KR20230140800A - 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용한 고추발효물 을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물 - Google Patents

신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용한 고추발효물 을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 새롭게 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136균주 및 이의 용도에 대한 것으로, 보다 상세하게는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선 효능을 갖는 신규한 균주 및 이를 이용한 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 약학조성물 및 건강기능식품에 대한 것이다.
본 발명에 따른 균주, 그 파쇄물 및 그 배양물은 기존 고추 또는 캡사이신, 디하이드로캡사이신의 부작용과 단점을 최소화하여 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선을 향상을 할 수 있는 조성물 제조 방법이다. 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물은 체지방과 지방조직 분해를 통하여 체중을 감소시키고, 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성을 낮춤으로서 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선에 효과적이다.
또한 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물은 장관조직의 연접단백질 발현 촉진을 통한 강화작용과 장관 점막을 강화하여 염증유발을 감소시키는 효과를 가지고 있다.

Description

신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용한 고추발효물 을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물 {A composition for preventing, treating, or improving obesity and diabetes, comprising a novel Lactococcus lactis subspace cremoris fermented chilli pepper extract}
본 발명은 새롭게 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주로 고추를 발효한 발효물 또는 추출물로서, 비만 및 당뇨를 예방, 치료 또는 개선할 수 있는 기능을 가진 약학조성물 및 건강기능식품에 대한 것이다.
유산균은 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 젖산을 생성하는 세균을 총칭하는 것으로, Lactobacillus, Lactococcus , Leuconostoc , Pediococcus , Bifidobacterium 등의 균속으로 정의된다. 이중 락토코쿠스 속 균주들은 대표적인 유산균으로 각종 발효식품에 사용되고, 유제품 특히 치즈생산에 많이 사용되어 오고 있다. 그리고 사람이나 동물의 구강, 장관, 소의 제1위(rumen)까지 자연계에 널리 분포하고, 또한 각 균종의 확실한 분포 서식처로 분류되는 것으로 알려져 있다.
이러한 락토코쿠스 속 균주의 새로운 용도를 제공하고자 하는 시도들이 보고되고 있으며, 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용하여 니신(Nisin) 생산량을 높여 항균물질, 식품보존 등의 효능을 높이고자 한 시도는 있으나 비만, 당뇨등에 대한 효과는 보고된 바 없다.
한편, 고추에는 β-카로틴, 캡사이신, 제아잔틴, 루테인, 비타민 C 등과 같은 필수 영양소가 다량 포함되어 있으며, 페놀과 플라보노이드가 풍부하다. 그리고 고추는 신진대사 촉진과 지방분해를 통한 체중조절과 관련된 탁월한 효과가 보고되어 있으며, 특히 고추의 특징 성분인 캡사이신과 디하이드로캡사이신은 신진대사 촉진, 식욕억제, 지방분해 기능이 밝혀져 체중조절과 비만에 큰 효과가 있는 것으로 보고되어 있다. 그러나 캡사이신과 디하이드로캡사이신은 혈액의 pH농도를 높이고, 체온조절 기능을 교란시킬 뿐만 아니라, 특유의 강한 자극성은 위, 장관 벽의 점막을 얇게 만들고 면역력을 약화 시키며, 설사를 유발하는 등 상당히 많은 부작용도 보고되어 있다.
한편 유산균를 접종한 발효 고추는 알코올, 벤젠 및 그 유도체, 에스테르, 탄화수소, 락톤, 피라진 및 테르펜을 증가시키고 알데히드, 황 화합물 및 케톤의 함량을 감소시킬 수 있다. 이들 물질을 유산균 및 초산균 발효의 유기산과 결합하면 고추, 과실, 산, 매운맛 등의 향미가 생성되며, 이는 고추 향미 형성을 개선하고, 관능 평가를 우수하게 만든다.
이에 본 발명자들은 기존 고추의 자극적인 풍미를 개선하고, 장관벽을 보호할 수 있는 기능을 가진 유산균을 이용하여 체중조절과 당뇨를 예방, 치료 또는 개선할 수 있는 조성물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 신규 분리된 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactoccus latis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주가 발효를 하는 과정에서 주요성분인 캡사이신과 디하이드로캡사이신의 양을 줄이지 않으면서 고추의 자극성을 억제하고, 장관벽을 보호하여 비만, 당뇨병 예방, 치료 및 개선에 뛰어난 효과를 가진다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 배경기술 부분에 기재된 상기 정보는 오직 본 발명의 배경에 대한 이해를 향상시키기 위한 것이며, 이에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 있어 이미 알려진 선행기술을 형성하는 정보를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 목적은 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용한 고추발효 추출물을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 조성물 약학조성물 및 건강기능식품을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스균주 및 이의 용도를 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 서열번호 1의 16S rRNA 서열 단편을 가지는 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris)균주를 제공한다.
