KR102578389B1 - Novel Lactobacillus reuteri strain capable of improving fatty liver and use thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 및 이의 용도를 제공한다. 본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)는 인체에 안전하고 프로바이오틱 특성을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 간세포 내 지방축적 억제, 지방 합성 관련 유전자의 발현 감소, 지방 대사 관련 유전자의 발현 증가, 혈중 염증성 사이토카인의 함량 감소, 장내 미생물 균총의 개선 등과 같은 다양한 기능성을 가지며, 간손상 지표인 혈중 ALT, AST, TG, TCHO 등을 감소시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 지방간을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 의약품 내지 건강기능식품의 유용한 소재로 사용될 수 있다.An example of the present invention provides Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) and its use. Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP) according to the present invention is safe for the human body and has probiotic properties. In addition, Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP) or dead cells thereof according to the present invention inhibits fat accumulation in hepatocytes, reduces the expression of genes related to fat synthesis, increases the expression of genes related to fat metabolism, and increases blood flow. It has various functionalities such as reducing the content of inflammatory cytokines and improving the intestinal microbial flora, and reduces blood ALT, AST, TG, and TCHO, which are indicators of liver damage. Therefore, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cell according to the present invention can be used as a useful material for medicines or health functional foods for preventing, improving, or treating fatty liver.

Description

지방간 개선 효능을 갖는 신규 락토바실러스 루테리 균주 및 이의 용도{Novel Lactobacillus reuteri strain capable of improving fatty liver and use thereof}Novel Lactobacillus reuteri strain capable of improving fatty liver and use thereof}

본 발명은 신규 균주 등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 지방간을 개선할 수 있는 신규 락토바실러스 루테리 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a new strain, etc., and more specifically, to a new Lactobacillus reuteri strain capable of improving fatty liver and its use.

지방간은 간세포 내에 중성 지방이 비정상적으로 축적되어 간의 비대화를 유발하는 증상을 말한다. 지방간 질환에는 과도한 음주로 인해 발생하는 알코올성 지방간 질환과 대사 조절장애로 발생하는 비알코올성 지방간 질환이 있다. 비알코올성 지방간 질환(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)은 단순 지방간(simple nonalcoholic fatty liver, NAFL)에서부터 염증 및 섬유화가 동반되는 보다 진행된 형태인 비 알코올성 지방간염(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)를 모두 포함하는 스펙트럼이 넓은 질환이다.Fatty liver refers to a condition in which neutral fat accumulates abnormally within liver cells, causing enlargement of the liver. Fatty liver disease includes alcoholic fatty liver disease caused by excessive drinking and non-alcoholic fatty liver disease caused by metabolic dysregulation. Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) includes everything from simple nonalcoholic fatty liver (NAFL) to non-alcoholic steatohepatitis (NASH), a more advanced form accompanied by inflammation and fibrosis. It is a disease that has a wide spectrum.

비알코올성 지방간 질환 치료제에 대한 임상적 수요도는 매우 높고 많은 제약사들이 연구개발 중이지만, 충분히 효과적인 약물의 개발이 아직 미흡한 질환군이다.Clinical demand for treatments for non-alcoholic fatty liver disease is very high and many pharmaceutical companies are conducting research and development, but the development of sufficiently effective drugs is still insufficient.

한편, 최근 발효식품에 존재하는 유산균 또는 인간의 장내 미생물총에 존재하는 유산균에 대한 지식과 이를 이용하는 기술의 발전은 인간의 질병과 치료에 대한 기존의 관점을 변화시켰다. 인간의 장내 미생물은 약 1-2 kg의 총 질량을 가진 다양한 박테리아로 구성된 복잡한 생태계이다. 장내 미생물은 숙주와 긴밀한 관계를 유지하며 비타민 생산, 점막 면역계 및 박테리아 전위 (bacterial translocation)에 중요한 역할을 한다. 장은 간문맥을 통하여 간과 직접 연결되어 있으며, 간은 중요한 식이 영양소와 미생물-관련 구성 요소로 구성된 장 생산물 (gut products)의 주요 대사기관으로 장-간축 (gut-liver axis)이라는 용어로도 불리고 있어, 장내 미생물의 교란은 NAFLD를 포함한 간 질환으로 이어질 수 있다. NAFLD에 대한 기존 치료법은 낮은 순응도, 효능 부족 또는 식이 요법 및 생활 습관의 변화로 인해 종종 비효율적이다. 이론적으로는, 프로바이오틱스의 투여를 통한 장내 미생물의 조절이 효과적일 수 있으며 최근의 연구는 이 이론을 지지하는 몇 가지 가능성을 보여준 바 있다.Meanwhile, the recent development of knowledge about lactic acid bacteria present in fermented foods or lactic acid bacteria present in the human intestinal microflora and technology to use them has changed the existing perspective on human diseases and treatment. The human gut microbiome is a complex ecosystem composed of diverse bacteria with a total mass of approximately 1-2 kg. Intestinal microorganisms maintain a close relationship with the host and play important roles in vitamin production, the mucosal immune system, and bacterial translocation. The intestine is directly connected to the liver through the hepatic portal vein, and the liver is the main metabolic organ for gut products consisting of important dietary nutrients and microorganism-related components, also called the gut-liver axis. Disruption of the gut microbiome can lead to liver disease, including NAFLD. Existing treatments for NAFLD are often ineffective due to low compliance, lack of efficacy, or changes in diet and lifestyle. In theory, modulation of gut microbiota through the administration of probiotics could be effective, and recent studies have shown some promise to support this theory.

유산균을 이용한 지방간 개선 기술과 관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-1955276호에는 지방 합성 관련 유전자인 FAS(fatty acid synthase), SREBP-1(sterol regulatory element binding protein-1), SREBP-2(sterol regulatory element binding protein-2) 및 HM GCR(hydroxymethylglutaryl-CoA reductase) 유전자의 발현을 억제함으로써 비알코올성 지방간 개선 효능을 가지는 것을 특징으로 하는 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei) HY7207(수탁번호: KCTC13691BP)가 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2279283호에는 수탁번호 KCTC 13670BP인 락토바실러스 헬베티커스 (Lactobacillus helveticus) CKDB001 균주를 유효성분으로 포함하는 비알코올성 지방간증 (steatosis) 또는 비알코올성 지방간염 (steatohepatitis)의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2128098호에는 수탁번호 KCTC 14149BP인 락토바실러스 델브루키 subsp. 락티스 (Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis) CKDB001 균주를 유효성분으로 포함하는 비알코올성 지방간질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2043740호에는 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei) HY7014(수탁번호: KCTC 13689BP)를 유효성분으로 함유하는 알코올성 지방간 개선을 위한 식품조성물이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 공개특허공보 제10-2022-0057323호에는 수탁번호 KCTC 14323BP인 락토바실러스 무단지앙엔시스 (Lactobacillus mudanjiangensis) CKDB001 균주를 유효성분으로 포함하는 비알코올성 지방간질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물이 개시되어 있다.Regarding the technology for improving fatty liver using lactic acid bacteria, Republic of Korea Patent Publication No. 10-1955276 discloses genes related to fat synthesis: FAS (fatty acid synthase), SREBP-1 (sterol regulatory element binding protein-1), and SREBP-2 (sterol). Lactobacillus casei HY7207 (Accession number: KCTC13691BP) is disclosed, which is characterized by its efficacy in improving non-alcoholic fatty liver disease by suppressing the expression of regulatory element binding protein-2) and HM GCR (hydroxymethylglutaryl-CoA reductase) genes. It is done. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2279283 discloses a treatment for non-alcoholic steatosis or non-alcoholic steatohepatitis containing Lactobacillus helveticus CKDB001 strain, accession number KCTC 13670BP, as an active ingredient. Pharmaceutical compositions for prevention or treatment are disclosed. In addition, in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2128098, Lactobacillus delbrücki subsp. with accession number KCTC 14149BP. A pharmaceutical composition for preventing or treating non-alcoholic fatty liver disease comprising Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis CKDB001 strain as an active ingredient is disclosed. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2043740 discloses a food composition for improving alcoholic fatty liver disease containing Lactobacillus paracasei HY7014 (Accession number: KCTC 13689BP) as an active ingredient. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2022-0057323 discloses a pharmaceutical composition for preventing or treating non-alcoholic fatty liver disease containing Lactobacillus mudanjiangensis CKDB001 strain, accession number KCTC 14323BP, as an active ingredient. It is done.

본 발명은 종래의 기술적 배경하에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지방간을 개선할 수 있는 신규 신규 락토바실러스 루테리 균주 및 이의 용도를 제공하는데에 있다.The present invention was derived from the conventional technical background, and the purpose of the present invention is to provide a new Lactobacillus reuteri strain that can improve fatty liver and its use.

본 발명은 합성 화학물질에 비해 안전성이 높고 지방간 개선 또는 치료 등에 사용할 수 있는 신규 소재를 발굴하기 위해 인체 분변으로부터 간세포 지방축적 억제 효능이 우수하고 간세포에 대해 독성이 없는 신규 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) 균주를 스크리닝하고, 상기 신규 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) 균주가 식품학적으로 안전하고 프로바이오틱스로서 필요한 활성을 가지며 동시에 지방 합성 억제, 지방 분해 촉진, 항염증 활성, 장내 미생물 균총의 변화 등과 같은 다양한 기능성을 통해 지방간을 효과적으로 개선시킬 수 있다는 점을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.The present invention is a novel Lactobacillus reuteri that is safer than synthetic chemicals and can be used to improve or treat fatty liver disease, has excellent efficacy in inhibiting fat accumulation in liver cells from human feces, and is non-toxic to liver cells. After screening the strain, it was found that the new Lactobacillus reuteri strain is food-safe and has the necessary activity as a probiotic, and at the same time has various functionalities such as inhibition of fat synthesis, promotion of lipolysis, anti-inflammatory activity, and change in intestinal microbial flora. It was confirmed that fatty liver disease can be effectively improved through this method, and the present invention was completed.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)를 제공한다.In order to achieve the above object, an example of the present invention provides Lactobacillus reuteri strain MJM60668 (accession number: KACC 81231BP).

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP), 이의 배양물, 이의 파쇄물 또는 이의 추출물에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 지방간 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, an example of the present invention includes as an active ingredient at least one selected from Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP), its culture, its lysate, or its extract. Provided is a composition for preventing, improving or treating fatty liver disease.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)의 사균체를 유효성분으로 포함하는 지방간 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, an example of the present invention provides a composition for preventing, improving or treating fatty liver comprising dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) as an active ingredient.

본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)는 인체에 안전하고 프로바이오틱 특성을 가진다. 또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 간세포 내 지방축적 억제, 지방 합성 관련 유전자의 발현 감소, 지방 대사 관련 유전자의 발현 증가, 혈중 염증성 사이토카인의 함량 감소, 장내 미생물 균총의 개선 등과 같은 다양한 기능성을 가지며, 간손상 지표인 혈중 ALT, AST, TG, TCHO 등을 감소시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 지방간을 예방, 개선 또는 치료하기 위한 의약품 내지 건강기능식품의 유용한 소재로 사용될 수 있다. Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP) according to the present invention is safe for the human body and has probiotic properties. In addition, Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP) or dead cells thereof according to the present invention inhibits fat accumulation in hepatocytes, reduces the expression of genes related to fat synthesis, increases the expression of genes related to fat metabolism, and increases blood flow. It has various functionalities such as reducing the content of inflammatory cytokines and improving the intestinal microbial flora, and reduces blood ALT, AST, TG, and TCHO, which are indicators of liver damage. Therefore, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cell according to the present invention can be used as a useful material for medicines or health functional foods for preventing, improving, or treating fatty liver.

도 1은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 HepG2 세포에 미치는 영향을 관찰한 결과이다.
도 2는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 계통분류학적 비교분석 결과를 나타내는 진화관계 트리이다.
도 3은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 12주 동안의 처리가 경과한 후 실험동물의 체중과 장기(간, 부고환 주위 지방)의 무게 측정 결과로 나타낸 것이다.
도 4는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 혈중 생화학 지표 등의 분석 결과로 나타낸 것이다.
도 5는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 H&E로 염색된 간 절편의 조직병리학적 관찰 결과로 나타낸 것이다.
도 6은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 맹장 미생물총 조성 분석 결과로 나타낸 것이다.
도 7은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 간조직 내 지방 합성 관련 유전자 및 지방 대사 관련 유전자의 발현량 분석 결과로 나타낸 것이다.
도 8은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 간조직 내 지방 합성 단백질 및 지방 대사 관련 단백질의 발현량 분석 결과로 나타낸 것이다.
도 9는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 체중(A), 장간막 무게(B), 간 무게(C), 간과 체중의 비율(D), 몸무게 증가량(E) 및 부고환 주변 지방 무게(F) 분석 결과로 나타낸 것이다.
도 10은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 혈청 수준에서 ALT(aspartate aminotransferase) 함량(A), AST(aspartate aminotransferase) 함량(B), 중성지방(triglyceride, TG) 함량(C) 및 총콜레스테롤(total cholesterol, TCHO) 함량(D) 분석 결과로 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the results of observing the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on HepG2 cells.
Figure 2 is an evolutionary relationship tree showing the results of comparative phylogenetic analysis of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain.
Figure 3 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet by measuring the body weight and organs (liver, around the epididymis) of the experimental animals after 12 weeks of treatment. It is expressed as the result of measuring the weight of fat).
Figure 4 shows the effects of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet, as a result of analysis of blood biochemical indicators, etc.
Figure 5 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of histopathological observation of liver sections stained with H&E.
Figure 6 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet as a result of analysis of the cecal microbiota composition.
Figure 7 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of analysis of the expression levels of genes related to fat synthesis and genes related to fat metabolism in liver tissue. .
Figure 8 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of analysis of the expression levels of fat synthesis proteins and fat metabolism-related proteins in liver tissue.
Figure 9 shows the effects of dead cells of the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet, including body weight (A), mesentery weight (B), liver weight (C), and This is the result of analysis of the liver-to-body weight ratio (D), body weight gain (E), and fat weight around the epididymis (F).
Figure 10 shows the effect of dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet by measuring ALT (aspartate aminotransferase) content (A) and AST (aspartate aminotransferase) at the serum level. ) content (B), triglyceride (TG) content (C), and total cholesterol (TCHO) content (D) analysis results.

