KR20200047508A - 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 비형광성 최종당화산물 저감 활성을 갖는 식품 조성물, 약학적 조성물, 정장용 조성물, 생균제 조성물, 사료용 조성물, 발효제품에 관한 것이며, 또한, 본 발명은 비형광성 최종당화산물 억제제의 제조방법 및 비형광성 최종당화산물의 억제방법에 관한 것이다.

Description

비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도{Composition for inhibiting non-fluorescent advanced glycation end products and use of the same}
본 발명은 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물, 이의 용도 및 이를 이용한 비형광성 최종당화산물의 억제방법에 관한 것이다.
단백질의 비효소적 당화반응(Nonenzymatic glycation reaction)이란, 단백질의 리신 잔기 등의 아미노산 그룹과 환원당이 효소의 작용 없이 일어나는 마이얄 반응(Maillard reaction)으로, 이 반응의 결과로 최종당화산물(Advanced glycation end products, AGEs)이 형성된다. 단백질의 비효소적 당화반응은 단백질의 유리 아미노기인 리신 (lysine)이나, 알기닌(arginine)과 환원당의 카르보닐기 (carbonyl group)가 반응하여 초기 당화반응 생성물인 쉬프 염기(Shciff base)를 형성하고 이때 형성된 화합물들이 계속적으로 축합, 재전위, 산화, 분열, 고리화 등의 일련의 복잡한 반응을 통하여 갈색의 화합물 (melanoidine)을 만들어 총체적인 개념의 비가역적 최종당화산물을 형성하는 반응이다.
최종당화산물은 비가역적인 반응산물이므로 일단 생성되면 혈당이 정상적으로 회복되어도 분해되지 않고 단백질의 생존기간 동안 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시킨다. 비교적 반감기가 긴 콜라겐(collagen)은 쉽게 당화반응이 일어나고 이미 형성된 최종당화산물과 콜라겐의 교차결합 (cross-linking)을 형성하여 체내의 구조 및 기타 단백질 결합 조직 등의 비정상적인 물리화학적 변화를 초래한다. 또한, 다양한 세포 타입에 대한 특이적 수용체에 의해 인식되어 당뇨병성 망막병증(retinopathy), 당뇨병성 신경병증(diabetic neuropathy) 당뇨병성 백내장 (cataract), 당뇨병성 신증 (nephropathy) 등과 같은 당뇨합병증과 당뇨, 만성 신장질환, 심장질환, 혈관질환 및 노화의 질병을 일으키는 원인이 된다.
따라서 이러한 최종당화산물의 생성을 억제하려는 연구가 진행되고 있으며, 대표적인 합성의약품으로 아미노구아니딘이 있는데 이는 친핵성 히드라진 (hydrazine)으로 축합반응의 산물과 결합하여 최종당화산물의 생성을 억제함을 통해 합병증으로 진전되는 것을 방지한다. 또한 아미노구아니딘은 당뇨합병증의 예방 및 치료에 가장 유망한 의약품으로 제3상 임상시험까지 진행되었으나, 장기간 투여 시 독성이 유발되는 문제점이 있어 더욱 안전한 약제의 개발이 필요한 실정이다.
이에 인체 부작용이 없고 안정성이 확보되면서도 최종당화산물을 억제 및 저감시킬 수 있는 새로운 소재의 개발이 필요한 실정이다.
이러한 점에서 본원발명은 유산균을 이용한 최종당화산물의 효과적인 저감 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
대한민국 등록특허 제10-1416584호
본 발명의 목적은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 기능성 건강식품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 비형광성 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 본 발명의 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 사료용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주, 이의 파쇄물 또는 이의 배양물을 분말화 시키는 단계를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제제의 제조방법을 제공하는 것이다.
