KR102264188B1 - 당귀 김치에서 분리한 락토바실러스 사케이 mbel1397 (kctc14037bp) 균주 및 이를 포함하는 혈당강하용 조성물 - Google Patents

당귀 김치에서 분리한 락토바실러스 사케이 mbel1397 (kctc14037bp) 균주 및 이를 포함하는 혈당강하용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 당귀 김치에서부터 분리한 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 및 이를 포함하는 혈당강화 효능이 있는 조성물에 관한 것으로, 우수한 내산성, 내담즙성, 장내 부착능을 가지고 있어 프로바이오틱스로서의 가능성이 있으며, 우수한 혈당강하 효과를 발휘하는 바, 식품, 건강기능식품, 의약품으로 사용될 수 있다.

Description

당귀 김치에서 분리한 락토바실러스 사케이 MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 및 이를 포함하는 혈당강하용 조성물 {Lactobacillus sakei MBEL1397 (KCTC14037BP) from danggui kimchi and composition with hypoglycemic effects thereof}
본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 당귀 김치에서부터 분리한 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 및 이를 포함하는 혈당강하 효능이 있는 조성물에 관한 것이다.
유산균(lactic acid bacteria)은 통성 혐기성균 또는 편성 혐기성균인데, 탄수화물을 대사하여 젖산(lactic acid)를 생산한다. 유산균은 장내 pH를 산성으로 유지시켜 유해균의 번식을 억제하고 설사와 변비를 개선할 뿐 아니라, 비타민 합성, 면역증진작용, 항암작용, 혈청 콜레스테롤 저하 등의 역할을 하는 것을 보고되어 있다.
유산균에는 락토바실러스(Lactobacillus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 루코노스탁(Leuconostoc), 비피도박테리아(Bifidobacteria), 페디오코커스(Pediococcus) 등이 있는데, 락토바실러스는 그 중 가장 많이 연구가 되어 있는 유산균이다.
락토바실러스는 간균이며, 사람과 동물의 장 속이나, 유제품, 채소의 발효과정에서 흔히 발견되는 균주로서, 장내 유해균을 억제하고 설사 및 변비를 개선시키는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 그 외에 항암 및 콜레스테롤 저하 등의 효과가 있는 것으로도 보고되어 있다.
한편, 프로바이오틱스(Probiotics)는 체내에 들어가 건강에 좋은 효과를 나타내는 살아있는 균을 지칭한다. 최근까지 알려진 프로바이오틱스의 대부분은 유산균이고, 유산균이 프로바이오틱스의 역할을 위해서는 위산과 담즙산에서 살아남아야 한다. 또한, 장에 정착하여 장관 내에서 효과를 나타내어야 하고, 독성이 없으며 비병원성이어야 한다.
프로바이오틱스는 면역기능 개선, 감염예방, 유당불내증개선 등 다양한 효능을 가지고 있어 소비자들의 관심이 높아짐에 따라, 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 따라서, 효과가 뛰어난 좋은 프로바이오틱스가 더욱 개발되는 것이 필요하다.
대한민국 특허공개공보 제102016005313호 (공개일자 2016.05.13)에는, 병원성 미생물 및 부패성 미생물의 감염에 효과가 있는 약품조성물, 음료수 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품첨가제 및 기타 발효제품에 사용될수 있는 김치로부터 분리된 락토바실러스 사케이 JNU 830 (Lactobacillus sakei JNU830) 균주가 기재되어 있다. 대한민국 특허등록공보 제102074672호 (등록일자 2020.02.03)에는, 우수한 섬유소 분해 활성과 병원성 균주들에 대한 항균활성을 가지는 생균제, 사료첨가제로 이용할 수 있는 락토바실러스 사케이 SP2 (Lactobacillus sakei SP2) 균주가 기재되어 있다. 대한민국 특허공개공보 제1020180041400호 (공개일자 2018.04.24)에는, 인플루엔자 바이러스를 비롯한 바이러스 감염질환을 예방하는 치료용 약학적 조성물, 식품용, 사료용 조성물로 이용할 수 있는 락토바실러스 사케이 K040706 (Lactobacillus sakei K040706) 균주가 기재되어 있다.
본 발명에서는 우수한 혈당강하 효능을 갖는 신규 유산균을 제공하고, 이를 식품조성물로 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주를 제공한다.
