KR102452792B1 - 고창을 감소시키기 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

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Abstract

장내 가스/고창(flatulence)의 감소를 위한 방법 및 조성물이 개시되어 있다. 구체적으로, 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans) MTCC 5856을 함유하는 조성물을 사용하여 고창을 감소시키기 위한 방법이 개시되어 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 함유하는 조성물을 사용하여, 장내 가스의 생산을 촉진하는 미생물의 성장을 저해하기 위한 방법을 개시한다.

Description

고창을 감소시키기 위한 조성물 및 방법
관련출원의 상호참조
본원은 2017년 6월 9일 자 미국 가출원 제62517314호를 우선권으로 주장하는 PCT 출원이다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 고창(flatulence) 감소에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 장내 가스(intestinal gas)의 감소 및 가스 생성 미생물의 억제를 위한, 프로바이오틱 박테리아(probiotic bacteria)인 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans)를 함유하는 조성물 및 그 방법에 관한 것이다.
장내 가스(intestinal gas) 또는 고창(flatulence)은 먹고 마시면서 너무 많은 공기를 삼킨 결과 소화 기관에 과량의 가스가 축적되는 생물학적 과정이다. 가스는 또한 식품의 발효로 인해 정상적인 소화 과정의 결과로도 축적된다. 신체는 방귀 (고창) 또는 트림을 해서 과량의 가스를 제거한다. 때때로, 과도한 고창은 과민성 대장증후군(irritable bowel syndrome), 소화불량, 변비, 위경련(cramps), 복부팽만(bloating), 설사, 만성 소화 장애증(coeliac disease), 유당분해효소 결핍증(lactose intolerance), 위장염(gastroenteritis) 및 편모충증(giardiasis)-미생물에 의한 소화기 계통의 감염-과 같이 겉으로 잘 드러나지 않는 건강 상태를 나타낸다.
장내 병원성 미생물의 존재는 또한 고창의 빈도를 증가시킨다. 대장균(E. coli), 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus), 아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii), 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii), 그리고 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) 등으로 구성되지만, 이에 한정되지 않는 장내 미생물은 소화되지 않은 음식물을 발효함으로써 장내 가스를 증가시킨다.
아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus)는 운동성이 없는, 그람 음성(Gram negative)의 구간균(coccobacillus)으로, 아시네토박터속(Acinetobacter)의 박테리아 종이다. 이것은 카탈라아제(catalase) 양성, 산화효소(oxidase) 음성이며, 호기성 조건에서 생장하고, 정상적인 사람의 장내균총(intestinal flora) 중 일부로 여겨진다. 그러나, 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) 및 아시네토박터 러피(Acinetobacter lwoffii)를 포함한 모든 아시네토박터 종은 건강한 사람의 장 내에는 드물다. 게다가, 최근 한 연구는 장내 아시네토박터 칼코아세티쿠스의 수의 증가는 다발성 경화증(multiple sclerosis)의 발병과 관련 있을 수 있다는 결론을 내렸다 (Egle Cekanaviciute et al. 2017, Gut bacteria from multiple sclerosis patients modulate human T cells and exacerbate symptoms in mouse models. Proc Natl Acad Sci U S A; 114(40): 10713-10718.; Hughes LE, et al. 2003, Cross-reactivity between related sequences found in Acinetobacter sp., Pseudomonas aeruginosa, myelin basic protein and myelin oligodendrocyte glycoprotein in multiple sclerosis. J Neuroimmunol 144:105-115).
아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii)는 대개 자연환경 및 동물에서 발견된다. 이것은 때때로 사람 피부에 서식하여 카테터-관련 혈류 감염(catheter-related bloodstream infections) 또는 복막 투석(peritoneal dialysis)과 관련된 복막염(peritonitis)과 같은 임상적 감염을 일으킬 수 있다 (Sabrina Montana et al. 2016, The Genetic Analysis of an　Acinetobacter johnsonii　Clinical Strain Evidenced the Presence of Horizontal Genetic Transfer. PLoS One. 2016; 11(8): e0161528).