나아가 본 발명의 다른 목적은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주들로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 이용한, 비형광성 최종당화산물의 억제 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 락토바실러스속 균주는 락토바실러스 플란타늄(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus cassei), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracassei), 락토바실러스 크리스파터스(Lactobacillus crispatus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 불가리스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 존소니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 파라카제이 아종 톨러란스(Lactobacillus paracasei subsp. tolerans), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 펜토서스(Lactobacillus pentosus), 락토바실러스 플란타늄이 아종 플란타늄(Lactobacillus plantarum subsp. Plantarum), 락토바실러스 파라플란타늄(Lactobacillus paraplantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 파라카제이 KF00816(수탁번호 KCCM11998P) 또는 락토바실러스 펜토서스 KF8(수탁번호 KCCM11997P)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 락토코커스속 균주는 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 중앙젠시스(Lactococcus chungangensis), 락토코커스 푸지엔시스(Lactococcus fujiensis), 락토코커스 락티스 아종 크레모리스(Lactococcus lactis subsp. cremoris), 락토코커스 락티스 아종락티스(Lactococcus lactis subsp. lactis), 락토코커스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis), 락토코커스 가르비에(Lactococcus garvieae) 또는 락토코커스 락티스 KF140(수탁번호 KCCM11673P)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 엔테로코커스속 균주는 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 또는 엔테로코커스 페칼리스(Enterococcus faecalis)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비피도박테리움속 균주는 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum), 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 에니말리속 락티스(Bifidobacterium animalis sub. Lactis) 또는 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바실러스속 균주는 바실러스 아밀로리커페이션스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 아트로패우스(Bacillus atrophaeus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 모자벤시스(Bacillus mojavensis), 바실러스 나토(Bacillus natto), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus) 또는 바실러스 서브틸리스 KF11(수탁번호 KCCM11981P)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 사카로마이에스속 균주는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 보울라르디(Saccharomyces boulardii), Saccharomyces ellipsoideus(사카로마이세스 엘립소이더스), 사카로마이세스 파스토리아누스(Saccharomyces Pastorianus) 또는 사카로마이세스 바야누스(Saccharomyces Bayanus)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 페디오코커스속 균주는 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus) 또는 페디오코커스 액시딜락티시(Pediococcus acidilactici)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 루코노스톡속 균주는 루코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 비형광성 최종당화산물은 N-카복시메틸리신(N-carboxymethyl lysine, CML) 또는 N-카복시에틸리신(N-carboxyethyl lysine, CEL)일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 비형광성 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 질환은 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환, 혈관질환 및 노화로 이루어진 군 중에서 선택되는 것일 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 사료용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 정장용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 생균제 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는, 발효제품을 제공한다.
또한 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 단일 균주 또는 2종 이상의 혼합균주, 이의 파쇄물 또는 이의 배양물을 분말화 시키는 단계를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제제의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 단일 균주 또는 2종 이상의 혼합균주를 이용한, 비형광성 최종당화산물의 억제 방법을 제공한다.
본 발명은 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물은 최종당화산물을 효과적으로 저감시킬 수 있는 활성이 있어, 최종당화산물로 유발되는 질환들을 예방, 개선 또는 치료할 수 있는 기능성 식품 및 의약품의 제조에 사용될 수 있는 효과가 있으며, 나아가 정장용, 생균제, 사료 및 발효 제품의 제조에도 사용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에서 최종당화산물(CML)을 함유한 식품에 미생물 처리 시 최종당화산물의 억제 정도를 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에서 최종당화산물(CML)을 함유한 식품에 미생물 처리 시 최종당화산물을 억제하는 활성이 없는 미생물들의 결과를 나타낸 것이다.
본 발명은 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 이의 용도를 제공하는 것으로, 구체적으로 본 발명은 유산균을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물 및 비형광성 최종당화산물의 저감 방법을 제공하는 것이다.
앞서 종래기술에서도 기술한 바와 같이, 최종당화산물(Advanced glycation end products, AGEs)은 비가역적 반응산물로서 일단 생성되면 혈당이 정상적으로 회복되어도 분해되지 않고 단백질의 생존기간 동안 조직에 축적되어 조직의 구조와 기능을 비정상적으로 변화시켜, 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환, 혈관질환 또는 노화와 같은 질환을 유발시키는 원인이 된다.
최종당화산물의 종류로는 펜토시딘(pentosidine)이나 아르기피리미딘(argpyrimidine)과 같은 형광성 물질과, N-카복시메틸리신(N-carboxymethyl lysine, CML), N-카복시에틸리신(N-carboxyethyl lysine, CEL)등과 같은 비형광성 물질들이 있는데, 본 발명에서 억제하려는 최종당화산물은 비형광성 최종당화산물이다.
