KR20210067413A - 아토피 피부염 완화 또는 개선 효과를 가지는 락토바실러스 플랜타럼 ｌｒｃｃ５１９５ 균주 및 이소말토올리고당 복합체 - Google Patents

아토피 피부염 완화 또는 개선 효과를 가지는 락토바실러스 플랜타럼 ｌｒｃｃ５１９５ 균주 및 이소말토올리고당 복합체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당 복합체, 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소(nitric oxide, NO) 생성을 저해하는 효과를 갖는, 신규한 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주와 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체 및 이의 아토피 피부염 완화 또는 개선 용도에 관한 것이다.

Description

아토피 피부염 완화 또는 개선 효과를 가지는 락토바실러스 플랜타럼 ＬＲＣＣ５１９５ 균주 및 이소말토올리고당 복합체{A mixture of Lactobacillus plantarum LRCC5195 and isomaltooligosaccharide having ameliorating or improving atopic dermatitis}
본 발명은 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당 복합체, 및 이의 용도에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소(nitric oxide, NO) 생성을 저해하는 효과를 갖는, 신규한 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주와 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체 및 이의 아토피 피부염 완화 또는 개선 용도에 관한 것이다.
아토피 피부염(atopic dermatitis, AD)이란 소양증, 피부 건조증, 습진 등을 동반하는 염증성 질환이다. 아직까지도 정확한 원인을 규명하지 못하고 있지만 현재까지 알려진 아토피 피부염의 원인은 크게 부모로부터 물려받는 유전학적 원인, 도시화와 산업화로 인한 환경학적 원인 이외에 면역학적 원인이 관여하고 있는 것으로 알려져 있다. 기존에 통상 태열이라 불리며 유아기, 소아기에 잘 발생했던 아토피 피부염은 최근에는 성인 이후에도 치유가 되지 않아 많은 사람들이 정신적, 신체적으로 많은 고통을 받고 있다.
아토피 피부염 환자의 대부분은 혈액 내 IgE 수치가 상승되는 것이 특징이며, 이러한 염증반응에서 활성화된 대식세포는 산화질소(nitric oxide, NO), TNF-α(tumor necrosis factor-α), IL-1(interleukin-1), IL-6 등을 방출하는 것이 특징이다. 구체적으로, 염증이 유발되는 기전은 세포가 세균에 함유되어 있는 LPS 등의 자극에 의해, COX-2를 발현하여 NO, PGE2의 염증 중재물질이나 IL-1, TNF-α, IL-6 같은 염증성 사이토카인이 분비된다 (Hong JH., The Korean Society For Eco Early Childhood Education, 7(1): 65-81, 2008). 염증성 매개체중 NO는 높은 반응성을 가진 생체 생성분자로써, 혈압조절, 신경전달, 혈액응고, 면역기능, 혈관확장, 항균작용 등의 역할을 하는 것으로 알려져 있다 (Bang SH et.al., Korean J Dermatol., 42(1): 29-36, 2004; Jung SY et.al., J Korean Orient Med Ophthalmol Otolaryngol Dermatol., 22(1): 108-19, 2009).
현재 사용되고 있는 일반적인 아토피 피부염 증상 완화제로는 보습제, 소양증(가려움증)을 감소시켜주는 항히스타민제, 항염증, 혈관 수축, 면역 억제 작용을 통해 치료 효과를 보는 국소 스테로이드제 등이 있지만 증상이 심각한 경우 사용되는 스테로이드 계열의 글루코코르티코이드(Glucocorticoid), 사이클로스포린(Cyclospoline) 등의 약물은 당뇨병, 고혈압을 유발시킬 수 있으며 쿠싱 증후군, 안과질환(백내장, 녹내장), 신장, 간 독성이 생기는 등 심각한 부작용을 초래함으로 인하여 부작용이 없는 새로운 치료제의 필요성이 대두되고 있다.
한편, 유산균은 인간이나 포유동물의 소화관, 구강, 분변, 각종 발효식품과 토양에 널리 분포되어 있으며 인간의 생활에 밀접한 관련을 맺고 있다. 프로바이오틱스로 대변되는 유산균으로는 Lactobacillus나 Bifidobacterium이 대표적이며 이러한 프로바이오틱스는 장내균총 개선, 유당불내증의 개선, 혈중 지질 및 심장병 예방, 항암 효과 및 고혈압 예방 등 다양한 기능성 효과를 나타내고 있다. 또한, 유산균이 체내 활성산소의 축적을 감소시키거나 활성산소를 제거하는 능력을 갖고 있다는 연구결과가 보고되었다. 따라서 이러한 항산화 효과를 갖는 유산균들을 이용한 제품개발에 대한 관심이 높아져가고 있다.
Hong JH., The Korean Society For Eco Early Childhood Education, 7(1): 65-81, 2008 Bang SH et.al., Korean J Dermatol., 42(1): 29-36, 2004 Jung SY et.al., J Korean Orient Med Ophthalmol Otolaryngol Dermatol., 22(1): 108-19, 2009
상기와 같은 배경하에서, 본 발명자들은 아토피 피부염 치료에 뛰어난 효과를 가지면서 부작용은 적은 천연 유래의 새로운 아토피 피부염 완화 또는 개선용 제품 개발을 위해 예의 노력한 결과, 전통 발효 식품인 김치로부터 분리한 신규 유산균과 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체(mixture)가 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소(nitric oxide, NO) 생성을 저해하는 시너직한 효과를 가짐을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 목적은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 개선용 화장료 조성물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 하기의 해결 수단을 제공한다.