메테인(methane)을 생산하는 박테리아 종인 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii)는 고세균 역(Archaea　domain)의 단세포 미생물로, 건강한 사람의 장에서 흔히 발견되며, 결장 내 모든 무산소성균(혐기성 균)의 10%를 차지하고 있다. 이것은 특히 복합 탄수화물(complex carbohydrates)을 분해하여 소화를 돕는 주요 장내 미생물로 여겨진다. 이것은 수소를 이산화탄소에 결합시켜 메테인을 생산함으로써 소화를 촉진하는 동시에 영양소로부터의 에너지 추출을 돕는다. 연구들은 지연된 장 통과(intestinal transit)와 메테인의 생산 사이의 강력한 연관성을 보여준다. 실험 데이터는 메테인의 결장 및 회장의 평활근에 대한 직접적인 억제 활성 및 메테인의 가스전달체(gasotransmitter) 역할의 가능성을 시사한다. 따라서 일반적으로, 높은 수준의 메테인생성균(methanogens)은 변비와 관련 있을 수 있다 (Gottlieb, K et al. 2015, Review article: inhibition of methanogenic archaea by statins as a targeted management strategy for constipation and related disorders. Aliment Pharmacol Ther. 2016 Jan; 43(2): 197-212). 메타노브레비박터 스미시 또한 다른 미생물로부터 수소를 획득해 메테인을 생산하는 데 사용한다. 이러한 상호작용은 주변 수소 생성 박테리아(hydrogen-producing bacteria)가 번성하도록 돕고, 음식물로부터 더 효율적으로 영양소를 추출하도록 할 수 있다. 따라서, 이것은 체중 증가에 기여할 수 있다. 나아가, 인간 연구에서, 호기 검사(breath testing) 상의 메테인과 수소 모두의 존재는 사람의 체질량지수(BIM) 및 체지방률 증가와 연관이 있었다. 따라서, 프리바이오틱 섬유(prebiotic fibres)를 포함한 다양한 탄소원을 발효하는 동안 메타노브레비박터 스미시의 성장 또는 수를 억제하고 가스(메테인 및 수소) 생산을 억제하는 것은, 메타노브레비박터 스미시의 장내 군체 형성(colonization)과 연관된 변비 및 체중 증가를 통제하고 예방하기 위한 목표가 될 수 있다.
빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia)는 천공성(perforated) 및 괴저성(gangrenous) 충수염 환자로부터 획득한 임상 검체(clinical material)로부터 얻어진, 세 번째로 가장 흔한 혐기성 미생물이다. 그러나, 빌로필라 와드스워르티아는 정상적인 사람 위장 미생물총(gastrointestinal microbiota)의 0.01%보다 적은 비율을 차지하지만, 다양한 질병 조건에서는 이 미생물 수의 증가가 관찰된다. 쥐에게 염증성 장 질환(inflammatory bowel disease)과 같은 면역-매개성 질병으로 이어지는 우유 지방을 먹이로 주었을 때 빌로필라 와드스워르티아의 수적 증가가 관찰되었다 (0%에서 6%). 박테리아는 장 내벽을 자극하는 물질을 생산하고 더욱 구멍이 나게 하여, 면역 세포가 염증을 일으키게 한다 (Suzanne Devkota et al. 2012, Dietary-fat-induced taurocholic acid promotes pathobiont expansion and colitis in　Il10-/-mice. Nature, 487, 104-108). 빌로필라 와드스워르티아는 패혈증(sepsis), 간 농양(liver abscesses), 담낭염(cholecystitis), 회음 괴저(Fournier's gangrene), 연조직 종기(soft tissue abscesses), 농흉(empyema), 골수염(osteomyelitis), 바르톨린선염(Bartholinitis) 및 화농성 한선염(hidradenitis suppurativa)을 포함한 다양한 감염과 관련된 임상 검체에서 얻어진다. 게다가, 증상이 없는 성인의 침과 질 분비물, 그리고 심지어 개의 치주 포켓(periodontal pockets)에서도 확인되었다 (Baron EJ 1997, Bilophila wadsworthia: a unique Gram-negative anaerobic rod. Anaerobe.　1997 Apr-Jun;3(2-3):83-6).