이하, 본 발명에서 사용한 용어를 설명한다.Hereinafter, the terms used in the present invention will be explained.

본 발명에서 사용되는 용어 "배양물"은 미생물을 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 산물을 의미하여, 배양된 미생물이 포함되는 개념이이다. 구체적으로 상기 배양물은 미생물 배양액일 수도 있고, 미생물 배양액을 고형화한 고체상일 수도 있다.The term “culture” used in the present invention refers to a product obtained by culturing microorganisms in a known liquid medium or solid medium, and includes cultured microorganisms. Specifically, the culture may be a microbial culture medium or a solid state obtained by solidifying the microbial culture medium.

본 발명에서 사용되는 용어 "조성물"은 2가지 이상의 성분이 균일하게 혼합되어 있는 상태의 물질을 의미하며, 완제품뿐만 아니라 완제품 제조를 위한 중간 소재를 포함하는 개념이다.The term “composition” used in the present invention refers to a material in which two or more components are uniformly mixed, and is a concept that includes not only finished products but also intermediate materials for manufacturing finished products.

본 발명에서 사용되는 용어 "약학적으로 허용가능한" 및 "식품학적으로 허용가능한"이란 생물체를 상당히 자극하지 않고 투여 활성 물질의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 것을 의미한다.As used in the present invention, the terms “pharmaceutically acceptable” and “foodologically acceptable” mean that the substance does not significantly stimulate the organism and does not inhibit the biological activity and properties of the administered active substance.

본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 본 발명의 조성물의 투여로 특정 질환의 증상을 억제하거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.The term “prevention” used in the present invention refers to all actions that suppress the symptoms or delay the progression of a specific disease by administering the composition of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어 "치료"는 본 발명의 조성물의 투여로 특정 질환의 증상을 호전 또는 이롭게 변경시키는 모든 행위를 의미한다.The term “treatment” used in the present invention refers to any action that improves or beneficially changes the symptoms of a specific disease by administering the composition of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어 "개선"은 치료되는 상태와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소 또는 완화시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term “improvement” refers to any action that at least reduces or alleviates the severity of the parameters associated with the condition being treated, such as symptoms.

본 발명에서 사용되는 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다. 이때, 개체는 본 발명의 조성물을 투여하여 특정 질환의 증상이 호전될 수 있는 질환을 가진 인간, 원숭이, 개, 염소, 돼지 또는 쥐 등 모든 동물을 의미한다.As used herein, the term “administration” means providing a given composition of the invention to a subject by any suitable method. At this time, the subject refers to any animal, such as a human, monkey, dog, goat, pig, or rat, that has a disease whose symptoms can be improved by administering the composition of the present invention.

본 발명에서 용어 "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜 또는 위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 이는 개체의 질환의 종류, 중증도, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출비율, 치료기간, 동시에 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다.In the present invention, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to treat a disease with a reasonable benefit or risk ratio applicable to medical treatment, which refers to the type, severity, activity of the drug, and It can be determined based on factors including sensitivity, time of administration, route of administration and excretion rate, duration of treatment, drugs used simultaneously, and other factors well known in the field of medicine.

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

본 발명의 일 측면은 프로바이오틱스로서의 필요한 특성과 함께 지방간 개선 효능 등과 같이 인체에 유익한 다양한 기능성을 가지면서 식품학적으로 안전한 신규 유산균에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a new lactic acid bacteria that has the necessary properties as probiotics and has various functionalities beneficial to the human body, such as the effect of improving fatty liver disease, and is food-safe.

본 발명의 일 예에 따른 신규 유산균은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)이다. 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)는 서열번호 1의 염기서열로 이루어진 16S rDNA를 갖는다. 또한, 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 간세포 내 지방축적 억제, 지방 합성 관련 유전자의 발현 감소, 지방 대사 관련 유전자의 발현 증가, 혈중 염증성 사이토카인의 함량 감소, 장내 미생물 균총의 개선 등과 같은 다양한 기능성을 가진다. 구체적으로, 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 지방 합성 관련 유전자인 FAS(fatty acid synthase) 및 ACC(acetyl-CoA carboxylase) 유전자의 발현을 감소시키고, 지방 대사 관련 유전자인 PPARα(peroxisome proliferator-activated receptor alpha) 및 CPT1A(carnitine palmitoyltransferase 1a) 유전자의 발현을 증가시킨다. 또한, 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 지방 합성 관련 단백질인 FAS(fatty acid synthase) 및 SREBP-1(sterol regulatory element-binding protein 1) 단백질의 발현을 감소시키고 지방 대사 관련 단백질인 PPARα(peroxisome proliferator-activated receptor alpha) 단백질의 발현을 증가시킨다. 또한, 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 IL-1β와 같은 염증성 사이토카인의 혈중 농도를 감소시킨다. 또한, 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체는 장내 미생물 군집 중에서 Firmicutes 문에 속하는 세균을 감소시키고 Venrrucomicrobia 문에 속하는 세균을 증사키며 장내 미생물 균총을 정상적으로 회복시킬 수 있다. 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체를 고지방식이에 의해 지방간이 유도된 실험동물에 투여하는 경우 간손상 지표인 혈중 ALT, AST, TG, TCHO 등을 감소시키고 지방간, 특히 비알코올성 지방간을 개선시킬 수 있다.The new lactic acid bacterium according to an example of the present invention is Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP). The Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) has a 16S rDNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 1. In addition, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cells inhibits fat accumulation in hepatocytes, reduces the expression of genes related to fat synthesis, increases the expression of genes related to fat metabolism, and increases inflammatory cytokines in the blood. It has various functionalities such as reducing the content of , improving the intestinal microbial flora, etc. Specifically, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cell reduces the expression of FAS (fatty acid synthase) and ACC (acetyl-CoA carboxylase) genes, which are genes related to fat synthesis. , increases the expression of fat metabolism-related genes, PPARα (peroxisome proliferator-activated receptor alpha) and CPT1A (carnitine palmitoyltransferase 1a) genes. In addition, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or dead cells thereof contain fatty acid synthase (FAS) and sterol regulatory element-binding protein 1 (SREBP-1) proteins, which are fat synthesis-related proteins. It reduces the expression of PPARα (peroxisome proliferator-activated receptor alpha) protein, a fat metabolism-related protein. In addition, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cell reduces the blood concentration of inflammatory cytokines such as IL-1β. In addition, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or its dead cells reduces bacteria belonging to the Firmicutes phylum among the intestinal microbial community, increases bacteria belonging to the Venrrucomicrobia phylum, and normalizes the intestinal microbial flora. It can be restored. When the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or dead cells thereof are administered to experimental animals with fatty liver induced by a high-fat diet, blood ALT, AST, TG, TCHO, etc., which are indicators of liver damage, It can reduce and improve fatty liver disease, especially non-alcoholic fatty liver disease.

본 발명의 다른 측면은 신규 유산균인 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)의 용도에 관한 것이다.Another aspect of the present invention relates to the use of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP), a new lactic acid bacterium.

본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP), 이의 배양물, 이의 파쇄물 또는 이의 추출물에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 지방간 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 예는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)의 사균체를 유효성분으로 포함하는 지방간 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.An example of the present invention is the prevention, improvement or treatment of fatty liver comprising at least one selected from Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP), its culture, its lysate, or its extract as an active ingredient. Provides a composition for In addition, an example of the present invention provides a composition for preventing, improving or treating fatty liver comprising dead cells of Lactobacillus reuteri strain MJM60668 (accession number: KACC 81231BP) as an active ingredient.

상기 지방간은 알코올성 지방간, 비알코올성 지방간 등에서 선택될 수 있고, 비알코올성 지방간인 것이 바람직하다. The fatty liver may be selected from alcoholic fatty liver, non-alcoholic fatty liver, etc., and is preferably non-alcoholic fatty liver.

본 발명에서 배양물은 미생물을 배지에서 배양시켜 수득한 산물로서, 상기 배지는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 MRS 액체 배지, MRS 한천 배지, BL 한천 배지 등 일 수 있다.In the present invention, the culture is a product obtained by culturing microorganisms in a medium, and the medium may be selected from a known liquid medium or solid medium, for example, MRS liquid medium, MRS agar medium, BL agar medium, etc. there is.

본 발명에서 사균체는 유산균을 열처리하여 사멸시킨 균체로서, 생균보다 안전성이 높고 생균과 효능이 유사하거나 더 높은 것으로 보고되고 있다.In the present invention, dead cells are bacteria that have been killed by heat treatment of lactic acid bacteria, and are reported to have higher safety than live bacteria and similar or higher efficacy to live bacteria.

또한, 본 발명에서 상기 조성물은 사용 목적 내지 양상에 따라 약학 조성물, 건강기능식품 조성물 등으로 구체화될 수 있고, 조성물 내에서 유효성분인 특정 락토바실러스속 균주 등의 함량도 조성물의 구체적인 형태, 사용 목적 내지 양상에 따라 다양한 범위에서 조정될 수 있다.In addition, in the present invention, the composition may be specified as a pharmaceutical composition, health functional food composition, etc. depending on the purpose or aspect of use, and the content of a specific Lactobacillus genus strain, which is an active ingredient, in the composition may also be determined by the specific form of the composition and the purpose of use. It can be adjusted in various ranges depending on the aspect.

본 발명에 따른 약학 조성물에서 유효성분인 신규 유산균, 이의 배양물, 이의 파쇄물 이의 추출물 또는 이의 사균체의 함량은 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 조성물 총 중량을 기준으로 0.01~99 중량%, 바람직하게는 0.5~50 중량%, 더 바람직하게는 1~30 중량%일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 약학 조성물은 유효성분 외에 약학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 약학 조성물은 신규 유산균, 이의 배양물, 이의 파쇄물, 이의 추출물 또는 이의 사균체 외에 지방간 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 통상의 방법에 의해 경구 투여를 위한 제형 또는 비경구 투여를 위한 제형으로 제제화될 수 있고, 제제화할 경우 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 유효성분에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘카보네이트(Calcium carbonate), 수크로스(Sucrose), 락토오스(Lactose) 또는 젤라틴 등을 섞어 조제될 수 있다. 또한, 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스티레이트 탈크 같은 윤활제들도 사용될 수 있다. 경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제 및 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다. 비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 좌제가 포함될 수 있다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(Propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세로제라틴 등이 사용될 수 있다. 더 나아가 당 분야의 적정한 방법으로 또는 Remington's Pharmaceutical Science(최근판), Mack Publishing Company, Easton PA에 개시되어 있는 방법을 이용하여 각 질환에 따라 또는 성분에 따라 바람직하게 제제화할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 인간을 포함한 포유류에 경구 투여되거나 비경구 투여될 수 있으며, 비경구 투여 방식으로는 피부 외용, 복강내주사, 직장내주사, 피하주사, 정맥주사, 근육내 주사 또는 흉부내 주사 주입방식 등이 있다. 본 발명의 약학 조성물의 투여량은 약학적으로 유효한 양이라면 크게 제한되지 않으며, 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율 및 질환의 중증도에 따라 그 범위가 다양하다. 본 발명의 약학 조성물의 통상적인 1일 투여량은 크게 제한되지 않으나 바람직하게는 유효성분을 기준으로 할 때 0.01 내지 3000 ㎎/㎏ B.W.이고, 더 바람직하게는 0.1 내지 2000 ㎎/㎏ B.W.이며, 하루 1회 또는 수회로 나누어 투여될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 통상적인 1일 투여량은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP) 또는 이의 사균체를 기준으로 할 때 1×106 CFU/kg B.W. 내지 1×1015 CFU/kg B.W.이고 바람직하게는 1×108 CFU/kg B.W. 내지 1×1012 CFU/kg B.W.이다.In the pharmaceutical composition according to the present invention, the content of the active ingredient novel lactic acid bacteria, its culture, its lysate, its extract, or its dead cell is not greatly limited, for example, 0.01 to 99% by weight, preferably 0.01 to 99% by weight, based on the total weight of the composition. May be 0.5 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight. In addition, the pharmaceutical composition according to the present invention may further include additives such as pharmaceutically acceptable carriers, excipients, or diluents in addition to the active ingredients. Carriers, excipients and diluents that may be included in the pharmaceutical composition of the present invention include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate. , cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate and mineral oil. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may further contain one or more known active ingredients that have a preventive or therapeutic effect on fatty liver in addition to the new lactic acid bacteria, its culture, its lysate, its extract, or its dead cell body. The pharmaceutical composition of the present invention can be formulated into a formulation for oral administration or a formulation for parenteral administration by conventional methods, and when formulated, commonly used fillers, extenders, binders, wetting agents, disintegrants, surfactants, etc. It can be prepared using diluents or excipients. Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc. These solid preparations contain the active ingredient and at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, and sucrose. ), it can be prepared by mixing lactose or gelatin. Additionally, in addition to simple excipients, lubricants such as magnesium styrate talc may also be used. Liquid preparations for oral administration include suspensions, oral solutions, emulsions, and syrups. In addition to the commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, sweeteners, fragrances, and preservatives may be included. there is. Preparations for parenteral administration may include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solutions, suspensions, emulsions, freeze-dried preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspensions may include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate. As a base for suppositories, witepsol, macrogol, tween 61, cacao, laurin, glycerogeratin, etc. can be used. Furthermore, it can be preferably formulated according to each disease or ingredient using an appropriate method in the art or a method disclosed in Remington's Pharmaceutical Science (latest edition), Mack Publishing Company, Easton PA. The pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally to mammals, including humans, depending on the desired method. Parenteral administration methods include external dermal application, intraperitoneal injection, intrarectal injection, subcutaneous injection, intravenous injection, and intramuscular injection. There are injection methods such as intrathoracic injection or intrathoracic injection. The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is not greatly limited as long as it is a pharmaceutically effective amount, and the range varies depending on the patient's weight, age, gender, health condition, diet, administration time, administration method, excretion rate, and severity of the disease. Varies. The typical daily dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is not greatly limited, but is preferably 0.01 to 3000 mg/kg BW, more preferably 0.1 to 2000 mg/kg BW, based on the active ingredient, per day. It can be administered once or in divided doses. A typical daily dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is 1×10 6 CFU/kg BW to 1×10 based on Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) or dead cells thereof. 15 CFU/kg BW and preferably 1×10 8 CFU/kg BW to 1×10 12 CFU/kg BW.