본 발명의 일측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주를 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해하고, 염증 매개 인자 NO 생성을 저해하는, 균주를 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 항염증 효과를 가지는, 균주를 제공한다.
본 발명의 일측면에 있어서, 서열번호 1의 16S rDNA 염기서열을 포함하는, 균주를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 105 내지 109 CFU/㎖의 농도로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨 및 알룰로스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 조성물은 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해하고, 염증 매개 인자 NO 생성을 저해하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따른 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주는 전통 발효 식품인 김치로부터 분리되어 안전성이 높고, 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소(nitric oxide, NO) 생성을 저해하는 효과가 있다.
본 발명의 일측면에 따른 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체는 균주 또는 이소말토올리고당 단독 대비 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소 생성을 저해하는데 있어 시너직한(synergic) 효과를 가진다.
본 발명의 일측면에 따른 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당 복합체는 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소 생성을 현저히 저해함으로써, 궁극적으로 항염증 효과를 나타내므로, 아토피 피부염 완화, 개선 또는 치료하는데에 유용한 식품, 의약품, 또는 화장품 소재로 사용될 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 한정되지 않는다. 본 발명의 효과는 이하의 설명에서 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체의 Raw 264.7 세포에 대한 농도별 세포독성을 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 각종 당류 소재, 구체적으로 이소말토올리고당(isomaltooligosaccharide), 갈락토올리고당(galactooligosaccharide), 이눌린(inulin), 솔비톨(sorbitol), 알룰로스(allulose)의 Raw 264.7 세포에 대한 농도별 세포독성을 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각종 당류 복합체에 의한 염증성 사이토카인 IL-1β의 발현량 변화를 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각종 당류 복합체에 의한 염증성 사이토카인 IL-6의 발현량 변화를 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각종 당류 복합체에 의한 염증성 사이토카인 TNF-α의 발현량 변화를 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각종 당류 복합체의 염증 진행에 중요한 매개 인자인 산화질소(NO) 생성 저해 정도를 확인한 결과를 나타낸 그래프이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당 복합체, 및 이의 용도에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소 생성을 저해하는 효과를 갖는, 신규한 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주와 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체 및 이의 아토피 피부염 완화 또는 개선 용도에 관한 것이다.
본 발명의 일측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주를 제공한다.
상기 "락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주"는 수탁번호 KCCM12591P로 한국미생물보존센터(국외)에 2019년 9월 23일자로 기탁된, 김치로부터 분리된 신규한 유산균 균주로, 상기 균주는 16S rDNA로 서열번호 1에 기재된 염기서열을 포함한다. 상기 균주는 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6, 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해할 뿐 아니라, 염증 매개 인자인 산화질소(nitric oxide, NO)의 생성을 저해한다. 이에 따라 궁극적으로 상기 균주는 항염증 효과를 가진다.
본 발명의 일실시예에서, 김치로부터 분리·동정한 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주의 사균체가 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해하고 (도 3 내지 도 5), 염증 매개 인자인 산화질소(NO)의 생성 또한 저해함을 확인하였으며(도 6), 이에 따라, 상기 균주가 궁극적으로 항염증 효과를 나타냄을 알 수 있었다.
본 발명의 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주는 전술한 바와 같다.
용어 "이소말토올리고당(isomaltooligosaccharides, IMO)"은 분지올리고당으로 이소말토스, 이소말토트리오스(α-1,6 결합), 파노스(α-1,6-결합과 α-1,4-결합), 니게로스(α-1,3-결합) 등의 올리고당을 주성분으로 하며, 청주, 식혜, 된장 등 전통 발효 식품에 함유되어 있으며, 감미뿐만 아니라 감칠맛을 내는 당으로 알려지고 있다. IMO는 물성면에서 보습성이 설탕이나 말토스에 비해 우수하고 단맛의 개선, 전분노화방지에 효과적이어서 가공식품에 폭넓게 사용된다. 주된 용도는 과자, 음료, 유제품, 캔디 등에 주로 사용되며 감칠맛의 부여로 인한 미각의 개선효과가 인정되어 고급식초, 케이크류 등에도 사용이 확대되고 있다. 내열성과 내산성을 가지고 있어 제과, 제빵, 음료 등에 이용하기 쉬운 것이 특징이다.
