KR20210156696A - 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액 - Google Patents
김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액에 관한 것이다.
Description
본 발명은 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액에 관한 것이다.
염증성 장질환은 호전과 재발을 반복하여 장내 만성적인 염증과 궤양을 일으키는 질환으로 환경적, 유전적 요인과 함께 장내 세균에 대한 우리 몸의 과도한 면역반응에 의해 발명되는 질환으로 보고되고 있다.
주요 장염증 질환은 대장염, 크론병 및 베체트 장염 등이 있으며, 특별한 증상이 없이 지내는 관해기 및 증상이 나빠지는 재연기를 반복하여 발생하고 있다.
장염증 질환의 증상은 설사, 복통, 식욕감소, 혈변이 나타나며, 세균 또는 바이러스에 의하여 유발되는 장염은 일시적인 염증이고 대부분 원인이 분명하고 특이 치료 약제로 바로 치료가 가능하지만, 염증성 장질환은 이러한 증상이 6개월 이상 지속되는 것이 특징을 지니고 있다.
장염증 질환은 아직까지 완치시키는 방법은 알려져 있지 않으며, 약물치료를 통하여 염증 반응을 가라앉히고, 조직의 손상이 치유되도록 하지만 이로 인한 부작용 등이 발생하여 안전적인 장염증 억제를 위해서는 식이를 통한 개선 방법이 필요하다.
한편, 오미자(Schizandra chinensis Baillon)는 목련과(Magnoliaece)에 속하며 단맛, 신맛, 쓴맛, 떫은맛, 짠맛 등의 5가지 맛을 가지는 대표적인 한방소재로, 오미자의 주요 기능성 성분으로는 lignan(18-19%) 외에도 schizandrin, γ-schizandrin, deoxyschizandrin, schizandrol, β-sitosterol, 유기산, anthocyanin 색소가 보고되고 있으며, 오미자 열매 추출물의 혈당 강하작용, 간 기능의 개선, 항암 및 항종양 효과 등에 대한 생리활성 연구가 보고 되고 있다.
오미자 열매 추출물을 고지방 식이를 먹인 쥐에 투여시 장내에서 Bifidobacterium가 더 많아졌으며(Jeong, et al., 2009), 간경화 유도 쥐에서는 오미자 열매 추출물 투여시 장내 균총 중 Enterococcus, Enterobacteria, Bacteroides, Bifidobacterium, Lactobacillus를 증가시키는 것으로 보고하였다(Shen, et al., 2003). 또한, 비만 여성이 오미자 열매 추출물을 섭취시 Bacteroides와 Bacteroietes는 증가하였고 Ruminococcus가 감소하는 등 장내 미생물 균총에 영향을 주는 것으로 나타났다(Song, et al., 2015).
이에 본 출원인은, 오미자를 유산균 등으로 발효시 장내 미생물의 안정화를 위한 프리 바이오틱스로서의 기능으로 작용할 것으로 보여지며, 오미자 발효물을 이용하여 동물모델에 적용하여 항염증 효과를 검증하고자 한다.
한편, 본 출원인은 등록특허공보 제10-2078414호에서 김치 유래 유산균주로 발효된 화살나무 발효액의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 화살나무 발효액을 출원하여 권리로 확보한 바 있다.
상기 기술은, 김치에서 유래된 유산균주를 이용하여 발효시킨 화살나무 발효액을 제조하는 방법과, 이러한 제조 방법으로 제조됨으로써, 항균 활성이 증명된 식품원료의 소재인 화살나무 발효액을 제공하는, 김치 유래 유산균주로 발효된 화살나무 발효액의 제조 방법 및 상기 방법으로 제조된 화살나무 발효액에 관한 것이다.
반면, 오미자를 이용하여 유산균으로 발효하는데 있어서 장내 미생물의 안정화를 목적으로 하는 기술의 개발은 발견되지 않고 있다.
본 발명의 목적은, 오미자를 유산균 등으로 발효하여, 장내 미생물의 안정화를 위한 프리-바이오틱스로서의 기능으로 작용하도록 하고, 이러한 오미자 발효물을 이용하여 항염증 효과를 제공할 수 있는, 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 제공하는데 있다.