본 발명은 또한, 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 (기탁번호 KCCM13024P) 균주를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 균주를 이용한 고추발효물, 고추발효추출물 중 어느 하나 이상을 포함하는 비만 및 당뇨 예방, 치료 및 개선용 약학조성물 및 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스를 이용한 고추발효물 또는 추출물을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물은 기존 고추 추출물 또는 캡사이신 및 디하이드로캡사이신이 약학조성물 및 건강기능식품의 원료로서 가지는 단점을 최소화하여 자극 및 부작용은 줄이면서 비만 및 당뇨에 도움이 되도록 하면서도, 장관의 기능을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0135균주의 계통도이다(Raphagen HL-0136: 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0135).
도 2는 본 발명에 따른 균주를 이용하여 72시간동안 발효한 고추분말의 캡사이신과 디하이드로캡사이신의 양을 LC-MS/MS를 통하여 측정한 표이다 .
도 3는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 체중, 평균사료섭취량, 사료요구율, 간의 체중대비 무게비율, 고환지방의 체중대비 무게비율을 측정하여 도식화한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성(HOMA-IR)을 측정하여 도식화한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 지방조직을 채취하고, 웨스턴블롯을 통하여 TRPV1, PPAR-α, caspase-3 단백질의 발현량을 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
도 6는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 혈액에서 혈장을 채취하고, 웨스턴블롯을 통하여 LPS, IL-6, TNF-α 단백질의 발현량을 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
도 7는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 혈액에서 대장조직을 채취하고, 이를 해리하여 조직세포의 연접을 담당하는 Cloudin-1과 Occludin 단백질의 발현량을 웨스턴블롯을 통하여 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
도 8는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 위장과 대장조직을 채취하고, 이를 염색하여 조직의 손상 정도를 확인한 그림이다.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.
본 발명의 상세한 설명 등에서 사용되는 주요 용어의 정의는 다음과 같다.
본 발명에서의 용어 "파쇄물"이란 균주를 detergent 등을 이용한 화학적 방법 또는 물리적 방법 등으로 파쇄하여 얻은 세포 용해물을 의미하며, 균주의 "배양물"이란 균주를 배양시킨 다음, 균주를 제외하고 남은 세포 배양용액을 의미한다. 추가적으로 본 발명에서 "배양물"이란 배양액 또는 배양된 균주를 포함하는 물질이다.
이하, 구체적으로 본 발명을 설명한다.
본 발명은 일 관점에서, 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) 균주에 관한 것이다. 본 발명의 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주는 토양에서 분리한 유산균이다.
본 발명에 따른 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주는 서열번호 1의 16S rRNA 서열 단편을 가지는 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) 균주임을 특징으로 한다. 한국미생물 보존센터(KFCC)에 미생물 분석을 의뢰한 결과, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주는 서열번호 1의 16S rRNA 서열 단편을 가지는 신규 균주로서 도 1과 같이 계통상 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 AB100802 균주와 가장 근접하게 나타나 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 종으로 분류할 수는 있으나 이와 99%의 homology를 보일 뿐인바 새로운 균주임을 확인할 수 있었다. 아울러, 분리된 신규 균주는 배양 온도 등 균주 특성이나 효능 면에서도 기존 균주와 상이한 효과를 보임을 확인하였다.
이에 본 발명자는 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주를 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136라 명명하고, 한국미생물보존센터 (Korean Culture Center of Microorganisms)에 2021년 07월 27일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM13024P). 이에 본 발명은 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 (기탁번호 KCCM13024P) 균주를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 비만 및 당뇨병에 예방, 치료 및 개선 효과를 가짐을 확인하였다. 먼저, 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 비만 및 당뇨병에 예방, 치료 및 개선을 할 수 있는지 확인하기 위하여, 고지방식(45%지방) 급이를 통한 비만 및 당뇨병 유발모델 마우스를 만들어 사용하였다.
