KR20230141619A - 신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 선택적 유용물질 생산 방법 - Google Patents

신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 선택적 유용물질 생산 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 파라밀론의 생산 방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명의 신규한 유글레나 균주는 배양 조건에 따라 파라밀론과 클로로필 생산량의 조절이 가능하여, 클로로필 결여 유글레나 원물과 일반적인 파라밀론 및 클로로필 함유 유글레나 원물 생산이 가능하여 적용 사업군 및 제품에 맞춘 유글레나 원물 생산이 가능하다.

Description

신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 선택적 유용물질 생산 방법{NOVEL EUGLENA STAIN AND METHOD FOR PRODUCING SELECTIVE USEFUL SUBSTANCES USING THE SAME}
본 발명은 신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 파라밀론의 생산 방법에 관한 것이다.
유글레나(Euglena)는 국내에서는 ‘연두벌레’의 명칭으로 명명되며, 일반 적으로 늪, 연못, 논 등의 담수에 생식하고 있는 미생물의 학술명이다. 유글레나는 엽록체를 가지고 광합성을 활발하게 수행하는 한편, 편모나 세포수축에 의한 운동성을 가지는 등의 동물적인 특징을 나타내는 것으로부터 분류학상에 있어서, 식물과 동물 양쪽의 분류에 속하는 매우 희귀한 미생물이라고 말할 수 있다. 또한, 유글레나는 파라밀론(Paramylon), 클로로필(Chlorophyll), 필수아미노산(essential amino acid), 불포화 지방산(Unsaturated fatty acid), 비타민(Vitamin) 등 59가지의 영양소를 가지고 있어 식품, 건강기능식품, 바이오디젤 등 다양한 산업계에 적용될 수 있다.
유글레나에서 생산될 수 있는 유용물질인 클로로필(Chlorophyll)은 엽록체 속에 위치해 있으며 빛에너지를 흡수하여 이산화탄소를 유기화합물인 탄수화물로 동화시키는 데 쓰인다. 한편, 클로로필은 엽록소라고도 명명되며 엽록소a, 엽록소b, 엽록소c1, 엽록소c2, 엽록소d와 박테리오클로로필 a, b 등으로 여러 가지 종류가 있다. 클로로필은 항암, 항염증, 피부질환 치료등의 효능을 가지고 있으며, 광역학치료제(Photodynamic therapy)의 주성분으로 사용되고 있다.
종래에는 유글레나의 배양조건을 조절하여 상기와 같은 효능을 가진 클로로필의 생산량을 획기적으로 증가시킬 수 있는 신규 균주에 대한 연구에 집중되는 실정이었다.
유글레나에서 생산될 수 있는 또 다른 유용한 물질인 파라밀론(Paramylon)은 베타-1, 3 글루칸(β-1, 3-glucan)으로 이루어진 다당류이며, 베타-1, 3 글루칸은 유글레나 새포벽 내에 저장 물질로 파라밀론으로 지칭된다. 포도당 단위체가 1, 3 위치에 β-글리코시드 결합을 기본 구조로 가지고 있는 파라밀론은 면역증강작용을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
뿐만 아니라, 파라밀론은 항암활성, 아토피성 피부염과 같은 피부질환의 억제, 급성 간 손상에 대한 간 보호 효과 및 HIV 바이러스의 억제 기능 등이 보고되었으며, 최근에는 상처 치유의 기능까지 파라밀론의 효능에 대해 활발한 연구가 진행되고 있다. 또한, 관련 산업계에서는 클로로필을 대신하여 파라밀론을 선택적으로 대량으로 생산할 수 있는 유글레나 균주에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명자들은 클로로필의 생산없이 파라밀론만을 생산하여야 하는 경우, 별도로 파라밀론만을 정제하는 과정을 거칠 필요 없이 배양조건을 다르게 하면 건중량 대비 파라밀론을 고함량으로 생산할 수 있거나, 파라밀론만 함유하는 균체를 생산할 수 있는 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 개발하였다.
본 발명의 목적은 신규한 유글레나 균주 및 이를 활용한 파라밀론의 생산 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 파라밀론의 함량비를 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 제공한다.
또한, 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)는 종속영양배양 조건하에 배양시 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율이 50~90%인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)는 종속영양배양 조건하에 배양시 유용물질의 중량 대비 파라밀론 생산량의 비율은 80% 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)의 종속영양배양 후에 생산되는 유용물질은 파라밀론 및 클로로필인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하고 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 상기 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 포함하는, 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)를 통해 생성하는 유용물질 중 항암, 항바이러스, 항균, 항종양, 항알레르기, 면역증진 등에 유용한 물질인 파라밀론의 생산을 높이는 특성이 있고, 이를 활용하여 적용하고자 하는 상품군, 혹은 사업군에 따라 파라밀론의 생산량을 유용하게 조절할 수 있다..
도 1은 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 계통도를 도식화한 그림이다.
도 2는 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 종속영양배양 조건에서 배양 후 혼합영양배양 조건으로 변환할 경우 선택적 클로로필 합성 가능성을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 야생형 균주 및 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 각 혼합영양배양과 종속영양배양시 성장 모습을 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 종속영양배양 및 혼합영양배양 조건에 따른 성장 속도를 비교한 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 파라밀론의 함량비를 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)는 자연적으로 발생한 유글레나 돌연변이체이다. 돌연변이체는 일반적으로 돌연변이원(약제 또는 자외선) 처리를 행하는 것, 계대 배양에 의한 적응 또는 자연 변이에 의해 제작될 수 있지만, 본 발명에서는 자연적으로 발생한 유글레나 돌연변이체를 분리하였으며, 이를 계대배양하여 돌연변이체를 확립하였다.