상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균은,
1) 김치로부터 유래된 기탁번호 호로 기탁된
Lactobacillus sakei
BY-1 균주와,
2) 김치로부터 유래된 기탁번호 호로 기탁된
Lactobacillus plantarum
BY-2 균주를 제공함을 그 특징으로 한다.
이러한 Lactobacillus sakei BY-1 균주는, 62.0%의 내산성과 40.8%의 내담즙성을 가지고, Lactobacillus plantarum BY-2 균주는, 64.6%의 내산성과 59.7%의 내담즙성을 가진다.
또한, 본 발명에 따른 김치 유래 유산균을 이용한 오미자 발효액은,
냉동오미자를 해동 후 세척한 다음 유압기를 이용하여 착즙한 다음,
정제수를 오미자 착즙액의 총 양 대비 3~5배 만큼 첨가하고, 설탕을 오미자 착즙액의 무게비 기준 5~10% 만큼 첨가한 후,
오미자 착즙액, 정제수 및 설탕이 혼합된 혼합물을 63℃에서 30분간 살균 후, 기탁균주 Lactobacillus sakei BY-1 및 Lactobacillus plantarum BY-2을 각각 1.0 × 106 CFU/mL로 조정하여 혼합물의 무게비 기준 5~10% 만큼 첨가하고, 30~35℃에서 5~15일 동안 발효함으로써 제조된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 오미자 발효액은, 정제수를 추가로 첨가하여 농도를 1/2 만큼 감소시켜 사용할 수 있고,
상기 오미자 발효액은, 대장염 치료 효과와; 대장염에 의한 체중감소를 예방하는 효과를 가질 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액에 의하면, 오미자를 유산균 등으로 발효하여, 장내 미생물의 안정화를 위한 프리-바이오틱스로서의 기능으로 작용하도록 하고, 이러한 오미자 발효물을 이용하여 항염증 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 대장염 증상 완화 효과를 나타낸 것으로, 대장의 길이를 그래프화하여 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on colon length. Experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet +5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (*p < 0.05)
도 2는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 대장염 증상 완화 효과를 나타낸 것으로, 대장의 길이를 사진으로 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on colon length and photograph of colon. experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p < 0.05)
도 3은 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 체중 변화 측정에 대한 결과를 시료 별로 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on DSS-induced the body weight loss in mice. experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5% DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p < 0.05)
도 4는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 혈액 내 염증성 사이토카인 억제 결과를 시료 별로 나타낸 것으로서, 염증 수치를 나타내는 지표인 TNF-α level에서 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on the level of TNF-α in DSS-treated mouse serum. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p< 0.05)
도 5는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 혈액 내 염증성 사이토카인 억제 결과를 시료 별로 나타낸 것으로서, 염증 수치를 나타내는 지표인 IL-1β level에서 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on the level of IL-1β in
DSS-treated mouse serum. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p< 0.05)
도 6은 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 실험 중, DSS로 유도한 장염 동물모델에서 실험 종료 후 대장 조직을 각 시료별로 병리조직학적 분석하여 관찰한 것을 나타낸 것이다.
Histological microphotograph of colonic tissue of DSS-induced colitis mice (H&E stain. ×200). CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on colon length. Experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet +5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (*p < 0.05)
도 2는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 대장염 증상 완화 효과를 나타낸 것으로, 대장의 길이를 사진으로 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on colon length and photograph of colon. experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p < 0.05)
도 3은 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 체중 변화 측정에 대한 결과를 시료 별로 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on DSS-induced the body weight loss in mice. experimental colitis in mice was induced by a 5% DSS dissolved in the drinking water for 5 days. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5% DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p < 0.05)
도 4는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 혈액 내 염증성 사이토카인 억제 결과를 시료 별로 나타낸 것으로서, 염증 수치를 나타내는 지표인 TNF-α level에서 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on the level of TNF-α in DSS-treated mouse serum. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p< 0.05)
도 5는 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 혈액 내 염증성 사이토카인 억제 결과를 시료 별로 나타낸 것으로서, 염증 수치를 나타내는 지표인 IL-1β level에서 나타낸 것이다.
