KR20210026889A - 높은 eps 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 vp30 및 이로부터 발효된 발효물을 포함하는 변비 개선용 식품 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 신규한 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 및 이로부터 발효된 발효물을 제공하는데, 이 발효물은 EPS를 다량 함유하고 있어 우수한 변비 개선 효능을 보인다.

Description

높은 EPS 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 VP30 및 이로부터 발효된 발효물을 포함하는 변비 개선용 식품 조성물 {Weissella confusa VP30 to highly secrete EPS and food composition for improvement of constipation therefrom}
본 발명은 높은 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 VP30 및 이로부터 발효된 발효물을 포함하는 변비 개선용 식품 조성물에 관한 것이다.
Carnobacterium, Enterococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus 및Weissella sp. 를 포함하는 수많은 유산균 (Lactic Acid Bacteria, LAB)들은 다양한 인간, 동물, 식물 및 환경으로부터 분리되어 가공 식품 생산을 위해 널리 사용되었다.
최근의 보고에 따르면 [Toghyani M, Toghyani M, Tabeidian SA. 2011. Presented at the International Conference on Food Engineering and Biotechnology IPCBEE; Zoumpopoulou G, Kazou M, Alexandraki V, Angelopoulou A, Papadimitriou K, Pot B, et al. 2018. Probiotics and prebiotics: an overview on recent trends, pp. 1-34. Probiotics and Prebiotics in Animal Health and Food Safety, Ed. Springer], 전 세계 LAB 및 프로바이오틱스 (probiotics) 시장은 3 가지 용도 또는 최종 용도로 특징 지어진다. 즉, (i) 식품 및 음료의 프로바이오틱스 (유제품 및 비 유제품, 씨리얼, 건조식품, 구운 식품 및 발효 육제품), (ii) 프로바이오틱스 식이 보충제 (예:영양보충제, 단세포 단백질, 특수 영양소, 유아용 식품), (iii) 동물 사료용 프로바이오틱스 (항생제 기반 성장 촉진제의 대체 물질)으로 나누어 진다.
2018년의 유산균 산업 분석 보고서에 따르면, 2017년도 미국 시장은 18억 달러, 유럽시장은 6억3천만 달러에 도달하였다. 유산균 시장은 건강에 대한 소비자의 관심 증가와 소비자 수입의 확대로 더욱 더 성장할 것으로 예상된다. 또한, 식품 및 사료 공급 업체의 증가로 인해 고객의 수요를 충족시키고 제품 품질을 개선하며 제품 라인을 다양 화하기 위해 제품에서 LAB를 활용 하려고 한다.
LAB 균주 중에서 인체 유래의 LAB는 인체적응 능력이 좋기 때문에 높은 장부착 능력, 위장관에서의 높은 생존율 뿐만 아니라 위액 및 담즙에 대한 높은 내성을 보였다. 선행연구는 in vitro 및 in vivo 실험을 통해 인체유래 LAB 및 그 대사 물질에 대한 다양한 기능 (예: 항 알레르기 효과, 항암 특성, 박테리오신 생산)을 입증했다. 인체유래 LAB중에서도 안전성과 기능상의 효과가 입증 된 특수 LAB는 식품 및 가축 사료에 보충제로 광범위하게 적용되어 시장 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 따라서, 새로운 기능성 인체유래 장내 미생물의 분리와 생리활성 물질의 특성 규명은 새로운 부가가치의 제품 생산에 중요한 역할을 할 것이다. 새로운 미생물의 스크리닝과 대사 산물의 특성 규명은 대사 공학뿐만 아니라, 프로바이오틱스 및 치료제로써 활용의 첫 번째 단계로 간주된다.
또한, LAB에 의해 생산된 생체 활성 물질 중 바이오 폴리머 (biobased polymers)로 사용되는 EPS (exopolysaccharide)는 그 수요가 증가하고 있다. EPS는 식품 가공 및 유익한 효능에 있어 널리 연구되어 왔다. LAB에 의해 생산된 EPS는 점도 조절제 및/또는 유화제로 작용할 수 있으며, 요구르트, 치즈 및 기타 발효 식품을 가공하는 데 중요한 역할을 한다.
종래에 LAB의 EPS가 중요한 생체 기능을 가지고 있고 그 기능은 구조 및 생성되는 박테리아에 따라 다르다고 보고된 바가 있다. 예를 들어, Lactobacillus rhamnosus KL37에서 유래한 EPS는 arthritogenic antibodies의 생산을 억제함으로써 관절염을 억제하는 것으로 나타났다. 또한, London et al. [London LEE, Kumar AHS, Wall R, Casey PG, O'Sullivan O, Shanahan F, et al. 2014. Exopolysaccharide-Producing Probiotic Lactobacilli Reduce Serum Cholesterol and Modify Enteric Microbiota in ApoE-Deficient Mice. Journal of Nutrition. 144: 1956-1962]은 Lactobacillus paracasei NFBC 338가 생산한 EPS가 지질대사에 대한 조절기능이 있는 것으로 보고하였다. 또한, Streptococcus thermophilus ST10가 생산한 EPS는 물리적 방어 작용 및 장 상피 세포의 타이트 정션 (tight junction) 강화 작용이 있다고 한다. 또한, Weissella cibaria GA44가 생산한 EPS는 항산화 작용이 있다고 한다.
이러한 유망한 식품 용도와 생체 기능에도 불구하고, EPS는 LAB의 낮은 생산성 때문에, 식품 첨가물로 광범위하게 활용되지 못하고 있다. 따라서, EPS 생산율이 높은 새로운 LAB 균주의 스크리닝이 필요한 실정이다.
대한민국 특허공개번호 제1020180044245호 (공개일자 2018.05.02)에는, 변비 개선 효능을 갖는 신규한 유산균 및 이를 포함하는 장 기능 개선 또는 변비 개선용 조성물로, 엔테로코커스 페시움 (Enterococcus faecium) CKDB003 균주 (수탁번호: KCTC13115BP), 락토바실러스 애시도필러스 (Lactobacillus acidophilus) CKDB007 균주 (수탁번호: KCTC13117BP), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus) CKDB021 균주 (수탁번호: KCTC13118BP), 비피도박테리움 락티스 (Bifidobacterium lactis) CKDB0005 균주 (수탁번호: KCTC13116BP) 및 비피도박테리움 비피덤 (Bifidobacterium bifidum) CKDB001 균주 (수탁번호: KCTC13114BP)로 구성된 균주로부터 선택되는 1종 이상의 균주를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 장 기능 개선 또는 변비 개선용 조성물이 기재되어 있다.
