KR20190090407A - 항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸 k10 균주 및 이의 용도 - Google Patents
항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸 k10 균주 및 이의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) K10 균주(기탁번호: KCTC13376BP)가 개시된다. 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타룸 K10 균주는 항비만 효과를 가짐으로써, 현대인들의 비만 및 비만으로 야기된 대사성 질환의 발생을 억제하는데 사용될 수 있다.
Description
본 발명은 항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸 균주 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게 항비만(Anti-Obesity) 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주, 이를 포함하는 프로바이오틱스 제제, 건강기능식품 조성물 및 약학적 조성물에 관한 것이다.
비만은 대부분의 국가에서 주요한 보건 상의 문제가 되고 있다. 세계보건 기구(WHO)는 전 세계적으로 10억 명 이상의 성인은 과체중이고, 이들 중 3억 명은 임상적으로 비만인 것으로 추정하고 있다(Hotamisligil, 2006). 이러한 비만은 심혈관 질환, 뇌졸중, 인슐린 내성, 당뇨병, 간 질환, 신경퇴행성 질환, 호흡기 질환 및 기타 중증 질환 등에 대한 주요한 위험 인자(Risk factor)이고, 유방암 및 결장암을 포함한 일부 암에 대한 위험인자인 것으로 확인되었다. 또한, 신체 건강에 대한 영향 이외에, 비만은 우울증, 식이장애 및 낮은 자긍심을 초래하여 삶의 질 및 정신 건강에 유해한 영향을 미친다.
이러한 가운데, 높은 에너지 부하를 갖는 식품 섭취의 꾸준한 증가 및 적은 운동과 연관된 사회적 변화들은 비만 및 비만으로 야기된 대사성 질환의 발생을 증가시키고 있다. 그러나, 저칼로리 다이어트와 운동에 기초한 전통적인 치료는 비만 제어에 있어서 그다지 효과를 나타내지 못하고, 일시적인 체중 손실을 초래할 뿐이다.
따라서, 항비만 효과를 갖는 약물의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 항비만 효과를 가짐으로써, 현대인들의 비만 및 비만으로 야기된 대사성 질환의 발생을 억제하는데 사용될 수 있는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주를 제공한다.
여기서, K10 균주는 김치로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 락토바실러스 플란타룸 K10 균주(기탁번호: KCTC13376BP)는 항비만 효과를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 균주는 티로신, 히스티딘, 오르니틴 및 라이신으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 아미노산 전구체로부터 생체 아민을 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는, 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱스 제제를 제공한다.
본 발명의 실시예는, 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 실시예는, 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 실시예는, 균주, 상기 균주의 배양물 및 상기 배양물의 농축액 또는 건조물 중 적어도 하나를 유효 성분으로 포함하는 음료를 제공한다.
본 발명의 실시예는, 상기 균주, 상기 균주의 배양물 및 상기 배양물의 농축액 또는 건조물 중 적어도 하나를 유효 성분으로 포함하는 건강 보조 식품을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주는 항비만 효과를 가짐으로써, 현대인들의 비만 및 비만으로 야기된 대사성 질환의 발생을 억제하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 Anti-adipogenic activity 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 담즙내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 pH 내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 장 정착능 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 비만 유도 마우스의 12 주간의 무게에 대한 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 마우스 실험 완료 후 적출한 정소지방 (A), 피하지방 (B), 및 내장지방 (C)의 무게 차이를 나타낸 도면이다.
도 7은 Fluorescein isothiocyanate conjugated dextran (FITC-dextran) (Sigma-Aldrich)를 이용하여 장 투과성을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 담즙내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 pH 내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 장 정착능 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 비만 유도 마우스의 12 주간의 무게에 대한 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 마우스 실험 완료 후 적출한 정소지방 (A), 피하지방 (B), 및 내장지방 (C)의 무게 차이를 나타낸 도면이다.