용어 "아토피 피부염(Atopic dermatitis)"은 주로 유아기 혹은 소아기에 시작되는 심한 가려움증을 동반하는 재발성 만성 피부질환으로, 가족력을 동반하는 매우 흔한 피부 질환이다. 영·유아기, 특히 생후 2개월 전후에 증상이 시작되는데, 이 중 약 50%가 생후 2세 이전에 발생하고, 대부분이 5세 이전에 증상이 나타나는 반면, 성인에서 처음 증상이 나타나는 예는 매우 드물다. 일부 환자에 있어서 성장과 더불어 증상이 완화되거나 자연치유되며, 유아기 발생 환자의 절반 이상이 2세 전에 호전된다. 피부 병변의 모양 및 분포가 특징적인 소견을 보이며 소양증(가려움증), 피부건조증 및 특징적인 습진을 동반한다. 유아기에는 얼굴과 팔다리의 펼쳐진 쪽 부분에 습진으로 시작되지만, 성장하면서 특징적으로 팔이 굽혀지는 부분과 무릎 뒤의 굽혀지는 부위에 습진의 형태로 나타나게 된다. 성인의 경우 접히는 부위 피부가 두꺼워지는 태선화(lichenification)가 나타나고, 유소아기에 비해 사지 이외의 얼굴이나 가슴, 목덜미 등에 습진이 생기는 경우가 많다.
상기 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 105 내지 109 CFU/㎖, 106 내지 109 CFU/㎖, 107 내지 109 CFU/㎖, 또는 108 CFU/㎖의 농도로 포함할 수 있다.
상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주는 사균체로 제조되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 용어 "사균체"는 균주를 배양한 생균체의 열처리를 통해 제조되는 형태를 의미하는 것으로, 균주의 활성이 일어나지 못하도록 한 형태로서, 세포질, 박테리오신 등의 항균 활성 물질, 유기산 등을 포함할 수 있다.
상기 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 이소말토올리고당 이외에 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨 및 알룰로스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
용어 "이눌린(inulin)"은 치커리의 뿌리나 뚱딴지(Jerusalem artichoke)와 같은 덩이줄기에서 풍부하게 발견되는 저장형 다당이며, 난소화성의 수용성 식이 섬유로서 알려져 있다. 이눌린은 자연계에 광범위하게 분포되어 있어 곡물(밀, 보리), 채소(양파, 부추, 마늘, 우엉) 등 친숙한 식품에 포함된다. 이눌린의 분자구조는 글루코스 잔기에 프럭토스 1~60 분자가 β(2.1) 결합된 직쇄상 구조이며, 프리바이오틱스(prebiotics)로 작용함이 알려져 있다.
용어 "갈락토올리고당(galactooligosaccharide)"은 갈락토스를 주성분으로 하는 올리고당의 총칭으로, 2~6개의 당이 결합된 것이 대부분이며 모유나 우유의 초유에 포함되어 있다. 올리고당 중 유일하게 동물성 유당을 사용한다. 모유 속에도 존재하며 열과 산에 강하며, 프리바이오틱스로서 가장 널리 평가되어 있다.
용어 "솔비톨(sorbitol)"은 포도당과 같은 육탄당을 환원하여 얻는 6가 알코올의 일종으로 설탕과 유사한 단맛을 내는 물질이다. 솔비톨은 배, 복숭아, 살구, 포도 등 과실에 1~2% 함유되어 있으며, 포도당을 수소로 환원시켜 만들 수 있다. 솔비톨은 단맛 이외에도 식품의 건조방지, 습윤조절제, 품질안정제 등으로도 사용된다.
용어 "알룰로스(allulose)"는 희소당으로 알려져 있는 제로칼로리의 천연 당류로, 설탕 대체품으로 사용되고 있다. 알룰로스는 단량류로서 밀이나 무화과 등의 과일에서 소량 발견되는 감미 성분이다.
상기 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물에 유효성분으로 포함되는 이소말토올리고당과, 이외에 하나 이상 추가로 선택될 수 있는 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨 및 알룰로스는 설탕 대체로 사용가능한 당류 소재로서, 본 발명에 있어서 상기 당류 소재 각각은 상기 신규 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와 혼합하여 제조된 복합체 형태로 조성물에 포함된다.
상기 용어 "복합체"는 신규 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와, 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨 및 알룰로스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 올리고당과 혼합되어 있는 형태로, 용어 '혼합물' 또는 '혼합체'와 혼용하여 사용할 수 있다.
상기 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물에 유효성분으로서 포함되는 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당 복합체는 IL-1β, IL-6, TNF-α 등의 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자 NO의 생성을 시너직(synergic)하게 저해함으로써, 궁극적으로 항염증 효과를 나타내므로, 아토피 피부염 완화 또는 개선에 유용한 식품 소재로 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 김치로부터 분리·동정한 신규 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주의 사균체 및 이소말토올리고당 복합체가 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, 및 TNF-α의 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소(NO)의 생성을 현저히 저해함을 확인하였으며(도 3 내지 도 6), 이에 따라, 상기 균주 및 이소말토올리고당 복합체가 우수한 항염증 효과를 나타내어 궁극적으로 만성 피부 염증 질환인 아토피 피부염 치료에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 조성물을 식품 첨가물로 사용할 경우, 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당 복합체를 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용할 수 있고, 통상의 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효성분의 혼합양은 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있으며, 식품학적으로 허용가능한 식품 보조 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물의 유효성분은 전통 발효 식품으로부터 유래한 것이므로 안정성 면에서 문제가 없기 때문에 혼합량에 큰 제한은 없다.
본 발명의 식품 조성물은 통상적인 의미의 식품을 모두 포함할 수 있으며, 기능성 식품, 건강기능식품 등 당업계에 알려진 용어와 혼용 가능하다.