종종 C. 디피실레(C. difficile) 또는 C. 디프(C. diff)라고 불리는 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile)는 혐기성이고, 운동성이며, 매우 흔한, 그람-양성의(Gram-positive), 포자형성세균(spore-forming　bacterium)으로, 수성 설사(watery　diarrhea), 열, 메스꺼움, 그리고 복통과 같은 감염 증상을 유발한다. 이것은 항생제-관련 설사(antibiotic-associated diarrhea) 케이스의 20%를 차지한다. 합병증으로 가막성 대장염(pseudomembranous colitis), 중독성 거대결장(toxic megacolon), 결장의 천공, 복부팽만, 혈변 및 패혈증이 나타날 수 있다 (Nelson RL et al. 2017, Antibiotic treatment for Clostridium difficile-associated diarrhoea in adults. Cochrane Database Syst Rev.　2017 Mar 3;3: CD004610).
상기 모든 미생물은, 장내 가스의 생산을 증가시키며 이는 복부팽만, 복부의 불쾌감 및 팽창, 과도한 가스압 및 트림, 과민성 대장증후군(irritable bowel syndrome), 설사, 만성 소화 장애증(coeliac disease), 위장염(gastroenteritis) 등으로 이어진다 (Jay Marks, Intestinal Gas (Belching, Bloating, Flatulence), https://www.medicinenet.com/intestinal_gas_belching_bloating_flatulence/article.htm#intestinal_gas_definition_and_facts, accessed 4 April 2018; Davis and Cunha, Flatulence (Gas), https://www.emedicinehealth.com/flatulence_gas/article_em.htm, accessed 3 April 2018).
프로바이오틱스(Probiotics)는 건강상의 이점을 증가시키기 위해 장내 균총(gut microflora)를 변형하는 능력이 있어 식이 보충제(dietary supplement)로서의 중요성이 커지고 있다. 연구 보고들은 프로바이오틱스의 투여가 고창 증가를 촉진하는 병원성 미생물의 성장을 저해하는 긍정적인 효과를 가지고 있음을 나타낸다. 이는 다음의 선행 기술 문헌에 명백하게 나타난다.
1. Tuohy et al., Using probiotics and prebiotics to improve gut health, Volume 8, Issue 15,　 2003, Pages 692-700;
2. Bailey et al., Effective management of flatulence, American family physician, Journal of the American academy of family physicians, https://mospace.umsystem.edu/xmlui/bitstream/handle/10355/3874/EffectiveManagementFlatulence.pdf?sequence=1&isAllowed=y, accessed 27th March 2018)
3. Lawrence et al., Probiotics for recurrent　Clostridium difficile　disease, 01 September 2005, Journal of Medical Microbiology 54: 905-906.
4. Quigley. Probiotics in the management of colonic disorders, Current Gastroenterology Reports, October 2007,　Volume 9,　Issue　5,　pp 434-440
그러나, 여전히 장 내의 병원성 미생물 대부분에 대항할 수 있는 효과적인 프로바이오틱스에 대해 충족되지 않은 산업적 요구가 존재한다. 또한, 프로바이오틱스 또는 이의 생성물의 생물학적 효과가 균주(strain) 특이적이고 속(genera), 종(species) 및 균주 사이에 일반화될 수 없다는 것이 과학 기술 분야에 잘 알려져 있다 (Probiotics: In Depth/NCCIH, U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health). 따라서, 장 내에서 가스 생산을 증가시키는 병원성 미생물에 대해 더 효율적이고 성공적으로 대항할 수 있는 프로바이오틱스 균주를 발견할 필요성이 존재한다. 본 발명은 장내 가스를 조절하는데 성공적이고 효율적인 프로바이오틱스 균주를 개시함으로써 상기 기술적 문제점을 해결한다.