도 7은 Fluorescein isothiocyanate conjugated dextran (FITC-dextran) (Sigma-Aldrich)를 이용하여 장 투과성을 측정한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 당업자는 이러한 실시예들을 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 시청자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 실험에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
Alpha-amylase 저해 활성 실험
최근에는 비만치료제 개발을 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 그 중 하나가 α-amylase 저해 실험이다 (α-amylase inhibition test). α-amylase는 탄수화물의 α-D-(1,4)-glucan 결합을 분해하는 효소이고, 탄수화물 대사에 있어서 중요한 효소이다. 현재 과혈당증, 당뇨병 및 인슐린 관련 대사 질환 연구를 위해서는 당의 소화 및 흡수를 제어할 필요가 있고, 이때 α-amylase 효소에 대한 활성 저해에 관한 연구가 많이 수행되고 있다.
α-
Glucosidase
저해 활성 실험
α-Glucosidase는 소장 상피세포에 존재하는 효소로서, 다당류 및 이당류 탄수화물의 소화 및 흡수를 위해 단당류로 분해하는 역할을 한다. α-amylase와 비슷하게 α-glucosidase 활성을 저해하면 혈당 상승이 억제될 수 있으며, 이러한 원리를 이용하여 과혈당증 및 당뇨병에 대한 활성을 측정할 수 있다.
Pancreatic lipase 저해 활성 실험
췌장 지방분해효소(pancreatic lipase)는 트리글리세라이드(triglyceride)를 2-모노아실글리세롤(2-monoacylglycerol)과 지방산(fatty acid)으로 분해하는 핵심 효소로 작용한다[Bitou, N., M. Nimomiya, T. Tsjita and H. Okuda. 1999. Screening of lipase inhibitors from marine algae. Lipids 34, 441-445]. 대표적인 췌장 지방분해소 저해제는 Streptomyces toxitricini로부터 유래된 lipstatin의 유도체인 tetrahydrolipstatin (Orlistat)으로서 섭취된 지방의 약 30%를 저해할 정도로 효능이 우수한 것으로 알려져 있으며[Drent, M. L., et al., 1995. Orlistat (RO 18-0647), a lipase inhibitor, in the treatment of human obesity: a multiple dose study. Int. J. Obes. 19, 221 -226.], 현재 의약품으로도 시판중이다. 그러나 이와 같은 효능에도 불구하고 tetrahydrolipstatin은 위장장애, 과민증, 담즙분비장애, 지용성 비타민 흡수억제등의 부작용이 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 최근에는 부작용이 없는 식품 및 천연물로부터 췌장 지방분해효소 저해제의 개발을 위한 연구가 진행되고 있다.
Anti-
adipogenic
activity 실험
고지방 식이 섭취로 인한 불균형이 초래하는 비만은 체내 지방의 과잉축적이 가장 큰 특징이고 지방 세포의 형성(adipogenesis)이 이뤄진다. 지방세포 형성 과정인 adipogenesis에 핵심적 역할을 하는 것이 peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPARγ)는 섭취되는 지방에 반응해 간이나 지방조직에서 발현이 되는데, 이는 지방세포로 분화되는데 필요한 유전자 및 지방세포의 지질 합성 및 저장에 요구되는 단백질들로 발현되는 유전자들을 작동시키는 역할을 한다. 즉, anti-adipogenic activity는 균 대상으로 지방세포 분화 활성을 측정하는데, Oil Red O relative staining 기법으로 지방세포가 얼만큼 분해가 되었는지 측정하는 방법이다.
담즙 내성 및 pH 내성 실험
위액과 췌장이서 분비되는 담즙산과 pH가 미생물의 생존 저해에 영향을 미치는 아주 중요한 factor이다. 따라서 미생물이 생존 저해 환경에 대하여 얼마나 내성이 있는지 측정하는 방법이다. 인공위액과 담즙에 대한 내성을 조사하여 probiotics로서의 가능성을 검토하고, 이들 중 활성이 우수한 그리고 내성이 강한 균주를 선발 및 동정하는 과정이다.
