KR20180054344A - 와이셀라 시바리아 균주의 대량 생산 방법 및 상기 균주의 배양용 배지 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이셀라 시바리아의 대량 배양 방법 및 상기 배양용 배지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%을 포함하는 배지를 이용하여 와이셀라 시바리아를 대량 배양하는 방법에 관한 것이다. 상기 배양 방법에 의해 배양된 와이셀라 시바리아는 면역증진용 건강 기능 식품으로 유용하게 이용될 수 있다.
Description
본 발명은 와이셀라 시바리아 균주의 대량 생산 방법, 상기 균주의 배양용 배지 조성물, 및 상기 균주를 포함하는 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.
면역기능은 감염 등으로부터 우리 몸을 보호하는 기능으로 우리 몸에 유해한 외부 물질이나 비정상적으로 변형된 세포들을 인식하고 그것들을 제거하는 기능으로 이는 원래 몸에 내재된 면역과 적응에 의해 만들어진 면역 기능으로 분류된다. 환경오염물질, 스트레스, 인스턴트 식품, 포화지방산 함유 식품, 술, 담배 등의 원인으로 인해 면역 기능 약화가 발생한다.
건강한 면역 기능을 유지하기 위해서는 적절한 면역세포가 제 역할을 원활히 수행해야 하며, 인삼과 홍삼을 비롯한 건강기능식품 기능성 원료는 면역기능의 변화를 조절하여 생체방어 능력을 증강시키거나 외부물질에 대해 바람직하지 않게 증가된 면역반응을 억제하는데 도움을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다.
최근 건강기능식품 시장에서 면역 기능을 보유한 기능성 물질을 이용한 고부가 가치 제품 개발이 활발히 이루어지고 있다. 국내 건강한 면역기능유지에 도움을 주는 대표적인 건강기능식품 소재로는 인삼, 홍삼, 알콕시글리세롤이 고시되어 있으며, 최근 다양한 면역증강소재에 대한 관심이 높아지면서 연구 및 기술개발의 속도가 증가하고 있다.
알콜시글리세롤은 베틸알콜(Batyl-Alcohol), 키밀알콜(Chimyl Alcohol), 셀라킬알콜 (Selachyl Alcohol) 등을 주성분으로 하며 인체내에서 골수, 비장 및 면역기능을 관장하는 조직과 모유 등에 미량 분포하고 있는 것으로 확인되었으며, 이를 이용한 다양한 기능성 제품들이 유통되고 있다.
주로 해외 바이오 기업들은 기능성 유전체학(functional genomics), 단백질체학 및 생물 정보학(bioinformatics)을 기반으로 새로운 작용기전을 갖는 면역증강제의 발견을 가속화하고 있으며, 이를 이용한 신규 면역증강제탐색 및 개발을 실현화하기 위한 연구를 진행하고 있다.
특히, 세포성면역을 유도하기 위해 항원단백질과 펩타이드를 이용하던 수준에 서 DNA, 바이러스 및 수지상세포를 활용하는 기술로 발전되고 있으며, 투여경로도 주사제, 경구용, 패취형 등의 다양한 제품이 개발되고 있음. 특히 경구용으로 용이하게 섭취가 가능한 건강기능식품의 개발에 대한 관심도 증폭되고 있다.
한편, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주는 발효식품의 우점종으로서 weissellicin과 같은 항균물질 생산 및 AI 등에 대한 항바이러스 효과가 알려져 있고(국내 등록특허 제10-0954882호), 면역활성 소재로서 리스테리아 감염모델을 통한 면역증강 효과뿐만 아니라 유해균 억제 효과도 보여 면역기능 외 장건강에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다.
본 발명자들은 와이셀라 시바리아의 대량 배양을 위해 공정을 최적하고자 연구한 결과, 본 발명에서 개발된 방법으로 발효할 경우, 대량 생산이 가능한 것을 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 와이셀라 시바리아의 대량 배양 방법 및 배양용 배지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 와이셀라 시바리아를 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria)의 대량 배양 방법으로, 하기 배지는 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는, 와이셀라 시바리아의 대량 배양 방법을 제공한다:
a) 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주를 배지에 접종하여 1차 종균배양하는 단계;
b) 상기 1차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 2차 종균배양하는 단계; 및
c) 상기 2차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 30 내지 50℃의 온도에서 80 내지 100 rpm으로 교반하면서 10시간 내지 14시간 동안 본배양하여 배양물을 수득하는 단계.