본 발명의 용어 "기능성 식품"은 건강기능식품에 관한 법률 제6727호에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, "기능성"이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건 용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 용어 "건강기능식품"은 건강보조의 목적으로 특정성분을 원료로 하거나 식품 원료에 들어있는 특정성분을 추출, 농축, 정제, 혼합 등의 방법으로 제조, 가공한 식품을 말하며, 상기 성분에 의해 생체방어, 생체리듬의 조절, 질병의 방지와 회복 등 생체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발휘할 수 있도록 설계되고 가공된 식품을 말하는 것으로서, 상기 건강식품용 조성물은 질병의 예방 및 질병의 회복 등과 관련된 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 조성물이 사용될 수 있는 식품의 종류에는 제한이 없다. 아울러 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당 복합체를 활성성분으로 포함하는 조성물은 당업자의 선택에 따라 식품에 함유될 수 있는 적절한 기타 보조 성분과 공지의 첨가제를 혼합하여 제조할 수 있다. 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 본 발명에 따른 복합체를 주성분으로 하여 제조한 즙, 차, 젤리 및 주스 등에 첨가하여 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 적용될 수 있는 식품에는 예컨대, 특수영양식품(예: 조제유류, 영·유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예: 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예: 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예: 스낵류), 유가공품(예: 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절임식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예: 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류 등), 천연조미료(예, 라면스프 등) 등 모든 식품을 포함할 수 있다.
본 발명의 건강기능식품 조성물이 음료의 형태로 사용될 경우에는 통상의 음료와 같이 여러 가지 감미제, 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기 외에 본 발명의 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, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그밖에 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.
상기 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당과, 이의 복합체에 의한 항염증 효과, 궁극적으로 아토피 피부염 치료 효과는 전술한 바와 같다.
본 발명의 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물은 상기 유효성분 이외에 통상적인 제약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 부형제를 추가로 포함할 수 있으며, 이 외에도 바인더, 분해제, 코팅제, 윤활제 등과 같은 제약학적으로 통상적으로 사용되는 다양한 첨가제와 제형화되어 조제될 수 있다.
본 발명의 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당 복합체와 적절한 담체, 부형제, 보조 유효성분 등과의 혼합에 의하여 분말제, 과립제, 정제, 캡슐 또는 액상의 형태로 제형화될 수 있다. 또한 상기 약학 조성물은 공지의 방법을 사용하여, 위장을 통과한 뒤 소장에 도달하여 활성성분인 미생물이 신속하게 장내에 방출되도록 장용 피복되어 제품화될 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 부형제는 수크로오스, 락토오스, 만니톨, 글루코오스 등과 같은 설탕 및 옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 부분적으로 전젤란틴화된 전분 등의 전분을 포함한다. 바인더는 덱스트린, 소듐알지네이트, 카라지난, 구아검, 아카시아, 아가 등의 폴라사카라이드, 트라가칸트, 젤라틴, 글루텐 등의 천연-발생 거대분자 물질, 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 히드록시프로필에틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스소듐 등의 셀룰로오스 유도체 및 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌글리콜, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 및 비닐아세테이트 수지 등의 고분자를 포함한다.
분해제로는 카복시메틸셀룰로오스, 카복시메틸셀룰로오스칼슘, 저치환 히드록시프로필셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체 및 소듐카복시메틸 전분, 히드록시프로필 전분, 옥수수 전분, 감자 전분, 쌀 전분 및 부분적으로 전젤라틴화된 전분 등의 전분을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 윤활제의 예들은 활석, 스테아르산, 칼슘스테아레이트, 마그네슘스테아레이트, 콜로이드성 실리카, 히드로스실리콘다이옥사이드, 다양한 종류의 왁스 및 히드로게네이티드 오일 등을 포함한다.
코팅제로는 디메틸아미노에틸메타크릴레이트-메타크릴산 공중합체, 폴리비닐아세탈디에틸아미노아세테이트, 에틸아크릴레이트-메타크릴산 공중합체, 에틸아크릴레이트-메틸메타크릴레이트-클로로트리메틸암모늄에틸메타크릴레이트 공중합체, 에틸셀룰로오스 등의 수불용성 중합체, 메타크릴산-에틸아크릴레이트 공중합체, 히드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트, 히드록시프로필메틸셀룰로오스아세테이트석시네이트 등의 장성 중합체 및 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 등의 수용성 중합체를 포함하나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물에서 유효성분인 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체의 투여량은 치료나 예방의 목적, 치료 또는 예방하려는 환자의 종류, 환자의 증상, 체중, 연령이나 성별 등을 고려하여 적절하게 결정될 수 있다. 이에 제한되지는 않으나, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 105 내지 109 CFU/㎖, 106 내지 109 CFU/㎖, 107 내지 109 CFU/㎖, 또는 108 CFU/㎖의 농도로 필요에 따라 한번 또는 나눠서 투여될 수 있다.