본 발명에서는 자연적으로 발생한 유글레나 돌연변이체를 분리하기 위하여 액체 배양한 야생형 균주(wild-type)를 고체 한천배지에 도말한 후 빛을 차단한 상태에서 배양을 수행하였으며 나타난 콜로니 중 클로로필 합성능이 떨어지는 연두빛의 콜로니를 선별하여 새로운 고체 배지 플레이트에 분리하여 동일한 반복 계대실험을 통해 최종 클로로필 합성이 되지 않는 유글레나 균주를 최종 분리하였다.
분리된 유글레나 돌연변이 균주는 종속영양조건에서는 클로로필의 합성능을 완전히 잃어버리지만, 해당 균주를 혼합영양조건에서 배양시 다시 클로로필을 합성할 수 있음을 확인하였다.
상기 야생형 균주(wild-type)는 유글레나 그라실리스 NCB001(Euglena gracilis NCB001)(KCTC AG40099) 균주일 수 있다. 상기 야생형 균주는 암실에서의 반복적인 계대배양을 진행하여 클로로필의 합성 능력이 떨어지는 균주를 분리하고, 상기 분리된 균주에 대해 다시 반복적인 계대배양을 진행하여 배양 조건에 따라 파라밀론의 생산량을 증가시킬 수 있는 균주를 최종적으로 분리하였다.
18s rRNA 서열 분석을 통해 상기 분리한 균주가 유글레나 그라실리스 (Euglena gracilis)에 속하는 균주임을 확인하였다. 이를 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004)로 명명하고, 2022.02.21자로 한국생명공학연구원 생물자원센터 유전자은행(KCTC)에 기탁하여 KCTC 14864BP 기탁번호(수탁번호)를 부여받았다.
즉, 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP) 균주는 계대배양에 의한 자연적 돌연변이 조건하에서 파라밀론의 함량을 증가시키는 특징이 있다.
본 발명은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법을 제공한다.
영양 배지는 3차 증류수,
Figure pat00001
, citrate,
Figure pat00002
, 비타민 B1, 비타민 B6, 비타민 B12, 비타민 H, yeast extract, peptone, dextrose로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 포함한 고체 또는 액체상의 배지로, 미생물의 생장에 영향을 주지 않는 배지라면 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서의 ‘종속영양 배양’은 ‘하나 이상의 유기 탄소 공급원 및/또는 무기 또는 유기 질소 공급원을 포함하는 배양 배지’, ‘산소 공급’ 및 ‘광 부재’의 배양 조건 하에서 배양하는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서에서의 ‘혼합영양 배양’은 ‘하나 이상의 유기 탄소 공급원 및/또는 무기 또는 유기 질소 공급원을 포함하는 배양배지’, ‘산소 공급’, ‘이산화탄소 공급’, 및 ‘광의 존재’의 배양 조건 하에서 배양하는 것을 의미할 수 있다.
본 발명에서 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법은 영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양 또는 혼합영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기의 영양 배지에서 균체를 회수하는 방법은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 액상 배양한 후, 목적하는 바에 따라 종속영양배양 혹은 혼합영양배양을 한 후 균체를 회수하는 것일 수 있다.
본 발명에서 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법에는 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함할 수 있다.
균체의 파쇄에 이용하는 장치로는 비드비터(Beadbeater), 초음파 파쇄기(ultrasonicator) 등이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
균체를 파쇄한 이후에는 균체 파쇄액이 생성되며, 원심분리를 통해 균체 파쇄액에서 상층액은 제거되고, 유기용매가 첨가할 수 있다.
상기 유기용매는 균체를 파쇄하고 파라밀론을 추출함에 있어서 단백질, 지질 제거 등을 할 수 있다. 구체적으로 유기용매로는 아세톤, 도데실 황산나트륨, 인산나트륨, 트립신 및 유레아로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 유기용매가 첨가된 이후에 균체는 25~37℃에서 보관될 수 있다.
상기 보관 이후에, 원심분리하여 상층액을 제거하고 3차 증류수로 2~3번 헹군 이후에 건조 오븐에서 25℃에서 하루 이상 건조하여 무게를 측정할 수 있다.
다만, 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004)의 경우 세포벽이 없는 미세조류로써 별도의 파라밀론 수득 공정 없이 유글레나 균체 그대로를 사용할 수 있다.
따라서, 별도의 정교한 정제과정 없이도 고함량의 파라밀론을 포함하는 NC004(Euglena gracilis NC004)를 생산하거나, 해당 유글레나를 바탕으로 파라밀론의 대량 생산이 가능할 수 있다.
본 명세서에서의 ‘유용물질’은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)에서 유래한, 체내에 도입되어 면역활성, 항산화, 항암, 항염증, 간기능 개선, 안구 질환 예방, 체중 조절 및 피부건강 개선 등의 효과를 나타낼 수 있는 물질을 의미할 수 있으며, 구체적으로 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)의 배양을 통해 생성되는 파라밀론 및 클로로필을 의미할 수 있다.
