KR20080102773A

KR20080102773A - 이소플라본의 비배당체 전환능력을 가진 신규한 식물 유래유산균인 락토바실러스 플란타럼

Info

Publication number: KR20080102773A
Application number: KR1020070049651A
Authority: KR
Inventors: 오세종; 김광현; 김세헌; 박동준; 임지영; 김종건; 홍성길; 김화영
Original assignee: 주식회사 이롬
Priority date: 2007-05-22
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2008-11-26

Abstract

본 발명은 신규한 락토바실러스 플란타럼 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배당체 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하여 이소플라본의 체내 흡수를 촉진하는 항산화 및 내산성을 갖는 락토바실러스 플란타럼에 관한 것이다. 본 발명의 유산균은 항산화용 조성물, 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품 첨가제 및 기타 발효제품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다.

유산균, 플란타럼, 항산화, 이소플라본

Description

이소플라본의 비배당체 전환능력을 가진 신규한 식물 유래 유산균인 락토바실러스 플란타럼{Novel plant-origin Lactobacillus plantarum having activity for converting isoflavone into isoflavone aglycon and use thereof}

도 1은 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 현미경으로 관찰한 모습이다.

본 발명은 신규한 락토바실러스 플란타럼 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배당체 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하여 이소플라본의 체내 흡수를 촉진하는 항산화 및 내산성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 및 이를 항산화용 조성물, 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품 첨가제 및 기타 발효제품의 제조에 이용하는 것에 관한 것이다.

유산균은 보통 젖산균이라고도 칭하는 최종 대사산물로 젖산을 상당량 생산 하는 세균을 일컫는다. 유산균은 인간이 오래전부터 이용하고 있는 미생물의 일종으로 우리나라에서는 김치 등에, 서양에서는 유가공 발효에 많이 이용되고 있다. 최근에는 유산균에 대한 연구가 활발히 진행되어 일반식품뿐만 아니라 건강식품 및 약품으로써 이용되는 등 그 응용범위가 넓어지고 있으며 여기에 속하는 세균들로는 스트렙토코코스(Streptococcus)속, 페디오코커스(Pediococcus)속, 류코노스톡(Leuconostoc)속, 락토바실러스(lactobacillus)속, 스포로락토바실러스(Sporolactobacilus)속과 비피도박테리움(Bifidobacterium) 등이 있다. 상기 균들은 그람 양성균으로써 혐기성이거나 편혐기성인 성질을 지니고 있으며 동물의 장내에 서식하면서 동물이 섭취한 영양분 및 섬유소 등을 분해시켜 에너지원으로 사용하여 젖산 및 항생물질을 생산하여 장내 유해균의 발육을 억제함으로써 장내 건강유지에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

구체적으로 유산균의 생리활성은 주로 유기산을 생산하여 장내의 pH를 저하시킴으로써 장내 유해세균의 증식을 억제하며 정상적인 장내 균총을 유지시켜 주는 기능을 하고 β-글루코시다아제를 생산하여 배당체 이소플라본을 체내에 흡수가 용이한 비배당체로 전환하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

특히 이소플라본은 당이 떨어져 나간 비배당체(aglycone) 형태, 당이 붙어 있는 배당체(glycoside) 형태, 아세틸글루코사이드(acetylglucoside) 형태, 말로닐글루코사이드(malonylglucoside)형태의 4가지 형태로 존재하며 상기 비배당체 이소플라본은 장내의 β-글루코시다아제(β-glucosidase)에 의해 가수 분해되어 활성형의 비배당체 형태 즉 아글리콘(aglycone)이 되어 흡수된다. 그러나 일반적으로 식 품에 함유된 이소플라본은 당이 결합된 배당체 형태로 존재하며, 식이로부터 섭취된 이소플라본이 흡수가 되기 위해서는 장내 미생물에 의해 비배당체 형태로 전환되어져야 한다. 따라서 β-글루코시다아제(β-glucosidase)의 활성을 가지는 유산균은 이소플라본의 생체이용성에 매우 중요한 역할을 할 수 있다.

