KR20020072273A - 결장 내에서 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를생성하기 위한 프로피온 박테리아의 용도 - Google Patents
결장 내에서 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를생성하기 위한 프로피온 박테리아의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 극히 비자가분해성이고 담즙산염의 저항성인 특질의 기능으로서, 박테리아가 적어도 부분적으로 위산에 보호되도록 제조되어 인간 또는 동물에 흡수될 수 있는, 적어도 106cells/gram 의 박테리아를 함유하고, 결장에서 혐기성 박테리아 발효에 의해 프로피온산 및/또는 프로피오네이트의 합성, 경우에 따라서는 아세트산 및/또는 아세테이트의 합성을 현저히 증가시키고 자극할 수 있는 최신의 식품 조성물 또는 식이 또는 의약 조성을 얻기 위하여, 선택된 프로피온 박테리아의 용도에 관한 것이다.
Description
수 년 동안 영양학자들은 환자들에게 섬유질이 풍부한 음식을 권유해 왔고 이들은 건강에 유익한 육체적 효과 및 신진대사효과를 나타냈다. 식이섬유는 소장 내에서 효소 소화를 방해하고 단지 결장, 즉 소장의 최종 부분에서 분해되고 동화된다. 그러므로 상기 언급된 장점은 상기 분해 및 동화가 상기 최종 위치에서 완전히 가능한 경우에만 나타난다.
이러한 생물학적 반응들은 결장 내에서 미생물의 활동하에서 상기 식이섬유의 혐기성 발효로부터 이루어지는 것이 가능하다. 상기 발효는 단쇄(short-chain)의 지방산, 수소, 이산화탄소 및 바이오매스를 생산하고 종결된다.
상기 단쇄 지방산은 본질적으로 아세트산, 프로피온산 및 부틸산이다; 건강한 유기체에서, 합성의 원칙상 아세트산을 제외하고 극소량이 간 영역에서 생성될 수 있으며, 상기 발효가 될 수 있는 엄격한 혐기성 조건이 지배적인 곳이 인간의 신체에서 유일하기 때문에 이들은 결장에서만 생성될 수 있다.
또 다른 연구에서는 건강에 좋은 단쇄 지방산의 중요성을 입증하고 있다.
문헌에 따르면, 상기 3단쇄 지방산의 생리학적 역할은 다른 것과 다르다는 점이 분명하다: 사실상, 아세트산 및 프로피온산은 아세트산이 다른 세포에 이끌리고, 불틸산이 결장 벽내에서 보다 특별히 사용되는 반면에, 프로피온산 전체가 신진 대사하는 간으로 직접적으로 이끌린다.
그러므로, 상기 단쇄 지방산의 합성은 결장 내에서 존재함을 암시하고, 다른 측면에서 섬유 기질의 합성이 음식을 통해 용이하게 제공될 수 있고, 또 다른 측면에서 균형있고 적합한 박테리아의 플로라(flora)의 합성이 이상적이고 지속적으로 존재함을 의미한다.
박테리아 플로라는 각각의 지속적 내생 플로라 또는 식품으로부터 생길 수 있다.
사실상, 소화관의 내용은, 각 개인별로 일정하게 소화 변화 과정에서 약 1 내지 1.5 kg의 음식에 해당하고, 결장 내에서 그램 당 1011내지 1012로 산출될 수 있는 다양한 종의 혼합물로 구성된 미생물의 주요 집단을 포함하고 있다; 이러한 집단은 특정 질량의 박테리아 매스를 구성하고, 균형이 있거나 없음은 근본적으로변형에 의해서만 가능하며 현재의 식품의 단순한 사실을 통해서 어려운 상기 모든 내구적으로 될 수 있다.
그러나, 매일 섭취하는 음식이 무익한 것은 아니므로 다소 박테리아(우유, 발효 유제품, 치즈, 사이다, 와인, 맥주, 육류 등)로 변화된다. 반면에, 상기 박테리아의 흡수의 결과로서, 결장의 플로라로의 변화는 단지 일시적일 수 있다.
또한, 관리 및 특히 건강에 유익하다고 평가되는 박테리아 세포 특히, 락트 박테리아 또는 비피드 박테리아의 자발적인 섭취(프로바이오틱스(probiotics)로 알려짐)에 의해 소화의 미생물 집단을 변형하는 시도가 이미 제안되었다.
특이 식품을 통하여 또는 상기 미생물 세포의 직접적인 섭취에 의하여 상기 박테리아의 주요 집단에 대한 유기체의 소개는 병원균 및 부패종의 성장을 억제하는 것을 목적으로 보다 구체적으로 제안되어 왔다. 사실상, 결장 내에 존재하는 내생 플로라는 다른 박테리아 집단에 기여하여 특정한 것은 무해하고 실제로 유익한 것이나, 다른 특히, 클로스트리디움 및 부패된 것은 독성 물질을 생성하고 건강에 부정적인 영향을 미친다.
본 발명은 결장에서 프로피온산 및/또는 프로피오네이트, 경우에 따라서는 아세트산 및/또는 아세테이트의 생성을 가장 효과적인 관점에서 프로피온 박테리아을 이용하는 것에 관한 것이다.
도 1은 서로 다른 스트레스 후에 성장 회복을 나타내는 다이어그램.
