KR20200133032A - 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물 - Google Patents

메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20200133032A
KR20200133032A KR1020190056340A KR20190056340A KR20200133032A KR 20200133032 A KR20200133032 A KR 20200133032A KR 1020190056340 A KR1020190056340 A KR 1020190056340A KR 20190056340 A KR20190056340 A KR 20190056340A KR 20200133032 A KR20200133032 A KR 20200133032A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
salmonella
composition
methyl gallate
fluoroquinolone
invasion
Prior art date
Application number
KR1020190056340A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102208837B1 (ko
Inventor
박승춘
Original Assignee
경북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경북대학교 산학협력단 filed Critical 경북대학교 산학협력단
Priority to KR1020190056340A priority Critical patent/KR102208837B1/ko
Publication of KR20200133032A publication Critical patent/KR20200133032A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102208837B1 publication Critical patent/KR102208837B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/21Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates
    • A61K31/215Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids
    • A61K31/235Esters, e.g. nitroglycerine, selenocyanates of carboxylic acids having an aromatic ring attached to a carboxyl group
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N31/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic oxygen or sulfur compounds
    • A01N31/08Oxygen or sulfur directly attached to an aromatic ring system
    • A01N31/16Oxygen or sulfur directly attached to an aromatic ring system with two or more oxygen or sulfur atoms directly attached to the same aromatic ring system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/48Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with two nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/72Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms
    • A01N43/84Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with nitrogen atoms and oxygen or sulfur atoms as ring hetero atoms six-membered rings with one nitrogen atom and either one oxygen atom or one sulfur atom in positions 1,4
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/111Aromatic compounds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10Organic substances
    • A23K20/116Heterocyclic compounds
    • A23K20/137Heterocyclic compounds containing two hetero atoms, of which at least one is nitrogen
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/4995Pyrazines or piperazines forming part of bridged ring systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/535Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one oxygen as the ring hetero atoms, e.g. 1,2-oxazines
    • A61K31/5395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one oxygen as the ring hetero atoms, e.g. 1,2-oxazines having two or more nitrogen atoms in the same ring, e.g. oxadiazines
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/33Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing oxygen
    • A61K8/36Carboxylic acids; Salts or anhydrides thereof
    • A61K8/368Carboxylic acids; Salts or anhydrides thereof with carboxyl groups directly bound to carbon atoms of aromatic rings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/49Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing heterocyclic compounds
    • A61K8/494Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing heterocyclic compounds with more than one nitrogen as the only hetero atom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/02Local antiseptics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q17/00Barrier preparations; Preparations brought into direct contact with the skin for affording protection against external influences, e.g. sunlight, X-rays or other harmful rays, corrosive materials, bacteria or insect stings
    • A61Q17/005Antimicrobial preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • A61Q19/10Washing or bathing preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2300/00Mixtures or combinations of active ingredients, wherein at least one active ingredient is fully defined in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 장 부착 또는 장 침입 억제용 조성물 및 이의 이용에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 저농도로 포함함으로써 항생제 내성균 유발의 문제 없이 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착, 침입 및 세포 내 생존을 현저하게 억제하는 우수한 효과를 가지고 있다. 따라서 본 발명의 조성물은 약학적 조성물 뿐만 아니라 사료 첨가용, 소독용, 세척용 및 방부용 조성물 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.

Description

메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물{Composition for inhibiting adhesion, invasion of bacteria or antibacterial resistance comprising methyl gallate and fluoroquinolone antibacterial agent}
본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 장 부착 또는 장 침입 억제용 조성물 및 이의 이용에 관한 것이다.
살모넬라(Salmonella)는 장내세균과에 속하는 그람음성의 통성혐기성 세균으로, 아포를 형성하지 않는 간균이다. 살모넬라균은 사람뿐만 아니라 돼지, 소, 닭 등을 비롯한 다양한 가축에 감염되어 질병을 유발하는데, 사람에게 감염되어 식중독을 유발하고 동물에게 있어서 다양한 살모넬라증 (Salmonellosis)을 유발하는 병원성 미생물이다. 살모넬라 엔테리카(Salmonella enterica)는 혈청학적 구분에 의해 장티푸스를 일으키는 살모넬라 타이피(Salmonella Typhi), 쥐티푸스의 원인균인 살모넬라 티피뮤리움(Salmonella Typhimurium), 장염균인 살모넬라 엔테리티디스 (Salmonella Enteritidis), 가금티푸스의 원인균인 살모넬라 갈리나륨(Salmonella Gallinarum), 추백리 원인균인 살모넬라 플로럼(Salmonella Pullorum), 급성 패혈증 및 돼지 콜레라의 원인균인 살모넬라 콜레라수이스(Salmonella Choleraesuis) 등의 혈청종을 포함한다. 살모넬라균은 혈청형에 따라 인간뿐만 아니라 가축에게도 질병을 일으킬 수 있는 인수공통 감염원을 포함한다. 살모넬라 콜레라수이스 (Salmonella Choleraesuis)는 돼지에 감염되어 돼지 콜레라를 일으킬 수 있어 돼지 콜레라균으로 잘 알려져 있는 균으로 사람과 동물 모두에게 감염되는 균이다. 이 균은 살모넬라 타이피수이스(Salmonella Typhisuis)와 함께 살모넬라에 의한 급성 패혈증을 일으키며, 살모넬라 감염에 의한 돼지의 급성 또는 만성의 소화기 전염병은 돼지 파라타이포이드(paratyphoid)라 불리며, 위장염 및 패혈증을 동반하고 주로 비육기에 많이 발생한다. 이 균에 의한 질병의 발생은 계절적으로는 주로 여름에 흔히 발생하며 급성패혈증형은 2~4개월령의 어린 돼지에서 흔히 발생하며, 주된 증상은 체온상승(41~42℃), 원기소실과 식욕감퇴, 귀 주위와 다리 부위에 청색증(cyanosis)이 생기며, 발병 2~4일 이내에 대부분 폐사된다. 급성 장염형은 비육기 가축에 주로 발생하며 식욕이 일정하지 않고 심한 수양성 설사와 고열, 원기쇠약, 폐염 및 신경증상을 동반하며 중증의 경우 피부변색이 나타난다. 만성 장염형은 가축이 계속적인 설사로 인하여 심하게 여위여 있고 초기 황백색 또는 회백색의 연변에서 점차적으로 젤라틴량의 점액성 설사로 변하고 설사변은 장점막상피세포의 괴사편을 함유하고 있으며 간혹 혈액이 섞여 있는 경우도 있다. 국내의 경우 상기 균에 의한 질병 발생은 빈도가 매우 낮은 것으로 보고되고 있으나, 질병이 발생하면 전염성 및 피해가 크게 나타날 수 있다. 또한, 살모넬라균이 전염되는 경우의 대부분이 그렇듯이 오염된 원료사료나 물 또는 별 증상 없이 균을 보균하고 있는 성돈이 중요한 전염원이 될 수 있다.