한편 상기와 같은 이소플라본의 비배당체 생산 활성이 있는 미생물에 대한 관심이 증가하면서 이소플라본을 대사하는 미생물에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나 상기와 같은 효능을 발휘하려면 유산균이 아무런 장애 없이 장내에 도달하여 그 기능을 나타내어야 한다. 따라서 유산균의 경구 투여시 위산에 대한 파괴가 적도록 유산균에 내산성이 있어야 한다.

그러나 현재까지 분리된 유산균은 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 활성이 있으나 산에 대한 안정성이 매우 낮다.

이에 본 발명자는 지금까지 알려진 유산균보다 내산성이 우수하고 또한 항산화 활성이 있으면서 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 활성이 있는 신규 유산균을 김치로부터 분리 동정하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 항산화 및 내산성을 갖는 락토바실러스 플란타럼 및 이의 용도를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 항산화 및 내산성을 갖는 락토바실러스 플란타럼을 제공한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 락토바실러스 속 유산균 또는 이의 배양물을 함유하는 항산화제, 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품 첨가제 및 발효제품을 제공한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 항산화 및 내산성 락토바실러스 속 유산균을 제공한다. 본 발명에 따른 유산균은 바람직하게는 락토바실러스 플란타럼, 보다 바람직하게는 락토바실러스 플란타럼 YS712(기탁번호: KCCM 10842P)일 수 있다.

본 발명자들은 MRS배지를 이용하여 김치로부터 신규 유산균을 분리 및 배양 하고 형태학적 및 생화학적 특성 분석을 통해 최종적으로 동정하였다(표 1 내지 표 2 참조). 그 결과, 본 발명에서 분리된 유산균이 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)임을 확인하였다. 따라서, 본 발명자들은 상기 유산균을 '락토바실러스 플란타럼 YS712'이라 명명하여 2007년 2월 15일자로 한국 종균협 회부설 한국 미생물보존센터에 기탁하였다(기탁번호: KCCM 10842P).

본 발명에 따른 유산균은 다음과 같은 생리 활성을 지닌다.

첫째, 본 발명의 유산균은 항산화 활성을 나타낸다(표 3 참조).

구체적으로 본 발명의 유산균은 다른 유산균보다 우수한 전자공여능력을 나타내어 높은 항산화 활성이 있다.

둘째, 본 발명의 유산균은 비배당체 생산 활성을 나타낸다(표 4 참조).

구체적으로 본 발명의 유산균은 높은 β-글루코시다아제(β-glucosidase) 활성을 통해 배당체 형태의 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하는 능력을 가지고 있다. 보다 구체적으로 본 발명에 따른 미생물은 혐기적인 조건하에서 비배당체 형태(제니스테인, 다이드제인)의 이소플라본을 생산하는 능력이 있다.

셋째, 본 발명의 유산균은 내산성을 나타낸다(표 5 참조).

구체적으로 본 발명의 유산균은 pH 2.5 내지 pH 3.5에서 50%정도의 생존율을 보여 우수한 내산성이 있다.

본 발명의 유산균을 배양하기 위하여 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄로 구성된 배지를 사용하며 예컨대 MRS 배지를 사용하며, 통상의 유산균 배양 조건상에서, 예컨대 30℃ 내지 45℃에서 10시간 내지 40시간 동안 배양할 수 있다. 보다 바람직하게는 37℃에서 18시간 정도 배양하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유산균은 혐기적 조건하에서 바람직하게는 정치배양 또는 이 산화탄소가 5~15%인 조건하에서 배양될 수 있다.

또한, 본 발명의 유산균은 항산화용 조성물, 정장용 조성물, 생균용 조성물로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 유산균은 사료용 조성물, 식품첨가용 조성물 및 기타 발효제품으로도 사용될 수 있다. 상기 조성물들은 본 발명의 유산균의 파쇄된 세포벽 분획, 생균, 사균, 건조균 또는 배양물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 배양물은 액체배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심 분리하여 균주를 제거한 여액(원심분리한 상징액), 상기 배양액을 초음파 처리 또는 용해효소(lysozyme) 처리하여 얻은 세포 파쇄액 등을 포함한다. 본 발명의 유산균의 조성물 내 함량은 조성물의 용도 및 제형에 따라 달라질 수 있다.