본 발명은 특히, 체내에 도입되어 항암, 항바이러스, 항균, 항종양, 항알레르기, 면역활성 등의 효과가 뛰어난 물질인 파라밀론의 함량비를 높이는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서의 ‘유글레나 그라실리스(Euglena gracilis)’는 담수에 사는 원생생물 중 하나로, 비타민의 일종인 알파-토코페롤(α-tocopherol), 베타글루칸 중합체인 파라밀론(Paramylon), 지질, 클로로필(Chlorophyll) 등 다양한 유용물질을 생산할 수 있다. 특히 종속영양배양 조건하에서 당배양을 할 경우 파라밀론의 생산량이 건중량 대비 50~90%일 뿐만 아니라 세포벽이 존재하지 않아 파라밀론 추출도 다른 생물에 비해 비교적 쉽다. 또한 파라밀론 구조가 베타-1, 3 결합으로 이루어져 있기 때문에 다른 결합이 섞여 있는 버섯, 곡물로부터 추출한 베타 글루칸(β-1, 3-glucan)보다 기능이 뛰어나다고 볼 수 있다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성제, 면역치료제, 호중구 감소증 치료제, 항산화 효능, 항암 효능, 항염증 효능, 간기능 개선 효능, 안구 건강, 체중 조절, 피부 재생으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주(수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 상기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 상기 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
본 발명은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
본 명세서에서의 ‘파라밀론(Paramylon)’은 베타-1, 3 글루칸(β-1, 3-glucan)으로 이루어진 다당류이며, 베타-1, 3 글루칸은 유글레나 새포벽 내에 저장 물질로 파라밀론으로 지칭된다. 포도당 단위체가 1, 3 위치에 β-글리코시드 결합을 기본 구조로 가지고 있는 파라밀론은 면역증강작용을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 파라밀론은 항암, 항바이러스, 항균, 항종양, 항알레르기, 면역증진 등의 효능이 있다.
본 명세서에서의 ‘클로로필(Chlorophyll)’은 엽록체 속에 위치해있으며 빛에너지를 흡수하여 이산화탄소를 유기화합물인 탄수화물로 동화시키는 데 쓰인다. 한편, 클로로필은 엽록소라고도 명명되며 엽록소a, 엽록소b, 엽록소c1, 엽록소c2, 엽록소d와 박테리오클로로필 a, b 등으로 여러 가지 종류가 있다. 클로로필은 항암, 항염증, 피부질환 치료등의 효능을 가지고 있으며, 광역학치료제(Photodynamic therapy)의 주성분으로 사용되고 있다.
본 명세서에서의 ‘건중량’은 균체의 배양을 완료한 배양액에서 상등액과 균체를 분리하고, 상등액을 제거한 후 건조한 중량를 의미할 수 있으며, 파라밀론의 생산량은 상기 건중량내에 포함된 파라밀론의 중량을 의미할 수 있다.
건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율은 퍼센트(%)로 나타낼 수 있으며, [식 1]로 정의될 수 있다.
[식 1]
건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율 = 파라밀론 생산량 / 건중량 x 100
본 발명에서 종속영양배양 후의 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율은 50~90%일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주는 종속영양배양 후에 생산되는 유용물질 중 파라밀론의 생산량은 80% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 더욱 바람직하게는 100%인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 배양조건을 조절함으로써, 유글레나 균체의 파라밀론의 함량을 증진시켜 파라밀론 함량이 높은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 자체를 생산하거나 해당 유글레나를 바탕으로 파라밀론의 생산이 가능하다.
본 명세서에서의 유용물질의 생산량 대비 파라밀론의 생산량의 비율(P)은 [식 2]로 정의될 수 있다.
[식 2]
본 발명에서 유용물질의 생산량 대비 파라밀론의 생산량의 비율(P)은 100 일 수 있는데, 이는 클로로필의 생산없이 파라밀론만을 생산하여야 하는 경우, 별도로 파라밀론만을 정제하는 과정을 거칠 필요 없이 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 종속영양배양하면 파라밀론만을 함유하는 유글레나 그라실리스 NC004 균체를 생산해 낼 수 있음을 의미한다.
본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주는 종속영양배양시에는 클로로필의 합성을 하지 않고 파라밀론만을 세포내에 축적하며, 혼합영양배양시에는 파라밀론 및 클로로필을 모두 합성하여 파라밀론과 클로로필을 모두 세포내에 축적하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP) 균주는 배양 조건에 따라 항암, 항바이러스, 항균, 항종양, 항알레르기, 면역증진 등에 유용한 물질인 파라밀론의 함량비를 조절할 수 있는 유글레나 돌연변이체로서, 이를 활용하여 적용하고자 하는 상품군, 혹은 사업군에 따라 선택적으로 유글레나 균체를 제조할 수 있다. 즉, 유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)를 이용하는 경우 다양한 목적에 맞춰 파라밀론 및 클로로필의 생산량을 조절하여 효과적으로 생산할 수 있다.