London LEE, Kumar AHS, Wall R, Casey PG, O'Sullivan O, Shanahan F, et al. 2014. Exopolysaccharide-Producing Probiotic Lactobacilli Reduce Serum Cholesterol and Modify Enteric Microbiota in ApoE-Deficient Mice. Journal of Nutrition. 144: 1956-1962.
본 발명에서는 EPS (exopolysaccharide) 생산율이 높은 새로운 유산균 (Lactic Acid Bacteria, LAB)을 개발하여 제공하고자 한다.
본 발명은 우수한 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)를 제공한다.
또한, 본 발명은 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)로 발효된 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물을 제공한다.
이때, 상기 발효물은, 일 예로 우유에 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)를 접종하여 발효시킨 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)가 생산한 EPS (exopolysaccharide)를 함유하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 우수한 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP) 및 이로부터 발효된 발효물을 제공하는데, 이 발효물은 EPS를 다량 함유하고 있어 우수한 변비 개선 효능을 보인다.
도 1은 본 발명 Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 분자량 측정결과이다.
도 2는 본 발명 Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 1D NMR 스펙트럼 결과인데, (a)는 1H NMR(600MHz), (b)는 13C NMR(150MHz), (c)는 HSQC 스펙트럼, (d)는 HMBC 스펙트럼이다.
도 3은 본 발명 Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 G' (Elastic moduli) 및 G''(viscous moduli)이다. (a) 25℃; (b) 37℃; (c) 50℃. ○는 G', △는 G'', 회색은 EPS농도가 2.5%, 흰색은 5%, 검정색은 10%를 나타냄.
도 4는 본 발명 Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 기능성 탐색 시, 모집단 선발 과정 및 투여군을 나눈 과정을 보여준다.
도 5는 본 발명 Weissella confusa VP30로 발효된 발효유의 복용 전 base 수치와 복용 4주 후에 두 그룹 (intervention, control)의 변화를 비교하였다. intervention은 sucrose를 첨가한 우유에 VP30을 접종하고 발효시킨 샘플을 급여한 군이고. control은 sucrose를 따로 첨가하지 않는 우유에 VP30을 접종하여 발효시킨 샘플을 급여한 군임.
본 발명에서는 높은 EPS를 생산하는 LAB를 선별하기 위해 어린이 및 성인들의 변 샘플로부터 여러 균주를 분리하여 분석을 수행했다. 우선 457 개의 인체유래 LAB 균주를 스크리닝하였다. 총 457개의 LAB 균을 각각 다른 탄소원을 가진 7 개의 Man, Rogosa 및 Sharpe (MRS) 한천 배지에 접종하고 배양했다. 3,199개의 샘플로부터 EPS의 생산을 정성 또는 정량적으로 분석했다. 그 결과를 바탕으로, 높은 EPS 생산능을 보인 Weissella confusa VP30을 선발하였다. 또한, Weissella confusa VP30가 생산한 EPS는 점탄성이 높고 용해도가 높고, 보수능력이 탁월하며, 소화 효소에 분해되지 않는 식이섬유로 확인되었다.
본 발명에서는 인체 유래 Weissella confusa 균의 고생산 EPS를 체계적으로 분석하고 발효유에 응용하며 변비 완화 효과를 관찰하고자 하였다. 본 발명에서는 본 발명을 실제 식품에 적용하기 위해 우유를 Weissella confusa VP30 발효하였다. 이를 통해 EPS가 풍부한 발효유를 개발하였고, 인체에 적용한 결과 우수한 변비 완화 효과를 관찰할 수 있었다.
이상과 같은 결과를 바탕으로 본 발명은 우수한 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)를 제공한다. 이 균주는 457개의 후보균주 중에서 선발된 것으로 가장 우수한 EPS의 생산능을 보인 것이다.
또한, 본 발명은 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)로 발효된 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 식품 조성물은 특정의 제형으로 반드시 한정되는 것은 아니다. 즉, 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30가 발효시킨 발효물이라면, 이를 어떤 형태의 제형 (음료, 고체형 식품, 반고체형 식품 등)으로 포함하든지 다 본 발명에 속할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에서 '발효물'은 본 발명의 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30에 의해 발효된 것을 지칭하는데, 본 발명의 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30가 유산균이므로, 유산균에 의해 발효될 수 있는 것이라면 어떤 형태의 것을 이용하여 발효된 발효물 (발효산물)을 다 포함한다. 일 예로는 우유에 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30를 접종하여 발효시킨 발효물일 수 있다.
또한, 본 발명은 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30가 생산한 EPS (exopolysaccharide)를 함유하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물을 제공한다. 본 발명의 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30는 EPS를 고생산성으로 생산할 수 있는데, Weissella confusa VP30가 생산한 EPS는 점탄성이 높고, 용해도가 높고, 보수능력이 탁월하며, 소화 효소에 분해되지 않는 식이섬유로 확인되었다. 이를 바탕으로, 변비 개선 효과가 우수할 것으로 판단되었고, 실제로 Weissella confusa VP30로 우유를 발효시킨 발효유를 변비 환자에게 적용한 결과, 우수한 변비 개선능을 확인할 수 있었다.
[실시예 1: EPS 대량 생산 균주의 분리 및 동정]
한국인과 중국인 변에서 MRS, TOS-MUP, LBS 등 선택배지를 이용하여 EPS (exopolysaccharide) 대량 생산 균주를 선발하고자 하였다. 이를 위해서, 다양한 탄소원 (glucose, galactose, fructose, maltose, lactose, sucrose, raffinose)을 포함하는 고체배지에 분리 균들을 접종하고 집락의 점도가 높은 균주를 후보 균주로 택하였다. 그 중에서 EPS 대량생산 균주를 선발하여 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 동정하였다.