Effect of schisandra chinensis fermented extract on the level of IL-1β in
DSS-treated mouse serum. CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS. Values are Mean±SD (* p< 0.05)
도 6은 본 발명에 따른 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액을 이용한 실험 중, DSS로 유도한 장염 동물모델에서 실험 종료 후 대장 조직을 각 시료별로 병리조직학적 분석하여 관찰한 것을 나타낸 것이다.
Histological microphotograph of colonic tissue of DSS-induced colitis mice (H&E stain. ×200). CON; Normal Diet + D.W, DSS; Normal Diet + 5% DSS, DSS+SCF; schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SCF50; 50% schisandra chinensis fermented extract + 5 % DSS, DSS+SC; schisandra chinensis juice + 5 % DSS.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 김치 유래의 유산균 및 상기 유산균을 이용한 오미자 발효액에 관한 것이다.
실시예 1. 오미자 발효액 제조를 위한 균주 분리 및 동정
오미자 열매는 유기산 함량이 매우 높은 과실로서 일반적인 유산균주로는 발효가 어렵기 때문에 유산균 함량이 높은 한국 전통 발효식품 중 하나인 김치에서 유산균주를 분리하여 본 오미자 발효물의 주 발효균주로 사용하였다.
전라북도에서 수집한 5종의 김치를 마쇄하여 멸균생리식염수를 이용하여 십진희석법으로 희석한 후 MRS (Lactobacilli MRS agar, Difco, USA)평판배지에 도말하여 37℃에서 48시간 배양하고, 투명환을 나타내는 단일 콜로니를 1차 분리 하였다. 1차 분리된 콜로니를 BCP 고체배지에 획선도말하여 37℃에서 48시간 배양하였고, 젖산생성으로 노란색을 형성하는 집락을 2차 분리하여 실험을 진행하였다.
김치에서 분리한 유산균주는 오미자 착즙액에 배양한 다음 1.0 x 108 CFU/mL 이상 증식한 균주를 대상으로 분리 및 동정하였다.
최종 선발된 균주는 분자 생물학적 동정을 위해 (주)마크로젠에 의뢰하여 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석을 실시하였다.
이때 universal primer로는 785F(GGATTAGATACCCTGGTA)와 907R(CCGTCAATTCMTTTRAGTTT)을 사용하였으며, PCR을 수행하여 증폭시킨 후 염기서열을 분석하였다.
결과는 NCBI BLASTN의 database를 사용하여 유산균을 동정하였다. 그 결과 분리된 2종의 균주는 Lactobacillus sakei 및 Lactobacillus plantarum으로 확인되었다.
| Table 1. Results of 16S rRNA sequencing of isolates from Kimchi | |||||||||||||
| No. | Query | Subject | Score | Identities | |||||||||
| Start | End | Description | AC | Length | Start | End | Bit | Raw | EV | Match | Total | Pct.(%) | |
| 1 | 15 | 1516 | Lactobacillus sakei subsp. sakei gene for 16S ribosomal RNA, partial sequence, strain: JCM 1157 | LC064899.1 | 1521 | 17 | 1519 | 2769 | 1499 | 0 | 1502 | 1503 | 99 |
| 2 | 26 | 1520 | Lactobacillus plantarum strain JCM 1149 16S ribosomal RNA gene, partial sequence | NR_115605.1 | 1519 | 1 | 1495 | 2758 | 1493 | 0 | 1494 | 1495 | 99 |
※ 분리된 유산균주 Lactobacillus sakei 및 Lactobacillus plantarum는 Lactobacillus sakei BY-1 및 Lactobacillus plantarum BY-2로 명명 하였고, 한국생명공학연구원에 각각 기탁하였다.
실험예 1. 분리된 유산균주의 내산성 및 내담즙성 분석
상술된 제조예 1에 따라 분리된 유산균주를 이용하여 내산성 및 내담즙성의 분석을 수행하였다.
1N HCl를 사용하여 pH 2.5로 조정한 MRS 액체배지를 사용하였다. Lactobacillus sakei BY-1 및 Lactobacillus plantarum BY-2을 37℃ MRS 액체배지에서 24시간 배양시킨 후 15ml tube에 넣고 4000rpm에서 15분간 원심분리 후 상등액을 버리고 균을 회수하였다.
pH를 조정한 MRS 액체배지 10ml에 회수한 균 1%를 접종하여, 37℃에서 2시간 배양한 후 생균수를 측정하였다.