본 발명에 따른 상기 조성물들은 다양한 제형과 방법으로 제조 및 투여될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 유산균 또는 이의 배양물을 약제학적 분야에서 통상적으로 사용하는 담체 및 향료와 혼합하여 정제(tablet), 트로키(troche), 캡슐(capsule), 엘릭실(elixir), 시럽(syrup), 산제(powder), 현탁제(suspension) 또는 과립제(granule) 등의 형태로 제조 및 투여될 수 있다. 상기 담체로는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제 등을 사용할 수 있다. 투여방식은 경구, 비경구 또는 도포법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 경구 투여하는 것이 바람직하다. 또한, 투여용량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 피투여자의 연령, 성별, 상태 등에 따라 적절히 선택할 수 있 다. 바람직하게는 1회 투여시 0.1 ㎎ 내지 15 ㎎, 보다 바람직하게는 6 ㎎ 내지 10 ㎎의 유효용량으로 하루에 수차례 반복 투여될 수 있다. 생균제용 조성물의 경우 조성물 내 생균수는 10⁷내지 10¹⁰cells/㎖, 바람직하게는 10⁹cells/㎖ 인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 항산화용 조성물은 활성 산소를 제거하기 위하여 이용될 수 있으며, 정장용 조성물 또는 생균제 조성물은 이소플라본의 체내 흡수를 촉진하여 소화불량 또는 설사를 예방 및/또는 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 사료용 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛형태 및 사일레지(silage) 등의 형태로 제조될 수 있다. 상기 발효사료는 본 발명의 유산균과 여러 가지 미생물 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조될 수 있으며, 상기 배합사료는 여러 종류의 일반사료와 본 발명의 유산균을 혼합하여 제조될 수 있다. 펠렛형태의 사료는 상기 발효사료 또는 배합사료를 펠렛기로 제형화하여 제조될 수 있으며, 사일레지는 청예사료를 본 발명에 따른 유산균으로 발효시킴으로서 제조될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유산균 또는 이의 배양물은 이유식, 김치, 음료, 유제품등의 식품에 대한 식품첨가제로 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 유산균은 발효제품의 제조를 위한 종균으로 사용될 수 있다. 상기 발효제품은 햄 및 소시지와 같은 발효육제품, 발효생식제품, 발효유제품, 발효대두액, 김치 등을 포함한다. 본 발명의 유산균을 이용한 발효제품은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예컨대, 상기 발효 생식제품은 현미와 율무 등의 곡류 분말, 과채류 분말, 버섯류 분말에 본 발명에 따른 유산균 원말을 혼합하여 제조되거나, 상기 곡류 분말을 본 발명에 따른 유산균 또는 이를 포함하는 2-3종의 혼합 유산균으로 적정 온도에서 발효시킨 후, 과채류, 버섯류 분말을 영양적인 균형과 기호성이 우수하도록 적절히 배합하여 제조될 수 있다. 또한 상기 발효유제품은 원유 또는 탈지분유를 본 발명에 따른 유산균 또는 이를 포함하는 2-3종의 혼합 유산균으로 적정 온도에서 발효시켜 제조될 수 있으며 상기 발효대두액은 대두액을 본 발명에 따른 유산균 또는 이를 포함하는 2-3종의 혼합 유산균으로 적정 온도에서 발효시켜 제조될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

락토바실러스 플란타럼 YS 712 분리 및 동정

<1-1> 시료로부터 유산균들의 분리, 동정 및 보존

김치, 쇠고기 분쇄육, 산양유, 원유 및 신생아의 분변을 시료로 사용하여 유산균들을 분리하였다. 구체적으로, 상기 시료를 0.004%의 브로모크레졸 퍼 플(bromocresol purple)이 함유된 MRS 아가 배지(Difco, 미국)에 도말평판법(streak plate)으로 도말한 후 혐기상태(이산화탄소 5 ~ 15%)에서 37℃, 48시간동안 배양하였다. 상기 배양된 균주 중에서 노란색 집락을 띄는 균주들을 선별하여 그람염색, 5℃ 및 45℃에서의 성장 유무, 카탈라아제 및 옥시다아제 테스트, 가스 형성 등을 조사하고 API 50 CH 탄수화물 테스트 키트(Bio Merieux, France)를 이용한 당 이용성을 조사한 후 ATB 식별 프로그램(Bio Merieux, France)에 상기 실험 결과를 입력하여 당업계에 공지된 분류방법인 버기스 매뉴얼(Bergey's Manual of Systematic Bacteriology 및 Bergey's Manual of Determinative Bacteriology)에 따라 동정하였다

한편, 상기 분리 및 동정된 모든 유산균을 보존하기 위하여 MRS 배지에 3회로 계대 배양한 후, 원심분리(3,000×g, 20 min)하여 셀 펠렛(cell pellet)에 탈지유(10%), 락토오스(2%), 효모 추출물(0.3%)이 함유된 배지를 제조하여 혼합하고 이를 유리병에 1 mL씩 분주하여 동결건조 하였다.

