WO2024085623A1 - Microbiome composition of fermentation culture supernatant of lactiplantibacillus plantarum strain km2 having anti-inflammatory effect - Google Patents

Microbiome composition of fermentation culture supernatant of lactiplantibacillus plantarum strain km2 having anti-inflammatory effect Download PDF

Info

Publication number
WO2024085623A1
WO2024085623A1 PCT/KR2023/016089 KR2023016089W WO2024085623A1 WO 2024085623 A1 WO2024085623 A1 WO 2024085623A1 KR 2023016089 W KR2023016089 W KR 2023016089W WO 2024085623 A1 WO2024085623 A1 WO 2024085623A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
group
clostridium
pharmaceutical composition
strain
lactiplantibacillus
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/016089
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
성문희
Original Assignee
국민바이오 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국민바이오 주식회사 filed Critical 국민바이오 주식회사
Publication of WO2024085623A1 publication Critical patent/WO2024085623A1/en

Links

Images

Abstract

The present invention relates to a microbiome composition of a fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum strain KM2 having an anti-inflammatory effect. It has been confirmed that the fermentation culture supernatant of the strain exhibits anti-inflammatory activity, such as suppressing nitric oxide activity and controlling the expression of inflammatory cytokines, and thus, the fermentation culture supernatant can be useful as a composition for preventing, treating, or ameliorating inflammatory diseases.