비형광성 최종당화산물 중 CML의 위험성과 관련하여, 당뇨병성 망막병증 환자와 정상인들 간의 CML 수준을 비교한 결과, 당뇨병성 망막병증의 경우 CML의 발현수준이 정상에 비해 증가되어 있다고 알려져 있고, CML을 억제하면 당뇨병성 망막병증을 치료할 수 있다고 보고된 바 있다.
또한 당뇨병성 백내장 환자의 경우 비당뇨병성 백내장 환자보다 CML 수준이 증가되어 있는 것으로 알려져 있고, CML이 당뇨병성 백내장의 주요 원인으로 밝혀졌으며, 당뇨병성 신증 질환 유발 시에도 CML의 수준이 증가되어 있어 CML이 당뇨병성 신증의 질환유발 요인으로 알려져 있다.
또한, 만성신장질환이 유발되면 정상에 비해 CML의 수준이 증가되어 있는 것으로 밝혀져 있으며, 증가된 CML의 수준은 만성신장질환의 발병 여부를 판별할 수 있는 인자로 활용할 수 있고 이의 억제자는 만성신장질환의 치료제가 될 수 있다고 알려져 있다.
뿐만 아니라, CML은 당뇨병성 신경병증의 위험인자라고 알려져 있으며, 당뇨병성 신경병증 환자의 경우 정상 환자에 비해 CML의 수준이 월등히 증가되어 있다는 연구결과가 보고된 바 있다.
혈관질환의 경우도 혈관질환 발병 시, CML의 수준이 증가되어 있어 혈관질환의 위험인자라고 알려져 있으며, CML의 억제는 혈관질환을 예방 또는 치료할 수 있음이 알려져 있고, CML이 심장질환과 당뇨의 주요 병인으로 작용하며 이들 질환이 유발된 경우 CML의 수준이 증가되어 있음도 알려져 있다.
그러므로 이러한 비형광성 최종당화산물의 생성을 억제 또는 감소시킬 경우, 최종당화산물로부터 유래되는 각종 질환을 예방, 개선 또는 치료할 수 있다.
이에 본 발명자들은 비형광성 최종당화산물의 효과적인 저감방법을 연구하던 중, 미생물을 이용할 경우, 비형광성 최종당화산물이 효과적으로 억제된다는 것을 확인하였다.
따라서 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 제공한다.
여기서 상기 락토바실러스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 락토바실러스속 균주는 락토바실러스 플란타늄(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus cassei), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracassei), 락토바실러스 크리스파터스(Lactobacillus crispatus), 락토바실러스 락티스(Lactobacillus lactis), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 불가리스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 아시도필루스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 존소니(Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 파라카제이 아종 톨러란스(Lactobacillus paracasei subsp. tolerans), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 펜토서스(Lactobacillus pentosus), 락토바실러스 플란타늄이 아종 플란타늄(Lactobacillus plantarum subsp. Plantarum), 락토바실러스 파라플란타늄(Lactobacillus paraplantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 파라카제이 KF00816(수탁번호 KCCM11998P) 또는 락토바실러스 펜토서스 KF8(수탁번호 KCCM11997P)일 수 있다.
상기 락토코커스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 락토코커스 락티스(Lactococcus lactis), 락토코커스 중앙젠시스(Lactococcus chungangensis), 락토코커스 푸지엔시스(Lactococcus fujiensis), 락토코커스 락티스 아종 크레모리스(Lactococcus lactis subsp. cremoris), 락토코커스 락티스 아종락티스(Lactococcus lactis subsp. lactis), 락토코커스 라피노락티스(Lactococcus raffinolactis), 락토코커스 가르비에(Lactococcus garvieae) 또는 락토코커스 락티스 KF140(수탁번호 KCCM11673P)일 수 있다.
상기 엔테로코커스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 또는 엔테로코커스 페칼리스(Enterococcus faecalis)일 수 있다.
상기 비피도박테리움속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum ), 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 에니말리속 락티스(Bifidobacterium animalis sub. Lactis) 또는 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)일 수 있다.
