KR20140142170A - 락토바실러스 브레비스 g-101 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG) 분해능을 갖는 신규한 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주 및 이를 유효성분으로 포함하는 건강기능식품, 약학적 조성물, 또는 식품에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상기 균주는 동물 체내의 혈중 MSG를 감소시키고 MSG 복합 증후군을 감약하는 효과가 있는바, 유해한 것으로 알려진 MSG의 체내 흡수 억제 내지 MSG 복합 증후군 개선 등을 목적으로 한 건강기능식품, 약학적 조성물 또는 식품으로 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG) 분해능을 갖는 신규한 락토바실러스 균주 및 이를 유효성분으로 포함하는 건강기능식품, 약학적 조성물, 또는 식품에 관한 것이다.
락토바실러스(Lactobacillus)는 인간을 포함하는 동물의 장관(intestinal tract)에 존재하는 주요 세균의 하나이다. 동물 체내의 생리학적 활성에 미치는 유리한 효과로 인해, 락토바실러스는 다양한 생균(probiotic) 제품에 다양하게 첨가되어왔다.
한편, L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG)은 맛과 향을 내기 위해 식품첨가제 및 화학조미료에 사용하는 것으로, 1907년 일본의 이케다 박사가 다시마 추출물에서 발견해 일본의 아지노모또(사)에서 상품으로 개발된 이래 전세계적으로 사용되고 있다.
MSG의 주원료인 글루타민산을 비교적 많이 함유한 자연식품으로는 모유, 김, 다시마, 버섯, 육류, 토마토, 파마산 치즈 및 콩류 등이며, 자연식품의 형태로 섭취했을 경우에는 부작용이나 병적인 증세가 보고된 예는 없다.
그러나, 1968년 중국계 미국인 의사 Kwok(1968)이 과도한 MSG를 섭취한 사람들 일부에서 두통, 쇠약, 경직 및 흉통 등 여러 증상을 보임을 확인하면서 처음 MSG의 유해성에 대해 논란이 일기 시작했다. 이어서, 1981년 뉴잉글랜드의 의학잡지에 2명의 천식환자가 중국음식점에서 식사를 하고 12시간 후에 천식발작을 일으켰다고 보고하였고(Baker GJ et al . 1981), 다량의 MSG를 섭취하면 뇌세포를 손상시키고 내분비계에 교란을 일으키며, 특히 유아에게 해롭다고 하였는데 시중에서 판매되고 있는 MSG가 첨가된 유아식품을 어린 쥐가 섭취한 결과 눈과 뇌에 손상을 주었다고 보고하였다(Olney JW, Sharpe LG 1969). 또한, 어린 쥐(10~12 days-old)에게 체중 1kg당 0.5g의 MSG를 경구 투여하였더니 실험대상 쥐의 52%에서 1g 투여마다 100%의 비율로 신경세포의 손상이 일어남을 확인한바 있다(Lowe CU et al . 1970). MSG는 중국음식점만의 문제가 아니라는 점에서 'MSG 복합증후군(MSG Symptom Complex, MSC)'이라는 용어가 사용되기 시작하였으며, 뿐만 아니라, Yang WH et al . (1997)의 double blind, placebo controlled 연구(placebo, 1.25, 2.5, 5g MSG)에서 2.5g MSG이상 섭취 시 두통, 근육긴장, 근육저림, 허약함, 안면홍조 등의 증상이 나타났으며, Schaumburg et al . (1969)의 MSG 섭취 후 증상연구에서 MSG 복합 증후군의 증상을 무감각 또는 정신이 멍해짐(numbness), 두통(headache), 편두통(migraine), 가슴이 두근거림(palpitation), 가슴이 조이는듯한 느낌(tightness), 무기력함(weakness), 쑤시는 느낌(aching), 얼굴이 붉어짐(flushing), 식은땀(sweating), 눈물을 흘림(lacrimation), 졸도(syncope), 현기증(dizziness), 어깨결림(shudder attacks), 감각이 둔해짐(paresthesias), 부정맥(arrhythmias), 심박 항진증(tachycardia)이 나타난다고 보고하고 있으며, 그 외에도 MSG의 과량 섭취가 천식, 아토피성 피부염, 호흡부정맥, 신경병, 소화불량 등을 야기하거나 악화시키는 것으로 보고되었으며(Allen DH et al, 1987), 미국연방실험생물학회(FASWB: Federation of American Societies in Experimental Biology)는 1995년 보고서를 통해 1일 0.5~2.5g 정도로 MSG 섭취 후에 일부 민감한 사람들은 MSG 복합 증후군(MSG symptom complex)으로 알러지반응이 나타날 수 있고 심한 난치성 천식환자들은 천식이 악화될 수도 있다고 보고하였다(Geha et al . 2000).
그러나, 이러한 MSG의 유해성에도 불구하고, MSG는 가정 및 음식점에서 조리 시 풍미증진제로, 식품가공생산 시에 첨가물로 사용되어 선진국에서 MSG의 일인당 일일 평균섭취량은 0.3~1.0g 이며(Geha RS et al . 2000), 우리나라의 경우에는 1.977g으로 현재까지 알려진 국가 중 가장 많이 MSG를 섭취하고 있는 것으로 나타난다(정영섭, 2000, 아시아투데이, 2013). 바쁜 현대인들의 외식 문화 및 인스턴트 식품 소비량의 증가 추세와 맞물려 향후에도 MSG의 소비를 줄이기는 쉽지 않을 것으로 예상된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG) 분해능을 갖는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주 및 이러한 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물을 제공하여, 유해한 MSG의 체내 흡수를 억제하고 MSG 복합 증후군을 예방 내지 개선하고자 함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주 및 상기 균주의 용도를 제공한다.
보다 상세하게는 첫째, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 프로바이오틱(probiotic) 활성을 이용해 동물 체내의 MSG 흡수를 억제하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 동물 체내의 MSG 흡수 억제용 조성물 및 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 동물 체내의 MSG 흡수 억제 용도에 관한 것이다.
둘째, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 이용해 MSG를 분해하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 MSG를 함유하는 시료와 접촉시켜 배양하는 단계를 포함하는 MSG를 감마아미노부티르산(γ-aminobutyric acid, GABA)로 전환하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 MSG를 함유하는 시료와 접촉시켜 배양하는 단계를 포함하는 MSG로부터 GABA를 생산하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 MSG 분해용 조성물, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 MSG로부터 GABA로의 전환용 조성물, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 MSG로부터 GABA 생산용 조성물, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 MSG 분해 용도, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 MSG로부터 GABA로의 전환 용도, 및 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 MSG로부터 GABA 생산 용도에 관한 것이다.