5주령 실험용 마우스(C57BL/6N)를 입식하여 1주 동안의 적응기간을 거처 정상군을 제외한 나머지는 8주 동안 고지방식을 급이하여 30%이상 체중이 증가한 비만모델 마우스를 만들었다. 비만 및 당뇨병이 유발된 마우스는 무작위로 5개 그룹(대조군, 비발효고추분말, 발효고추분말 1%, 발효고추분말 3%, 발효고추분말 6%)으로 나누어 4주 동안 각각의 시료를 급이 하고 체중, 사료요구율, 간의 무게, 고환지방조직의 무게을 측정 하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물를 처리한 실험에서 체중이가 급격하게 저감되는 것을 확인 하였다. 기존의 캔사이신 또는 고추분말의 체중조절 효과는 신진대사를 촉진하고, 지방분해를 촉진하는 장점이 있다. 그러나 기존의 캔사이신 또는 고추분말은 자극이 매우 심하고, 이에 따르는 많은 부작용(경련, 염증유발, 면역력 감소, 소화기능 장애)이 많은 단점을 가지고 있다. 즉, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물은 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선에 약학조조성물 또는 건강식품조성물로서 매우 유용한 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명은 다른 관점에서, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주, 그 파쇄물 및 그 배양물 중 어느 하나 이상을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선에 약학조조성물 또는 건강식품조성물에 대한 것이다. 이때, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주 및 그 파쇄물이나 배양물은 약학조조성물 또는 건강식품조성물의 형태로도 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 약학조조성물 또는 건강식품조성물은 다음에 의하여 제공될 수 있다.
본 발명의 약학조조성물 또는 건강식품조성물에 포함되는 성분은 상기 유효 성분 이외에 약학조조성물 또는 건강식품조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있다. 본 발명의 약학조조성물 또는 건강식품조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 용액, 현탁액, 유탁액, 분말, 과립, 타정, 캡슐, 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 약학조조성물 또는 건강식품조성물은 단독 또는 중복하여 사용하거나, 본 발명 이외의 다른 약학조조성물 또는 건강식품조성물과 중복하여 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 약학조조성물 또는 건강식품조성물은 통상적인 사용방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자의 사용 환경 또는 장소에 따라 그 사용횟수를 달리할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 혈중 콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성을 감소시켜 비만 및 당뇨병에 효과가 있음을 확인하였다. 즉 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 유의미하게 콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성을 감소시킴을 알 수 있었다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 고환주위의 지방조직에서 TRPV1, PPAR-α, caspase-3 단백질의 발현된 양을 측정하였다. 정상군에 비해 고지방식이 비만 대조군의 TRPV1과 PPAR-in 지방조직 발현이 감소하였고 caspase-3는 증가하였다. 그러나 비발효고추그룹과 고추발효물그룹(1.0%, 3.0% 및 6.0%) 모두 고지방식 마우스에서 TRPV1, PPAR-α 및 caspase-2의 발현을 증가시켰다. 이러한 결과는 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 열감지회로(TRPV1)을 통하여 지방분해를 촉진하고, 지질대사를 촉진하는 수용체(PPAR-α)를 증가시키고, 지방세포사멸을 촉진하는 단백질(caspase-2)를 증가시킴으로서 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선에 효과가 있음을 확인 하였다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 혈액내의 대표적인 염증 마커인 LPS, TNF-α, IL-6를 측정하였다. 일반적으로 비만 및 당뇨병은 체내에서 다양한 염증을 유발하게 되며, 이러한 염증은 혈액내에서 염증 마커인 LPS, TNF-α, IL-6의 양을 증가로 나타난다. 본 발명의 실시 예에 의하여 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물은 혈액내의 염증 마커인 LPS, TNF-α, IL-6의 양을 유의미하게 낮추는 것을 확인하였다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 대장의 조직내에서 세표간 연접 단백질(Claudin-1, Occiudin)의 발현량을 유의미하게 크게 증가시키켰다. 연접 단백질(Claudin-1, Occiudin)은 조직을 이루는 세포와 세포를 연결하는 접착제 역할을 하는 단백질로서 연접 단백질의 발현 증가는 해당 조직의 강화를 의미한다. 즉 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물은 대장조직을 강화시켰음을 알 수 있었다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물의 급이와 위, 대장의 점막 조직의 자극에 따른 조직의 변형을 확인 하였다. 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136를 이용한 고추발효물은 위장 및 대장 점막 장벽을 유지하고, 자극에 따른 위장 및 대장조직의 변형을 완화하였다.