내담즙산성 시험은 Bacto oxgall(Difco)의 농도를 0.3%가 되도록 MRS 액체배지에 가하여 상기와 같은 방법으로 37℃에서 4시간 배양한 후 생균수를 측정하였다.
동정된 유산균주의 내산성 및 내담즙성을 분석한 결과 내산성은 Lactobacillus sakei BY-1은 62.0%로, Lactobacillus plantarum BY-2은 64.6%로 나타났고, 내담즙성은 Lactobacillus sakei BY-1은 60.8%로, Lactobacillus plantarum BY-2은 59.7%로 나타났다.
| 구분 | Lactobacillus sakei BY-1 | Lactobacillus plantarum BY-2 |
| 배양전 | 7.9 | 8.2 |
| 배양후 | 5.7 | 6.2 |
| 생존율(%) | 72.2 | 75.6 |
※ (log CFU/mL)
| 구분 | Lactobacillus sakei BY-1 | Lactobacillus plantarum BY-2 |
| 배양전 | 7.9 | 8.2 |
| 배양후 | 6.4 | 7.4 |
| 생존율(%) | 81.0 | 90.2 |
※ (log CFU/mL)
제조예 1. 오미자 발효액 제조
오미자 발효액 제조는 냉동오미자를 해동 후 세척한 다음 유압기를 이용하여 착즙한 다음, 정제수를 오미자 착즙액의 총 양 대비 3~5배 만큼 첨가하고, 설탕을 오미자 착즙액과 정제수를 혼합한 혼합액의 무게비 기준 5~10%(예컨대, 착즙액과 정제수 혼합액 100g당 설탕 5~10g) 만큼 첨가한 다음 63℃에서 30분간 살균 후, 기탁균주 Lactobacillus sakei BY-1 및 Lactobacillus plantarum BY-2을 각각 1.0 × 106 CFU/mL로 조정한 다음,
위 혼합물의 무게비를 기준으로 각 기탁균주를 각각 5~10% 만큼 첨가하여 발효(발효시간 30~35℃, 발효기간 5~15일)를 진행 하였고, 동물모델을 이용한 항염증효과 검증을 위한 원료로 사용하였다.
실험예 2. 동물모델을 이용함 항염증 효과 검증
상술된 제조예 2에 따른 오미자 발효액을 대상으로 항염증 효과를 검증하였다.
가. 실험원료 : 본 실험에 사용 되어진 시료는 (주)발효예스에서 제조한 오미자(Schisandrachinensis, SC) 발효원액 (SCF)과 오미자 발효원액을 50% 희석한 희석액(SCF50), 오미자 비발효 착즙액 (SC)을 그대로 사용하였다
나. 실험동물 : 본 실험에서 사용한 실험동물은 5주령 수컷 Balb/c mouse를 샘타코 (Osan, Korea)에서 구입하여 18.77 ± 0.50 g으로 시료를 매일 1회 경구로 투여하였다. 실험동물 사육실은 12시간 간격으로 명암을 조절하였고, 온도는 23 ± 2°C, 습도는 50 ~ 60%를 유지하였다. 본 동물실험은 원광대학교 동물실험가이드 (Guide for Animal Experimentation)를 준수하여 시행되었으며, 원광대학교 동물실험윤리위원 회의 승인을 받아 시행하였다 (Approval NO. WKU 20-32).
다. 실험군 구성 : 실험동물은 5개 군으로 분류되었으며 아무 처리도 하지 않고 증류수 (distilled water, DW) 를 투여한 정상군(CON), DW를 투여하고 장염을 유발한 대조군(DSS), 오미자 발효 추출물 투여군 (DSS+SCF), 오미자 발효 추출물 50% 투여군(DSS+SCF50), 오미자 비발효 착즙액 투여군 (DSS+SC)으로 투여 농도별로 분류하였다([표 4] 참조).
이때, 상기 오미자 발효 추출물 50% 투여군(DSS+SCF50)이란, 오미자 발효 추출물에 정제수를 희석하여 농도를 오미자 발효 추출물 대비 50% 감소시킨 것을 의미한다.
군 구성 마리수의 산정은 3R의 원칙에 준하여 통계적 의미를 가리는 최소수를 사용하였다.