현재 살모넬라 감염증을 예방 및 치료하기 위해 항생제를 주로 사용하고 있으나 살모넬라는 동물에 감염 시 세포 내에 침투하여 증식하고 감염하는 경우가 많아 항생제나 약제, 기타 생균제가 침투하여 작용하기는 어려우며, 최근 많은 분야에서 항생제 내성에 대한 문제가 발생하고 있어 이에 대한 원인을 항생제 오남용으로 규명하고 항생제를 충분히 사용하지 못하게 되었다.
특히, 살모넬라는 퀴놀론계 항균제에 대하여 내성 획득이 쉬운 균주로 알려져 있어, 항생제 내성의 문제를 방지하면서도 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착 및 침입을 억제할 수 있는 새로운 항생제의 개발이 요구되고 있다.
국내 특허 출원번호 : 10-2009-0041757 국내 특허 출원번호 : 10-2016-7035517 국내 특허 출원번호 : 10-2016-0144516
이에 본 발명자들은 살모넬라 균주의 숙주세포로의 장 부착 및 침입을 억제하고, 항생제 내성을 억제할 수 있는 새로운 방법을 연구하던 중, 단독으로는 항균 효과를 나타내지 않는 저농도의 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 병용 처리한 결과, 항생제 내성 문제 발생 없이 살모넬라 균주의 장 부착 및 침입이 현저하게 억제됨을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 장 부착 또는 침입 억제용 조성물 및 이의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 장 부착 또는 침입 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 항생제 내성 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병의 예방 또는 치료용 병용 제제를 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 사료 첨가용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 소독용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 세척용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 방부용 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 저농도로 포함함으로써 항생제 내성균 유발의 문제 없이 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착, 침입 및 세포 내 생존을 현저하게 억제하는 우수한 효과를 가지고 있다. 따라서 본 발명의 조성물은 약학적 조성물 뿐만 아니라 사료 첨가용, 소독용, 세척용 및 방부용 조성물 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
도 1은 메틸 갈레이트가 농도별로 세포 생존에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 2는 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 3은 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 세포 내 침입에 미치는 영향을 나타낸 도이다 (좌 : Caco-2 세포, 우: Raw 264.7 세포).
도 4는 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 Raw 264.7 세포 내 생존에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 5는 Caco-2 세포에 메틸 갈레이트 또는 마보플록사신를 처리한 후 공초점 현미경으로 관찰한 결과를 나타낸 도이다 (A: 비 감염 세포, B: 살모넬라 감염 후 비처리 세포, C: 살모넬라 감염 후 sub-MIC의 마보플록사신 처리 세포, D: 살모넬라 감염 후 메틸 갈레이트 (30 μg/mL) 처리 세포, E: 살모넬라 감염 후 메틸 갈레이트 (30 μg/mL) 및 sub-MIC의 마보플록사신의 병용 처리 세포)
도 6은 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 운동성에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
도 7은 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 쿼럼 센싱 유전자의 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다(A: srgE 유전자, B: sdiA 유전자, C: rck 유전자).
도 8은 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리(MGM)가 살모넬라 균주의 병원성 독소 유전자의 발현에 미치는 영향을 나타낸 도이다(A: rac-1 유전자, B: cheY 유전자, C: ompD 유전자, D: sipB 유전자, E: lexA 유전자).
도 9는 다양한 농도의 메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 Caco-2 세포 내 생존에 미치는 영향을 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 항생제 내성 억제용 조성물을 제공한다.
상기 조성물은 바람직하게는 항생용 조성물이다. 상기 용어 “항생용 조성물”은 약제 형태로 개체에 제공되어 균을 사멸시킬 수 있는 제제를 의미하며, 방부제, 살균제, 항생제 및 항균제를 총칭하는 것이다.
본 발명에서, 상기 살모넬라 균주는 살모넬라 티피뮤리움(Salmonella Typhimurium), 살모넬라 콜레라수이스(Salmonella Choleraesuis), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella Enteritidis), 살모네랄 갈리나륨(Salmonella Gallinarum), 살모넬라 타이피(Salmonella Typhi) 및 살모넬라 플로럼(Salmonella Pullorum)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상 일 수 있으며, 바람직하게는 살모넬라 티피뮤리움(Salmonella Typhimurium)이나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 메틸 갈레이트는 살모넬라 균주 자체의 생존에 영향을 미치지 않는 저농도로 조성물 내에 포함되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 메틸 갈레이트는 10 내지 150 μg/mL의 접촉 농도로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 30 내지 120 μg/mL의 접촉 농도로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 플로로퀴놀론(fluoroquinolone) 계열 항균제는 마보플록사신, 다노플록사신, 디플록사신, 엔로플록사신, 오비플록사신, 사라플록사신, 시프로플록사신, 레보플록사신, 목시플록사신, 제미플록사신, 날리딕산 및 플루메퀸으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상일 수 있고, 바람직하게는 마보플록사신이나 이에 제한되지 않는다.
