KR102648066B1 - 바실러스 코아귤런스 mtcc 5856을 함유하는 음료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 추출 또는 폭기와 같은 극도의 스트레스, 온도 및 압력 조건하에서 처리된 프로바이오틱 바실러스 코아귤런스 - 포자 생존력이 상기 처리 후에도 유지되는 - 및 수용성 프리바이오틱 섬유를 포함하는 음료 조성물을 개시한다.
Description
관련출원의 상호참조
본 출원은 2017년 5월 26일자 미국 가출원 제62511412호를 우선권으로 주장하는 정규 출원이다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 프로바이오틱스에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 프로바이오틱 바실러스 코아귤런스 균주 MTCC 5856을 포함하는 음료 조성물에 관한 것이다.
프로바이오틱스는 증대된 건강상의 이점을 창출하는 장내 미생물총(gut microflora)을 조정하는 이들의 능력으로 인해, 식이 보충제(dietary supplement)로서 중요성이 커지고 있다. 이러한 프로바이오틱스는 위와 소장의 산성 환경에도 생존할 수 있으나, 위장관(gastro-intestinal tract)을 집락화하는 것(colonizing)으로 관찰되지 않는다. 따라서, 치료학적 이점이 지속되기 위해 프로바이오틱스를 계속해서 보충하는 것에 대한 필요성이 존재한다.
음료는 널리 소비되는 식품 성분이고, 공동-투여되는 프로바이오틱스를 위한 공급원으로서 고려될 수 있다. 음료 조성물은 추출(brewing) 또는 폭기(aeration)와 같은 극도의 스트레스(stress), 온도 및 압력조건하에서 처리되는데, 이때 성공적인 투여를 야기하기 위해, 프로바이오틱 포자의 생존력이 이러한 처리 후에도 유지되어야 한다.
미국 특허 출원 제20090232941호는 바실러스 코아귤런스 균주 GBI-30, GBI-20 및 GBI-40을 포함하는 음료 조성물을 개시한다. 미국 특허 출원 제20130295226호는 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei)를 포함하는 과일 음료 조성물을 개시한다. 이들 출원 모두는 가혹한 조건에서 프로바이오틱 박테리아의 생존 및 추출하는 방법을 개시하지 않는다. 또한, 프로바이오틱스 또는 이들의 생성물의 생물학적 효과가 균주 특이적이고, 속(genera), 종 및 균주 간에 일반화될 수 없다는 것은 과학기술 분야에 주지되어 있다(Probiotics: In Depth/NCCIH, U.S. Department of Health and Human Services, National Institutes of Health). 따라서, 극도의 스트레스, 온도 및 압력조건에 처하는 경우에, 더욱 효율적이고 생존가능한 프로바이오틱 균주를 찾는 것에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
본 발명은 음료와 공동-투여되는 경우에 생존가능하고 효율적인 프로바이오틱 균주를 개시함으로써 상기의 기술적 문제점을 해결한다.
본 발명의 본질적 목적은 처리 후에 포자 생존력이 유지되는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 포함하는 음료 조성물을 개시하는 것이다.
본 발명은 상기 언급된 목적을 충족하고, 추가의 관련 이점을 제공한다.
본 발명은 추출 또는 폭기와 같은 극도의 스트레스, 온도 및 압력조건하에서 처리되었고, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자 - 포자 생존력이 상기 처리 후에 유지되는 - 및 수용성 프리바이오틱 섬유를 포함하는 음료 조성물을 개시한다.
주요 양태에서, 본 발명은 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스 (Bacillus coagulans) MTCC 5856을 포함하는 음료 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 상기 음료 조성물의 극도의 스트레스(stress), 온도 및 폭기(aeration) 처리에도 생존하는 능력을 갖는다. 관련 양태에서, 음료는 커피, 차, 과일주스, 탄산소다(aerated soda), 맥아(malt), 에너지 음료, 초콜릿, 코코아, 과일음료, 스무디, 밀크 셰이크, 미네랄 워터, 콜라, 치즈 스프레드, 꿀, 토마토 케첩, 잼, 마요네즈, 단백질 음료 및 아이스크림으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명은 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 포함하는 커피 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 커피를 추출한 후에 95% 초과의 생존력을 갖는 내열성이다. 관련 양태에서, 커피는 디카페인 커피, 비-로스팅된 그린 커피(unroasted green coffee) 및 로스팅된 커피로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다.
다른 관련 양태에서, 본 발명은 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 포함하는 차 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 차를 추출한 후에 95% 초과의 생존력을 갖는 내열성이다. 관련 양태에서, 차는 녹차; 홍차(black tea); 우롱차; 황차; 백차 또는 디카페인차; 로즈힙차, 카모마일차, 지아오굴란차(jiaogulan tea), 페퍼민트차, 루이보스차, 생강차, 인삼차, 또는 레몬그라스차로 이루어진 군으로부터 선택된 허브차;를 포함한다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다.