셋째, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 항염증 활성 증강 효과를 이용해 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 개체의 항염증능을 증강시키는 방법, 염증성 질환을 예방, 개선, 또는 치료하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물, 개체의 항염증능 증강용 조성물, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주 처리에 의한 개체의 항염증능 증강 용도, 및 염증성 질환의 예방, 개선 또는 치료 용도에 관한 것이다.
넷째, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주의 MSG 복합 증후군 감약 효과를 이용해, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 개체의 MSG 복합 증후군 예방, 개선, 또는 치료하는 방법, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주를 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방, 개선, 또는 치료용 조성물, 및 락토바실러스 브레비스 G-101 균주 처리에 의한 개체의 MSG 복합 증후군 예방, 개선, 또는 치료 용도에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 설명한다.
일 양태로, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주(기탁번호: KCCM11412P)를 제공한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어, "균주"에는 생균, 사균, 건조균 또는 균주 배양액이 포함된다. 또한, 상기 용어, "배양액"은 상기 균주를 적합한 배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(여과액 또는 원심분리한 상등액), 상기 여액을 농축한 농축액, 배양액을 초음파 처리하거나 상기 배양액에 라이소자임을 처리하여 수득한 세포 파쇄액 등이 포함된다. 상기 배양액의 제조에 사용되는 배지는 특정한 종류에 한정하는 것은 아니며, 예컨대 통상의 미생물 배양용 배지를 포함하는 임의의 배지를 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 상기 배양액에는 특정한 용도에 따라 임의의 첨가물을 추가로 포함하여도 무방하다. 예컨대, 본 발명에 따른 배양물의 동물 체내 MSG 흡수 억제 효과를 극대화하기 위하여 종래 통상의 기술자에게 공지되어 있는 임의의 MSG 흡수 억제제를 적절한 함량으로 포함할 수 있으며, 이때 유효 성분의 구체적인 함량, 농도 범위는 반복실험 등을 통해 통상의 기술자가 용이하게 결정할 수 있음이 자명하다.
본 발명자들은 동물 체내의 MSG 흡수 억제 효과를 갖는 유산균 균주를 분리하고자 예의 노력한 결과, 김치에서 우수한 MSG 분해능을 나타내는 균주로 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주를 분리해 냈으며, 상기 균주의 소화관 내에서의 생존력을 바탕으로 한 프로바이오틱 활성, 특히 동물 체내 MSG 흡수 저해능을 확인하였다. 보다 구체적으로, 본 발명자들은 락토바실러스 브레비스 G-101 균주 투여 후 MSG를 투여하고 소화관 및 혈액 내 MSG 농도를 측정한 결과, 락토바실러스 브레비스 G-101 균주 투여에 의해 소화관으로부터 혈액 내로 흡수되는 MSG의 농도가 감소하며, 혈중 MSG 농도가 투여한 락토바실러스 브레비스 G-101 균주 수에 반비례함을 확인할 수 있었다. 이에, 상기 균주를 2013년 4월 30일자로 한국미생물보존센터(KCCM)에 기탁하여 기탁번호 KCCM11412P를 부여받았다.
추가로, 본 발명자들은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주(기탁번호: KCCM11412P)를 첨가하여 MSG와 배양한 결과, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주(기탁번호: KCCM11412P)에 MSG를 GABA로 전환하는 효과가 있음을 확인하였다.
또한, 추가로 본 발명자들은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주(기탁번호: KCCM11412P)에 항염증성 사이토카인의 생산을 증가시키고 염증성 사이토카인의 생산은 억제시키며, 염증반응경로의 상위 경로를 조절하고, 매크로파지 폴라리제이션을 조절하는 효과가 있으며, 염증성 질환 중 특히 항대장염 효과가 있음을 확인하였다.
또한, 추가로 본 발명자들은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101 균주(기탁번호: KCCM11412P)를 대상으로 임상실험을 한 결과, 상기 균주에 MSG 복합 증후군 감약 효과가 있음을 확인하였다.
락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)은 상기와 같은 다양한 유익한 효과를 갖는바, 다양한 용도로 활용될 수 있다.
이에, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 생균제제, 건강기능식품, 식품, 식품보조첨가제, 약학적 조성물, 화장품 조성물, 사료 조성물(사료 또는 사료첨가제 등) 또는 의약외품 등 다양한 형태로 활용될 수 있다.
상기 조성물은 동물 체내 MSG 흡수 억제 효과, MSG로부터 GABA로의 전환 효과, 항염증 활성 및 MSG 복합 증후군 감약 효과를 가지므로, 예컨대 동물 체내 MSG 흡수 억제용 조성물, MSG로부터 GABA로의 전환용 조성물, MSG로부터 GABA 생산용 조성물, 항염증성 활성 증강용 조성물, 염증성 질환 예방, 개선, 또는 치료용 조성물, 또는 MSG 복합 증후군 예방, 개선 또는 치료용 조성물로 사용될 수 있다.
또한, 상기 균주 또는 상기 조성물은 동물 체내 MSG 흡수 억제 방법, MSG로부터 GABA로의 전환 방법, MSG로부터 GABA 생산 방법, 항염증성 활성 증강 방법, 염증성 질환 예방, 개선, 또는 치료 방법, 또는 MSG 복합 증후군 예방, 개선 또는 치료 방법에 사용될 수 있다.
또한, 상기 균주 또는 상기 조성물은 동물 체내 MSG 흡수 억제 용도, MSG로부터 GABA로의 전환 용도, MSG로부터 GABA 생산 용도, 항염증성 활성 증강 용도, 염증성 질환 예방, 개선, 또는 치료 용도, 또는 MSG 복합 증후군 예방, 개선 또는 치료 용도에 사용될 수 있다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 'MSG 체내 흡수 억제'는 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 MSG가 혈액 내로 흡수되는 것을 정지, 완화, 내지 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 'MSG로부터 GABA 전환 (또는 생산)'은 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)과 MSG 포함 시료의 접촉으로 MSG의 전부 또는 일부가 분해되어 GABA로 바뀌는 것을 의미한다. 상기 MSG 포함 시료는 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 포함하는 조성물에 상기 균주와 함께 포함될 수 있다.
상기 '감마아미노부티르산(γ-aminobutyric acid, GABA)'는 탄소수 4개의 비단백질 구성 아미노산으로서 뇌에서 신경전달물질로서의 역할뿐 아니라 뇌기능 촉진, 정신안정작용, 혈압저하작용, 이뇨작용, 간기능 개선 작용, 비만 방지 작용, 알콜대사 촉진작용, 소취작용 등 매우 다양한 생리기능을 갖는다. 특히, 의약품으로 등록되어 뇌졸중 또는 뇌동맥 후유증에 의한 두통, 이명, 의욕저하 등의 치료에 사용되고 있다. 각종 야채, 과일, 쌀, 콩 등에 널리 분포되고 있으나, 자연식품 내에는 함량이 매우 낮아 생리작용을 나타내기에는 충분하지 않다.