항균력 실험
항균력 실험은 에스케리키아 콜리 (Escherichia coli), 살모넬라 타이피머리움 (Salmonella typhimurium), 스테피로코커스 오레우스 (Staphylococcus aureus), 리스테리아 모노사이토제네스 (Listeria monocytogenes)에 대하여 억제력이 얼만큼 있는지 확인하는 실험이다. 유해균주에 대한 억제력이 좋으면 좋을수록 좋다.
장 누수 실험 (Gut permeability test)
우리가 섭취하는 음식물들은 장내 미생물 및 여러 효소에 의해 분해되어 소장에서 영양소를 소화 및 흡수한다. 지금까지 장은 단순히 소화 및 흡수하는 기관으로 여겼지만, 사실은 장은 외부에서 들어오는 유해물질로부터 1차 방어막 역할을 하고 있으며, 각종 논문에서 우리 몸의 70%-80% 정도로 큰 면역기관이라는 사실이 알려지면서 장 건강의 중요성이 부각되었다. 정상적인 장은 유해균 및 유해물질이 몸 안으로 들어오지 못하게 점막으로 1차 방어막 구실을 한다. 그러나 장 누수 증후군 (Leaky gut)은 장관 세포가 손상을 입고, 소장 내벽에는 미세 융모가 있는데, 그 세포들의 결합 부위에 틈이 생겨, 여러 종류의 유해물질이 그 사이로 통과되고, 혈액 내로 직접 운반되어 여러가지 질병의 원인이 된다.
본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 미생물 분리 및 동정 과정은, 본 발명자들이 각각 지역과 종류가 다른 김치를 수거하여 사용하였으며, 펩톤(peptone) 희석액으로 희석하여 브롬크레졸 퍼플(Bromcresol purple)과 소듐아자이드(sodium azide)를 첨가한 변형 MRS 배지에 0.1 ㎖ 씩 평면도말법으로 접종한 후 37에서 48시간 배양하고 균락을 변형 MRS 배지에서 순수 분리한 다음 노란색으로 변한 균락을 잠정적 젖산균으로 선발하였다. 선발된 균주는 변형 MRS 배지에 도말한 후, 호기 배양하여 순수분리 하였다. 순수 분리된 균주를 동정한 결과, 균주는 그람 양성의 간균이며, 산소유무와 상관없이 잘 생장하고 카탈라아제와 운동성에 대해서는 음성으로 확인되었다. 또한, 15와 45에서 생장하지 않았으며, 글루코오스(glucose)로부터 가스와 알기닌으로부터 암모니아를 생성하지 않아 락토바실러스(Lactobacillus) 속(genus)에 속하는 것으로 확인하였다.
본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 α-amylase, α-glucosidase, pancreatic lipase inhibition 결과는 아래 <표 1>과 같다.
표 1에 기재된 수치의 앞 부분은 평균을 의미하고, 뒷 부분을 표준 편차를 의미한다.
도 1은 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 Anti-adipogenic activity 결과를 나타낸 도면이며, 아래 표 2는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 Anti-adipogenic activity 결과 표를 나타낸 것이다.
도 1과 표 2에 도시된 바와 같이, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주가 지방전구세포의 지방세포 분화 활성(Anti-adipogenic activity)을 32.61% 억제하는 것을 알 수 있다. 즉, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주의 지방세포 억제 활성이 우수한 것을 알 수 있다.
지방세포 분화 억제능을 Oil Red O staining을 통해 분석한 것으로, 모든 수치 또는 값은 Fisher's LSD test 사후 검정 후 p<0.05 일 때 *로 표기하고, p<0.01 일 때 **로 표기하며, p<0.001 일 때 ***를 표기한다.
도 2는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 담즙내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
보다 상세하게는, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주는 0.03%의 담즙(oxgall)과 0.05%의 엘-시스테인(L-cysteine)을 포함하는 MRS 배지(with oxgall)와 0.05%의 엘-시스테인(L-cysteine)을 포함하는 MRS 배지(without oxgall)에서 성장되었으며, 모든 수치(또는 값)는 3회 반복의 평균±표준편차이며, *는 with oxgall와 without oxgall 간 p<0.05인 경우를 표기한 것이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 pH 내성 실험 결과를 나타낸 도면이다.