유글레나 그라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)는 세포벽이 없어 파라밀론을 별도의 분리 공정없이 유글레나 균체로 사용이 가능하나, 적용 사업군에 따라 파라밀론만을 추출 분리하여 사용할 경우 파라밀론은 배양된 상기 유글레나 균체로부터 임의의 적절한 방법으로 정제 가공되어, 통상적인 분말체로 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 파라밀론 입자는 임의의 적절한 배지 중에서의 유글레나 배양; 영양 배지로부터의 유글레나 균체 분리; 분리된 유글레나 균체의 냉각 및 동결건조; 건조된 유글레나 균체로부터의 파라밀론의 추출분리; 및 상기 추출된 파라밀론의 정제를 통해 얻어질 수 있다.
파라밀론의 단리는 예를 들면 대부분이 생물 분해되는 종류의 비이온성 또는 음이온성의 계면활성제를 사용하여 행해질 수 있다. 파라밀론의 정제는 실질적으로는 단리와 동시에 행해질 수 있다.
또한 유글레나로부터의 파라밀론의 단리 및 정제는 주지이며, 예를 들면 E. Ziegler, "Die naturlichen und kunstlichen Aromen" Heidelberg, Germany, 1982, Chapter 4.3 "Gefriertrocken", DE 43 28 329, 또는 일본 특표 2003-529538호 공보에 기재되어 있다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물을 제공한다. 여기에서 면역 증강용 약학적 조성물은 의약품이어도 의약부외품이어도 된다.
한편, 상기 면역 증강용 약학적 조성물 또는 면역 증강용 건강기능식품은 유글레나 글라실리스 NC004(수탁번호: KCTC 14864BP)에 의해 생산된 유용물질로서 파라밀론을 포함하는 것이 바람직하나, 비타민의 일종인 알파-토코페롤(α-tocopherol), 베타글루칸 중합체인 파라밀론(Paramylon), 지질, 클로로필(Chlorophyll)로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며 이에 이에 한정되지 않는다.
유글레나 유래 물질은 식품으로서도 섭취 가능하며 부작용이 없기 때문에, 상기 약학적 조성물 또는 건강기능식품은 질병의 확정 진단을 받기 전이어도 투여 및 섭취가 가능하다. 또한 확정 진단을 받기 전부터 확정 진단을 받은 후의 임의의 시점, 예를 들면 관해에 이른 시점, 치유에 이른 시점이나, 다른 치료약으로 전환하는 시점 등까지 계속해서 투여 및 섭취가 가능하다.
발명의 용어 "약학적으로 허용 가능한"이란 상기 조성물에 노출되는 세포나 인간에게 독성이 없는 특성을 나타내는 것을 의미한다. 약학적으로 허용 가능한 담체를 포함하는 조성물은 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있다. 제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있다. 상기 담체, 부형제 및 희석제로는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아카시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀룰로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 생리식염수, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시 벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이트, 프로필렌글리콜 및 리퀴드 파라핀으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 담체, 부형제 또는 희석제 모두 사용 가능하다. 상기 성분들은 파라밀론 및 클로로필을 포함하는 유용물질에 독립적으로 또는 조합하여 추가될 수 있다.
본 발명의 면역 증강용 약학적 조성물은 내용적으로 적용되어도, 또 외용적으로 적용되어도 된다. 따라서 면역 증강용 약학적 조성물은 내복제, 정맥 주사, 피하 주사, 피내 주사, 근육 주사 및/또는 복강내 주사 등의 주사제, 경점막 적용제, 경피 적용제 등의 제제 형태로 사용할 수 있다.
본 발명의 면역 증강용 약학적 조성물의 제형으로서는 적용의 형태에 따라 적당히 설정할 수 있는데, 예를 들면 정제, 과립제, 캡슐제, 분말제, 산제 등의 고형 제제; 액제, 현탁제 등의 액상 제제, 연고제, 겔제 등의 반고형제를 들 수 있다.
상기 약학적 조성물은 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 억제, 예방 또는 치료의 효과를 나타낼 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역활성제, 면역치료제, 호중구 감소증 치료제, 항산화 효능, 항암 효능, 항염증 효능, 간기능 개선 효능, 안구 건강, 체중 조절, 피부 재생으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 개선용 건강기능식품을 제공한다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
상기 파라밀론을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 파라밀론을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효성분의 혼합양은 그의 사용목적 (예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 파라밀론은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가될 수 있다. 그러나 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 면역 증강용 건강기능식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 파라밀론을 첨가할 수 있는 식품으로서는 조미료, 축육 가공품, 농산 가공품, 음료(청량 음료, 알코올 음료, 탄산 음료, 유음료, 과즙 음료, 차, 커피, 영양 드링크 등), 분말 음료(분말 주스, 분말 수프 등), 농축 음료, 과자류(캔디, 쿠키, 비스켓, 검, 구미, 초콜렛 등), 빵, 시리얼 등을 들 수 있다. 또 특정 보건용 식품, 영양 보조 식품, 기능성 식품 등의 경우, 캡슐, 트로키, 시럽, 과립, 분말 등의 형상일 수 있으며, 통상적인 의미에서의 건강기능식품을 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 면역 증강용 건강기능음료 조성물은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다.
상기 면역 증강용 건강기능식품 외에 본 발명의 면역 증강용 건강기능식품은 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. 그 밖에 천연 과일주스, 과일주스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 종속영양배양 조건과 혼합영양배양 조건에서의 성장성, 파라밀론 함량, 클로로필 함량을 측정하여 배양 방법에 따른 파라밀론의 함량비를 증가를 확인하였다.