본 발명의 명세서에 있어, 용어 '예방'은 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 염증성 질환의 진행을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 명세서에 있어, 용어 '치료' 또는 '개선'은 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 염증성 질환의 증상이 호전 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
상기 '투여'는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명에 따른 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
상기 '개체'는 본 발명에 따른 조성물을 투여하여 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)에 따른 효과 발휘를 기대하는 동물을 의미하며, 상기 동물에는 예컨대 개, 원숭이, 염소, 돼지, 쥐 등이 포함되며, 바람직하게 인간이다.
상기 '항 염증성 활성'은 체내의 염증 시스템의 작동을 억제시킬 수 있는 능역을 말하고, 예컨대 항염증성 사이토카인의 발현 증강 또는 염증성 사이토카인의 발현 억제 등이 포함된다.
상기 '염증성 질환'은 염증을 주병변으로 하는 질환을 모두 의미하며, 보다 바람직하게 염증성 장질환을 의미하며, 상기 염증성 장질환은 장에 발생하는 만성적인 염증을 의미하고, 예컨대 궤양성 대장염(ulcerative colitis, UC) 또는 크론병(crohn's disease, CD)이 포함된다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 'MSG 복합 증후군'은 두통, 근육긴장, 근육저림, 허약함, 안면홍조, 무감각 또는 정신이 멍해짐(numbness), 두통(headache), 편두통(migraine), 가슴이 두근거림(palpitation), 가슴이 조이는듯한 느낌(tightness), 무기력함(weakness), 쑤시는 느낌(aching), 얼굴이 붉어짐(flushing), 식은땀(sweating), 눈물을 흘림(lacrimation), 졸도(syncope), 현기증(dizziness), 어깨결림(shudder attacks), 감각이 둔해짐(paresthesias), 부정맥(arrhythmias), 심박 항진증(tachycardia), 천식, 아토피성 피부염, 호흡부정맥, 신경병, 소화불량, 갈증, 졸림, 메스꺼움, 현기증, 구역질, 알러지반응, 천식발작, 뇌세포손상 또는 내분비계 교란 등을 포함하는 MSG 섭취에 따른 부작용 내지 병적인 증상을 의미한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 'MSG 복합 증후군 감약'본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 개체 내 MSG 복합 증후군이 정지, 완화, 내지 지연되는 모든 효과를 의미한다.
본 발명의 명세서에 있어, 용어 '예방'은 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 MSG 복합 증후군의 진행을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 명세서에 있어, 용어 '치료' 또는 '개선'은 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 투여로 MSG 복합 증후군의 증상이 호전, 완화, 정지 또는 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
상기 '투여'는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명에 따른 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
상기 '개체'는 본 발명에 따른 조성물을 투여하여 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)에 따른 효과 발휘를 기대하는 동물을 의미하며, 상기 동물에는 예컨대 개, 원숭이, 염소, 돼지, 쥐 등이 포함되며, 바람직하게 인간이다.
이에, 다른 양태로 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 건강기능식품을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 동물 체내 MSG 흡수 억제용 건강기능식품을 제공한다. 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다. 또한, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 용어 '건강기능식품'이란 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체 방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 질병의 예방 또는 건강의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있는 것을 말한다.
본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 건강기능식품으로 사용하는 경우, 이를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 이는 필요에 따라 선택하여 적절하게 사용될 수 있다. 또한, 첨가되는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 혼합양은 그 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)는 생체 안전성이 보장되며, 농도 비례하여 활성 증가 효과를 나타내므로, 특정범위로 제한하지 않고 적절한 양으로 사용할 수 있음은 자명하다.
또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)이 사용될 수 있는 건강기능식품의 종류에는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 라면, 기타 면류, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료, 각종 스프, 육류, 소세지, 빵, 초코렛, 캔디류, 과자류, 피자, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 또는 비타민 복합제 등이 있다. 특히, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)는 소화관 내에서의 생존력 및 MSG 체내 흡수 저해 활성 효과가 우수하므로, 특히 다양한 유산균 발효유 또는 발효 제품을 생산하기에 적합하다. 상기 발효유 건강기능식품으로는 예컨대, 요구르트, 칼피스, 치즈, 버터 등을 들 수 있고, 발효 제품으로는 두부, 된장, 청국장, 젤리, 김치 등을 들 수 있다. 상기 발효유 또는 발효제품은 통상적인 제조방법에서 균주만을 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)로 대체함으로써 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)은 통상의 기술자의 선택에 따라 통상적으로 건강기능식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조성분과 공지의 첨가제를 혼합할 수 있다. 상기 공지의 첨가제에는 본 발명에 따른 균주와 함께 사용할 수 있는 다른 미생물도 포함된다.
또한, 다른 양태로 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 식품을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 동물 체내 MSG 흡수 억제용 식품을 제공한다. 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 개선용 식품을 제공한다. 또한, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방 또는 개선용 식품을 제공한다.
본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 식품으로 사용하는 경우, 이를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 이는 필요에 따라 선택하여 적절하게 사용될 수 있다.
또한, 첨가되는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 혼합양은 그 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다. 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)은 생체 안전성이 보장되며, 농도 비례하여 활성 증가 효과를 나타내므로, 특정범위로 제한하지 않고 적절한 양으로 사용할 수 있음은 자명하다.
또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 특별한 제한이 없다. 예컨대, 라면, 기타 면류, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료, 각종 스프, 육류, 소세지, 빵, 초코렛, 캔디류, 과자류, 피자, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 또는 비타민 복합제 등이 있으다. 특히, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)는 소화관 내에서의 생존력 및 MSG 체내 흡수 저해 활성 효과가 우수하므로, 특히 다양한 유산균 발효유 또는 발효 제품을 생산하기에 적합하다. 상기 발효유 식품으로는 예컨대, 요구르트, 칼피스, 치즈, 버터 등을 들 수 있고, 발효 제품으로는 두부, 된장, 청국장, 젤리, 김치 등을 들 수 있다. 상기 발효유 또는 발효제품은 통상적인 제조방법에서 균주만을 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스 G-101(기탁번호: KCCM11412P)로 대체함으로써 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)은 통상의 기술자의 선택에 따라 통상적으로 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조성분과 공지의 첨가제를 혼합할 수 있다.