보다 상세하게는, pH가 2.0, 3.0, 4.0 및 6.4인 염산 용역에서 3시간 후 락토바실러스 플란타룸 K10 균주의 생존률을 나타낸 것으로, 시작 시점(또는 시작 시간)과 비교하여 *은 p<0.05인 경우를 표기한 것이고, **은 p<0.01인 경우를 표기한 것이며, ***은 p<0.001을 표기한 것이다.
아래 표 3은 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 항균력 실험 결과를 나타낸 것이며, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주의 초기 균수는 4.43±0.15 × 106 CFU/mL이며, 37에서 6시간 후에 대한 결과를 나타낸 것으로, 모든 수치(또는 값)는 3회 반복의 평균±표준편차이다.
아래 표 4는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 효소 활성(Enzyme) 패턴을 나타낸 것으로, 표준 컬러에는 0부터 2까지의 값이 할당되는데, 0은 음수를 나타내고 5는 최대 강도의 반응을 나타낸다. 1부터 4의 값은 강도 수준에 따른 중간 반응을 나타내고, 대략적인 활동은 컬러 강도에서 추정 할 수 있다. 1은 5 나노 몰, 2는 10 나노 몰 이하, 3은 20 나노 몰 이하, 4는 30 나노 몰 이하 그리고 5는 40 나노 몰 이하 또는 그 이상의 유리(liberation)에 해당한다.
아래 표 5는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 항생제내성(Antibiotics susceptibility)을 나타낸 것으로, 다른 락토바실러스 플란타룸 균주들과 함께 나타낸 것이다. 여기서, R은 저항성을 나타낸 것으로 억제 영역(inhibition zone) 크기가 0mm인 것을 의미하고, IS는 중간 내성을 나타낸 것으로 억제 영역 크기가 1~5mm인 것을 의미하며, S는 내성을 나타낸 것으로 억제 영역 크기가 5mm보다 큰 것을 의미한다.
생체 아민(biogenic amines)은 식품의 발효에 의해 생성되고, 미생물 종류 또는 화학적, 물리적 조건에 따라 다양할 수 있다. 발효 식품에 생성된 생체 아민은 식중독 또는 알러지 반응을 일으킬 수 있기 때문에 식품 공학적으로 안전한 균주를 선택하기 위한 중요한 기준이 된다.
이에 본 발명의 균주의 생체 아민 형성 여부를 확인하기 위해 MRS 액체 배지, 37 조건에서 16시간 동안 자란 균주를 Bover-Cid 및 Holzapfel(1999)에 따른 특수 배지로 옮기고 37에서, 48시간 동안 배양하였다.
티로신(tyrosine), 히스티딘(histidine), 오르니틴(ornithine) 및 라이신(lysine) 각각의 아미노산 전구체를 첨가한 MRS 액체 배지를 제조하고, 각각의 배지에서 균주에 의해 생체 아민(티라민(tyramine), 히스타민(histamine), 푸트레신(putrescine) 및 카다베린(cadaverine))이 생성되는지 확인하였다. 구체적으로 상기 아미노산 전구체 0.1%를 첨가한 MRS 액체 배지에 분리한 락토바실러스 플란타룸 균주를 1%씩 접종한 뒤, 5 ~ 10번 계대 배양하여, 탈탄산효소(decarboxylase)를 활성화시켰다. 탈탄산효소 배지[트립톤 0.5%, 효모 추출물 0.5%, 고치 추출물 0.5%, 염화나트륨 0.5%, 글루코스 0.25%, 트윈-80 0.05%, 황산마그네슘 0.02%, 황산망간 0.005%, 황산철 0.004%, 시트르산염 0.2%, 티아민 0.001%, K2PO4 0.2%, 탄산칼슘 0.01%, 피로독살-5-포스페이트(pyridoxal-5-phosphate) 0.005%, 아미노산 1%, 브로모크레솔 퍼플(bromocresol purple) 0.006% 및 한천 2%를 증류수에 섞은 후 pH를 5.3으로 맞추어 사용]에 효소 활성화된 균을 도말한 후 37에서 24 ~ 48시간 배양하여 보라색으로 색이 변하는지를 확인함으로써 생체 아민 생성능을 판별하였다.