또한, 종속영양배양 조건에서 고체배양을 한 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주에 빛을 추가하여 주었을 때, 클로로필 합성이 가능한 것을 확인하였다.
즉, 파라밀론만을 선택적으로 고함량의 생산을 하고자 할 경우에는 종속영양배양으로 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 배양 할 수 있고, 파라밀론과 클로로필을 동시에 생산하고자 할 경우에는 혼합영양배양 조건에서 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 배양하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
또한, 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
약학 및 의약의 분야에서는 질환의 억제 또는 치료 작용을 유용하게 발휘할 수 있는 양의 유글레나 유래 물질과 함께, 약학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 희석제를 포함할 수 있고, 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물이 제공된다.
본 발명은 상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물을 제공한다.
본 발명의 음료용 액체 조성물은 제형이 특별히 한정되지는 않지만, 식품으로 제조하여 음료로 섭취할 수 있으며, 차 음료, 소형 앰플 형태의 드링크 형태, 특히 50㎖ 이하의 용기에 담긴 드링크제가 바람직할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명이 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1. 신규한 유글레나 균주의 분리 및 동정
본 발명의 신규한 유글레나 균주를 분리 및 동정하기 위해서 아래와 같은 과정을 거쳤다.
야생형 균주(wild-type)인 유글레나 그라실리스 NCB001(Euglena gracilis NCB001)(KCTC AG40099) 균주를 고체 배지 플레이트에 도말한 후 암실에서 반복적인 계대배양을 진행하였고 클로로필의 합성 능력이 떨어지는 균주를 분리해내었다. 이후 분리시킨 균주를 다시 반복적인 계대배양을 진행하여 배양 조건에 따라 파라밀론의 함량비를 증가시킬 수 있는 유글레나 돌연변이체를 최종적으로 분리하였다.
구체적인 과정은 다음과 같다.
상기 야생형 균주인 유글레나 그라실리스 NCB001(Euglena gracilis NCB001)(KCTC AG40099) 균주를 배양시키기 위하여 고체 배지 플레이트를 제조하였다.
상기 고체 배지 플레이트는 유글레나 균주를 배양하는 공지된 modified hunter’s medium 조성에 따라 제조될 수 있다. 구체적으로, 덱스트로스(dextrose) 20 g/L, 글루탐산(glutamic acid) 5 g/L, 말산(malic acid) 5 g/L, 글라이신(glycine) 2.5 g/L, 아스파라긴(asparagine) 2g/L, 요소(urea) 0.4 g/L, 숙신산(succinic acid) 0.1 g/L, 인산칼륨(
Figure pat00005
) 0.4 g/L, 0.14 g/L, 탄산마그네슘(
Figure pat00007
) 0.4 g/L, 탄산칼슘(
Figure pat00008
) 0.1 g/L,
Figure pat00009
0.021 g/L, 비타민 B1(vitamin B1) 0.0006 g/L, 비타민 B12(vitamin B12) 0.00005 g/L,
Figure pat00010
0.011 g/L,
Figure pat00011
0.0058 g/L,
Figure pat00012
0.0018 g/L,
Figure pat00013
Figure pat00014
0.00024 g/L,
Figure pat00015
Figure pat00016
0.00077 g/L,
Figure pat00017
0.00029 g/L 및
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
0.00074 g/L를 3차 증류수 1L에 혼합한 액상의 배지 조성물을 제조한 후, 121℃에서 15분 동안 오토클레이브하고 직경 9cm의 페트리디쉬(petri dish)에 상기 액상 배지를 넘치지 않게 채운 후, 25℃에서 식힌 후 완성하였다. 상기 각 성분들은 생성되는 고체 배지 플레이트의 전체 부피를 기준으로 첨가되는 중량을 나타낸 것이다.
상기 고체 배지 플레이트에 유글레나 그라실리스 NCB001(Euglena gracilis NCB001)(KCTC AG40099) 균주를 도말한 후 암실에서 반복적인 계대배양을 진행하였다.
이후, 파라밀론의 합성능력이 향상된 균주를 분리하기 위해 연두빛을 옅게 띄는 콜로니만 선별한 후, 상기 사용한 것과 동일한 방법으로 제조한 고체 배지 플레이트에 분리하였다. 상기 분리한 콜로니를 암실에서 반복 계대배양하여 최종적으로 종속영양배양시 연두빛을 띄지 않는 균주를 획득하였다.
상기 연두빛을 띄지 않는 균주를 액상 배지에 배양하여 균주의 활성 및 18S rRNA 유전자 시퀀싱을 진행하여 유글레나 속에 속하는 균주임을 확인하였으며, 상기 균주를 혼합영양배양할 경우 클로로필 합성이 가능하여 원래의 특성인 연두빛을 띄며 성장하는 것을 확인하였다.