실험 결과, 선택배지를 이용하여 총 457개 유산균을 분리하였다. 총 457개의 LAB 균을 각각 다른 탄소원을 가진 7 개의 Man, Rogosa 및 Sharpe (MRS) 한천 배지에 접종하고 배양했다. 3,199개의 샘플로부터 EPS의 생산을 정성 또는 정량적으로 분석했다. 그 중에서 EPS를 대량 생산하는 균주를 후보 균주 (30개)로 택하였고, 가장 높은 EPS 생산량을 보인 Weissella confusa VP30를 본 발명의 균주로 선발하였다. 선발된 균주는 2019년 6월 25일 KCTC에 기탁하고 기탁번호 KCTC 13871BP를 부여 받았다.
후보균주들의 EPS 생산량 (different letters (where a > b > c > d) are significantly different at p<0.05 (n=3)) 비교 및 랭킹
No. Identification by 16S rRNA sequening Strain Mean±SD(g/L)
1 Weissella confusa VP30 59.99±0.91a
2 Lactobacillus fermentum EPS22 6.99±0.78b
3 Bifidobacterium longum Bori 0.56±0.04c
4 Bifidobacterium longum jh1738 0.40±0.19cd
5 Bifidobacterium longum jh210 0.33±0.11 cd
6 Lactobacillus fermentum jh149 0.32±0.10 cd
7 Bifidobacterium longum jh723 0.30±0.12 cd
8 Bifidobacterium longum jh628 0.29±0.06 cd
9 Lactobacillus plantarum jh43a 0.28±0.02 cd
10 Bifidobacterium bifidum BGN4 0.27±0.10 cd
11 Bifidobacterium pseudocatenulatum ss29 0.27±0.07 cd
12 Lactobacillus plantarum jh102 0.26±0.07 cd
13 Lactobacillus fermentum jh819 0.26±0.05 cd
14 Lactobacillus fermentum jh43b 0.25±0.11 cd
15 Lactobacillus sakei jh208 0.24±0.07 cd
16 Lactobacillus fermentum jh728 0.24±0.02 cd
17 Lactobacillus paracasei jh702 0.23±0.06 cd
18 Lactobacillus paracasei jh907 0.23±0.02 cd
19 Lactobacillus pentosus jh738 0.22±0.05 cd
20 Lactobacillus plantarum jh917 0.21±0.04 cd
21 Lactobacillus plantarum jh639 0.21±0.01 cd
22 Lactobacillus rhamnosus jh914 0.19±0.04 cd
23 Bifidobacterium longum jh204 0.17±0.08 cd
25 Bifidobacterium breve jh202 0.15±0.01 cd
24 Lactobacillus paracasei CH88 0.15±0.04 cd
26 Pediococcus pentosaceus jh515 0.15±0.02 cd
27 Lactobacillus paracasei jh747 0.14±0.03 cd
28 Lactobacillus paracasei jh124 0.12±0.04 cd
29 Lactobacillus paracasei jh718 0.08±0.03 d
30 Lactobacillus paracasei jh738 0.07±0.04 d
[실시예 2: Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 추출 및 구조분석]
EPS의 추출은 선행연구를 참고하여 [Ku S, You HJ, Ji GE. 2009. Enhancement of anti-tumorigenic polysaccharide production, adhesion, and branch formation of Bifidobacterium bifidum BGN4 by phytic acid. Food Science and Biotechnology. 18: 749-754; Ku S, You HJ, Park MS, Ji GE. 2016. Whole-cell biocatalysis for producing ginsenoside Rd from Rb1 using Lactobacillus rhamnosus GG. J. Microbiol. Biotechnol. 26: 1206-1215; Ku S, You HJ, Park MS, Ji GE. 2015. Effects of ascorbic acid on α-L-arabinofuranosidase and α-L-arabinopyranosidase activities from Bifidobacterium longum RD47 and its application to whole cell bioconversion of ginsenoside. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry. 58: 857-865; Ku S, Zheng H, Park MS, Ji GE. 2011. Optimization of βactivity from Lactobacillus delbrueckii Rh2 and and its use for biotransformation of baicalin and wogonoside. Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry. 54: 275-280], 포도당(glucose) 대신에 10 % (w/v) 자당(sucrose)을 배지에 첨가하여 수행하였다.
37℃에서 24 시간 배양 후 배양액을 15 min 끓이고, 17% (v/v) 85% trichloroacetic acid (TCA) (Sigma)으로 처리 2 시간 후, 18,000×g에서 25 분 동안 원심 분리를 통해 상등액과 균체를 분리하였다. 상등액 5 ml를 95% 에탄올 2 5ml (-20℃)와 혼합하고 4℃에서 16 시간 동안 방치하였다. 침전된 EPS를 18,000×g에서 20 분 간 원심 분리하고 상등액을 버렸다. 침전된 EPS를 수집하고 5 ml의 물에 다시 녹여 dialysis bag 투석 백 (12 ~ 14 kDa)을 사용하여 4℃에서 48 시간 동안 투석하였다. 각 dialysis bag 내부의 EPS 샘플을 phenol-sulfuric acid 방법에 의해 정량화하였다. 그 후 EPS 건조품을 얻기 위해 Speed Vacuum Concentrator (ScanSpeed 40, SCANVAC, LaboGene)에서 2,000 rpm 및 35℃에서 24 시간 동안 건조시켰다.
한편, EPS의 구조분석을 위해 EPS의 구성 단당을 분석하였다. EPS (10 mg)을 밀봉 된 실험에 넣어 2 M Trifluoroacetic acid (TFA) 2 ml를 첨가하여 110℃에서 6 시간 동안 가수분해시키고, TFA를 Speed Vacuum에 의해 제거하였다. 건조된 가수 분해 샘플을 증류수 (1 ml)에 용해시키고, HPLC (Thermo Fisher Scientific)로 분석하였다. HPLC 시스템은 자동 샘플러 및 Shodex RI-101 (Shodex, Japan) 검출기가 있는 Ultimate 3000 펌프로 구성되었다. 70℃에서 sugar-pak (Waters, 300 * 6.5 mm, USA) 칼럼으로 분석하였다. 10ul의 시료를 0.5 ml / min의 유속으로 주입하고 분석하였다. 분자량 분석은 GPC (Thermo Dionex HPLC, Ultimate 3000 RI System (Thermo Fisher Scientific))로 측정하였다. EPS의 GPC 및 NMR 분석은 서울대학교의 농생명과학 공동기기원 (NICEM)에 의해 수행되었다. GPC 검정 곡선은 0.1 M sodium azide (NaN3)를 함유 한 물에 용해된 Mw 0.342, 10, 113, 393, 805 kDa의 Pullulan 표준으로 측정되었다. 3개의 컬럼, Waters Ultrahydrogel 120, Waters Ultrahydrogel 500 및 Waters Ultrahydrogel 1000을 직렬로 연결하였다. 주입된 시료 부피는 50 μL이었고, 이동상은 시료를 녹이기 위해 사용된 동일한 sodium azide 용액이었고, 온도는 40℃, 유속은 1 ml / min이었다.