상기 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주는 바람직하게 당귀 김치에서 유래하는 것일 수 있다.
상기 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주는 바람직하게 혈당강하능이 있을 수 있다.
한편, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 프로바이오틱스(probiotics)를 제공한다.
상기 본 발명의 프로바이오틱스는, 바람직하게 혈당강하용일 수 있다.
한편, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
상기 본 발명의 식품 조성물은, 바람직하게 혈당강하용일 수 있다.
본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주는 우수한 내산성, 내담즙성, 장내 부착능을 가지고 있어 프로바이오틱스로서의 가능성이 있으며, 우수한 혈당강하 효과를 발휘하는 바, 생균제, 식품, 건강기능식품, 의약품으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 유전학적 계통도 (phylogenetic tree)를 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 내산성 및 내담즙성 평가 결과를 나타낸 그림이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 장부착능 비교 결과를 나타낸 그림이다.
도 4는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 혈중 중성지질(triglyceride) 농도를 비교한 결과를 나타낸 그림이다. (Control: 대조군, db/db mouse-Control: 당뇨군, db/db mouse-Guava leaf extract: 양성대조군, db/db mouse-KCTC14037BP: 실험군)
도 5는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 공복 16시간 후 혈액 내 포도당(glucose) 함량을 비교한 결과를 나타낸 그림이다. (Control: 대조군, db/db mouse-Control: 당뇨군, db/db mouse-Guava leaf extract: 양성대조군, db/db mouse-KCTC14037BP: 실험군)
도 6은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 혈장 내 총 항산화능을 비교한 결과를 나타낸 그림이다. (Control: 대조군, db/db mouse-Control: 당뇨군, db/db mouse-Guava leaf extract: 양성대조군, db/db mouse-KCTC14037BP: 실험군)
도 7은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 공복 16시간 후 당화혈색소를 비교한 결과를 나타낸 그림이다. (Control: 대조군, db/db mouse-Control: 당뇨군, db/db mouse-Guava leaf extract: 양성대조군, db/db mouse-KCTC14037BP: 실험군)
도 8은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 혈중 인슐린 농도를 비교한 결과를 나타낸 그림이다. (Control: 대조군, db/db mouse-Control: 당뇨군, db/db mouse-Guava leaf extract: 양성대조군, db/db mouse-KCTC14037BP: 실험군)
본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주를 제공한다. 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주는 당귀 김치로부터 분리하였는데, 하기 본 발명에서 수행한 실험에 의할 경우, 우수한 내산성, 내담즙성, 장내 부착능 및 우수한 혈당강하 효과를 발휘하는 것이 확인되었다. 좀 더 구체적으로 설명하자면, 항당뇨 렙틴 결핍마우스 (ob/ob mouse) 당뇨 모델에서 혈당강하 지표인 공복 후 혈당, 혈장 내 항산화능, 당화혈색소, 인슐린 농도에서 당뇨군에 비해 개선되는 효과를 확인할 수 있었다. 특히, 중성지방(triglyceride)의 함량이 양성대조군으로 사용한 구아바잎 추출물 투여군 대비 약 30% 이상, 혈장 내 항산화능은 약 19% 이상 효과가 있는 것을 확인하였다. 이를 통해 본 발명 균주의 우수한 혈당강하능이 있음을 명확히 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 프로바이오틱스(probiotics)를 제공한다. 이때, 상기 프로바이오틱스는 바람직하게 혈당강하용일 수 있다. 본 발명에서 프로바이오틱스는 생균제를 의미하는데, 본 발명의 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 것이다. 이때, 배양물은 본 발명의 균주를 배양한 배양액 또는 이 배양액을 건조 또는 동결건조하여 수득한 것을 모두 지칭한다. 본 발명의 프로바이오틱스는 생균제로의 제형화를 위해, 본 발명의 균주 또는 이의 배양물 외에 당업계에 널리 알려진 여러 보조제 예를 들어 감미제, 안정제 등을 첨가하여 제조할 수 있다.
한편, 본 발명은 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다. 이때, 상기 식품조성물은 바람직하게 혈당강하용일 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 식품 조성물은 특정 제형에 반드시 한정되는 것은 아니고, 일 예로 캡슐, 정제, 분말, 과립, 액상, 환, 편상, 페이스트상, 시럽, 겔, 젤리 또는 바(bar) 형태로 제제화한 것일 수 있다. 또한, 음료, 차류, 향신료, 껌, 과자류 등의 식품소재에 첨가하여 일반 식품 형태로 제조한 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 내용에 대해 하기 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.