상기 바실러스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 바실러스 아밀로리커페이션스(Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 아트로패우스(Bacillus atrophaeus), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 모자벤시스(Bacillus mojavensis), 바실러스 나토(Bacillus natto), 바실러스 폴리퍼멘티쿠스(Bacillus polyfermenticus) 또는 바실러스 서브틸리스 KF11(수탁번호 KCCM11981P)일 수 있다.
상기 사카로마이에스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이세스 보울라르디(Saccharomyces boulardii), Saccharomyces ellipsoideus(사카로마이세스 엘립소이더스), 사카로마이세스 파스토리아누스(Saccharomyces Pastorianus) 또는 사카로마이세스 바야누스(Saccharomyces Bayanus)일 수 있다.
상기 페디오코커스속 균주는 이에 제한되지는 않으나, 페디오코커스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus) 또는 페디오코커스 액시딜락티시(Pediococcus acidilactici)일 수 있다.
상기 루코노스톡속 균주는 루코노스톡 시트리움(Leuconostoc citreum)일 수 있다.
본 발명자들은 상기 기술된 각 미생물 단독 및 상기 미생물의 혼합균주에 대해 비형광성 최종당화산물 저감 활성을 분석하기 위해, 최종당화산물을 함유한 시료에 각 균주들을 각각 처리한 후, 배양액 내의 최종당화산물의 함량을 측정한 결과, 우수한 최종당화산물 저감 효과를 보임을 확인하였다.
따라서 본 발명자들은 상기 미생물, 구체적으로 각 미생물을 단독 또는 2종 이상의 혼합균주를 비형광성 최종당화산물 저감을 위한 기능성 제품 제조에 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 일실시예에서는 40개 종류의 각 미생물에 대한 최종당화산물인 CML 저감 활성을 분석하였는데, CML을 함유한 식품 내에서 36개의 미생물은 CML을 저감하는 활성이 있는 것으로 나타났고, 반면 4종의 미생물은 CML을 저감하는 활성이 없고 오히려 CML이 증가되는 결과를 확인하였다.
따라서 본 발명은 바람직하게 하기 실시예의 표 1에 기재된 36개 미생물 군에서 선택되는 하나 이상의 균주를 포함하는 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 일실시예에서는 혼합균주 사용 시, 단독 사용에 비해 CML 저감 활성이 더 우수한지 분석한 결과, 단독 처리군에 비해 서로 다른 미생물의 2종 이상의 혼합균주를 사용할 경우, CML 저감 활성이 더 높아지는 것을 확인할 수 있었으며, 락토바실러스 파라카제이 KF00816(수탁번호 KCCM11998P), 락토바실러스 펜토서스 KF8(수탁번호 KCCM11997P), 락토코커스 락티스 KF140(수탁번호 KCCM11673P) 및 바실러스 서브틸리스 KF11(수탁번호 KCCM11981P)를 1:1:1:1의 혼합비(미생물 세포수)로 처리한 군 역시 CML 저감 활성이 우수한 것으로 나타났고, 본 발명에서 확인한 총 36개의 균주를 모두 혼합한 군에서는 CML이 거의 존재하지 않을 정도로 저감되는 것으로 나타났다.
그러므로 본 발명은 상기 미생물, 이의 파쇄물 또는 이의 배양물을 유효성분으로 포함하는 최종당화산물 억제용 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 기능성 건강식품 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품 첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다. 예를 들면, 건강식품으로는 본 발명의 상기 균주 자체, 이의 파쇄물 및 상기 균주 배양물 군 중 하나 이상을 차, 쥬스 및 드링크의 형태로 제조하여 음용하도록 하거나, 과립화, 캡슐화 및 분말화 하여 섭취할 수 있다. 또한, 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물 군 중 하나 이상을 최종당화산물 저감 효과가 있다고 알려진 공지의 물질 또는 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물의 형태로 제조할 수 있다. 또한, 기능성 식품으로는 음료(알콜성 음료 포함), 과실 및 그의 가공식품(예: 과일통조림, 병조림, 잼, 마아말 레이드 등), 어류, 육류 및 그 가공식품(예: 햄, 소시지콘비이프 등), 빵류 및 면류(예: 우동, 메밀국수, 라면, 스파게티, 마카로니 등), 과즙, 각종 드링크, 쿠키, 엿, 유제품(예: 버터, 치이즈 등), 식용식물유지, 마아가린, 식물성 단백질, 레토르트 식품, 냉동식품, 각종 조미료(예: 된장, 간장, 소스 등) 등에 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물 군 중 하나 이상을 를 첨가하여 제조할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물 중 상기 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물 등의 바람직한 함유량으로는 이에 한정되지 않지만 바람직하게는 최종적으로 제조된 식품 중 0.01 내지 50 중량%이다. 또한, 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로서 식품 첨가제의 형태로 사용하기 위해서는 분말 또는 농축액 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 비형광성 최종당화산물 관련 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공할 수 있으며, 상기 질환으로는 이에 제한되지는 않으나, 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환, 혈관질환 또는 노화일 수 있다.