<1-2> 항산화 활성 균주의 선발

상기 실시예 <1-1>에서 분리된 유산균 중에서 항산화 활성이 우수한 균주를 선발하기 위하여 항산화 활성을 평가하는 방법으로 당업계에 널리 사용되는 전자공여능(DPPH) 평가법을 이용하였다(Takao T, et al, Biosci . Biotech . Biochem. 58: 1780-1783, 1994; Benzie IFF, et al, The Frap assay . Anal . Biochem. 239: 70-76, 1996). 이를 구체적으로 설명하면 각각의 시험관에 상기물질 100 ㎕를 넣고 대 조군에는 아스코르브 산 100 ㎕를 넣은 후, 인산나트륨 버퍼 (pH 5.6)용액 0.4mL와 10mg/100mL의 농도로 메탄올에 용해된 DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl, 미국 Sigma사)용액 0.4mL를 추가로 넣었다. 다만 대조군 및 시료물질의 블랭크(blank)웰에는 메탄올 원액 100 ㎕를 넣었다. 상기 시료물질을 37 ℃ 배양기에서 20분간 반응시키고 ELISA 리더를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료물질 및 대조군의 블랭크(blank) 흡광도 값을 보정한 후 대조군을 기준으로 DPPH 라디칼에 대한 전자공여능(Electron donating ability :EDA %)으로 항산화능을 표시하여(수학식 1) 그 결과를 표 1에 기재하였다.

(수학식 1)

As : 시료물질의 O.D 값 Asb : 시료물질 Blank 의 O.D 값

Ac : 대조군의 O.D 값 Acb : 대조군 Blank의 O.D 값

유산균들의 전자공여능의 평가 결과

균주	DPPH (%)
Control (아스코르브 산)	97.0
엔테로코쿠스 o1 (Enterococcus o1)	95.3
락토코쿠스 KU107(Lactococcus KU107)	94.3
엔테로코쿠스 77(Enterococcus 77)	95.1
락토바실러스 브레비스 ATCC 8287(Lactobacillus brevis ATCC 8287)	90.0
락토바실러스 액시도필루스 KCNU(Lactobacillus acidophillus KCNU)	89.4
락토바실러스 플란타럼 155(Lactobacillus plantarum 155)	95.5
락토바실러스 플란타럼 YS712( *Lactobacillus plantarum* YS712)	95.6
락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei)	95.1
락토바실러스 가세리 ATCC 33323(Lactobacillus gasseri ATCC 33323)	84.8
락토바실러스 플란타럼 ATCC　8014（Lactobacillus plantarum ATCC 8014）	95.6
류코노스톡 메센테로이드 ATCC 10830(Leuconostoc mesenteroides ATCC 10830)	93.7
페디오코쿠스 펜토사세우스ATCC 43200(Pediococus pentosaceus ATCC 43200)	80.0

그 결과 락토바실러스 플란타럼 YS 712 균주가 다른 유산균보다 우수한 전자공여능력을 나타내어 항산화 활성이 우수한 것으로 평가되었다.

<1-3> 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 동정

상기 실시예　<1-２>를 통하여 우수한 항산화 활성을 가진 것으로 선별된 락토바실러스 플란타럼 YS712를 동정하기 위하여 형태학적 분석, 생화학적 특성 및 당 이용성을 분석하였다.

a. 형태학적 분석

상기 김치에서 분리된 유산균을 현미경으로 관찰한 결과를 도 1에 도시하였다. 도 1에서 보는 바와 같이, 상기 유산균은 락토바실러스 속 미생물의 전형적인 형태인 막대균 모양이었다.

b. 생화학적 특성 및 당 이용성 분석

상기 유산균의 생화학적인 특성과 당 이용성은 하기 표 2 및 표 3에 기재된 바와 같다. 특히, 본 발명에 따른 상기 유산균은 혐기성 조건에서만 생육하는 특징이 있다.