본 발명의 용어 "투여"란, 적절한 방법으로 개체에게 소정의 물질을 도입하는 것을 의미하며 상기 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여, 경구 투여, 국소 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
상기 용어 "개체"란 는 인간을 포함한 쥐, 생쥐, 가축 등의 모든 동물을 의미한다. 바람직하게는, 인간을 포함한 포유동물일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 김치로부터 분리·동정한 신규 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당을 혼합하여 제조한 복합체가 균주 또는 이소말토올리고당 단독 대비 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소 생성을 저해하는데 있어 시너직한(synergic) 효과를 가짐을 확인하였다(도 3 내지 도 6).
즉, 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당 복합체는 염증성 사이토카인 발현 및 염증 매개 인자인 산화질소 생성을 현저히 저해함으로써, 궁극적으로 항염증 효과를 나타내므로, 아토피 피부염 완화, 개선 또는 치료하는데에 유용한 식품, 의약품, 또는 화장품 소재로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 개선용 화장료 조성물을 제공한다.
상기 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당과, 이의 복합체에 의한 항염증 효과, 궁극적으로 아토피 피부염 개선 또는 치료 효과는 전술한 바와 같다.
상기 본 발명의 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 스킨, 로션, 크림, 에센스, 유액, 젤, 핸드크림, 립스틱, 클렌징 폼, 클렌징 크림, 클렌징 워터, 분무제, 샴푸, 린스, 트리트먼트, 바디클렌져, 비누, 팩, 마사지제, 페이스파우더, 콤팩트, 파운데이션, 투웨이케이크, 및 메이크업베이스 등의 형태로 제제화될 수 있다.
또한, 상기 화장료 조성물은 추가적으로 지방 물질, 유기 용매, 용해제, 농축제 및 겔화제, 연화제, 항산화제, 현탁화제, 안정화제, 발포제, 방향제, 계면활성제, 물, 이온형 또는 비이온형 유화제, 충전제, 금속이온봉쇄제, 킬레이트화제, 보존제, 비타민, 차단제, 습윤화제, 필수 오일, 염료, 안료, 친수성 또는 친유성 활성제, 지질 소낭 또는 화장료 조성물에 통상적으로 사용되는 임의의 다른 성분과 같은 통상적으로 사용되는 보조제를 함유할 수 있다.
본 발명의 조성물은 전통 발효 식품인 김치로부터 유래한 신규 유산균인 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는 조성물을 유효성분으로 하므로 식품 조성물, 약학 조성물 또는 화장료 조성물로 사용할 경우에도 일반적인 합성 화합물에 비하여 부작용이 덜할 수 있으므로 안전하게 포함되어 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 분리 및 동정
실시예 1-1: 김치로부터의 유산균 균주 분리
전통 발효식품인 김치로부터 채취한 시료에 멸균 증류수를 첨가하여 희석액을 만든 뒤, 분쇄균질기(Stomacher, Pro-Media SH-001, ELMEX)로 시료 내부를 균질화하였다. 멸균 식염수를 이용하여 상기 희석액을 10배 희석법으로 단계별로 희석한 뒤 0.1㎖를 취하였다. 이를 0.002중량%의 BCP(Bromocresol purple)와 1.5중량%의 한천 (agar)이 첨가된 MRS 고체배지에 도말하여 37℃가 유지되는 배양기에서 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 노란색의 환이 나타나는 콜로니(colony)를 선별하여 개체별로 동일한 배지에 2~3회 계대배양함으로써 각 균주를 순수 분리하였다. 분리된 균주 개체별로 MRS 액체배지에 접종하여 37℃에서 48시간 동안 재배양한 뒤 4℃로 냉장 보관하면서 사용하였다.
실시예 1-2: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 동정
16S rDNA 서열 분석을 통하여 상기 실시예 1-1에서 분리한 균주의 16S rDNA 유전자 염기서열을 분석하여 상기 분리 균주를 동정하였다. 16S rDNA 유전자 염기서열은 서열번호 1과 같았으며, 염기서열 분석 결과 상기 균주는 락토바실러스 속 균주와 최대 99% 상동성을 가지는 것으로 확인되었다. 상기 동정된 신규 락토바실러스 플랜타럼 균주를 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195)로 명명하고, 한국미생물보존센터에 2019년 9월 23일자로 기탁하여 수탁번호 KCCM12591P를 부여받았다.
실시예 2: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 다양한 당류의 세포독성 평가
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체를 아토피 예방 또는 치료 목적으로 활용하기에 앞서, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 세포독성을 우선 평가하였다.
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와 각 당류 소재, 구체적으로, 이소말토올리고당(isomaltooligosaccharide, IMO), 갈락토올리고당(galactooligosaccharide), 이눌린(inulin), 솔비톨(sorbitol), 알룰로스(allulose)의 세포독성을 MTT 어세이를 수행하여 측정함에 의해 실제 세포 수준에서의 안전성을 확인하였다.
동물세포는 KCLB(Korean Cell Line Bank)에서 분양받은 Raw 264.7(KCLB40071) 마우스 대식세포를 이용하였다. 세포 배양을 위한 배지는 100 unit/㎖ 페니실린 및 100 ㎍/㎖ 스트렙토마이신(Penicillin-Streptomycin Solution, HyClone)과 10% FBS(HyClone)를 함유한 DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Medium, HyClone) 배지를 이용하였다. 세포는 37℃, 5% CO2의 환경에서 배양하였다.