상기 플로로퀴놀론 계열 항균제는 항생제 내성 균주의 유발을 방지하기 위하여, 최소 저해 농도(MIC) 이하로 조성물 내에 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 sub-MIC 이하로 조성물 내에 포함될 수 있고, 상기 MIC 및 sub-MIC는 살모넬라 균주의 감수성 및 저항성 여부에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로, 플로로퀴놀론 계열 항균제는 0.015 내지 1 μg/mL의 접촉 농도로 포함될 수 있고, 더욱 바람직하게는 0.25 내지 0.5 μg/mL의 접촉 농도로 포함될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 조성물은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 단독으로는 항균 효과를 나타내지 않는 저농도로 포함하고 있어 플로로퀴놀론 계열 항균제가 살모넬라 균주에서 항생제 내성 문제를 유발시키는 것을 방지할 수 있는바, 항생제 내성 억제를 위한 용도로 사용될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 살모넬라 균주의 쿼럼 센싱 및 병원성 독소 유전자의 발현을 억제함으로써 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착, 침입 및 세포 내 생존을 현저하게 억제하는 우수한 효과를 가지고 있다. 따라서 본 발명의 조성물은 약학적 조성물 뿐만 아니라 사료 첨가용, 소독용, 세척용 및 방부용 조성물 등 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
이에, 일 양태로서 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병의 예방 또는 치료용 병용 제제를 제공한다. 상기 제제는 약학적 제제일 수 있다.
본 발명에 따른 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병은, 예컨대 유행성 또는 급성으로 발병하는 전염성 질환으로, 살모넬라증 외에, 식중독, 위염, 장염, 폐렴, 패혈증, 돼지 콜레라 및 추백리 등이 포함된다.
상기 살모넬라증은 살모넬라균 감염에 의해 발열, 두통, 설사, 구토 등을 수반하는 증상을 총칭하는 것으로, 살모넬라증은 장티푸스와 같은 증세를 나타내는 패혈증형과 식중독 증세를 나타내는 급성위장염형으로 대별되며, 장염, 식중독, 급성 균혈증 등이 포함된다.
본 발명의 용어 “예방”이란 조성물의 투여로 질병을 억제시키거나 발병을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 용어 “치료”란 조성물의 투여로 상기 질병의 증세가 호전되거나 상기 질병의 억제 또는 경감 및 이롭게 변경되는 모든 행위를 의미한다.
본 발명의 약학적 제제(약학적 조성물과 혼용됨)는 유효성분 외에 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 용어, “약학적으로 허용 가능한 담체”란 생물체를 자극하지 않고 투여 화합물의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미한다. 액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용되는 약학적 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로오스 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다.
또한 본 발명의 조성물은 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물을 포함하는 경구 투여용 제형으로는, 예를 들어 정제, 트로키제, 로렌지, 수용성 또는 유성현탁액, 조제분말 또는 과립, 에멀젼, 하드 또는 소프트 캡슐, 시럽 또는 엘릭시르제로 제제화할 수 있다. 정제 및 캡슐 등의 제형으로 제제화하기 위해, 락토오스, 사카로오스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아밀로펙틴, 셀룰로오스 또는 젤라틴과 같은 결합제, 디칼슘 포스페이트와 같은 부형제, 옥수수 전분 또는 고구마 전분과 같은 붕괴제, 스테아르산 마스네슘, 스테아르산 칼슘, 스테아릴푸마르산 나트륨 또는 폴리에틸렌글리콜 왁스와 같은 윤활유를 포함할 수 있으며, 캡슐 제형의 경우 상기 언급한 물질 외에도 지방유와 같은 액체 담체를 더 함유할 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물을 포함하는 비경구 투여용 제형으로는, 피하주사, 정맥주사 또는 근육 내 주사 등의 주사용 형태, 좌제 주입방식 또는 호흡기를 통하여 흡입이 가능하도록 하는 에어로졸제 등 스프레이용으로 제제화할 수 있다. 주사용 제형으로 제제화하기 위해서는 본 발명의 조성물을 안정제 또는 완충제와 함께 물에서 혼합하여 용액 또는 현탁액으로 제조하고, 이를 앰플 또는 바이알의 단위 투여용으로 제제화할 수 있다. 에어로졸제 등의 스프레이용으로 제형화하는 경우, 수분산된 농축물 또는 습윤 분말이 분산되도록 추진제 등이 첨가제와 함께 배합될 수 있다.
본 발명의 조성물은 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병에 대한 예방 또는 치료 효과를 갖는 공지의 유효성분을 1종 이상 더 함유할 수 있다.
본 발명에서 용어 "투여"는 임의의 적절한 방법으로 개체에게 소정의 본 발명의 조성물을 제공하는 것을 의미한다.
본 발명의 방법에서 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 경로를 통하여 투여될 수 있으며, 구체적으로, 구강, 직장, 국소, 정맥 내, 복강 내, 근육 내, 동맥 내, 경피, 비측 내, 흡입 등을 통해 통상적인 방식으로 투여될 수 있다.
본 발명의 약학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 대상이 되는 동물 및 환자의 연령, 체중, 성, 질병 증상의 정도, 음식, 투여시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사나 수의사는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다.
다른 양태로서, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 사료 첨가용 조성물을 제공한다.