본 발명의 주요 목적은 바실러스 코아귤런스를 함유하는 조성물을 사용하여 장내 가스를 감소시키기 위한 방법을 개시하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 바실러스 코아귤런스를 함유하는 조성물을 사용하여 장내 가스 생산을 촉진하는 미생물의 성장을 저해하기 위한 방법을 개시하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 탄수화물 공급원이나 프리바이오틱 섬유(prebiotic fibre)를 발효시킬 때 장내 가스/고창을 상당히 적게 생산하거나 전혀 생산하지 않는 바실러스 코아귤런스를 함유하는 조성물을 개시하는 것이다.
본 발명은 상기 언급된 목적을 실현하고, 추가적인 관련 이점을 제공한다.
[생물학적 물질의 기탁]
본원에 기재된, 수탁번호 MTCC 5856을 지니는 생물학적 물질인 바실러스 코아귤런스 SBC37-01의 기탁이 2013년 9월 19일에 인도, 찬디가르-060036, 섹터 39-A 소재의 CRIS 미생물 기술 연구소(CSIR-Institute of Microbial Technology), 미생물 표준균주 콜렉션 & 유전자 은행(Microbial Type Culture Collection & Gene Bank, MTCC)에 이루어졌다.
본 발명은 장내 가스(intestinal gas)/고창(flatulence)의 감소를 위한 방법 및 조성물을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 함유하는 조성물을 사용하여 고창을 감소시키기 위한 방법을 개시한다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 함유하는 조성물을 사용하여, 장내 가스의 생산을 촉진하는 미생물의 성장을 저해하기 위한 방법을 개시한다.
도 1은 프로바이오틱스 균주 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856에 의한 병원균의 가스 생산의 저해를 평가하기 위한 실험 과정의 예시를 나타낸 것이다.
주요 구현예에서, 본 발명은 미생물 발효의 부산물로 형성된 가스를 감소시키기 위한 방법을 개시하고, 상기 방법은 가스 형성의 감소를 야기하기 위해, 탄수화물 공급원과 프리바이오틱 섬유를 함유하는 배지에서, 상기 가스 생성 미생물을 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스와 함께 공동-배양(co-culture)하는 단계를 포함한다. 관련 구현예에서, 상기 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 그 자체는 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유와 배양되었을 때 상당한 가스/위창자가스(flatus)를 생산하지 않는다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스는 포자(spore) 및/또는 영양 세포(vegetative cell)의 형태로 있다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856, 바실러스 코아귤런스 ATCC 31284 및 바실러스 코아귤런스 ATCC 7050으로 구성된 군으로부터 선택된다. 관련된 바람직한 구현예에서, 상기 가스 생성 미생물은, 대장균(E. coli), 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus), 아시네토박터 러피(Acinetobacter lwoffii), 아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii), 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii), 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) 및 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile)로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 관련 구현예에서, 상기 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유는 프록토-올리고당(fructo-oligosaccharide, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 젖당(Lactose), 감자 전분(potato starch), 이눌린(Inulin), 폴리덱스트로오스(polydextrose) 및 덱스트로오스(dextrose)로 구성된 군으로부터 선택된다.
다른 바람직한 구현예에서, 본 발명은 가스 생성 미생물의 성장을 저해하기 위한 방법을 개시하고, 상기 방법은 가스 생성 미생물의 살아있는 군체(colonies)의 감소를 야기하기 위해, 탄수화물 공급원과 프리바이오틱 섬유를 함유하는 배지에서 상기 가스 생성 미생물을 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스와 함께 공동-배양하는 단계를 포함한다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스는 포자 및/또는 영양 세포의 형태로 있다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856, 바실러스 코아귤런스 ATCC 31284 및 바실러스 코아귤런스 ATCC 7050으로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 바람직한 구현예에서, 상기 가스 생성 미생물은, 대장균, 아시네토박터 바우마니, 아시네토박터 칼코아세티쿠스, 그리고 아시네토박터 러피, 아시네토박터 존스 , 메타노브레비박터 스미시, 빌로필라 와드스워르티아 및 클로스트리듐 디피실레로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 관련 구현예에서, 상기 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유는 프록토-올리고당 (fructo-oligosaccharide, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 젖당, 감자 전분, 이눌린, 폴리덱스트로오스 및 덱스트로오스로 구성된 군으로부터 선택된다.
