WO2024058320A1 - 장질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물 - Google Patents

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WO2024058320A1
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malnutrition
intestinal disease
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present
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김태윤
이경아
안효주
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일동제약(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a composition for preventing, improving or treating intestinal diseases.
  • Malnutrition occurs when there is an imbalance between the energy consumed or absorbed and the energy expended. Malnutrition is a major health problem worldwide, accounting for one-fifth of deaths among children under five years of age. Malnutrition in infancy leads to stunted growth and reduced cognitive development in childhood, along with significant changes in the composition of the gut microbiota.
  • This malnutrition can be caused by chronic inflammatory diseases of the intestines.
  • Environmental enteropathy also known as tropical enteropathy or environmental intestinal dysfunction, is a chronic intestinal inflammatory disorder that commonly occurs in children living in resource-poor environments, such as developing countries.
  • the causes of environmental enteropathy are diverse. In general, it can develop from exposure to contaminated food and water in areas with poor sanitation, and exposure to microorganisms or changes in the microbial community can be the main cause of the development of environmental enteropathy. It suggests that there is.
  • Environmental enteropathy widely recognized as a major cause of childhood malnutrition, affects the function of the small intestine, causing chronic intestinal inflammation, villous blunting and increased intestinal permeability, and ultimately reduces nutrient absorption, adversely affecting growth and development. It's crazy.
  • intestinal mucosal cells maintain constant and dense gaps between cells. However, if this is damaged, the gaps between cells widen and intestinal permeability increases. do. In other words, when the intestinal bacterial balance is disrupted and inflammation occurs in the intestinal mucosa, these connective tissues become weak, allowing external harmful substances to enter the body, or conversely, substances from the body leak, which is called 'leaky gut syndrome'. If leaky gut syndrome worsens, it can develop into Crohn's disease, which often invades the small intestine, the area where nutrients are absorbed, which can lead to nutritional deficiencies.
  • Non-patent Document 0001 Brown et al. Diet and specific microbial exposure trigger features of environmental enteropathy in a novel murine model, Nat Commun, 2015
  • the purpose of the present invention is to provide a composition for preventing, improving or treating intestinal disease or malnutrition.
  • the purpose of the present invention is to provide a use for the prevention, improvement or treatment of enteric disease or malnutrition using the novel complex strain.
  • the purpose of the present invention is to provide a use for the prevention, improvement or treatment of intestinal disease or malnutrition of a composition containing three types of complex strains and amino acids as active ingredients.
  • the present inventors have found that a composition containing three strains, particularly three complex strains, as active ingredients alleviates intestinal leakage in a mouse model of environmental enteropathy, increases body weight, normalizes small intestine villus length, small intestine depth, and By confirming that the number of goblet cells and proliferating cells in the small intestine villi was normalized, it was confirmed that the composition could be usefully used for the prevention or treatment of intestinal disease or malnutrition, and the present invention was completed.
  • a drug for the treatment or prevention of enteric disease or malnutrition comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum.
  • a pharmaceutical composition is provided.
  • prevention of enteric disease or malnutrition comprising at least one member selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum as an active ingredient, or A food composition for improvement is provided.
  • composition according to the present invention can be usefully used to prevent, improve, or treat intestinal disease or malnutrition.
  • Figure 1 is a graph showing the change in body weight of a mouse over time.
  • Figure 2 is a graph showing the change in body weight of mice in each group after one month.
  • Figure 3 is a graph showing the amount of FITC leakage into the plasma of mice for each group.
  • Figure 4 is a graph showing changes in the length of small intestine villi in mice for each group.
  • Figure 5 is a graph showing the change in small intestine depth of mice for each group.
  • Figure 6 is a graph showing the change in the number of goblet cells in mice for each group.
  • Figure 7 is a graph showing the change in the number of proliferating cells in mice for each group.
  • the present inventors screened the individual efficacy of each strain in various aspects for various strains isolated from infant feces, kimchi, and cheese, and also evaluated the efficacy in various aspects by using various strains in various combinations. As a result, the present inventors found that when treating at least one or a combination of three strains of Bacillus subtilis , Bacillus coagulans , and Clostridium butyricum , intestinal leakage occurred. An unexpected synergistic effect was confirmed in improving relief and weight, and it was also confirmed that the actual treatment efficacy for intestinal disease or malnutrition was significant from a pharmacological aspect.
  • One aspect of the present invention is a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of enteric disease or malnutrition, comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum. provides.
  • a pharmaceutical composition for the treatment or prevention of enteric disease or malnutrition comprising Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum as active ingredients.
  • the Bacillus subtilis may be Bacillus subtilis IDCC 1101 (Accession number: KCTC-15062BP), and the Bacillus coagulans may be Bacillus Coagulans IDCC 1201 (Accession number: ATCC BAA- 3143), and the Clostridium butyricuum may be Clostridium butyricuum IDCC 1301 (Accession Number: KCTC-11658BP).
  • the composition includes Lactobacillus johnsonii , Lactobacillus plantarum , Bifidobacterium animalis subsp. lactis , and Lactobacillus rhamnosus. ( Lactobacillus rhamnosus ), and Bifidobacterium breve ( Bifidobacterium breve ) It may further include at least one type of lactic acid bacteria selected from the group consisting of.
  • the Lactobacillus johnsonii may be Lactobacillus johnsonii IDCC 9203 (accession number: KCTC-10923BP), and the Lactobacillus plantarum may be Lactobacillus plantarum IDCC 3501 (accession number: KCTC-13586BP).
  • the Bifidobacterium animalis lactis may be Bifidobacterium animalis lactis IDCC 4301 (accession number: KCTC-13587BP)
  • the Lactobacillus rhamnosus may be Lactobacillus rhamnosus IDCC 3201 (accession number: KCTC-13587BP).
  • KCTC-10833BP Bifidobacterium breve IDCC 4401 (Accession number: KCTC-13169BP).
  • a composition containing Lactobacillus johnsonii IDCC9203 strain, Lactobacillus plantarum IDCC3501 strain, and Bifidobacterium animalis subsp. Lactis IDCC4301 strain as active ingredients is effective in preventing or treating inflammatory bowel disease. Confirmed. Therefore, using the above strains together with the composition of the present invention may be more desirable for improving the intestinal environment.
  • Lactobacillus rhamnosus IDCC 3201 strain has protein degrading ability and is effective in improving protein digestion and amino acid absorption. Therefore, using the above strain together with the composition of the present invention may be more desirable for improving the intestinal environment.
  • the Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium animalis lactis, Lactobacillus rhamnosus, and Bifidobacterium breve are It may exist as live or dead cells, and may also exist in dried or freeze-dried form.
  • the types of strains suitable for inclusion in various compositions and methods of formulation are well known to those skilled in the art.
  • the strains listed above are cultures obtained by culturing in a known liquid medium or solid medium, a concentrate of the culture, a dried product of the culture, or a fermented product obtained by culturing the strain with additional components.
  • it may be formulated in the form of an extract obtained by extracting the strain with an organic solvent, a lysate (or lysate) obtained by dissolving the cell membrane of the strain, or being crushed or homogenized, but is not limited thereto.
  • the composition may further include one or more amino acids.
  • the amino acid may be a branched amino acid (BCAA), such as leucine, isoleucine, valine, and/or glutamine.
  • BCAA branched amino acid
  • the metabolic activity of the bacteria can be activated.
  • the one or more amino acids may be selected from the group consisting of valine, leucine, isoleucine, and glutamine.
  • the composition includes valine, leucine, isoleucine, and glutamine.
  • the amino acid may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the amino acid may be included in 1 to 40 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 10 to 40 parts by weight, 10 to 30 parts by weight, 20 to 40 parts by weight, or 20 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition. .
  • the treatment or prevention of enteric disease or malnutrition comprising at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum and an amino acid as active ingredients.
  • a pharmaceutical composition for use comprising Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum, and amino acids as active ingredients.
  • the composition includes Lactobacillus johnsonii , Lactobacillus plantarum , Bifidobacterium animalis subsp.
  • Lactobacillus It may further include at least one type of lactic acid bacteria selected from the group consisting of Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium breve .
  • the Lactobacillus johnsonii may be Lactobacillus johnsonii IDCC 9203 (accession number: KCTC-10923BP)
  • the Lactobacillus plantarum may be Lactobacillus plantarum IDCC 3501 (accession number: KCTC-13586BP).
  • the Bifidobacterium animalis lactis may be Bifidobacterium animalis lactis IDCC 4301 (accession number: KCTC-13587BP), and the Lactobacillus rhamnosus may be Lactobacillus rhamnosus IDCC 3201 (accession number: KCTC-13587BP).
  • KCTC-10833BP and the Bifidobacterium breve may be Bifidobacterium breve IDCC 4401 (Accession number: KCTC-13169BP).
  • the composition may further include minerals.
  • the mineral may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the mineral may be included in an amount of 0.1 to 3 parts by weight, 0.1 to 2.5 parts by weight, 1 to 3 parts by weight, or 1 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the mineral may be, for example, magnesium or zinc.
