KR20200081721A - 락토바실러스 프란타룸 g72 균주를 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.

Description

락토바실러스 프란타룸 G72 균주를 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 조성물{COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING OF GASTRO INTESTINAL TRACT DISEASE COMPRISING STRAIN OF Lactobacillus plantarum G72}
본 발명은 락토바실러스 프란타룸 G72 균주를 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
프로바이오틱스(probiotics)는 적정량 섭취하였을 때 장 내에 정착하여 유해균의 장 정착을 막는 등의 이로운 역할을 하는 살아있는 프로바이오틱스로 대변되는 균주로는 Lactobacillus나 Bifidobacterium이 대표적으로 장 건강 및 면역반응을 증진시키고 콜레스테롤 수치를 감소시켜준다고 알려져 있다. 또한 최근에는 활성산소를 제거하고 체내 활성산소의 축적을 감소시키는 능력을 갖고 있다는 연구결과가 보고되었다. 그러나 프로바이오틱스로서 작용을 하기 위해서는 장에서의 생존을 위해서는 위산, 담즙산에 대해 내성이 강하여 죽지 않고 소장까지 도달하여 장에서 증식하고 정착하는 능력을 가지고 있어야 한다. 장관 내에서 유익한 효과를 나타내어야 하는 것은 물론 안전성 측면에서 독성과 병원성이 없어야 하며 항생제에 대한 저항성, 용혈성이 확인되어야 한다.
대표적인 프로바이오틱스로서 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.) 유산균이 있다. 그 중에서도 락토바실러스 프란타룸은 그람양성의 간균으로 약간의 호기성을 띄는 균주로 자연계에서 가장 분포가 넓은 유산균 중 하나이며 사람이나 동물의 장관 및 유제품이나 채소의 발효과정에서 흔히 볼 수 있다. 또한, 이 균주는 대표적인 김치 유산균으로서 정상 유산발효를 하며 아라비노스, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 말토스, 수크로스, 덱스트란 등을 발효하여 젖산을 생성한다. 주로 유제품이나 김치와 같은 침채류, 토마토 등에서 분리되며 특히 김치 발효 후기에 김치발효가 많이 되어 신맛이 날 때 주로 생장하여 우점하게 되면서 다른 종의 생육을 억제하는 균으로 내산성과 내담즙성이 강한 것은 물론 우수한 장부착 능력과 항산화, 항염 및 다양한 기능성을 가지고 있다.
본 발명은 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물 등을 제공하고자 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.
본 발명은 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 균주는 서열번호 1의 16S rRNA 염기서열을 포함할 수 있다.
상기 균주는 β-아밀라아제(β-amylase) 또는 프로테아제(protease) 활성을 가질 수 있다.
상기 균주는 포름산(formic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산(acetic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 생산할 수 있다.
상기 위장관 질환은 식중독 원인균에 의한 위장관 질환일 수 있다.
상기 식중독 원인균은 살모넬라균, 대장균 및 황색포도상구균으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명에 따른 락토바실러스 프란타룸(Lactobaciollus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)는 식중독 원인균 장내 부착 저해능을 가지고, β-아밀라아제(β-amylase) 또는 프로테아제(protease)와 같은 소화효소 활성을 가지며, 다양한 유기산 생산능을 가지는바, 위장관 질환(특히, 식중독 원인균에 의한 위장관 질환) 예방, 개선 또는 치료용 조성물로 유용하게 활용될 수 있다.
도 1은 신규 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 계통도를 보여주는 그림이다.