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 생화학적 특성

특성	결과
집락 색깔	막대형
생육최적온도	37 ℃
운동성	없음
그람염색	+
카탈라아제 활성	-
산소 영향	편성 혐기성

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 당 이용성

당	반응
글리세롤(Glycerol)	-
에리스리톨(Erythritol)	-
D-아라비노오스(D-Arabinose)	-
L-아라비노오스(L-Arabinose)	+
리보오스(Ribose)	+
D-크실로오스(D-Xylose)	-
L-크실로오스(L-Xylose)	-
아도니톨(Adonitol)	-
β메틸-D-자일로사이드(β Methyl-D-xyloside)	-
갈락토오스(Galactose)	+
글루코오스(Glucose)	+
과당(Fructose)	+
만노스(Manose)	+
소르보스(Sorbose)	-
람노오스(Rhamnose)	+
덜시톨(Dulcitol)	-
이노시톨(Inositol)	-
만노톨(Mannitol)	+
소르비톨(Sorbitol)	+
α메틸-D-만노사이드(α Methyl-D-mannoside)	-
α메틸-D-글루코사이드(α Methyl-D-glucoside)	+
N 아세틸 글루코사민(N Acetyl glucosamine)	+
아미그달린(Amygdalin)	+
알부틴(Arbutin)	+
에스큘린(Esculin)	+
살리신(Salicin)	+
셀로비오스(Cellobiose)	+
엿당(Maltose)	+
젖당(Lactose)	+
멜리비오스(Melibiose)	+
수크로오스(Sucrose)	+
트레할로스(Trehalose)	+
이눌린(Inulin)	-
멜레치토오스(Melezitose)	+
라피노오스(Raffinose)	+
녹말(Starch)	-
글리코겐(Glycogen)	-
자일리톨(Xylitol)	-
겐티오비오스(Gentiobiose)	-
D-튜라노스(D-Turanose)	+
D-라이소스(D-Lyxose)	-
D-타가토스(D-Tagatose)	-
D-푸코오스(D-Fucose)	-
L-푸코오스(L-Fucose)	-
D-아라비톨(D-Arabitol)	-
L-아라비톨(L-Arabitol)	-
글루콘산염(Gluconate)	-
2 케토-글루콘산염(2 keto-gluconate)	-
5 케토-글루콘산염(5 keto-gluconate)	-

상기 결과를 근거로 상기 유산균은 99.1%의 확률로 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum)으로 동정되었으며, 본 발명자들은 이 균주를 ‘락토바실러스 플란타럼 YS 712(Lactobacillus plantarum YS 712)'로 명명하여 2007년 2월 15일자로 한국 종균협회부설 한국 미생물보존센터에 기탁하였다(기탁번호: KCCM 10842P).

<실시예 2>

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 비배당체 생산 활성 평가

실시예 <1-1>에서 동결 건조된 시료 0.4 g에 순수한 아세토니트릴 10 mL와 0.1 N 염산 2 mL를 첨가하여 실온에서 2 시간 동안 교반한 후 760 x g에서 20분간 원심 분리하여 상징액 8 mL를 회수하였다. 상기 회수 된 시료에 80 % 메탄올을 첨가하여 최종 부피가 50 mL가 되도록 정용한 후 0.45 um PTEE 시린지 필터(PTEE syringe filter)로 여과하였다.

상기 여과된 시료를 고압 액체 크로마토그래피(Jasco PU2089, 도쿄, 일본) 의 C18 칼럼(크기: φ 4.6 mm × 250 mm)에 주입하고 이동상으로 0.1 % 아세트산을 함유한 증류수(HPLC grade)와 0.1 % 아세트산을 함유한 아세토니트릴(HPLC grade)를 사용하였으며 이 때 상기 아세트산을 함유한 증류수를 15 %에서 시작하여 50 분간 35 %로 상승시킨 후 10 분간 35 %로 유지하고 이동상의 유속은 1 mL/분으로 하여 254 nm 파장에서 흡광도를 측정하고 대조구로는 일반 두유액을 이용하였다. 한편 이소플라본의 형태를 분석하기 위하여 표준물질로 다이드제인(Sigma Chemical Co., St. Loius, MO, 미국), 제니스테인(Sigma Chemical Co., St. Loius, MO, 미국), 제니스틴(Sigma Chemical Co., St. Loius, MO, 미국) 및 다이드진(Wako Pure Chemical, 일본)을 사용하여 표준검량곡선을 작성한 후 이소플라본의 형태에 따른 함량을 계산하고 이를 3회 반복하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.