본 발명은 상기 결장에서 단쇄 지방산의 일반적인 합성을 도울 수 있는 프로바이오틱 미생물 플로라의 주요량을, 구강 경로에 의해 유기체 내에 일반적으로 유입되는 구성을 기초로 한 것이다.
상기 효과를 나타낼 수 있는 미생물 종들 중, 락트박테리아는 이들의 특성상, 제1 및 1차 락트산을, 2차적으로 아세트산을 생성하므로 매우 적합하지 않고, 프로피온산 또는 부틸산은 그러하지 않다.
다른 형태의 박테리아와 비교하면, 상기 프로피온 박테리아는 많은 양의 프로피온산과 아세트산을 생성 할 수 있고 예를 들어 아세트산 1/3에 프로피온산 2/3 퍼센트의 세포 조직을 관주(irrigate)할 필요가 있는 2단쇄 지방산을 생성 할 수 있다. 상기 박테리아들은 요리된 압축 치즈에 존재하고; 더 나아가 이들은 혐기성생활이 전부이고 상기 락트박테리아 및 비피드박테리아 보다 기술적 스트레스에 보다 내성이 있는 결장에서 활성을 갖기 위하여 상기 락트박테리아 보다 잘 준비되는 장점을 갖는다.
특히, 위장 내에서 비피드 박테리아의 성장을 촉진하기 위한 것이나(WO 97/19689) 인간 또는 동물 소화관에서 일산화질소를 방출(WO 98/27991)하기 위해서 프로피온 박테리아를 흡수케 하는 문헌이 이미 제안되었다. 그러나, 종래에는 결장에서 단쇄 지방산을 생성하기 위하여 상기 박테리아를 이용하는 생각을 하지 못했다.
따라서, 본 발명은 인간 또는 동물이 흡수할 수 있는 음식 조성물 또는 식이 또는 의약 조성물을 얻기 위하여, 극히 자가분해성이지 않은 특성과 담즙산염에 견딜 수 있는 기능으로서 선택되고, 상기 박테리아가 적어도 부분적으로는 위산에 방어되도록 조제된, 혐기성 박테리아 발효에 의해 결장에서 상기 박테리아를 적어도 106세포/그램을 포함하고 프로피온산 및/또는 프로피오네이트 경우에 따라서는 아세트산 및/또는 아세테이트의 합성을 현저히 자극 및 증가시킬 수 있는, 프로피온 박테리아의 용도에 관한 것이다.
상기 박테리아가 원하는 장점적 효과를 가지기 위해서는, 필수적으로 프로피온산의 상당량을 생성하고 가능한 성장할 수 있으면서 손상 없이 상기 결장에 도달할 수 있는 극히 비자가분해성인 균주를 선택해야 한다.
섭취된 박테리아가 소화관의 상위부를 통과하는 동안 관련되어 받는 두가지 원칙적 스트레스에는 위 주위의 산도(pH 1 내지 4)가 하나이고 다른 하나는 소장에서 담즘산염의 존재(십이지장에서 거의 15 mmol/l 정도의) 라는 것은 잘 알려져 있다.
위산에 노출되어 있는 박테리아는 약해지고 이들이 위를 나올 때 생존한다고 해도 결국 담즙산염에 견딜 수 없음이 알려졌다.
결국, 본 발명에 의하면, 예를 들어 치즈 형태의 음식인 경우, 상기 프로피온 박테리아가 자발적 또는 비자발적으로 캡슐화에 상당하는 일반 규칙으로서 이들을 상기 위의 스트레스를 받지 않게 할 수 있는 형태로 처리하는 것이 필수적이다.
이러한 것은 산도 pH 및 담즙산염이, LRTL(Laboratoire de Recherches detechnologie Laitiere - INRA of Rennes), 즉 피. 프레우덴레이치(P. freudenreichii) 아종 세르마니(shermanii)종에 속하는 TL 162 및 TL 24의 TL 집합체에 속하는 2종의 프로피온 우유 박테리아의 지속적이거나 개별적인 생존가능성에 미치는 영향을 평가하는데 사용되는 실함에 의하여 들어 났다.
상기 실험의 결과는 아래와 같다.
박테리아는 YEL 배지에서 30℃에서 2일 동안 배양된다(정지상에서 시작). 650nm의 이상적 밀도는 TL 162 및 TL 24에서 각각 2.28 및 2.64이다.
- 산의 스트레스
상기 배양체은 pH 2.5(최종 pH 3.0) S 배지(트립톤-락테이트)에서 1/10로 희석된다. 37℃에서 45분 동안 배양된 후, 배양체는 원심분리되고 상기 박테리아는 동일부피의 YEL 내에서 수거된다. 배양 전과 종결 시의 수가 계산되고, 뒤에 상기 성장 회복이 37℃에서 5일 동안 DO 측정에 의해 이루어진다.
- 담즙 스트레스
최종 배양체는 원심분리되고 박테리아는 소담즙(~ 50%의 담즙산염) 0.3%를 함유하는 YEL의 10배 큰 부피에 수거된다. 37℃에서 90분 동안 배양된 후, 상기 배양체는 원심분리되고 상기 박테리아는 동일한 부피의 YEL에서 수거된다. 배양 전과 종결 시의 수가 계산되고, 뒤에 상기 성장 회복이 37℃에서 5일 동안 DO 측정에 의해 이루어진다.