본 발명자들은 프로바이오틱 특성을 가지는 Lactobacillus plantarum 균주 중에서도, 우수한 식중독 원인균 장내 부착 저해능을 가지는 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)를 분리 및 동정하여, 위장관 질환 예방, 치료 또는 개선 효능을 평가함으로써, 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 명세서 내 "위장관 질환"이라 함은 증상 측면에서 보면, 소화 기능 저하 또는 배변 기능 저하로 인한 위장관 질환을 포함하는 것으로, 상기 위장관 질환은 기능성 소화불량, 변비, 식중독, 위염, 위궤양, 위궤양 장염, 십이지장궤양, 위암 또는 급성 위장관 출혈 등을 포함한다. 특히, 상기 위장관 질환은 원인 측면에서 보면, 식중독 원인균에 의한 위장관 질환(세균성 위장관 질환)일 수 있는데, 상기 식중독 원인균은 살모넬라균, 대장균 및 황색포도상구균으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, 대장균인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 균주(KCCM 12121P)는 락토바실러스 프란타룸의 아종으로 볼 수 있다. 락토바실러스 프란타룸은 그람양성의 간균으로 약간의 호기성을 띄는 균주로 자연계에서 가장 분포가 넓은 유산균 중 하나이다. 락토바실러스 프란타룸은 정상 유산 발효를 하며 대표적인 김치 유산균으로서 아라비노스, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 말토스, 슈크로스, 덱스트란 등을 발효하여 젖산을 생성한다. 주로 유제품이나 피클이나 김치와 같은 침채류, 토마토 등에서 분리되며 특히 김치의 발효 후기에 김치의 발효가 많이 되어 신맛이 날 때 주로 생장하여 우점하게 되면서 다른 종의 생육을 억제하는 균으로 통상적으로 내산성 및 내답증성이 우수한 것으로 알려져 있다.
상기 균주(KCCM 12121P)의 계통도는 도 1에 도시한 바와 같으며, 배추김치로부터 분리된 것일 수 있다. 상기 분리된 균주를 동정하기 위해 16S rRNA 서열을 분석한 결과, 상기 균주(KCCM 12121P)는 서열번호 1의 16S rRNA 염기서열을 가지는 것으로 확인되며, 2017년 10월 10일자로 한국미생물보존센터에 기탁하여 수탁번호 KCCM 12121P를 부여받았다.
상기 균주(KCCM 12121P)는 우수한 내산성, 내담즙성, 장부착능, 암유발 효소 생산억제능, 또는 항생제 감수성을 가질 수 있다. 특히, 상기 항생제 감수성은 암피실린(Ampicillin), 젠타마이신(Gentamicin), 테트라사이클린(Tetracycline), 클로람페니콜(Chloramphenicol) 또는 독시사이클린(Doxycycline)에 대한 것일 수 있다. 이때, 항생제 내성은 항생제 내성 유전자의 전이라는 측면에서 문제점을 발생시킬 수 있는데, 상기 균주(KCCM 12121P)는 카나마이신(Kanamycine), 스트렙토마이신(Streptomycin) 및 시프로플록사신(Ciprofloxacin)을 제외하고는, 다른 항생제에 대해서는 내성을 가지지 않으므로, 항생제 내성 유전자의 전이에 따른 우려는 발생하지 않을 수 있다.
먼저, 상기 균주(KCCM 12121P)는 프로바이오틱 특성을 가지는 Lactobacillus plantarum 균주 중에서도, 식중독 원인균 장내 부착 저해능이 우수한 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 균주(KCCM 12121P)는 식중독 원인균 장내 부착 저해능이 우수한 것을 특징으로 하는바, 특히, 식중독 원인균에 의한 위장관 질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물로 유용하게 활용될 수 있다. 구체적으로, 상기 식중독 원인균은 살모넬라균, 대장균 및 황색포도상구균으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있고, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli 및 Staphylococcus aureus로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
다음으로, 상기 균주(KCCM 12121P)는 β-아밀라아제(β-amylase) 또는 프로테아제(protease)와 같은 소화효소 활성이 우수한 것을 특징으로 하는바, 위장관 내 소화 기능 및 배변 기능을 향상시킬 수 있는 이점을 가진다. 뿐만 아니라, 상기 균주(KCCM 12121P)는 β-갈락토시다아제(β-galactosidase) 활성 역시 우수한 것을 특징으로 할 수 있다.