또한, 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에서 유효성분인 신규 유산균, 이의 배양물, 이의 파쇄물, 이의 추출물 또는 이의 사균체의 함량은 조성물 총 중량을 기준으로 0.01~50 중량%, 바람직하게는 0.1~25 중량%, 더 바람직하게는 0.5~10 중량%이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 환제, 분말, 과립, 침제, 정제, 캡슐, 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 구체적인 식품의 예로는 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 기능수, 드링크제, 알코올음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품(health functional food) 외에 이와 유사한 개념을 갖는 식이보충제(dietary supplement) 및 식품보충제(food supplement)를 모두 포함한다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 유효성분 외에 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 보조 첨가제에는 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제 등이 있다. 본 발명의 건강기능식품 조성물은 유효성분 외에 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 또한, 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강기능식품 조성물은 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분들은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알코올이다. 향미제로는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 향미제나 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 향미제 등을 사용할 수 있다.In addition, in the health functional food composition according to the present invention, the content of novel lactic acid bacteria, its culture, its lysate, its extract, or its dead cell as an active ingredient is 0.01 to 50% by weight, preferably 0.1 to 0.1% by weight, based on the total weight of the composition. 25% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, but is not limited thereto. The health functional food composition of the present invention includes the form of pills, powders, granules, infusions, tablets, capsules, or liquids. Specific examples of foods include meat, sausages, bread, chocolate, candies, snacks, confectionery, pizza, Ramen, other noodles, gum, dairy products including ice cream, various soups, beverages, tea, functional water, drinks, alcoholic beverages and vitamin complexes, etc. In addition to health functional foods in the usual sense, these products include: Includes both dietary supplements and food supplements with similar concepts. The health functional food composition of the present invention may further include food auxiliary additives that are foodologically acceptable in addition to the active ingredients, and the auxiliary additives include commonly used appropriate carriers, excipients, or diluents. The health functional food composition of the present invention may contain various flavoring agents or natural carbohydrates as additional ingredients in addition to the active ingredients. In addition, the food composition of the present invention contains various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloidal thickeners, pH adjusters, stabilizers, preservatives, glycerin, and alcohol. , may contain carbonating agents used in carbonated beverages, etc. In addition, the health functional food composition of the present invention may contain pulp for the production of natural fruit juice, fruit juice drinks, and vegetable drinks. These ingredients can be used independently or in combination. The above-mentioned 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. As a flavoring agent, natural flavoring agents such as thaumatin and stevia extract or synthetic flavoring agents such as saccharin and aspartame can be used.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것 일뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only intended to clearly illustrate the technical features of the present invention and do not limit the scope of protection of the present invention.

1. 간세포를 이용한 지방축적 억제 유산균의 스크리닝1. Screening of lactic acid bacteria that inhibit fat accumulation using liver cells

(1) 인체 분변 또는 인체 구강에서 분리된 유산균 등의 지방축적 억제 효능 확인 시험(1) Test to confirm the effectiveness of inhibiting fat accumulation of lactic acid bacteria isolated from human feces or human oral cavity

인체 분변 또는 인체 구강 등에서 분리하고 종(species)을 확인한 후 보관 중인 11개의 유산균들의 지방축적 억제 효능을 확인하기 위해 간세포와 공배양하고 간세포의 지방축적을 관찰하였다. 간세포는 한국 세포주은행에서 구입한 HepG2 세포를 사용하였다. HepG2 세포를 5 ×105 cells/mL 로 6-well plate에 접종하고 10% 소태아혈청(FBS), 1% 페니실린-스트렙토마이신 (10,000 U/mL)을 포함하는 DMEM(Dulbecco’Modified Eagle Medium) 배지에서 37℃의 온도 및 5% CO2 조건으로 24 hr 동안 배양하였다. 이후, 배지를 소태아혈청(FBS)이 없는 DMEM 배지로 교체하고 하룻밤동안 starvation 시켰다. 이후, 유산균을 항생제가 없고 지방 성분으로 1 nM 올레산(Oleic acid), 7.5 ㎍/mL 콜레스테롤(cholesterol)이 보충된 DMEM 배지에 108 및 109 CFU/mL 농도로 현탁하고, 유산균 현탁액을 트랜스웰 막 인서트(Transwell membrane insert)에 접종한 후 HepG2 세포와 약 6 hr 동안 공배양하였다. 이후, 트랜스웰 막 인서트(Transwell membrane insert)를 제거하고 HepG2 세포를 PBS 버퍼로 세척한 후 10% 포름알데히드로 약 5분 동안 고정시키고 오일레드오(Oil Red O) 시약으로 염색한 후 현미경으로 지방축적을 관찰하였다. HepG2 세포에 축적된 지방을 정량화하기 위해 염색한 HepG2 세포를 PBS 버퍼로 세척한 후 100% 이소프로판올을 첨가하여 염색된 지방적(fat droplet)을 용해시키고 ELISA 리더기를 이용하여 510 nm에서의 흡광도를 측정하였다.To confirm the effectiveness of 11 stored lactic acid bacteria in inhibiting fat accumulation, they were isolated from human feces or oral cavity, and the species was identified. To confirm the effectiveness of inhibiting fat accumulation, the 11 stored lactic acid bacteria were co-cultured with hepatocytes and fat accumulation in hepatocytes was observed. HepG2 cells purchased from the Korean Cell Line Bank were used as liver cells. HepG2 cells were inoculated into a 6-well plate at 5 Cultured in medium at a temperature of 37°C and 5% CO 2 for 24 hr. Afterwards, the medium was replaced with DMEM medium without fetal bovine serum (FBS) and starvated overnight. Afterwards, lactic acid bacteria were suspended at a concentration of 10 8 and 10 9 CFU/mL in DMEM medium without antibiotics and supplemented with 1 nM oleic acid and 7.5 ㎍/mL cholesterol as fat components, and the lactic acid bacteria suspension was transferred to a transwell. After inoculation on a transwell membrane insert, the cells were co-cultured with HepG2 cells for about 6 hr. Afterwards, the Transwell membrane insert was removed, the HepG2 cells were washed with PBS buffer, fixed with 10% formaldehyde for about 5 minutes, stained with Oil Red O reagent, and fat cells were analyzed under a microscope. Accumulation was observed. To quantify the fat accumulated in HepG2 cells, the stained HepG2 cells were washed with PBS buffer, 100% isopropanol was added to dissolve the stained fat droplets, and the absorbance at 510 nm was measured using an ELISA reader. .

하기 표 1에 11개의 유산균에 대한 간세포 지방축적 억제 효능 확인 실험 결과를 정리하였다.Table 1 below summarizes the results of experiments confirming the efficacy of 11 lactic acid bacteria in inhibiting hepatocyte fat accumulation.

처리 물질processing material 지방 축적량(Control 대비 백분율)Fat accumulation (percentage compared to Control) 지방 축적량 감소율(OA-C와 비교한 값임)Fat storage reduction rate (compared to OA-C) Control(정상군)Control (normal group) 100100 -- OA-C(음성 대조군)OA-C (negative control) 173.76173.76 -- Simvastatin (1μM, 양성 대조군)Simvastatin (1μM, positive control) 136.87136.87 21.2321.23 Lactobacillus gasseri MJM61024 Lactobacillus gasseri MJM61024 122.59122.59 Lactobacillus rhamnosus GG Lactobacillus rhamnosus GG 151.53151.53 Streptococcus salivarius MJM165323 Streptococcus salivarius MJM165323 157.33157.33 Lactobacillus gasseri MJM165324 Lactobacillus gasseri MJM165324 142.25142.25 Lactobacillus salivarius MJM165329 Lactobacillus salivarius MJM165329 158.27158.27 Lactobacillus fermentum MJM160430 Lactobacillus fermentum MJM160430 172.69172.69 Lactobacilus helveticus MJM165928 Lactobacillus helveticus MJM165928 152.72152.72 Lactobacillus reuteri MJM1653332 Lactobacillus reuteri MJM1653332 145.53145.53 Lactobacillus reuteri MJM165330 Lactobacillus reuteri MJM165330 139.46139.46 Lactobacillus reuteri MJM60668 Lactobacillus reuteri MJM60668 92.4992.49 Lactobacillus galinarum MJM168993 Lactobacillus galinarum MJM168993 160.42160.42

* 유산균 처리농도 : 109 CFU/mL* Lactic acid bacteria treatment concentration: 10 9 CFU/mL

* Control(정상군) : HepG2 세포에 아무런 처리도 하지 않은 실험군* Control (normal group): Experimental group in which HepG2 cells were not treated with anything.

* OA-C(음성 대조군) : HepG2 세포를 1 nM 올레산(Oleic acid), 7.5 ㎍/㎖ 콜레스테롤(cholesterol)로 처리한 실험군* OA-C (negative control): Experimental group in which HepG2 cells were treated with 1 nM Oleic acid and 7.5 ㎍/㎖ cholesterol

* Simvastatin (1μM, 양성 대조군) : HepG2 세포를 1 nM 올레산(Oleic acid), 7.5 ㎍/㎖ 콜레스테롤(cholesterol) 및 1μM 심바스타틴으로 처리한 실험군* Simvastatin (1μM, positive control): Experimental group in which HepG2 cells were treated with 1 nM oleic acid, 7.5 μg/ml cholesterol, and 1μM simvastatin

하기 표 1에서 보이는 바와 같이 지방산 및 콜레스테롤에 의해 지방축적이 유도된 간세포에 대해 대부분의 유산균은 지방축적 억제 효능을 보였고, 특히 인체 분변에서 분리한 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 지방축적 억제 효능이 현저하게 높은 것으로 나타났다.As shown in Table 1 below, most lactic acid bacteria showed effectiveness in inhibiting fat accumulation in hepatocytes where fat accumulation was induced by fatty acids and cholesterol, and in particular, Lactobacillus reuteri MJM60668 strain isolated from human feces inhibited fat accumulation. The efficacy was found to be significantly high.

(2) 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 세포독성 확인(2) Confirmation of cytotoxicity of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 세포독성을 확인하기 위하여, 지방축적 억제 효능 확인 시험과 동일한 조건으로 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 HepG2 세포와 공배양한 후 트랜스웰 막 인서트(Transwell membrane insert)를 제거하고 HepG2 세포를 5 ㎎/mL 농도의 MTT 용액 20 ㎕로 4 hr 동안 처리하였다. 이후, 상등액을 제거하고 HepG2 세포를 200㎕의 다이메틸설폭사이드(DMSO)로 처리하여 포르마잔 결정(formazan crystal)을 녹인 후, 마이크로플레이트 리더기를 이용하여 570 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 세포독성은 미처리구와 비교하여 결정하였다. 그 결과, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 세포독성이 없는 것으로 확인되었다.In order to confirm the cytotoxicity of the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was co-cultured with HepG2 cells under the same conditions as the test for confirming the efficacy of inhibiting fat accumulation, and then cultured on a Transwell membrane insert (Transwell). membrane insert) was removed, and HepG2 cells were treated with 20 ㎕ of MTT solution at a concentration of 5 mg/mL for 4 hr. Afterwards, the supernatant was removed, the HepG2 cells were treated with 200 μl of dimethyl sulfoxide (DMSO) to dissolve the formazan crystals, and the absorbance at 570 nm was measured using a microplate reader. Cytotoxicity was determined by comparison to the untreated group. As a result, it was confirmed that Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was not cytotoxic.