- 지속적인 산 및 담즙 스트레스
상기 박테리아는 상기 설명된 것과 같이 산도 스트레스를 받지만, 원심분리후에, 상기 세포는 0.3%의 담즙을 함유하는 YEL 내에 수거된다. 37℃에서 90분 동안 2차 배양이 된 후, 상기 배양체는 원심분리되고 동일 부피의 YEL 내에 수거된다. 배양 전과 종결 시의 수가 계산되고, 뒤에 상기 성장 회복이 37℃에서 5일 동안 DO 측정에 의해 이루어진다.
얻어진 결과는 하기 표 1에 나타나 있으며, 산 및/또는 담즙의 스트레스는 박테리아의 생존가능성에 영향을 미치는 한편, 도 1은 각기 다른 스트레스 후에 성장 회복을 나타내는 다이어그램이다.
표 1
| 생존가능성(cfn/ml) | ||||
| 스트레스 전 | 스트레스 후 | 담즙 스트레스 후 | ||
| 산 스트레스 단독 | TL 162TL 24 | 3.0 X 1084.0 X 108 | 9.7 X 1061.0 X 107 | // |
| 담즙 스트레스 단독 | TL 162TL 24 | 3.0 X 1084.0 X 108 | // | 4.4 X 1084.7 X 108 |
| 지속적 스트레스 | TL 162 | 3.0 X 1084.0 X 108 | 9.7 X 1061.0 X 107 | 2600< 10 |
또한, 다음을 입증할 수 있다:
- 산도는 상기 박테리아의 근본적인 사망률(TL 162의 96.8% 및 TL124의 97.5%)과 관련이 있고, 이는 성장 회복을 위해 충분한 장시간의 지연을 나타낸다(도 1).
- 담즙은 박테리아의 사망률과 관련이 없으므로, 매우 급속한 성장 회복률을 나타낸다.
- 상기 산 스트레스 후에, 상기 박테리아가 담즙에 처리될 때 이는 박테리아는 거의 모두 사망한다. 이러한 결과는 전혀 예상치 못한 것으로 산 스트레스에 처리되지 않은 다른 동일한 박테리아가 담즙산염에 완전히 저항하는 반면, 산 스트레스를 당하고 생존한 박테리아는 답즘에 철저히 민감하게 됨을 나타낸다.
이러한 상황을 고려하여, 예비적응 실험은 박테리아의 저항성을 증가시킬 목적으로 이루어진다. 산 예비-스트레스(pH 4.5 - 5)는 산 스트레스(pH 2)에 대해 세포를 보호하는데 효과적이라는 사실은 알려져 있다.
그러므로, 3가지 적응 실험이 TL 162에 행해진다:
- 산 예비-스트레스: 우선적으로 pH 5, 37℃에서 30분 동안 세포들을 배양.
- 담즙 예비-스트레스: 담즙 0.08% 존재 하에서 30분 동안 배양.
- 산 및 담즙 예비-스트레스: pH 5에서 30분 동안, 담즙 0.08% 존재 하에서 배양.
동일한 프로토콜이 전과 같이 적용되고 얻어진 결과는 하기 표 2에 나타나 있다.
표 2
| 생존가능성 (cfu/ml) | ||
| 스트레스 전 | 지속적 스트레스 후 | |
| 예비 적응 없음 | 3.0 X 108 | 2600 |
| 산 예비 적응 | 3.0 X 108 | 100 |
| 담즙 예비 적응 | 3.0 X 108 | 1400 |
| 산 및 담즙 예비 적응 | 3.0 X 108 | < 100 |
그러므로, 담즙 예비-적응은 효과가 없는 반면, 산 예비-적응은 세포를 더 많이 약화시킴이 입증될 수 있다.
그러므로, 상기 결과는 본 분야에서 수행되는 주요한 연구에서 설명하는 바와 같이, 연속적이고 분리되지 않은 스트레스 처리의 필요성을 입증할 수 있게 한다.
그러나, 생체 안에서, 조건들은 박테리아에게 덜 결렬함을 추측할 수 있다(위에서의 식품의 버퍼 효과, 인지질로 된 미셀 형태 내에서 담즙산염의 경감된 살균성 효과)
상술한 것을 고려하여, 생존 가능한 박테리아의 양을 증가시키기 위하여, 산 pH에 이들의 저항성을 증가시키는 것은 상기 박테리아가 담즙산염의 효과에 민감하기 때문에 효과적이지 않다.
다른 측면에서, 산 스트레스로부터 상기 박테리아를 보호함으로서, 특히 위저항성 캡슐에 예비용기화된 이들을 섭취함으로서, 높은 수준의 생존 가능성에서 담즙에 자연적으로 저항하는 벅테리아를 피시즈(faeces)에서 가능성을 찾을 수 있다.
상기 결과들을 고려하여, 담즙산염과 접하여 투입된 후, 프로피온산을 상당량 생산하는 프로피온 박테리아의 다른 균주와의 능력을 비교하기 위하여, 보충적인 실험이 이루어진다.