따라서, 본 발명은 또 다른 관점에서, 본 발명은 새롭게 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주로 고추를 발효한 발효물 또는 추출물로서, 비만 및 당뇨를 예방, 치료 또는 개선할 수 있는 기능을 가진 약학조성물 및 건가기능식품에 대한 것이다.
이때, 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주 및 그 파쇄물이나 배양물은 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선 을 위한 건강기능식품의 형태로도 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선 을 위한 건강기능식품 조성물은 다음에 의하여 제공될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상기 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주 및 그 파쇄물이나 배양물은 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물의 전체 중량에 대해서 0.0001 ~ 30.0 중량% 함유될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 상기 균주 등은 약학조정물, 건강기능식품 조성물의 전체 중량에 대해서 0.001 ~ 80 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다. 상기 균주 등의 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우에는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선 효과가 나타나지 않으며, 80.0 중량% 를 초과하는 경우에는 함유량 증가에 대한 효과 증대 정도가 미미하며, 제형상의 안전 및 안정성에 문제가 있으며 경제적이지도 못하다.
본 발명의 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물에 포함되는 성분은 상기 유효 성분 이외에 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물에 통상적으로 이용되는 성분들을 포함할 수 있다. 본 발명의 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어 용액, 현탁액, 유탁액, 분말, 타정, 캡슐 등으로 제형화 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물은 단독 또는 중복하여 사용하거나, 본 발명 이외의 다른 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물과 중복하여 사용할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 비만 및 당뇨병 예방, 치료 및 개선용 조성물은 통상적인 사용방법에 따라 사용될 수 있으며, 사용자에 따라 그 사용용량을 달리할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 약학 조성물은 다음에 의하여 제공될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 균주, 그 파쇄물 및 그 배양물 중 어느 하나 이상을 유효성분으로 함유하는 약학 조성물은 이들을 각각 단독으로 포함하거나 하나 이상의 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하여 약학 조성물로 제공될 수 있으며, 상기 균주 등은 질환 및 이의 중증정도, 환자의 연령, 체중, 건강상태, 성별, 투여 경로 및 치료 기간 등에 따라 적절한 약학적으로 유효한 양으로 약학 조성물에 포함될 수 있다.
상기에서 "약학적으로 허용되는"이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 상기 담체, 부형제 및 희석제의 예로는, 락토즈, 덱스트로즈, 슈크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리비닐피롤리톤, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유를 들 수 있다.
상기 약학 조성물은 충진제, 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 약학 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성 성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다. 제형은 분말, 과립, 정제, 에멀젼, 시럽, 에어로졸, 연질 또는 경질 젤라틴 캅셀, 멸균 주사 용액, 멸균 분말의 형태일 수 있다.
아울러, 본원에서 '기능성 식품'이란, 일반 식품에 본 발명에 따른 균주 또는 그 파쇄물 및 그 배양물 중 어느 하나 이상을 첨가함으로써 식품의 기능성을 향상시킨 것을 의미한다.
본 발명의 기능성 식품은 약제, 식품 및 음료 등에 다양하게 이용될 수 있다.
본 발명의 기능성 식품은, 예를 들어, 각종 식품류, 캔디, 초콜릿, 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 보조 식품류 등이 있고, 분말, 과립, 정제, 캡슐 형태로 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG-HL-0136 균주의 분리 및 시료의 준비
1-1: 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주의 분리
토양에서 다수개의 균주 분리 후 선별과정을 거쳐 새로운 균주 RPG-HL-0136을 분리하였다. 이는 한국미생물 보존센터(KCCM)에 미생물 분석을 의뢰한 결과, 서열번호 1의 16S rRNA 서열 단편을 가지는 신규 균주로서 도 1과 같이 계통상 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 AB100802 균주와 가장 근접하게 나타났다. 이에 이에 본 발명자는 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 균주를 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136라 명명하였다. 그러나, 신규 분리된 균주는 가장 근접하게 나타난 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 AB100802 균주와도 99%의 homology를 보일 뿐인바 새로운 균주임을 확인할 수 있었다.