탈탄산효소 배지 속에 있는 브로모크레솔 퍼플은 pH 5.2에서 노란색을 띄지만 pH가 6.8로 올라갈수록 보라색으로 변한다. 따라서 생체 아민 생성으로 인해 pH가 올라갈 때 보라색으로 변하는 것을 이용하여 생체 아민 생성을 확인할 수 있다.
아래 표 6은 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 생체 아민 생성능을 분석한 결과를 나타낸 것으로, 표 6을 통해 알 수 있듯이, 푸트레신(putrescine), 티라민(tyramine), 히스타민(histamine) 및 카다베린(cadaverine)에 대하여 모두 음성으로 확인되었다. 이로부터 본 발명의 균주는 과민성 면역반응을 유발할 수 있는 생체 아민 생성능이 없음을 확인할 수 있었다.
도 4는 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주에 대한 장 정착능 실험 결과를 나타낸 도면이다.
보다 상세하게는, HT-29 세포에 대한 정착능(adhesion ability)을 나타낸 것으로, 다른 락토바실러스 플란타룸 균주들과 락토바실러스 람노서스 GG프로바이오틱스 균주를 함께 나타낸 것이며, 모든 수치(또는 값)는 3회 반복의 평균±표준편차이고, 다른 윗 첨자가 있는 값인 a~e 평균은 현저히 다른 것을 의미한다(P<0.05).
도 5는 비만 유도 마우스의 12 주간의 무게에 대한 실험 결과를 나타낸 도면으로, 다른 유산균 균주들을 함께 나타낸 것이다.
보다 상세하게는, ND는 일반 chow fat 식이 투여그룹이고, HFD는 IF(intermediate fat) 식이 투여그룹이며, Xen는 IF + xenical 투여 그룹이고, LGG는 IF + LGG 투여그룹이며, 299v는 IF + 299v 투여그룹이고, KC3는 IF + KC3 투여그룹이며, KC4는 IF + KC4 투여그룹이고, K10는 IF + K10 투여그룹이며, K50는 IF + K50 투여그룹이고, KC28는 IF + KC28 투여그룹이며, K259는 IF + K259 투여그룹이고, LR86는 IF + LR86 투여그룹이며, KID7는 IF + KID7 투여그룹이다. 여기서, 값은 평균과 표준편차로 나타내었으며, 일반식이와 혼합식이 투여그룹은 IF 식이에 대하여 Fisher's LSD test 사후 검정 후 p<0.05 일 때 *로 표기하고, p<0.01 일 때 **로 표기하며, p<0.001 일 때 ***를 표기하였다.
도 6은 마우스 실험 완료 후 적출한 정소지방 (A), 피하지방 (B), 및 내장지방 (C)의 무게 차이를 나타낸 도면으로, 다른 유산균 균주들을 함께 나타낸 것이다.
보다 상세하게는, ND는 일반 chow fat 식이 투여그룹이고, HFD는 IF(intermediate fat) 식이 투여그룹이며, Xen는 IF + xenical 투여 그룹이고, LGG는 IF + LGG 투여그룹이며, 299v는 IF + 299v 투여그룹이고, KC3는 IF + KC3 투여그룹이며, KC4는 IF + KC4 투여그룹이고, K10는 IF + K10 투여그룹이며, K50는 IF + K50 투여그룹이고, KC28는 IF + KC28 투여그룹이며, K259는 IF + K259 투여그룹이고, LR86는 IF + LR86 투여그룹이며, KID7는 IF + KID7 투여그룹이다. 여기서, 값은 평균과 표준편차로 나타내었으며, 일반식이와 혼합식이 투여그룹은 IF 식이에 대하여 Fisher's LSD test 사후 검정 후 p<0.05 일 때 *로 표기하고, p<0.01 일 때 **로 표기하며, p<0.001 일 때 ***를 표기하였다.