구체적으로, Raw 264.7 세포를 1×105 세포/웰(cells/well)의 농도로 12-웰 플레이트에 분주하고, 24시간 동안 37℃, 5% CO2의 환경에서 배양하였다. 이후, 5% FBS가 함유된 새로운 DMEM 배지로 교체한 후 24시간 동안 동일 환경에서 배양하였다. LRCC5195 균주의 사균체는 균주 농도 1×109 CFU/㎖로 배양한 후 원심분리하여 PBS에 현탁시킨 후 고압증기멸균(autoclave)하여 사균체를 제조하였다. 사균체는 1×108 CFU/well이 되도록 세포에 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 각각의 다양한 당류 소재는 100 ㎎/㎖이 되도록 PBS에 용해시켰으며, 이후 10 ㎎/well이 되도록 세포에 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 사균체 및 당류 혼합체의 경우에도 동일하게 사균체 1×108 CFU/well, 당류 소재 10 ㎎/well로 처리하였다.
Raw 264.7 세포주의 생존율을 측정하기 위해 MTT[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] 시약을 사용하였으며, 마이크로플레이트 리더(model Infinite® F200, Tecan, Mannedorf, Switzerland)를 이용하여 590 ㎚ 파장에서 흡광도를 측정하고 세포 생존율(%)을 계산하였다.
세포 생존율(%) = (균주 또는 당류 소재 배양액 처리군의 흡광도 / 균주 또는 당류 소재 배양액 무처리군의 흡광도) × 100
MTT 어세이를 수행하여 Raw 264.7 세포에 대한 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체의 농도별 세포독성 정도를 측정해 본 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이, LRCC5195 사균체를 1×108 CFU/㎖, 1×107 CFU/㎖, 1×106 CFU/㎖로 처리 시, Raw 264.7 세포의 생존율에 유의한 변화가 없음을 확인하였다. 따라서 LRCC5195 사균체의 경우 최대 108 CFU/㎖까지 세포에 처리하여도 세포에 독성을 유발하지 않음을 알 수 있었다.
또한, 종류별로 다양한 당류 소재, 즉 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스를 Raw 264.7 세포에 10 ㎎/㎖ 농도로 각각 처리하여 세포독성 정도를 측정해 본 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이, 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스 처리 시, Raw 264.7 세포의 생존율에 유의한 변화가 없음을 확인하였다. 따라서 10 ㎎/㎖의 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스는 세포에 독성을 유발하지 않음을 알 수 있었다.
상기 결과를 통해, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와 다양한 당류, 즉, 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스가 세포독성을 나타내지 않음을 확인한 바, 본 발명의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와 다양한 당류 소재를 혼합한 복합체를 아토피 예방 또는 치료 목적으로 안전하게 활용할 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 3: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 아토피 피부염 치료 효능 평가
피부에서의 염증은 매우 다양한 의미를 가진다. 아토피성 피부질환, 여드름성 피부 질환 그리고 민감성 피부질환의 생리학적 기본 기전은 염증 반응의 과정을 거치게 되는데, 그 중 대표적인 질환이 아토피 피부염(Atopic Dermatitis, AD)이다. AD는 가려움과 염증을 수반하는 만성 염증성 질환으로, 환자의 대부분은 혈액 내 IgE 수치가 상승되는 것이 특징이며, 이러한 염증반응에서 활성화된 대식세포는 NO(nitric oxide), TNF-α(tumor necrosis factor-α), IL-6(interleukin-6), IL-1β 등을 방출하는 것이 특징이다.
이에, 이하에서는 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 아토피 피부염의 개선 및 치료 효과를 검증하고자, 대식세포인 Raw 264.7 세포 배양액 내 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, TNF-α의 생성량과 염증인자인 NO 생성량을 측정하였다.
실시예 3-1: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 염증성 사이토카인 저해능 평가
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 이눌린, 솔비톨, 알룰로스) 복합체의 항염증 효능을 평가하고자, ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay)를 수행하여 염증성 사이토카인인 IL-1β, IL-6, TNF-α의 생성량을 측정하였다.
구체적으로, Raw 264.7 세포를 배양하여 1Х105 세포/웰의 농도로 12-웰 플레이트에 분주하고, 24시간동안 배양하였다. 염증 유발을 위해 5% FBS가 함유된 DMEM 배지에 LPS를 2.5 ㎍/㎖이 되도록 첨가하였다. 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체는 균주 농도 1×109 CFU/㎖로 배양한 후 원심분리하여 PBS에 현탁시킨 후 고압증기멸균하여 사균체를 제조하였다. 사균체는 1×108 CFU/well이 되도록 세포에 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 각각의 다양한 당류 소재는 100 ㎎/㎖이 되도록 PBS에 용해시켰으며, 이후 10 ㎎/well이 되도록 세포에 처리하여 24시간 동안 배양하였다. 사균체 및 당류 혼합체의 경우에도 동일하게 사균체 1×108 CFU/well, 당류 소재 10 ㎎/well로 처리하였다. ELISA 수행시, 측정하고자 한 각 염증성 사이토카인에 대해 IL-1β mouse ELISA kit(Invitrogen, USA), IL-6 mouse ELISA kit(Invitrogen, USA), TNF-α mouse ELISA kit(Invitrogen, USA)를 사용하였으며, 제조사의 가이드라인에 따라 측정을 수행하였다.