축산, 수산업에서 사용되는 사료 첨가용 항생제는 질병의 예방 목적으로 사용되고 있는데, 예방 목적의 항생제 투여는 내성균 발생 가능성을 높이고 가축에 잔류하는 항생제가 사람에게 전달될 수 있어서 문제이다. 항생제가 육류를 통해 인체에 흡수되면 항생제 내성을 유발해 질병의 확산을 부를 수도 있다. 또한, 사료에 섞어 먹이는 항생제의 종류가 많고 이는 다제 내성균 발생 확률이 높아지는 문제점이 있기 때문에 좀 더 자연 친화적이면서도 기존의 항생제의 사용에서 발생한 문제를 해결할 새로운 사료 첨가용 항생물질로서 본 발명의 상기 조성물을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 사료 첨가용 조성물을 포함하는 사료를 제공할 수 있으며, 본 발명의 유효성분인 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제는 사료 첨가제 형태로 따로 제조하여 사료에 혼합시키거나, 사료 제조 시 직접 유효성분을 첨가시켜 제조할 수 있다. 본 발명의 사료 내 유효성분은 액상 또는 건조상태일 수 있으며, 바람직하게는 건조된 분말형태이다. 건조방법은 통풍건조, 자연건조, 분무건조 및 동결건조가 가능하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 유효성분은 분말형태로 사료 중량의 0.05 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%의 성분비로 혼합될 수 있다. 또한, 상기 사료는 본 발명의 유효성분 외에 사료의 보존성을 높일 수 있는 통상의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 사료 첨가용 조성물에는 비병원성의 다른 미생물이 추가로 첨가될 수 있다. 첨가될 수 있는 미생물로는 단백질 분해 효소, 지질 분해 효소 및 당 전환 효소를 생산할 수 있는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)와 같은 고초균, 소의 위와 같은 혐기적 조건에서 생리적 활성 및 유기물 분해능이 있는 락토바실러스 균주(Lactobacillus sp.), 가축의 체중을 증가시키며 우유의 산유량을 늘리고 사료의 소화 흡수율을 높이는 효과를 보여주는 아스퍼질러스 오리자에(Aspergillus oryzae)와 같은 사상균 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)와 같은 효모로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 사료에는 식물성으로는 곡물류, 근과류, 식품가공 부산물류, 조류, 섬유질류, 제약 부산물류, 유지류, 전분류, 박류, 곡물부산물류 등이 있으며, 동물성으로는 단백질류, 무기물류, 유지류, 광물성류, 단세포 단백질, 동물성 플랑크톤류, 남은 음식물 등이 있으며 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 사료 첨가용 조성물에는 품질 저하를 방지하기 위하여 첨가하는 결착제, 유화제, 보존제 등이 포함될 수 있고, 효용 증대를 위하여 사료에 첨가하는 아미노산제, 비타민제, 효소제, 생균제, 향미제, 비단백태질소화합물, 규산염제, 완충제, 착색제, 추출제, 올리고당 등이 포함될 수 있으며, 그 외에도 사료 혼합제 등을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 식품 첨가용 조성물 또는 음용수 첨가제를 제공한다.
본 발명의 식품 첨가용 조성물은 상기 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 조성물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용 목적에 따라 적절하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제는 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가된다.
본 발명의 음용수 첨가제는 상기 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 조성물을 음용수 첨가제 형태로 따로 제조하여 음용수에 혼합하는 방식으로 사용되거나, 음용수 제조 시 직접 첨가하는 방식으로 사용할 수 있다. 상기와 같이 음용수에 혼합하여 공급함으로써 지속적으로 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착 및 침입을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 음용수는 특별히 제한되지 아니하며, 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 음용수를 사용할 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 소독용 조성물을 제공한다.
살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착 및 침입 억제 효과가 우수한 본 발명에 따른 소독용 조성물은 병원감염을 막기 위한 병원 및 보건용의 소독제로 유용하게 사용될 수 있고 일반 생활 소독제, 식품 및 조리 장소 및 설비의 소독제, 양계장, 축사 등의 건물, 축체, 음수, 깔짚, 난좌, 운반차량, 식기 등의 각종 생육 용품의 소독 등에 사용될 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 세척용 조성물을 제공한다.
본 발명의 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제는 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착 및 침입을 억제하는 효과를 가지므로, 상기 살모넬라 균주에 노출되었거나 노출될 가능성이 있는 가축의 피부 표면 또는 신체 각 부위 등을 세척하는 용도로도 사용될 수 있다.
또 다른 양태로서, 본 발명은 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 방부용 조성물을 제공한다.
상기 방부용 조성물에는 식품의 방부제, 화장품 보존제 또는 의약품 보존제 등이 있다. 상기 식품의 방부제, 화장품 보존제 및 의약품 보존제는 의약품의 변질, 부패, 변색 및 화학변화를 방지하기 위해 사용되는 첨가물로서 살균제, 산화방지제가 이에 포함되며 세균, 곰팡이, 효모 등 미생물의 증식을 억제하여 식품 및 의약품에서 부패미생물의 발육저지 또는 살균작용을 하는 등의 기능성 항생제도 포함된다. 이러한 방부 조성물의 이상적인 조건으로는 독성이 없어야 하며, 미량으로도 효과가 있어야 한다.
또한, 본 발명의 조성물은 의약외품의 유효성분으로 사용될 수 있다. 본 발명의 의약외품 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 바람직하게는 소독청결제, 샤워폼, 가그린, 물티슈, 세제비누, 핸드워시, 가습기 충진제, 마스크, 연고제, 패치, 또는 필터 충진제일 수 있다.
본 명세서에서 달리 정의되지 않은 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 의미를 갖는 것이다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
준비예 1. 실험 물질의 준비
메틸 갈레이트, 마보플록사신 및 이하 실험에 이용된 화합물 및 키트는 별다른 기재가 없는 한 시그마 사((Sigma,St. Louis, MO, USA)에서 구매하였다.