Description

항염증 효능이 있는 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2 균주 발효 배양상등액의 마이크로바이옴 조성물Microbiome composition of fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum KM2 strain with anti-inflammatory effect
본 발명은 항염증 효능이 있는 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주 발효 배양상등액의 마이크로바이옴 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a microbiome composition of the fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) strain, which has anti-inflammatory effects.
염증은 물리적인 외상, 유해한 화학물질, 미생물에 의한 감염이나 생체 내 대사산물 중의 자극성 물질에 의하여 야기되는 조직손상에 반응해 국소적으로 나타나는 정상적이고 보호적인 생체 내 방어기전의 발현이다. 이러한 염증은 손상조직과 이동하는 세포(migrating cells)로부터 생산되는 다양한 화학매개인자에 의하여 촉발되며, 이들 화학매개인자들은 염증과정의 형태에 따라 매우 다양한 종류가 있는 것으로 알려져 있다. 정상적인 경우에 생체는 염증 반응을 통하여 발병 요인을 중화하거나 제거하고 상한 조직을 재생하여 정상적인 구조와 기능을 회복한다.Inflammation is the expression of a normal, protective defense mechanism in the body that appears locally in response to tissue damage caused by physical trauma, harmful chemicals, infection by microorganisms, or irritating substances in the body's metabolites. This inflammation is triggered by various chemical mediators produced from damaged tissues and migrating cells, and these chemical mediators are known to come in many different types depending on the type of inflammatory process. In normal cases, the body neutralizes or eliminates pathogenic factors through an inflammatory response and regenerates damaged tissues to restore normal structure and function.
그러나 이러한 염증 반응이 비정상적으로 발생될 경우에는 만성 염증과 같은 질환으로 진행되기도 하며, 꽃가루와 같이 무해한 물질이나 천식, 류마티스성 관절염과 같은 자가 면역반응에 의해 부적절하게 염증이 촉발되는 경우에는 방어반응 자체가 오히려 조직을 손상시켜 다양한 질병을 일으킨다. However, if this inflammatory reaction occurs abnormally, it may progress to a disease such as chronic inflammation, and if inflammation is triggered inappropriately by harmless substances such as pollen or an autoimmune reaction such as asthma or rheumatoid arthritis, the defense reaction itself Rather, it damages tissues and causes various diseases.
현재 염증 질환을 치료하기 위한 가장 일반적인 염증성 질환 예방 또는 치료제로 크게 스테로이드성 및 비스테로이드성 치료제가 사용되고 있으나, 대부분 부작용이 나타난다는 문제점이 있어, 상기 문제점을 극복한 염증성 질환 치료제 개발이 활발히 진행 중인 상황이다.Currently, steroidal and non-steroidal therapeutic agents are largely used as the most common preventive or therapeutic agents for inflammatory diseases, but most of them have the problem of side effects, and the development of inflammatory disease therapeutic agents that overcome the above problems is actively underway. am.
본 발명의 목적은 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory diseases.
본 발명의 다른 목적은 염증성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a health functional food composition for preventing or improving inflammatory diseases.
본 발명의 또 다른 목적은 염증성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for preventing or treating inflammatory diseases.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 락티플랜티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention prevents inflammatory diseases comprising the fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum strain, its concentrate, its dried product, its fermentation metabolite, or a mixture thereof as an active ingredient. Alternatively, a pharmaceutical composition for treatment is provided.
또한, 본 발명은 상기 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a health functional food composition for preventing or improving inflammatory diseases comprising the fermentation culture supernatant of the above strain, its concentrate, its dried product, its fermentation metabolite, or a mixture thereof as an active ingredient.
또한, 본 발명은 정상군과 비교해서, 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii) 및 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 균주 수가 감소한 염증성 질환 환자군; 또는 정상군과 비교해서, 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum) 균주 수가 증가한 염증성 질환 환자군에 제1항의 약학 조성물을 처리하는 단계를 포함하는, 염증성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공한다.In addition, the present invention compares to the normal group, Weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens ), Clostridium botulinum , Clostridium sporogenis, Clostridium sporogenes A group of patients with inflammatory diseases in which the number of at least one strain selected from the group consisting of clostridium baratii and clostridium butyricum is reduced; Alternatively, a method for preventing or treating an inflammatory disease is provided, comprising treating a group of patients with an inflammatory disease in which the number of Bifidobacterium pseudolongum strains is increased compared to a normal group with the pharmaceutical composition of claim 1.
본 발명에 따르면, 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주의 발효 배양상등액이 산화질소(nitric oxide) 활성을 억제하고, 염증성 사이토카인 발현을 조절하는 등 항염증 활성을 나타내는 것을 확인함으로써, 염증성 질환 예방, 치료 또는 개선용 조성물로써 유용하게 활용될 수 있다.According to the present invention, it was confirmed that the fermentation culture supernatant of the Lactiplantibacillus plantarum KM2 strain exhibits anti-inflammatory activity, such as suppressing nitric oxide activity and controlling the expression of inflammatory cytokines. By doing so, it can be usefully used as a composition for preventing, treating, or improving inflammatory diseases.