다른 양태에서, 과일주스의 과일 성분은 오렌지, 사과, 배, 딸기, 라즈베리, 크랜베리, 블루베리, 살구, 파인애플, 복숭아, 바나나, 망고, 라임, 포도, 토마토, 석류(pomegranate), 파파야, 텐더 코코넛 워터(tender coconut water), 키위 및 과일 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명은 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 포함하는 탄산소다 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 폭기에도 생존하는 능력을 갖는다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명은 수용성 프리바이오틱 섬유(prebiotic fiber) 및 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스를 포함하는 상승적 음료 조성물(synergistic beverage composition)을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 상기 음료 조성물의 극도의 스트레스, 온도 및 폭기 처리에도 생존하는 능력을 갖는다. 관련 양태에서, 음료는 커피, 차, 과일주스, 탄산소다, 맥아, 에너지 음료, 초콜릿, 코코아, 과일음료, 스무디, 밀크 셰이크, 미네랄 워터, 콜라, 치즈 스프레드, 꿀, 토마토 케첩, 잼, 마요네즈, 단백질 음료 및 아이스크림으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 수용성 프리바이오틱 섬유는 프럭토올리고당(fructooligosaccharides, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 이눌린(Inulin) 및 폴리덱스트로스(polydextrose)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다.
다른 바람직한 양태에서, 본 발명은 프리바이오틱 수용성 섬유 및 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스를 포함하는 상승적 커피 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 커피를 추출한 후에 95% 초과의 생존력을 갖는 내열성이다. 관련 양태에서, 커피는 디카페인 커피, 비-로스팅된 그린 커피 및 로스팅된 커피를 포함한다. 다른 관련 양태에서, 상기 수용성 프리바이오틱 섬유는 프럭토올리고당(FOS), 갈락토-올리고당(GOS), 이눌린 및 폴리덱스트로스로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다. 바람직한 관련 양태에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는 바람직하게는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 및, 또한 수탁번호 ATCC 31284 및 ATCC 7050의 바실러스 코아귤런스 해머 균주로부터 유래된 균주이다.
다른 관련 양태에서, 본 발명은 프리바이오틱 수용성 섬유 및 박테리아 포자 및 박테리움의 형태인 바실러스 코아귤런스를 포함하는 상승적 차 조성물을 개시하고, 상기 박테리아 포자는 차를 추출한 후에 95% 초과의 생존력을 갖는 내열성이다. 관련 양태에서, 차는 녹차; 홍차; 우롱차; 황차; 백차 또는 디카페인차; 로즈힙차, 카모마일차, 지아오굴란차, 페퍼민트차, 루이보스차, 생강차, 인삼차, 또는 레몬그라스로 차로 이루어진 군으로부터 선택된 허브차;를 포함한다. 다른 관련 양태에서, 상기 수용성 프리바이오틱 섬유는 프럭토올리고당(FOS), 갈락토-올리고당(GOS), 이눌린 및 폴리덱스트로스로 이루어진 군으로부터 선택된다. 다른 관련 양태에서, 상기 포자는 바실러스 코아귤런스의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함한다. 또 다른 관련 양태에서, 상기 박테리움은 바실러스 코아귤런스의 생-영양세포 또는 가열-살균된 영양세포 또는 사멸된 영양세포 또는 용해된 영양세포를 포함한다. 바람직한 관련 양태에서, 상기 바실러스 코아귤런스의 균주는 바람직하게는, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856, 및 또한 수탁번호 ATCC 31284 및 ATCC 7050의 바실러스 코아귤런스 해머 균주로부터 유래된 균주이다.
본 발명의 기술적 특징 및 기술적 효과를 포함하는 상기 언급된 가장 바람직한 양태는 예시적인 실시예를 통해 본원의 하기에서 설명된다.
[실시예 1:
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856과 함께 커피 및 차를 추출하는 방법]
커피를 추출하는 동안의
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 안정성
바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자의 시판용 제제를 그램 당 15 Х 109 cfu (포자)로 표준화하여(standardizing), 분쇄된 비-로스팅된 그린 커피 또는 로스팅된 커피에 추가했고, 실온에서 저 r.p.m.으로 60분 동안 블렌딩했다. 또한, 1.0 g의 수용성 프리바이오틱 섬유 (프럭토올리고당, 갈락토-올리고당, 이눌린 및 폴리덱스트로스)를 4.0 gm의 비-로스팅된 그린 커피 또는 로스팅된 커피에 추가하여, 실온에서 저 r.p.m.으로 60분 동안 블렌딩했다 (표 1). 이전에 기재된 방법에 따라서, 약 5.0 g의 조성물을 전자 브루어(electric brewer)를 이용하여 추출했고, 생포자 수(viable spore count)에 대해서 테스트했다(Majeed et al., World J Microbiol Biotechnol (2016) 32:60). 생포자 수의 평균 평균값(Average mean)은 log10 CFU로 표현된다.