다른 바람직한 구현예에서, 본 발명은 포유동물의 위장관 내의 박테리아 발효의 부산물로 형성되는, 위창자가스(flatus) (장내 가스)를 감소시키기 위한 방법을 개시하고, 상기 방법은 형성되는 위창자가스의 부피를 감소시키는 효과를 야기하기 위해, 바실러스 코아귤런스를 함유하는 유효용량(effective dose)의 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 관련 구현예에서. 상기 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 그 자체는 개별적으로 투여되거나 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유와 조합하여 투여되었을 때 상당한 위창자가스를 생산하지 않는다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스는 포자 및/또는 영양 세포의 형태로 있다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856, 바실러스 코아귤런스 ATCC 31284 및 바실러스 코아귤런스 ATCC 7050으로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 관련 구현예에서, 상기 위창자가스 형성의 감소는 상기 포유동물에서의 복부팽만(bloating) 및/또는 그것이 시작하기 전의 복부팽만, 복부의 불쾌감 및 팽창, 과도한 가스압 및 트림, 설사, 만성 소화 장애증(coeliac disease), 위장염(gastroenteritis)의 감소를 야기한다. 다른 바람직한 구현예에서, 상기 위창자가스 생성 미생물은 대장균, 아시네토박터 바우마니, 아시네토박터 칼코아세티쿠스, 아시네토박터 러피, 아시네토박터 존스니, 메타노브레비박터 스미시, 빌로필라 와드스워르티아 및 클로스트리듐 디피실레로 구성된 목록에서 선택된다. 다른 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은
Figure 112021015971718-pct00001
내지
Figure 112021015971718-pct00002
cfu이다. 다른 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은, 바람직하게는
Figure 112021015971718-pct00003
cfu이다. 관련 구현예에서, 상기 조성물은 약학적으로/기능성 식품학적으로(nutraceutically) 허용 가능한 부형제(excipients), 애쥬번트(adjuvants), 희석제 또는 담체(carriers)와 함께 제형화 되고, 정제(tablets), 캡슐, 시럽, 구미제(gummies), 분말, 현탁액(suspensions), 에멀젼(emulsions), 츄어블제(chewables), 사탕 및 음식물의 형태로 투여된다. 관련 구현예에서, 상기 포유동물은 바람직하게는 인간이다.
다른 바람직한 구현예에서, 본 발명은 포유동물의 위장관 내의 위창자가스 (장내 가스) 유발 박테리아의 수를 감소시키기 위한 방법을 개시하고, 상기 방법은 포유동물의 위장관 내의 위창자가스 유발 박테리아의 살아있는 군체의 감소 효과를 야기하기 위해, 바실러스 코아귤런스를 함유하는 유효용량의 조성물을 투여하는 단계를 포함한다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스는 포자 및/또는 영양 세포의 형태로 있다. 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856, 바실러스 코아귤런스 ATCC 31284 및 바실러스 코아귤런스 ATCC 7050으로 구성된 군으로부터 선택된다. 다른 관련 구현에에서, 상기 위창자가스 형성 박테리아의 감소는 상기 포유동물에서의 복부팽만 및/또는 그것이 시작하기 전의 복부팽만, 복부의 불쾌감 및 팽창, 과도한 가스압 및 트림, 설사, 만성 소화 장애증, 위장염의 감소를 야기한다. 다른 바람직한 구현예에서, 상기 위창자가스를 생산하는 미생물은 대장균(E. coli), 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus), 아시네토박터 러피(Acinetobacter lwoffii), 아시네토박터 존스니(Acinetobacter johnsonii), 메타노브레비박터 스미시(Methanobrevibacter smithii), 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) 및 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile)로 구성된 목록에서 선택된다. 다른 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은
Figure 112021015971718-pct00004
내지
Figure 112021015971718-pct00005
cfu이다. 다른 관련 구현예에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은 바람직하게는
Figure 112021015971718-pct00006
cfu이다. 관련 구현예에서, 상기 조성물은 약학적으로/기능성 식품학적으로 허용 가능한 부형제, 애쥬번트, 희석제 또는 담체와 함께 제형화 되고, 정제, 캡슐, 시럽, 구미제, 분말, 현탁액, 에멀젼, 츄어블제, 사탕 및 음식물의 형태로 투여된다. 관련 구현예에서, 상기 포유동물은 바람직하게는 인간이다.