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※ Experimental design for animal study to colitis effects by Schisandra chinensis fermented extract.
라. 궤양성대장염의 유도 : 각 군별로 3주간 시료투여 후 궤양성 대장염의 유도는 정상군은 증류수를 자유섭취하게 하였고, 정상군을 제외한 모든 실험군에 5 % DSS(dextran sulfate sodium)를 5일간 자유 섭취 하였다.
마. 질병활성화정도 (Disease activity index; DAI) 측정 : 장 질환은 체중감소, 출혈과 점액을 동반하는 설사 등의 징후로 측정되고, 결장을 짧게 한다.
이전의 연구결과에 의하면 DAI에는 3가지 주요한 임상 징후가 있는데, 체중감소, 설사, 직장출혈이다. 체중감소는 초기와 현재의 체중 차이로 산출된다.
설사는 직장에 배설물의 알갱이 형성물이 없고, 직장에 지속적으로 부드러운 배설물이 있는 것으로 정의된다.
직장 출혈이 보이는 것은 출혈을 동반한 설사나 총 직장출혈, 그밖의 설사와는 별개의 것이다. DAI는 다음과 같이 산출하였다.
DAI = (weight loss score) + (diarrhea score) + (rectalbleeding score)
여기서 사용된 의학적 변수는 인체에서 궤양성 대장염이 생겼을 때의 의학적 증상과 유사한 포괄적인 기능측정이다.
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※ Disease activity index
바. 혈청 내 사이토카인 측정 : 혈청 내 사이토카인은 ELISA kit (R&D Systems, Minneapolis, USA)을 이용하여 TNF-α, IL-1β의 생성을 측정하였다.
항체가 붙어있는 각 well (R&D system, Mineapolis, USA)에 각 ADS[assay diluent solution] 50μL를 첨가 후 시료 50μL를 각각 첨가하여 실온에 2시간 방치한 후, wash buffer 300μL로 4회 세척하였다.
세척 후 각 well에 항체로 mouse TNF-α, IL-1β 100 μL를 넣고 상온에서 2시간 배양 후, 제거하고 4회 세척하였다. 각 well에 기질용액 (Substrate solution) 100 μL를 넣고 30분 상온에 방치 후, 반응정지액(Stop solution) 100 μL를 첨가하여 Molecular Devices사의 ELISA reader(SPECTRA max M2, St. California, US)로 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
사. 병리조직학적 분석 : 실험군 모두를 실험 종료 후 호흡 마취하에 희생하고 복부 절개 후 대장의 말단에서 맹장부분까지 절제하여 적출한 후 맹장 아래서 1 cm의 조직과 대장의 말단 부분에서 위로 1 cm의 조직을 절개하여 생리식염수로 세척한 다음 여과지로 수분을 제거한 후 병리조직학적 검사를 위하여 10% 중성 포르말린에 고정하고 파라핀 포매한 후 4 μm의 두께로 절편한 뒤 슬라이드 제작한 후 Hematoxyline & Eosin (H&E) 염색을 마친 뒤 Olympus BX50 (Olympus, Tokyo, Japan) 광학 현미경에서 측정하였다.
아. 통계처리 : 본 실험에 얻어진 결과분석은 SPSS사(Chicago, St. IL, USA)의 Statistical Package for Social Science(SPSS, win 12.0 version) program을 이용하여 기술적인 통계치를 산출하였다. 평균±표준편차 (mean ± SD)로 나타내었다. 각각 실험군별 평균±표준편차로 표시하였으며, 평균 간의 유의성은 Student's t-test와 One way ANOVA 검증을 통한 Duncan's multiple range test로 P < 0.05 수준에서 검증하였다.
차. 결과
1) 대장염 증상 완화 효과 : SS 투여 후 5일째 되는 날 희생시킨 마우스의 대장을 적출하여 그 길이를 확인한 결과 DSS만 투여한 대조군의 대장의 길이는 7.52 ± 0.49 cm 로 정상군(CON) 10.20 ± 0.12 cm 대비 26.27 % 감소하였다.