  • the composition may further include vitamins.
  • the vitamin may be included in an amount of 0.01 to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the vitamin may be included in an amount of 0.01 to 0.5 parts by weight, 0.01 to 0.25 parts by weight, 0.1 to 0.5 parts by weight, and 0.1 to 0.25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the vitamins may be, for example, vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, vitamin B6, vitamin B12, folic acid, vitamin C, vitamin D3, and vitamin E.
  • the composition may further include prebiotics.
  • the prebiotics may be included in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the prebiotics are used in an amount of 0.1 to 3 parts by weight, 1 to 3 parts by weight, 1 to 5 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 1 to 25 parts by weight, 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition. It may be included in 20 to 30 parts by weight, or 20 to 25 parts by weight.
  • the prebiotics may be, for example, oligosaccharides such as fructooligosaccharides and galactooligosaccharides, starch, sugar alcohol, and dietary fiber.
  • intestinal disease may be caused by an imbalance in the intestinal flora, affecting intestinal function, causing chronic intestinal inflammation, villous blunting and increased intestinal permeability, and ultimately reducing nutrient absorption, which is negative for growth and development. It may refer to any intestinal dysfunction that affects it.
  • the intestinal disease may be impaired intestinal absorption function or decreased intestinal absorption function.
  • the intestinal disease may be environmental enteropathy, leaky gut syndrome, malabsorption syndrome, or disorder of chronic intestinal inflammation, but is not limited thereto.
  • the onset of the intestinal disease may result in decreased absorption of nutrients, resulting in nutritional deficiency. If nutritional deficiency persists, it can cause fatigue and weakness, as well as decreased immunity and infection. Children suffering from severe nutritional deficiency cannot grow normally, their behavioral development is significantly delayed, and mild intellectual disability may occur. Ultimately, the above intestinal diseases can cause malnutrition, anemia, slowed growth, and brain development disorders.
  • malnutrition refers to an abnormal state of the body that occurs due to lack of nutrients, including malnutrition that occurs due to lack of food supply and nutritional deficiency due to acute or chronic disease in people who receive adequate nutrition. It may refer to any condition that has occurred.
  • a composition containing three complex strains (Bacillus subtilis IDCC 1101, Bacillus coagulans IDCC 1201, Clostridium butyricum IDCC 1301) and amino acids as active ingredients was used in an animal model of environmental enteropathy.
  • the degree of leakage of orally administered FITC particles and the final weight after one month were measured. As a result, it was confirmed that the intestinal leakage phenomenon was alleviated in the experimental group administered the composition compared to the control group.
  • composition was administered to a mouse model of environmental enteropathy, and it was confirmed that the small intestine villus length, small intestine villi depth, and the number of goblet cells and proliferating cells in the small intestine villi of the mouse were improved, and accordingly, the composition of the present invention was found to improve intestinal disease or It was confirmed that malnutrition can be improved.
  • the present invention relates to the use of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, or Clostridium butyricum for the prevention, improvement, alleviation or treatment of enteric disease or malnutrition; Use of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, or Clostridium butyricum for the manufacture of pharmaceutical compositions for the prevention, improvement, alleviation or treatment of enteric disease or malnutrition; and administering Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, or Clostridium butyricum to a subject in need thereof.
  • the present invention relates to the use of one or more strains selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum for preventing, improving, alleviating or treating intestinal disease or malnutrition; Use of one or more strains selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum for the production of a pharmaceutical composition for preventing, improving, alleviating or treating intestinal disease or malnutrition; and preventing, ameliorating, or alleviating enteric disease or malnutrition, comprising administering to a subject in need one or more strains selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum. Or provide a treatment method.
  • the present invention relates to the use of one or more strains and amino acids selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum for the prevention, improvement, alleviation or treatment of intestinal disease or malnutrition.
  • the present invention relates to the use of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum and amino acids for the prevention, improvement, alleviation or treatment of intestinal disease or malnutrition; Use of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum and amino acids for the manufacture of pharmaceutical compositions for the prevention, improvement, alleviation or treatment of enteric diseases or malnutrition; and administering Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum, and amino acids to a subject in need thereof.
  • prevention refers to all actions that suppress or delay intestinal disease by administering the pharmaceutical composition according to the present invention
  • treatment refers to all actions that inhibit or delay intestinal disease by administering the pharmaceutical composition according to the present invention. It refers to all actions that improve or benefit the symptoms of intestinal disease.
  • subject refers to a subject in need of prevention or treatment of a disease, and more specifically, any mammal in need of prevention or treatment of an enteric disease, such as humans and primates, as well as It includes livestock such as cows, pigs, sheep, horses, dogs, and cats without limitation, but is preferably a human.
  • composition according to the present invention can be administered in a conventional manner through routes such as oral, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, or intrasternal.
  • the pharmaceutical composition of the present invention may include a pharmaceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutically acceptable carrier refers to a carrier or diluent that does not significantly irritate living organisms and does not inhibit the biological activity and properties of the administered ingredient.
  • the composition of the present invention may further include fillers, excipients, disintegrants, binders, and lubricants. Additionally, the compositions of the present invention can be formulated using methods known in the art to provide rapid, sustained, or delayed release of the active ingredient after administration to a mammal.
  • “administration” means introducing the composition of the present invention into a patient by any appropriate method, and the route of administration of the composition of the present invention is oral or parenteral, as long as it can reach the target tissue. It can be. It may be administered intraperitoneally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intradermally, orally, topically, intranasally, intrapulmonaryly, or rectally, but is not limited thereto.
  • the composition of the present invention can be used as an orally dispersible film, powder, granule, tablet, pill, sugar-coated tablet, capsule, solution, gel, syrup, slurry, suspension, etc., methods known in the art. It can be formulated using .
  • oral preparations can be prepared by combining the active ingredient with solid excipients, grinding them, adding suitable auxiliaries, and processing them into a granule mixture to obtain tablets or dragees.
  • excipients examples include sugars including lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol and maltitol, starches including corn starch, wheat starch, rice starch and potato starch, cellulose, Fillers such as celluloses including methyl cellulose, sodium carboxymethylcellulose, and hydroxypropylmethyl-cellulose, gelatin, polyvinylpyrrolidone, etc. may be included. Additionally, in some cases, cross-linked polyvinylpyrrolidone, agar, alginic acid, or sodium alginate may be added as a disintegrant. Furthermore, the pharmaceutical composition of the present invention may further include anti-coagulants, lubricants, wetting agents, fragrances, emulsifiers, and preservatives.
  • Preparations for parenteral administration include sterilized aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, etc.
  • Non-aqueous solvents and suspensions may include propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil such as olive oil, and injectable ester such as ethyl oleate.
  • composition of the present invention is not limited thereto, but can be formulated so that the three strains (Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum) are present in one container individually or in the form of a mixture.
  • each of the three strains may be provided packaged in a separate container, but may be formulated to be administered simultaneously or sequentially when used.
  • “effective amount” means the amount necessary to delay or completely stop the onset or progression of a specific disease to be treated, and the effective amount of the three strains included in the pharmaceutical composition of the present invention is effective for intestinal diseases or nutritional disorders. It refers to the amount required to achieve the effect of preventing or treating ataxia. Therefore, the effective amount depends on the type of disease, the severity of the disease, the type and content of other ingredients contained in the composition, and the patient's age, weight, general health, gender and diet, administration time, administration route, treatment period, and simultaneous use. It can be adjusted depending on various factors, including the drug used. It is obvious to those skilled in the art that the appropriate total daily usage amount can be determined by the treating physician within the scope of sound medical judgment.
  • a specific therapeutically effective amount for a particular patient refers to the type and degree of response to be achieved, the specific composition, including whether other agents are used as the case may be, the patient's age, weight, general health, and gender. It is desirable to apply it differently depending on various factors including diet, administration time, administration route and secretion rate of the composition, treatment period, drugs used together or simultaneously with the specific composition, and similar factors well known in the medical field.
  • Another aspect of the present invention is a method for preventing or improving intestinal disease or malnutrition, comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum. Provides a food composition for use.
  • a food composition for preventing or improving intestinal disease or malnutrition comprising Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum as active ingredients.
  • Food of the present invention means to include raw materials and all processed substances consumed for maintaining health and growth and development, and includes functional foods, health functional foods, and medical food, etc.
  • the food may be a functional food.
  • “functional food” refers to food with physiological function or activity, and refers to food containing biologically active ingredients at a level that can provide specific health effects.
  • the present invention provides a method for preventing or improving intestinal disease or malnutrition, comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum.
  • a food composition is provided.
  • the food may be a health functional food.
  • health functional food is a food manufactured using specific nutrients or raw materials or ingredients with useful functions for the human body, that is, functional raw materials, and helps human health by maintaining normal functions of the human body or activating physiological functions. It means food that can be given.
  • the present invention provides a health product for preventing or improving intestinal disease or malnutrition, comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum.
  • a nutraceutical composition is provided.
  • the food may be medical food.
  • “medical food” refers to food manufactured for or for treatment of people who require special dietary management due to disease or health problems.