또한, 다른 양태로 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 동물 체내 MSG 흡수 억제용 약학 조성물을 제공한다. 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)를 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방 또는 개선용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물은 MSG 동물 체내 흡수 억제 효과, MSG로부터 GABA로의 전환 효과, 염증성 질환 개선, 예방 또는 치료 효과, 또는 MSG 복합 증후군 예방, 개선 또는 치료 효과를 가진 조성물 자체로서 직접적으로 사용 가능함은 물론이고, 보조제로서 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 약학적으로 유효한 양의 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다. 상기에서 '약학적으로 유효한 양'이란, MSG 동물 체내 흡수 억제 효과, MSG로부터 GABA로의 전환 효과, 또는 염증성 질환 예방 또는 치료 효과를 발휘하기에 충분한 양을 말한다. 상기 '약학적으로 허용되는'이란, 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 필요에 따라 경구, 경피, 피하, 정맥 또는 근육을 포함한 다양한 경로를 통해 투여될 수 있으며 일반적인 의약품 제제의 형태로 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 여러가지 제형으로 제제화할 수 있는데, 이 경우 통상적으로 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면 활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조된다. 경구투여를 위한 고형제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캅셀제 등이 포함되며, 이러한 고형제제는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)에 적어도 하나 이상의 부형제 예컨대 칼슈카보네이트, 수크로스, 락토오스, 젤라틴 등을 혼합해 조제된다. 또한 단순한 부형제 외에 마그네슘 스티아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용된다. 경구용 액상제제로는 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러가지 부형제, 예컨대 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물 내 락토바실러스 브레비 G-101(기탁번호: KCCM11412P)의 함유량은 체내에서 활성 성분의 흡수도, 배설속도, 개체의 연령, 성별, 및 상태 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 약학 조성물은 단독으로 사용될 수 있으나, 통상의 기술자의 선택에 따라 통상적으로 항염증성 활성 증강 효과가 있는 적절한 기타 치료 방법(예컨대, 수술, 방사선 치료, 호르몬 치료, 화학 치료 및 생물학적 반응 조절제 이용 방법 등)과 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101는 항염증 활성을 나타내므로 염증성 질환을 개선, 예방, 및 치료하는데 효과적이고, 우수한 MSG 분해능을 가지며, 특히 소화관 내에서 균주 활성을 유지할 수 있는 프로바이오틱 활성을 바탕으로 동물 체내의 MSG 흡수를 억제하는데 탁월한 효과를 발휘하며, MSG 복합 증후군 감약에 우수한 효과를 발휘하므로, 다양한 형태의 용도, 예컨대 건강기능식품, 약학적 조성물, 및 식품 등으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 락토바실러스 브레비스 G-101를 투여한 rats에 MSG를 경구 투여한 후 시간 경과에 따른 혈중 MSG 농도를 나타낸 것이다.
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101L: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101H: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹)
도 2는 락토바실러스 브레비스 G-101를 투여한 rats에 MSG를 경구 투여한 후 혈중 MSG Cmax 값(좌측)과 AUC 값(우측)을 나타낸 것이다.
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101L: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101H: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹)
도 3a 내지 도 3c는 락토바실러스 브레비스 G-101를 투여한 rats에 MSG를 경구 투여한 후 시간 경과에 따른 혈중 MSG 농도를 HPLC Chromatogram으로 나타낸 것이다. 도 3a는 MSG만 처리한 그룹(락토바실러스 브레비스 G-101을 처리하지 않은 그룹)을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 3b는 락토바실러스 브레비스 G-101 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 3c는 락토바실러스 브레비스 G-101 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다.
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101 Low: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101 High: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹, 화살표: MSG)
도 4a 및 도 4b는 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) CLP-0611의 존재 하에서 MSG와 인큐베이션한 반응 혼합물의 HPLC Chromatogram을 나타낸 것이다. 도 4a는 MRS broth에 MSG를 첨가한 배지에 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611를 배양한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 4b는 MRS broth에서 배양한 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611를 원심분리하여 균체만 회수한 후, MSG를 첨가한 멸균 정제수에 균체를 넣어 반응시킨 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다. (굵은 화살표: MSG, 얇은 화살표: GABA)
도 5a 및 도 5b는 락토바실러스 브레비스 G-101의 존재 하에서 MSG와 인큐베이션한 반응 혼합물의 HPLC Chromatogram을 나타낸 것이다. 도 5a는 MRS broth에 MSG를 첨가한 배지에 락토바실러스 브레비스 G-101을 배양한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 5b는 MRS broth에서 배양한 락토바실러스 브레비스 G-101을 원심분리하여 균체만 회수한 후, MSG를 첨가한 멸균 정제수에 균체를 넣어 반응시킨 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다. (굵은 화살표: MSG, 얇은 화살표: GABA)
도 6a 내지 도 6d는 락토바실러스 브레비스 G-101이 LPS-자극 복막 매크로파지(LPS-stimulated peritoneal macrophages) 내 염증성 사이토카인의 발현 억제에 미치는 효과를 나타낸 것이다. 도 6a는 항 염증성 사이토카인 IL-10, 도 6b는 전 염증성 사이토카인 TNF-a, 도 6c는 IL-1β, 도 6d는 IL-6의 발현 농도를 나타낸 것이다. (G3, 1x103 CFU; G4, 1x104 CFU; G5, 1x105 CFU)
도 7은 락토바실러스 브레비스 G-101이 LPS-자극 복막 매크로파지(LPS-stimulated peritoneal macrophages) 내 NF-B 및 AP1 활성화 억제에 미치는 효과를 나타낸 것이다. (G3, 1x103 CFU; G4, 1x104 CFU; G5, 1x105 CFU)
도 8은 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice) 내 NF-B (A), MAPKs 및 AKT 신호전달경로(signal pathways) (B)에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다. (G8, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G9, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
도 9는 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice) 내 매크로파지 폴라리제이션 마커 발현에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다. (G8, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G9, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
도 10은 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice)의 매크로스코픽 스코어(macroscopic score) (도 10a), 대장 길이(colon length) (도 10b), 미엘로퍼옥시다제 활성(myeloperoxidase activity) (도 10c) 억제 효과및 조직학 시험(histological exam) (도 10d) 결과를 나타낸 것이다. (G-8 또는 G101-L, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G-9 또는 G101-H, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101L: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101H: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹)
도 2는 락토바실러스 브레비스 G-101를 투여한 rats에 MSG를 경구 투여한 후 혈중 MSG Cmax 값(좌측)과 AUC 값(우측)을 나타낸 것이다.
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101L: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101H: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹)
도 3a 내지 도 3c는 락토바실러스 브레비스 G-101를 투여한 rats에 MSG를 경구 투여한 후 시간 경과에 따른 혈중 MSG 농도를 HPLC Chromatogram으로 나타낸 것이다. 도 3a는 MSG만 처리한 그룹(락토바실러스 브레비스 G-101을 처리하지 않은 그룹)을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 3b는 락토바실러스 브레비스 G-101 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 3c는 락토바실러스 브레비스 G-101 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다.