도 3은 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주 및 야생형 균주를 각 혼합영양배양과 종속영양배양시 성장 모습을 나타낸 사진으로, 도 3의 가장 왼쪽에 위치한 배양용기부터 1번, 2번, 3번, 4번 배양용기로 설명하기로 하면, 1번 배양용기에는 혼합영양배양 방법으로 배양한 야생형 유글레나 균주(wild-type)가 포함되어 있으며, 배양액이 진한 연두빛을 띠고 있는 것으로 보아 유글레나의 클로로필 합성이 정상적으로 이루어진 것을 확인할 수 있다. 2번 배양용기에는 종속영양배양 방법으로 배양한 야생형 유글레나 균주(wild-type)가 포함되어 있으며, 1번 배양용기에 비하여 옅어진 연두빛을 띠고 있어 빛이 없는 조건에서 유글레나는 클로로필의 합성능이 정상치보다 떨어지지만 합성능을 상실하는 것이 아님을 확인하였다. 3번 배양용기에는 혼합영양배양 방법으로 배양한 유글레나 그라실리스 NC004 균주가 포함되어 있으며, 1번 배양용기와 동일하게 유글레나의 클로로필 합성이 정상적으로 이루어진 것을 확인할 수 있다. 4번 배양용기에는 종속영양배양 방법으로 배양한 유글레나 그라실리스 NC004 균주가 포함되어 있으며, 연두빛을 전혀 띠고 있지 않아 유글레나 그라실리스 NC004 균주는 빛이 없는 조건에서 클로로필의 합성이 전혀 이루어지지 않음을 확인할 수 있다. 이를 통해, 유글레나 그라실리스 NC004 균주는 배양 방법에 따라 클로로필의 선택적 생산이 가능한 신규한 유글레나 균주임을 확인하였다.
또한, Blast(Basic Local Alignment Search Tool) 결과 유글레나 그라실리스 종과 99%이상의 염기 서열 동일성을 갖는 동일한 유글레나 그라실리스 종임을 확인하였으며, 이를 기반으로 도 1과 같이 계통도를 작성하였다.
이때 사용한 상기 액상 배지는 3차 증류수 1L에 덱스트로스(dextrose) 20 g/L, 글루탐산(glutamic acid) 5 g/L, 말산(malic acid) 5 g/L, 글라이신(glycine) 2.5 g/L, 아스파라긴(asparagine) 2g/L, 요소(urea) 0.4 g/L, 숙신산(succinic acid) 0.1 g/L, 인산칼륨(
Figure pat00021
) 0.4 g/L,
Figure pat00022
0.14 g/L, 탄산마그네슘
Figure pat00023
0.4 g/L, 탄산칼슘
Figure pat00024
0.1 g/L,
Figure pat00025
Figure pat00026
0.021 g/L, 비타민 B1(vitamin B1) 0.0006 g/L, 비타민 B12(vitamin B12) 0.00005 g/L,
Figure pat00027
Figure pat00028
0.011 g/L,
Figure pat00029
0.0058 g/L,
Figure pat00030
Figure pat00031
0.0018 g/L,
Figure pat00032
·
Figure pat00033
0.00024 g/L,
Figure pat00034
0.00077 g/L,
Figure pat00035
0.00029 g/L 및
Figure pat00036
0.00074 g/L를 혼합하여 제조되었다.
상기 동정한 균주를 최종적으로 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004)로 명명하고, 2022.02.21자로 한국생명공학연구원 생물자원센터 유전자은행(KCTC)에 기탁하여 KCTC 14864BP 기탁번호(수탁번호)를 부여받았다.
실시예 2. 유글레나 그라실리스 NC004 배양 및 건중량 측정
실시예 1에서의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 종속영양배양, 혼합영양배양 각 조건에서 배양하여 건중량을 측정하였다.
상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 종속영양배양 또는 혼합영양배양에서 구분하여 배양하였는데, 상기 배양 조건은 기존 미생물 배양 시스템 중 유기영양원을 직접 공급하는 2가지 방법으로 그 방법에 따라 파라밀론의 생산량이 차지하는 비율이 조절됨을 확인하는 것이 그 목적이다.
종속영양배양의 경우에는 3차 증류수 1L에 덱스트로스(dextrose) 20 g/L, 글루탐산(glutamic acid) 5 g/L, 말산(malic acid) 5 g/L, 글라이신(glycine) 2.5 g/L, 아스파라긴(asparagine) 2g/L, 요소(urea) 0.4 g/L, 숙신산(succinic acid) 0.1 g/L, 인산칼륨
Figure pat00037
0.4 g/L,
Figure pat00038
0.14 g/L, 탄산마그네슘
Figure pat00039
0.4 g/L, 탄산칼슘
Figure pat00040
0.1 g/L,
Figure pat00041
0.021 g/L, 비타민 B1(vitamin B1) 0.0006 g/L, 비타민 B12(vitamin B12) 0.00005 g/L,
Figure pat00042
0.011 g/L,
Figure pat00043
0.0058 g/L,
Figure pat00044
0.0018 g/L,
Figure pat00045
0.00024 g/L,
Figure pat00046
0.00077 g/L,
Figure pat00047
0.00029 g/L 및
Figure pat00048
0.00074 g/L를 혼합하고, 121°C 15분 오토클레이브를 진행하여 제조한 액상의 영양배지 100ml에 흡광도 OD(Optical Density) 680.0nm 값을 기준으로 0.1의 값에 맞추어 접종한 후, 28°C에서 폭기(Aeration) 100cc/min 의 조건으로 배양하였다.
혼합영양배양의 경우는 상기 종속영양배양의 조건에서 빛 100 μE photons/
Figure pat00049
을 조사하는 조건을 추가하여 배양하였다.
유글레나 배양체 건중량은 고속원심분리기(13,000rpm, 4°C, 1min)로 상등액과 유글레나 균사체를 분리한 후 상등액을 버리고 3차 증류수를 이용해 2회 워싱한 후 동결건조하여 무게를 측정하였다.