다음으로, 상기 균주(KCCM 12121P)는 다양한 유기산 생산능을 가지는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 균주(KCCM 12121P)는 포름산(formic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산(acetic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 생산할 수 있고, 아세트산(acetic acid) 또는 부티르산(butyric acid)과 같은 단쇄지방산을 높은 농도로 생산할 수 있는바, 위장관 내 소화 기능 및 배변 기능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 비만 예방, 면역 질환 예방 또는 항암 작용 등 다양한 작용을 할 수 있을 것으로 기대된다.
한편, 상기 균주(KCCM 12121P)는 생균체, 사균체 또는 배양여액으로 제조될 수 있다.
상기 균주(KCCM 12121P)의 용량은 1 ㎍/㎖ 내지 100 ㎍/㎖인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 균주(KCCM 12121P)의 용량이 상기 범위 미만인 경우, 식중독 원인균 장내 부착 저해능이 저하되는 등에 따른 문제점이 있고, 상기 균주(KCCM 12010P)의 용량이 상기 범위를 초과하는 경우, 세포독성을 포함한 독성의 우려사항이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 각각 통상의 방법에 따라 산제, 과립제, 정제, 캡슐제, 현탁액, 에멀젼, 시럽, 에어로졸 등의 경구제 제형, 외용제, 좌제 및 멸균 주사용액의 형태로 제형화되어 사용할 수 있고, 제형화를 위하여 약학 조성물의 제조에 통상적으로 사용되는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있다.
상기 담체 또는, 부형제 또는 희석제로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로오스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리게이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 미정질 셀룰로즈, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유 등을 포함한 다양한 화합물 혹은 혼합물을 들 수 있다.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 중량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 제조할 수 있다.
경구 투여를 위한 고형제제는 상기 균주(KCCM 12121P)에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 칼슘 보네이트, 수크로스 또는 락토오스, 젤라틴 등을 섞어 제조할 수 있다. 또한 단순한 부형제 이외에 마그네슘 스테아레이트, 탈크 같은 윤활제들도 사용할 수 있다.
경구를 위한 액상 제제로는 현탁액, 내용액제, 유제, 시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용하는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 포함할 수 있다.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수용성제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함된다. 비수성용제, 현탁제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등을 사용할 수 있다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈(Tween) 61, 카카오지, 라우린지, 글리세롤젤라틴 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태, 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 효과를 위해서는 1일 0.0001 내지 2,000 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 2,000 mg/kg으로 투여할 수 있다. 투여는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 수회 나누어서 투여할 수도 있다. 다만, 상기 투여량에 의해서 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유 동물에 다양한 경로로 투여할 수 있다. 투여의 모든 방식은 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관내(intracerebroventricular) 주사에 의해서 투여할 수 있다.
또한, 본 발명은 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
상기 균주(KCCM 12121P)에 대해서는 전술한 바와 같으며, 생균체, 사균체 또는 배양여액으로 제조될 수 있다.
상기 균주(KCCM 12121P)의 용량은 1 ㎍/㎖ 내지 100 ㎍/㎖인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 균주(KCCM 12121P)의 용량이 상기 범위 미만인 경우, 식중독 원인균 장내 부착 저해능이 저하되는 등에 따른 문제점이 있고, 상기 균주(KCCM 12010P)의 용량이 상기 범위를 초과하는 경우, 세포독성을 포함한 독성의 우려사항이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 조성물에 있어서, 상기 균주(KCCM 12121P)를 건강기능식품의 첨가물로 사용하는 경우 이를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 예방, 건강 또는 치료 등의 각 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다.
건강기능식품의 제형은 산제, 과립제, 환, 정제, 캡슐제의 형태뿐만 아니라 일반 식품 또는 음료의 형태 어느 것이나 가능하다.
상기 식품의 종류에는 특별히 제한은 없고, 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸콜렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있다.
일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 상기 균주(KCCM 12121P)는 원료 100 중량부에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가할 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 중 음료는 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명에 따른 음료 100 mL당 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g일 수 있다.