한편, NMR 분석은 고분해능 NMR 분광기 (AVANCE 600, Bruker, Germany)를 사용하여 수행하였다. W. confusa VP30을 10% (w/v)의 sucrose가 함유된 mMRS broth에서 24 시간 동안 혐기성 배양하였고, 수집된 EPS는 상기 언급된 방식으로 정제하였다. 정제하여 수득된 1 0mg EPS 샘플을 1 ml의 D2O에 용해시키고, 25℃ 600 MHz에서 1H NMR, 13C NMR 및 2D NMR HSQC와 HMBC를 진행하였다.
구조분석 결과, 구성 단당은 glucose이고 분자량은 3.8×106Da 이었다(도 1). 또한, W. confusa VP30의 1H NMR 결과는 (도 2의 (a))에 나타내었다. C-2, C-3, C-4, C-5 및 C-6의 신호가 3-4 ppm의 범위에서 발견되었고, C-1는 4-6 ppm에서 발견되었다. 이것은 선행연구에서 분석한 위치와 일치하였다 [Ahmed RZ, Siddiqui K, Arman M, Ahmed N. 2012. Characterization of high molecular weight dextran produced by Weissella cibaria CMGDEX3. Carbohydrate Polymers. 90: 441-446; Sidebotham RL. 1974. Dextrans, pp. 371-444. Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, Ed. Elsevier; Bounaix M-S, Gabriel V, Morel S, Robert H, Rabier P, Remaud-Simeon M, et al. 2009. Biodiversity of exopolysaccharides produced from sucrose by sourdough lactic acid bacteria. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57: 10889-10897; Yu YJ, Chen ZY, Chen PT, Ng IS. 2018. Production, characterization and antibacterial activity of exopolysaccharide from a newly isolated Weissella cibaria under sucrose effect. Journal of Bioscience and Bioengineering. 126: 769-777].
또한, 13C NMR spectrum에서 68-100 ppm에 6개의 peak가 관찰되었다 (도 2의 (c)) [Maina NH, Tenkanen M, Maaheimo H, Juvonen R, Virkki L. 2008. NMR spectroscopic analysis of exopolysaccharides produced by Leuconostoc citreum and Weissella confusa. Carbohydrate Research. 343: 1446-1455]. 그래서 C-6는 68.39 ppm으로 확인하였다. 나머지 72.39, 73.04, 74.26와 76.26 ppm에 해당하는 탄소위치는 2D NMR 결과로 확인하였다. HSQC(c)와 HMBC(d)를 이용하여 1H과 13C 의 결합 방식을 확인하였다(도 2의 (c) 및 (d)). 13C/1H가 100.57/4.99ppm에 발견되어 알파구조의 가능성이 크다. 그것은 1H가 4.5~4.8 ppm, 13C가 98~103 ppm의 경우에 알파가 구조라고 하기 때문이다. 또한 1H가 5.3~5.7 ppm, 13C가 101~105 ppm일 경우에는 베타 형태에 속한다고 한다 [Yu YJ, Chen ZY, Chen PT, Ng IS. 2018. Production, characterization and antibacterial activity of exopolysaccharide from a newly isolated Weissella cibaria under sucrose effect. Journal of Bioscience and Bioengineering. 126: 769-777; Huang S-q, Li J-w, Li Y-q, Wang Z. 2011. Purification and structural characterization of a new water-soluble neutral polysaccharide GLP-F1-1 from Ganoderma lucidum. International Journal of Biological Macromolecules. 48: 165-169].
1H NMR 결과에서 2개의 peaks가 관찰되었는데, 그 중 4.99 ppm 는 α (1→6) linkages의 anomeric proton으로 다당류의 주요 사슬의 주조로 판단하였다 [Netsopa S, Niamsanit S, Sakloetsakun D, Milintawisamai N. 2018. Characterization and Rheological Behavior of Dextran from Weissella confusa R003. International Journal of Polymer Science. 2018; Yu YJ, Chen ZY, Chen PT, Ng IS. 2018. Production, characterization and antibacterial activity of exopolysaccharide from a newly isolated Weissella cibaria under sucrose effect. Journal of Bioscience and Bioengineering. 126: 769-777]. 나머지 5.33 ppm은 α (1→3) branch linkages 분지구조의 anomeric proton으로 판단하였다 [Netsopa S, Niamsanit S, Sakloetsakun D, Milintawisamai N. 2018. Characterization and Rheological Behavior of Dextran from Weissella confusa R003. International Journal of Polymer Science. 2018]. α (1→6)과 α (1→3)의 비율은 96.5:3.5이었다. 즉, 본 실험에서 측정한 다당류는 96.5%의 α (1→6) 사슬을 가지고 2.6%의 α(1→3) 분지구조를 가진 dextran이었다.
이 결과는 W. confusa R003의 결과와 유사한데 [Netsopa S, Niamsanit S, Sakloetsakun D, Milintawisamai N. 2018. Characterization and Rheological Behavior of Dextran from Weissella confusa R003. International Journal of Polymer Science. 2018], 본 발명의 EPS (dextran)는 사슬이 길고 분지가 낮은 구조를 가진 것을 의미한다. 이는 W. confusa VP30으로부터 유래한 본 발명의 분자량이 높고 선형 구조를 갖는 EPS는 식품의 증점제 또는 가용성 식이섬유로 사용될 수 있음을 시사한다.