[실시예 1: 혈당강하 효능이 우수한 락토바실러스 사케이 MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 분리 및 기탁]
본 발명자들은 전통 발효 당귀 김치로부터 혈당강하 효능이 우수한 균주를 선발하고, 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei)로 동정한 후, 한국생명공학연구원에 기탁하여 KCTC14037BP의 기탁번호를 부여받았다.
한편, 동정된 본 발명 균주(MBEL1397)의 유전학적 계통도(phylogenetic tree)는 도 1과 같이 나타났다. 도 1은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 유전학적 계통도(phylogenetic tree)를 나타낸 그림이다.
[실험예 1: 본 발명 락토바실러스 사케이 MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 내산성 및 내담즙성 평가]
본 실험예에서는 선별된 분리 균주 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP)의 내산성 및 내담즙성을 확인하기 위한 실험을 진행하였다.
내산성과 내담즙성은 소화관 조건과 유사한 환경에서 측정하였다.
우선 1 N HCl로 pH를 2.5로 조정한 MRS 액체배지에 pepsin을 1,000 unit/ml로 첨가하여 인공위액을 제조하였다. 배양한 균주를 인공위액에 접종하여 30℃에서 2시간 동안 배양하였다.
한편, 분리 균주의 인공 담즙액에 대한 내성을 측정하기 위해 0.45 ㎛ 여과지로 여과한 Oxgall 용액을 MRS 액체배지에 1%의 농도가 되도록 첨가하여 인공담즙액을 제조하였다. 1% Oxgall이 함유된 인공담즙액에 균주를 접종하여 30℃에서 2시간 동안 배양하였다.
상기 각각의 배양액을 회수한 후 원심분리하여 상등액을 제거하고, 생리식염수를 사용하여 적정농도로 희석하였다. MRS 고체배지에 도말하여 30℃에서 24시간 동안 배양한 후, 단일집락 개수를 측정하였다.
실험 결과는 도 2와 같이 나타났다. 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명 균주는 내산성 평가에서 98%, 내담즙성 평가에서 97%의 높은 생존율을 나타내었다. 도 2는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 내산성 및 내담즙성 평가 결과를 나타낸 그림이다.
[실험예 2: 본 발명 락토바실러스 사케이 MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 장부착능 평가]
본 실험예에서는 본 발명 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 장부착능을 확인하기 위한 실험을 진행하였다.
유산균이 프로바이오틱스로의 특징을 가지려면 위와 십이지장을 통과하여 최종 목적 부위인 장에 도달하여 장내 상피세포에 정상적으로 부착되어야 그 기능을 할 수 있다. Lactobacillus rhamnosus GG는 다른 유산균에 비해 장내 부착능이 뛰어난 것으로 알려져 있어 이를 양성대조군으로 사용하였다.
실험에 사용한 Caco-2 세포는 한국세포주은행으로부터 분양받았으며, Caco-2 세포의 세포수를 1.0×105 cells/ml로 조정하여, 37℃, 5% CO2 조건으로 배양 후 monolayer를 형성하도록 하였다. 유산균 배양액을 흡광도가 1.0 (OD600)이 되도록 Caco-2 세포에 분주하고, 37℃에서 2시간 동안 배양하였다.
2시간 후 부착되지 않은 세포 및 유산균을 Phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4)로 세척하여 제거하고, 생균수 측정을 위해 부착된 유산균을 PBS에 적정농도 희석하였다. MRS 고체배지에 도말하여 30℃에서 배양하고 생균수를 측정을 통해 장부착율(%)을 계산하였다.
실험 결과, 도 3과 같이 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 장부착능은 58.8%으로 나타났고, 41.2%를 나타낸 대조군 균주 (Lactobacillus rhamnosus GG)와 비교하여 약 17% 더 높은 장부착능을 나타내었다. 도 3은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 장부착능을 비교한 그림이다.
[실험예 3: 본 발명 락토바실러스 사케이 MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 α-glucosidase 저해능 평가]
본 실험예에서는 본 발명 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 α-glucosidase 저해능을 확인하기 위한 실험을 진행하였다.