상기 외에 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제를 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 제한되지 않으나 본 발명에 따른 건강기능식품 조성물 100 중량부 대비 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 락토바실러스 프란타룸(Lactobaciollus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)는 식중독 원인균 장내 부착 저해능을 가지고, β-아밀라아제(β-amylase) 또는 프로테아제(protease)와 같은 소화효소 활성을 가지며, 다양한 유기산 생산능을 가지는바, 위장관 질환(특히, 식중독 원인균에 의한 위장관 질환) 예방, 개선 또는 치료용 조성물로 유용하게 활용될 수 있다.
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 1: Lactobacillus plantarum G72 균주 분리 및 동정
신규 균주를 분리하기 위해, 집에서 담근 배추김치 국물을 샘플링하여 시료로 사용하였다. 배추김치 국물을 10배 희석법을 사용하여 LBS 한천 배지에 도말하고 여러 차례 획선 도말하고 배양한 후 콜로니 형태를 관찰하여 신규 균주를 분리하였다. 분리된 신규 균주의 동정을 위해 Bionics(Seoul, Korea)에 16S rRNA 서열분석을 의뢰하였다. 구체적으로, 16S rRNA 서열분석을 수행하였고, 16S rRNA 유전자를 27F와 1492R 프라이머(primer)를 이용하여 PCR을 진행하였다. 염기서열을 분석하여 나온 결과를 토대로 BLAST 프로그램을 이용하여 Genbank의 데이터베이스에 등록된 다른 표준균주(Lactobacillus spp., Leuconostoc spp. 및 Pediococcus spp.)와 상동성을 비교하였다. 신규 균주는 Lactobacillus plantarum G72 균주로 확인되었고, 유사성은 %로 나타났다. 또한, Mega 7 program을 이용하여 상동성을 분석하고 계통도를 얻었다(도 1). 이때, Lactobacillus plantarum G72 균주는 2017년 10월 10일자로 한국미생물보존센터에 기탁하여 수탁번호 KCCM 12121P를 부여받았다.
실험예 1: 균주( KCCM 12121P)의 항생제 감수성 평가
CLSI(Clinical and Laboratory Standards Institute) 기준에 맞춰, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 항생제 감수성을 평가하였다.
구체적으로, 균주(KCCM 12121P)의 침전물(균체)을 106 CFU/mL로 도말한 MRS 배지 위에 다음과 같은 여덟 종류의 항생제로서 ampicillin(0.2 mg/mL), gentamicin(0.2 mg/mL), kanamycin(0.6 mg/mL), streptomycin(0.2 mg/mL), tetracycline(0.6 mg/mL), ciprofloxacin(0.1 mg/mL), chloramphenicol(0.6 mg/mL), doxycycline(0.6 mg/mL)를 분주한 페이퍼 디스크를 로딩한 다음, 37℃에서 24시간 동안 배양한 후, inhibition zone의 직경(mm)을 통해 항생제 감수성을 평가하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
항생제 실시예 1
Ampicillin S
Gentamicin S
Kanamycin R
Streptomycin R
Tetracycline S
Ciprofloxacin R
Chloramphenicol S
Doxycycline S
* S: 감수성; I: 중간; R: 내성을 의미한다.
표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 카나마이신(Kanamycine), 스트렙토마이신(Streptomycin) 및 시프로플록사신(Ciprofloxacin)을 제외하고는, 암피실린(Ampicillin), 젠타마이신(Gentamicin), 테트라사이클린(Tetracycline), 클로람페니콜(Chloramphenicol) 및 독시사이클린(Doxycycline)에 대해 모두 항생제 내성을 가지지 않는바, 항생제 내성 유전자의 전이에 따른 우려는 발생하지 않을 것으로 확인된다.
실험예 2: 균주( KCCM 12121P)의 식중독 원인균 장내 부착 저해능 평가
실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 식중독 원인균 장내 부착 저해능을 평가하였다.