(Con: 대조군, MSG: MSG만 처리한 그룹, G101 Low: 락토바실러스 브레비스 1 x 109 CFU/rat 처리한 그룹, G101 High: 락토바실러스 브레비스 1 x 1010 CFU/rat 처리한 그룹, 화살표: MSG)
도 4a 및 도 4b는 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) CLP-0611의 존재 하에서 MSG와 인큐베이션한 반응 혼합물의 HPLC Chromatogram을 나타낸 것이다. 도 4a는 MRS broth에 MSG를 첨가한 배지에 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611를 배양한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 4b는 MRS broth에서 배양한 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611를 원심분리하여 균체만 회수한 후, MSG를 첨가한 멸균 정제수에 균체를 넣어 반응시킨 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다. (굵은 화살표: MSG, 얇은 화살표: GABA)
도 5a 및 도 5b는 락토바실러스 브레비스 G-101의 존재 하에서 MSG와 인큐베이션한 반응 혼합물의 HPLC Chromatogram을 나타낸 것이다. 도 5a는 MRS broth에 MSG를 첨가한 배지에 락토바실러스 브레비스 G-101을 배양한 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이며, 도 5b는 MRS broth에서 배양한 락토바실러스 브레비스 G-101을 원심분리하여 균체만 회수한 후, MSG를 첨가한 멸균 정제수에 균체를 넣어 반응시킨 그룹을 대상으로 한 HPLC Chromatogram 결과이다. (굵은 화살표: MSG, 얇은 화살표: GABA)
도 6a 내지 도 6d는 락토바실러스 브레비스 G-101이 LPS-자극 복막 매크로파지(LPS-stimulated peritoneal macrophages) 내 염증성 사이토카인의 발현 억제에 미치는 효과를 나타낸 것이다. 도 6a는 항 염증성 사이토카인 IL-10, 도 6b는 전 염증성 사이토카인 TNF-a, 도 6c는 IL-1β, 도 6d는 IL-6의 발현 농도를 나타낸 것이다. (G3, 1x103 CFU; G4, 1x104 CFU; G5, 1x105 CFU)
도 7은 락토바실러스 브레비스 G-101이 LPS-자극 복막 매크로파지(LPS-stimulated peritoneal macrophages) 내 NF-B 및 AP1 활성화 억제에 미치는 효과를 나타낸 것이다. (G3, 1x103 CFU; G4, 1x104 CFU; G5, 1x105 CFU)
도 8은 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice) 내 NF-B (A), MAPKs 및 AKT 신호전달경로(signal pathways) (B)에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다. (G8, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G9, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
도 9는 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice) 내 매크로파지 폴라리제이션 마커 발현에 미치는 억제 효과를 나타낸 것이다. (G8, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G9, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
도 10은 락토바실러스 브레비스 G-101이 TNBS로 유도된 대장염 마이스(mice)의 매크로스코픽 스코어(macroscopic score) (도 10a), 대장 길이(colon length) (도 10b), 미엘로퍼옥시다제 활성(myeloperoxidase activity) (도 10c) 억제 효과및 조직학 시험(histological exam) (도 10d) 결과를 나타낸 것이다. (G-8 또는 G101-L, 1x108 Lactobacillus brevis G-101; G-9 또는 G101-H, 1x109 Lactobacillus brevis G-101; M10, 10 mg/kg mesalazine)
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1. 락토바실러스 브레비스(
Lactobacillus brevis
) G-101의 분리 및 기탁
김치에서 분리한 유산균 중 MSG를 분해하여 GABA로 전환시키는 활성이 높은 균주를 스크리닝하고, 가장 높은 활성을 보이는 균주를 선별하고, G-101로 명명하였다. 선별된 G-101은 16S rRNA sequencing 결과, 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis)와 97% 이상의 상동성을 나타내는 것으로 확인되어 락토바실러스 브레비스(L.brevis)로 동정되었다.
실시예 2. 락토바실러스 브레비스(
Lactobacillus brevis
) G-101의 MSG 흡수 저해 효과
(1) 실험방법
실험동물로는 Male SD rats (200-220 g, 각군 8마리)를 사용하였고, 락토바실러스 브레비스 G-101 급여 전 실험동물의 장내세균총의 MSG 대사활성을 확인하였다. 그 다음, 실험동물에 락토바실러스 브레비스 G-101을 1 x 109 CFU/rat 및 1 x 1010 CFU/rat 용량으로 투여하였다. body weight, MSG, 혈액 및 소화관내용물(위, 맹장)에 자란 균수, 및 소화관 유해 미생물효소활성을 측정지표로 삼았다.
①
장내세균총
MSG
대사 활성 분석
락토바실러스 브레비스 G-101 급여 전 실험동물의 장내세균총의 MSG 대사활성을 확인하고자, MSG를 급여한 실험동물의 장내용물을 MSG가 함유된 MRS broth에 접종, 24시간 배양하고 효소분석법을 통해 MSG 대사 활성을 측정하였다.
②
MSG
투여
실험동물에 유산균을 3 일간 투여하고 MSG를 40 - 100 mg를 경구투여한 후, 15분, 30분, 60분, 120분 후에 소화관 및 혈액 내 MSG 농도를 측정하였다.
③
MSG
분석
HPLC(Colum, Waters AccQ-tag column 3.9×150 mm; Eluent, acetate-phosphate buffer(AccQ-tag eluent A); Wavelength, Ex : 250nm, Em 395 nm)를 이용해 MSG를 분석하였다.
(2) 실험결과 : 락토바실러스 브레비스(
Lactobacillus bervis
) G-101의 MSG의 흡수에 미치는 효과
효소분석법으로 실험동물 장내세균총(intestinal microbiota)의 MSG 대사활성(specific activity)을 분석한 결과, 0.0084 ol/min/mg이였다.
락토바실러스 브레비스 G-101(1x109 CFU 또는 1x1010 CFU)을 3일 연속 생쥐에 투여하고, 마지막 투여 30분 후에 MSG를 1 g/kg 투여하여 혈중 MSG를 측정하였다.
그 결과, 도 1 - 3에서 나타난 바와 같이, MSG만 투여한 그룹과 비교해 락토바실러스 브레비스 G-101 투여에 의해 혈중 MSG 농도는 유의적으로 감소하였다. 또한, MSG 섭취 후 혈중 MSG 농도가 가장 높은 시간인 Tmax는 15분으로 변화가 없었으나, 락토바실러스 브레비스 G-101을 1x1010 CFU 투여하였을 때 특히, MSG 섭취 후 혈중 MSG의 최고 농도인 Cmax 및 혈중으로 흡수된 MSG의 총량인 AUC 감소 효과가 우수함을 알 수 있었다(도 2).