도 1은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 HepG2 세포에 미치는 영향을 관찰한 결과이다. 도 1에서 MJM60668은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 나타낸다. 도 1의 (a)는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 HepG2 세포와 공배양시킨 후 MTT 어세이를 사용하여 HepG2 세포의 생존율을 측정한 결과이고, 도 1의 (b)는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 HepG2 세포와 공배양시킨 후 HepG2 세포 내 지방축적을 정량화한 결과이다.Figure 1 shows the results of observing the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on HepG2 cells. In Figure 1, MJM60668 represents Lactobacillus reuteri MJM60668 strain. Figure 1 (a) shows the results of measuring the survival rate of HepG2 cells using MTT assay after co-culturing the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain with HepG2 cells, and Figure 1 (b) shows the results of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain. ( Lactobacillus reuteri ) This is the result of quantifying fat accumulation within HepG2 cells after co-culturing the MJM60668 strain with HepG2 cells.

(3) MJM60668 균주의 동정 결과(3) Identification results of strain MJM60668

인체 분변 또는 인체 구강 등에서 분리된 유산균 중 간세포 내 지방축적 억제 효능이 가장 우수한 MJM60668 균주를 분자생물학적인 방법으로 동정하였다. MJM60668 균주로부터 genomic DNA isolation kit를 사용하여 유전체 DNA를 분리하고 이를 주형으로 한 PCR을 진행하여 16S ribosomal DNA를 증폭하였다. 이 때 PCR primer로는 범용 프라이머인 27F(5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3')와 1492R(5'-GTTACCTTGTTACGACTT-3')을 사용하였다. 증폭된 DNA를 클로닝(cloning) 하여 염기서열을 분석한 결과, MJM60668 균주의 16S rDNA는 서열번호 1의 염기서열을 가지는 것으로 나타났다. MJM60668 균주의 16S rDNA를 Ezbiocloud 데이터베이스(ChunLab Inc., Seoul, South Korea)에서 표준 균주의 16S rDNA와 비교하여 유사성을 탐색하고, Clustral X를 사용하여 다수 균주의 연관관계 있는 서열을 배치하였고, MEGA X 소프트웨어를 사용하여 계통분류학적 비교분석을 한 후 이웃 종과의 진화관계 트리를 만들었다. 그 결과, MJM60668 균주의 종은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri)로 판명되었다. 도 2는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 계통분류학적 비교분석 결과를 나타내는 진화관계 트리이다.Among lactic acid bacteria isolated from human feces or oral cavity, strain MJM60668, which had the highest efficacy in inhibiting fat accumulation in hepatocytes, was identified using molecular biological methods. Genomic DNA was isolated from strain MJM60668 using a genomic DNA isolation kit, and PCR was performed using this as a template to amplify 16S ribosomal DNA. At this time, the universal primers 27F (5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3') and 1492R (5'-GTTACCTTGTTACGACTT-3') were used as PCR primers. As a result of cloning the amplified DNA and analyzing the base sequence, it was found that the 16S rDNA of strain MJM60668 had the base sequence of SEQ ID NO: 1. The 16S rDNA of strain MJM60668 was compared with the 16S rDNA of standard strains in the Ezbiocloud database (ChunLab Inc., Seoul, South Korea) to search for similarity, and related sequences of multiple strains were placed using Clustral After conducting comparative phylogenetic analysis using software, an evolutionary relationship tree with neighboring species was created. As a result, the species of strain MJM60668 was determined to be Lactobacillus reuteri . Figure 2 is an evolutionary relationship tree showing the results of comparative phylogenetic analysis of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain.

(4) 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 기탁 정보(4) Deposit information of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain

본 발명의 발명자들은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 2022년 10월 11일에 공인기탁기관인 국립농업과학원 미생물은행(Korean Agricultural Culture Collection, KACC; 주소 : 대한민국 전라북도 완구군 이서면 농생명로 166)에 부다페스트 조약에 의거한 국제특허기탁을 진행하여 수탁번호 KACC 81231BP를 부여받았다. 상기 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)는 부다페스트 조약에 규정된 절차 내에서 제3자에게 분양될 수 있다.The inventors of the present invention transferred Lactobacillus reuteri MJM60668 strain to the National Academy of Agricultural Culture Microorganism Bank (Korean Agricultural Culture Collection, KACC; Address: 166, Nongsaengmyeong-ro, Iseo-myeon, Toyongu-gun, Jeollabuk-do, Korea) on October 11, 2022. An international patent deposit was made in accordance with the Budapest Treaty, and the accession number KACC 81231BP was granted. The Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP) can be distributed to third parties within the procedures stipulated in the Budapest Treaty.

2. 락토바실러스 루테리(2. Lactobacillus reuteri ( Lactobacillus reuteriLactobacillus reuteri ) MJM60668 균주의 안정성 및 프로바이오틱스 특성 규명) Stability and probiotic characterization of strain MJM60668

(1) 항생제 감수성 평가 (1) Antibiotic susceptibility evaluation

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 항생제 감수성은 유럽식품안전청(European Food Safety Authority, EFSA, 2012) 기준을 사용하여 평가하였다. 검증한 항생제는 Chloramphenicol, Ampicillin, Tetracycline, Gentamycin, Kanamycin, Streptomycin, Erythromycin, Clindamycin, Vancomycin 이다.The antibiotic susceptibility of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was evaluated using the standards of the European Food Safety Authority (EFSA, 2012). The verified antibiotics are Chloramphenicol, Ampicillin, Tetracycline, Gentamycin, Kanamycin, Streptomycin, Erythromycin, Clindamycin, and Vancomycin.

유산균을 MRS 배지에서 배양한 후 MacFarland 0.5로 MRS 배지에 현탁하여 유산균 현탁액을 준비하였다. 512 ㎍/mL 농도의 항생제를 2-fold dilution 형식으로 항생제 농도가 0.25가 될 때까지 희석하여 항생제 희석액을 준비하였다. 이후, 96-well plate에 항생제 희석액 100 ㎕와 유산균 현탁액 100 ㎕를 혼합후 37℃에서 24 hr 동안 배양하였다. 이후, 육안으로 유산균의 생육을 확인하고 유산균이 자라지 않는 최고 농도를 최저저해농도((MIC)로 설정하였다. 그 결과, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주에 대한 최소저해농도는 EFSA에서 권장하는 최소저해농도 이하로 나타났고, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 항생제 감수성을 갖고 있는 것으로 확인되었다.Lactic acid bacteria were cultured in MRS medium and then suspended in MRS medium using MacFarland 0.5 to prepare a lactic acid bacteria suspension. An antibiotic dilution solution was prepared by diluting 512 ㎍/mL antibiotics in a 2-fold dilution format until the antibiotic concentration was 0.25. Afterwards, 100 ㎕ of antibiotic dilution and 100 ㎕ of lactic acid bacteria suspension were mixed in a 96-well plate and cultured at 37°C for 24 hr. Afterwards, the growth of lactic acid bacteria was confirmed with the naked eye, and the highest concentration at which lactic acid bacteria did not grow was set as the minimum inhibitory concentration (MIC). As a result, the minimum inhibitory concentration for Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was recommended by EFSA. It was found to be below the minimum inhibitory concentration, and Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was confirmed to have antibiotic sensitivity.

(2) 용혈 활성 평가(2) Evaluation of hemolytic activity

균주가 용혈 활성을 가지고 있는 경우 숙주의 적혈구를 파괴시키므로 프로바오틱스로 사용되는 유산균은 용혈 활성을 가지지 않아야 한다.If the strain has hemolytic activity, it destroys the host's red blood cells, so lactic acid bacteria used as probiotics should not have hemolytic activity.

혈액 한천 배지(TSA blood agar)에 균주를 도말하고 37℃에서 24 hr 동안 배양한후 투과광으로 용혈반응을 확인하였다. 혈액 한천 배지(TSA blood agar)는 TSA 한천 배지를 멸균하고 40~50℃로 냉각시킨 후에 멸균된 양 혈액(sheep blood)을 5% 첨가하여 제조하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 용혈 활성이 없는 것으로 확인되었다.The strain was spread on TSA blood agar and cultured at 37°C for 24 hours, and the hemolysis reaction was confirmed using transmitted light. Blood agar medium (TSA blood agar) was prepared by sterilizing the TSA agar medium, cooling it to 40-50°C, and adding 5% of sterilized sheep blood. Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was confirmed to have no hemolytic activity.

(3) 생체 유래 아민(Biogenic amine) 생성 평가(3) Evaluation of biogenic amine production

L-tyrosine, L-histidine, L-ornithine, L-phenylalanine, L-lysine과 같은 아미노산을 각각 첨가한 decarboxylase 배지(Tryptone : 0.5 wt%; yeast extract : 0.5 wt%; beef extract : 0.5 wt%; sodium chloride : 0.25 wt%; glucose : 0.05 wt%; tween 80 : 0.1 wt%, MgSO4 : 0.02 wt%; MnSO4 : 0.005 wt%; FeSO4 : 0.004 wt%; Ammonium citrate : 0.2 wt%; Thiamine : 0.001 wt%; dipotassium phosphate : 0.2 wt%; calcium carbonate : 0.01 wt%; pyridoxal 5-phosphate : 0.005 wt%; Amino acid(one of the amino acid listed above) : 1 wt%; bromocresol purple : 0.006 wt%; agar 2 wt%; pH : 5.3)에 시험 균주를 접종하고 37℃에서 16~24 hr 동안 배양한 후, 콜로니 주변의 보라색 색소 생성 유무로 생체 유래 아민 생성 여부를 확인하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 생체 유래 아민을 생성하지 않는 것으로 확인되었다.Decarboxylase medium supplemented with amino acids such as L-tyrosine, L-histidine, L-ornithine, L-phenylalanine, and L-lysine (Tryptone: 0.5 wt%; yeast extract: 0.5 wt%; beef extract: 0.5 wt%; sodium) chloride: 0.25 wt%; glucose: 0.05 wt%; tween 80: 0.1 wt%; MgSO 4 : 0.02 wt%; MnSO 4 : 0.005 wt%; FeSO4: 0.004 wt%; Ammonium citrate: 0.2 wt%; Thiamine: 0.001 wt %; dipotassium phosphate: 0.2 wt%; calcium carbonate: 0.01 wt%; pyridoxal 5-phosphate: 0.005 wt%; Amino acid (one of the amino acid listed above): 1 wt%; bromocresol purple: 0.006 wt%; agar 2 wt%; pH: 5.3) and cultured at 37°C for 16 to 24 hr. Then, the production of biogenic amines was confirmed by the presence or absence of purple pigment around the colonies. It was confirmed that Lactobacillus reuteri MJM60668 strain does not produce biogenic amines.

(4) D-Lactate 생산 여부(4) Whether D-Lactate is produced or not

인체는 L-lactate를 대사할 수 있지만, L-lactate의 이성질체인 D-lactate를 대사할 수 없다. 유산균의 경우, L-lactate를 D-lactate로 변환하는 효소인 DL-lactate recamase를 가지고 있고, 유산균의 DL-lactate recamase 활성이 강한 경우, 유산균을 섭취하는 신생아, 어린아이 및 선천성 단장증후군환자에게 D-Lactate가 축적되어 산독증(acidosis)을 유발시킬 수 있다.The human body can metabolize L-lactate, but cannot metabolize D-lactate, an isomer of L-lactate. In the case of lactic acid bacteria, it has DL-lactate recamase, an enzyme that converts L-lactate to D-lactate, and if the DL-lactate recamase activity of lactic acid bacteria is strong, it can be used as D for newborns, young children, and patients with congenital short bowel syndrome who consume lactic acid bacteria. -Lactate may accumulate and cause acidosis.

시험 균주를 37℃에서 24 hr 동안 배양한 후 상등액을 회수하고, D-lactate enzyme test kit(Megazyme, Ireland)를 사용하여 D-lactate 함량을 측정하였다.락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 안전하다고 알려진 LGG(Lactobacillus rhamnosus GG) 유산균보다 D-lactate 생산성이 높지 않은 것으로 확인되었다.After culturing the test strain at 37°C for 24 hr, the supernatant was collected, and the D-lactate content was measured using a D-lactate enzyme test kit (Megazyme, Ireland). Lactobacillus reuteri MJM60668 strain is safe. It was confirmed that D-lactate productivity was not higher than LGG (Lactobacillus rhamnosus GG) lactic acid bacteria, which are known to have high D-lactate productivity.

(5) 담즙산 분해능(Bile salt deconjugation) 평가(5) Evaluation of bile salt deconjugation

담즙산(Bile salt)은 지방을 유화시키고 lipase의 작용을 촉진하여 지방산 분해에 도움을 준다. 프로바이오틱스에 존재하는 담즙산 가수분해효소(bile salt hydrolase)는 담즙산(bile salt)로부터 프로바이오틱스를 보호하여 장내 정착을 늘리기도 하지만, 담즙산(bile salt)을 분해(deconjugation)시켜 담즙산(bile salt)의 지방 유화 기능을 없애기 때문에 지방산 분해를 어렵게 한다. 또한, 분해된 담즙산은 다른 장내 미생물의 대사에 의해 독성을 가진 2차 대사산물을 전환되며, 이는 잠재적으로 위험성을 가질 수 있다.Bile salt emulsifies fat and promotes the action of lipase, helping to decompose fatty acids. Bile salt hydrolase present in probiotics protects probiotics from bile salts and increases intestinal settlement, but also deconjugates bile salts to emulsify bile salts into fat. Because it eliminates its function, it makes it difficult to decompose fatty acids. Additionally, the decomposed bile acids are converted into toxic secondary metabolites through metabolism by other intestinal microorganisms, which can be potentially dangerous.