[표 1: 커피 음료의 제형]
차(홍차, 녹차 및 우롱차)를 추출하는 동안의
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 안정성
바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 시판용 제제를 그램 당 15 Х 109 cfu (포자)로 표준화하여, 홍차, 녹차 또는 우롱차에 추가했고, 실온에서 저 r.p.m.으로 60분 동안 블렌딩했다. 또한, 1.0 g의 수용성 프리바이오틱 섬유 (프럭토올리고당, 갈락토-올리고당, 이눌린 및 폴리덱스트로스)를 4.0 gm의 홍차, 녹차 또는 우롱차에 추가하여, 실온에서 저 r.p.m.으로 60분 동안 블렌딩했다 (표 2). 이전에 기술된 방법에 따라서, 이들 차 조성물 약 5.0 g을 전자 브루어를 이용하여 추출했고, 생포자 수에 대해서 테스트했다 (Majeed et al., World J Microbiol Biotechnol (2016) 32:60). 생포자 수의 평균 평균값은 log10 CFU로 표현된다.
[표 2: 차 음료의 제형]
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856 포자의 발아(germination)에 대한 위-스트레스(Gastric stress) 및 추출 조건(brewing condition)의 효과
산성 조건에서 추출된 커피 또는 차(상기 문단에 기재됨)를 처리함으로써 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자에 대한 위-스트레스의 효과를 연구했다. 추출된 커피 또는 차의 pH를 2 N HCl을 이용하여 1.5로 무균적으로(aseptically) 조정했고, 37 °C에서 3시간 동안 저 r.p.m.으로 배양시켰다. 3시간의 배양 후에, 2 N NaOH를 이용하여 재차 pH를 원래의 7.0으로 무균적으로 조정했고, 0.5% (w/v) 우담즙(ox bile)을 차 또는 커피 플라스크에 추가했다. 또한, 산소 환원 효소인 옥시라제(Oxyrase) (미국, 오하이오주, 맨스필드 소재의 Oxyrase 사, Oxyrase® for Broth)를 각 플라스크에 추가했다. 또한, 플라스크를 37 °C에서 24시간 동안 저 r.p.m.으로 배양시켰고, 배양 0시간째 pH 값과 배양 24시간 후의 pH 값 또한 기록했다. 배양 0시간째 및 배양 24시간 후에서 샘플을 멸균된 탈-미네랄 수(demineralized water)에 1:5로 희석시킴으로써, 600nm에서의 광학 밀도(optical density, OD)를 기록했다.
[실시예 2:
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856과의 커피 및 차의 추출결과]
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856과 함께 추출된 커피
커피 중 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자의 열-안정성(thermo-stability) 및 적합성을 전자 브루어를 이용하여 추출하는 동안에 평가했다. 스테인리스 스틸 필터 및 종이필터를 브루어에 이용하여 프로바이오틱 추출(probiotic brewing)의 실현 가능성(feasibility)을 이해했다. 추출 후에 0.5 Log10 cfu (포자)의 감소가 존재했는데, 실온에서 10분의 배양 후에도 거의 동일하게 유지되었다 (표 3). 이 데이터는 스테인리스 스틸 필터를 이용하여 추출한 후에, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자가 94.83% 생존 가능했다는 것을 시사했다. 커피가 스테인리스 또는 종이 필터를 이용하여 추출된 경우에, 관찰된 유의한 차이점은 존재하지 않았다.
[표 3: 전자 브루어를 이용해 커피를 추출하는 동안에
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 생존력]
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856과 함께 추출된 차
홍차, 녹차 및 우롱차를 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자로 보충하여 추출해, 추출하는 동안의 포자 생존을 측정했다. 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자는 추출 후에 매우 안정한 것으로 밝혀졌고, 생존력은 99%를 초과하여 유지되었다 (표 4 & 5).
[표 4: 전자 브루어를 이용해 홍차를 추출하는 동안에
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 생존력]
동일한 추출된 차 샘플을 72시간 동안 냉장한 다음에, 포자 생존력을 측정하였다. 72시간 동안 냉장 후, 홍차, 녹차 및 우롱차 중 포자의 생존력은 각각 95.13%, 93.58% 및 94.51%였다 (표 4 & 5).