실시예 3. 락토바실러스 브레비스(
Lactobacillus brevis
) G-101의 MSG로부터 GABA로의 전환 효과
(1) 실험방법
유산균(락토바실러스 브레비스 G-101 및 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주)을 MSG와 함께 배양하면서 MSG의 GABA로의 전환율을 측정하였다. 실험은 2가지로 진행되었는데, MSG가 함유된 MRS broth에 유산균(락토바실러스 브레비스 G-101 및 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주)을 1% 접종하여 24시간 배양하는 방법, 및 MRS broth에 유산균(락토바실러스 브레비스 G-101 및 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주)를 1% 접종하여 24시간 배양 후 원심분리하여 회수한 균체를 MSG가 첨가된 멸균 정제수에 넣어 MSG와 반응을 시키는 방법으로 진행되었다. MSG로부터 GABA로의 전환 여부는 HPLC(Colum, Waters AccQ-tag column 3.9 × 150 mm; Eluent, acetate-phosphate buffer(AccQ-tag eluent A); Wavelength, Ex : 250nm, Em 395 nm)를 통해 분석하였다.
또한, 유산균(락토바실러스 브레비스 G-101 및 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주)의 MSG 대사활성을 효소분석법으로 분석하였다. 즉, 유산균(락토바실러스 브레비스 G-101 및 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주)을 MSG가 함유된 MRS broth에 접종, 24시간 배양하고 효소분석법을 통해 MSG의 전환율을 측정하였다.
(2) 실험결과: 락토바실러스 브레비스(
Lactobacillus bervis
) G-101과 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) CLP-0611의 MSG 분해능 효과 비교 결과
락토바실러스 브레비스(Lactobacillus bervis) G-101 또는 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) CLP-0611 균주와 MSG를 24시간 동안 함께 배양하면서, MSG의 GABA로의 전환율을 HPLC를 통해 측정하였다. 그 결과, 도 4a, 도 4b, 도 5a, 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 락토바실러스 브레비스 G-101을 처리한 경우에 가장 우수한 전환율을 나타냈으며, 약 MSG의 2-5%가 GABA로 전환됨을 알 수 있었다. 특히, MSG가 함유된 MRS broth에 락토바실러스 플란타럼 CLP-0611 균주를 1% 접종하여 24시간 배양한 경우에는 MSG가 GABA로 전환되지 않았다. 아울러, 효소분석법을 통해 MSG 대사 활성을 분석한 결과, MRS배지에서 배양한 G-101 균주는 specific activity는 0.691 mmol/h/g이였으며, CLP0611균주는 0.089 mmol/h/g이였다.
실시예
4.
락토바실러스
브레비스
(
Lactobacillus
brevis
) G-101의 매크로파지 폴라리제이션(
Macrophage polarization)을
통한 염증조절 효과
(1) 실험 방법
실험동물로는 Male ICR mice (23-25 g, 각군 8마리)를 사용하였고, 락토바실러스 브레비스 G-101를 1 x 109 CFU/rat 및 1 x 1010 CFU/rat 용량으로 투여하였다. 대조약물로는 메살라진(mesalazine)을 사용하였다. body weight, colon length, colonic myeloperoxidase, macroscopic score, colonic IL-1β TNF-a, IL-6, NF-κβ, IKKβ, p-IKKβ, iNOS, COX-2β, HE exam을 측정지표로 삼았다.
①
TNBS
로 유도한 대장염 동물모델
실험동물을 에테르(ether)에 가볍게 마취하여 끝이 둥근 1ml 실린지(syringe)를 항문을 통해 3.5-4cm 정도 깊이로 대장 내 투여하였다. 투여 물질은 TNBS 2.5mg/50% 에탄올(ethanol)을 100㎕ 천천히 투여한 후 대장 내 잘 퍼질 수 있도록 수직으로 30-60초간 유지시켜주었다. 그 외의 실험과정은 상법의 대장염 모델실험과 동일하다.
②
미엘로퍼옥시다제
(
Myeloperoxidase
)
장점막 조직에 0.5% 헥사-데실-트리메틸-암모늄 브로마이드(hexa-decyl-trimethyl-ammonium bromide)를 넣고 파쇄(homogenation)하여 8000rpm에서 30분간 원심분리를 하였다. 상등액 100㎕에 1.6mM 테트라-메틸 벤지딘(tetra-methyl benzidine) 100㎕, 0.1% H2O2 5㎕, 증류수 795㎕를 넣고 650nm에서 time course로 효소활성 변화를 측정하였다. 효소활성은 37℃에서 효소가 1μmol/ml 산화되는 양을 말하며 Unit/mg protein으로 표시하였다. 단백질량 측정은 Bradford 방법에 준하여 시행하였다.
③
웨스턴
블롯
분석(
Western
blot
analysis
)
장 점막에서 라이시스 버퍼(lysis buffer)를 이용하여 단백질을 얻었다. 단백질 50ug에 로딩 버퍼(loading buffer)를 넣고 98℃에서 끓여 단백질을 변성시켰다. 그리고 10% SDS 전기영동 젤(gel)에 로딩(loading)한 후 PVDF 막(membrane)에 30V에서 2시간 동안 트랜스퍼(transfer)시켰다. 5% 스킴 밀크(skim milk)로 약 2시간 동안 블로킹(blocking) 한 후 1차 항체(primary antibody)를 붙인다. PBST로 세척(washing)을 하고 2차 항체(secondry antibody)를 붙인다. ECL용액에 담궈 형광물질을 붙인 후 필름에 발광시켜 현상하였다.
(2) 실험결과
①
락토바실러스
브레비스
G-101의 매크로파지(
marcrophage
)에서 항염증성 사이토카인 생산에 대한 효과
발효식품으로부터 항염증 효과 유산균을 검색하기 위해, LPS로 유도한 복강 매크로파지(peritoneal macrophages)에 대해 항염증성 사이토카인 IL-10 생산을 증가시키는 유산균을 검색하였다. 그 결과, 락토바실러스 브레비스 G-101가 가장 강한 IL-10 생산 증가 효과를 보였으며, 락토바실러스 브레비스 G-101 1x105 CFU/ml를 처리하였을 때 정상세포의 90%이상까지 회복시켰다. 락토바실러스 브레비스 G-101은 LPS로 자극한 복강 매크로파지(peritoneal macrophages)의 염증성 사이토카인인 TNF-α, IL-1β, IL-6는 농도의존적으로 억제하였다(도 6a - 도 6d). 또한, 락토바실러스 브레비스 G-101는 염증성 사이토카인의 전사인자인 NF-κβ및 AP1의 활성화를 억제하였다(도 7).