  • the present invention provides a medical treatment for preventing or improving intestinal disease or malnutrition, comprising as an active ingredient at least one member selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum.
  • a food composition is provided.
  • the Bacillus subtilis may be Bacillus subtilis IDCC 1101
  • the Bacillus coagulans may be Bacillus coagulans IDCC 1201
  • the Clostridium butyricum may be Clostridium butyricum. It may be liquid IDCC 1301.
  • the composition includes at least one selected from the group consisting of Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus plantarum, Bifidobacterium animalis lactis, Lactobacillus rhamnosus, and Bifidobacterium breve. It may include more than one species.
  • the composition may further include one or more amino acids.
  • the amino acid may be a branched amino acid (BCAA), such as leucine, isoleucine, valine, and/or glutamine.
  • BCAA branched amino acid
  • the one or more amino acids may be selected from the group consisting of valine, leucine, isoleucine, and glutamine.
  • the composition includes valine, leucine, isoleucine, and glutamine.
  • the amino acid may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the amino acid may be included in 1 to 40 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 10 to 40 parts by weight, 10 to 30 parts by weight, 20 to 40 parts by weight, or 20 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total composition. .
  • the composition of the present invention may contain 1 to 50 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, or 5 to 23 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
  • isoleucine may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 1 to 10 parts by weight, 1 to 5 parts by weight, or 1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition of the present invention.
  • valine may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 1 to 10 parts by weight, 1 to 5 parts by weight, or 1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the composition of the present invention.
  • glutamine may be included in an amount of 1 to 50 parts by weight, 1 to 30 parts by weight, 1 to 10 parts by weight, or 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition of the present invention.
  • the composition of the present invention may include leucine, isoleucine, valine, and glutamine.
  • the composition of the present invention may include 5 to 23 parts by weight of leucine, 1 to 3 parts by weight of isoleucine, 1 to 3 parts by weight of valine, and 1 to 5 parts by weight of glutamine.
  • the prevention or improvement of enteric disease or malnutrition comprising at least one selected from the group consisting of Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, and Clostridium butyricum and an amino acid as active ingredients.
  • a food composition for use in one embodiment of the present invention, a pharmaceutical composition for preventing or improving intestinal disease or malnutrition is provided, comprising Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Clostridium butyricum, and amino acids as active ingredients.
  • the composition may further include minerals.
  • the mineral may be magnesium or zinc.
  • the intestinal disease refers to reduced small intestine absorptive function or small intestine absorptive dysfunction, and may specifically be environmental enteropathy, leaky gut syndrome, malabsorption syndrome, or chronic intestinal inflammatory disorder, but is limited thereto. That is not the case.
  • the term “improvement” means any action that at least reduces the severity of a parameter, such as a symptom, associated with the alleviation or treatment of a condition.
  • the food composition according to the present invention can be prepared in the form of a composition by mixing with known active ingredients known to be effective in treating intestinal diseases or malnutrition, and can be used as a functional food, nutritional supplement, or health food. Includes all forms of food and food additives. Food compositions of this type can be prepared in various forms according to conventional methods known in the art.
  • the food composition may include health functional foods or seasonings, beverages, bars, etc.
  • the food composition containing the strain as an active ingredient may include beverages such as fermented milk, and the food composition containing the strain as an active ingredient may be granulated, encapsulated, or powdered for consumption.
  • the food composition of the present invention can be prepared using food-chemically suitable and physiologically acceptable auxiliaries in addition to the above active ingredients, and the auxiliaries include excipients, disintegrants, sweeteners, binders, coating agents, leavening agents, lubricants, and lubricants. Agents or flavoring agents can be used.
  • the food composition may be preferably formulated as a pharmaceutical composition by including one or more foodologically acceptable carriers in addition to the active ingredients described above.
  • the active ingredient may be combined with an oral, non-toxic, pharmaceutically acceptable inert carrier such as ethanol, glycerol, water, etc.
  • suitable binders, lubricants, disintegrants and coloring agents may also be included in the mixture.
  • suitable binders include, but are not limited to, starch, gelatin, natural sugars such as glucose or beta-lactose, corn sweeteners, natural and synthetic gums such as acacia, tracacance or sodium oleate, sodium stearate, magnesium stearate, sodium benzoate. Includes sodium acetate, sodium chloride, etc.
  • Disintegrants include, but are not limited to, starch, methylcellulose, agar, bentonite, xanthan gum, etc. When formulated as a liquid solution, it includes suspensions, oral solutions, emulsions, syrups, etc., and includes, but is not limited to, diluents such as water and liquid paraffin, humectants, sweeteners, fragrances, and preservatives.
  • the food composition according to the present invention can be added to various foods.
  • Foods to which the composition of the present invention can be added include, for example, beverages, vitamin complexes, health supplements, etc.
  • the food composition of the present invention may contain ingredients commonly added during food production, and includes, for example, proteins, carbohydrates, fats, nutrients, seasonings, and flavoring agents.
  • carbohydrates include monosaccharides such as glucose, fructose, etc.; Disaccharides such as maltose, sucrose, oligosaccharides, etc.; and polysaccharides, such as common sugars such as dextrin and cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol, and erythritol.
  • natural flavoring agents thaumatin, stevia extract (e.g., rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.)
  • synthetic flavoring agents sacharin, aspartame, etc.
  • it may contain vitamins such as vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin B3, vitamin B6, vitamin B12, folic acid, vitamin C, vitamin D3, and vitamin E.
  • citric acid, high fructose corn syrup, sugar, glucose, acetic acid, malic acid, fruit juice, and various plant extracts may be additionally included.
  • the effective amount of colony forming units (CFU) of each strain may be determined by a person skilled in the art according to the purpose (disease prevention, health or therapeutic treatment) or need, and may also be determined depending on the final formulation. can be decided.
  • live or dead cells of each of the three strains of the present invention are used at 1 x 10 6 to 1 x 10 12 bacteria (bacterial count or CFU) per 1 g (or mL) of the total composition. It can be added, preferably in the amount of 1 x 10 7 to 1 x 10 10 , but is not limited thereto.
  • the daily intake of the composition containing the above-mentioned live or dead cells is 1 x 10 6 to 1 x 10 12 CFU/kg, preferably 1 x 10 7 to 1 x 10 10 based on the total number of cells. It may be CFU/kg, and intake may be taken once a day or divided into several times, but is not limited thereto.
  • the composition of the present invention contains 1 to 10 parts by weight of at least one strain of the three species Bacillus subtilis , Bacillus coagulans , and Clostridium butyricum , based on 100 parts by weight of the total composition. It may be included in parts by weight. For example, based on 100 parts by weight of the total composition, the total content of the strain may be 1 to 5 parts by weight, 1 to 3 parts by weight, or 2 to 3 parts by weight.
  • the composition of the present invention may further include additional lactic acid bacteria in addition to the above three strains.
  • the additional lactic acid bacteria include Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus plantarum , Bifidobacterium animalis subsp. lactis , and Lactobacillus rhamnosus . ), and Bifidobacterium breve .
  • the additional lactic acid bacteria may be included in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the additional lactic acid bacteria may be included in an amount of 0.1 to 3.0 parts by weight, 0.1 to 1.0 parts by weight, or 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition.
  • the three complex strain preparations of the present invention used in the experiment were prepared by mixing three live bacterial strains: Bacillus subtilis IDCC 1101, Bacillus coagulans IDCC 1201, and Clostridium butyricum IDCC 1301.
  • Lactobacillus johnsonii IDCC 9203 Lactobacillus plantarum IDCC 3501, Bifidobacterium animalis lactis IDCC 4301, Lactobacillus rhamnosus IDCC 3201, and Bifidobacterium as additional lactic acid bacteria to the above three complex strains.
  • Breve IDCC 4401 strains were mixed. The specific ingredients and contents of the preparation are shown in Table 1.
  • the mouse EE model was described by Brown, E., Wlodarska, M., Willing, B. et al . Diet and specific microbial exposure trigger features of environmental enteropathy in a novel murine model. It was produced with reference to the contents of Nat Commun 6, 7806 (2015) (https://doi.org/10.1038/ncomms8806).
  • mice 3-week-old young mice (C57BL/6 black mice) were divided into 4 to 5 mice per group, and were divided into normal control group (normal), untreated group (EE), control group (EE+placebo), and experimental group (EE). +Forbaby) was prepared. Excluding the normal control group, each group was fed nutritionally deficient feed for 4 weeks to induce nutritional deficiency, and in the 3rd week of feeding, infectious bacteria were orally administered 3 times to induce infection to prepare an environmental enteropathy model. did. At the 4th week of observation, mice were sacrificed to confirm the effect.
  • the normal control group was fed normal feed (28% protein, 22% fat) for 4 weeks, and the untreated group, control group, and experimental group were each fed nutritionally deficient feed (9% protein, 13% fat) for 4 weeks. did.
  • the control group was fed with the control preparation of 2) (placebo preparation), and the experimental group was fed with the three types of complex strain preparation of 1) (Forbaby preparation).