구체적으로, 식중독 원인균 장내 부착 저해능 평가를 위해서 1Х105cells/well로 접종한 HT-29(human colon adenocarcinoma cell line) 세포주를 24시간 배양한 후 혼합균(식중독 원인균 및 균주(KCCM 12121P)의 혼합균)(106 cells/well)을 처리하고 37℃에서 2시간 추가로 배양하였다. Phosphate buffered saline으로 세 번 세척하여 부착되지 않은 균을 제거하였으며 1% Triton X-100 용액을 사용하여 세포주를 떼어낸 후 평판도말법을 이용하여 세포주에 부착된 균수를 측정하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
식중독 원인균 균수(Log CFU/mL)
식중독 원인균 식중독 원인균 및 균주(KCCM 12121P)
Listeria monocytogenes ATCC 15313 5.17±0.17 5.34±0.16
Salmonella typhimurium 5.70±0.11 4.89±0.36
Escherichia coli ATCC 25922 7.49±0.84 6.57±0.10
Staphylococcus aureus KCCM 11335 6.99±0.22 6.86±0.14
표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 리스테리아 균을 제외한, 살모넬라균, 대장균 및 황색포도상구균와 같은 식중독 원인균 장내 부착을 저해할 수 있는 것으로 확인된다. 특히, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 대장균 장내 부착을 약 0.92 log CFU/mL 정도로 효과적으로 저해할 수 있는 것으로 확인된다.
실험예 3: 균주( KCCM 12121P)의 용혈성 평가
실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 용혈성을 평가하였다.
구체적으로, 용혈성을 평가하고자, Sheep blood를 5% 함유한 Columbia agar 배지에 바실러스 균을 스트레이킹하였다. 콜로니 주위에 clear zone이 생기면 α-용혈, green-hued zone이 생기면 β-용혈, 아무런 변화가 없으면 γ-용혈로 나타내었고, 그 결과, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 투명환을 형성시키지 않으므로, 용혈성을 갖지 않는 것으로 확인된다. 따라서, 이는 안전한 균주인 것으로 확인된다.
실험예 4: 균주( KCCM 12121P)의 소화 효소 활성 평가
실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 소화 활성을 평가하였다.
구체적으로, β-아밀라아제(β-Amylase) 활성을 측정하기 위해서 균주 상등액 1 mL과 1%의 전분 용액 1 mL을 3분 동안 반응시킨 후, DNS시약을 넣고 15분 동안 끓여주었다. 그 다음, 충분히 식힌 후, 9 mL의 증류수를 넣고 540 nm에서 흡광도를 측정하였고, 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 프로테아제(Protease) 활성을 측정하기 위해서 37℃에서 균주 상등액 1 mL과 0.6% casein 용액을 10분간 반응시킨 후, TCA 용액 2 mL을 넣고 10분간 방치하여 반응을 정지시켰다. 그 다음, 반응 정지 후 용액을 여과하고 5 mL 의 0.4 M sodium carbonate와 1 mL의 3×Folin & Ciocalteu’s 시약을 넣고 20분간 상온에서 방치한 후, 660 nm에서 흡광도를 측정하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
소화 효소 활성
(Unit/mL)		 균주(KCCM 12121P)
β-Amylase 3.82±1.17
Protease 1.19±0.08
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 β-아밀라아제(β-Amylase) 활성이 3.82±1.17 Unit/mL인 것으로 확인되고, 프로테아제(protease) 활성이 1.19±0.08 Unit/mL인 것으로 확인되는바, 우수한 소화 효소 활성을 가진다고 볼 수 있다. 그밖에, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 β-갈락토시다아제(β-galactosidase) 활성을 가지는바, 위장관(Gastro Intestinal Tract; GIT)에서의 소화 기능 개선에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.
실험예 5: 균주(KCCM 12121P)의 유기산 생산 평가
실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)의 유기산 생산을 평가하였고, 대조군으로 대표적인 상업용 프로바이오틱 균주인 락토바실러스 람노서스 GG(Lactobacillus rhamnosus GG; KCTC 12202BP) 균주를 사용하였다. 이때, 유기산은 장내 pH를 조절하여 장환경을 개선하는데 반드시 필요한 물질로 이중에서도 특히 분자구조상 탄소가 6개 미만인 것을 단쇄지방산이라고 총칭한다. 단쇄지방산은 난소화성 올리고당을 장내세균이 분해해서 만들어내는 대사산물로 지방의 축적을 억제하고 면역작용에 도움을 주며 최근 항암작용에도 도움을 준다고 보고되고 있다.