도 1은 대식세포에서 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주의 발효 배양상등액(이하 샘플이라 함)의 세포독성을 분석한 결과이다.Figure 1 shows the results of analyzing the cytotoxicity of the fermentation culture supernatant (hereinafter referred to as sample) of the Lactiplantibacillus plantarum KM2 strain in macrophages.
도 2는 대식세포에서 샘플이 산화질소(nitric oxide; 이하 NO라 함) 생성에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 2 shows the results of analyzing the effect of samples on the production of nitric oxide (hereinafter referred to as NO) in macrophages.
도 3은 대식세포에서 샘플이 프로스타글란딘 E2(Prostaglandin E2; 이하 PGE2라 함) 생성에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 3 shows the results of analyzing the effect of samples on the production of prostaglandin E2 (Prostaglandin E2; hereinafter referred to as PGE2) in macrophages.
도 4는 대식세포에서 샘플이 iNOS(Inducible nitric oxide synthase) 및 COX-2(Cyclooxygenase-2) 발현에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 4 shows the results of analyzing the effect of samples on the expression of iNOS (Inducible nitric oxide synthase) and COX-2 (Cyclooxygenase-2) in macrophages.
도 5는 대식세포에서 샘플이 전염증성 및 항염증성 사이토카인 생성에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 5 shows the results of analyzing the effect of samples on the production of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines in macrophages.
도 6은 장내 상피세포에서 샘플이 TEER(Trans-epithelial electrical resistance)에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 6 shows the results of analyzing the effect of samples on TEER (Trans-epithelial electrical resistance) in intestinal epithelial cells.
도 7은 장내 상피세포에서 샘플이 세포주위 투과성(paracellular permeability)에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 7 shows the results of analyzing the effect of samples on paracellular permeability in intestinal epithelial cells.
도 8은 대식세포에서 샘플이 장 접합 단백질 발현에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 8 shows the results of analyzing the effect of samples on intestinal junction protein expression in macrophages.
도 9는 동물모델에서 샘플이 체중 및 질병 활성도에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 9 shows the results of analyzing the effect of samples on body weight and disease activity in animal models.
도 10은 동물모델에서 샘플이 대장 길이에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 10 shows the results of analyzing the effect of samples on colon length in an animal model.
도 11은 동물모델에서 샘플이 염증성 사이토카인 생성에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 11 shows the results of analyzing the effect of samples on inflammatory cytokine production in an animal model.
도 12는 동물모델에서 샘플이 장 조직에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 12 shows the results of analyzing the effect of samples on intestinal tissue in an animal model.
도 13은 동물모델에서 샘플이 장내 미생물에 미치는 영향을 분석한 결과이다.Figure 13 shows the results of analyzing the effect of samples on intestinal microorganisms in an animal model.
모든 도면에서 서로 다른 알파벳(ex. a, b 등)으로 표시된 처리군 간에는 95% 신뢰수준에서 통계적으로 차이가 있음을 나타낸다. 예를 들어, a로 표시된 1그룹, b로 표시된 2그룹 및 ab로 표시된 3그룹이 있는 경우, 1그룹 및 3그룹 간에는 95% 수준에서 통계적 차이가 있고, 1그룹 및 2그룹 간; 및 2그룹 및 3그룹 간에는 통계적 차이가 없음을 의미한다.In all figures, there is a statistical difference at the 95% confidence level between treatment groups indicated with different alphabets (ex. a, b, etc.). For example, if there is group 1 denoted by a, group 2 denoted by b, and group 3 denoted by ab, there is a statistical difference at the 95% level between groups 1 and 3, and between groups 1 and 2; And it means that there is no statistical difference between groups 2 and 3.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 락티플랜티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물을 제공한다.The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory diseases comprising as an active ingredient a fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum strain, a concentrate thereof, a dried product thereof, a fermentation metabolite thereof, or a mixture thereof. do.
상기 균주는 기탁번호 KCTC 14637BP로 기탁된 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주일 수 있다.The strain may be Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) deposited with the deposit number KCTC 14637BP.
상기 염증성 질환은 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 궤양성 십이지장염(ulcerative duodenitis), 크론병(Crohn's disease), 과민성 대장 증후군(irritable bowel syndrome), 장형 베체트병(Intestinal Behcet's disease), 출혈성 직장 궤양(hemorrhagic rectal ulcer), 회장낭염(pouchitis), 장염(enteritis), 허혈성 대장염(ischemic colitis), 여드름, 장외증상(extra-intestinal manifestations) 피부염, 아토피 피부염, 알레르기 피부염, 지루성 피부염, 구진상 두드러기, 습진, 천식, 결막염, 치주염, 비염, 중이염, 홍채염, 인후염, 편도염, 폐렴, 췌장염, 위염, 치질, 통풍, 강직성 척추염, 루프스, 섬유근통, 건선, 류마티스 관절염, 골관절염, 골다공증, 간염, 방광염, 신장염, 쇼그렌 증후군 다발성 경화증으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The inflammatory diseases include ulcerative colitis, ulcerative duodenitis, Crohn's disease, irritable bowel syndrome, intestinal Behcet's disease, and bleeding rectal ulcers ( hemorrhagic rectal ulcer, pouchitis, enteritis, ischemic colitis, acne, extra-intestinal manifestations dermatitis, atopic dermatitis, allergic dermatitis, seborrheic dermatitis, papular urticaria, eczema, Asthma, conjunctivitis, periodontitis, rhinitis, otitis media, iritis, pharyngitis, tonsillitis, pneumonia, pancreatitis, gastritis, hemorrhoids, gout, ankylosing spondylitis, lupus, fibromyalgia, psoriasis, rheumatoid arthritis, osteoarthritis, osteoporosis, hepatitis, cystitis, nephritis, Sjögren's syndrome. It may be one or more selected from the group consisting of multiple sclerosis, but is not limited thereto.