준비예 2. 살모넬라 균주 및 세포의 배양
모든 살모넬라 균주는 LB(Luria-Bertani) 배지(Difco, BD, USA)에서 배양하였다. 마우스 대식 세포인 RAW 264.7 세포는 10% FBS(fetal bovine serum) 및 1% 페니실린/스트렙토마이신(P/S)을 포함하는 RPMI 1640 배지에서 배양하였고, 인간 대장 상피 세포주인 Caco-2 세포는 1% 비-필수 아미노산, 20% FBS 및 1% P/S를 포함하는 MEM(minimum essential medium) 배지(Gibco, USA)에서 배양하였다. 모든 세포 배양은 37℃, 5% CO2 조건에서 이루어졌다.
실시예 1. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 처리 농도 선정
1-1. 메틸 갈레이트 농도 선정
메틸 갈레이트(MG)가 포유류 세포의 세포 독성에 미치는 영향을 확인하고, 이의 처리 농도를 결정하기 위하여, RAW 264.7 세포를 이용하였다. 먼저, RAW 264.7 세포를 96 웰 플레이트에 105 cells/mL의 농도로 시딩한 후 24시간 동안 배양하였다. 배지를 제거하고 다양한 농도의 MG를 포함하는 새로운 배지를 첨가한 후, 밤새 배양하였다. 배지를 0.45 mg/mL의 MTT를 포함하는 배지로 교체하고 4시간 동안 배양 한 후, DMSO를 첨가하고 VersaMax (molecular devices, USA)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다. 하기 계산식을 이용하여 세포 생존율을 계산하였으며 그 결과를 도 1에 나타내었다.
생존율=
Figure pat00001
Figure pat00002
도 1에 나타낸 바와 같이, MG는 2 mg/mL의 고농도에서는 약 9.5% 세포 생존율을 감소시켰으며, 약 30 μg/mL 이하의 농도에서는 세포 생존율에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
또한, 추가적으로 3 가지의 살모넬라 균주(돼지 감염증 모델에서 분리한 2개의 필드 균주 및 ATCC 14028 균주)에 대해 메틸 갈레이트의 MIC 값을 계산한 결과, 500 μg/mL임을 확인하였으며, 125 μg/mL 접촉 농도 이하에서는 박테리아 생존 억제 활성을 나타내지 않음을 확인하였다. 따라서 이후 실험에서는 항균 활성을 전혀 나타내지 않는 농도인 30 μg/mL 접촉 농도의 메틸 갈레이트를 이용하였다.
1-2. 마보플록사신의 농도 선정
플로로퀴놀론 계열의 항균제 중 하나인 마보플록사신의 농도를 선정하기 위하여, 최소 저해 농도(MIC) 이하 농도 (sub-MIC)를 이전에 공지된 문헌을 통해 확인하였다. 마보플록사신은 감수성 균주에 대해서는 0.03 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.5 μg/mL의 MIC를 나타내며, 이후 실험에서는 MIC의 1/2 농도인 sub-MIC 농도의 마보플록사신을 이용하였다.
실시예 2. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 세포 부착에 미치는 영향 분석
세포 부착(adhesion)에 미치는 영향을 확인하기 위하여, sub-MIC (감수성 균주에 대해서는 0.015 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.25 μg/mL) 접촉 농도의 마보플록사신(MAR) 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 (MG)를 완전하게 자란 Caco-2 세포에 처리한 후, 30분간 배양하였다. 비교를 위해, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트를 동일한 방법으로 단독 처리하였다. 상기 세포에 살모넬라 티피뮤리움(107 CFU/mL) 균주를 첨가한 후, 5분 동안 500g에서 원심분리하고 다시 45분 동안 배양하였다. 세포를 0.1% Triton® x-100로 10분 동안 녹였다. 마지막으로 용액을 연속 희석하고, 밤새 LB 아가 플레이트에서 배양하여 세포에 부착된 박테리아 수를 계수하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 이하의 도면에서, cell은 아무것도 처리하지 않은 음성대조군, Salmonella는 살모넬라 균주만을 접종한 군, sub-MIC는 sub-MIC 농도의 마보플록사신 단독, MIC는 MIC 농도의 마보플록사신 단독, MG-30은 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 단독, MGM은 sub-MIC 농도의 마보플록사신 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 병용 처리군을 의미한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)이 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착을 현저하게 억제함을 확인하였다.
실시예 3. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 세포 내 침입에 미치는 영향 분석
세포 내 침입(invasion)에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 기존에 공지된 겐타마이신 보호 어쎄이를 변형시켜 수행하였다. 먼저, sub-MIC (감수성 균주에 대해서는 0.015 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.25 μg/mL) 접촉 농도의 마보플록사신(MAR) 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 (MG)를 완전하게 자란 Caco-2 또는 Raw 264.7 세포에 혼합 처리한 후, 30분간 배양하였다. 비교를 위해, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트를 동일한 방법으로 단독 처리하였다. 상기 세포에 살모넬라 티피뮤리움(107 CFU/mL) 균주를 첨가한 후, 5분 동안 500g에서 원심분리하고 다시 45분 동안 배양하였다. 여기에 겐타마이신(100 μg/mL)을 첨가한 후 30분 간 배양하고, 세포를 0.1% Triton® x-100로 10분 동안 녹였다. 마지막으로 용액을 연속 희석하고, 밤새 LB 아가 플레이트에서 배양하여 세포 내 박테리아 수를 계수하였다. 그 결과를 도 3에 나타내었다.
도 3에 나타낸 바와 같이, Caco-2 또는 Raw 264.7 세포 모두에서 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)이 살모넬라 균주의 숙주세포로의 침입을 현저하게 억제함을 확인하였다.