[실시예 3: Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 점탄성 분석]
배양 중 높은 점탄성이 관찰되어 VP30이 생성한 EPS의 점도와 탄성을 분석해 보고자 하였다. 점도와 탄성은 Advanced Rheometric Expansion System (ARES, UK)을 사용하여 측정하였다. 실험설계는 [Netsopa S, Niamsanit S, Sakloetsakun D, Milintawisamai N. 2018. Characterization and Rheological Behavior of Dextran from Weissella confusa R003. International Journal of Polymer Science. 2018]을 참조하였다. 동결건조된 EPS를 2.5% (w/v), 5.0% (w/v) 및 10.0% (w/v)의 최종 농도가 되도록 증류수에 용해시켰다. Dynamic frequency sweep test 사용하여 ARES으로 샘플을 테스트했다. The shear strain γ 는 20%로 고정되었고, motor angular velocity (Ω, rad/s)는 1부터 10까지 측정하였다. Storage Modulus(Elasticity, G')와 Loss Modulus(Viscous Nature, G'')를 각각 25℃, 37℃와 50℃에서 측정하였다.
Figure pat00001
점탄성 측정 결과 (도 3), VP30에 의해 생성된 EPS는 25 및 37℃의 온도에서 2.5% (w/v), 5% (w/v) 및 10% (w/v)에서 액체와 같은 형태를 나타냈다 (도 3의 (a) 및 (b)). 이것은 전체 측정 과정 중에서 G "가 모두 G'보다 높은 압력이 관찰되었기 때문이다. G'와 G'' motor angular velocity가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있었다.
일반 식품 보관 및 인도 온도는 25℃이고, 인체 온도는 37℃이기 때문에 이 측정은 25℃ 및 37℃에서 수행되었다. 온도를 50℃로 올리면 액체와 같은 형태에서 고체와 같은 형태로 전환되었다. G'가 G"보다 높은 압력이 관찰되었기 때문이다 (도 3의 (c)). 온도가 50℃로 상승한 후 shear stress에 반응하는 샘플의 능력이 변하기 때문에 고체와 비슷한 특성을 나타낸 것이다. EPS-EPS와 EPS와 물 사이의 상호 작용때문에 원래 액체 형태를 유지하지 못하며, 물 분자가 손실됨에 따라 고체 형태가 나타난 것이다. 이것은 EPS가 젤을 형성할 가능성이 있음을 보여준다.
[실시예 4: Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 Water solubility index (WSI) 및 Water holding capacity (WHC) 분석]
Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 물에 대한 높은 용해성이 관찰되어 Water solubility index (WSI) 및 Water holding capacity (WHC)를 측정하였다. WSI는 Saravanan, et al. [Saravanan C, Shetty PKH. 2016. Isolation and characterization of exopolysaccharide from Leuconostoc lactis KC117496 isolated from idli batter. International Journal of Biological Macromolecules. 90: 100-106]과, Anderson, et al. [Saravanan C, Shetty PKH. 2016. Isolation and characterization of exopolysaccharide from Leuconostoc lactis KC117496 isolated from idli batter. International Journal of Biological Macromolecules. 90: 100-106]를 참고하였다. 건조한 EPS 샘플 0.2 g을 5 mL 물에 녹여 40℃에서 30 min 교반하였다. 그리고 4000×g 20 min 원심분리하여 상등액을 새로운 유리튜브에 담아 105℃에서 6 h 건조시켰다. 물 용해도 지수는 다음 식에 따라 계산되었다.
Figure pat00002
한편, WHC는 Saravanan, et al. [Saravanan C, Shetty PKH. 2016. Isolation and characterization of exopolysaccharide from Leuconostoc lactis KC117496 isolated from idli batter. International Journal of Biological Macromolecules. 90: 100-106]를 참고하여 측정하였다. 건조한 EPS 샘플 0.2 g를 10 mL 물에 녹여 40℃에서 10 min 교반하였다. 그리고 16400×g에서 30 min 원심분리하고 상등액을 버렸다. 남은 pellet는 미리 무게 측정한 filter paper에 놓고 무게를 기록하였다. 계산식은 다음과 같았다.
Figure pat00003
EPS는 수소 결합을 통해 거대한 양의 물을 함유할 수 있는 구조로, 우수한 물 보유량을 가진 수용성 물질이다. 이전 연구에서 Leuconostoc lactis KC117496의 EPS의 물 용해도 지수 WSI와 물 보유 용량 WHC은 각각 14.2±0.208%, 117±7.5%였다 [Saravanan C, Shetty PKH. 2016. Isolation and characterization of exopolysaccharide from Leuconostoc lactis KC117496 isolated from idli batter. International Journal of Biological Macromolecules. 90: 100-106]. Ahmed et al. Lactobacillus kefiranofaciens ZW3의 EPS의 용해도 WSI 및 물 보유 능력 WHC은 각각 14.2% 및 496%이었다 [Ahmed Z, Wang Y, Anjum N, Ahmad A, Khan ST. 2013. Characterization of exopolysaccharide produced by Lactobacillus kefiranofaciens ZW3 isolated from Tibet kefir-Part II. Food Hydrocolloids. 30: 343-350].
그에 반해 본 발명 W. confusa VP30의 EPS는 WSI=46.4±8.5%, WHC=1742.3±151.5%로 나타났다. 이와 같은 W. confusa VP30 EPS의 기능은 본 발명 EPS가 안정화, 유화, 수분 유지제 및 보습 유지와 같은 용도로 식품 업계에서 사용될 수 있음을 의미하는 것이다.
[실시예 5: Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 가수분해도 측정]
VP30에 의해 생산된 EPS의 가수분해도를 측정하기 위해 인공 위액, α-아밀라제 인공장액에 의한 분해 여부를 실험하였다 [Baruah R, Maina NH, Katina K, Juvonen R, Goyal A. 2017. Functional food applications of dextran from Weissella cibaria RBA12 from pummelo (Citrus maxima). International Journal of Food Microbiology. 242: 124-131]. 인공위액은 PBS 용액(NaCl 8 g/l, KCl 0.2 g/l, Na2HPO4 1.44 g/l, KH2PO4 0.24 g/l)에 1000 U/ml의 pepsin을 첨가하여 1N HCl로 pH 1로 조정하여 제조하였다. 인공장액과 α-amylase (100 U/ml)는 pH 8로 조절하였다. 인공장액은 PBS에 0.5% (w/v) bile salt와 1000 U/ml trypsin solution을 넣어 pH를 8로 조절하였다. 1% (w/v)의 EPS와 dextran, inulin, glucomannan, pectin을 인공위액, 인공장액, α-amylase에 넣어 37℃에서 2.5 h 반응시켰다. 전체 당함량은 phenol-sulphuric acid 방법으로 측정하였다. 반응 후 환원당의 비율은 [Shao Y, Lin AH-M. 2018. Improvement in the quantification of reducing sugars by miniaturizing the Somogyi-Nelson assay using a microtiter plate. Food Chemistry. 240: 898-903]에서 사용한 방법으로 측정하였다. 계산식은 다음과 같았다.
