타이피뮤리움(S. Typhimurium), 장염비브리오(V. parahaemolyticus), 여시니아엔테로콜리티카 (Yersinia enterocolitica), 캠필로박터 제주니(C. jejuni), 캠필로박터콜리(C. coli)로 이루어진 군에서 선택된 어느하나 이상에 대한 항균 활성인것을 특징으로 하는,
락토바실러스 플란타럼 WiKim87 균주.
삭제
락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물.
청구항 3에 있어서, 상기 식품 조성물은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발효 식품인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
락토바실러스 플란타럼 WiKim87(Lactobacillus plantarum WiKim87, KFCC11844P) 균주 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱 조성물.
삭제