구체적으로, 유기산 생산 평가의 경우, 균주를 MRS broth 접종한 후 37℃에서 12시간 배양하였다. 배양 후 원심분리기를 이용하여 상등액을 분리하고 0.45 μm membrane filter로 여과하여 HPLC시료로 사용하였다. 단쇄지방산 생산 평가의 경우, 배양 시 2% arabinose를 첨가하여 배양한 것을 제외하고는, 유기산 생산 평가와 동일하게 수행하였다. 이때, 사용된 컬럼은 Hypersil GOLD aQ column (4.6 mm×150 mm, 5 μm)으로 분리하였고 이동상은 50 mM potassium phosphate buffer (pH 2.8)을 이용하여 1.25 mL/min 로 흘려보냈다. 시료 주입량은 20μL이며 UV detector를 이용하여 210 nm에서 검출하였고, 그 결과는 표 4에 나타내었다.
유기산(mg/kg)
formic acid lactic acid acetic acid propionic acid butyric acid
균주(KCCM 12121P) 2162.20±122.40 11176.73±531.63 1380.70
±75.65		 82.81
±7.94		 340.93
±3.20
균주(KCTC 12202BP) 1319.29
±75.06		 10026.64±264.66 743.66
±98.88		 2001.57
±201.61		 126.73
±98.92
표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 대조군에 비해, 프로피온산(propionic acid)을 제외한, 포름산(formic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산(acetic acid) 및 부티르산(butyric acid) 생산량이 월등히 우수한 것으로 확인된다. 특히, 실시예 1에 따른 Lactobacillus plantarum G72 균주(KCCM 12121P)는 대조군에 비해, 단쇄지방산의 일종인 아세트산(acetic acid) 및 부티르산(butyric acid) 생산량이 약 2배 정도 월등히 우수한 것으로 확인되는바, 위장관(Gastro Intestinal Tract; GIT)에서의 소화 기능 개선에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.
하기에 본 발명의 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.
제제예 1: 산제의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 20 mg
유당수화물 100 mg
탈크 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충진하여 산제를 제조하였다.
제제예 2: 정제의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당수화물 100 mg
스테아르산마그네슘 2 mg
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조하였다.
제제예 3: 캅셀제의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
미결정셀룰로오스 3 mg
유당수화물 14.8 mg
스테아르산마그네슘 0.2 mg
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 캅셀제의 제조방법에 따라서 젤라틴캡슐에 충전하여 캅셀제를 제조하였다.
제제예 4: 주사제의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
만니톨 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mg
인산일수소나트륨 26 mg
상기의 성분을 혼합한 후, 통상의 주사제의 제조방법에 따라 1앰플당(2 mL) 상기의 성분 함량으로 제조하였다.
제제예 5: 액제의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
이성화당 10 g
만니톨 5 g
정제수 적량
레몬향 적량
상기의 성분을 통상의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 정제수를 가하여 전체 100 mL로 조절한 후 멸균시켜 갈색병에 충진하여 액제를 제조한다.
제제예 6: 건강기능식품의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 ㎎
비타민 B1 0.13 ㎎
비타민 B2 0.15 ㎎
비타민 B6 0.5 ㎎
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 ㎎
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 ㎎
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 ㎎
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 ㎎
산화아연 0.82 ㎎
탄산마그네슘 25.3 ㎎
제1인산칼륨 15 ㎎
제2인산칼슘 55 ㎎
구연산칼륨 90 ㎎
탄산칼슘 100 ㎎
염화마그네슘 24.8 ㎎
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 제조에 사용할 수 있다.