본 실험에서, 담즙의 존재하에서 생존하고 그 후 프로피온산을 생성할 수 있는 능력에 관하여, LRTL(Rennes의 INRA)의 TL 집합체에 속하는 프로피온 우유 박테리아의 33개의 균주가 비교된다.
-피. 프레우던레이치(P. freudenreichii) 아종 세르마니(shermanii)에 속하는 균주 20개
-피. 프레우던레이치(P. freudenreichii) 아종 프레우던레이치(freudenreichii) 종에 속하는 균주 6개
-피. 아시디프로피오니시(P. acidipropionici) 종에 속하는 균주 7개
작용 프로토콜은 다음과 같다:
정지상에서 시작 배양체(30℃에서, 배양된 YEL 배지에서 2 내지 3일 배양체)는 소 담즙 0.6%를 함유하는 YEL 배지에서 1/10으로 희석된다. 이러한 담즙 농도는 십이지장에서최고로 균주 사이에 분리되도록 하기 위하여 선택되고, 십이지장에서 조우하는 것과 동일한 순서로 담즙산염의 함량을 구성한다.
상기 희석은 37℃에서 90분 동안 배양된 후, 원심분리된다. 상기 박테리아는 YEL 배지(최초 부피)에서 수거되고 37℃에서 다시 배양된다.
24시간 배양 후에, 650nm에서 DO는 성장 회복을 평가하기 위하여 측정된다. 상기 부유물은 상기 지방산을 평가하기 위하여 모아지고 난 후 냉동된다.
특정 균주를 위하여, 상기 실험은 상기 결과를 결정하기 위하여 반복된다.
담즙 스트레스와 24시간 전 및 스트레스 종료 후의 650nm에서 광학적 밀도 측정치가 하기 표 3에 나타나 있다.
표 3
| 균 주 | 담즙 스트레스 전의 DO (최초 DO/10) | 담즙 스트레스 후의 24시간 배양에서 DO | 24시간/최초 DO에서의 % DO |
| P. shermaniiTL 125 | 0.32 | 2.02 | 63 |
| TL 134 | 0.29-0.26 | 0.60-2.04 | 90-78 |
| TL 144 | 0.39 | 3.62 | 93 |
| TL 146 | 0.27 | 1.56 | 58 |
| TL 147 | 0.28 | 1.23 | 44 |
| TL 148 | 0.23 | 0.04 | 2 |
| TL 160 | 0.36-0.32 | 4.67-4.03 | 130-126 |
| TL 167 | 0.26 | 1.05 | 40 |
| TL 168 | 0.32 | 0.57 | 18 |
| TL 4 | 0.32 | 0.29 | 9 |
| TL 14 | 0.23 | 0.73 | 32 |
| TL 17 | 0.29 | 0.55 | 19 |
| TL 22 | 0.28 | 1.39 | 50 |
| TL 24 | 0.28 | 1.65 | 59 |
| TL 162 | 0.20 | 2.08 | 104 |
| TL 34 | 0.26-0.27 | 3.40-3.87 | 131-143 |
| TL 50 | 0.26 | 2.05 | 79 |
| TL 61 | 0.23 | 1.31 | 57 |
| TL 63 | 0.27-0.26 | 3.26-3.55 | 121-137 |
| TL 40 | 0.30 | 1.46 | 49 |
| P. freudenreichiiTL 142 | 0.34-0.31 | 2.95-2.80 | 87-90 |
| TL 3 | 0.24 | 2.66 | 111 |
| TL 19 | 0.30 | 2.66 | 89 |
| TL 37 | 0.23 | 1.79 | 78 |
| TL 33 | 0.26 | 2.38 | 92 |
| TL 64 | 0.29 | 0.31 | 11 |
| P. acidipropioniciTL 2 | 0.38 | 2.30 | 61 |
| TL 9 | 0.34 | 2.29 | 67 |
| TL 15 | 0.34 | 3.09 | 91 |
| TL 54 | 0.34 | 1.39 | 41 |
| TL 47 | 0.20 | 0.22 | 11 |
| TL 223 | 0.29-0.38 | 2.59-2.91 | 89-77 |
| TL 249 | 0.44 | 3.40 | 77 |
특정 균주에서, 최종 DO는 최초 DO 보다 높으며, 이는 최초의 30℃가 아니며 37℃에서 회복된 성장에 의해 설명된다.
상기 얻어진 결과의 상관적 요소로서, 3가지 군의 균주가 도식적으로 구별될 수 있다.
- 급속 성장 회복에 의해 다른 것과 구별되는, 담즙에 의해 상기 세포들의 낮은 사망률을 나타내는 균주 (TL 34, TL 160, TL 63, TL33, TL 15, TL 3, TL 162),
- 담즙에 매우 낮은 저항성을 갖으며, 매우 낮은 또는 0의 성장 회복을 나타내는 균주(TL 148, TL 4, TL 64, TL 47),
- 담즙에 의해 중간의 사명률로 특징되는 중간 균주(TL 146, TL 147, TL 168, TL 14, TL 17, TL 22, TL 24, TL 61, TL 40, TL 54).
60%(임의로 선택된 시작점) 이상의 비율[(24 h/최초 DO에서의 DO) X 100]을 갖는 균주만이 냉동 부유물 내에서 HPLC에 의해, 락테이트, 아세테이트 및 프로피오네이트의 측정을 위해 선택된다. YEL 배지에서 최초 락테이트의 함량은 11.4 g/l이다.