분리된 신규 균주는 다음의 표 1과 같은 특성을 보였다.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136
Lactococcus lactis subs. cremoris RPG-HL-0136
균의 형태 구균
운동성 -
그람 (Gram) 염색 +
산소 영향 통성 혐기성
생육 온도 (℃) 25-45
생육 pH 6.8-7.5
당발효실험 (포도당) +
본 발명에서 분리된 신규 균주는 특히 일반적인 락토바실러스 속 균주들이 24~30도에서 배양되는 것과 달리, 고온에서 배양되는 특성을 보였다. 즉, 31 내지 45도에서, 바람직하게는 36도 정도에서 생육되는 고온성 특성을 보였다. 이외에도 발효 진행, 맛, 미생물 군집 형태에서도 상이한 모습을 나타내었다.
이에 본 발명자는 분리된 신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주를 한국미생물보존센터 (Korean Culture Center of Microorganisms)에 2021년 07월 28일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM13024P).
1-2: 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136균주 시료의 준비
실시예 1-1에서 분리된 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주의 효능을 추가적으로 테스트하기 위하여 다음과 같이 시료를 준비하였다.
즉, TS broth(BD, USA)에서 분리된 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스(Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주를 16시간 배양한 다음 120도에서 15분간 열처리한 후 냉각하여 사균화한 뒤, 1.0 x 105 ~ 1.0 x 106 cells/ml로 희석하여 시료를 준비하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136을 이용한 고추의 발효에 따른 캡사이신 디하이드로 캡사이신의 함량 변화 확인
본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 발효과정에서 고추에 함유된 캡사이신 및 디하이드로캡사이신의 함량에 변화가 있는지 확인하기 위하여, 다음의 실험을 수행하였다.
먼저, 고추건조 분말에 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주 배양액을 혼합하여 발효하였다. 테스트 시료는 발효시간에 따라 대조구, 0시간, 24시간, 48시간, 72시간 및 96시간 발효군으로 나누어 측정하였다.
수집된 시료는 전처리 후, LC-MS/MS장비를 이용하여 시료내에 함유된 캡사이신 및 디하이드로캡사이신의 함량을 측정하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.
본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추분말 발효물에 함유된 캡사이신 및 디하이드로캡사이신의 양은 72시간까지 유의미한 감소는 발견되지 않았다. 즉 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추분말 발효가 캡사이신 및 디하이드로캡사이신의 함량에 영향을 주지 않았다는 것이 확인되었다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스을 통한 체중저감, 사료유구율, 지방간, 고환지방율 개선.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추분말발효물의 체중저감, 사료유구율, 지방간, 고환지방율 개선효과를 확인하기 위하여, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 가각 28일간 사료섭취량을 매일 측정하고, 28일 이후 체중과 사료섭취량에 따른 체중을 측정하였다.
이후 실험용 비만모델 마우스를 희생시키고, 간과 고환부위의 지방조직을 적출하여 무게를 측정하여 분석하였다.
그 결과 , 도3에 나타난 바와 같이, 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용하여 발효한 고추분말의 비만모델 마우스에게 급이한 사료의 함량 의존적으로 체중증가가 감소하였다. 그리고 사료 섭취량에 따른 체중 증가량과 간과 고환의 지방조직의 무게도 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용하여 발효한 고추분말의 비만모델 마우스에게 급이한 사료의 함량 의존적으로 유의미하게 감소하는 것을 확인 하였다.
이러한 결과로 미루어 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주로 발효한 고추분말이 실험용 비만모델 마우스의 체중증가를 억제하고, 사료의 대사를 촉진하며, 지방의 체내 축적을 억제하는 것을 확인하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스급이을 통한 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성 개선.
본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 희생시키고, 마우스의 하지대정맥에서 혈액을 채취하였다.
채취된 혈액에서 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성(HOMA-IR)을 측정하였다.
비만과 당뇨병의 진행과 진단에 있어 혈액내 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성(HOMA-IR)은 가장 중요한 바이오마커이다.
혈액 내 인슐린의 발현 수준은 마우스 혈청 인슐린 ELISA 키트(Insulin Mouse Elisa Kit, Cat No: Emins, Invitrogen, CA, USA)로 검출하였다. 실험은 3회 반복하였고 매번 동일한 샘플 3개를 측정하였다.
인슐린 저항성 지수는 항상성 모델 평가(HOMA-IR)이며, 다음 공식에 따라 계산되었다.