  • 3000 mg of each of the three complex strain preparations or the control preparation was mixed with 50 ml of drinking water every 24 hours and provided to each cage (based on 5 mice).
  • This infection occurred on the 16th, 18th, and 20th days after feeding a nutritionally deficient diet, and the mice were sacrificed and sampled on the 28th day, 8 days after infection.
  • mice were dissected at 4 weeks of observation to obtain intestinal samples. After anesthetizing the mouse, the intestines are removed, rolled using the Swiss-rolling technique, and stored in a 4% paraformaldehyde solution for more than 24 hours. Afterwards, a paraffin block was prepared to confirm the length of small intestine villi, the depth of small intestine villi, the number of goblet cells present in the small intestine villi, and the number of proliferating cells in the small intestine villi.
  • the tissue fixed above was washed in water to remove the fixation reagent.
  • the tissue was placed in an automatic tissue processor and processed for dehydration and transparency (Table 3).
  • the tissue was dehydrated using alcohol. As shown in Table 3 above, dehydration was accomplished through gradual treatment from a low-concentration alcohol solution to a high-concentration alcohol solution, followed by treatment with pure 100% alcohol and xylene. Paraffin dissolved in xylene, an organic solvent, was infiltrated into the dehydrated tissue and then treated with liquid pure paraffin at high temperature (60°C) to completely infiltrate. The tissue in the mold was cooled and made into a solid state, then appropriated. Cut to size and trimmed. Afterwards, it was cut to an appropriate thickness (usually 5 ⁇ m) using a thin slicer.
  • the cut paraffin sections were floated in a 55°C water bath containing 10% alcohol solution, and when the paraffin was slightly melted, they were floated onto a slide and dried. The slide was dried at room temperature for a day, and then the paraffin of the tissue was removed.
  • the prepared slides were stained with hematoxylin and eosin. After dehydrating the slide by performing the reverse process of Table 4, the cover slide was covered with a mounting solution and observed using a microscope.
  • mice were prepared, and each was treated with the three types of complex strain preparation and the control preparation. Food was mixed with drinking water every day and body weight was tracked every two days. The final weight after 1 month was expressed as a ratio based on the initial weight of the 3-week-old mouse.
  • mice were used in the same manner as the mouse model described in 3) of the experimental method.
  • a normal control group normal
  • an untreated group EE
  • a control group EE+placebo
  • an experimental group EE+Forbaby consisting of 4 to 5 mice per group.
  • mice were dissected to check for intestinal leakage (FITC) indicators.
  • FITC intestinal leakage
  • FITC-dextran Fluorescein isothiocyanate-dextran, sigma #FD4
  • FITC-dextran Fluorescein isothiocyanate-dextran, sigma #FD4
  • blood was collected to obtain a plasma sample, and FITC fluorescence in the sample was measured.
  • the small intestine villus length, small intestine villi depth, number of goblet cells present in the small intestine villi, and the number of proliferating cells in the small intestine villi were confirmed.
  • mice were used in the same manner as the mouse model described in 3) of the experimental method.
  • a normal control group normal
  • an untreated group EE
  • a control group EE+placebo
  • an experimental group EE+Forbaby consisting of 4 to 5 mice per group.

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Abstract

본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 상기 조성물을 처리하여 장 누수 현상을 완화시키고, 체중, 소장 융모 길이, 소장움 깊이 및 소장 융모의 고블릿 세포와 증식 세포의 개수를 개선시킬 수 있으므로, 본 발명의 조성물을 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선 또는 치료에 유용하게 활용할 수 있다.

Description

장질환 예방, 개선 또는 치료용 조성물
본 발명은 장질환의 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.
영양실조는 섭취하거나 흡수하는 에너지와 소비하는 에너지 사이에 불균형이 있을 때 발생한다. 영양실조는 전 세계적으로 중요한 건강 문제로, 5세 미만 어린이 사망의 5분의 1을 차지한다. 유아기의 영양실조는 장내 미생물 구성의 상당한 변화와 함께 어린 시절의 성장 발육부진 및 인지 발달 감소를 초래한다.
이러한 영양실조는 장의 만성 염증성 질환에 의해 야기될 수 있다. 열대성 장병증 또는 환경성 장 기능 장애라고도 하는 환경성 장병증(environmental enteropathy)은 개발 도상국 등 자원이 부족한 환경에 사는 어린이들에게 일반적으로 나타나는 만성 장 염증 장애이다. 환경성 장병증의 원인은 다양하다, 일반적으로 위생이 열악한 지역에서 오염된 음식과 물에 노출됨으로써 발병할 수 있으며, 이는 미생물에의 노출 또는 미생물군의 변화가 환경성 장병증 발병의 주요 원인이 될 수 있음을 시사한다. 아동기 영양실조의 주요 원인으로 널리 인식되고 있는 환경성 장병증은 소장의 기능에 영향을 미치며, 만성 장 염증, 융모 둔화 및 장 투과성 증가를 유발하고, 궁극적으로 영양소 흡수를 감소시켜 성장 및 발달에 악영향을 미친다.
또한, 외부 세균이나 바이러스가 내부로 유입될 수 없도록 하기 위해 장관 점막세포가 세포 사이의 간격을 일정하고 치밀하게 유지하고 있으나, 이에 손상이 가해지면 세포 사이의 간격이 벌어지면서 장관의 투과성이 증가하게 된다. 즉, 장내 세균 균형이 무너져 장 점막에 염증이 생기게 되면 이러한 결합 조직이 약해져 외부의 유해 물질이 체내로 유입되거나, 반대로 체내 물질이 새는 현상이 벌어지는데, 이를 '장누수 증후군'이라고 한다. 장누수 증후군이 심해질 경우 크론병으로 발전하기도 하며, 이는 영양분이 흡수되는 부위인 소장을 침범하는 경우가 많아 영양 결핍으로 이어질 수 있다.
이렇듯, 장에서의 염증으로 인해 장내 미생물 변화나 불균형이 생기면, 이는 곧 영양 결핍을 초래할 수 있으며, 결국 영양실조, 빈혈, 성장 둔화, 발달 지연, 뇌 발달 장애 등의 다른 질환으로 이어질 수 있다. 따라서, 이의 치료를 위해 단순히 영양성분만 제공하여 증상을 개선하기 어렵고, 장 질환의 치료를 통해 근본적으로 장내 조직과 장내 환경을 개선함으로써 장 질환의 치료하거나 증상을 개선하는 것이 필요하다.
[선행기술문헌]
[비특허문헌]
(비특허문헌 0001) Brown et al. Diet and specific microbial exposure trigger features of environmental enteropathy in a novel murine model, Nat Commun, 2015
본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 신규 복합 균주의 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선 또는 치료 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 3종의 복합 균주 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 조성물의 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선 또는 치료 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 3종의 균주, 특히 3종의 복합 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물이 환경성 장병증 마우스 모델에서 장 누수 현상을 완화시키며, 체중을 증가시키고, 소장 융모 길이, 소장움 깊이의 정상화 및 소장 융모의 고블릿 세포와 증식 세포의 개수를 정상화하는 것을 확인함으로써, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 치료에 상기 조성물을 유용하게 사용할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
따라서 본 발명의 일 측면에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 또는 치료에 유용하게 활용할 수 있다.
도 1은 시간에 따른 마우스의 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 각 그룹별로 마우스의 한달 뒤의 체중 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 각 그룹별로 마우스의 혈장 내 FITC 유출 양을 나타낸 그래프이다.
도 4는 각 그룹별로 마우스의 소장 융모 길이 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 각 그룹별로 마우스의 소장움 깊이 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 각 그룹별로 마우스의 고블릿 세포의 개수 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 각 그룹별로 마우스의 증식 세포의 개수 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 유아 분변, 김치, 치즈로부터 분리된 여러 가지 균주들을 대상으로 여러 가지 측면에서 각 균주 개별 효능을 스크리닝 하였으며 또한 여러 균주들을 다양한 조합으로 이용하여 여러 가지 측면에서 효능 평가를 수행하였다. 그 결과 본 발명자들은 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis), 바실러스 코아귤런스 (Bacillus coagulans), 클로스트리듐 부티리큠 (Clostridium butyricum)의 3종 균주 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 처리할 시에 장 누수 완화나 체중 등의 개선에 있어 예기치 못한 상승효과를 확인하였으며, 뿐만 아니라 장질환 또는 영양실조에 대해 약리적 측면에서 실질적인 치료 효능이 현저함을 확인하였다.