실시예 4. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 세포 내 생존에 미치는 영향 분석
세포 내 생존에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 다음과 같은 실험을 수행하였다. 먼저, RAW 264.7 세포 (105 cells/mL)를 24 웰 플레이트에서 성장시켰으며, 상기 세포에 살모넬라 티피뮤리움(107 CFU/mL) 균주를 첨가한 후, 5분 동안 500g에서 원심분리하고 다시 45분 동안 배양하였다. 세포를 세척한 후, sub-MIC (감수성 균주에 대해서는 0.015 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.25 μg/mL) 접촉 농도의 마보플록사신(MAR) 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 (MG)를 첨가하고 37℃, 5% CO2에서 1시간 동안 배양하였다. 비교를 위해, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트를 동일한 방법으로 단독 처리하였다. 상기 세포에 겐타마이신(100 μg/mL)을 첨가한 후 1시간 동안 추가 배양하고, 0.1% Triton® x-100로 녹였다. 마지막으로 용액을 연속 희석하고, LB 아가 플레이트에서 배양한 후 박테리아 수를 계수하였다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)에서 살모넬라 균주의 숙주 세포 내 생존이 현저하게 감소함(약 74% 감소)을 확인하였다.
추가적으로, 세포 내 살모넬라 티피뮤리움의 침입 및 살아있는 정도를 시각적으로 확인하기 위하여, 공초점 현미경으로 관찰하였다. 이를 위해, Caco-2 세포(105 cells/mL)를 24 웰 플레이트에서 성장시켰으며, 상기와 동일한 방법으로 물질을 처리하였다. 물질이 처리된 세포를 1 mM MgCl2를 포함하는 pH 7.2의 0.1 M MOPS(3-(N-morpholino) propanesulfonic acid)로 세정하고, 세정 용액을 흡입한 후, 5 μM SYTO9, 30 μM PI(propidium iodide, Invitrogen, USA), 및 MOPS/MgCl2 내의 0.1% 사포닌을 포함하는 0.5 mL Live/Dead 염색 완충액을 첨가하였다. 세포를 15분간 암실 및 상온에서 배양한 후, MOPS/MgCl2로 세정하였다. Carl Zeiss (LSM700) 공초점 현미경을 사용하여 30분 이내에 이미지를 수득하였다. 그 결과를 도 5에 나타내었다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 세포 내 박테리아를 SYTO-9 및 PI로 각각 염색하여 살아있는 박테리아와 죽은 박테리아의 존재 여부를 관찰한 결과, 숙주세포 내 살아있는 침입 박테리아(살모넬라 균주)의 수가 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리에 의해 현저하게 감소하였음을 확인하였다.
실시예 5. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 운동성에 미치는 영향 분석
0.3% (W/V) 아가를 포함하는 LB 배지를 이용하여 살모넬라 균주의 운동성을 확인하였다. 먼저, 살모넬라 티피뮤리움의 8시간 배양액 5 μL을 sub-MIC (감수성 균주에 대해서는 0.015 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.25 μg/mL) 접촉 농도의 마보플록사신(MAR) 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트 (MG)를 포함하는 배지에 접종한 후, 37℃에서 12시간 동안 배양하였다. 비교를 위해, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트를 동일한 방법으로 단독 처리하였다. 캘리퍼스를 이용하여 배지네 박테리아의 직경을 측정하였다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)에서 살모넬라 균주의 운동성이 현저하게 감소함(직경의 크기가 현저하게 작아짐)을 확인하였다.
실시예 6. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 병용 처리가 살모넬라 균주의 유전자 발현에 미치는 영향 분석
살모넬라 티피뮤리움의 QS(quorum sensing) 및 침입 관련 유전자의 발현에 미치는 영향을 확인하기 위하여, AHL(N-acyl homoserine lactone, 1 μmol/mL)을 살모넬라 티피뮤리움 (107 CFU/mL) 균주를 포함하는 LB 배지에 첨가하고, sub-MIC (감수성 균주에 대해서는 0.015 μg/mL, 저항성 균주에 대해서는 0.25 μg/mL) 접촉 농도의 마보플록사신(MAR) 및 30 μg/mL의 메틸 갈레이트(MG)를 처리한 후, 8시간 동안 배양하였다. 비교를 위해, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트를 동일한 방법으로 단독 처리하였으며, 양성대조군으로는 푸라논(Furanone, 10 μg/mL)을 이용하였다. 박테리아 혼합물을 원심분리한 후, 분리된 펠렛을 RNA 추출을 위해 처리하였다. 총 RNA는 Trizol® (Ambion®, Life Technologies, USA) 시약을 사용하여 제조사의 지침에 따라 수득하였다. RNA 순도 및 농도는 나노 드랍법에 따라 측정하였다. qRT-PCR(quantitative reverse transcription-PCR) 프리믹스를 이용하여 cDNA를 합성하였으며, IQ™ SYBR® Green supermix를 이용한 CFX96 Touch™ real-time PCR detection system (Biorad, USA)으로 RNA의 발현양을 측정하였다. 정규화를 위해 하우스킵핑 유전자로서 살모넬라 티피뮤리움의 경우 rrsG을, 숙주세포의 경우 β-액틴을 이용하였다. qRT-PCR을 통해 QS 관련 유전자인 srgE 및 sdiA, 그리고 침입 관련 유전자인 rck의 유전자 발현량을 측정하였다. 구체적으로, 95 ℃에서 30 초간 변성한 후, 95 ℃에서 5초, 60 ℃에서 30초, 및 95 ℃에서 15초간의 반응을 40 사이클 반복하고, 60 ℃에서 30초간 반응시켰다. 이때 이용된 프라이머 서열을 표 1에 나타내었으며, 실험 결과를 도 7에 나타내었다.