인슐린 저항성 지수 = 공복 혈당(mg/dl) × 공복 인슐린(μIU/mL) / 405
혈청 총 콜레스테롤은 마우스 총 콜레스테롤 ELISA 키트(Cat. No: ab285242, Abcam, MA, USA)로 검출했다. 중성지방은 마우스 중성지방(TG) ELISA 키트(Cat.No: KTE70365, Abbkine, CA, USA)로 확인하였다. 실험은 3회 반복하였고, 매번 동일한 3개의 샘플을 시험하였고, 평균±표준편차를 기록하였다.
그 결과 , 도4에 나타난 바와 같이, 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성(HOMA-IR)은 본 발명에 따른 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물의 사용량 의존적으로 유의미하게 감소하였다.
이러한 결과로 미루어 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 실험용 마우스의 혈액내의 총콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 인슐린, 인슐린저항성(HOMA-IR)을 감소시킨 것을 확인하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스급이을 통한 TRPV1, PPAR-α, Capase-3 증가확인.
도 5는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 지방조직을 채취하고, 웨스턴블롯을 통하여 TRPV1, PPAR-α, caspase-3 단백질의 발현량을 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를이용하여 발효한 고추분말을 28일간 먹인 후 실험용 마우스를 희생시키고 고환주위의 지방조직을 모아 TRPV1, PPAR-α, caspase-3 단백질의 발현량을 측정하였다.
그 결과 , 도5에 나타난 바와 같이, pH는 본 발명에 따른 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효분말의 급이량 의존적으로 유의미하게 높아지는 것을 확인하였다.
이러한 결과로 미루어 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 발효고추분말은 마우스의 지방조직에서 TRPV1, PPAR-α, caspase-3 단백질의 발현량을 높이는 것을 확인하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스급이을 통한 비만관련 염증 감소.
도 6는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 혈액에서 혈장을 채취하고, 웨스턴블롯을 통하여 LPS, IL-6, TNF-α 단백질의 발현량을 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물을 28일간 먹인 후 실험용 마우스를 희생시키고, 하지대정맥에서 혈액을 채취하여 원심분리기로 혈액내의 혈장을 분리하였다. 분리된 혈장에서 LPS, IL-6, TNF-α 단백질 발현량을 측정하였다.
그 결과 , 도6에 나타난 바와 같이, 혈장내 LPS, IL-6, TNF-α 단백질의 발현량은 본 발명에 따른 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물의 급이량 의존적으로 유의미하게 낮아지는 것을 확인하였다.
이러한 결과로 미루어 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 실험용 마우스의에서 LPS, IL-6, TNF-α 단백질의 발현량을 낮추는 것을 확인하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스 급이를 통한 대장조직의 연접단백질 발현량 증가확인.
도 7는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 혈액에서 대장조직을 채취하고, 이를 해리하여 조직세포의 연접을 담당하는 Cloudin-1과 Occludin 단백질의 발현량을 웨스턴블롯을 통하여 측정한 그림 및 이를 도식화한 그래프이다.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물을 28일간 먹인 후 실험용 마우스를 희생시키고 대장조직을 채취하여, 조직을 해리시키고, 해리된 조직내에서 Cloudin-1과 Occludin 단백질의 함량을 측정하였다.
그 결과 , 도7에 나타난 바와 같이, 대장조직내에서 발생한 Cloudin-1과 Occludin 단백질의 발현량이 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물의 급이량 의존적으로 유의미하게 높아지는 것을 확인하였다.
이러한 결과로 미루어 락토쿠쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물이 실험용 마우스의 대장조직에서 연접을 강화하여 대장조직을 강화시킨 것을 확인하였다.
신규한 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 ( Lactococcus lactis subs. cremoris ) RPG - HL -0136 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스 급이를 통한 위장 및 대장조직의 손상정도 확인.
도 8는 본 발명에 따른 균주를 이용한 고추발효물을 실험용 비만모델 마우스에게 28일간 정상군, 대조군, 비발효고추군, 1% 용량군, 3% 용량군, 6% 용량군으로 나누어 먹인 후 위장과 대장조직을 채취하고, 이를 H&E(Hematoxylin and Eosin)염색을 통하여 조직의 손상 정도를 확인한 그림이다.
락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물를 28일간 먹인 후 실험용 마우스를 희생시킨 후, 위장과 대장조직을 채취하고, 염색하여 조직의 손장 성도를 현미경을 통하여 측정하였다.