본 발명의 기술적 특징 및 기술적 효과를 포함한, 상기 언급된 가장 바람직한 구현예는 본 명세서의 실시예를 통해 설명된다.
재료 및 방법
프로바이오틱스 균주인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856에 의한 가스 생산 및 병원균의 억제를 평가하기 위해 De Man, Rogosa and Sharpe (MRS) 배지를 사용하였다. 프로바이오틱 섬유와 함께 다양한 탄소원을 이용한 가스 생산을 시험하기 위해, 다양한 실험 세트에서 MRS 배지의 덱스트로오스(dextrose)는 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 프록토-올리고당 (fructo-oligosaccharide, FOS), 젖당(Lactose), 감자 전분(potato starch), 이눌린(Inulin) 및 폴리덱스트로오스(polydextrose)로 보충하여 대체하였다. 시험관에는 발효 동안 발생하는 가스 방울을 가두는 덫의 역할을 하는, 소형의 역방향 시험관인 더람 발효관(Durham tube)과 10 ml의 배지를 넣었다. 대장균(Escherichia coli), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus), 아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii), 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii), 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile), 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia)를 포함한 미생물들을 프로바이오틱스 균주인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 함께 공동-배양 모델(co-culture model)로 연구하였다. 대장균, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 및 아시네토박터 존스니는 트립신 대두 액체배지(trypticase soy broth)에서 배양하였고, 대장균과 아시네토박터 칼코아세티쿠스, 그리고 아시네토박터 존스니는 에오신 메틸렌 블루 한천배지(Eosin methylene blue agar)와 트립신 대두 한천배지(trypticase soy agar) 각각에서 정량 하였다. 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii), 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile), 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia)는 5% 소태아혈청(fetal calf bovine)을 첨가한 Wilkins Chalgren 액체배지에서 배양하였다. 하룻밤 동안 배양된 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856를 더람 발효관과 10ml의 배지 (프리바이오틱 섬유와 함께 다양한 탄소원이 첨가된 것)를 넣은 다양한 세트의 시험관에 접종하였다. 나아가, 각 세트에 다양한 병원균을 접종하고 혐기성 미생물 배양작업대(Anaerobic workstation) (Imset, 인도)를 이용해 혐기성 환경에서 37℃의 온도로 배양하였다. 배양 후, 튜브의 가시적인 가스 생산을 관찰하였다. 각 탄소원과 각 병원균에 대하여, 오로지 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856만 들어있는 한 개의 시험관과 오로지 병원성 미생물만 들어있는 한 개의 시험관을 각각의 대조군으로 사용하였다. 세 번째 시험관에는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 병원균 모두를 접종하였다. 유사한 실험 세트에서, 병원균의 생균수 측정(viable counts)은 한천평판배양법(plate count method)를 이용해 각 선별 한천 배지(selective agar media) 상에서 측정하였다.
바실러스 코아귤런스 MTCC 5856에 의한 가스 생산의 감소
표 1 내지 6은 병원성 미생물 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260이 GOS, FOS, 젖당, 녹말(Starch)을 기질로 사용하여 형성하는 가스가 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856에 의해 감소한 결과를 나타낸다.