본 발명 균주를 MRS 액체배지에서 30℃ 온도로 24시간 동안 배양한 후 배양액 1 ml을 회수하고, 균체를 파쇄한 후 α-glucosidase 저해능을 측정하였다. 균체 파쇄는 sonication(VCX 130, SONICS)을 사용하였다.
한편, 균체가 파쇄된 배양액은 원심분리(13,000 rpm, 1분) 후 상등액을 취해 사용하였다. α-glucosidase의 저해 활성은 기질인 p-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside (pNPG, Sigma-Aldrich, USA)로부터 α-glucosidase에 의해 분해되어 유리된 p-nitrophenol의 양을 흡광도로 측정하여 결정하였다.
0.1 M 인산완충용액(pH 6.8)에 0.2 U/ml로 희석한 α-glucosidase 효소액 50 ㎕와 본 발명 균주 배양 상등액 50 ㎕를 96-well plate에 넣고 37℃에서 5분 동안 반응시켰다. 이후, 0.1 M 인산완충용액(pH 6.8)을 이용하여 5 mM로 희석한 기질 p-NPG 용액 50 ㎕를 첨가한 후 37℃에서 30분간 반응하였다. 반응 후 0.1 M sodium carbonate를 100 ㎕ 넣어 반응을 정지한 후 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.
α-Glucosidase 저해능(%)은 "(대조군의 흡광도-균주 배양액 첨가 후 흡광도)/대조군의 흡광도×100"으로 계산하였다. 대조군으로는 α-glucosidase 저해제로 알려진 아카보스(acarbose, Sigma-Aldrich, USA)를 사용하였다.
락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 α-glucosidase 저해능
시료 α-Glucosidase 저해능(%) 1
아카보스(0.078 mg/ml) 1.73±1.00a
L. sakei KCTC14037BP 3.91±0.25b
1Different letter indicates a significant difference between averages (p<0.05).
상기 표 1과 같이, 본 발명 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 α-glucosidase 저해능은 3.91±0.25%로, 대조군으로 사용한 아카보스 보다 높은 저해율을 나타냈다.
[실험예 4: 본 발명 락토바실러스 사케이 ( Lactobacillus sakei ) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주의 혈당강하 기능성 평가( in vivo )]
본 실험예에서는 선별된 분리 균주 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP)의 혈당강하 기능성 평가를 확인하기 위해 하기 실험을 수행하였다.
당뇨쥐인 db/db 마우스 (BSK.Cg-Dock7<m> +/+ Lepr<db>)는 Jackson Laboratory(USA)로부터 수컷 5주령을 받아 사용하였으며, 대조군은 C57BL/6J (n=9) 수컷 5주령을 받아 사용하였다. db/db 마우스는 뇌의 렙틴 수용체에 유전적 결손이 있어 식욕을 제어하지 못하고, 비만이 되어 제2형 당뇨병이 유발되는 실험동물로 이러한 유전적 결손이 사람의 제2형 당뇨병과 가장 유사한 형태의 모델로 알려져 있다. 양성대조군으로는 혈당강하 효능이 있는 것으로 알려진 구아바잎 추출물 분말 ((주)힐링)을 구입하여 사용하였다.
혈당강하 기능성 평가를 위한 실험동물 및 투여물질
실험구 실험동물 식이종류 투여물질
대조군 (Control), n=9 C5BL/6J 2918C Teklad Global 18% Protein Rodent Diet PBS
당뇨군
(db/db mouse-Control), n=6

db/db mouse		 PBS
양성대조군 (db/db mouse-
Guava leaf extract), n=6		 구아바추출물
(200 mg/kg b.w.)
실험군(db/db mouse- KCTC14037BP), n=6 유산균(KCTC14037BP)
(1×108 cfu)
표 2 에서와 같이, 분양한 동물을 사육실에서 2주간 적응 및 순화과정을 거친 7주령 동물을 사용하였고, 시험물질을 8주간 1일 1회 경구투여하였다. 시험물질을 7주간 투여후 16시간 금식하여 공복 혈당, 당화혈색소(HbAlc)를 분석하였고, 시험물질을 8주간 투여 후 혈중 중성지질(triglyceride), 혈장내 총 항산화능 및 혈중 인슐린 농도를 분석하였다.