0.5% TDCA(taurodeoxycholic acid)가 첨가된 MRS 한천 배지에 시험 균주를 도말하고, 혐기 조건 및 37℃에서 48 hr 동안 배양한 후, 콜로니 주변에 불투명한 하얀색 콜로니의 형성 여부를 관찰였다. 하얀색 콜로니가 형성되면 양성으로 판단한다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 하얀색 콜로니가 형성되지 않았고 음성으로 판정되었다.The test strain was plated on MRS agar medium supplemented with 0.5% TDCA (taurodeoxycholic acid), cultured under anaerobic conditions and at 37°C for 48 hr, and the formation of opaque white colonies around the colonies was observed. If white colonies are formed, it is judged positive. Lactobacillus reuteri MJM60668 strain did not form white colonies and was judged negative.

(6) 뮤신 분해능 평가(6) Evaluation of mucin resolution

시험 균주의 뮤신 분해 여부는 0.3% 돼지 위 뮤신(porcine gastric mucin)이 첨가된 한천 배지를 사용하여 확인하였다. 상기 배지에 시험 균주를 도말하고, 혐기 조건 및 37℃에서 48 hr 동안 배양하였다. 이후, 배양 플레이트를 착색제(0.1% Amido black을 포함하는 3.5 M acetic acid)로 30분 동안 착색하고 콜로니 주변에 뮤신 분해 영역(mucin lysis zone)이 나타날 때까지 1.2M 아세트산으로 세척하였다. 뮤신 분해 활성은 뮤신 분해 영역의 크기로 정의되며, 양성 대조군과 비교하여 시험 균주의 뮤신 분해 여부를 판단하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 뮤신을 분해하지 않는 것으로 확인되었다.Mucin decomposition of the test strain was confirmed using agar medium supplemented with 0.3% porcine gastric mucin. The test strain was plated on the medium and cultured under anaerobic conditions and at 37°C for 48 hr. Afterwards, the culture plate was stained with a staining agent (3.5 M acetic acid containing 0.1% Amido black) for 30 minutes and washed with 1.2 M acetic acid until a mucin lysis zone appeared around the colonies. Mucin decomposition activity is defined as the size of the mucin decomposition area, and whether the test strain decomposes mucin was determined by comparing it with the positive control. It was confirmed that Lactobacillus reuteri MJM60668 strain does not decompose mucin.

(7) 인간 상피조직 유사 세포 라인에 대한 부착능 평가(7) Evaluation of adhesion ability to human epithelial tissue-like cell lines

인간 상피조직 유사 세포주인 HT-29 세포주를 미생물자원센터(KCTC)에서 분양받아 상피세포 부착능 실험에 사용하였으며, [Tuo et al., 2013]에 기재된 방법을 참조하여 실험을 수행하였다.The HT-29 cell line, a human epithelial tissue-like cell line, was purchased from the Microbial Resource Center (KCTC) and used to test epithelial cell adhesion ability, and the experiment was performed by referring to the method described in [Tuo et al., 2013].

먼저, 20%(v/v)의 비활성화 FBS(fetal bovine serum), 100 U/㎖의 페니실린 및 100 ㎎/㎖의 스트렙토마이신 항생제가 첨가된 DMEM 배지에 HT-29 세포를 접종하고 37℃의 온도 및 5%의 CO2 농도 환경을 가진 배양기에서 배양하였다. 이후, 잘 분화된 HT-29 세포를 12-웰 플레이트(Well Plates)에 웰당 2×105 cells의 양으로 분주하고 매일 배지를 교환하면서 24 hr 동안 배양하여 80%가 채워진 단일층(monolayer)을 형성시켰다. 이후, HT-29 세포 단일층을 PBS로 3번 세척하고 항생제가 없는 DMEM 배지로 교환한 후, 시험 균주를 최종 농도가 1×108 CFU/mL가 되게 접종하고, 37℃의 온도 및 5%의 CO2 농도 환경에서 2 hr 동안 배양하였다. 이후, 세포 단일층을 PBS로 3번 세척하여 부착되지 않은 시험 균주를 제거하고 1% Triton-X 100 용액 200 ㎕를 첨가하여 시험 균주가 부착된 세포 단일층을 파쇄하였다. 이후, 파쇄액 1 ㎖를 연속희석법을 이용하여 MRS 한천 배지에 도포한 후 37℃에서 48 hr 동안 배양한 후 균수를 확인하였다. 시험 균주의 부착능은 부착된 시험 균주의 콜로니 형성 단위(colony forming units, CFU)를 계산하여 평가하였다. 시험 균주의 HT-29 세포주에 대한 부착 %는 아래의 식을 사용하였다.First, HT-29 cells were inoculated into DMEM medium supplemented with 20% (v/v) inactivated fetal bovine serum (FBS), 100 U/ml of penicillin, and 100 mg/ml of streptomycin antibiotics, and incubated at a temperature of 37°C. and cultured in an incubator with a 5% CO 2 concentration environment. Afterwards, well-differentiated HT-29 cells were dispensed into 12-well plates at an amount of 2×10 5 cells per well and cultured for 24 hr while changing the medium every day to form an 80% filled monolayer. formed. Afterwards, the HT-29 cell monolayer was washed three times with PBS and exchanged with DMEM medium without antibiotics, and the test strain was inoculated to a final concentration of 1 × 10 8 CFU/mL, at a temperature of 37°C and 5% CO. Cultured for 2 hr in a CO 2 concentration environment. Afterwards, the cell monolayer was washed three times with PBS to remove unattached test strains, and 200 ㎕ of 1% Triton-X 100 solution was added to disrupt the cell monolayer to which the test strains were attached. Afterwards, 1 ml of the lysate was applied to the MRS agar medium using the continuous dilution method and cultured at 37°C for 48 hr to confirm the number of bacteria. The attachment ability of the test strain was evaluated by calculating the colony forming units (CFU) of the attached test strain. The % attachment of the test strain to the HT-29 cell line was calculated using the formula below.

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 HT-29 세포에 대해 약 5.1%의 부착능을 나타내었고, LGG(Lactobacillus rhamnosus GG) 유산균보다 장 상피세포 부착능이 우수한 것으로 확인되었다.Lactobacillus reuteri MJM60668 strain showed an adhesion ability of about 5.1% to HT-29 cells, and was confirmed to have superior adhesion ability to intestinal epithelial cells than LGG (Lactobacillus rhamnosus GG) lactic acid bacteria.

하기 표 2에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주 및 대조군으로 사용된 LGG(Lactobacillus rhamnosus GG) 유산균의 프로바이오틱 특성 중 안전성에 대한 평가 결과를 정리하였다.Table 2 below summarizes the safety evaluation results among the probiotic characteristics of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain and LGG (Lactobacillus rhamnosus GG) lactic acid bacteria used as a control.

안전성 평가 항목Safety evaluation items Lactobacillus reuteri MJM60668 Lactobacillus reuteri MJM60668 LGGLGG AntibioticsAntibiotics AmpicillinAmpicillin 1One 1One VancomycinVancomycin 512512 512 (NR)512 (NR) GentamycinGentamicin 88 32 (R)32(R) KanamycinKanamycin RR RR StreptomycinStreptomycin 128(R)128(R) 32 (R)32(R) TetracyclineTetracycline 1616 1One ClindamycinClindamycin 1One 1One ErythromycinErythromycin 1One 1One ChloramphenicolChloramphenicol 44 44 D-lactate productionD-lactate production -- -- Bile salt deconjugationBile salt deconjugation -- -- Bioamine productionBioamine production L-HistidineL-Histidine -- -- L-TyrosineL-Tyrosine -- -- L-phenylalanineL-phenylalanine -- -- ArginineArginine -- -- TryptophanTryptophan -- -- L-ornithineL-ornithine -- -- Mucin degradationMucin degradation -- -- Hemolytic activityHemolytic activity -- -- Adhesion to HT-29 (%)Adhesion to HT-29 (%) 5.15.1 3.13.1

* NR : not required; R : resistant* NR: not required; R : resistant

(8) 구강-위장관 통과 조건에서의 내성 평가(8) Tolerance evaluation under oral-gastrointestinal transit conditions

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주에 대해 다음과 같이 구강-위장관 통과 내성 어세이(Oro-gastrointestinal transit tolerance assay)를 수행하였다.An oral-gastrointestinal transit tolerance assay was performed on the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain as follows.

먼저, 구강 통과 스트레스를 주기 위해, 150 ㎎/ℓ의 라이소자임(lysozyme)을 포함하는 전해질 용액(NaCl, 6.2g/ℓ; KCl, 2.2g/ℓ; CaCl2, 0.22g/ℓ; NaHCO3, 1.2g/ℓ)에서 시험 균주를 1×109 CFU/㎖의 양으로 접종하고 37℃에서 10분 동안 배양하였다. 이후, 구강 통과 스트레스 조건에서 배양된 균체를 원심분리(1,800 × g, 5분) 하여 구강 스트레스 용액으로부터 분리하고, 위 통과 스트레스를 주기 위해 분리된 균체를 0.3% 펩신(pepsin)을 포함하고 pH가 3인 전해질 용액에 접종한 후 37℃에서 1 hr 동안 배양하였다. 이후, 위 통과 스트레스 조건에서 배양된 균체를 원심분리(1,800 × g, 5분) 하여 위 스트레스 용액으로부터 분리하고, 소장 통과 스트레스를 주기 위해 분리된 균체를 0.1% 판크레아틴(pancreatin) 및 0.3% 담즙염(bile oxgall)을 포함하고 pH가 7인 전해질 용액(NaCl, 5g/ℓ; KCl, 0.6g/ℓ; CaCl2, 0.25g/ℓ)에 접종하고 37℃에서 2 hr 동안 배양하였다.First, to provide oral passage stress, an electrolyte solution containing 150 mg/l of lysozyme (NaCl, 6.2 g/l; KCl, 2.2 g/l; CaCl 2 , 0.22 g/l; NaHCO 3 , 1.2 g/l), the test strain was inoculated at an amount of 1×10 9 CFU/ml and incubated at 37°C for 10 minutes. Afterwards, the bacteria cultured under oral transit stress conditions were separated from the oral stress solution by centrifugation (1,800 After inoculation into the 3-phosphorus electrolyte solution, the cells were incubated at 37°C for 1 hr. Afterwards, the bacteria cultured under gastric transit stress conditions were separated from the gastric stress solution by centrifugation (1,800 It was inoculated into an electrolyte solution containing salt (bile oxgall) and having a pH of 7 (NaCl, 5 g/l; KCl, 0.6 g/l; CaCl 2 , 0.25 g/l) and incubated at 37°C for 2 hr.

각각의 스트레스가 가해진 조건에서 배양이 완료된 후 배양액을 샘플링하고 샘플링된 균주 배양액을 적정 배수로 희석하여 현탁액을 제조하고, 균주 현탁액을 MRS 한천 배지에 도포한 후 37℃에서 48 hr 동안 배양하여 콜로니 형성 단위(colony forming units, CFU)를 계산하였다. 각각의 스트레스 처리 후에도 생존하는 균주의 수를 Log10 CFU의 스케일로 표시하였고, 그 결과를 하기 표 3에 정리하였다.After the culture was completed under each stress condition, the culture was sampled and the sampled strain culture was diluted to an appropriate multiple to prepare a suspension. The strain suspension was applied to MRS agar medium and cultured at 37°C for 48 hr to form colony units. (colony forming units, CFU) were calculated. The number of strains surviving after each stress treatment was expressed on a scale of Log 10 CFU, and the results are summarized in Table 3 below.

OGI transitOGI transit 스트레스 여부Stressed or not? 균주 생존수 (Log10 CFU/mL)Strain survival count (Log 10 CFU/mL) Lactobacillus reuteri MJM60668 Lactobacillus reuteri MJM60668 LGGLGG InitialInitial 9.209.20 9.129.12 Oral stressOral stress -- 9.199.19 9.099.09 ++ 9.099.09 9.009.00 Gastric stress (pH3)Gastric stress (pH3) -- 9.169.16 9.079.07 ++ 9.069.06 8.848.84 Gastric stress (pH2)Gastric stress (pH2) -- 9.189.18 9.059.05 ++ 8.978.97 8.748.74 Intestinal stressIntestinal stress -- 9.159.15 9.089.08 ++ 8.688.68 7.797.79

상기 표 3에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 구강-위장관 통과 조건 스트레스에 대해 대조군으로 사용된 LGG(Lactobacillus rhamnosus GG) 유산균보다 더 높은 수준의 저항성을 갖는 것으로 확인되었다.As shown in Table 3 , Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was confirmed to have a higher level of resistance to oral-gastrointestinal transit condition stress than LGG (Lactobacillus rhamnosus GG) lactic acid bacteria used as a control.