락토바실러스 플란타럼 YS 712의 비배당체 생산 활성 비교 (평균치± 표준편차)

시료	이소플라본 (ug/g)
	글리코시드(Glycoside)		아글리콘(Aglycone)
	다이드진 (Daidzin)	제니스틴 (Genistin)	다이드제인 (Daidzein)	제니스테인 (Genistein)
대조구(일반 두유액)	3232.29±40.98	2080.60±15.34	58.18±1.17	3.64±1.32
락토바실러스 가세리 ATCC 33323	2766.30±2.65	1556.00±4.63	166.70±15.36	246.04±5.62
페디오코쿠스 펜토사세우스ATCC 43200	3211.60±3.97	2034.74±2.28	59.82±1.02	12.56±1.10
엔테로코쿠스 77	-	576.95±4.13	1083.29±6.79	942.9±12.16
락토바실러스 플란타럼 ATCC　8014	1567.56±6.17	1330.68±6.11	637.89±20.73	326.72±4.90
락토바실러스 플란타럼 YS712	-	591.61±2.78	1062.17±18.51	917.30±19.19

그 결과, 대조구에서 이소플라본은 대부분 다이드진(약 3.2 mg/g)과 제니스틴(약 2.1 mg/g)등의 배당체 형태로 존재하는 반면 비배당체 형태인 다이드제인과 제니스테인은 미량 존재하였다. 그러나 락토바실러스 플란타럼 YS712(L. plantarum YS712) 균주가 있는 경우 오히려 비배당체 형태인 다이드제인(약 1.06 mg/g) 과 제니스테인(약 0.92 mg/g)이 주로 존재하는 반면 배당체 형태인 다이드진은 전혀 존재하지 않고 제니스틴은 미량 존재하였다. 구체적으로 락토바실러스 플란타럼 YS712(L. plantarum YS712) 균주는 하기 식을 통해 다이드진의 약32-33%, 제니스틴의 42-45% 정도를 비배당체의 형태로 전환시키는 것으로 확인되었다

<수학식 2>

전환율 = {(락토바실러스 플란타럼 YS712 배양물의 aglycon 함량)/(대조구의 glycoside 함량)}*100

이러한 사실로부터 락토바실러스 플란타럼 YS712 균주는 높은 β-글루코시다아제(β-glucosidase) 활성을 통해 배당체 형태의 이소플라본을 비배당체 형태로 전환하여 이소플라본의 체내 흡수를 촉진 시킬 수 있는 유용한 유산균임을 알 수 있었다.

<실시예 3>

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 내산성 평가

본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712의 내산성 평가를 하기 위하여 10 ml의 유산균을 MRS 액체배지에 접종하고 37℃에서 18시간 배양한 후, 일정량을 다시 완충용액(pH 2.0~pH 3.5)에 접종하여 120분 동안 배양하고 다시 배양액의 일정량을 취하여 희석용 완충용액(Phosphate buffered saline, pH 7.0)에 일정비율로 희석하고 일정량을 MRS 한천배지에 접종한 후 37℃에서 48 시간동안 배양하여 성장한 집락수를 계수하여 표 5에 나타내었다.

락토바실러스 플란타럼 YS 712의 내산성 평가

pH	생 균 수 (cfu/ml)
	초 기	2시간 후
3.5	3.8 x 10⁶	3.5 x 10⁶
3.0	4.7 x 10⁶	4.5 x 10⁶
2.5	2.02 x 10⁶	1.12 x 10⁶

그 결과, 락토바실러스 플란타럼 YS 712는 약 50% 이상의 생존율을 보여 내산성이 뛰어남을 알 수 있었다. 따라서 실제 인체에 투여하더라도 락토바실러스 플란타럼 YS 712 는 항산화 및 비배당체 생산 활성을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.