②
락토바실러스
브레비스
G-101의 염증반응경로에 대한 영향 평가
락토바실러스 브레비스 G-101의 항염증효과를 확인하기 위해 NF-B, MAPKs, AKT 염증신호경로를 측정하였다. 정상동물에 TNBS를 처리하였을 때 NF-κβ 및 MAPKs 모두 활성화되었으나, 락토바실러스 브레비스 G-101을 투여한 군에서는 유의적으로 억제되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 락토바실러스 브레비스 G-101은 상기 염증 경로의 IRAK1 인산화 반응도 억제하였다. 이러한 결과를 보아 락토바실러스 브레비스 G-101은 염증반응경로의 상위 경로를 조절하는 것으로 추정된다(도 8).
③
락토바실러스
브레비스
G-101의 매크로파지 폴라리제이션(
macrophage
polarization) 조절 효과
TNBS로 유도한 대장염 모델 동물에서 염증성 사이토카인의 발현과 매크로파지 폴라리제이션(macrophages polarization)을 조절하는 효과를 측정하였다. TNBS 처리에 의해 염증반응과 관계있는 M1 매크로파지(macrophages)의 마커(marker)인 ARGII, TNF-a, IL-1β 유의적으로 증가하였으나, 락토바실러스 브레비스 G-101 투여에 의해 억제되었다. 또한 M2 매크로파지(macrophages)의 마커(marker)인 ARG I, CD206, IL-10은 TNBS에 의해 억제되었으나, 락토바실러스 브레비스 G-101 투여에 의해 증가하였다(도 9).
④
락토바실러스
브레비스
G-101의
항대장염
효과
락토바실러스 브레비스 G-101의 항대장염 효과를 TNBS로 유도한 대장염 모델 동물에서 측정하였다. 정상동물에 TNBS를 처리하였을 때 대장염 지표인 매크로스코픽 스코어(macroscopic score)는 증가하고(도 10a), 미엘로퍼옥시다제(Myeloperoxidase)의 활성은 증가하고(도 10b), 대장의 길이는 짧아졌으며(도 10c), 조직이 변화하였다(도 10d). 그러나, 락토바실러스 브레비스 G-101을 경구투여한 결과 유의적으로 대장염 지표들이 억제되는 것을 관찰할 수 있었다.
실시예
5.
락토바실러스
브레비스
(
Lactobacillus
brevis
) G-101의 MSG 복합 증후군
감약
효과
(1) 실험 방법
MSG 복합 증후군 증상 경험이 있는 사람을 30명 선발하여 락토바실러스 브레비스 G-101 섭취 후 MSG가 첨가된 자장밥을 시식 후 MSG 복합 증후군의 증상의 정도에 대한 조사를 12여일 간 실시하였다.
① 시료의 선정 및 제시
실험군과 위식품군 모두 300mg/캡슐형태로 제제를 제공하였고, 1 캡슐/1 일 섭취하도록 지시하였다. 실험군은 락토바실러스 브레비스 G-101 동결건조분말과 말토덱스트린을 혼합하여 캡슐(300mg)당 락토바실러스 브레비스 G-101이 100억 마리가 되도록 제조한 캡슐을 섭취하였고, 위식품군은 말토덱스트린을 캡슐당 300mg 충진한 캡슐을 섭취하였다.
MSG 복합 증후군의 유도를 위해, 6 g의 MSG를 1인분 자장밥 소스에 함유한 자장밥을 제조하여 검사원들에게 제공하였다. 자장밥(1인분)은 밥 (180g)과 자장소스(돼지고기 40g, 미림 1/4Ts, 양파 40g, 애호박 40g, 당근 30g, 양배추 50g, 춘장 1TS, 식용유 1/2TS, 조미료(MSG, A사) 6g, 전분물 2TS)로 만들어졌다.
② 검사원
검사원으로는 MSG 복합 증후군 증상 경험이 있는 사람을 30명 선발하여 패널을 구성하였고, 검사원들은 평가 1시간 전부터 물 이외의 음료나 음식물 섭취하지 못하도록 하였다.
③ 평가내용 및 절차
검사원들에게 MSG 복합 증후군의 특성에 대한 교육을 실시한 후 A, B 그룹으로 나누어 G101 제재 또는 위식품(placebo)을 제공받아서 5일간 섭취한 후 총 2회 방문하여 자장밥을 섭취하도록 하였다. 테이스팅에 공정성을 기하기 위해 자신이 섭취하는 것이 G101 제재인지 위식품인지 알지 못하도록 모두 300mg/캡슐형태로 제공하고 double blind placebo controlled study(이중맹검법)을 실시하였고 1차 실험이 끝난 후 다음주에 2차 실험을 실시하였다.
1차 실험(소요기간 5일)에서는 연구참여 1일 차부터 오전 10시경에 G101 제재 또는 위식품을 매일 섭취하고 5일 차에 방문하여 12시경에 자장밥을 섭취한 후 MSG 복합 증후군 증상의 정도(5점 척도:1=전혀 나타나지 않는다, 5=강하게 나타난다), MSG 복합 증후군 증상의 종류, 발현시간, 증상이 사라지는데 걸리는 시간에 대하여 설문지 문항에 자가기록 하도록 하였다.
2차 실험(소요기간 5일)은 그 다음주에 A, B 그룹 간의 G101 제재 또는 위식품을 바꾸어 먹고 동일하게 시행하였다.
즉, 하기 표와 같이 1차 및 2차 실험을 진행하였다.
| 회수 | 패널그룹 | 유산균 제재 제공 유무 | ||||
| 월 | 화 | 수 | 목 | 금 | ||
| 1차 실시 | A군 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| B군 | X | X | X | X | X | |
| 12시 자장밥 섭취 |
||||||
| 2차 실시 | A군 | X | X | X | X | X |
| B군 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | |
| 12시 자장밥 섭취 |
||||||
④ 통계처리
자료는 SAS Program 9.3을 사용하여 통계처리 하였다. 빈도와 배분율로 표시된 자료의 유의성은 χ2를 사용하여 검증하였으며, MSG가 첨가된 자장밥 시식 후 MSG 복합 증후군의 증상을 점수화하여 조사한 결과는 선호도는 평균±표준편차로 나타내었으며 T-test를 이용하여 유산균섭취 유무간의 차이를 검증하였다.
(2) 실험 결과
① 자장밥 시식 후 MSG 복합 증후군 증상
20대 성인을 대상으로 MSG 복합 증후군 증상에 대한 경험이 있는 사람 30명을 선발하여 패널을 구성하였고 패널들에게 5일 동안 오전 동일한 시간에 유산균 제제와 위약을 섭취하고 5일째에 MSG가 첨가된 자장면을 섭취하고 MSG 복합 증후군 증상의 정도를 조사한 결과는 표 2에서 보는 바와 같이 유산균 섭취 유무에 따라 유의성이 나타났다(p=0.0031).