시료를 투여한 모든 군에서 장길이가 대조군에 비해 길었으며 특히, 오미자 발효 추출물 50% 투여군(DSS+SCF50)에서 10.02 ± 0.19 cm 으로 대조군에 비해 유의적인 차이를 보였다([표 6], 도 1 및 도 2).
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※ Effect of schisandra chinensis fermented extract on colon length
2) 체중 변화 측정 : DSS로 유도한 장염 동물모델에서 오미자 발효 추출물을 투여한 후 체중 변화를 측정한 결과는 다음과 같다 ([표 7] 및 도 3).
정상군을 제외한 나머지 DSS 처리군은 체중이 증가하지 않았으며, 시료 투여군 모두에서 체중이 유지되거나 감소하는 경향을 보였다. 특히, 오미자 발효 추출물 50% 투여군의 경우는 체중이 대조군(DSS)에 비해 감소율이 적었다.
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※ Effects of schisandra chinensis fermented extract on body weight in Balb/c mice colitis model induced by a DSS.
3) 대장염 유발 쥐에서 혈액 내 염증성 사이토카인 억제 효과: 대장염 유발 동물 모델에서 혈액 내 염증성 사이토카인을 측정한 결과는 다음과 같다([표 8], 도 4 및 도 5).
염증 수치를 나타내는 지표인 TNF-α level과 IL-1β level이 대조군에 비해 시료 투여군 모두에서 감소하였으며, 특히 오미자 발효 추출물 50% 투여군 (DSS+SCF50) 유의한 감소를 나타내었다.
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※ Effect of schisandra chinensis fermented extract on serum cytokine level
4) 병리조직학적 분석 결과 : DSS로 유도한 장염 동물모델에서 실험 종료 후 대장 조직을 관찰한 결과 정상군을 제외한 실험군에서 상피조직의 모양 손실과 붕괴를 보였으며 선와(crypt)의 손실 및 기저막 부위에 염증이 나타났고, 배상세포의 수가 줄어들었음을 알 수 있었다.
오미자 발효 추출물 투여군과 오미자 발효 추출물 에서 대조군(CON)에 비해 염증세포 침투가 완화되었으며 기저막 부위에 염증 또한 완화되었음을 알 수 있었다([도 6] 참조).
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
Claims (8)
- 김치로부터 유래된 수탁번호 KCTC18826P호로 기탁된 Lactobacillus sakei BY-1 균주.
- 김치로부터 유래된 수탁번호 KCTC18827P호로 기탁된 Lactobacillus plantarum BY-2 균주.
- 청구항 1에 있어서,
Lactobacillus sakei BY-1 균주는, 62.0%의 내산성과 40.8%의 내담즙성을 가지는 것을 특징으로 하는, Lactobacillus sakei BY-1 균주.
- 청구항 2에 있어서,
Lactobacillus plantarum BY-2 균주는, 64.6%의 내산성과 59.7%의 내담즙성을 가지는 것을 특징으로 하는, Lactobacillus plantarum BY-2 균주.
- 냉동오미자를 해동 후 세척한 다음 유압기를 이용하여 착즙한 다음,
정제수를 오미자 착즙액의 총 양 대비 3~5배 만큼 첨가하고, 설탕을 오미자 착즙액과 정제수를 혼합한 혼합액의 무게비 기준 5~10% 만큼 첨가한 후,
오미자 착즙액, 정제수 및 설탕이 혼합된 혼합물을 63℃에서 30분간 살균 후, 기탁균주 Lactobacillus sakei BY-1 및 Lactobacillus plantarum BY-2을 각각 1.0 × 106 CFU/mL로 조정하여 혼합물의 무게비 기준 5~10% 만큼 첨가하고, 30~35℃에서 5~15일 동안 발효함으로써 제조된 것을 특징으로 하는, 오미자 발효액.
- 청구항 5에 있어서,
상기 오미자 발효액은, 정제수를 추가로 첨가하여 농도를 1/2 만큼 감소시켜 사용하는 것을 특징으로 하는, 오미자 발효액.
- 청구항 5에 있어서,
상기 오미자 발효액은 대장염 치료 효과를 갖는 것을 특징으로 하는, 오미자 발효액.
- 청구항 5에 있어서,
상기 오미자 발효액은 대장염에 의한 체중감소를 예방하는 것을 특징으로 하는, 오미자 발효액.
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