<제조예 1>

본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 함유하는 정장제의 제조

본 발명에 따른 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 당업계에 공지된 방법에 따라 MRS 배지에서 대량 배양하여 유산균 원말을 제조하였다. 제조된 락토바실러스 플란타럼 YS 712 원말에 소량의 칼슘 및 비타민 D(로슈, 독일)를 혼합하여 정장제품을 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 6에 기재하였다. 정장효과를 높이기 위해 정장효과가 있는 다른 유산균 원말, 예컨대, 대장에 존재하는 것으로 알려진 비피더스균 원말을 소량 첨가할 수 있다.

성 분	1포(중량%)
락토바실러스 플란타럼 YS 712	70
비타민 D	15
칼슘	15
총 합계	100

<제조예 2>

본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 함유하는 생식의 제조

대두배아 발효분말에 각종 곡류(현미, 보리, 옥수수, 녹두, 율무, 참깨 및 팥) 분말, 해조류(김, 미역 및 다시마) 분말, 과채류(케일, 알로에 및 당근), 버섯류(표고버섯 및 영지버섯) 분말 및 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 원말을 혼합하여 생식제품을 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 7에 기재하였다.

성 분	1포(중량%)
대두배아 발효분말	25
현미분말	10
보리분말	5
옥수수분말	3
녹두분말	3
율무분말	3
참깨분말	3
팥분말	3
김분말	5
미역분말	8
다시마분말	12
케일분말	5
알로에분말	3
당근분말	2
표고버섯	4
영지버섯	4
락토바실러스 플란타럼 YS 712	2
총 합계	100

<제조예 3>

본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 이용한 발효유의 제조

탈지유 또는 원유에 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 전배양(Seed culture)한 배양액(1X10⁹/mL ~ 1X10¹⁰/mL) 1%를 혼합하여 40℃에서 6 ~ 8시간 동안 발효하여 발효유를 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 8에 기재하였다. 상기 탈지유 또는 원유를 발효함에 있어서, 발효시간의 단축 및 발효유의 풍미를 향상시키기 위하여 상업용으로 판매되고 있는 스트렙토코커스 서모필러스 또는 락스토바실러스 엑시도필러스를 함께 이용할 수 있다.

성 분	1배치(중량%)
탈지분유 (원유)	95
올리고당	4
락토바실러스 플란타럼 YS712	1
총 합계	100

<제조예 4>

본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 이용한 발효대두액의 제조

대두액에 본 발명의 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 전배양(Seed culture)한 배양액(1X10⁹/mL ~ 1X10¹⁰/mL) 1%를 혼합하여 40℃에서 6 ~ 8시간동안 발효하여 발효대두액을 제조하였다. 구체적인 조성은 하기 표 9에 기재하였다. 상기 대두액을 발효함에 있어서, 발효시간의 단축 및 발효대두액의 풍미를 향상시키기 위하여 상업용으로 판매되고 있는 스트렙토코커스 서모필러스 또는 락스토바실러스 엑시도필러스를 함께 이용할 수 있다.

성 분	1배치(중량%)
대두액	90
올리고당	9
락토바실러스 플란타럼 YS 712	1
총 합계	100

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 김치로부터 비배당체 이소플라본 생산을 생산할 수 있는 항산화 및 내산성 락토바실러스 플란타럼 YS 712를 분리, 동정하였다. 본 발명에 따른 유산균은 항산화용 조성물, 정장제, 생균용 조성물, 사료첨가제, 식품 첨가제 및 기타 발효제품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다.

Claims

비배당체의 이소플라본(isoflavone) 생산능을 가지며 항산화 및 내산성을 갖는 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) YS 712(기탁번호: KCCM 10842P).
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 함유하는 항산화용 조성물.
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 함유하는 정장용 조성물.
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 함유하는 생균용 조성물.
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용 조성물.
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 함유하는 식품첨가용 조성물.
제1항의 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 이용하여 제조된 발효제품.
제7항에 있어서, 상기 락토바실러스 플란타럼 YS 712 또는 이의 배양물을 우유 또는 대두액에 첨가하여 발효시킨 것을 특징으로 하는 발효제품.