제제예 7: 건강음료의 제조
Lactobacillus plantarum G72 균주 10 mg
비타민 C 15 g
비타민 E(분말) 100 g
젖산철 19.75 g
산화아연 3.5 g
니코틴산아미드 3.5 g
비타민 A 0.2 g
비타민 B1 0.25 g
비타민 B2 0.3g
정제수 정량
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1시간동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 건강음료 조성물 제조에 사용한다.
상기 조성비는 비교적 기호음료에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만 수요계층이나, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.
전술한 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.
한국미생물보존센터(국외) KCCM12121P 20171010
<110> Konkuk University Industrial Cooperation Corp <120> COMPOSITION FOR PREVENTING OR TREATING OF GASTRO INTESTINAL TRACT DISEASE COMPRISING STRAIN OF Lactobacillus plantarum G72 <130> 1065095 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1266 <212> RNA <213> Lactobacillus plantarum <400> 1 ctggtgagta acacgtggga aacctgccca gaagcggggg ataacacctg gaaacagatg 60 ctaataccgc ataacaactt ggaccgcatg gtccgagttt gaaagatggc ttcggctatc 120 acttttggat ggtcccgcgg cgtattagct agatggtgag gtaacggctc accatggcaa 180 tgatacgtag ccgacctgag agggtaatcg gccacattgg gactgagaca cggcccaaac 240 tcctacggga ggcagcagta gggaatcttc cacaatggac gaaagtctga tggagcaacg 300 ccgcgtgagt gaagaagggt ttcggctcgt aaaactctgt tgttaaagaa gaacatatct 360 gagagtaact gttcaggtat tgacggtatt taaccagaaa gccacggcta actacgtgcc 420 agcagccgcg gtaatacgta ggtggcaagc gttgtccgga tttattgggc gtaaagcgag 480 cgcaggcggt tttttaagtc tgatgtgaaa gccttcggct caaccgaaga agtgcatcgg 540 aaactgggaa acttgagtgc agaagaggac agtggaactc catgtgtagc ggtgaaatgc 600 gtagatatat ggaagaacac cagtggcgaa ggcggctgtc tggtctgtaa ctgacgctga 660 ggctcgaaag tatgggtagc aaacaggatt agataccctg gtagtccata ccgtaaacga 720 tgaatgctaa gtgttggagg gtttccgccc ttcagtgctg cagctaacgc attaagcatt 780 ccgcctgggg agtacggccg caaggctgaa actcaaagga attgacgggg gcccgcacaa 840 gcggtggagc atgtggttta attcgaagct acgcgaagaa ccttaccagg tcttgacata 900 ctatgcaaat ctaagagatt agacgttccc ttcggggaca tggatacagg tggtgcatgg 960 ttgtcgtcag ctcgtgtcgt gagatgttgg gttaagtccc gcaacgagcg caacccttat 1020 tatcagttgc cagcattaag ttgggcactc tggtgagact gccggtgaca aaccggagga 1080 aggtggggat gacgtcaaat catcatgccc cttatgacct gggctacaca cgtgctacaa 1140 tggatggtac aacgagttgc gaactcgcga gagtaagcta atctcttaaa gccattctca 1200 gttcggattg taggctgcaa ctcgcctaca tgaagtcgga atcgctagta atcgcggatc 1260 atcatg 1266

Claims (7)

  1. 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 균주는 서열번호 1의 16S rRNA 염기서열을 포함하는, 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 균주는 β-아밀라아제(β-amylase) 또는 프로테아제(protease) 활성을 가지는, 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 균주는 포름산(formic acid), 젖산(lactic acid), 아세트산(acetic acid) 및 부티르산(butyric acid)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 생산하는, 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위장관 질환은 식중독 원인균에 의한 위장관 질환인 것을 특징으로 하는, 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식중독 원인균은 살모넬라균, 대장균 및 황색포도상구균으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인, 위장관 질환 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  7. 락토바실러스 프란타룸(Lactobacillus plantarum) G72 균주(KCCM 12121P)를 유효성분으로 포함하는 위장관 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품.
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