그 결과, 도8에 나타난 바와 같이, 마우스의 위장과 대장조직의 손상정도는 은 본 발명에 따른 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물의 사용량 의존적으로 유의미하게 낮아지는 것을 확인하였다.
이러한 결과로 미루어 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 RPG-HL-0136 균주를 이용한 고추발효물은 실험용 마우스의 위장과 대장조직에서 자극으로 인한 손상을 줄이는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
부호 없음
한국미생물보존센터(국외) KCCM13024P 20210728
<110> PARK, byounghee PARK, jungkuk <120> Novel Lactococuus lactis subs. cremoris and use there of <130> rpg0136 <160> 1 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 1456 <212> RNA <213> Lactococcus sp. <400> 1 ttgattcttg ctcaggacga acgctggcgg cgtgcctaat acatgcaagt tgagcgatga 60 agattggtgc ttgcaccaat ttgaagagca gcgaacgggt gagtaacgcg tggggaatct 120 gcctttgagc gggggacaac atttggaaac gaatgctaat accgcataac aactttaaac 180 ataagtttta agtttgaaag atgcaattgc atcactcaaa gatgatcccg cgttgtatta 240 gctagttggt gaggtaaagg ctcaccaagg cgatgataca tagccgacct gagagggtga 300 tcggccacat tgggactgag acacggccca aactcctacg ggaggcagca gtagggaatc 360 ttcggcaatg gacgaaagtc tgaccgagca acgccgcgtg agtgaagaag gttttcggat 420 cgtaaaactc tgttggtaga gaagaacgtt ggtgagagtg gaaagctcat caagtgacgg 480 taactaccca gaaagggacg gctaactacg tgccagcagc cgcggtaata cgtaggtccc 540 gagcgttgtc cggatttatt gggcgtaaag cgagcgcagg tggtttatta agtctggtgt 600 aaaaggcagt ggctcaacca ttgtatgcat tggaaactgg tagacttgag tgcaggagag 660 gagagtggaa ttccatgtgt agcggtgaaa tgcgtagata tatggaggaa caccggtggc 720 gaaagcggct ctctggcctg taactgacac tgaggctcga aagcgtgggg agcaaacagg 780 attagatacc ctggtagtcc acgccgtaaa cgatgagtgc tagatgtagg gagctataag 840 ttctctgtat cgcagctaac gcaataagca ctccgcctgg ggagtacgac cgcaaggttg 900 aaactcaaag gaattgacgg gggcccgcac aagcggtgga gcatgtggtt taattcgaag 960 caacgcgaag aaccttacca ggtcttgaca tactcgtgct attcctagag ataggaagtt 1020 ccttcgggac acgggataca ggtggtgcat ggttgtcgtc agctcgtgtc gtgagatgtt 1080 gggttaagtc ccgcaacgag cgcaacccct attgttagtt gccatcatta agttgggcac 1140 tctaacgaga ctgccggtga taaaccggag gaaggtgggg atgacgtcaa atcatcatgc 1200 cccttatgac ctgggctaca cacgtgctac aatggatggt acaacgagtc gcgagacagt 1260 gatgtttagc taatctctta aaaccattct cagttcggat tgtaggctgc aactcgccta 1320 catgaagtcg gaatcgctag taatcgcgga taaacacgcc gcggtgaata cgttcccggg 1380 ccttgtacac accgcccgtc acaccacggg agttgggagt acccgaagta ggttgcctaa 1440 ccgcaaggag ggcgct 1456

Claims (7)

  1. 서열번호 1의 16S rRNA 서열 단편을 가지는 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 (Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 균주.
  2. 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스 (Lactococcus lactis subs. cremoris) RPG-HL-0136 (기탁번호 KCCM13024P) 균주.
  3. 제2항에 있어서, 상기 락토코쿠스 락티스 서브스페이시스 크레모리스는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물제거 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 균주.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 균주, 그 파쇄물 및 그 발효물 중 어느 하나 이상을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선효과를 가지는 약학조성물 또는 건강기능식품 조성물
  5. 제4항에 있어서, 상기 조성물은 소화기능 향상을 효과로 가지는 약학 조성물 및 건강기능식품 조성물
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 균주를 이용한 고추발효물 및 그 추출물 중 어느 하나 이상을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 약학조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 균주를 이용한 고추발효물 및 그 추출물 중 어느 하나 이상을 포함하는 비만 및 당뇨병 예방, 치료 또는 개선용 건강기능식품조성물.
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