상기 약학적 조성물에는 약학적으로 허용 가능한 염을 단독으로 함유하거나 또는 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 함유할 수 있다. 약학적으로 허용되는 담체로는 예컨대, 경구 투여용 담체 또는 비경구 투여용 담체를 추가로 포함할 수 있다. 경구 투여용 담체는 락토스, 전분, 셀룰로스 유도체, 마그네슘 스테아레이트, 스테아르산 등을 포함할 수 있다. 또한, 비경구 투여용 담체는 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등을 포함할 수 있으며, 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995).
본 발명의 약학적 조성물은 인간을 비롯한 포유동물에 어떠한 방법으로도 투여할 수 있다. 예를 들면, 경구 또는 비경구적으로 투여할 수 있다. 비경구적인 투여방법으로는 이에 한정되지는 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 골수내, 경막내, 심장내, 경피, 피하, 복강내, 비강내, 장관, 국소, 설하 또는 직장내 투여일 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 약학적 조성물은 경구 또는 경피 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물은 상술한 바와 같은 투여 경로에 따라 경구 투여용 또는 비경구 투여용 제제로 제형화 할 수 있다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구 투여용 제제의 경우에는 주사제, 크림제, 로션제, 외용연고제, 오일제, 보습제, 겔제, 에어로졸 및 비강 흡입제의 형태로 당업계에 공지된 방법으로 제형화할 수 있다. 이들 제형은 모든 제약 화학에 일반적으로 공지된 처방서인 문헌(Remington's Pharmaceutical Science, 15th Edition, 1975. Mack Publishing Company, Easton, Pennsylvania 18042, Chapter 87: Blaug, Seymour)에 기재되어 있다.
본 발명의 균주 자체, 이의 파쇄물 및 상기 균주 배양물 등의 총 유효량은 단일 투여량(single dose)으로 환자에게 투여될 수 있으며, 다중 투여량(multiple dose)으로 장기간 투여되는 분할 치료 방법(fractionated treatment protocol)에 의해 투여될 수 있다. 본 발명의 약학적 조성물은 질환의 정도에 따라 유효성분의 함량을 달리할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물의 바람직한 전체 용량은 1일당 환자 체중 1 ㎏ 당 약 0.01μg 내지 1,000 mg, 가장 바람직하게는 0.1 μg 내지 100 mg일 수 있다. 그러나 상기 본 발명의 균주 자체, 이의 파쇄물 및 상기 균주 배양물 등의 용량은 약학적 조성물의 투여 경로 및 치료 횟수뿐만 아니라 환자의 연령, 체중, 건강 상태, 성별, 질환의 중증도, 식이 및 배설율 등 다양한 요인들을 고려하여 환자에 대한 유효 투여량이 결정되는 것이므로, 이러한 점을 고려할 때 당 분야의 통상적인 지식을 가진 자라면 상기 본 발명의 균주, 이의 파쇄물 및 배양물을 면역기능 증진제로서의 특정한 용도에 따른 적절한 유효 투여량을 결정할 수 있을 것이다. 본 발명에 따른 약학적 조성물은 본 발명의 효과를 보이는 한 그 제형, 투여 경로 및 투여 방법에 특별히 제한되지 아니한다.
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 포함하는 정장용, 생균제, 사료용 조성물을 제공한다. 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물은 인간 및 동물의 건강 증진을 위한 용도, 즉, 정장용, 생균제 또는 사료용 조성물로 사용될 수 있고, 상기 조성물은 상기 균주 자체, 이의 파쇄물 및 상기 균주 배양물 등을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 조성물은 액체배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리 하여 균주를 제거한 여액(원심분리한 상등액) 등을 포함한다. 조성물 내 상기 본 발명의 균주 함량은 조성물의 용도 및 제형에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 정장용 또는 생균제 조성물은 다양한 제형과 방법으로 제조 및 투여될 수 있다. 예를 들어, 상기 본 발명에서 사용한 균주, 이의 파쇄물 및 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.