(1) 혈중 중성 지질 (triglyceride) 농도
db/db 마우스에서 당뇨질환은 복부지방 대사와 밀접한 관련이 있으며, 당뇨질환에서 인슐린 분비의 연속적인 이상증은 지방조직에서 혈장까지 지방유래 물질이나 중성지질 축적을 유발하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 혈중 중성지질(triglyceride) 농도를 측정함으로써 인슐린 분비에 문제가 없는지를 확인한 것이다.
실험 결과는 도 4와 같이 나타났는데, 중성지질(triglyceride) 농도는 정상대조군 39.17±4.50 mg/dL, 당뇨군 154.33±26.12 mg/dL로 나타나, 당뇨군의 중성지질(triglyceride) 농도가 대조군에 비해 3.9배 이상 증가하였다. 하지만, 본 발명 균주 투여군의 경우, 중성지질(triglyceride) 농도가 101.42±9.79 mg/dL로 나타나 당뇨군보다 유의적으로 감소하였으며, 양성대조군으로 사용한 구아바잎 추출물 투여군 147.23±38.82 mg/dL과 비교하여도 30% 이상 감소한 것으로 나타났다. 도 4는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 중성지질(triglyceride) 농도를 비교한 그림이다.
이상의 결과로부터, 본 발명 균주를 사용할 경우, 당뇨 환자의 혈중 중성지질(tryglyceride) 농도를 개선할 수 있는 것으로 확인할 수 있었다.
(2) 공복 혈당
혈당은 당뇨 진단에 있어 가장 중요한 지표로 활용되고 있다. 미국당뇨협회에서는 공복혈장의 포도당 농도가 126 mg/dL 이상의 경우, 당뇨병의 미세혈관 합병증인 망막증의 발생을 예측할 수 있는 것으로 규정하여, 당뇨 진단의 근거로 판단하고 있다.
실험 결과는 도 5와 같이 나타났다. 당뇨군의 공복 16시간 후 혈당은 225.00±42.11 mg/dL로 정상대조군 59.60±5.03 mg/dL보다 4배 이상 증가하였다. 하지만, 본 발명 균주 투여군의 경우, 162.60±21.94 mg/dL으로 나타나, 당뇨군에 비해 공복혈당이 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 양성대조군으로 사용한 구아바잎 추출물 투여군은 117.40±40.23 mg/dL으로 나타냈다. 도 5는 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 공복 16시간 후 혈액 내 포도당(glucose) 함량 비교 결과를 나타낸 그림이다.
이상의 결과로부터, 본 발명 균주를 사용할 경우, 당뇨 환자의 혈당 증가 문제를 개선할 수 있는 것으로 확인할 수 있었다.
(3) 혈장 내 총 항산화능
혈장 내 총 항산화능 (Total antioxidant activity)은 제2형 당뇨병의 방어체계 지표로 사용되었다. Total antioxidant assay kit (Sigma-Aldrich, USA)를 이용하여 실험을 수행하였다.
실험 결과는 도 6과 같이 나타났다. 본 발명 균주 투여군(1.48±0.03 mM Trolox)이 당뇨군(1.24±0.03 mM Tolox) 대비 증가하는 것으로 나타났고, 당뇨를 유발하지 않은 대조군(1.44±0.04 mM Trolox)과 유의적으로 차이를 나타내지 않았다. 또한, 양성대조군으로 사용한 구아바잎 추출물 투여군(1.20±0.17 mM Trolox)에 비해 약 19% 높은 항산화능을 나타내었다. 도 6은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 혈장 내 총 항산화능 비교 결과를 나타낸 그림이다.
이상의 결과로부터, 본 발명 균주를 사용할 경우, 당뇨병을 개선할 수 있는 것으로 확인할 수 있었다.
(4) 당화혈색소(HbAlc)
당화혈색소(glycated hemoglobin, HbA1c)는 혈색소 베타사슬 N 말단의 발린(valine)기에 혈당이 비가역적으로 결합하여 형성된 당화혈색소의 한 형태이다. 당화혈색소 검사는 당 조절능력을 평가할 수 있는 유용한 지표로 활용되며, 당화혈색소가 6.5% 이상인 경우를 당뇨로 정의한다.
실험 결과는 도 7과 같이 나타났다. 도 7에서 보는 바와 같이 당화혈색소 농도는 정상대조군 4.46±0.13%, 당뇨군 9.75±1.40%, 구아바잎 추출물 투여군 9.10±1.16%, 본 발명 균주 투여군 9.40±1.23%로 나타났다. 본 발명 균주 투여군은 당뇨군과 비교하여 약 4% 감소하였다. 이때, 구아바잎 추출물 투여군은 당뇨군과 비교하여 약 7% 감소하였다. 도 7은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 당화혈색소 농도를 비교한 그림이다.