(9) 항균 활성 평가(9) Evaluation of antibacterial activity

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 항균 활성을 한천 웰 확산 어세이(agar well diffusion assay)로 측정하였다. 시험 균주를 MRS 액체 배지에 접종하고 24 hr 동안 배양한 후 상등액을 회수하였다. 이후, 상등액을 필터로 멸균하고 병원균이 깔려있는 플레이트 위에 웰을 이용하여 상등액 100 ㎕를 로딩하였다. 이후, 37℃에서 배양한 후 병원균의 성장 저해 구역 직경을 측정하였다. 하기 표 4에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 항균 활성 평가 결과를 정리하였다.The antibacterial activity of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was measured by agar well diffusion assay. The test strain was inoculated into MRS liquid medium and cultured for 24 hr, and then the supernatant was recovered. Afterwards, the supernatant was sterilized using a filter, and 100 μl of the supernatant was loaded onto the plate containing pathogens using a well. Then, after culturing at 37°C, the diameter of the growth inhibition zone of the pathogen was measured. Table 4 below summarizes the antibacterial activity evaluation results of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain.

병원균pathogen Diameter of Zone Inhibition (mm)Diameter of Zone Inhibition (mm) Lactobacillus reuteri MJM60668 Lactobacillus reuteri MJM60668 LGGLGG Salmonella gallinarum KCTC 2931 Salmonella gallinarum KCTC 2931 1010 1010 Escherichia coli K99 Escherichia coli K99 88 88 Escherichia coli O1 KCTC 2441 Escherichia coli O1 KCTC 2441 1010 88 Escherichia coli 0138 Escherichia coli 0138 66 66 Escherichia coli ATCC25922 Escherichia coli ATCC25922 88 88 Salmonella choleraesuis KCTC 2932 Salmonella choleraesuis KCTC 2932 1010 88 Salmonella typhi KCTC 2514 Salmonella typhi KCTC 2514 88 88 Pseudomonas aeruginosa KCCM 11802 Pseudomonas aeruginosa KCCM 11802 1010

상기 표 4에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 다양한 장내 병원균에 대해 항균 활성을 나타내었다.As shown in Table 4 , Lactobacillus reuteri MJM60668 strain showed antibacterial activity against various intestinal pathogens.

3. 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 동물모델을 이용한 락토바실러스 루테리(3. Lactobacillus reuteri using an animal model in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet ( Lactobacillus reuteriLactobacillus reuteri ) MJM60668 균주의 지방간 개선 효능 검증) Verification of fatty liver improvement efficacy of strain MJM60668

(1) 실험동물 및 사양관리(1) Laboratory animals and feeding management

7주령된 C57BL/6 암컷 마우스를 7일 동안 적응 기간을 거치게 한 후 본 실험에 사용하였다. 실험동물을 4 마리씩 마우스용 케이지에 수용하고 22±2℃의 온도, 55±5%의 습도 및 12시간 단위로 명암 주기(light-dark cycle)가 조절된 사육실에서 사육하였다. 적응 기간 동안 모든 실험동물에거 설치류 pellet 사료와 물을 자유 급식하였다.7-week-old C57BL/6 female mice were used in this experiment after undergoing an adaptation period for 7 days. Four experimental animals were housed in mouse cages and reared in a breeding room with a temperature of 22 ± 2°C, humidity of 55 ± 5%, and a light-dark cycle controlled every 12 hours. During the adaptation period, all experimental animals were fed rodent pellet food and water ad libitum.

(2) 실험군 분리 및 약물 투여(2) Separation of experimental group and drug administration

적응 기간이 경과한 후 실험동물을 군당 12마리씩 5개의 군으로 구분하고, 각 군의 실험동물을 12주 동안 미리 설계한 조건으로 처리하였다. 투여 시작일에 사료 섭취에 따른 체중 사이를 줄이기 위해 12 hr 동안 사료 급여를 제한하였으며, 물은 자유롭게 급여하였다. 정상군(Control Group)의 실험동물에는 일반사료(normal diets)를 급여하였다. 고지방사료 급여군(HFD Group)의 실험동물에는 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하였다. 고지방사료(high-fat diets, HFD)는 지방 45%, 탄수화물 35% 및 단백질 20%로 구성되어 있다. 실리마린 급여군(Silymarin Group)의 실험동물에는 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 동시에 실리마린(Silymarin)을 50㎎/㎏ B.W.의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. MJM60958 저용량 급여군[MJM60668(108) Group]의 실험동물에는 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 동시에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 1×108 CFUs/mice의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. MJM60668 고용량 급여군[MJM60668(109) Group]의 실험동물에는 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 동시에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 1×109 CFUs/mice의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 MRS 배지에서 24 hr 동안 배양하고 균체를 회수한 후 PBS로 2번 세척하고 생리식염수(0.85% NaCl)에 현탁하여 매일 신선하게 준비하고 실험동물에 경구투여하였다. 정상군(Control Group) 및 고지방사료 급여군(HFD Group)의 실험동물에는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주 대신 비이클로 사용되는 생리식염수를 경구투여하였다. 12주 동안의 처리가 경과한 후 실험동물을 3% 이소플루란(isoflurane) 용액으로 마취하고 혈액을 채취하고, 경추 탈구 방식으로 희생시켰다. 희생된 실험동물로부터 간(Liver), 신장(Kidney) 및 부고환 주위 지방(Epidydimal fat) 등을 적출하였다. 필요한 장기를 10% 포르말린으로 고정시키거나 액체질소로 급냉한 후 -80℃의 저온 냉장고에서 보관하면서 향후 분석에 사용하였다.After the adaptation period had elapsed, the experimental animals were divided into five groups with 12 animals per group, and the experimental animals in each group were treated under pre-designed conditions for 12 weeks. On the first day of administration, feed was restricted for 12 hours to reduce body weight due to feed intake, and water was provided ad libitum. Experimental animals in the control group were fed normal diets. Non-alcoholic fatty liver disease was induced by feeding high-fat diets (HFD) to experimental animals in the high-fat diet group (HFD Group). High-fat diets (HFD) are composed of 45% fat, 35% carbohydrates, and 20% protein. Experimental animals in the Silymarin Group were fed high-fat diets (HFD) to induce non-alcoholic fatty liver disease, and at the same time, Silymarin was orally administered once a day at a dose of 50 mg/kg BW. did. Experimental animals in the MJM60958 low-dose feeding group [MJM60668 (10 8 ) Group] were fed high-fat diets (HFD) to induce non-alcoholic fatty liver disease, and at the same time , Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was fed at 1×10 8 . It was administered orally once a day at a dose of CFUs/mice. Experimental animals in the MJM60668 high-dose feeding group [MJM60668 (10 9 ) Group] were fed high-fat diets (HFD) to induce non-alcoholic fatty liver disease, and at the same time , Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was fed at 1×10 9 It was administered orally once a day at a dose of CFUs/mice. Lactobacillus reuteri ( Lactobacillus reuteri ) MJM60668 strain was cultured in MRS medium for 24 hr, the cells were recovered, washed twice with PBS, suspended in physiological saline (0.85% NaCl), prepared freshly every day, and orally administered to experimental animals. . Experimental animals in the normal group (Control Group) and the high-fat diet group (HFD Group) were orally administered saline solution used as a vehicle instead of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain. After 12 weeks of treatment, the experimental animals were anesthetized with 3% isoflurane solution, blood was collected, and sacrificed by cervical dislocation. Liver, kidney, and epididymal fat were extracted from the sacrificed experimental animals. Required organs were fixed in 10% formalin or rapidly frozen in liquid nitrogen and stored in a low-temperature refrigerator at -80°C for future analysis.

(3) 체중 및 장기 무게의 변화(3) Changes in body weight and organ weight

도 3은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 12주 동안의 처리가 경과한 후 실험동물의 체중과 장기(간, 부고환 주위 지방)의 무게 측정 결과로 나타낸 것이다. 도 3에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 실험동물의 체중, 간 무게 등이 크게 감소하였다. 또한, 고지방사료 급여군(HFD Group)의 실험동물은 간의 색상이 하얀색으로 전형적인 지방간의 형태를 보였으나, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군의 실험동물은 간의 색상이 정상군(Control Group)의 실험동물과 유사한 수준으로 회복되었다.Figure 3 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet by measuring the body weight and organs (liver, around the epididymis) of the experimental animals after 12 weeks of treatment. It is expressed as the result of measuring the weight of fat). As shown in Figure 3, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the body weight and liver weight of the experimental animals were significantly reduced compared to the negative control group, the high-fat feed group (HFD Group). In addition, the experimental animals in the high-fat feed group (HFD Group) had white livers, typical of fatty liver, but the experimental animals in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain had normal liver colors ( It recovered to a level similar to that of the experimental animals in the Control Group).

(4) 혈중 생화학 지표 분석 및 혈중 Leptin, Adiponectin, IL-1β 함량 측정(4) Analysis of blood biochemical indicators and measurement of blood Leptin, Adiponectin, and IL-1β contents

실험동물로부터 채취한 혈액을 2000×g의 조건으로 10분 동안 원심분리하여 혈청을 분리하고, 자동혈액분석기를 사용하여 혈청 수준에서 AST(aspartate aminotransferase), ALT(aspartate aminotransferase), 총콜레스테롤(total cholesterol, TCHO), 중성지방(triglyceride, TG) 및 고밀도콜레스테롤(HDL-C) 함량을 분석하였다. 또한, ELISA 키트를 이용하여 혈청 수준에서 Leptin, Adiponectin 및 IL-1β의 함량을 측정하였다.Blood collected from experimental animals was centrifuged for 10 minutes at 2000 , TCHO), triglyceride (TG), and high-density cholesterol (HDL-C) content were analyzed. Additionally, the contents of Leptin, Adiponectin, and IL-1β were measured at the serum level using an ELISA kit.

도 4는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 혈중 생화학 지표 등의 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 4에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 간손상 지표인 ALT, AST, TG, TCHO 가 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 유의적으로 감소하였다. 또한, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 렙틴 함량이 유의적으로 감소하였고 아디포넥틴 함량은 증가하였다. 또한, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 염증성 사이토카인인 IL-1β 함량이 감소하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물의 지방대사 조절인자를 변화시키고 염증을 완화시키는 것으로 확인되었다.Figure 4 shows the effects of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet, as a result of analysis of blood biochemical indicators, etc. As shown in Figure 4, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, liver damage indicators ALT, AST, TG, and TCHO were significantly decreased compared to the high-fat feed group (HFD Group), which was the negative control group. . In addition, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, leptin content significantly decreased and adiponectin content increased compared to the negative control group, the high-fat feed group (HFD Group). In addition, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the content of IL-1β, an inflammatory cytokine, decreased compared to the negative control group, the high-fat feed group (HFD Group). Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was found to change fat metabolism regulators and alleviate inflammation in experimental animals with induced non-alcoholic fatty liver disease.

(5) 조직병리학적 관찰(5) Histopathological observation

장기 중량 측정 후 간의 외좌엽을 4% 파라포름알데히드(paraformaldehyde)로 고정한 다음 파라핀(paraffin) 포매를 실시하고, 5 ㎛ 두께의 연속절편을 제작하였다. 이 후 연속절편을 hematoxylin-eosin (H&E)으로 염색하고, computer image analysis system (CaseViewer by 3DHITECH, Budapest, Hungary)을 이용하여 400배로 확대하고 분석하였다. 분석한 이미지에 대해 간세포 내의 지방 소포 비율에 기초하여 다음과 같이 총 4개의 수준으로 지방증 등급(steatosis grade)을 매겼다.After measuring the organ weight, the lateral left lobe of the liver was fixed with 4% paraformaldehyde, then embedded in paraffin, and serial sections with a thickness of 5 ㎛ were prepared. Afterwards, serial sections were stained with hematoxylin-eosin (H&E), magnified 400 times and analyzed using a computer image analysis system (CaseViewer by 3DHITECH, Budapest, Hungary). For the analyzed images, steatosis grades were graded into four levels as follows based on the proportion of fat vesicles within the liver cells.

* level 0 (정상, <5%); level 1 (경증, 5 - 33%); level 2 (중간, 34 - 66%); level 3 (중증, > 66%)* level 0 (normal, <5%); level 1 (mild, 5 - 33%); level 2 (medium, 34 - 66%); level 3 (severe, > 66%)

도 5는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 H&E로 염색된 간 절편의 조직병리학적 관찰 결과로 나타낸 것이다. 도 5의 (a)는 지방증 등급(steatosis grade)을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 hematoxylin-eosin (H&E)으로 염색한 간세포의 이미지를 나타낸 것이다. 도 5에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 지방이 축적된 간세포가 현저히 줄어들고 정량적 결과인 지방증 등급(steatosis grade)이 현저히 감소하였다.Figure 5 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of histopathological observation of liver sections stained with H&E. Figure 5(a) shows the steatosis grade, and Figure 5(b) shows an image of hepatocytes stained with hematoxylin-eosin (H&E). As shown in Figure 5, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the number of fat-accumulated liver cells was significantly reduced compared to the negative control group, high-fat feed group (HFD Group), and the steatosis grade, which is a quantitative result, was significantly reduced. This decreased significantly.