Figure pat00004
W. confusa VP30으로부터 정제된 EPS의 가수분해 백분율을 측정한 결과, W.confusa VP30으로부터 정제된 EPS는 소화 효소에 분해되지 않는 식이섬유로 확인되었고, dextran과 유사한 가수분해 패턴을 보였다 (표 2). 특히, 양성 대조군인 dextran, inulin, glucomannan 또는 pectin과 비교하여 pH 1.0의 인공 위액에 의한 가수분해에 매우 강한 내성을 보이는 것으로 확인되었다. 이는 TLC 결과로도 동일하게 확인되었다.
가수분해도 (%) (different letters (where a > b > c > d > e) are significantly different at p<0.05 (n=3))
　 인공위액 α-amylase 인공장액
Dextran 1.92±0.16d 0.75±0.23e 1.35±0.14c
Inulin 89.97±0.45a 1.62±0.05c 2.02±0.27b
Glucomannan 6.56±0.06c 2.1±0.31b 2.29±0.50b
Pectin 28.71±2b 4.8±0.08a 4.35±0.37a
EPS from VP30 1.43±0.03d 1.08±0.02d 1.28±0.15c
[실시예 6: Weissella confusa VP30가 생산한 EPS의 기능성 탐색]
Weissella confusa VP30을 sucrose 첨가 또는 무첨가 우유에 접종하고, 발효시켰다. 이후, 변비환자를 대상으로 복용 전후 변비 완화 효과를 관찰하였다.
<참여자 선정기준>
1) 18세~65세의 성인 남녀 BMI 18-28 kg/m2.
2) ROME III Diagnostic Criteria를 참고하여 아래의 증상 중 2개 이상 해당하고 증상 발생이 6개월 이상인 사람을 기준으로 선정하였다.
1. 아래의 항목 중 2개 이상을 경험한 사람:
a. 배변과정 중 최소 25%이상 (4번중 1번)은 과도한 힘을 줌
b. 최소 4번중 1번은 울퉁불퉁하거나 단단한 대변을 경험함 (덩어리진다)
c. 최소 4번중 1번은 배변이 미완성된 느낌을 경험함 (잔변감)
d. 최소 4번중 1번은 항문이 막힌 느낌을 경험함 (항문폐쇄감)
e. 최소 4번중 1번은 보조장치(예를 들어, 대변을 손가락으로 파내든지 골반저 (pelvic floor)를 지지하는 조작 등)를 이용하여 배변을 돕는다
f. 주당 3회 미만의 배변
2. 변비약을 이용하지 않으면 부드러운 변은 거의 나오지 않는다.
3. IBS (irritable bowel syndrome)로 진단되는 증거가 부족하다.
<제외기준>
1) IBS 진단기준
지난 3개월 동안 반복적인 복통 또는 불안감 1개월에 3일 이상 겪었고 아래 항목 중 2개 이상 있다.
1. 배변하면 복통 또는 불편감이 호전된다.
2. 배변 빈도 변화에 따라 복통 또는 불편감이 발생한다
3. 배설된 변 모양의 변화에 따라 복통 또는 불편감이 발생한다.
2) 복부수술, 소화기 질환 락토스/글루텐 불내성 및 경고증상(대장 출혈, 체중감소 등)을 비롯한 소화기 질환, 염증 또는 암, 궤양 장암 또는 IBD (Irritable bowel disease), 갑상선 기능 이상 임신 또는 수유자, 정신적 질환, 유유 및 유제품 알레르기, 지난 3개월 동안 항생제를 섭취하였거나 지난 1개월 동안 유산균 보충제를 섭취한 경우, 지난 5주 동안 변비치료제 사용한 경우에 본 실험에서 제외하였다.
<노출요인>
Sucrose를 첨가한 배지에서 EPS 생산량이 많으나 sucrose가 없는 배지에서는 EPS 생산량이 미미한 특성을 이용하여, 실험군 (intervention)은 sucrose 첨가한 우유에 VP30을 접종하고, 대조군 (control)은 sucrose를 따로 첨가하지 않는 우유에 VP30을 접종하여 발효시켰다. 실험기간 동안 참가자들은 제공된 발효 유제품 각각 200 ml씩 매일 섭취하였다.
<참여자 수>
참여자 수 설정은 power analysis를 이용하였다. 통계 방법은 t-test α error 0.05 β error 0.05로 정한 경우에 그룹당 29명의 참여자가 필요로 하였다. Effect size는 설문 조사를 통해 변비완화된 점수를 계산하여 그룹간 차이가 -3.5 표준편차가 5일 때 계산된 값은 -0.7이었다. 중도포기자 수(Dropout) 10%로 계산한 결과 총 32명이 필요로 하였다. 평행설계 (parallel design)에서 그룹당 32명 총 64명 필요로 하였다.
<참여기간>
선행연구 중에서 평행설계의 경우, Waitzberg, D.L. [Waitzberg DL, Pereira CCA, Logullo L, Jacintho TM, Almeida D, da Silva MDT, et al. 2012. Microbiota benefits after inulin and partially hydrolized guar gum supplementation - a randomized clinical trial in constipated women. Nutricion Hospitalaria. 27: 123-129]는 변비환자(<3stools/week) 60명 3주 실험을 진행했다. Tabbers et al. [Tabbers MM, Chmielewska A, Roseboom MG, Crastes N, Perrin C, Reitsma JB, et al. 2011. Fermented Milk Containing Bifidobacterium lactis DN-173 010 in Childhood Constipation: A Randomized, Double-Blind, Controlled Trial. Pediatrics. 127: E1392-E1399]는 청소년 변비환자 159명을 3주 실험했다. Coccorullo et al. [Coccorullo P, Strisciuglio C, Martinelli M, Miele E, Greco L, Staiano A. 2010. Lactobacillus reuteri (DSM 17938) in Infants with Functional Chronic Constipation: A Double-Blind, Randomized, Placebo-Controlled Study. Journal of Pediatrics. 157: 598-602]는 infants 44명을 대상으로 8주 실험을 했다. Mazlyn et al. [Mazlyn MM, Nagarajah LHL, Fatimah A, Norimah AK, Goh KL. 2013. Effects of a probiotic fermented milk on functional constipation: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 28: 1141-1147]은 90명 4주, Koebnick et al. [Koebnick C, Wagner I, Leitzmann P, Stern U, Zunft HJF. 2003. Probiotic beverage containing Lactobacillus casei Shirota improves gastrointestinal symptoms in patients with chronic constipation. Canadian Journal of Gastroenterology. 17: 655-659]는 70명 4 주 실험했다. Jayasimhan, S., et al. [Jayasimhan S, Yap NY, Roest Y, Rajandram R, Chin KF. 2013. Efficacy of microbial cell preparation in improving chronic constipation: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clinical Nutrition. 32: 928-934]는 120명 1주(7일)동안 관찰하였다.