담체로는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제 등을 사용할 수 있다. 투여방식은 경구, 비경구 또는 도포법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 경구투여하는 것이 바람직하다. 또한, 투여용량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 피투여자의 연령, 성별, 상태 등에 따 라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 사료용 조성물은 발효사료, 배합 사료, 펠렛 형태 및 사일레지(silage) 등의 형태로 제조될 수 있다.
상기 발효사료는 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물과 여러 가지 미생물균 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조될 수 있으며, 상기 배합사료는 여러 종류의 일반 사료와 본 발명의 균주를 혼합하여 제조할 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 발효사료 또는 배합사료를 펠렛기로 제형화하여 제조될 수 있으며, 사일레지는 청예사료를 본 발명에 따른 균주를 발효시킴으로서 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 비형광성 최종당화산물 억제용 조성물을 유효성분으로 포함하는 발효제품을 제공한다. 발효제품의 제조방법은 통상적으로 원료의 준비, 유산균의 첨가, 발효, 완성된 제품의 회수 등의 과정으로 이루어진다. 원료의 준비 단계는 발효 대상이 되는 재료를 준비하고, 발효가 잘 이루어지도록 발효 조건을 준비하는 단계이다. 유산균의 첨가는 발효 대상의 양에 따라 적량의 균을 첨가하는 것으로 본 발명에서는 본 발명의 균주를 사용하는 것을 특징으로 한다. 발효는 통상의 발효균의 발효조건에 따라 수행되는 것으로 바람직하게는 37℃ 내지 43℃에서 4 내지 168시간 동안 수행된다. 완성된 제품의 회수는 발효물에서 불필요한 부산물이나 미발효된 재료를 제거하는 것에서부터 저장, 운반을 용이하게 하기 위한 모든 후처리과정 및 포장 등을 포함한다. 상기의 방법에 따라 제조하는 발효제품은 바람직하게는 음료일 수 있으며, 이 음료는 예를 들어, 본 발명의 균주를 배양하여 젖산 발효시킨 것에 살균수를 가해서 희석하고 당분, 향료 등을 가한 다음 용기에 충전한 제품을 나타낸다. 이 음료에는 일반적으로 유산균이 살아 있는 채로 함유되어 있으므로, 음용 후 장(腸) 안에서의 정장작용을 기대할 수 있다.
나아가 본 발명은 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 단독 균주 또는 2종 이상의 혼합 균주, 이의 파쇄물 또는 이의 배양물을 분말화 시키는 단계를 포함하는, 비형광성 최종당화산물 억제제의 제조방법을 제공한다.
뿐만 아니라 본 발명은 락토바실러스속 균주, 락토코커스속 균주, 엔테로코커스속 균주, 비피도박테리움속 균주, 바실러스속 균주, 사카로마이에스속 균주, 페디오코커스속 균주 및 루코노스톡속 균주로 이루어진 군 중에서 선택되는 하나 이상의 균주를 이용한, 비형광성 최종당화산물의 억제방법을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
비형광성 최종당화산물의 저감 활성을 갖는 미생물 스크리닝
미생물을 이용한 비형광성 최종당화산물 억제제를 개발하기 위해, 먼저 비형광성 최종당화산물인 CML(N ε -(Carboxymethyl)-L-lysine)에 대한 저감활성을 갖는 미생물들을 스크니링 하였다. 이를 위해 CML을 함유한 식품을 제조하였고, 상기 식품에 각각의 미생물을 첨가한 후, CML의 함량변화를 측정하였다.