도 7은 Fluorescein isothiocyanate conjugated dextran (FITC-dextran) (Sigma-Aldrich)를 이용하여 장 투과성을 측정한 결과를 나타낸 도면으로, 다른 락토바실러스 플란타룸 균주들을 함께 나타낸 것이다.
보다 상세하게는, ND는 일반 chow fat 식이 투여그룹이고, HFD는 IF(intermediate fat) 식이 투여그룹이며, LGG는 IF + LGG 투여그룹이며, 299v는 IF + 299v 투여그룹이고, K10는 IF + K10 투여그룹이며, K50는 IF + K50 투여그룹이고, KC28는 IF + KC28 투여그룹이며, K259는 IF + K259 투여그룹이다. 여기서, 값은 평균과 표준편차로 나타내었으며, 일반식이와 혼합식이 투여그룹은 IF 식이에 대하여 Fisher's LSD test 사후 검정 후 p<0.05 일 때 *로 표기하고, p<0.01 일 때 **로 표기하며, p<0.001 일 때 ***를 표기하였다.
구체적으로, 장의 점막세포는 단일 세포층으로서 세포 사이는 치밀결합 (tight junction)으로 서로 붙어있으나, 비만 유도 및 장균총 조성 변화로 인해 이 세포의 간격이 느슨해지거나 손상을 입어 장벽의 기능을 제대로 못하여 혈액 내의 고분자 물질이 장관 내로 누수 되거나 장관 내의 고분자 물질이 직접 혈액으로 들어가는 현상으로 인해 다양한 질환이 생기는 것이 "새는 장 증후군 (Leaky gut syndrome)"이다. 어떤 이유로든 투과성이 증가해 장이 샌다면, 병원균, 내독소(그람음성 균주의 부서진 세포벽 조직), 염증성 분자 등이 혈류로 유입되어 장관내독소혈증이 일어난다. 그러나 유산균은 장 투과성을 감소시키는 효과도 있으며, 장내 점막과 결합하여 군집성 방어막을 형성하고, 유해균이 장 점막에 손상을 주는 것을 막는다. 따라서, Bio-protocol 기준으로 15주간 혼합 식이를 먹은 마우스 (N=6~9)에게 FITC-dextran을 (44mg/100g 쥐 무게) 먹인 후 혈청을 얻어 확인한 장 투과성 차이는 도 7과 같다. 도 7을 통해 알 수 있듯이, 락토바실러스 플란타룸 K10 균주는 strain specific하게 대조군(HFD)에 비해 장 투과성이 유의적으로 낮은 것을 알 수 있으며, 락토바실러스 람노서스 GG프로바이오틱스 균주와 비교해도 유의적으로 장 투과성이 낮은 결과를 확인하였다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타룸 K10 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱스 제제를 제공할 수도 있다.
상기 프로바이오틱스 제제는 당업계에 공지된 방법에 따라 다양한 제형과 방법으로 제조 및 투여될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물은 약제학적 분야에서 통상적으로 사용되는 담체와 혼합하여 산제(powder), 액제(liquids and solutions), 정제(tablet), 캡슐(capsule), 시럽(syrup), 현탁제(suspension) 또는 과립제(granule) 등의 형태로 제조되어 투여될 수 있다. 상기 담체로는 예를 들어, 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소 및 향료 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 투여 용량은 체내에서의 활성성분의 흡수도, 불활성률, 배설속도, 피투여자의 연령, 성별, 축종, 상태 및 질병의 중증 정도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타룸 K10 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 건강기능식품 조성물은 정제, 과립, 분말, 캅셀, 액상의 용액 및 환으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 제형으로 제조된 것일 수 있다. 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 상기 락토바실러스 플란타룸 K10 균주 등을 유효성분으로 포함시켜 분말제, 액제, 정제, 연질캅셀제, 과립제, 티백차, 인스턴트 차 또는 드링크제 등의 형태로 제형화될 수 있다. 유효 성분으로서의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주의 함량은 그 사용 목적(예방 또는 개선용)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 식품 조성물은 락토바실러스 플란타룸 K10 균주 이외에 본 발명이 목적으로 하는 주효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 바람직하게는 주효과에 상승효과를 줄 수 있는 다른 성분을 함유하는 것도 무방하다.