표적 유전자 프라이머 서열
srgE 5′- GCGCAGGTTGGTATTACTTG-3′
5′- GGCAGATTGTTCATGATTGC-3′
sdiA 5′- TTACATTGGGATGACGTGCT-3′
5' - AACTGCTACGGGAGAACGAT-3′
rck 5′-GTTGTATCCCGGCATGCTGAT-3′
5′-ATATGCCCAGAGCCGGATAGAG-3′
rrsG 5′-GTTACCCGCAGAAGAAGCAC-3′
5′- CACATCCGACTTGACAGACC 3′
Β-actin 5′- GGACTTCGAGCAGGAGATGG -3′
5′- GCACCGTGTTGGCGTAGAGG -3′
도 7에 나타낸 바와 같이, AHL 처리에 의해 증가한 QS 관련 유전자인 srgE 및 sdiA의 유전자 발현이 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)에서 현저하게 감소함을 확인하였다. 또한, 지퍼 메커니즘을 통해 숙주 세포로의 침입에 중요한 역할을 한다고 알려진 rck의 유전자 발현 역시 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)에서 현저하게 감소하였다.
추가적으로 상피세포에서 살모넬라의 침입은 rac-1의 과발현에 의해 촉진된다고 알려져있어, rac-1 유전자의 발현에 미치는 영향을 확인하였으며, 침입과 부착에 필수적인 살모넬라 균주의 병원성 독소 유전자인 cheY, ompD, sipB, 및 lexA 유전자의 발현에 미치는 영향을 qRT-PCR을 통해 확인하였다. 이때 이용된 프라이머 서열을 표 2에 나타내었으며, 실험 결과를 도 8에 나타내었다.
표적 유전자 프라이머 서열
rac1 5′-CCTGATGCAGGCCATCAAG-3′
5′-AGTAGGGATATATTCTCCAGGAAATGC-3′
cheY 5′-TTATCTCCGACTGGAACATGC-3′
5′-GACCATCAACACGGGTAACG-3′
ompD 5′-GCAACCGTACTGAAAGCCAGGG-3′
5′-GCCAAAGAAGTCAGTGTTACGGT-3′
sipB 5′-ACGCGCAAAGCCGAGGAAAC-3′
5′-CCCGTCGCCGCCTTCAC-3′
lexA 5′-TCGCGAGGTATCCGTCTG-3′
5′-TATGTACCGCCAGCAAATCC-3′
도 8에 나타낸 바와 같이, 살모넬라 균주를 접종한 대조군(Contol)에서의 Rac-1, cheY, ompD, sipB 및 lexA 유전자 발현을 기준으로 하였을 때, 마보플록사신 또는 메틸 갈레이트 단독에 비해, 마보플록사신 및 메틸 갈레이트의 병용 처리군(MGM)에서 상기 병원성 독소 유전자의 발현이 현저하게 감소함을 확인하였다.
실시예 7. 메틸 갈레이트 마보플록사신의 혼합 비율에 따른 효과 확인
메틸 갈레이트 및 마보플록사신의 혼합 비율을 조절하여, 실시예 4와 동일한 방법으로 항균 효과를 확인하였다. 구체적으로, Caco-2 세포를 103 세포수/ml로 처리한 후 배양하였으며, 상기 세포에 살모넬라 티피뮤리움을 105 CFU/ml로 접종하였다. 상기 세포에 0~120 μg/mL의 메틸 갈레이트 및 0 내지 1 μg/mL의 마보플록사신을 처리한 후, 세포 내 세균의 수를 확인하였다. 이때 마보플록사신의 경우 MIC 이상의 농도에서는 항균 작용이 나타나며 내성균의 출현을 조장하므로 그 미만의 농도를 사용하였다. 각 군의 처리 농도를 표 3에 나타내었으며, 실험 결과를 도 9에 나타내었다.
  MG MAFX
Control 0 0
MGM-1 0 0.25
MGM-2 0 1
MGM-3 30 0
MGM-4 30 0.25
MGM-5 30 1
MGM-6 60 0
MGM-7 60 0.25
MGM-8 60 1
MGM-9 120 0
MGM-10 120 0.25
MGM-11 120 1
도 9에 나타낸 바와 같이, 메틸 갈레이트 30 내지 120 μg/mL 및 마보플록사신 0.25 내지 1 μg/mL의 병용처리 시 세포 내 세균 수가 현저하게 감소함을 확인하였다. 이는 메틸 갈레이트 및 마보플록사신이 적절한 비율로 첨가될 때 숙주 세포 내 세균의 생존이 현저하게 억제됨을 확인한 것으로, 두 물질의 병용 처리에 의해 세포 부착 및 침입을 억제됨을 확인할 수 있다.
종합적으로, 이상의 실험 결과로부터 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 저 농도로 병용처리함으로써 살모넬라 균주의 쿼럼 센싱 및 병원성 독소 유전자의 발현이 억제되고, 이로 인해 살모넬라 균주에 대한 내성균 유발의 문제 없이 살모넬라 균주의 숙주세포로의 부착, 세포 내 침입 및 세포 내 생존을 억제시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제의 병용 제제는 살모넬라균에 의한 감염성 질병의 예방 또는 치료를 위한 약학적 조성물 뿐만 아니라 사료 첨가용, 소독용, 세척용 및 방부용 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플로로퀴놀론 계열 항균제는 마보플록사신, 다노플록사신, 디플록사신, 엔로플록사신, 오비플록사신, 사라플록사신, 시프로플록사신, 레보플록사신, 목시플록사신, 제미플록사신, 날리딕산 및 플루메퀸으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상인 것인, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 메틸 갈레이트는 10 내지 150 μg/mL의 접촉 농도로 포함되는 것인, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 플로로퀴놀론 계열 항균제는 0.015 내지 1 μg/mL의 접촉 농도로 포함되는 것인, 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 살모넬라 균주는 살모넬라 티피뮤리움(Salmonella Typhimurium), 살모넬라 콜레라수이스(Salmonella Choleraesuis), 살모넬라 엔테리티디스(Salmonella Enteritidis), 살모네랄 갈리나륨(Salmonella Gallinarum), 살모넬라 타이피(Salmonella Typhi) 및 살모넬라 플로럼(Salmonella Pullorum)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인, 조성물.