<1-1> CML 함량 식품의 제조
먼저, CML 함유 식품을 제조하였는데, 즉, 우유의 열처리 공정 중 생성되는 CML을 저감하기 위해 유단백질인 카제인과 유당인 락토스를 이용하였는데, sodium caseinate와 D-lactose는 ㈜이에스 식품원료와 Sigma-Aldrich에서 각각 구매하여 사용하였다. 우유 내 카제인과 락토스 비율을 고려하여 우유단백질(카제인)과 당(락토스)을 1:7의 비율로 섞어 140℃ 온도에서 80분간 반응하여 이를 본 발명의 미생물들에 대한 CML 저감 효능 평가에 사용하였다. 이때 카제인과 락토스의 마이얄 반응에 의한 CML 함량은 5.90 μg/mL로 확인되었다.
<1-2> CML 함량분석
상기 <1-1>에서 제조된 CML 함유 식품(용액)에 다양한 종류의 미생물을 첨가하여 24시간 본 배양시킨 후 Nε-(carboxymethyl)lysine (CML)의 변화량을 CML ELISA kit (CircuLex, Ina, Nagano, Japan)를 이용하여 측정하였다. CML-BSA로 사전 코팅된 96 well에 상등액 또는 표준 시료와 anti-CML-adduct monoclonal antibody를 첨가하여 실온에서 1시간 반응시켰다. 세척버퍼로 4회 세척한 후 HRP conjugated detection antibody 100 μl를 첨가하여 1시간 반응시킨 후 세척버퍼로 4회 세척하고, 기질 함유 용액 100 μl를 첨가하여 20분간 빛을 차단한 조건 하에서 반응 시킨 다음, 정지용액 100 μl를 첨가하고 마이크로 플레이트 리더기를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표에 나타내었다. 이때 음성대조군(CON; control)은 미생물을 전혀 첨가하지 않은 상기 <1-1>의 마이얄 반응으로 측정된 CML이 5.90 μg/mL 함량으로 포함된 군을 사용한 것이며, 음성대조군을 CML 함량 100%로 기준하여 하여 분석하였으며, 분석한 미생물들 중, CML 억제 활성을 갖는 미생물들은 하기 표 1에 나타내었고, CML 억제 활성이 없는 미생물들은 하기 표 2에 나타내었다. 또한 하기 표 1에서 33, 34 및 35번의 미생물들은 본 발명자들이 선행 연구를 통해 새롭게 발굴하고 동정하여 기탁한 균주들로서, 락토코쿠스 락티스(Lactococcus lactis) KF140은 국제미생물기탁기관인 한국미생물보존센터(KCCM)에 2015년 3월 6일자로 기탁하여 기탁번호 KCCM 11673P를 부여받은 균주이며, 바실러스 서브틸리스 KF11은 국제미생물기탁기관인 한국미생물보존센터(KCCM)에 2017년 2월 24일자로 기탁하여 기탁번호 KCCM 11981P를 부여받은 균주이고, 락토바실러스 펜토서스 KF8 균주는 국제미생물기탁기관인 한국미생물보존센터(KCCM)에 2017년 3월 24일자로 기탁하여 기탁번호 KCCM 11997P를 부여받은 균주이며, 락토바실러스 파라카제이 KF00816은 국제미생물기탁기관인 한국미생물보존센터(KCCM)에 2017년 03월 24일자로 기탁하여 기탁번호 KCCM 11998P를 부여받은 균주이다.