상기와 같은 형태로 제형화된 식품 조성물은 식품에 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 식품의 예로는 드링크제, 육류, 소시지, 빵, 비스킷, 떡, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 알코올 음료 및 비타민 복합제, 유제품 및 유가공 제품 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능 식품은 모두 포함한다.
본 발명의 식품 조성물이 음료인 경우는 지시된 비율로 필수성분으로서 락토바실러스 플란타룸 K10 균주를 함유하며, 그 밖의 음료 제조를 목적으로 사용되는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기한 천연 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 시클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상술한 것 이외의 향미제로서 천연 향미제 및 합성 향미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100 ㎖당 일반적으로 약 1 내지 20 g, 바람직하게는 약 5 내지 12 g이다.
또한 본 발명의 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 광물(전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍 미제, 착색제 및 증진제(치즈, 초콜릿 등), 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에도 본 발명의 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일 쥬스 및 과일 쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 그렇게 중요하진 않지만 본 발명의 락토바실러스 플란타룸 K10 균주 100 중량부 당 0.1 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타룸 K10 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 함유하는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명에서 사용되는 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 처리량은 약학적으로 유효한 양이어야 한다. 본 발명에서 사용되는 용어, "약학적으로 유효한 양"은 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 수혜/위험 비율로 질환을 치료하기에 충분한 양을 의미하며, 유효 용량 수준은 개체 종류 및 중증도, 연령, 성별, 감염된 바이러스 종류, 약물의 활성, 약물에 대한 민감도, 투여 시간, 투여 경로 및 배출 비율, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 포함한 요소 및 기타 의학 분야에 잘 알려진 요소에 따라 결정될 수 있다. 유효량은 당업자에게 인식되어 있듯이 처리의 경로, 부형제의 사용 및 다른 약제와 함께 사용할 수 있는 가능성에 따라 변할 수 있다.
본 발명의 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 잘 알려진 방법을 사용하여 약학적 제형으로 제조될 수 있다. 제형의 제조에 있어서, 활성 성분을 담체와 함께 혼합 또는 희석하거나, 용기 형태의 담체 내에 봉입시키는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 비만 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구형 제형, 외용제 및 패치의 형태로 제형화하여 사용될 수 있고, 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 약학 조성물에 포함될 수 있는 담체, 부형제 및 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다.
또한, 본 명세서에 기재된 락토바실러스 락토바실러스 플란타룸 K10 균주는 건강보조식품, 음료, 발효된 유제품을 포함하는 발효 식품 등과 같이 다양한 형태의 제품들에 함유될 수도 있다.
Claims (7)
- 항비만 효과를 갖는 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) K10 균주(기탁번호: KCTC13376BP).
- 제1항에 있어서,
상기 균주는 티로신, 히스티딘, 오르니틴 및 라이신으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 아미노산 전구체로부터 생체 아민을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 락토바실러스 플란타룸 K10 균주.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 프로바이오틱스 제제.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 건강기능식품 조성물.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 건조물로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 약학적 조성물.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 균주, 상기 균주의 배양물 및 상기 배양물의 농축액 또는 건조물 중 적어도 하나를 유효 성분으로 포함하는 음료.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 균주, 상기 균주의 배양물 및 상기 배양물의 농축액 또는 건조물 중 적어도 하나를 유효 성분으로 포함하는 건강 보조 식품.
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2017
- 2017-12-26 KR KR1020170179133A patent/KR102011881B1/ko active IP Right Grant
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