(6) 대변 샘플의 분석(6) Analysis of stool samples

실험동물을 희생시킨 후, 맹장을 즉시 적출하여 대변을 수집하고 -80℃에서 보관하였다. 메타지놈 부넉을 실시하기 위해 ExgeneTM Stool DNA mini kit를 이용하여 수집한 대변에서 DNA를 추출하였다. 이후, 세균의 16S rRNA 유전자의 V3-V4 구간을 바코드된 범용 프라이머 341F 및 805R을 이용하여 증폭하고 미생물 군집을 분석하였다.After sacrificing the experimental animals, the cecum was immediately removed, feces were collected, and stored at -80°C. To conduct metagenomic analysis, DNA was extracted from the collected stool using the ExgeneTM Stool DNA mini kit. Afterwards, the V3-V4 section of the bacterial 16S rRNA gene was amplified using barcoded universal primers 341F and 805R, and the microbial community was analyzed.

도 6은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 맹장 미생물총 조성 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 6에서 MJM60668은 MJM60668 고용량 급여군[MJM60668(109) Group]을 나타낸다. 도 6에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 문(phylum) 수준에서는 Firmicutes 비율이 감소되고, Venrrucomicrobia 비율이 증가되어 장내 미생물 다양성이 회복된 것으로 확인되었다. 또한, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 과(family) 수준에서는 Akkermansiaceae의 풍부도가 증가되었다. 또한, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 속(Genus) 수준에서는 Akkermansia 와 Lachnospiraceae NK4A136 group의 비율이 증가되었다. Akkermansiaceae는 뮤신 재생과 연관이 있는 균주이며, 이 균주의 감소는 당뇨병과 같은 대사성 질환의 발병과 연관성이 있다고 알려져 있다. 유산균 투여로 인한 Akkermansiaceae의 증가는 유산균이 장벽회복에 기여한다는 점을 시사한다. 또한, 장내 미생물 균총에서 Lachnospiraceae NK4A136 group 균주의 함량이 증가하면 숙주의 혈중 중성 지방 함량이 감소된다는 보고가 있다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 투여는 장내 미생물 균총 내 Lachnospiraceae NK4A136 group의 함량을 증가시키고 숙주의 중성지방 조절에 기여할 것으로 사료된다. 고지방사료 급여로 실험동물의 혈중 생화학 지표가 악화되고 비알코올성 지방간이 발생되었으나, 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 투여로 실험동물의 장내 미생물 균총 변화가 이루어지고, 혈중 생화학 지표가 회복되며 비알코올성 지방간이 개선되는 것으로 사료된다.Figure 6 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet as a result of analysis of the cecal microbiota composition. In Figure 6, MJM60668 represents the MJM60668 high-dose feeding group [MJM60668 (10 9 ) Group]. As shown in Figure 6, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the Firmicutes ratio was reduced and the Venrrucomicrobia ratio increased at the phylum level compared to the negative control group, the high-fat feed group (HFD Group). It was confirmed that intestinal microbial diversity was restored. In addition, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the abundance of Akkermansiaceae increased at the family level compared to the negative control group, the high-fat feed group (HFD Group). In addition, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the ratio of Akkermansia and Lachnospiraceae NK4A136 group was increased at the genus level compared to the negative control group, high-fat feed group (HFD Group). Akkermansiaceae is a strain associated with mucin reproduction, and its decline is known to be associated with the onset of metabolic diseases such as diabetes. The increase in Akkermansiaceae due to administration of lactic acid bacteria suggests that lactic acid bacteria contribute to barrier recovery. In addition, there are reports that as the content of Lachnospiraceae NK4A136 group strains in the intestinal microbial flora increases, the neutral fat content in the host's blood decreases. It is believed that administration of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain increases the content of the Lachnospiraceae NK4A136 group in the intestinal microbial flora and contributes to the control of neutral fat in the host. Feeding high-fat feed worsened the blood biochemical indicators of experimental animals and caused non-alcoholic fatty liver disease. However, administration of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain changed the intestinal microbial flora of the experimental animals, recovered blood biochemical indicators, and recovered non-alcoholic fatty liver disease. It is believed that alcoholic fatty liver disease is improved.

(7) RNA 추출 및 RT-qPCR(Reverse Transcription-Quantitative Polymerase Chain Reaction) 분석(7) RNA extraction and RT-qPCR (Reverse Transcription-Quantitative Polymerase Chain Reaction) analysis

간조직에서 지방 합성과 지방 대사에 관련된 유전자의 발현량을 RT-qPCR 분석 방법으로 확인하였다. Trizol 시약을 사용하여 간조직에서 RNA를 추출하고, TaKaRa Kit를 사용하여 역전사를 수행하고, Primescript 1st Strand cDNA Synthesis Kit를 사용하여 cDNA를 합성하였다. qPCR은 SYBR Green Master Mix를 이용하여 수행하였고, 타겟 유전자의 증폭을 위한 반응 프로그램은 stage 1 : 94℃(10분); stage 2 : 94℃(15초) 45회 반복 후 60℃(1분); stage 3 : 95℃(10초), 65℃(60초), 97℃(1초) 이었다. 타겟 유전자의 증폭을 위한 프라이머 정보를 하기 표 5에 정리하였다.The expression levels of genes related to fat synthesis and fat metabolism in liver tissue were confirmed using RT-qPCR analysis. RNA was extracted from liver tissue using Trizol reagent, reverse transcription was performed using TaKaRa Kit, and cDNA was synthesized using Primescript 1st Strand cDNA Synthesis Kit. qPCR was performed using SYBR Green Master Mix, and the reaction program for amplification of the target gene was stage 1: 94°C (10 minutes); stage 2: 94°C (15 seconds), repeated 45 times, then 60°C (1 minute); Stage 3: 95℃ (10 seconds), 65℃ (60 seconds), 97℃ (1 second). Primer information for amplification of target genes is summarized in Table 5 below.

타겟 유전자target gene 프라이머 종류Primer type 프라이머 염기서열(5'→3')Primer base sequence (5'→3') FASFAS 정방향forward AGGGGTCGACCTGGTCCTCAAGGGGTCGACCTGGTCCTCA 역방향reverse GCCATGCCCAGAGGGTGGTTGCCATGCCCAGAGGGTGGTT ACCACC 정방향forward AACATCCCGCACCTTCTTCTACAACATCCCGCACCTTCTTCTAC 역방향reverse CTTCCACAAACCAGCGTCTCCTTCCACAAAACCAGCGTCTC PPARαPPARα 정방향forward AGAGCCCCATCTGTCCTCTCAGAGCCCCATCTGTCCTCTC 역방향reverse ACTGGTAGTCTGCAAAACCAAAACTGGTAGTTCTGCAAAACCAAA CPT1ACPT1A 정방향forward TGGCATCATCACTGGTGTGTTTGGCATCATCACTGGTGTGTT 역방향reverse GTCTAGGGTCCGATTGATCTTTGGTCTAGGGTCCGATTGATCTTTG IL-6IL-6 정방향forward ACAACCACGGCCTTCCCTACTTACAACCACGGGCCTTCCCTACTT 역방향reverse CACGATTTCCCAGAGAACATGTGCACGATTTCCCAGAGAACATGTG β-actinβ-actin 정방향forward ACAACCACGGCCTTCCCTACTTACAACCACGGGCCTTCCCTACTT 역방향reverse CACGATTTCCCAGAGAACATGTGCACGATTTCCCAGAGAACATGTG

도 7은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 간조직 내 지방 합성 관련 유전자 및 지방 대사 관련 유전자의 발현량 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 7에서 MJM60668은 MJM60668 고용량 급여군[MJM60668(109) Group]을 나타낸다. 도 7에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 간조직에서 지방 합성 관련 유전자인 FAS 및 ACC 유전자의 발현이 감소하였고 지방 대사 관련 유전자인 PPARα 및 CPT1A의 발현은 증가하였다.Figure 7 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of analysis of the expression levels of genes related to fat synthesis and genes related to fat metabolism in liver tissue. . In Figure 7, MJM60668 represents the MJM60668 high-dose feeding group [MJM60668 (10 9 ) Group]. As shown in Figure 7, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the expression of FAS and ACC genes, genes related to fat synthesis, decreased in liver tissue compared to the high-fat feed group (HFD Group), which is a negative control group. The expression of fat metabolism-related genes PPARα and CPT1A increased.

(8) 간조직 내 단백질 발현량 분석(8) Analysis of protein expression level in liver tissue

간조직 내 단백질 발현량을 분석하기 위해 웨스턴블랏(western blot)을 실시하였다. 간조직을 액체질소를 사용하여 분말 형태로 분쇄한 후, RIPA lysis buffer를 이용하여 간조직으로부터 단백질을 추출하였다. 추출된 단백질의 양을 BCA protein assay kit를 이용하여 정량화하였다. 이후, 40㎍의 단백질을 10% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) 겔에 로딩하고 polyvinylidene difluoride (PVDF) 멤브레인에 전이시켰다. 이후, 멤브레인을 3% BSA를 포함하는 Tris-buffered saline (TBS) 버퍼로 4℃에서 1 hr 동안 blocking 한 다음 각종 항체를 이용하여 타겟 단백질을 검출하고 ImageJ program을 사용하여 단백질 발현량을 정량화하였다. 타겟 단백질을 검출하기 위해 FAS antibody (1:200), SCREBP-1 antibody (1:1000), PPARα antibody (1:1000), β-actin antibody (1:1000)을 사용하였고, 2차 항체로 horseradish peroxidase (HRP)-conjugated secondary antibody (1:10,000)를 사용하였다.Western blot was performed to analyze protein expression levels in liver tissue. After pulverizing the liver tissue into powder using liquid nitrogen, proteins were extracted from the liver tissue using RIPA lysis buffer. The amount of extracted protein was quantified using the BCA protein assay kit. Afterwards, 40 μg of protein was loaded on a 10% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) gel and transferred to a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane. Afterwards, the membrane was blocked with Tris-buffered saline (TBS) buffer containing 3% BSA at 4°C for 1 hr, then the target protein was detected using various antibodies, and the protein expression level was quantified using the ImageJ program. To detect the target protein, FAS antibody (1:200), SCREBP-1 antibody (1:1000), PPARα antibody (1:1000), and β-actin antibody (1:1000) were used, and horseradish antibody (1:1000) was used as the secondary antibody. peroxidase (HRP)-conjugated secondary antibody (1:10,000) was used.

도 8은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 간조직 내 지방 합성 단백질 및 지방 대사 관련 단백질의 발현량 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 8에서 MJM60668은 MJM60668 고용량 급여군[MJM60668(109) Group]을 나타낸다. 도 8에서 보이는 바와 같이 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주가 투여된 실험군에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD Group)에 비해 간조직에서 지방 합성 관련 단백질인 FAS 및 SREBP-1의 발현이 감소하였고 지방 대사 관련 단백질인 PPARα의 발현은 증가하였다.Figure 8 shows the effect of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet as a result of analysis of the expression levels of fat synthesis proteins and fat metabolism-related proteins in liver tissue. In Figure 8, MJM60668 represents the MJM60668 high-dose feeding group [MJM60668 (10 9 ) Group]. As shown in Figure 8, in the experimental group administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain, the expression of FAS and SREBP-1, proteins related to fat synthesis, decreased in liver tissue compared to the high-fat feed group (HFD Group), which is a negative control group. And the expression of PPARα, a protein related to fat metabolism, increased.

4. 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 동물모델을 이용한 락토바실러스 루테리(4. Lactobacillus reuteri using an animal model in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet ( Lactobacillus reuteriLactobacillus reuteri ) MJM60668 균주 사균체의 지방간 개선 효능 검증) Verification of fatty liver improvement efficacy of dead cells of MJM60668 strain

(1) 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체 제조(1) Production of dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain

락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 MRS 배지에 접종하고 배양한 후 원심분리하여 균체를 회수하였다. 이후, 회수한 균체를 PBS 버퍼로 세척하고 65℃에서 1 hr 동안 가열하고 실온에서 냉각하는 사이클을 3번 반복하여 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체를 제조하였다. 제조한 사균체를 MRS 한천 배지에 도포하고 배양한 후 균주의 사멸 여부를 확인하였다. Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was inoculated into MRS medium, cultured, and centrifuged to recover the cells. Thereafter, the recovered cells were washed with PBS buffer, heated at 65°C for 1 hr, and the cycle of cooling at room temperature was repeated three times to prepare dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain. The prepared dead cells were applied to MRS agar medium and cultured, and then the death of the strain was confirmed.

(2) 실험동물 및 사양관리(2) Laboratory animals and feeding management

7주령된 C57BL/6 암컷 마우스를 7일 동안 적응 기간을 거치게 한 후 본 실험에 사용하였다. 실험동물을 4 마리씩 마우스용 케이지에 수용하고 22±2℃의 온도, 55±5%의 습도 및 12시간 단위로 명암 주기(light-dark cycle)가 조절된 사육실에서 사육하였다. 적응 기간 동안 모든 실험동물에거 설치류 pellet 사료와 물을 자유 급식하였다.7-week-old C57BL/6 female mice were used in this experiment after undergoing an adaptation period for 7 days. Four experimental animals were housed in mouse cages and reared in a breeding room with a temperature of 22 ± 2°C, humidity of 55 ± 5%, and a light-dark cycle controlled every 12 hours. During the adaptation period, all experimental animals were fed rodent pellet food and water ad libitum.