상기 약학 조성물은 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주의 사균 또는 포자를 추가로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition may further include dead cells or spores of the Lactiplantibacillus plantarum KM2 strain.
또한, 상기 약학 조성물은 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii), 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum) 및 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 장내 미생물을 조절할 수 있다.In addition, the pharmaceutical composition may be used against Weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens) , Clostridium botulinum , Clostridium sporogenes , Clostridium baratii ( It is possible to control one or more intestinal microorganisms selected from the group consisting of clostridium baratii , clostridium butyricum , and bifidobacterium pseudolongum .
또한, 상기 약학 조성물은 프로스타글란딘 E2(Prostaglandin E2), iNOS(Inducible nitric oxide synthase), COX-2(Cyclooxygenase-2), IL-1β(Interleukin-1β), TNF-α(tumor necrosis factor-α) 및 IL-6(Interleukin-6)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 생성 또는 발현을 억제하거나, ZO-1, Occludin, Claudin-1 및 IL-10(Interleukin-10)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 생성 또는 발현을 촉진할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the pharmaceutical composition contains prostaglandin E2 (Prostaglandin E2), iNOS (Inducible nitric oxide synthase), COX-2 (Cyclooxygenase-2), IL-1β (Interleukin-1β), TNF-α (tumor necrosis factor-α), and Inhibit the production or expression of one or more selected from the group consisting of IL-6 (Interleukin-6), or the production or expression of one or more selected from the group consisting of ZO-1, Occludin, Claudin-1 and IL-10 (Interleukin-10) can promote, but is not limited to this.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention is prepared in unit dose form or in a multi-dose container by formulating it using a pharmaceutically acceptable carrier according to a method that can be easily performed by those skilled in the art. It can be manufactured by internalizing it.
상기 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸 히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약학 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다.The pharmaceutically acceptable carriers are those commonly used in preparation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, gum acacia, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose, Includes, but is not limited to, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methyl hydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, etc. In addition to the above ingredients, the pharmaceutical composition of the present invention may further include lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, preservatives, etc.
본 발명에 있어서, 상기 약학 조성물에 포함되는 첨가제의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니며 통상의 제제화에 사용되는 함량 범위 내에서 적절하게 조절될 수 있다.In the present invention, the content of additives included in the pharmaceutical composition is not particularly limited and can be appropriately adjusted within the content range used in conventional formulations.
상기 약학 조성물은 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립, 정제, 크림, 젤, 패취, 분무제, 연고제, 경고제, 로션제, 리니멘트제, 파스타제 및 카타플라스마제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 피부 외용제 형태로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The pharmaceutical compositions include injectable formulations such as aqueous solutions, suspensions, emulsions, etc., pills, capsules, granules, tablets, creams, gels, patches, sprays, ointments, warning agents, lotions, liniment agents, paste agents, and cataplasmase agents. It may be formulated in the form of one or more external skin preparations selected from the group consisting of, but is not limited to this.