[표 1: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 대장균 ATCC 8739 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00007
[표 2: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) ATCC 23055 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00008
[표 3: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii) NCIMB9871 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00009
[표 4: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii) DSM-861 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00010
[표 5: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile) ATCC 9689 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00011
[표 6: GOS, FOS, 젖당, 녹말을 기질로 사용한, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856과 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) ATCC 49260 단독의 가스 생산량 및 조합한 경우의 가스 생산량]
Figure 112019136059233-pct00012
결과는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856이 GOS, FOS, 젖당을 기질로 하여 공동-발효하였을 때(co-fermented), 병원성 미생물 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260에 의해 생산되는 가스를 상당히 감소시키는 것을 나타낸다. 결과는 또한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 단독은 탄수화물 공급원과 프리바이오틱 섬유를 함유하는 배지에서 배양하였을 때 가스를 생산하지 않는다는 것을 보여주었다.
가스를 생산하는 미생물의 생균수 측정(viable count)에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향
표 7 내지 12는 위창자가스(flatus)를 생산하는 미생물 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260의 성장 및 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향을 나타낸다.
[표 7: 대장균( E. coli ) ATCC 8739의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00013
[표 8: 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) ATCC 23055의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00014
[표 9: 아시네토박터 존스니( Acinetobacter johnsonii) NCIMB987의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00015
[표 10: 메타노브레비박터 스미시( Methanobrevibacter smithii) DSM-861의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00016
[표 11: 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile) ATCC 9689의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00017
[표 12: 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) ATCC 49260의 생균수 측정에 대한 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 영향]
Figure 112019136059233-pct00018
결과는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856이 위창자가스를 생산하는 미생물 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260의 살아있는 군체(colonies)를 감소시켜, 상기 언급된 미생물의 성장을 저해하는 것을 나타낸다.
위창자 가스를 감소시키기 위한 바실러스 코아귤런스를 함유하는 조성물/제형
표 13 내지 17은 바실러스 코아귤런스를 함유하는 제형의 구체적인 예시를 나타낸다.
[표 13: 바실러스 코아귤런스 정제(Tablet)]
Figure 112021015971718-pct00019
[표 14: 바실러스 코아귤런스 정제]
Figure 112021015971718-pct00020
[표 15: 바실러스 코아귤런스 캡슐]
Figure 112021015971718-pct00021
[표 16: 바실러스 코아귤런스 캡슐]
Figure 112021015971718-pct00022
[표 17: 가스 감소를 위한 바실러스 코아귤런스 분말]
Figure 112021015971718-pct00023
상기 제형은 단지 구체적인 예시이며, 상기 언급된 목적을 위한 상기 활성 성분을 함유하는 임의의 제형이 동등한 것으로 간주될 것이다.
본 발명의 다른 변형 및 변화는 상기 개시 및 교시로부터 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 특정 구현예만이 본원에 특정하게 기재되어 있으나, 다양한 변형이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음은 명백할 것이다.
미생물 표준균주 콜렉션 & 유전자 은행 MTCC5856 20130919

Claims (30)

  1. 미생물 발효의 부산물로 형성된 가스를 감소시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 가스 형성의 감소를 야기하기 위해, 탄수화물 공급원과 프리바이오틱 섬유(prebiotic fibres)를 함유하는 배지의 존재 하에서, 가스 생성 미생물을 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans)와 함께 공동-배양(co-culture)하는 단계를 포함하고, 이때 상기 가스 생성 미생물은 대장균(E. coli) ATCC 8739, 아시네토박터 존스니(Acinetobacter johnsonii) NCIMB9871, 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) ATCC 23055, 메타노브레비박터 스미시(Methanobrevibacter smithii) DSM-861, 빌로필라 와드스워르티아(Bilophila wadsworthia) ATCC 49260 및 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile) ATCC 9689로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
    상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856인 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 그 자체는 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유와 배양되었을 때 위창자가스(flatus)를 생산하지 않는 것인, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스는 포자(spore) 또는 영양 세포(vegetative cell)의 형태로 있는 것인, 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유는, 프록토-올리고당(fructo-oligosaccharide, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 젖당(Lactose), 감자 전분(potato starch), 이눌린(Inulin), 폴리덱스트로오스(polydextrose) 및 덱스트로오스(dextrose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방법.