염증성 사이토카인 IL-1β의 발현량 변화
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 단독(single) 또는 복합(mix)으로 Raw 264.7 세포에 처리하여 염증성 사이토카인 중 IL-1β의 발현량 변화를 측정해 본 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, 염증 유발 물질로 알려진 LPS를 처리하고 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체를 단독으로 처리한 경우에는 IL-1β의 발현량이 매우 낮은 것으로 나타났다. 이는 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체에 의한 염증 유도가 거의 없음을 알 수 있었다.
또한, 다양한 당류 소재 중 이소말토올리고당, 이눌린, 및 갈락토올리고당을 각각 단독으로 투여 시에도 IL-1β의 발현량이 매우 낮은 것으로 확인되었다. 이에 반해, 솔비톨, 알룰로스 단독 투여 시에는 IL-1β 발현의 뚜렷한 감소 효과가 없는 것으로 확인되었다.
아울러, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 복합으로 처리한 경우에, 모든 실험군에서 IL-1β 발현의 유의적인 감소가 확인되었다. 특히 이 중에서도, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 각각의 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당을 복합으로 처리한 경우, 각 당류 소재를 단독으로 처리한 경우와 유사하게 IL-1β 발현에 있어서 더욱 뚜렷한 감소 경향을 나타냄을 확인하였다.
따라서, 상기 결과를 통해 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 다양한 당류 소재 중에서 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당을 각각 혼합한 복합체가 염증성 사이토카인인 IL-1β의 발현을 현저히 저해함을 확인함으로써, 아토피 피부염에 대한 항염증 치료 후보 물질로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
염증성 사이토카인 IL-6의 발현량 변화
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 단독 또는 복합으로 Raw 264.7 세포에 처리하여 염증성 사이토카인 중 IL-6의 발현량 변화를 측정해 본 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이, 염증 유발 물질로 알려진 LPS를 처리하고 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체를 단독으로 처리한 경우에 LPS 단독 처리 대비 약 55% 수준에 해당하는 IL-6 수치를 확인할 수 있었다. 그러나, 각 당류 소재, 즉, 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스를 각각 단독으로 처리할 경우에는 대부분의 시료에서 IL-6의 발현량 감소를 확인할 수 없었다.
반면에 이와 달리, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 복합으로 처리한 경우에, 모든 실험군에서 IL-6 발현의 뚜렷한 감소가 확인되었다.
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 복합으로 처리한 복합체의 경우, 1×108 CFU/well의 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 10 ㎎/well의 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)가 1:1의 중량비(각 50중량%)로 동량 혼합되어 있는 것으로서, IL-6의 발현량 감소가 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 단독의 효과만으로 가정한다면 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체 단독 처리에 비해 각 당류 소재와 혼합하여 복합 처리 시 IL-6의 발현량 감소가 높을 것으로 예상되었다.
그러나, 도 4에 나타난 바와 같이 실질적으로 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 혼합하여 복합 처리 시 IL-6의 발현량이 오히려 더욱 낮은 감소 경향을 보이는 것으로 확인되었다. 이를 토대로 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 각 당류 소재를 혼합하여 복합 처리한 경우 IL-6의 발현량 감소에 뚜렷한 시너지를 나타냄을 알 수 있었다.
따라서, 상기 결과를 통해서도 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 다양한 당류 소재 중에서 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당을 각각 혼합한 복합체가 염증성 사이토카인인 IL-6의 발현을 현저히 저해함을 확인함으로써, 아토피 피부염에 대한 항염증 치료 후보 물질로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
염증성 사이토카인 TNF-α의 발현량 변화
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 단독 또는 복합으로 Raw 264.7 세포에 처리하여 염증성 사이토카인 중 TNF-α의 발현량 변화를 측정해 본 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이, 염증 유발 물질로 알려진 LPS를 처리하고 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체를 단독으로 처리한 경우, LPS 단독 처리군 대비 TNF-α의 발현량이 유의적인 차이 없이 다소 감소하는 것으로 확인되었다.
한편, 각 당류 소재, 즉 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스를 각각 단독으로 처리한 경우, 대부분의 각각의 당류 소재에서 LPS 단독 처리군 대비 TNF-α 수치가 감소하는 것으로 확인되었다. 각 당류 소재 중에서 특히 갈락토올리고당에서 가장 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다.
그러나, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재를 혼합하여 복합으로 투여한 경우, 도 5에 나타난 바와 같이, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당을 복합으로 투여한 경우 TNF-α 수치가 가장 유의적으로 감소됨을 확인하였다.
한편, 이소말토올리고당 이외의 다른 당류 소재와 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 혼합하여 복합 처리한 경우, LPS 단독 처리군과 비교하여 LPS 단독 처리군에서 나타낸 최대 TNF-α 발현 수치까지 유사하게 증가하는 것으로 확인되었다.