24 시간 배양 후에 회복된 부유물의 락테이트, 아세테이트 및 프로피오네이트의 농도는 하기 표 4에 나타나 있다.
표 4
| 균 주 | 소모된 락테이트 | 생성된 아세테이트 | 생성된 프로피오네이트 |
| (in g/l) | |||
| P. shermaniiTL 125 | 5.6 | 0.6 | 2.4 |
| TL 134 | 8.9-7.3 | 0.9-0.9 | 4.0-3.4 |
| TL 144 | 8.8 | 1.1 | 4.6 |
| TL 160 | 9.9-8.8 | 1.3-1.1 | 4.7-4.6 |
| TL 162 | 5.3 | 0.6 | 2.3 |
| TL 34 | 9.7-10.1 | 1.0-1.2 | 4.9-4.7 |
| TL 50 | 6.6 | 0.6 | 3.7 |
| TL 63 | 9.1-10.0 | 1.0-1.1 | 4.4-4.4 |
| P. freudenreichiiTL 142 | 8.1-8.2 | 0.9-0.9 | 4.5-4.0 |
| TL 3 | 7.8 | 0.9 | 3.6 |
| TL 19 | 6.6 | 0.7 | 3.7 |
| TL 37 | 5.5 | 0.6 | 2.5 |
| TL 33 | 7.2 | 0.8 | 3.4 |
| P. acidipropioniciTL 2 | 2.7 | 0.4 | 1.5 |
| TL 9 | 5.3 | 0.6 | 2.4 |
| TL 15 | 3.7 | 0.4 | 2.0 |
| TL 223 | 2.8-3.8 | 0.4-0.4 | 1.8-1.7 |
| TL 249 | 5.2 | 0.6 | 3.2 |
상기 표는 예견대로, 상기 생성된 프로피오네이트의 양은 락테이트의 소비된 정도와 관련이 있음을 나타낸다.
일반적으로, 24시간 내에, 피. 아시디프로피오니시(P. acidipropionici) 종에 속하는 균주는 피. 프레우던레이치(P. freudenreichii) 종의 균주에 비해 프로피온산을 덜 생산한다.
상기 결과의 관점에서, 담즙의 작용 후, 특정 균주는 프로피오네이트의 생성의 보다 낳은 후보임이 증명된다. 상기 설명된 조건에서 적어도 2 g/l의 프로프오네이트를 생성하는 균주는:
TL 134, TL 50, TL 3, TL 19, TL 33, TL 249,
이고 바람직하게 프로피오네이트 4 g/l 이상을 생성하는 균주는:
TL 160, TL 144, TL 34, TL 63, TL 142.
또한, 동결건조 형태로 섭취되는 프로피온 치즈 박테리아 균주의 위장에서의 생존율을 증가시키기 위하여, 위저항성 캡슐의 장점을 입증하기 위한 건강한 자원자에게 실험이 수행된다.
상기 실험은 총 7명이 3주 간격으로 분리하여 4주 처치의 3회로 수행된다.
처치 1은 비위저항성 캡슐로 포장된 5X109cfu/j의 박테리아를 2주 동안 섭취하는 것으로 구성된다.
처치 2는 비위저항성 캡슐로 포장된 5X1010cfu/j의 박테리아를 2주 동안 섭취하는 것으로 구성된다.
처치 3은 위저항성 캡슐로 포장된 5X109cfu/j의 박테리아를 2주 동안 섭취하는 것으로 구성된다.
각 처치에는, 선택된 배지(Palpropiobac®, Standa-Industrie, metronidazole 4mg/l와 혼합됨)의 도움으로 상기 프로피온 박테리아를 실험하기 위하여, 피시스 샘플 4개가 택해진다. 상기 샘플 자료는 :
- S1: 섭취 기간 직전,
- S2: 섭취 시작 후 1주일,
- S3: 섭취 시작 후 2주일,
- S4: 섭취 기간 종료 후 1주일,
- HP(3회용): 섭취 기간 종료 후 3주일.
전체 실험을 하는 동안, 지원자들은 보급된 처지를 제외하고는 상당량의 프로피온 박테리아를 함유하는 치즈(Emmental, Comte, Leerdammer, Gruyrers Suisses, ...)를 소비할 수 없다.
표 5는 상기 피시스에서 프로피온 박테리아의 생존가능성의 결과를 나타내는 것이다.