상기 실시예 2의 과정을 10번 반복하여 종속영양배양, 혼합영양배양 각 조건에서 배양하고 동결건조하여 무게를 측정하여 중간값 및 편차를 측정하였다.
상기 동결건조한 후의 무게가 건중량(g/L)이며, 표 1은 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 종속영양배양 및 혼합영양배양시 건중량을 비교한 것이다.
표 1를 통해 종속영양배양시 보다 혼합영양배양을 했을 때 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 건중량이 더 많은 것을 확인할 수 있었으며, 도 2를 통해 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 종속영양배양 조건에서 배양 후 혼합영양배양 조건으로 변환했을 경우 클로로필이 합성되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 3. 야생형 균주와 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 파라밀론 및 클로로필 생산량 확인
[파라밀론 생산량 및 클로로필 생산량 비교]
실시예 2에서 종속영양배양 및 혼합영양배양 각 조건에서 배양한 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주의 배양일에 따른 파라밀론 및 클로로필 생산량을 측정하였고, 이를 바탕으로 일반 유글레나 균주와의 파라밀론 생산량 및 클로로필 생산량 비교를 하였다.
파라밀론 추출을 위하여 유글레나 세포를 원심분리하여 상층액을 제거하고 3차 증류수로 1번, 95% 에탄올로 2번 세척했다. 세포 펠렛에 트립신(trpsin) 1 g/L이 담긴 pH 7.6의 인산나트륨 완충제(sodium phosphate buffer) 100 mM를 넣어 펠렛을 풀어준 후 37℃에서 하루동안 방치한다. 그 후 원심분리하여 상층액을 제거하고 요소수(Urea solution) 500g/L으로 2번, 3차 증류수로 2번 세척한 다음 동결건조하여 무게를 측정하였다.
클로로필 추출을 위하여 유글레나 세포를 원심분리하여 상층액을 제거하고 비드를 tube 바닥에 깔아준다. 90% 아세톤을 1ml을 넣고 비드비터(Beadbeater)를 이용하여 세포를 1분 동안 파쇄한다. 그 후 원심분리하여 상층액을 새 tube에 옮겨 담아 분광광도계를 이용하여 646nm 파장에서의 흡광도
Figure pat00051
, 663 nm 파장에서의 흡광도
Figure pat00052
를 각각 측정하였다.
상기 흡광도를 이용한 클로로필 생산량 계산법은 하기와 같다.
클로로필 전체 생산량 = 클로로필 a의 생산량 + 클로로필 b의 생산량
한편, 야생형 균주와의 비교를 위해 실시예 1에서 사용한 야생형 균주인 유글레나 그라실리스 NCB001(Euglena gracilis NCB001)(KCTC AG40099) 균주도 실시예 2와 같은 조건으로 종속영양배양 및 혼합영양배양 각 조건에서 배양하였다.
그 결과 표 2와 같이 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 종속영양배양 또는 혼합영양배양시에서의 파라밀론 및 클로로필 생산량을 확인할 수 있었다.
표 2는 상기 실시예 2의 과정을 10번 반복하여 종속영양배양, 혼합영양배양 각 조건에서 배양하고 각 항목의 중간값 및 편차를 측정 또는 계산하였다.
표 2에서 유용물질 중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율(P)은 하기의 식으로 정의된다.
표 2에서의 결과를 살펴보면, 야생형 균주의 경우 종속영양배양 및 혼합영양배양에서 모두 클로로필을 합성하였으며, 혼합영양 배양했을경우와 종속영양배양했을 경우를 비교하였을때 약 4.2~4.6 g/L로 파라밀론 함량에 큰 차이가 없었다.
반면, 본 발명을 통해 유글레나 그라실리스 NC004 균주는 종속영양배양시 클로로필을 합성하지 않았고 파라밀론 함량이 증가하였으며, 혼합영양배양시 야생형 균주를 적용한 것과 비슷한 클로로필을 생산성과 파라밀론 생산성을 나타냈다.
또한, 종속영양배양 후에 생산되는 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율은 야생형 균주의 경우 45.59±2.38%이고, 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 경우 58.59±3.52%였다.
즉, 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 종속영양배양 후에 생산되는 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율은 야생형 균주의 종속영양배양 후에 생산되는 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율과 대비하여 볼 때, 파라밀론 생산량의 비율은 야생형 균주에 비해 약 7.1~18.9% 증가한 것을 확인할 수 있다. 이는 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 파라밀론 생산능이 야생형 균주의 파라밀론 생산능과 대비하여 뛰어남을 알 수 있다.
또한, 종속영양배양 후에 생산되는 유용물질 중량 대비 파라밀론 생산량의 비율은 야생형 균주의 경우 32.80±0.81%이고 유글레나 그라실리스 NC004 균주의 경우 100%였다.
따라서, 클로로필의 생산없이 파라밀론만을 생산하여야 하는 경우, 별도로 파라밀론만을 정제하는 과정을 거칠 필요 없이 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 종속영양배양하면 파라밀론만을 함유하는 유글레나 그라실리스 NC004 균체를 생산해 낼 수 있다.
한편, 본원 실시예 3에서의 유용물질은 파라밀론 및 클로로필을 포함한다.