본 발명의 일 측면은, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는 장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명에서, 상기 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠의 3종 균주는 함께 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 바실러스 서브틸리스는 바실러스 서브틸리스 IDCC 1101 (수탁번호: KCTC-15062BP)일 수 있고, 상기 바실러스 코아귤런스는 바실러스 코아귤런스 IDCC 1201 (수탁번호: ATCC BAA-3143)일 수 있으며, 상기 클로스트리듐 부티리큠은 클로스트리듐 부티리큠 IDCC 1301 (수탁번호: KCTC-11658BP)일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 조성물은 락토바실러스 존소니 (Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 비피도박테리움 아니말리스 락티스 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis), 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus), 및 비피도박테리움 브레브 (Bifidobacterium breve)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 유산균을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 락토바실러스 존소니는 락토바실러스 존소니 IDCC 9203 (수탁번호: KCTC-10923BP)일 수 있고, 상기 락토바실러스 플란타룸은 락토바실러스 플란타룸 IDCC 3501 (수탁번호: KCTC-13586BP)일 수 있으며, 상기 비피도박테리움 아니말리스 락티스는 비피도박테리움 아니말리스 락티스 IDCC 4301 (수탁번호: KCTC-13587BP)일 수 있고, 상기 락토바실러스 람노서스는 락토바실러스 람노서스 IDCC 3201 (수탁번호: KCTC-10833BP)일 수 있으며, 상기 비피도박테리움 브레브는 비피도박테리움 브레브 IDCC 4401 (수탁번호: KCTC-13169BP)일 수 있다. 상기 나열한 균주 중 락토바실러스 존소니 IDCC9203 균주, 락토바실러스 플란타룸 IDCC3501 균주 및 비피도박테리움 아니말리스 아종 락티스 IDCC4301 균주를 유효성분으로 포함하는 조성물은 염증성 장질환의 예방 또는 치료에 효과가 있음을 확인하였다. 따라서, 상기 균주들을 본 발명의 조성물과 함께 사용하는 것이 장 내 환경의 개선에 보다 바람직할 수 있다. 또한, 락토바실러스 람노서스 IDCC 3201 균주는 단백질 분해능을 가져 단백질의 소화 및 아미노산 흡수를 개선하는 효과가 있음을 확인하였다. 따라서, 상기 균주를 본 발명의 조성물과 함께 사용하는 것이 장 내 환경의 개선에 보다 바람직할 수 있다. 상기 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠, 락토바실러스 존소니, 락토바실러스 플란타룸, 비피도박테리움 아니말리스 락티스, 락토바실러스 람노서스, 및 비피도박테리움 브레브는 생균 또는 사균체로 존재할 수 있으며, 건조 또는 동결건조된 형태로 존재할 수도 있다. 다양한 조성물 내에 포함시키기 적합한 균주의 형태 및 제제화 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다. 예를 들어, 상기 나열된 균주는 공지의 액체 배지 또는 고체 배지에서 배양시켜 수득한 배양물이거나, 상기 배양물의 농축액이거나, 상기 배양물의 건조물이거나, 상기 균주와 추가의 성분을 함께 배양하여 수득한 발효물이거나, 상기 균주를 유기용매로 추출한 추출물, 상기 균주의 세포막을 용해시키거나, 파쇄 또는 균질화 처리한 용해물(또는 파쇄물) 등의 형태로 제제화 할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 조성물은 1종 이상의 아미노산을 추가로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 아미노산은 BCAA(branched amino acid), 예컨대, 류신, 이소류신, 발린 및/또는 글루타민일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 본 발명의 유산균과 BCAA를 함께 투여한 경우 균의 대사활성을 활발히 할 수 있다. 또한, 투여된 개체의 몸무게와 장질환 또는 영양실조와 관련된 다양한 지표에서 더 향상된 개선 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 1종 이상의 아미노산은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민을 포함한다.
상기 아미노산은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 50 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 아미노산은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 40 중량부, 1 내지 30 중량부, 10 내지 40 중량부, 10 내지 30 중량부, 20 내지 40 중량부 또는 20 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 구현예에서, 상기 조성물은 락토바실러스 존소니 (Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 비피도박테리움 아니말리스 락티스 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis), 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus), 및 비피도박테리움 브레브 (Bifidobacterium breve)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 유산균을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 락토바실러스 존소니는 락토바실러스 존소니 IDCC 9203 (수탁번호: KCTC-10923BP)일 수 있고, 상기 락토바실러스 플란타룸은 락토바실러스 플란타룸 IDCC 3501 (수탁번호: KCTC-13586BP)일 수 있으며, 상기 비피도박테리움 아니말리스 락티스는 비피도박테리움 아니말리스 락티스 IDCC 4301 (수탁번호: KCTC-13587BP)일 수 있고, 상기 락토바실러스 람노서스는 락토바실러스 람노서스 IDCC 3201 (수탁번호: KCTC-10833BP)일 수 있으며, 상기 비피도박테리움 브레브는 비피도박테리움 브레브 IDCC 4401 (수탁번호: KCTC-13169BP)일 수 있다.
본 발명에서, 상기 조성물은 미네랄을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 미네랄은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 미네랄은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 3 중량부, 0.1 내지 2.5 중량부, 1 내지 3 중량부, 또는 1 내지 2.5 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서, 상기 미네랄은 예를 들어 마그네슘 또는 아연일 수 있다.
본 발명에서, 상기 조성물은 비타민을 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 비타민은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 1 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 비타민은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 0.5 중량부, 0.01 내지 0.25 중량부, 0.1 내지 0.5 중량부, 0.1 내지 0.25 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서, 상기 비타민은 예를 들어 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B12, 엽산 (folic acid), 비타민 C, 비타민 D3, 비타민 E일 수 있다.
본 발명에서, 상기 조성물은 프리바이오틱스를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 프리바이오틱스는 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 30 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 프리바이오틱스는 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 3 중량부, 1 내지 3 중량부, 1 내지 5 중량부, 1 내지 30 중량부, 1 내지 25 중량부, 10 내지 30 중량부, 20 내지 30 중량부, 또는 20 내지 25 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명에서, 상기 프리바이오틱스는 예를 들어 프룩토올리고당 (fructooligosaccharides), 갈락토올리고당 (galactooligosaccharide) 등의 올리고당, 전분, 당알콜, 식이섬유일 수 있다.
본 발명에서, "장질환"은 장내 균총 불균형으로 인해 유발될 수 있으며, 장의 기능에 영향을 미쳐 만성 장 염증, 융모 둔화 및 장 투과성 증가를 야기하고 궁극적으로 영양소 흡수를 감소시켜 성장 및 발달에 부정적인 영향을 미치는 모든 장 기능 장애를 지칭하는 것일 수 있다. 상기 장질환은 장 흡수 기능 장애 또는 장 흡수 기능 저하 일 수 있다. 예를 들어, 상기 장질환은 환경성 장병증, 장누수 증후군, 흡수장애 증후군(Malabsorption Syndrome) 또는 만성 장염증 장애(disorder of chronic intestinal inflammation)일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 장질환의 발병으로 인해 영양소의 흡수가 저하되어 영양 결핍이 발생할 수 있다. 영양 결핍이 지속되면 피로, 쇠약감 이외에도 면역 저하, 감염 등이 유발될 수 있으며, 심한 영양 결핍을 겪는 소아는 정상적으로 성장할 수 없으며, 행동 발달이 크게 늦어지고 경증 지적 장애가 발생할 수 있다. 결국, 상기 장질환으로 인해 영양실조, 빈혈, 성장 둔화, 뇌 발달 장애 등이 유발될 수 있다.
본 발명에서, "영양실조"는 영양소의 부족으로 인해 일어나는 신체의 이상 상태를 지칭하며, 식량 공급이 이루어지지 않아 발생하는 영양실조와, 적절한 영양 공급을 받는 사람이 급성 혹은 만성 질환으로 영양 결핍이 생긴 상태를 모두 지칭하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 3종의 복합 균주(바실러스 서브틸리스 IDCC 1101, 바실러스 코아귤런스 IDCC 1201, 클로스트리듐 부티리큠 IDCC 1301) 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 조성물을 환경성 장병증 동물 모델에 투여하여 경구로 투여된 FITC 입자의 누수 정도와 1달 뒤의 최종 무게를 측정하였다. 그 결과, 대조군에 비해 상기 조성물을 투여한 실험군에서 장 누수 현상이 완화됨을 확인하였다. 또한, 상기 조성물을 환경성 장병증 마우스 모델에 투여하여, 마우스의 소장 융모 길이, 소장움 깊이 및 소장 융모의 고블릿 세포와 증식 세포의 개수가 개선됨을 확인하였고, 이에 따라 본 발명의 조성물로 장질환 또는 영양실조를 개선할 수 있음을 확인하였다.
따라서, 본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 또는 클로스트리듐 부티리큠의 용도; 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료용 약학 조성물의 제조를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 또는 클로스트리듐 부티리큠의 용도; 및 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 또는 클로스트리듐 부티리큠을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 균주의 용도; 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료용 약학 조성물의 제조를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 균주의 용도; 및 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 균주를 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 균주 및 아미노산의 용도; 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료용 약학 조성물의 제조를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 균주 및 아미노산의 용도; 및 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스로 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 균주 및 아미노산을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠 및 아미노산의 용도; 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료용 약학 조성물의 제조를 위한 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠 및 아미노산의 용도; 및 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠, 및 아미노산을 이를 필요로 하는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방, 개선, 완화 또는 치료 방법을 제공한다.