  6. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병의 예방 또는 치료용 병용 제제.
  7. 제6항에 있어서, 상기 감염성 질병은 살모넬라증, 식중독, 위염, 장염, 폐렴, 패혈증, 돼지 콜레라 및 추백리로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인, 살모넬라 균주에 의한 감염성 질병의 예방 또는 치료용 병용 제제.
  8. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 사료 첨가용 조성물.
  9. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 소독용 조성물.
  10. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 세척용 조성물.
  11. 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 유효성분으로 포함하는, 살모넬라 균주의 부착 또는 침입 억제를 위한 방부용 조성물.
KR1020190056340A 2019-05-14 2019-05-14 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물 KR102208837B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190056340A KR102208837B1 (ko) 2019-05-14 2019-05-14 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190056340A KR102208837B1 (ko) 2019-05-14 2019-05-14 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200133032A true KR20200133032A (ko) 2020-11-26
KR102208837B1 KR102208837B1 (ko) 2021-02-01

Family

ID=73679151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190056340A KR102208837B1 (ko) 2019-05-14 2019-05-14 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102208837B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090041757A (ko) 2007-10-24 2009-04-29 주식회사 유라테크 점화 플러그 제조방법 및 그 장치
KR20090102053A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 권동렬 오배자로부터 천연항균제인 메틸갈레이트를 분리하여 기존항생제인 시프로플록삭신을 함유한 살모넬라 억제용항균조성물
KR20140085605A (ko) * 2005-05-18 2014-07-07 엠펙스 파마슈티컬즈, 인코포레이티드 에어로졸화된 플루오로퀴놀론 및 이의 용도
KR20160144516A (ko) 2012-12-21 2016-12-16 인텔 코포레이션 행 해머 이벤트에 응답하기 위한 방법, 장치 및 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140085605A (ko) * 2005-05-18 2014-07-07 엠펙스 파마슈티컬즈, 인코포레이티드 에어로졸화된 플루오로퀴놀론 및 이의 용도
KR20090041757A (ko) 2007-10-24 2009-04-29 주식회사 유라테크 점화 플러그 제조방법 및 그 장치
KR20090102053A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 권동렬 오배자로부터 천연항균제인 메틸갈레이트를 분리하여 기존항생제인 시프로플록삭신을 함유한 살모넬라 억제용항균조성물
KR20160144516A (ko) 2012-12-21 2016-12-16 인텔 코포레이션 행 해머 이벤트에 응답하기 위한 방법, 장치 및 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. Microbiol. Biotechnol., 18(11), 1848-1852, 2008.* *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102208837B1 (ko) 2021-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ishihara et al. Improvement of intestinal microflora balance and prevention of digestive and respiratory organ diseases in calves by green tea extracts
JP5259905B2 (ja) 抗菌剤として適用可能な中鎖脂肪酸
US8318152B2 (en) Effects of probiotics on humans and animals under environmental or biological changes
Hassan et al. Innovative drugs, chemicals, and enzymes within the animal production chain
JP2022115985A (ja) クロストリジウム・ディフィシル感染を処置及び予防するための方法
WO2010021930A1 (en) Prevention and treatment of mrsa infections with chitosan-derivatives
JPWO2010067883A1 (ja) 家畜のクロストリディウム属細菌による疾病の予防及び/又は治療用飼料、並びに抗クロストリディウム剤
KR20130046898A (ko) 식물성유산균발효액을 함유하는 질염 및 요로감염 예방 및 치료용 약학 조성물
KR100474945B1 (ko) 젖소의 원유 중 체세포 감소용 및 유방염의 예방 또는치료용 조성물
CN108719595A (zh) 一种可替代饲用抗生素且可作为诱食剂的组合物
JP2005200339A (ja) 抗菌剤
KR100707988B1 (ko) 젖소 유방염 치료 및 예방을 위한 복합항생제 조성물
KR20210053637A (ko) 케피어 유래 프로바이오틱 효모 클루이베로미세스 막시아누스 a5 및 이의 용도
RU2197237C2 (ru) Способ лечения заболеваний животных, вызванных бактериями (варианты), и способ изготовления лекарственного средства
KR102208837B1 (ko) 메틸 갈레이트 및 플로로퀴놀론 계열 항균제를 포함하는 박테리아의 장 부착, 침입 억제, 또는 항생제 내성 억제용 조성물
KR101837658B1 (ko) 신규한 아에로모나스 히드로필라 특이 박테리오파지 및 이를 포함하는 항균 조성물
CN108815151A (zh) 月桂酰精氨酸乙酯作为饲料添加剂的用途
US20210128695A1 (en) Ovotransferrin treatment for the reproductive tract
KR100438209B1 (ko) 카바크롤, 티몰 및 시트랄을 유효성분으로 함유하는 복합항균제 조성물
US7476379B1 (en) Emu-based formulations for the treatment of damaged skin by inhibiting microbial and fungal activity
KR102275801B1 (ko) 시스-자스몬을 포함하는 바이오필름 형성 억제용 조성물
KR102430080B1 (ko) 메틸 갈레이트 및 틸로신을 포함하는 항균용 조성물
KR101842668B1 (ko) 신규한 살모넬라균 특이 박테리오파지 sg2 및 이를 포함하는 항균 조성물
RU2367454C1 (ru) Средство интимной гигиены "фемивит"
KR20180113446A (ko) 오보바톨 화합물 또는 이를 포함하는 마그놀리아 식물 추출물을 유효성분으로 포함하는 항균 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right