CML 억제 활성을 갖는 미생물
번호 균 주 명 배 지 온도 CML함량
(μg/ml)		 CML
함량(%)
CON 미생물 미첨가 　 　 5.9 100
1 Lactobacillus plantarum MRS 37℃ 1.1 18.7
2 Lactobacillus helveticus MRS 37℃ 3.73 63.2
3 Lactobacillus cassei MRS 37℃ 5.38 91.1
4 Lactobacillus paracassei MRS 37℃ 2.78 47.1
5 Lactobacillus crispatus MRS 37℃ 1.47 24.9
6 Lactobacillus sakei MRS 37℃ 3.57 60.5
7 Lactobacillus lactis MRS 37℃ 3.99 67.6
8 Lactobacillus salivarius MRS 37℃ 0.65 11.1
9 Lactobacillus rhamnosus MRS 37℃ 4.6 77.9
10 Lactobacillus bulgaricus MRS 42℃ 4.09 69.3
11 Lactobacillus acidophilus MRS 37℃ 3.21 54.4
12 Lactobacillus gasseri MRS 37℃ 3.21 54.4
13 Lactobacillus johnsonii MRS 37℃ 4.86 82.3
14 Lactobacillus helveticus MRS 37℃ 3.58 60.6
15 Lactobacillus brevis MRS 37℃ 4.12 69.8
16 Lactobacillus paracasei subsp. Tolerans MRS 37℃ 3.2 38.9
17 Lactobacillus pentosus MRS 37℃ 0.65 11.1
18 Lactobacillus plantarum subsp. Plantarum MRS 37℃ 0.66 11.1
19 Lactobacillus paraplantarum MRS 37℃ 0.66 11.1
20 Lactococcus lactis MRS 37℃ 2.84 48.1
21 Enterococcus faecalis MRS 37℃ 2.87 48.6
22 Enterococcus faecium MRS 37℃ 2.65 44.9
23 Bifidobacterium longum mMRS 37℃ 3.63 61.5
24 Bifidobacterium breve mMRS 37℃ 5.28 89.5
25 Bifidobacterium animalis sub. Lactis mMRS 37℃ 4.99 84.6
26 Bifidobacterium bifidum mMRS 37℃ 3.42 57.9
27 Bacillus natto MRS 30℃ 0.62 10.5
28 Bacillus subtilis MRS 30℃ 2.24 37.9
29 Bacillus polyfermenticus MRS 30℃ 2.04 34.5
30 Bacillus amyloliquefaciens MRS 30℃ 2.97 50.3
31 Saccahromyces cerevisiae MRS 37℃ 5.26 89.2
32 Pediococcus pentosaceus MRS 37℃ 4.5 76.2
33 Lactococcus lactis KF140
(수탁번호 KCCM11673P)		 MRS 37℃ 0.0009 6.2
34 Bacillus subtilis KF11
(수탁번호 KCCM11981P)		 MRS 37℃ 0.62 10.6
35 Lactobacillus pentosus KF8
(수탁번호 KCCM11997P)		 MRS 37℃ 0.81 13.6
36 Lactobacillus paracasei KF00816
(수탁번호 KCCM11998P)		 MRS 37℃ 1.19 20.2
CML 억제 활성이 없는 미생물
번호 균 주 명 배 지 온도 CML함량
(μg/ml)		 CML
함량(%)
CON 미생물 미첨가 　 　 5.9 100
37 Lactobacillus reuteri MRS 37℃ 7.72 130.8
38 Lactobacillus fermentum MRS 37℃ 6.77 114.7
39 Lactobacillus oris MRS 37℃ 7.05 119.4
40 Weissellacibaria MRS 37℃ 5.9 100
분석 결과, 상기 표 1 및 표 2에 나타낸 바와 같이, 모든 미생물, 특히 모든 유산균이 비형광성 최종당화산물을 억제할 수 있는 활성이 있는 것이 아님을 알 수 있었고, 본 발명자들은 상기 표 1에 기재된 36개의 미생물들이 CML을 저감하는 활성이 있음을 알 수 있었다.
이러한 결과를 통해, 본 발명자들은 본 발명에서 확인한 상기 표 1의 미생물들을 이용할 경우, CML과 같은 비형광성 최종당화산물을 효과적으로 저해할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 최종당화산물을 함유한 식품에 처리할 경우, 식품 내의 비형광성 최종당화산물을 효과적으로 저해할 수 있음을 알 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
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Claims (9)

  1. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔테로코커스속 균주는 엔테로코커스 페시움(Enterococcus faecium) 또는 엔테로코커스 페칼리스(Enterococcus faecalis)인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 엔테로코커스속 균주가 비형광성 최종당화산물을 억제하고, 상기 비형광성 최종당화산물은 N-카복시메틸리신(N-carboxymethyl lysine, CML) 또는 N-카복시에틸리신(N-carboxyethyl lysine, CEL)인 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  4. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  5. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 개선용 사료용 조성물.
  6. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 개선용 정장용 조성물.
  7. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 개선용 생균제 조성물.
  8. 엔테로코커스속 균주를 포함하는 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 개선용 발효제품.
  9. 엔테로코커스속 균주, 이의 파쇄물 또는 이의 배양물을 분말화하는 단계를 포함하는, 당뇨병, 당뇨합병증, 만성 신장질환, 심장질환 또는 혈관질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물의 제조방법.
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