상기 용도 및 치료방법에 있어서, 균주 및 질환에 대한 설명은 앞서 기술한 내용을 그대로 적용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어 "예방"은 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 장질환을 억제하거나 지연시키는 모든 행위를 의미하여, 용어 "치료"는 본 발명에 따른 약학적 조성물의 투여에 의해 장질환의 증세가 호전되도록 하거나 이롭게 되도록 하는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에서 "대상체"란 질병의 예방 또는 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는, 장질환의 예방 또는 치료를 필요로 하는 임의의 포유동물, 예를 들어 인간 및 영장류뿐만 아니라, 소 돼지, 양, 말, 개 및 고양이 등 가축을 제한 없이 포함하나, 바람직하게는 인간일 수 있다.
본 발명에 의한 약학 조성물은 경구, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 또는 흉골내 등의 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체를 포함할 수 있다. 본 발명에서 용어, "약학적으로 허용가능한 담체"란 생물체를 상당히 자극하지 않고 투여 성분의 생물학적 활성 및 특성을 저해하지 않는 담체 또는 희석제를 의미한다. 또한, 바람직하게 본 발명의 조성물은 충진제, 부형제, 붕해제, 결합제 및 활택제 등을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물은 포유동물에 투여된 후 활성성분의 신속, 지속 또는 지연된 방출을 제공할 수 있도록 당업계에 공지된 방법을 사용하여 제형화될 수 있다.
본 발명에서, "투여"는 어떠한 적절한 방법으로 환자에게 본 발명의 조성물을 도입하는 것을 의미하며, 본 발명의 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 경구 또는 비경구의 다양한 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 제한되지 않는다.
경구 투여용 제제의 경우에 본 발명의 조성물은 구강붕해필름제, 분말, 과립, 정제, 환제, 당의정제, 캡슐제, 액제, 겔제, 시럽제, 슬러리제, 현탁액 등으로 당업계에 공지된 방법을 이용하여 제형화될 수 있다. 예를 들어, 경구용 제제는 활성성분을 고체 부형제와 배합한 다음 이를 분쇄하고 적합한 보조제를 첨가한 후 과립 혼합물로 가공함으로써 정제 또는 당의정제를 수득할 수 있다. 적합한 부형제의 예로는 락토즈, 덱스트로즈, 수크로즈, 솔비톨, 만니톨, 자일리톨, 에리스리톨 및 말티톨 등을 포함하는 당류와 옥수수 전분, 밀 전분, 쌀 전분 및 감자 전분 등을 포함하는 전분류, 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 나트륨 카르복시메틸셀룰로오즈 및 하이드록시프로필메틸-셀룰로즈 등을 포함하는 셀룰로즈류, 젤라틴, 폴리비닐피롤리돈 등과 같은 충전제가 포함될 수 있다. 또한, 경우에 따라 가교결합 폴리비닐피롤리돈, 한천, 알긴산 또는 나트륨 알기네이트 등을 붕해제로 첨가할 수 있다. 나아가, 본 발명의 약학적 조성물은 항응집제, 윤활제, 습윤제, 향료, 유화제 및 방부제 등을 추가로 포함할 수 있다.
비경구투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제 등이 포함된다. 비수성용제, 현탁용제로는 프로필렌글리콜(propylene glycol), 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 이에 제한되지는 않으나, 상기 3종 균주(바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠)가 각각, 또는 혼합물의 형태로 하나의 용기 내에 존재하도록 제형화 될 수 있고, 또는 3종 균주 각각이 별개의 용기 내에 포장되어 제공되지만 사용 시에 동시 또는 순차적으로 투여되도록 제형화 될 수 있다.
본 발명에서, "유효량"은 목적하는 치료되어야 할 특정 질환의 발병 또는 진행을 지연하거나 전적으로 중지시키는 데 필요한 양을 의미하며, 본 발명의 약학 조성물에 포함되는 3종 균주의 유효량은 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 치료 효과를 이루는데 요구되는 양을 의미한다. 따라서, 상기 유효량은 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 다른 성분의 종류 및 함량, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로, 치료 기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. 적합한 총 1일 사용량은 올바른 의학적 판단 범위 내에서 처치의에 의해 결정될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 일이다.
본 발명의 목적상, 특정 환자에 대한 구체적인 치료적 유효량은 달성하고자 하는 반응의 종류와 정도, 경우에 따라 다른 제제가 사용되는지의 여부를 비롯한 구체적 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료 기간, 구체적 조성물과 함께 사용되거나 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자와 의약 분야에 잘 알려진 유사 인자에 따라 다르게 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 일 측면은, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다.
상기 식품 조성물에 있어서, 균주 및 질환에 대한 설명은 앞서 기술한 내용을 그대로 적용할 수 있다.
본 발명의 "식품"은 건강을 유지하고 성장 발육을 위해 섭취하는 원재료 및 모든 가공물질을 포함하는 의미로, 일반적인 음식물 또는 가공식품을 의미하는 일반 식품 외에도 기능식품(functional food), 건강기능식품, 및 의료식품(medical food) 등 모두를 포함한다.
일 예로, 상기 식품은 기능식품(functional food) 일 수 있다. 본 발명에서 "기능식품(functional food)"은 생리 기능 또는 활성을 갖는 식품을 의미하는 것으로, 특정한 건강 효과를 줄 수 있는 수준의 생물학적으로 활성을 갖는 성분을 포함하는 식품을 의미한다. 이러한 측면에서, 본 발명은 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 기능식품 조성물을 제공한다.
일 예로, 상기 식품은 건강기능식품 일 수 있다. 본 발명에서 "건강기능식품"은 특정 영양소나 인체에 유용한 기능을 가진 원료나 성분, 즉 기능성 원료를 사용하여 제조한 식품으로, 인체의 정상적인 기능을 유지하거나 생리 기능 활성화를 통해 인체 건강에 도움을 줄 수 있는 식품을 의미한다. 이러한 측면에서, 본 발명은 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.
일 예로, 상기 식품은 의료식품(medical food) 일 수 있다. 본 발명에서 "의료식품"이란 질병 또는 건강 문제로 특별한 식이 관리가 필요한 사람을 위해 제조되었거나, 치료를 위해 제조된 식품을 의미한다. 이러한 측면에서, 본 발명은 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는, 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 의료식품 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 바실러스 서브틸리스는 바실러스 서브틸리스 IDCC 1101일 수 있고, 상기 바실러스 코아귤런스는 바실러스 코아귤런스 IDCC 1201일 수 있으며, 상기 클로스트리듐 부티리큠은 클로스트리듐 부티리큠 IDCC 1301일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 조성물은 락토바실러스 존소니, 락토바실러스 플란타룸, 비피도박테리움 아니말리스 락티스, 락토바실러스 람노서스, 및 비피도박테리움 브레브로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명에서, 상기 조성물은 1종 이상의 아미노산을 추가로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 아미노산은 BCAA(branched amino acid), 예컨대, 류신, 이소류신, 발린 및/또는 글루타민일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 1종 이상의 아미노산은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민으로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 조성물은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민을 포함한다.
상기 아미노산은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 50 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 아미노산은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 40 중량부, 1 내지 30 중량부, 10 내지 40 중량부, 10 내지 30 중량부, 20 내지 40 중량부 또는 20 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.
다른 구체예로 본 발명의 조성물 100중량부를 기준으로 류신을 1 내지 50 중량부, 1 내지 30 중량부, 5 내지 23 중량부로 포함할 수 있다.
다른 구체예로 본 발명의 조성물 100중량부를 기준으로 이소류신을 1 내지 50 중량부, 1 내지 30 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부, 또는 1 내지 3 중량부로 포함할 수 있다.
다른 구체예로 본 발명의 조성물 100중량부를 기준으로 발린을 1 내지 50 중량부, 1 내지 30 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부, 또는 1 내지 3 중량부로 포함할 수 있다.
다른 구체예로 본 발명의 조성물 100중량부를 기준으로 글루타민을 1 내지 50 중량부, 1 내지 30 중량부, 1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
다른 구체예로 본 발명의 조성물은 류신, 이소류신, 발린 및 글루타민을 포함할 수 있다. 보다 구체적인 예로, 본 발명의 조성물 100중량부를 기준으로 류신 5 내지 23 중량부, 이소류신 1 내지 3 중량부, 발린 1 내지 3 중량부, 및 글루타민 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 일 구현예에서, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 클로스트리듐 부티리큠 및 아미노산을 유효성분으로 포함하는 장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 조성물은 미네랄을 더 포함하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 미네랄은 마그네슘 또는 아연일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 장질환은 소장 흡수 기능 저하 또는 소장 흡수 기능 장애를 의미하며, 구체적으로 환경성 장병증, 장누수 증후군, 흡수장애 증후군 또는 만성 장염증 장애일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 용어 "개선"이란 상태의 완화 또는 치료와 관련된 파라미터, 예를 들면 증상의 정도를 적어도 감소시키는 모든 행위를 의미한다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 장질환 또는 영양실조에 효과가 있다고 알려진 공지의 활성 성분과 함께 혼합하여 조성물 형태로 제조할 수 있으며 기능성 식품(functional food), 영양 보조제(nutritional supplement), 건강식품(health food) 및 식품첨가제(food additives) 등의 모든 형태를 포함한다. 상기 유형의 식품 조성물은 당 업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 다양한 형태로 제조할 수 있다.