  7. 가스 생성 미생물의 성장을 저해하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 가스 생성 미생물의 살아있는 군체(colonies)의 감소를 야기하기 위해, 탄수화물 공급원과 프리바이오틱 섬유를 함유하는 배지의 존재 하에서 상기 가스 생성 미생물을 프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스와 함께 공동-배양(co-culture)하는 단계를 포함하고, 이때 상기 가스 생성 미생물은 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260 및 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
    상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856인 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스는 포자 또는 영양 세포의 형태로 있는 것인, 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유는, 프록토-올리고당(fructo-oligosaccharide, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 젖당, 감자 전분, 이눌린, 폴리덱스트로오스 및 덱스트로오스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 방법.
  12. 포유동물의 위장관 내의 박테리아 발효의 부산물로 형성되는 위창자가스를 감소시킴으로써, 또는 포유동물의 위장관 내의 위창자가스 유발 박테리아의 수를 감소시킴으로써, 포유류의 복부팽만(bloating), 복부의 불쾌감 및 팽창, 과도한 가스압 및 트림, 설사, 만성 소화 장애증(coeliac disease), 또는 위장염(gastroenteritis)을 치료, 예방 또는 완화하기 위한 약제학적 조성물로서, 상기 조성물은 바실러스 코아귤런스를 함유하고, 이때 상기 박테리아는 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260 및 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이고,
    상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856인 것인, 약제학적 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    프로바이오틱 박테리아인 바실러스 코아귤런스 그 자체는 개별적으로 투여되거나 탄수화물 공급원 및 프리바이오틱 섬유와 조합하여 투여되었을 때 위창자가스를 생산하지 않는, 약제학적 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스는 포자 또는 영양 세포의 형태로 있는 것인, 약제학적 조성물.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제12항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은 1x106 내지 1x1014 cfu인, 약제학적 조성물.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은 2x109 cfu인, 약제학적 조성물.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 조성물은 약학적으로 허용 가능한 부형제(excipients), 애쥬번트(adjuvants), 희석제 또는 담체(carriers)와 함께 제형화 되고, 정제(tablets), 캡슐, 시럽, 구미제(gummies), 분말, 현탁액(suspensions), 에멀젼(emulsions), 츄어블제(chewables), 사탕 또는 음식물의 형태로 투여되는 것인, 약제학적 조성물.
  21. 제12항에 있어서,
    상기 포유동물은 인간인, 약제학적 조성물.
  22. 포유동물의 위장관 내의 박테리아 발효의 부산물로 형성되는 위창자가스를 감소시킴으로써, 또는 포유동물의 위장관 내의 위창자가스 유발 박테리아의 수를 감소시킴으로써, 포유동물의 장 건강을 개선하기 위한 기능성 식품(nutraceutical) 조성물로서, 상기 조성물은 바실러스 코아귤런스를 함유하고, 이때 상기 박테리아는 대장균 ATCC 8739, 아시네토박터 존스니 NCIMB9871, 아시네토박터 칼코아세티쿠스 ATCC 23055, 메타노브레비박터 스미시 DSM-861, 빌로필라 와드스워르티아 ATCC 49260 및 클로스트리듐 디피실레 ATCC 9689로 이루어진 목록에서 선택되는 것이고,
    상기 바실러스 코아귤런스의 균주는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856인 것인, 조성물.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스는 포자 또는 영양 세포의 형태로 있는 것인, 기능성 식품 조성물.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 제22항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은 1x106 내지 1x1014 cfu인, 기능성 식품 조성물.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 바실러스 코아귤런스의 유효용량은 2x109 cfu인, 기능성 식품 조성물.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 조성물은 기능성 식품학적으로(nutraceutically) 허용 가능한 부형제, 애쥬번트, 희석제 또는 담체와 함께 제형화되고, 정제, 캡슐, 시럽, 구미제, 분말, 현탁액, 에멀젼, 츄어블제, 사탕 또는 음식물의 형태로 투여되는 것인, 기능성 식품 조성물.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 포유동물은 인간인, 기능성 식품 조성물.
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