따라서, 이러한 결과를 바탕으로 하여 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 적용시 종속영양배양 했을 경우 야생형 균주 대비 고함량의 파라밀론을 생산하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 유글레나 그라실리스 NC004 균주를 적용시 한 종균으로 빛의 유무에 따라 2가지 형태의 유글레나 균주를 생산할 수 있는 특징을 지니는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주를 종속영양 배양 했을 경우에는 클로로필의 합성을 하지 않으며 고함량의 파라밀론만을 세포내에 축적하는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명을 통해 배양조건을 조절함으로써, 유글레나 균체의 파라밀론의 함량을 증진시켜 파라밀론 함량이 높은 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 자체를 생산하거나 해당 유글레나를 바탕으로 파라밀론의 생산이 가능함을 확인하였다.
* 이 발명은 아래와 같이 연구개발 지원을 받음.
1. 과제고유번호: S3093109
2. 부처명: 중소벤처기업부
3. 연구관리 전문기관: 중소기업기술정보진흥원
4. 연구사업명: 지역특화산업육성+(R&D)
5. 연구과제명: 면역활성 물질(Paramylon, β-(1→ 3)-D-glucan)의 함량이 증가된 유글레나 제품 개발
6. 기여율: 1/1
7. 주관기관: (주)엔셀
8. 연구기간: 2021.04.01.~2022.03.31
[균주 기탁 정보]
기탁기관명: 한국생명공학연구원
수탁번호: KCTC14864BP
수탁일자: 20220221

Claims (25)

  1. 파라밀론의 함량비를 증가시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주는 종속영양배양 조건하에 배양시 건중량 대비 파라밀론의 생산량의 비율이 50~90%인 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis N4.C004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주는 종속영양배양 조건하에 배양시 유용물질의 중량 대비 파라밀론 생산량의 비율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유용물질은 파라밀론 및 클로로필인 것을 특징으로 하는 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP).
  5. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 건강기능식품.
  6. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품.
  7. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품.
  8. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품.
  9. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  10. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  11. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물.
  12. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물.
  13. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  14. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  16. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 포함하는 음료용 액체 조성물.
  17. 제1항의 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)로부터 생산된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물.
  18. 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 배양하여 파라밀론을 생산하는 방법에 있어서,
    영양 배지에 유글레나 그라실리스 NC004(Euglena gracilis NC004) 균주 (수탁번호 KCTC 14864BP)를 접종하여 종속영양 배양하고 그 균체를 회수하는 단계; 및 상기 회수한 균체를 파쇄하여 파라밀론을 수득하는 단계;를 포함하여 파라밀론을 생산하는 방법.
  19. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 건강기능식품.
  20. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 건강기능식품.
  21. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역활성용, 항산화용, 항암용, 항염증용, 간기능 개선용, 안구 질환 예방용, 체중 조절용 및 피부건강 개선용으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
  22. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 면역 증강용 약학적 조성물.
  23. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 감기, 천식, 폐렴, 알러지성 비염, 알러지성 결막염, 아토피성 피부염, 알러지, 관절염, 알츠하이머병, 자가면역성 갑상선 질환, 염증성 장질환, 재생불량성 빈혈, 홍반성 루푸스 또는 건선, 이식거부질환, 퇴행성신경질환, 과민성 대장 증후군, 궤양성 장염, 크론병, 염증성 질환, 호중구 감소증, 지방간(fatty liver), 간염(hepatitis), 간경변증(liver cirrhosis), 가성 점액종, 간내 담도암, 간모세포종, 간암, 갑상선암, 결장암, 고환암, 골수이형성증후군, 교모세포종, 구강암, 구순암, 균상식육종, 급성골수성백혈병, 급성림프구성백혈병, 기저세포암, 난소상피암, 난소생식세포암, 남성유 방암, 뇌암, 뇌하수체선종, 다발성골수종, 담낭암, 담도암, 대장암, 만성골수성백혈병, 만성림프구백혈병, 망막 모세포종, 맥락막흑색종, 미만성거대B세포림프종, 바터팽대부암, 방광암, 복막암, 부갑상선암, 부신암, 비부비 동암, 비소세포폐암, 비호지킨림프종, 설암, 성상세포종, 소세포폐암, 소아뇌암, 소아림프종, 소아백혈병, 소장 암, 수막종, 식도암, 신경교종, 신경모세포종, 신우암, 신장암, 심장암, 십이지장암, 악성 연부조직 암, 악성골 암, 악성림프종, 악성중피종, 악성흑색종, 안암, 외음부암, 요관암, 요도암, 원발부위불명암, 위림프종, 위암, 위유암종, 위장관간질암, 윌름스암, 유방암, 육종, 음경암, 인두암, 임신융모질환, 자궁경부암, 자궁내막암, 자 궁육종, 전립선암, 전이성 골암, 전이성뇌암, 종격동암, 직장암, 직장유암종, 질암, 척수암, 청신경초종, 췌장 암, 침샘암, 카포시 육종, 파제트병, 편도암, 편평상피세포암, 폐선암, 폐암, 폐편평상피세포암, 피부암, 항문 암, 횡문근육종, 후두암, 흉막암, 및 흉선암으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 약학적 조성물은 약제학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 희석제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 약학적 조성물.
  25. 제17항의 방법으로 제조된 파라밀론을 포함하는 음료용 액체 조성물.
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