따라서, 상기 결과를 통해서 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 다양한 당류 소재 중에서 이소말토올리고당을 혼합한 복합체가 염증성 사이토카인인 TNF-α의 발현을 현저히 저해함을 확인함으로써, 아토피 피부염에 대한 항염증 치료 후보 물질로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 3-2: 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 NO 저해능 평가
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 이눌린, 솔비톨, 알룰로스) 복합체의 항염증 효능을 평가하고자, NO 어세이를 수행하여 염증 매개 인자인 NO(nitric oxide)의 생성량을 측정하였다.
구체적으로, 상기 실시예 3-1의 염증성 사이토카인 분석에 사용한 세포 배양액을 사용하여 NO를 측정하였다. NO 생성량 측정은 Griess reagent system (Promega, USA)을 사용하였으며, 제조사의 가이드라인에 따라 수행하였다.
락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재(이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스)를 단독 또는 복합으로 Raw 264.7 세포에 처리하여 염증 매개 인자인 NO의 발현량 변화를 NO 어세이를 수행하여 측정해 본 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, 염증 유발 물질로 알려진 LPS를 처리하고 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체를 단독으로 처리한 경우, LPS 단독 처리군 대비 NO의 발현량이 유의적인 차이 없이 다소 감소하는 것으로 확인되었다.
한편, 각 당류 소재, 즉 이소말토올리고당, 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨, 알룰로스를 각각 단독으로 처리한 경우, 솔비톨을 제외하고 각각의 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 이눌린 및 알룰로스에서 LPS 단독 처리군 대비 NO 수치가 감소하는 것으로 확인되었다. 각 당류 소재 중에서 특히 갈락토올리고당에서 가장 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다.
또한, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 소재를 혼합하여 복합으로 투여한 경우, 도 6에 나타난 바와 같이, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당 또는 갈락토올리고당을 복합으로 투여한 경우 NO 수치가 가장 유의적으로 감소됨을 확인하였다.
한편, 이소말토올리고당 및 갈락토올리고당 이외의 다른 당류 소재와 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 혼합하여 복합 처리한 경우, LPS 단독 처리군과 비교하여 LPS 단독 처리군에서 나타낸 NO 발현 수치까지 유사하게 증가하는 것으로 확인되었다.
따라서, 상기 결과를 통해서 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 사균체와 다양한 당류 소재 중에서 이소말토올리고당 및 갈락토올리고당을 각각 혼합한 복합체가 염증 매개 인자인 NO의 발현을 현저히 저해함을 확인함으로써, 아토피 피부염에 대한 항염증 치료 후보 물질로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
실시예 4: 아토피 피부염 치료를 위한 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 당류 복합체의 후보 소재 선정
상기 실시예 2 및 실시예 3에서 분석한 세포독성, 염증성 사이토카인, NO 측정 결과를 종합하여 하기 표 1에 요약하여 나타내었다.
아토피 피부염에 대한 항염증 치료 후보 물질 선정에 있어, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 각 당류 복합체를 대상으로 하여 세포생존율과 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-6, TNF-α) 및 염증 매개 인자(NO)의 수치 감소 여부를 최종 분석한 결과, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체와 당류 소재 중 이소말토올리고당이 혼합된 복합체의 경우 일관적으로 염증성 사이토카인 및 염증 매개 인자의 현저한 생성량 감소를 보여, 항염증 효과가 우수함을 알 수 있었다.
이에, 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체 및 이소말토올리고당이 혼합된 복합체를 아토피 피부염에 대한 항염증 치료 물질로 유용하게 사용할 수 있음을 알 수 있었다.
LRCC5195 사균체 단독 LRCC5195 사균체 + 각 당류 소재 복합체
이소말토올리고당 이눌린 갈락토
올리고당		 솔비톨 알룰로스
세포독성(MTT)1) 세포독성 없음
LPS 처리군 대비 염증성 사이토카인 및 염증 매개 인자 감소
여부2) 		IL-1β ○ ○ ○ ○ ○ ○
IL-6 ○ ○ ○ ○ ○ ○
TNF-α ○ ○ × × ○ ○
NO ○ ○ × ○ × ×
1)세포생존율 80% 이상인 경우 세포독성 없는 것으로 판별;
2)수치 감소 여부에 따라 ○, × 판별.
한국미생물보존센터(국외) KCCM12591P 20190923
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Claims (10)

  1. 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주.
  2. 제1항에 있어서, 상기 균주는 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해하고, 염증 매개 인자 NO 생성을 저해하는, 균주.
  3. 제1항에 있어서, 상기 균주는 항염증 효과를 가지는, 균주.
  4. 제1항에 있어서, 상기 균주는 서열번호 1의 16S rDNA 염기서열을 포함하는, 균주.
  5. 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 상기 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195 균주의 사균체를 105 내지 109 CFU/㎖의 농도로 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 이눌린, 갈락토올리고당, 솔비톨 및 알룰로스로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 염증성 사이토카인 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 중 어느 하나의 발현을 저해하고, 염증 매개 인자 NO 생성을 저해하는, 아토피 피부염 완화 또는 개선용 식품 조성물.
  9. 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  10. 수탁번호 KCCM12591P로 기탁된 락토바실러스 플랜타럼 LRCC5195(Lactobacillus plantarum LRCC5195) 균주 및 이소말토올리고당을 유효성분으로 포함하는, 아토피 피부염 개선용 화장료 조성물.
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