예를 들어, 상기 식품 조성물은 건강기능식품 또는 조미료, 음료, 바 등의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 상기 균주를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물은 발효유 등의 음료를 포함할 수 있으며, 상기 균주를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 과립화, 캡슐화 또는 분말화하여 섭취할 수 있다.
본 발명의 식품 조성물은 상기 유효성분 이외에 식품학적으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 식품 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효성분 이외에 추가로 식품학적으로 허용가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약제학적 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약제학적으로 허용가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연당, 옥수수감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄검 등을 포함한다. 액상 용액으로 제제화되는 경우, 현탁제, 내용액제, 유제, 시럽제 등을 포함하며, 물, 리퀴드 파라핀 등의 희석제, 습윤제, 감미제, 방향제, 보존제 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 식품 조성물은 각종 식품에 첨가할 수 있다. 본 발명의 조성물을 첨가할 수 있는 식품으로는 예를 들어, 음료류, 비타민복합제, 건강보조식품류 등이 있다.
본 발명의 식품 조성물은 식품 제조시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 (타우마틴, 스테비아추출물 (예를 들어 레바우디오시드A, 글리시르히진 등)) 및 합성향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 또한, 비타민 A, 비타민 B1, 비타민 B2, 비타민 B3, 비타민 B6, 비타민 B12, 엽산 (folic acid), 비타민 C, 비타민 D3, 비타민 E 등의 비타민을 포함할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제와 음료류로 제조되는 경우에는 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 및 각종 식물 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명의 조성물에서, 각 균주의 유효량의 콜로니 형성 단위(CFU)는 당해 기술 분야의 당업자가 목적하는 바(질병 예방, 건강 또는 치료적 처치) 또는 필요에 의해 결정될 수 있으며, 또한 최종 제형에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 상기 3종 균주 각각의 생균 또는 사균체를 식품 또는 약품의 제조 시에 전체 조성물 1g(또는 ㎖) 당 균을 1 x 106 내지 1 x 1012개(균수 또는 CFU) 첨가할 수 있고, 바람직하게는 1 x 107 내지 1 x 1010개의 양으로 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기한 생균 또는 이의 사균체가 포함된 조성물의 1일 섭취량은 총 균체수 기준으로 1 x 106 내지 1 x 1012 CFU/kg, 바람직하게는 일례로 1 x 107 내지 1 x 1010 CFU/kg일 수 있고, 섭취는 하루에 한 번 섭취할 수도 있고, 수회 나누어 섭취할 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 조성물은 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis), 바실러스 코아귤런스 (Bacillus coagulans), 클로스트리듐 부티리큠 (Clostridium butyricum) 3종 중 적어도 하나 이상의 균주를 총 조성물 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 총 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 균주의 총 함량은 1 내지 5 중량부, 1 내지 3 중량부, 또는 2 내지 3 중량부일 수 있다.
본 발명의 조성물은 상기 3종 균주 외 추가의 유산균을 더 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 추가의 유산균은 락토바실러스 존소니 (Lactobacillus johnsonii), 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum), 비피도박테리움 아니말리스 락티스 (Bifidobacterium animalis subsp. lactis), 락토바실러스 람노서스 (Lactobacillus rhamnosus), 및 비피도박테리움 브레브 (Bifidobacterium breve)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상일 수 있다. 상기 추가의 유산균은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 5.0 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 예컨대, 상기 추가의 유산균은 총 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 3.0 중량부, 0.1 내지 1.0 중량부, 또는 0.1 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
[실시예]
실험방법
1) 3종 복합 균주(Forbaby) 제제의 제조
실험에 사용된 본 발명의 3종 복합 균주 제제는 바실러스 서브틸리스 IDCC 1101, 바실러스 코아귤런스 IDCC 1201, 및 클로스트리듐 부티리큠 IDCC 1301의 세 가지 생균 균주를 혼합하여 제조되었다. 또한, 상기 3종의 복합 균주에 추가 유산균으로 락토바실러스 존소니 IDCC 9203, 락토바실러스 플란타룸 IDCC 3501, 비피도박테리움 아니말리스 락티스 IDCC 4301, 락토바실러스 람노서스 IDCC 3201, 및 비피도박테리움 브레브 IDCC 4401 균주를 혼합하였다. 상기 제제의 구체적인 성분 및 이의 함량은 표 1에 나타내었다.
성분 단위 (mg)
포도당 371.256
자일리톨 600
초콜릿 분말 600
초콜릿향 분말 45
갈락토올리고당 60
치커리 추출물 분말 60
식물성 크림 분말 147
이산화규소 45
우유향 분말 30
전지분유 93
산화아연 11.2
비타민 B12 혼합 분말 2.6
비타민 B6 2
건조 효모 분말 2
효소 혼합 제제 2
비타민 C 1
알파미분 1
엽산 0.44
티아민 0.5
3종 복합 균주 66
류신 600
이소류신 50
발린 50
글루타민 100
염화마그네슘 50
추가 유산균 10
총량 3000
2) 대조군(placebo) 제제의 제조
상기 3종 복합 균주 제제의 효과를 확인하기 위해, 3종 복합 균주, 추가 유산균 및 아미노산을 포함하지 않는 제제를 제조하였다. 상기 제제의 구체적인 성분 및 이의 함량은 표 2에 나타내었다.
성분 단위 (mg)
포도당 236.259
자일리톨 150
초콜릿 분말 600
초콜릿향 분말 45
갈락토올리고당 60
치커리 추출물 분말 60
식물성 크림 분말 135
이산화규소 45
우유향 분말 30
전지분유 75
산화아연 11.199
비타민 B12 혼합 분말 2.601
비타민 B6 2.001
건조 효모 분말 2.001
효소 혼합 제제 2.001
비타민 C 0.999
알파미분 0.999
엽산 0.441
티아민 0.501
말토덱스트린 1541.01
총량 3000
3) 마우스의 환경성 장병증(environmental enteropathy, EE) 모델
마우스 EE 모델은 Brown, E., Wlodarska, M., Willing, B. et al. Diet and specific microbial exposure trigger features of environmental enteropathy in a novel murine model. Nat Commun 6, 7806 (2015) (https://doi.org/10.1038/ncomms8806)의 내용을 참고하여 제작되었다.
이유 분리가 끝난 3주 된 어린 마우스(C57BL/6 black mouse)를 한 그룹 당 4~5 마리의 마우스로 하여 정상 대조군(normal), 미처리군(EE), 대조군(EE+placebo) 및 실험군(EE+Forbaby)을 준비하였다. 정상 대조군을 제외한, 각 그룹에 4주 동안 영양성분이 부족한 사료를 급여하면서 영양부족을 유발하고, 사료 급여가 시작된 3주차에 감염균을 3번 경구로 투여하여 감염을 유발하여 환경성 장병증 모델을 준비하였다. 관찰 4주차에 마우스를 희생하여 효과를 확인하였다.
구체적으로, 정상 대조군에는 정상 사료(단백질 28%, 지방 22%)를 4주 동안 급여하고, 미처리군, 대조군, 및 실험군에는 각각 영양부족 사료(단백질 9%, 지방 13%)를 4주 동안 급여하였다. 그 중 대조군에는 2)의 대조군 제제(플라시보 제제)를 함께 급여하고, 실험군에는 1)의 3종 복합 균주 제제(Forbaby 제제)를 함께 급여하였다. 구체적으로 24시간 마다 음수 50ml에 3종 복합 균주 제제 또는 대조군 제제를 각각 3000mg씩 섞어 케이지 마다(마우스 5마리 기준) 제공하였다.
한편, 감염균은 사람에게서 분리된 총 7가지의 균을 사용하였고, 구체적으로 Bacteroides vulgatus 3/1/40A, Bacteroides fragilis 3/1/12, Bacteroides ovatus 3/8/47, Bacteroides dorei 5/1/36 (D4), Parabacteroides distasonis 2/1/33B, Escherichia coli 3/2/53, Escherichia coli 4/1/47을 사용하였다. 각각의 균은 모두 FAA(fastidious anaerobe)배지에서 혐기 조건으로 배양되었다. 접종 하루 뒤 각각의 균을 PBS에 109 cells /ml로 만들어서 동량을 섞고, 각각의 마우스에 100μl씩 gavage를 통하여 위에 주입하였다.
이러한 감염은 영양부족 사료 급여 후 16일, 18일, 20일째에 이루어졌고, 감염 후 8일 후인 28일째에 마우스를 희생하여 샘플링 하였다.
4) 마우스 장 샘플링 및 소장 조직 관찰을 위한 파라핀 블록 제작
마우스의 환경성 장병증 모델에서, 관찰 4주째에 마우스를 해부하여 장 샘플을 획득하였다. 마우스를 마취한 뒤 장을 적출하여 스위스 롤 기술(Swiss-rolling technique)을 이용하여 말아서 4% 파라포름알데히드 용액에 24시간 이상 보관한다. 이후, 파라핀 블록을 제작하여 소장의 융모 길이, 소장움의 깊이, 소장 융모에 존재하는 고블릿 세포(goblet cell)의 개수, 그리고 소장 융모의 증식 세포(Proliferating Cell) 개수를 확인하였다.