[표 5: 전자 브루어를 이용해 녹차 및 우롱차를 추출하는 동안에
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 생존력]
포자의 발아
생-바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자의 적당량을 인간의 장(gut)에 전달하기 위해, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자의 발아에 대한 추출 조건 및 위-스트레스의 효과에 대한 연구를 수행했다. 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자와 함께 차 및 커피를 추출한 다음에, 이를 위-스트레스(산 및 담즙)에 처하게 한 후에, 37°C에서 담즙염(bile salt)과 함께 혐기 배양(anaerobic incubation)시켜, 인간 조건을 모방했다. 이러한 실험 세트를 수행하여, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856이 추출되어 인간에 의해 소화되는 경우의 포자 발아를 이해했다. 또한, 차 및 커피와 함께 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 수용성 프리바이오틱 섬유 (프럭토올리고당, 갈락토-올리고당, 이눌린 및 폴리덱스트로스)와 함께 추출했다. 실험 결과는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자가 추출된 후에, 차 또는 커피를 단일 영양 공급원(sole nutritional source)으로 이용함으로써 위-스트레스의 가혹한 조건에서 살아남아 발아할 수 있었다는 것을 나타냈다 (표 6). 또한, 수용성 프리바이오틱 섬유의 추가에 의한 발아의 추가의 증가가 존재했다 (표 6). 이는 가용성 프리바이오틱 섬유가 차 및 커피와 함께, 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 포자의 발아에 대한 상승적 효과를 갖는다는 것을 시사했다.
[표 6: 차 및 커피, 또는 수용성 프리바이오틱 섬유와 함께 차 및 커피를 영양 공급원으로 이용한, 위-스트레스에서의
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856의 발아]
[실시예 3:
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856과의 음료 조성물]
바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생존력을 또한, 탄산소다/콜라, 과일주스, 미네랄 워터, 초콜릿, 코코아, 과일음료, 스무디, 밀크셰이크, 치즈 스프레드, 꿀, 토마토 케첩, 잼, 마요네즈, 단백질 음료 및 아이스크림과 같은 다른 음료에서도 테스트했다. 이 결과는 표 7 & 8에 표로 제시된다.
[표 7: 음료 중
바실러스 코아귤런스
포자의 안정성 및 회수(recovery)]
[표 8: 다양한 식품 및 음료 혼합물의 제조 과정 동안의
바실러스 코아귤런스
MTCC 5856 포자의 안정성 및 이의 회수(recovery)]
이 결과는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856이 모든 음료 조성물에서 증가된 생존력 및 회수를 가지며, 안정하다는 것을 나타냈다.
다른 변형 및 변화가 상기 개시 및 교시로부터 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 어떤 양태만 본원에 특정하게 기재되었으나, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 다양한 변형이 본 발명에 행해질 수 있음은 명백할 것이다.
Claims (5)
- 95% 초과의 생존력을 갖는 박테리아 포자의 형태인 바실러스 코아귤런스 (Bacillus coagulans) MTCC 5856을 포함하는 차 조성물로서, 상기 차 조성물은 포자의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856을 포함하는 조성물을 추출함으로써 얻어지고, 상기 박테리아 포자는 상기 차 조성물의 극도의 스트레스(stress), 온도 및 폭기(aeration) 처리에도 생존하는 능력을 갖고, 이때 차는 녹차, 홍차(black tea), 및 우롱차로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 생존력은 추출 후 10분에서의 생존력인 것인, 차 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 포자는 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856의 생포자(viable spore) 또는 가열-살균된 포자(heat-killed spore) 또는 사멸된 포자(dead spore)를 포함하는 것인, 차 조성물.
- 수용성 프리바이오틱 섬유(prebiotic fiber); 및 95% 초과의 생존력을 갖는 박테리아 포자의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856;를 포함하는 차 조성물로서, 상기 차 조성물은 포자의 형태인 바실러스 코아귤런스 MTCC 5856 및 상기 프리바이오틱 섬유를 포함하는 조성물을 추출함으로써 얻어지고, 상기 박테리아 포자는 상기 차 조성물의 극도의 스트레스, 온도 및 폭기 처리에도 생존하는 능력을 갖고, 이때 차는 녹차, 홍차, 및 우롱차로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 생존력은 추출 후 10분에서의 생존력인 것인, 차 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 수용성 프리바이오틱 섬유는 프럭토올리고당(fructooligosaccharides, FOS), 갈락토-올리고당(Galacto-oligosaccharide, GOS), 이눌린(Inulin) 및 폴리덱스트로스(polydextrose)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 차 조성물.
- 제3항에 있어서,
상기 포자는 바실러스 코아귤런스의 생포자 또는 가열-살균된 포자 또는 사멸된 포자를 포함하는 것인, 차 조성물.
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