표 5: 처치 3회에서 상기 피시스내의 프로피온 박테리아의 함량
| Vol. 1 | Vol. 2 | Vol. 3 | Vol. 4 | Vol. 5 | Vol. 6 | Vol. 7 | 평균 | s | n* | ||
| 1회 | S1S2S3S4 | 4.004.005.88< 4 | < 4< 44.00< 4 | < 44.706.85< 4 | 4.006.006.086.11 | < 47.156.306.48 | 4.854.854.70< 4 | 4.305.686.765.00 | 4.295.405.795.86 | 0.401.121.070.77 | 4/76/77/73/7 |
| 2회 | S1S2S3S4 | 6.465.836.365.11 | < 45.406.46< 4 | 6.436.696.83< 4 | 6.306.326.36< 4 | < 47.205.006.11 | 6.406.296.205.61 | 0.090.710.700.71 | 3/55/55/52/5 | ||
| 3회 | S1S2S3S4HP | 3.856.516.565.264.60 | < 35.435.77< 3< 2 | 6.154.956.70< 32.77 | < 46.796.236.806.23 | 6.386.816.11< 37.30 | < 35.685.955.89< 2 | 5.466.036.115.985.23 | 1.400.780.350.781.98 | 3/66/66/63/64/6 |
n*= 프로피온 박테리아가 계수된 개별의 수
쉐이드 세포(shade cell): 모두 6 log cfu/g 보다 높은 값
종래의 캡슐과, 5X109cfu/j의 복용량(1회)은 모든 자원자에게 충분한 양의 프로피온 박테리아를 가시적으로 발견하기에는 불충분한 것으로 나타났다. 그러나, 5X1010cfu.j의 복용량(2회)에서, 모든 자원자는 처치 1주일부터 상기 피시스 내에 가시적인 프로피온 박테리아 5 log cfu/g 이상을 갖게 되었다. 그러나 복용량들로부터 관찰되는 생존가능성의 최고정도는 다르다(~ 7 log).
위저항성 캡슐의 사용(3회)으로 최초 처치 때는 거의 발견되지 않았던 자원자에게서 현저하게 피시스 내에 프로피온 박테리아의 생존가능성이 증가되었다(vol. 1, 2 및 6). 사실상, 2회와 관련하여, 얻어지는 생존율의 정도는 평균 정도이다.
- 5X109cfu/j를 기초로, 상기 위저항성 캡슐 시스(sis)의 사용은 특정 수의 개체들(vol. 1, 2, 6)에게는 바르게 되었고, 다른 개체들은 생존률이 경미하게 증가되었거나 그렇지 않았다(vol. 3, 4 및 5).
- 이는 5X1010cfu를 함유하는 종래의 캡슐과 거의 동등한 결과를 나타낸다.
단쇄 지방산은 기체 크로마토그래피법에 의해 피시스 내에서 측정된다. 피시스 내의 프로피오네이트의 양은 표 6에 나타나 있다. 통계학적 분석에 의하면, 2군의 값이 비교된다: 피시스 샘플들에 따라 상기 값은 프로피온 박테리아가 검출되지 않는 경우(< 4 log)가 이Y고, 모든 처치와 기간을 결합하여, 피시스 샘플들에 따른 값이 프로피온 박테리아가 6 log cfu/g 이상인 경우도 있다. 제1예에서, 프로피오네이트의 평균량은 5.06±2.56 imol/g (n=25) 이고, 제2예에서는 7.19±3.18 imol/g(n=30)이다. 상기 2가지 값은 p < 0.02에서 현저하게 차이를 나타낸다(연구생 실험). 다른 단쇄 지방산에서 현저한 차이가 없다. 그러므로, 본 실험은 TL 162를 섭취한 후 결장 내에서 존재하는 프로피온 박테리아의 실질적 양(> 6 log cfu/g)이 피시스 내의 프로피오이트 양을 현저히 증가시킴을 나타낸다. 그러나, 상기 균주 TL 162는 경장 내에서 프로피온산의 생성을 최적화하기 위한 최고의 후보임을 입증하지 못하기 때문에(생체 외에서 선택용 기준), 상기 결과는 앞에서 언급한 기준에 따라 선택된 균주임이 입증될 수 있어야 한다.
표 6 새로운 피시스 내에서의 프로피오네이트의 농도 (μmol/g)
| Vol. 1 | Vol. 2 | Vol. 3 | Vol. 4 | Vol. 5 | Vol. 6 | Vol. 7 | ||
| 1회 | S1S2S3S4 | 7.7010.039.446.00 | 4.823.613.882.60 | 3.735.432.293.68 | 2.385.324.358.40 | 4.843.365.06 | 3.703.867.995.17 | 13.8318.0812.0110.45 |
| 2회 | S1S2S3S4 | 9.567.1210.6019.16 | 7.361.865.113.12 | 13.777.263.993.58 | 8.495.826.422.16 | 6.143.724.837.68 | ||
| 3회 | S1S2S3S4 | 11.909.2910.9111.93 | 5.058.346.622.89 | 10.827.8210.608.91 | 3.436.457.723.47 | 13.453.284.996.15 | 2.047.562.255.20 | |
| HP | 3.58 | 6.57 | 6.49 |
쉐이드 세포: 프로피온 박테리아로 된 샘플에 따른 모든 값은 6 log cfu/g 이상.
본 발명의 바람직한 특질을 고려하여, 2 내지 3일 동안 약 11.4 g/l의 락테이트를 함유하는 YEL 배지 내 30℃에서 배양된 후에 0.6% 소담즙을 함유하는 YEL 배지 내에서 1/10으로 희석된 후, 37℃에서 90분 동안 배양되고, 원심분리되고, YEL 배지에서 수거되고, 24시간동안 37℃에서 다시 배양된 후에, 사용된 프로피온 박테리아는 생리학적으로 현저한 양의 프로피온산을 생성하는 균주 중에서, 특히 2 g/l 이상의 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를 생성하는 균주 중에서, 바람직하게는 4 g/l 이상의 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를 생성하는 균주 중에서 선택된다.