상기에서 고정된 조직을 물에 세수하여 고정 시약을 제거하였다. 조직의 수분을 제거하기 위해서 조직을 자동조직처리기에 넣어 탈수와 투명화 과정이 진행되도록 처리하였다 (표 3).
자동조직처리기
1 70% EtOH 4시간
2 80% EtOH 1시간
3 90% EtOH 1시간
4 95% EtOH 1시간
5 100% EtOH 1시간
6 100% EtOH 1시간
7 100% EtOH 1시간
8 자일렌 1시간
9 자일렌 1시간
10 자일렌 1시간
11 파라핀 1시간
12 paraplast 1시간
12 paraplast 1시간
수분과는 혼합되지 않는 파라핀을 조직으로 침투시키기 위해서 조직을 알코올을 이용하여 탈수하였다. 탈수는 상기 표 3과 같이, 저농도의 알코올 용액에서 고농도의 알코올 용액으로 점진적으로 처리한 후 순수한 100% 알코올과 자일렌으로 처리하는 과정에서 이루어졌다. 유기용매인 자일렌에 용해시킨 파라핀을 탈수한 조직으로 침투시킨 다음 고온(60℃)에서 액체상태인 순수한 파라핀으로 처리하여 완전히 침투시켰다.몰드에 들어있는 조직은 파라핀을 식혀 고체상태로 만든 후 적당한 크기로 잘라서 다듬었다. 이후, 박절기에 적당한 두께(보통 5μm)로 절단하였다. 알코올 10% 용액이 담긴 55℃의 수조(water bath)에 절단된 파라핀 절편을 띄워 놓은 후 파라핀이 살짝 녹으면 슬라이드로 떠서 수분을 말렸다. 슬라이드를 상온에서 하루 건조시킨 다음 조직의 파라핀을 제거하였다.
1 자일렌 10분
2 자일렌 10분
3 100% EtOH 5분
4 100% EtOH 5분
5 95% EtOH 5분
6 70% EtOH 5분
7 50% EtOH 5분
8 ADW 5분
9 ADW 5분
10 3% H2O2 20분
11 ADW 5분
12 PBS 5분
준비된 슬라이드는 헤마톡실린 & 에오신 염색을 하였다. 슬라이드를 상기 표 4의 과정과 반대로 진행하여 탈수한 후 마운팅 용액(mounting solution)을 사용하여 커버 슬라이드를 덮고, 현미경을 사용하여 관찰하였다.
실험예 1: 3종 복합 균주 제제의 체중 개선 효과 확인
실험방법 3)의 기재에 따라 한 그룹 당 4~5 마리의 마우스로 구성된 정상 대조군 및 실험군을 준비하여, 각각에 3종 복합 균주 제제 및 대조군 제제를 처리하였다. 먹이는 매일 음수에 섞어 공급하였고 2일 마다 체중의 지표를 추적하였다. 3주령의 마우스의 처음 몸무게를 기준으로 하여 1달 뒤의 최종 무게를 비율로 나타내었다.
그 결과, 미처리군(EE)에 비하여 3종 복합 균주 제제를 처리한 군에서 유의하게 체중이 증가됨을 확인하였으며, 특히 대조군(placebo) 제제를 처리한 경우에 비해 3종 복합 균주 제제를 처리한 군에서 체중이 유의하게 증가됨을 확인하였다 (도 1, 도 2).
실험예 2: 3종 복합 균주 제제의 장누수 개선 효과 확인
경구로 투여된 FITC particle이 장 누수 정도에 따라서 얼마나 혈액으로 새어 나오는지를 관찰하여 동물 모델의 장 누수 현상의 정도를 확인하는 실험을 진행하였다.
실험방법의 3)에 기재된 마우스 모델과 동일한 방법으로 한 그룹 당 4~5 마리의 마우스로 구성된 정상 대조군(normal), 미처리군(EE), 대조군(EE+placebo) 및 실험군(EE+Forbaby)을 준비하고, 각각 사료와 3종 복합 균주 제제 및 대조군 제제를 처리하였다. 관찰 4주째 마우스를 해부하여 장 누수(FITC) 지표를 확인하였다.
장 누수를 측정하기 위해 형광을 띄는 물질인 FITC-dextran (Fluorescein isothiocyanate-dextran, sigma #FD4)를 이용하여 각각의 마우스에 경구로 동량의 FITC-dextran을 투여하였다. 투여 4시간 후 혈액을 채취하여 혈장 시료를 획득한 뒤 샘플 내 FITC 형광을 측정하였다.
그 결과, 미처리군에서 장 누수 현상이 촉진되어 FITC의 양이 증가한 것이 관찰되었다. 이에 반해, 영양실조가 있는 실험군에 3종 복합 균주 제제를 처리한 경우, 미처리군 및 대조군에 비해 FITC의 양이 감소하여 장 누수 현상이 개선되는 것으로 관찰되었다 (도 3).
실험예 3: 3종 복합 균주 제제의 소장 기능 개선 효과 확인
3종 복합 균주 제제의 소장 기능 개선 효과를 확인하기 위해, 소장의 융모 길이, 소장움 깊이, 소장 융모에 존재하는 고블릿 세포의 개수, 및 소장 융모의 증식 세포 개수를 확인하였다.
실험방법의 3)에 기재된 마우스 모델과 동일한 방법으로 한 그룹 당 4~5 마리의 마우스로 구성된 정상 대조군(normal), 미처리군(EE), 대조군(EE+placebo) 및 실험군(EE+Forbaby)을 준비하고, 각각 사료와 3종 복합 균주 제제 및 대조군 제제를 처리하였다. 관찰 4주째 마우스를 해부하고 장 샘플을 획득하였으며, 실험방법 5)에서 제작한 파라핀 블록을 이용하여 각 지표를 확인하였다.
그 결과, 미처리군(EE)에 비하여 유산균 제제를 처리한 군에서 유의하게 소장 융모 길이가 증가함을 확인하였고, 특히 대조군(placebo) 제제를 처리한 경우에 비해 3종 복합 균주 제제를 처리한 군에서 소장 융모 길이가 유의하게 증가됨을 확인하였다 (도 4).
또한, 미처리군에 비해 유산균 제제를 처리한 군에서 유의하게 소장움의 깊이가 증가함을 확인하였으며, 특히 대조군 제제를 처리한 경우에 비해 3종 복합 균주 제제를 처리한 군에서 소장움 깊이가 유의하게 증가됨을 확인하였다 (도 5).
미처리군에 비해 유산균 제제를 처리한 군에서 유의하게 소장 융모에 존재하는 고블릿 세포의 개수 및 증식 세포의 개수가 증가함을 확인하였으며, 특히 대조군 제제를 처리한 경우에 비해 3종 복합 균주 제제를 처리한 군에서 세포의 개수가 유의하게 증가됨을 확인하였다 (도 6, 도 7).
[수탁번호]
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC15062BP
수탁일자 : 20220829
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000001
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC11658BP
수탁일자 : 20100305
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000002
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC10923BP
수탁일자 : 20060315
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000003
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC13586BP
수탁일자 : 20180717
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000004
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC13587BP
수탁일자 : 20180717
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000005
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC10833BP
수탁일자 : 20050801
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000006
기탁기관명 : 생물자원센터
수탁번호 : KCTC13169BP
수탁일자 : 20161202
Figure PCTKR2023000503-appb-img-000007

Claims (16)

  1. 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠을 유효성분으로 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    락토바실러스 존소니, 락토바실러스 플란타룸, 비피도박테리움 아니말리스 락티스, 락토바실러스 람노서스, 및 비피도박테리움 브레브로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    아미노산을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 아미노산은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    미네랄을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미네랄은 마그네슘 또는 아연인,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장질환은 환경성 장병증, 장누수 증후군, 흡수장애 증후군(Malabsorption Syndrome) 또는 만성 장염증 장애(disorder of chronic intestinal inflammation)인,
    장질환 또는 영양실조의 예방 또는 개선용 식품 조성물.
  9. 바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 유효성분으로 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    바실러스 서브틸리스, 바실러스 코아귤런스, 및 클로스트리듐 부티리큠을 유효성분으로 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    락토바실러스 존소니, 락토바실러스 플란타룸, 비피도박테리움 아니말리스 락티스, 락토바실러스 람노서스, 및 비피도박테리움 브레브로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    아미노산을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 아미노산은 발린, 류신, 이소류신, 및 글루타민으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상인,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    미네랄을 더 포함하는,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 미네랄은 마그네슘 또는 아연인,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 장질환은 환경성 장병증, 장누수 증후군, 흡수장애 증후군(Malabsorption Syndrome) 또는 만성 장염증 장애(disorder of chronic intestinal inflammation)인,
    장질환 또는 영양실조의 치료 또는 예방용 약학 조성물.
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