본 발명에서는 앞서 제시한 유산균 임상연구에서 일반화한 run in, wash out 기간을 고려하여, 평행설계 (parallel design) 경우, run in 기간 2주, 노출기간 4주로 진행하였다.
<설문지 내용>
Figure pat00005
<결과요인>
총 모집인원 64명의 가정하에 참여자를 무작위로 두 그룹 (그룹 A, 그룹 B)에 배분하였다 (하기 표 3). 과정은 다음과 같았다. 최초 설문지 작성과 인바디 측정 후 (In Body 720 Body Composition Analysis 기기로 BMI를 비롯한 체성분분석을 진행), 변 샘플 제출 의사를 확인하였다. 샘플 제출시 발효유 3일 분량을 지급하며, 해당 발효유를 시음해본 뒤 지속적인 실험 진행 의사를 확인하였다. 실험 진행을 동의할 시, 2주간의 휴식 기간을 가진 뒤에 본 실험을 진행하였다. (휴식 기간 동안에는 유산균 제품 일체를 섭취하지 않게 하였다.)
모집인원 64명의 A, B 그룹화
Group A1)
(Control)		 Group B1)
(Intervention)		 P value
Age 25.3±6.2 28.7±9.5 0.111
Male 11 11 1
Female 21 21 1
BMI 22.1±2.9 23.0±2.9 0.249
Stool frequency/week
(배변횟수/주)		 3.5±1.8 3.3±1.5 0.734
Hardness of stool2)
(변의 단단함)		 4.0±1.7 4.5±1.0 0.118
Difficulty of defecation
(배변의 어려움)		 1.8±0.7 1.9±0.5 0.856
Flatulence
(헛배 부름)		 1.2±0.9 1.1±0.8 0.457
Abdominal pain
(복통)		 0.9±0.8 0.9±0.8 1
Abdominal bloating
(복부 팽만감)		 1.3±0.9 1.5±0.9 0.465
Severity of constipation
(변비의 심한 정도)		 1.5±0.7 1.6±0.7 0.521
Sum of symptoms upon3)
(위 증상들의 점수 합)		 10.7±3.6 11.5±2.1 0.239
Weekly stool quantity4)
(주당 배변 양) 		9.2±10.9 8.0±4.3 0.530
주 1) Group B (intervention)은 sucrose를 첨가한 우유에 VP30을 접종하고, Group A (control)은 sucrose를 따로 첨가하지 않는 우유에 VP30을 접종하여 발효시킨 샘플을 급여.
주 2) 변의 단단함은 상기 설문지 내용 문항의 (1) 점수와 (1-1) 점수의 합임.
주 3) 변의 단단함, 배변의 어려움, 헛배 부름, 복통, 복부 팽만감, 변비의 심한정도의 합임.
주 4) 탁구공 개수를 의미함.
본 실험은 2주 단위로 측정이 이루어졌다. 2주 분량의 발효유를 2번 지급, 1일 1회 200 ml의 발효유를 섭취하였다. 이후, 2번의 변 샘플 제출과 설문지 작성, 인바디 측정을 수행하였다.
A그룹 32명 (A그룹 4주차 한 명이 연락두절되어 4주차는 31명으로 분석함), B그룹 32명의 결과를 하기 표 4로 요약했다. 통계방법은 Paired T-test와 One Way ANOVA를 사용하였다. 같은 시점에 측정한 동일항목의 두 그룹 간 차이 비교는 paired t test를 사용하였고 동일 그룹내에 복용 전 후의 비교도 paired t test를 사용하였다. 같은 그룹 안에 동일 항목의 0week, 2nd week, 4th week의 차이 비교는 One Way ANOVA를 사용하였다.
Group A
(Control)		 Group B
(Intervention)		 p value
Stool frequency/week
0 week 3.5±1.8 3.3±1.5b 0.734
2nd week 4.2±1.4* 4.7±2.0a** 0.224
4th week 4.0±1.6 5.4±2.4a** 0.027
Hardness of stool
0 week 4.0±1.7 4.5±1.0a 0.118
2nd week 3.1±1.8* 3.0±1.3b** 0.877
4th week 3.3±1.7 2.4±1.0c** 0.033
Difficulty of defecation
0 week 1.8±0.7a 1.9±0.5a 0.856
2nd week 1.4±0.6b* 1.3±0.6b** 0.474
4th week 1.4±0.6b* 1.2±0.6b** 0.184
Flatulence
0 week 1.2±0.9a 1.1±0.8 0.457
2nd week 0.8±0.9ab* 0.7±0.8* 0.493
4th week 0.6±0.8b** 0.8±0.8* 0.639
Abdominal pain
0 week 0.9±0.8a 0.9±0.8 1.000
2nd week 0.5±0.8b 0.5±0.6* 1.000
4th week 0.4±0.6b* 0.6±0.9 0.374
Abdominal bloating
0 week 1.3±0.9a 1.5±0.9a 0.465
2nd week 0.7±0.8b** 0.5±0.8b** 0.311
4th week 0.7±0.9b* 0.6±0.8b** 0.546
Severity of constipation
0 week 1.5±0.7a 1.6±0.7a 0.521
2nd week 1.3±0.8ab 1.0±0.8b** 0.256
4th week 1.0±0.8b* 0.8±0.8b** 0.344
Sum of symptoms upon
0 week 10.7±3.6a 11.5±2.1a 0.239
2nd week 7.7±4.0b* 7.0±2.6b** 0.399
4th week 7.4±3.5b* 6.4±2.4b** 0.151
Weekly stool quantity
0 week 9.2±10.9 8.0±4.3b 0.530
2nd week 12.1±13.7* 15.9±12.4a* 0.233
4th week 12.9±12.9 14.9±8.4a** 0.451
각 문항의 Group A (control)와 Group B (intervention)의 비교는 우측 p value 열에 나열하였다. 각 문항 별 0주, 2주, 4주의 비교는 ANOVA test (different letters (where a > b > c ) are significantly different at p<0.05 (n=32,4th week control=31))진행하였다. 동일문항의 복용 전후 변화 즉 0주와 2주, 0주와 4주 비교는 paired t test로 진행했고 유의수준은 *로 표시하였다 (*는 p<0.05이고 **는 p<0.001이다).