본 발명의 일 구현예로, 상기 본 배양에서 0.1 내지 0.5 vvm(volume of air added to liquid volume per minute)으로 포기하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주 배양용 배지 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 배양된 와이셀라 시바리아를 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 배양 방법은 종래 배양 방법에 비하여 대량의 와이셀라 시바리아를 생산할 수 있는 효과를 가지며, 대량 생산이 가능함에 따라, 와이셀라 시바리아의 제품화를 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 대량 배양 방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 본배양의 진행에 따른 광학밀도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 배양한 와이셀라 시바리아를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 본배양의 진행에 따른 광학밀도를 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 배양한 와이셀라 시바리아를 나타낸 도면이다.
본 발명자들은 최적의 배양 효율을 보이는 와이셀라 시바리아의 대량 배양 방법을 예의 연구한 결과, 본 발명에서 개발한 배양 배지에서 우수한 배양 효율을 보인다는 것을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria)의 대량 배양 방법으로, 하기 배지는 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는, 와이셀라 시바리아의 대량 배양 방법을 제공한다:
a) 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주를 배지에 접종하여 1차 종균배양하는 단계;
b) 상기 1차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 2차 종균배양하는 단계; 및
c) 상기 2차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 30 내지 50℃의 온도에서 80 내지 100 rpm으로 교반하면서 10시간 내지 14시간 동안 본배양하여 배양물을 수득하는 단계.
상기 단계 c)의 본 배양에서, 0.1 내지 0.5 vvm(volume of air added to liquid volume per minute)으로 포기하는 것이 바람직하며, 상기와 같이 포기할 때, 우수한 배양 효율을 보인다.
또한, 본 발명은 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주 배양용 배지 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 a) 단계에서, 와이셀라 시바리아 균주는 30~40℃의 온도에서 150rpm으로 교반하여 1차 종균배양된다. 상기 1차 종균배양에 의해 본 배양 이전에 증식하기 위한 균의 수를 증식시키는 것이다. 또한 b) 단계에서 와이셀라 시바리아 균주는 30~40℃의 온도에서 150rpm으로 교반하여 2차 종균배양되어, 본 배양에서 배양되기 적절한 균의 수를 가지게 할 수 있다.
본 발명의 단계 c)에서, 본 배양이 수행된다. 상기 본 배양은 30 내지 50℃의 온도에서 80 내지 100 rpm으로 교반하면서 수행되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 35℃에서 수행될 때, 균주의 증식이 가장 활발한 장점이 있다.
상기 본 배양은 10시간 내지 14시간 동안 수행되는 것일 수 있으며, 보다 바람직하게는 11시간 내지 13시간 수행되는 것일 수 있으며, 본 발명의 실시예와 같이 12시간 수행되는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서는, 상기 배양 배지와 본 발명의 방법에 따라 균주를 배양한 결과, 대량 배양이 가능하다는 것을 확인하였다(실시예 참고).
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 배양된 와이셀라 시바리아를 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
상기 건강기능식품은 면역 증진 기능을 가지는 것으로, 정제, 캡슐제, 환제 또는 액제 등의 형태를 포함하며, 본 발명의 배양물을 첨가할 수 있는 식품으로는, 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 드링크류, 건강기능성 식품류 등이 있다. 상세하게는, 본 발명의 배양물을 유효성분으로 함유하는 배양물 및 식품학적으로 허용가능한 식품보조 첨가제를 포함하는 면역 증진용 건강 기능식품을 제공한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예.
Weissella cibaria
배양
Weissella cibaria 균주의 배양을 위해서, Weissella cibaria 균주를 농촌진흥청으로부터 분양 받아 사용하였다. 균주의 배양을 위해서 500L 발효기(500L Fermenter system, 코바이오텍)를 준비하였다. 상기 발효기를 액상 40% NaOH를 이용하여 세척해주었고, 20분 동안 30℃에서 1.2 bar 상태를 유지하여 공멸균 해주었다.