본 발명에 따라, 상기 결장세포체(colonocyte)에서 균주의 점착 특성을 고려하여 다른 선택 기준이 고려될 수 있다: 효과적으로 좋은 점착 특성을 갖는 균주는 결장 내에서 보다 오랫동안 잔류하는 장점을 가지고 있어서, 상기 균주들이 프로피온산을 합성하는데 보다 많은 시간을 제공하고; 더 나아가, 상기 제공된 균주들은 병원균체를 대신할 수 있다.
원하는 성과를 얻기 위하여, 프로피온산 스스로 흡수되도록 하는 것을 고려할 수 없는 바, 이는 인간의 신진 대사에서 이것이 결장에 도달할 수 없기 때문이며, 더 나아가 많은 투여량은 위에 해롭기 때문이다.
결장에서 합성된 단쇄 지방산 특히 아세트산 및 상기 모든 프로피온산에 기인하는 장점들 중에서, 하나는 주요 미네랄들, 특히 칼슘 철분, 아연 또는 심지어 마그네슘을 동화하는 이들의 역할이다; 보다 적은 범위에서, 프로피온산 및 아세트산은 미네랄이 결장의 소화 및 생체에 의해 소화된 분획의 사용을 좋게 할 수 있다.
미네랄의 동화는 칼슘을 철분 또는 뼈의 무기화하여 빈혈을 치유하는 것과 같이 기능적이 효과를 수행하는 사실의 관점에서 특히 흥미로운 효과이다.
수행된 실험적 및 임상적 연구는 상기 미네랄의 신진대사에서 프로피온산과 프로피오네이트 및 보다 적은 범위의 아세트산 과 아세테이트의 좋은 효과를 지원하는 점에서 신체 강장론을 입증한다; 이러한 효과는 소화 조건이 열악할 때, 필요성이 높을 때, 보다 필수적이 될 수 있으며, 결장 영역에서 소장을 통하여 이동하는 상당량의 비흡수된 미네랄을 이끈다.
단쇄 지방산과 미네랄의 신진대사 사이의 상호작용은 특히 가용성 섬유질을 사용하는 연구에서 제안되었다. 그러므로, 소화 효소에 의해 소화되지 않고 결장의 플로라에 의해 단쇄 지방산(특히, 프로피오네이트)으로 발효된 폴리사카라이드 또는 올리고사카라이트는 칼슘, 철분 또는 아연과 같은 미네랄의 흡수를 증가시킴을 정립할 수 있고 이는 병리학적 조건(결핍증, 위절제술)에서 보다 주목할 수 있다.
결장 관류의 연구 및 다른 측면에서 결장 절제된 환자에서의 기능 부재는 결장에서 활성 위치를 국부화할 수 있게 한다.
또한, 상기 기능은 pH를 낮추고 단쇄 지방산의 합성에 의해 이루어짐을 확인할 수 있다; 이는 발효를 통하여 상기 산들의 조절함을 제시하며, 발효되지 않는 비가용성 섬유질에는 효과가 없음을 의미한다. 더 나아가, 맹장이 비대해지고 상기 결장 혈액 흐름이 증가하며, 이는 영향 효과를 입증한다.
환자에게 이루어진 임상 연구는 극히 드무나 이는 상기 가용성 섬유질의 효과가 결장 발효에 의해 얻어진다는 점과, 미네랄의 흡수에 상기 단쇄 지방산의 효과를 직접적으로 나타낸다는 점을 입증할 수 있다.
공개된 인간의 직장에서 말단 결장의 아세테이트 및 프로피오네이트의 칼슘 흡수 효과(trinidad TP, Wolever TMS, Am J Clin Nutr 1996 63/574-578)에서는 건강한 환자의 말단 직장이 직접적으로 생리적인 농도에서 아세트산, 프로피온산 또는 이들의 회합물로 관류되는 실험이 보고되었다; 그러므로 결장구로부터 칼슘의 소멸은 단쇄 지방산에 의해 증가되나 보다 본질적으로는 프로피온산에 의해 현저히증가함이 입증되었다; 이러한 연구는 또한 흡수의 불포화계에 기초한 투여 효과를 나타낸다. 상기 저자는 아세트산과 비교되는 프로피온산의 보다 큰 지방친화성이 이의 흡수에 도움이 되고 소화구 내로 지나가는 양성자의 결장세포체내에서 해리는 칼슘 흡수에 도움이 된다고 제안하고 있다.
상술한 것들을 고려하여, 본 발명은 또한 극히 비자가분해성이고 담즙산염의 저항성인 특질의 기능으로서, 박테리아가 적어도 부분적으로 위산에 보호되도록 제조되어 인간 또는 동물에 흡수될 수 있는, 적어도 106cells/gram 의 박테리아를 함유하고, 결장에서 주요 미네랄 특히 칼슘 및/또는 철분 및/또는 아연 및/또는 마그네슘의 동화를 도울 수 있는 최신의 식품 조성물 또는 식이 또는 의약 조성물을 얻기 위하여 선택된 프로피온 박테리아의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 변형에 따라, 또한, 결장에서 항균 특성, 특히 예비/아구창 형태의 병원성 피부균(mycoderm)의 성장을 감소시킬 수 있는 특성을 갖는 조성물을 얻기 위한 용도의 적용을 제안한다.