이와 같은 결과로부터 본 발명 균주가 마우스의 혈당 감소에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단되었다.
(5) 인슐린 농도
당뇨군에서의 인슐린 농도 증가는 인슐린 저항성과 관련한 전형적인 고인슐린혈증을 반영하고 있다. 따라서, 고인슐린혈증은 인슐린 저항성이 발생한 것을 의미하고 당뇨병이 발생한 것을 의미한다.
실험 결과는 도 8과 같이 나타났다. 도 8에서 보는 바와 같이, 당뇨군의 인슐린 농도는 2.94±1.41 ng/ml로 당뇨가 유발되지 않은 대조군 0.39±0.14 ng/ml 보다 현저히 증가하였다(p<0.05). 하지만, 본 발명 균주 투여군의 인슐린 농도는 1.45±0.14 ng/ml로 나타나, 당뇨군의 1/2 정도 수준으로 감소했다. 이때, 구아바잎 추출물 투여군의 인슐린 농도는 1.22±0.24 ng/ml로 나타났다. 도 8은 본 발명의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주와 대조군들의 인슐린 농도를 비교한 그림이다.
이상의 결과로부터 본 발명의 균주를 사용할 경우, 고인슐린혈증을 방지할 수 있고, 궁극적으로 인슐린 저항성 당뇨병에 치료 효능을 발휘할 수 있는 것으로 결론내릴 수 있었다.
이상의 혈당 관련 지표와 인슐린 관련 지표를 포함하는 5가지 측정 항목을 통해, 본 발명 균주의 혈당강하 기능성을 확인할 수 있었다. 특히, 혈당관련 지표인 공복 혈당에서 본 발명 균주 투여로 인한 감소 효과를 확인하였으며, 혈중 인슐린 농도가 감소함을 확인함으로써 혈당강하 기능성을 보다 명확히 확인할 수 있었다.
한국생명공학연구원 KCTC14037BP 20191119

Claims (7)

  1. 공복 혈당 감소 효과 및 혈중 인슐린 감소효과를 갖는, 당귀 김치 유래의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 공복 혈당 감소 효과 및 혈중 인슐린 감소효과를 갖는, 당귀 김치 유래의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 혈당강하용 및 고인슐린혈증 방지용 프로바이오틱스(probiotics).
  5. 삭제
  6. 공복 혈당 감소 효과 및 혈중 인슐린 감소효과를 갖는, 당귀 김치 유래의 락토바실러스 사케이 (Lactobacillus sakei) MBEL1397 (KCTC14037BP) 균주 또는 이의 배양물을 포함하는 것을 특징으로 하는 혈당강하용 및 고인슐린혈증 방지용 식품 조성물.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190043885A (ko) * 2017-10-19 2019-04-29 주식회사 프로바이오닉 락토바실러스 사케이 Probio-65 또는 그의 추출물을 포함하는 당뇨병의 예방 또는 치료용 조성물

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Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
대한민국 특허공개공보 제102016005313호 (공개일자 2016.05.13)에는, 병원성 미생물 및 부패성 미생물의 감염에 효과가 있는 약품조성물, 음료수 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품첨가제 및 기타 발효제품에 사용될수 있는 김치로부터 분리된 락토바실러스 사케이 JNU 830 (Lactobacillus sakei JNU830) 균주가 기재되어 있다.
대한민국 특허공개공보 제1020180041400호 (공개일자 2018.04.24)에는, 인플루엔자 바이러스를 비롯한 바이러스 감염질환을 예방하는 치료용 약학적 조성물, 식품용, 사료용 조성물로 이용할 수 있는 락토바실러스 사케이 K040706 (Lactobacillus sakei K040706) 균주가 기재되어 있다.
대한민국 특허등록공보 제102074672호 (등록일자 2020.02.03)에는, 우수한 섬유소 분해 활성과 병원성 균주들에 대한 항균활성을 가지는 생균제, 사료첨가제로 이용할 수 있는 락토바실러스 사케이 SP2 (Lactobacillus sakei SP2) 균주가 기재되어 있다.

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