G101 섭취군은 MSG 복합 증후군 자각 증상이 '약간 나타난다'가 33.3%로 G101 비섭취군의 20%보다 높았고 MSG 복합 증후군 자각 증상이 '보통으로 나타난다'도 G101 섭취군 46.7%로 G101 비섭취군의 16.7%보다 높게 나타났다. 그러나 G101 비섭취군의 MSG 복합 증후군 자각 증상이 '중간 정도로 강하게 나타난다'가 43.3%로 G101 섭취군의 20.0%보다 높게 나타났고 MSG 복합 증후군 자각 증상이 '강하게 나타난다'가 G101 비섭취군의 20%이었으나 G101 섭취군에서는 0%이었다.
이러한 결과를 통해, G101 섭취군과 비섭취군 모두 MSG가 첨가된 자장면 시식 후 MSG 복합 증후군 자각증상이 나타났지만 G101의 섭취가 MSG 복합 증후군 자각 증상을 효과적으로 억제하였음을 알 수 있었다.
| 증상 (강도) | 락토바실러스 브레비스 G101 | ||
| 섭취군 N(%) | 비섭취군 N(%) | ||
| None | 0(0.0) | 0(0.0) | χ2=13.8421 df=4 p=0.0031 |
| Slight | 10(33.3) | 6(20.0) | |
| Moderate | 14(46.7) | 5(16.7) | |
| Slightly Strong | 6(20.0) | 13(43.3) | |
| Strong | 0(0.0) | 6(20.0) | |
| Total | 30(100.0) | 30(100.0) | |
또한, MSG가 첨가된 자장밥 시식 후 MSG 복합 증후군의 증상을 점수화(1=전혀 나타나지 않는다, 5=강하게 나타난다)하여 조사한 결과는 표 3에서 보는 바와 같이 G101 섭취군의 MSG 복합 증후군의 자각 증상(2.87)은 G101 비섭취군(3.63) 보다 유의적으로 낮았다(p=0.0016).
| 락토바실러스 브레비스 G101 | T-value | ||
| 섭취군 | 비섭취군 | ||
| 남성(N=10)+여성(N=20) Total(N=30) |
2.87±0.73 |
3.63±1.03 |
-3.32(p=0.0016) |
MSG가 첨가된 자장면 시식 후 MSG 복합 증후군 자각증상을 모두 선택한 결과는 갈증(81.7%), 졸음(66.7%), 무기력함(26.7%), 가슴이 답답함(11.7%), 두통(10.0%), 메스꺼움(10.0%), 현기증(8.3%), 소화불량(1.7%), 가슴이 두근거림(1.7%), 얼굴이 붉어짐(1.7%) 순으로 나타났고 G101 섭취 유무에 따른 MSG 복합 증후군 자각증상의 차이는 나타나지 않았다.
| 증상 | 락토바실러스 브레비스 G101 | Total | ||
| 섭취군 | 비섭취군 | |||
| 갈증 (Thirstiness) |
26(86.7) | 23(76.7) | 49(81.7) | χ2=3.5043(p=0.3169) |
| 무기력함 (Weakness) |
6(20.0) | 10(33.3) | 16(26.7) | χ2=1.3636(p=0.2429) |
| 가슴 두근거림 (Palpitation) |
0(0.0) | 1(3.3) | 1(1.7) | χ2=1.0169(p=0.3132) |
| 가슴이 답답함 (Tightness) |
2(6.7) | 5(16.7) | 7(11.7) | χ2=1.4555(p=0.2276) |
| 얼굴 붉어짐 (Flushing) |
0(0.0) | 1(3.3) | 1(1.7) | χ2=1.0169(p=0.3132) |
| 현기증 (Dizziness) |
1(3.3) | 4(13.3) | 5(8.3) | χ2=1.9636(p=0.1611) |
| 두통 (Headache) |
3(10.0) | 3(10.0) | 6(10.0) | χ2=0.0000(p=1.0000) |
| 메스꺼움 (Nausea) |
2(6.7) | 4(13.4) | 6(10.0) | χ2=0.7407(p=0.3894) |
| 졸음 (Drowsiness) |
21(70.0) | 19(63.3) | 40(66.7) | χ2=0.3000(p=0.5839) |
| 소화불량 (Indigestion) |
0(0.0) | 1(3.3) | 1(1.7) | χ2=1.0169(p=0.3132) |
| Total | 30(100) | 30(100) | 60(100) | |
② 자장밥 시식 후 MSG 복합 증후군 증상 발현시간
MSG 복합 증후군의 자각 증상이 얼마 후 사라지는지를 조사한 결과는 표 5에 서 보는 바와 같이 G101 섭취군의 96% 이상이 경우 4시간 미만 내로 MSG 복합 증후군의 자각 증상이 사라졌는데 반해, G101 비섭취군은 MSG 복합 증후군의 자각 증상이 사라지는데 소요되는 시간이 4-6시간 미만으로 나타난 경우 23.4%나 되었다. 즉, G101 섭취군의 69.9%가 MSG 복합 증후군 증상이 3시간 미만에 사라졌으나 동일시간 내에 MSG 복합 증후군이 사라진 G101 비섭취군은 39.0%에 불과하였다.
| Time | 락토바실러스 브레비스 G101 | ||
| 섭취군 N(%) | 비섭취군 N(%) | ||
| <1 hr | 4(13.3) | 2(6.7) | χ2=11.1404 df=6 p=0.0841 |
| 1 hr≤time<2 hr | 10(33.3) | 5(16.5) | |
| 2 hr≤time<3 hr | 7(23.3) | 5(16.7) | |
| 3 hr≤time<4 hr | 8(26.7) | 11(36.7) | |
| 4 hr≤time<5 hr | 0(0.0) | 6(20.0) | |
| 5 hr≤time<6 hr | 0(0.0) | 1(3.4) | |
| 6 hr≤ | 1(3.4) | 0(0.0) | |
| Total | 30(100.0) | 30(100.0) | |
Claims (8)
- L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG) 분해능을 갖는 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P).
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 조성물.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 동물 체내 L-글루타민산 나트륨(Monosodium L-glutamate, MSG) 흡수 억제용 약학적 조성물.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 동물 체내 L-글루타민산 나트륨 흡수 억제용 건강기능식품.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 동물 체내 L-글루타민산 나트륨 흡수 억제용 식품.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방, 개선 또는 치료용 약학적 조성물.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방 또는 개선용 건강기능식품.
- 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis) G-101(기탁번호: KCCM11412P)을 유효성분으로 포함하는 MSG 복합 증후군 예방 또는 개선용 식품.
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