(3) 실험군 분리 및 약물 투여(3) Separation of experimental group and drug administration

적응 기간이 경과한 후 실험동물을 군당 12마리씩 6개의 군으로 구분하고, 각 군의 실험동물을 16주 동안 미리 설계한 조건으로 처리하였다. 투여 시작일에 사료 섭취에 따른 체중 사이를 줄이기 위해 12 hr 동안 사료 급여를 제한하였으며, 물은 자유롭게 급여하였다. 정상군(Control Group)의 실험동물에는 일반사료(normal diets)를 16주 동안 급여하였다. 고지방사료 급여군(HFD Group)의 실험동물에는 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 16주 동안 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하였다. 고지방사료(high-fat diets, HFD)는 지방 45%, 탄수화물 35% 및 단백질 20%로 구성되어 있다. 실리마린 급여군(Silymarin Group)의 실험동물에는 8주 동안 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 이후 나머지 8주 동안은 고지방사료(high-fat diets, HFD)의 급여와 동시에 실리마린(Silymarin)을 50㎎/㎏ B.W.의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. BNR17 급여군(BNR17 Group)의 실험동물에는 8주 동안 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 이후 나머지 8주 동안은 고지방사료(high-fat diets, HFD)의 급여와 동시에 상업적으로 시판되고 있는 항비만 유산균 제품인 BNR17 유산균을 1×109 CFUs/mice의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. MJM60668 생균 급여군(Live MJM60668 Group)의 실험동물에는 8주 동안 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 이후 나머지 8주 동안은 고지방사료(high-fat diets, HFD)의 급여와 동시에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 1×109 CFUs/mice의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주는 MRS 배지에서 24 hr 동안 배양하고 균체를 회수한 후 PBS로 2번 세척하고 생리식염수(0.85% NaCl)에 현탁하여 매일 신선하게 준비하고 실험동물에 경구투여하였다. MJM60668 사균체 급여군(HK MJM60668 Group)의 실험동물에는 8주 동안 고지방사료(high-fat diets, HFD)를 급여하여 비알코올성 지방간을 유도하고 이후 나머지 8주 동안은 고지방사료(high-fat diets, HFD)의 급여와 동시에 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체를 1×109 CFUs/mice의 용량으로 1일 1회 경구투여하였다. 정상군(Control Group) 및 고지방사료 급여군(HFD Group)의 실험동물에는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주 대신 비이클로 사용되는 생리식염수를 8주 동안 경구투여하였다. 16주 동안의 처리가 경과한 후 실험동물을 3% 이소플루란(isoflurane) 용액으로 마취하고 혈액을 채취하고, 경추 탈구 방식으로 희생시켰다. 희생된 실험동물로부터 간(Liver), 신장(Kidney) 및 부고환 주위 지방(Epidydimal fat) 등을 적출하였다. 필요한 장기를 10% 포르말린으로 고정시키거나 액체질소로 급냉한 후 -80℃의 저온 냉장고에서 보관하면서 향후 분석에 사용하였다.After the adaptation period, the experimental animals were divided into 6 groups with 12 animals per group, and the experimental animals in each group were treated under pre-designed conditions for 16 weeks. On the first day of administration, feed was restricted for 12 hours to reduce body weight due to feed intake, and water was provided ad libitum. Experimental animals in the Control Group were fed normal diets for 16 weeks. Experimental animals in the high-fat diet group (HFD Group) were fed high-fat diets (HFD) for 16 weeks to induce non-alcoholic fatty liver disease. High-fat diets (HFD) are composed of 45% fat, 35% carbohydrates, and 20% protein. Experimental animals in the Silymarin Group were fed high-fat diets (HFD) for 8 weeks to induce non-alcoholic fatty liver disease, and then fed high-fat diets (HFD) for the remaining 8 weeks. Simultaneously with feeding, Silymarin was administered orally once a day at a dose of 50 mg/kg BW. Experimental animals in the BNR17 Group were fed high-fat diets (HFD) for 8 weeks to induce non-alcoholic fatty liver disease, and then fed high-fat diets (HFD) for the remaining 8 weeks. At the same time as feeding, BNR17 lactic acid bacteria, a commercially available anti-obesity lactic acid bacteria product, was orally administered once a day at a dose of 1×10 9 CFUs/mice. Experimental animals in the MJM60668 Live MJM60668 Group were fed high-fat diets (HFD) for 8 weeks to induce non-alcoholic fatty liver disease, and then fed high-fat diets (HFD) for the remaining 8 weeks. ) At the same time as feeding , Lactobacillus reuteri MJM60668 strain was orally administered once a day at a dose of 1×10 9 CFUs/mice. Lactobacillus reuteri ( Lactobacillus reuteri ) MJM60668 strain was cultured in MRS medium for 24 hr, the cells were recovered, washed twice with PBS, suspended in physiological saline (0.85% NaCl), prepared freshly every day, and orally administered to experimental animals. . Experimental animals in the MJM60668 dead cell feeding group (HK MJM60668 Group) were fed high-fat diets (HFD) for 8 weeks to induce non-alcoholic fatty liver disease, and then fed high-fat diets (high-fat diets) for the remaining 8 weeks. Simultaneously with the feeding of HFD), dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain were orally administered once a day at a dose of 1×10 9 CFUs/mice. Experimental animals in the normal group (Control Group) and the high-fat diet group (HFD Group) were orally administered saline solution used as a vehicle instead of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain for 8 weeks. After 16 weeks of treatment, the experimental animals were anesthetized with 3% isoflurane solution, blood was collected, and sacrificed by cervical dislocation. Liver, kidney, and epididymal fat were extracted from the sacrificed experimental animals. Required organs were fixed in 10% formalin or rapidly frozen in liquid nitrogen and stored in a low-temperature refrigerator at -80°C for future analysis.

(4) 체중 및 장기 무게 등의 변화(4) Changes in body weight and organ weight, etc.

도 9는 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 체중(A), 장간막 무게(B), 간 무게(C), 간과 체중의 비율(D), 몸무게 증가량(E) 및 부고환 주변 지방 무게(F) 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 9에서 보이는 바와 같이 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에게 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체를 투여한 실험군(HK MJM60668)에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD)에 비해 체중(A), 장간막 무게(B), 간 무게(C), 간과 체중의 비율(D), 몸무게 증가량(E) 및 부고환 주변 지방 무게(F)가 감소하였고, 감소량은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 투여한 MJM60668 생균 급여군(Live MJM60668)과 유사하거나 더 큰 것으로 나타났다.Figure 9 shows the effects of dead cells of the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet, including body weight (A), mesentery weight (B), liver weight (C), and This is the result of analysis of the liver-to-body weight ratio (D), body weight gain (E), and fat weight around the epididymis (F). As shown in Figure 9, in the experimental group (HK MJM60668) in which dead cells of the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain were administered to experimental animals in which non-alcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet, the high-fat feed group (HFD), which was the negative control group, was administered. ), body weight (A), mesentery weight (B), liver weight (C), liver-to-body weight ratio (D), body weight gain (E), and fat weight around the epididymis (F) decreased, and the decrease was due to Lactobacillus reuteri ( Lactobacillus reuteri ) was found to be similar to or larger than that of the MJM60668 live bacteria-fed group (Live MJM60668) administered with the MJM60668 strain.

(5) 혈중 생화학 지표 분석(5) Analysis of blood biochemical indicators

도 10은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체가 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에 미치는 영향을 혈청 수준에서 ALT(aspartate aminotransferase) 함량(A), AST(aspartate aminotransferase) 함량(B), 중성지방(triglyceride, TG) 함량(C) 및 총콜레스테롤(total cholesterol, TCHO) 함량(D) 분석 결과로 나타낸 것이다. 도 10에서 보이는 바와 같이 고지방식이에 의해 비알코올성 지방간이 유도된 실험동물에게 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주의 사균체를 투여한 실험군(HK MJM60668)에서는 음성 대조군인 고지방사료 급여군(HFD)에 비해 혈액 내 간손상 지표인 ALT 함량, AST 함량 등이 감소하였고, 감소량은 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주를 투여한 MJM60668 생균 급여군(Live MJM60668)보다 큰 것으로 나타났다.Figure 10 shows the effect of dead cells of Lactobacillus reuteri MJM60668 strain on experimental animals with non-alcoholic fatty liver disease induced by a high-fat diet by measuring ALT (aspartate aminotransferase) content (A) and AST (aspartate aminotransferase) at the serum level. ) content (B), triglyceride (TG) content (C), and total cholesterol (TCHO) content (D) analysis results. As shown in Figure 10, in the experimental group (HK MJM60668) in which dead cells of the Lactobacillus reuteri MJM60668 strain were administered to experimental animals in which nonalcoholic fatty liver disease was induced by a high-fat diet, the high-fat feed group (HFD), which was the negative control group, was administered. ), the ALT content and AST content, which are indicators of liver damage in the blood, decreased, and the decrease was found to be greater than that of the MJM60668 live bacteria-fed group (Live MJM60668) administered Lactobacillus reuteri MJM60668 strain.

이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described through the above-mentioned embodiments, but the present invention is not necessarily limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present invention. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be interpreted to include all embodiments falling within the scope of the patent claims attached to the present invention.

농촌진흥청 국립농업과학원 미생물은행(KACC)Rural Development Administration National Academy of Agricultural Sciences Microbial Bank (KACC) KACC81231BPKACC81231BP 2022101120221011

Claims (13)

지방간 개선 효능을 가지는 균주로서,
상기 균주는 지방 합성 관련 유전자인 FAS(fatty acid synthase) 및 ACC(acetyl-CoA carboxylase) 유전자의 발현 감소, 지방 대사 관련 유전자인 PPARα(peroxisome proliferator-activated receptor alpha) 및 CPT1A(carnitine palmitoyltransferase 1a) 유전자의 발현 증가, 지방 합성 관련 단백질인 FAS(fatty acid synthase) 및 SREBP-1(sterol regulatory element-binding protein 1) 단백질의 발현 감소, 또는 지방 대사 관련 단백질인 PPARα(peroxisome proliferator-activated receptor alpha) 단백질의 발현 증가를 통해 지방간을 개선시키는 것을 특징으로 하는,
락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP).
As a strain with fatty liver improvement efficacy,
The strain has decreased expression of fat synthesis-related genes FAS (fatty acid synthase) and ACC (acetyl-CoA carboxylase) genes, and fat metabolism-related genes PPARα (peroxisome proliferator-activated receptor alpha) and CPT1A (carnitine palmitoyltransferase 1a) genes. Increased expression, decreased expression of fat synthesis-related proteins FAS (fatty acid synthase) and SREBP-1 (sterol regulatory element-binding protein 1), or PPARα (peroxisome proliferator-activated receptor alpha) protein, a fat metabolism-related protein. Characterized by improving fatty liver by increasing,
Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (accession number: KACC 81231BP).
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP), 이의 배양물, 이의 파쇄물 또는 이의 추출물에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 지방간 예방 또는 치료용 약학 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating fatty liver comprising at least one selected from Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP), its culture, its lysate, or its extract as an active ingredient.
제6항에 있어서, 상기 지방간은 비알코올성 지방간((non-alcoholic fatty liver)인 것을 특징으로 하는 지방간 예방 또는 치료용 약학 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating fatty liver according to claim 6, wherein the fatty liver is non-alcoholic fatty liver.
락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP), 이의 배양물, 이의 파쇄물 또는 이의 추출물에서 선택되는 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 지방간 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
A health functional food composition for preventing or improving fatty liver comprising at least one selected from Lactobacillus reuteri MJM60668 strain (Accession number: KACC 81231BP), its culture, its lysate, or its extract as an active ingredient.
제8항에 있어서, 상기 지방간은 비알코올성 지방간((non-alcoholic fatty liver)인 것을 특징으로 하는 지방간 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
The health functional food composition for preventing or improving fatty liver according to claim 8, wherein the fatty liver is non-alcoholic fatty liver.
락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)의 사균체를 유효성분으로 포함하는 지방간 예방 또는 치료용 약학 조성물.
A pharmaceutical composition for preventing or treating fatty liver comprising dead cells of Lactobacillus reuteri strain MJM60668 (accession number: KACC 81231BP) as an active ingredient.
제10항에 있어서, 상기 상기 지방간은 비알코올성 지방간((non-alcoholic fatty liver)인 것을 특징으로 하는 지방간 예방 또는 치료용 약학 조성물.
The pharmaceutical composition for preventing or treating fatty liver according to claim 10, wherein the fatty liver is non-alcoholic fatty liver.
락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri) MJM60668 균주(수탁번호 : KACC 81231BP)의 사균체를 유효성분으로 포함하는 지방간 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.
A health functional food composition for preventing or improving fatty liver comprising dead cells of Lactobacillus reuteri strain MJM60668 (accession number: KACC 81231BP) as an active ingredient.
제12항에 있어서, 상기 지방간은 비알코올성 지방간((non-alcoholic fatty liver)인 것을 특징으로 하는 지방간 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.The health functional food composition for preventing or improving fatty liver according to claim 12, wherein the fatty liver is non-alcoholic fatty liver.
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