사실상, 이는 특히 항생 물질에 의한 예비투여 처치용으로 프로피온산의 상당한 항균 특성장점을 이용할 수 있다.
본 발명에 의한 조성물은 발효 기질로서 락테이트와 함께 이들을 공급함으로서 상기 언급한 효과를 증가시키는 방식으로 프로피온 박테리아와 상승 작용을 할 수 있는 다른 박테리아 특히 락트 박테리아 및/또는 비피드 박테리아를 함유할 수 있다.
본 발명에 의해 사용되는 조성물은 약 100mg 내지 1g, 바람직하게는 200 내지 500 mg의 개별적 분획물의 형태로 존재하며, 바람직하게는 적어도 108세포들을 함유하는 건조 또는 탈수 제재로 구성된다; 특히 위저항성 캡슐의 형태로 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특질에 따라, 본 조성물은 또한 가공된 제재로 구성되며, 상기 프로피온 박테리아는 발효성 기질, 특히 식이 섬유에 첨가되거나 결합되고 또한 액체, 페이스트(paste) 또는 고체 식품에 첨가되거나 혼합된다.
상기 제재에 있어서, 프로피온 박테리아는 이중적인 역할을 할 수 있는 바, 즉, 제1기에서는 식품의 발효를 통하여 기술적인 역할을 하고, 제2기에서는 일단 결장에 도달할 수 있도록 섭취된 후에 상기 언급한 프로바이오틱 역할, 특히 프로피온산 합성의 최적화와 미네랄 동화의 최적화로 기능적 역할을 한다.
Claims (11)
- 극히 비자가분해성이고 담즙산염의 저항성인 특질의 기능으로서, 박테리아가 적어도 부분적으로 위산에 보호되도록 제조되어 인간 또는 동물에 흡수될 수 있는, 적어도 106cells/gram 의 박테리아를 함유하고, 결장에서 혐기성 박테리아 발효에 의해 프로피온산 및/또는 프로피오네이트의 합성, 경우에 따라서는 아세트산 및/또는 아세테이트의 합성을 현저히 증가시키고 자극할 수 있는 최신의 식품 조성물 또는 식이 또는 의약 조성물을 얻기 위하여, 선택된 프로피온 박테리아의 용도(use).
- 극히 비자가분해성이고 담즙산염의 저항성인 특질의 기능으로서, 박테리아가 적어도 부분적으로 위산에 보호되도록 제조되어 인간 또는 동물에 흡수될 수 있는, 적어도 106cells/gram 의 박테리아를 함유하고, 결장에서 주요 미네랄 특히 칼슘 및/또는 철분 및/또는 아연 및/또는 마그네슘의 동화를 도울 수 있는 최신의 식품 조성물 또는 식이 또는 의약 조성물을 얻기 위하여 선택된 프로피온 박테리아의 용도.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사용된 프로피온 박테리아는 본질적으로 생리적으로 현저한 양의 프로피온산을 생성하는 균주들 중에서 선택됨을 특징으로 하는 용도.
- 제3항에 있어서, 상기 사용된 프로피온 박테리아는 2 내지 3일 동안 약 11.4 g/l의 락테이트를 함유하는 YEL 배지 내 30℃에서 배양된 후에 0.6% 소담즙을 함유하는 YEL 배지 내에서 1/10으로 희석된 후, 37℃에서 90분 동안 배양되고, 원심분리되고, YEL 배지에서 수거되고, 24시간동안 37℃에서 다시 배양된 후에, 사용된 프로피온 박테리아는 생리학적으로 현저한 양의 프로피온산을 생성하는 균주 중에서, 특히 2 g/l 이상의 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를 생성하는 균주 중에서, 바람직하게는 4 g/l 이상의 프로피온산 및/또는 프로피오네이트를 생성하는 균주 중에서 선택됨을 특징으로 하는 용도.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 잇어서, 결장에서 항균 특성을 갖는, 특히 예비/아구창(candida/thrush) 형태의 병원성 피부균(mycoderm)의 성장을 감소시킬 수 있는 조성물을 얻기 위한 용도.
- 제1항 내지 제5항에 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로피온 박테리아가 결장세포체(colonocytes)에 점착 특성을 갖는 균주에 속함을 특징으로 하는 용도.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 약 100mg 내지 1g, 바람직하게는 200 내지 500 mg의 개별적 분획물의 형태로 존재하며, 바람직하게는 적어도 108세포들을 함유하는 건조 또는 탈수 제재로 구성됨을 특징으로 하는 용도.
- 제7항에 있어서, 상기 조성물은 위저항성 캡슐의 형태로 존재함을 특징으로 하는 용도.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 가공된 제재로 구성되며, 상기 프로피온 박테리아는 발효성 기질, 특히 식이 섬유에 첨가되거나 결합됨을 특징으로 하는 용도.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 가공된 제재로 구성되며, 상기 프로피온 박테리아는 액체, 페이스트(paste) 또는 고체 식품에 첨가되거나 혼합됨을 특징으로 하는 용도.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물은 락트 박테리아 및/또는 비피드 박테리아를 포함함을 특징으로 하는 용도.
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