변비 증상에 관한 설문지를 조사한 결과 (표 4), 실험 전과 실험 진행 2주 후 두 그룹은 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 발효유 복용 4주 뒤 Group A (control), Group B (intervention) 두 그룹의 설문조사 결과에서 두 그룹이 통계적으로 유의미한 차이(paired T test, two tailed p<0.05 )가 나는 증상은 배변 횟수와 변의 딱딱한 정도였다. Group A (control)에서 배변빈도가 2주 후에 유의미하게 증가하다가 4주 후에 다시 복용 전 수준으로 떨어진 반면 Group B (intervention)에서는 지속적인 증가 경향이 보이며 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. Group A (control)에서 배설된 변의 딱딱한 정도가 2주 후에 유의미하게 감소하다가 4주 후에 다시 복용 전 수준으로 돌아간 반면, Group B (intervention)에서는 지속적인 감소(부드러워 짐)한 경향이 보이며 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다.
한편, 배설된 대변에 관한 항목에서, 배설의 어려움 정도, 헛배 부름, 복통, 복부 팽만감, 변비의 심한 정도, 증상들의 점수 합 등의 조사결과는 두 그룹이 통계적으로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 하지만 복용 전 보다 복용 후 모든 증상들이 나아지는 경향이 보였다 (도 5, 표 4).
도 5는 복용 전 base 수치와 복용 4주 후에 두 그룹의 변화를 비교하였다. 앞서 분석한 결과와 비슷하게 배변빈도(도 5a), 변의 딱딱한 정도(도 5b)와 배변량(도 5i)에서 유의미한 차이가 나타났다. 기타 항목들은 복용 전보다 나아졌지만 두 그룹간 유의미한 차이가 없었다.
이상의 결과로 두 그룹 모두 변비의 완화 효과를 보이지만, Group B (intervention)이 Group A (control)보다 더 강한 변비 완화 효과를 보인 것으로 평가할 수 있었다. 즉, 복용 전 후 실험군과 대조군은 모두 증상이 완화되는 것으로 보이지만 실험군의 배변빈도가 더 높고 변의 딱딱한 정도가 더 낮고, 배설되는 변의 양이 증가하는 것으로 평가할 수 있었다.
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC13871BP
수탁일자 : 2019625

Claims (4)

  1. 우수한 EPS (exopolysaccharide) 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP).
  2. 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)로 발효된 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발효물은,
    우유에 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)를 접종하여 발효시킨 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물.
  4. 와이셀라 컨푸사 (Weissella confusa) VP30 (KCTC 13871BP)가 생산한 EPS (exopolysaccharide)를 함유하는 것을 특징으로 하는 변비 개선용 식품 조성물.
KR1020190108302A 2019-09-02 2019-09-02 높은 eps 분비능을 보이는 와이셀라 컨푸사 vp30 및 이로부터 발효된 발효물을 포함하는 변비 개선용 식품 조성물 KR102312221B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160063659A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 (주)해나눔 효소 전처리를 이용한 유산균의 곡물 이용성 및 보존성을 높여주는 유산균 발효곡물의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160063659A (ko) * 2014-11-27 2016-06-07 (주)해나눔 효소 전처리를 이용한 유산균의 곡물 이용성 및 보존성을 높여주는 유산균 발효곡물의 제조방법

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIOLOGICAL AND PHARMACEUTICAL BULLETIN 제42권 제9호, 1581_1589쪽, 2019년 09월 01일. *
BIOTECHNOLOGY REPORTS 제19권, E00271, 1_8쪽, 2018년 07월 3일. *
London LEE, Kumar AHS, Wall R, Casey PG, O'Sullivan O, Shanahan F, et al. 2014. Exopolysaccharide-Producing Probiotic Lactobacilli Reduce Serum Cholesterol and Modify Enteric Microbiota in ApoE-Deficient Mice. Journal of Nutrition. 144: 1956-1962.
MICROBIAL CELL FACTORIES 제18권 문서번호 110, HTTPS://DOI.ORG/10.1186/S12934_019_1158_1, 2019년 06월 13일. 사본 1부.* *
NTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES 제107권 PART B, 1765_1772쪽, 2017년 10월 13일. 사본 1부.* *
대한민국 특허공개번호 제1020180044245호 (공개일자 2018.05.02)에는, 변비 개선 효능을 갖는 신규한 유산균 및 이를 포함하는 장 기능 개선 또는 변비 개선용 조성물로, 엔테로코커스 페시움 (Enterococcus faecium) CKDB003 균주 (수탁번호: KCTC13115BP), 락토바실러스 애시도필러스 (Lactobacillus acidophilus) CKDB007 균주 (수탁번호: KCTC13117BP), 스트렙토코커스 써모필러스 (Streptococcus thermophilus) CKDB021 균주 (수탁번호: KCTC13118BP), 비피도박테리움 락티스 (Bifidobacterium lactis) CKDB0005 균주 (수탁번호: KCTC13116BP) 및 비피도박테리움 비피덤 (Bifidobacterium bifidum) CKDB001 균주 (수탁번호: KCTC13114BP)로 구성된 균주로부터 선택되는 1종 이상의 균주를 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 장 기능 개선 또는 변비 개선용 조성물이 기재되어 있다.
인터넷기사(국제신문, '강준수 교수의 식품이야기 <38> 김치', 2007.12.06) 사본 1부.* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102510199B1 (ko) * 2023-01-25 2023-03-15 주식회사 비피도 와이셀라 컨푸사 vp30 배양물을 포함하는 피부 보습용 화장료 조성물

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