상기 발효기에 균주를 첨가하기 전에, Weissella cibaria 균주 및 하기 표 1의 MRS 배지 50mL를 250mL 삼각플라스크에 넣고 35℃에서 150rpm으로 12시간 동안 1차 종균배양 해주었다. 상기 1차 종균배양이 완료되면, 배양된 균주에 MRS 배지를 첨가하여 3000mL 삼각플라스크에 넣고 다시 35℃에서 150rpm으로 12시간 동안 2차 종균배양 해주었다.
| 원료 | 측량(g) | 함량(중량%) |
| 함수포도당 | 14000 | 54.25 |
| 소이펩톤 | 1750 | 6.78 |
| 효모추출물 | 7000 | 27.12 |
| 황산마그네슘 | 350 | 1.36 |
| 황산망간 | 140 | 0.54 |
| 소금 | 350 | 1.36 |
| 제2인산소다 | 2100 | 8.14 |
| 탄산칼슘 | 117 | 0.45 |
| 합계 | 25807 | 100 |
상기 2차 종균배양이 완료된 균주를 대상으로 본 배양을 수행하기 위해서, 위에서 준비된 500L 발효기에 균주 2L를 포함하는 상기 표 1의 배지와 넣고, 35℃에서 0.3vvm으로 포기하면서, 90rpm으로 12시간 동안 본배양하였다. 상기 배양이 시작될때 pH는 6.8로 나타났으며, 배양 진행에 따라 pH 4.5를 유지할 수 있도록 하였다. 배양 진행에 따른 광학밀도를 측정한 결과를 도 2에 나타내었으며, 본배양 후 4시간이 경과된 시점에서 광학밀도는 1.625, 6시간이 경과된 시점에서는 1.996, 8시간이 경과된 시점에서는 2.288, 10시간이 경과된 시점에서는 2.239, 12시간이 경과된 시점에서는 2.312로 나타났다.
상기 배양물은 관형연속분리기(관형연속식원심분리기, 한일과학산업)를 이용하여 30분 동안 원심분리하여 발효 상등액을 수득하였다. 수득된 상등액은 20분 동안 세척하여 Weissella cibaria 균주 배양을 완료하였다. 배양이 완료된 사진을 도 3에 나타내었다. 상기 균주를 대상으로 미생물 밀도를 분석한 결과 1.6*1011 cfu/g로 나타났으며, 이를 통해 본 발명의 방법을 통해 Weissella cibaria를 배양할 경우, 대량 배양이 가능하다는 것을 확인하였다.
상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (4)
- 하기의 단계를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria)의 대량 배양 방법:
a) 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주를 배지에 접종하여 1차 종균배양하는 단계;
b) 상기 1차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 2차 종균배양하는 단계; 및
c) 상기 2차 종균배양된 균주를 배지에 접종하여 30 내지 50℃의 온도에서 80 내지 100 rpm으로 교반하면서 10시간 내지 14시간 동안 본 배양하여 배양물을 수득하는 단계를 포함하고,
상기 배지는 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria)의 대량 배양 방법.
- 제1항에 있어서,
상기 본 배양에서 0.1 내지 0.5 vvm(volume of air added to liquid volume per minute)으로 포기하는 것을 특징으로 하는, 대량 배양 방법.
- 함수포도당 50~60 중량%, 소이펩톤 5~8 중량%, 효모추출물 20~30 중량%, 황산마그네슘 0.5~3 중량%, 황산망간 0.1~1 중량%, 소금 1~2 중량%, 제2인산소다 6~11 중량%, 및 탄산칼슘 0.1~0.8 중량%를 포함하는, 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria) 균주 배양용 배지 조성물.
- 제1항의 방법에 따라 배양된 와이셀라 시바리아(Weissella cibaria)를 포함하는, 건강기능식품 조성물.
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| KR1020160152188A KR20180054344A (ko) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | 와이셀라 시바리아 균주의 대량 생산 방법 및 상기 균주의 배양용 배지 조성물 |
Publications (1)
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| KR20210036737A (ko) * | 2019-09-26 | 2021-04-05 | 충청북도 (관리부서:충청북도 농업기술원) | 발효조청 제조에 사용되는 와이셀라 콘퓨사 균주 및 이를 이용한 발효조청 제조 방법 |
-
2016
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