본 발명의 약학 조성물은 제형화를 위해 추가로 있는 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제를 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제는 전분, 당 및 만니톨과 같은 부형제, 칼슘 포스페이트 등과 같은 충전제 및 증량제, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등과 같은 셀룰로오스 유도체, 젤라틴, 알긴산염, 폴리비닐 피롤리돈 등과 같은 결합제, 활석, 스테아린산 칼슘, 수소화 피마자유 및 폴리에틸렌글리콜과 같은 윤활제, 포비돈 및 크로스포비돈과 같은 붕해제, 폴리소르베이트, 세틸알코올, 글리세롤 등과 같은 계면활성제를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체 및 희석제는 대상체에게 생물학적 및 생리학적으로 친화적인 것일 수 있다. 희석제의 예로는 염수, 수용성 완충액, 용매 및/또는 분산제(dispersion media)를 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition of the present invention may additionally contain pharmaceutically acceptable carriers and diluents for formulation. The pharmaceutically acceptable carriers and diluents include excipients such as starch, sugar and mannitol, fillers and extenders such as calcium phosphate, cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, gelatin, alginate, polyvinyl pyrrolidone. It includes, but is not limited to, binders such as talc, calcium stearate, lubricants such as hydrogenated castor oil and polyethylene glycol, disintegrants such as povidone and crospovidone, and surfactants such as polysorbate, cetyl alcohol, glycerol, etc. The pharmaceutically acceptable carrier and diluent may be biologically and physiologically friendly to the subject. Examples of diluents include, but are not limited to, saline, aqueous buffers, solvents, and/or dispersion media.
본 발명의 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여하거나 비경구 투여(예를 들어, 정맥 내, 피하, 복강 내 또는 국소에 적용)할 수 있다. 경구 투여일 경우, 정제, 트로키제(troches), 로젠지(lozenge), 수용성 현탁액, 유성 현탁액, 조제 분말, 과립, 에멀젼, 하드 캡슐, 소프트 캡슐, 시럽, 엘릭시르제 등으로 제형화될 수 있다. 비경구 투여일 경우, 주사액, 좌제, 호흡기 흡입용 분말, 스프레이용 에어로졸제, 연고, 도포용 파우더, 오일, 크림 등으로 제형화 될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally (for example, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, or topically) depending on the desired method. For oral administration, it can be formulated as tablets, troches, lozenges, aqueous suspensions, oily suspensions, powders, granules, emulsions, hard capsules, soft capsules, syrups, elixirs, etc. In the case of parenteral administration, it can be formulated as an injection, suppository, powder for respiratory inhalation, aerosol for spray, ointment, powder for application, oil, cream, etc.
본 발명의 약학 조성물의 투여량은 환자의 상태, 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이 체질 특이성, 제제의 성질, 질병의 정도, 조성물의 투여시간, 투여방법, 투여기간 또는 간격, 배설율 및 약물 형태에 따라 그 범위가 다양할 수 있으며, 이 분야 통상의 기술자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 예컨대, 약 0.1 내지 10,000mg/kg의 범위일 수 있으나 이제 제한되지 않으며, 하루 일회 내지 수회에 나누어 투여될 수 있다.The dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is determined by the patient's condition, weight, age, gender, health, dietary constitution specificity, nature of the preparation, degree of disease, administration time of the composition, administration method, administration period or interval, excretion rate, and The range may vary depending on the drug form and can be appropriately selected by a person skilled in the art. For example, it may range from about 0.1 to 10,000 mg/kg, but is not limited and may be administered once or in divided doses several times a day.
상기 약학 조성물은 목적하는 방법에 따라 경구 투여되거나 비경구 투여(예를 들면, 정맥 내, 피하 내, 복강 내 또는 국소에 적용)될 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 약학적 유효량 및 유효 투여량은 약학 조성물의 제제화 방법, 투여 방식, 투여 시간, 투여 경로 등에 의해 다양해질 수 있으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정하고 처방할 수 있다. 본 발명의 약학 조성물의 투여는 하루에 1회 투여될 수 있고, 수회에 나누어 투여될 수도 있다.The pharmaceutical composition may be administered orally or parenterally (eg, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally, or topically applied) depending on the desired method. The pharmaceutically effective amount and effective dosage of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on the formulation method, administration method, administration time, administration route, etc. of the pharmaceutical composition, and those skilled in the art will know that it is effective for the desired treatment. Dosage can be easily determined and prescribed. The pharmaceutical composition of the present invention may be administered once a day, or may be administered in several divided doses.
또한, 본 발명은 락티플랜티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.In addition, the present invention provides a health function for preventing or improving inflammatory diseases comprising the fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum strain, its concentrate, its dried product, its fermentation metabolite, or a mixture thereof as an active ingredient. A food composition is provided.
상기 균주는 기탁번호 KCTC 14637BP로 기탁된 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주일 수 있다.The strain may be Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) deposited with the deposit number KCTC 14637BP.
본 발명은 통상적으로 이용되는 식품으로써 일반적으로 사용될 수 있다.The present invention can be generally used with commonly used foods.
본 발명의 식품 조성물은 건강기능식품으로서 사용될 수 있다. 상기 “건강기능식품”이라 함은 건강기능 식품에 관한 법률에 따른 인체에 유용한 기능성을 가진 원료나 성분을 사용하여 제조 및 가공한 식품을 의미하며, “기능성”이라 함은 인체의 구조 및 기능에 대하여 영양소를 조절하거나 생리학적 작용 등과 같은 보건용도에 유용한 효과를 얻을 목적으로 섭취하는 것을 의미한다.The food composition of the present invention can be used as a health functional food. The term “health functional food” refers to food manufactured and processed using raw materials or ingredients with functionality useful to the human body in accordance with the Health Functional Food Act, and “functionality” refers to food that is related to the structure and function of the human body. It means ingestion for the purpose of controlling nutrients or obtaining useful health effects such as physiological effects.
상기 건강기능식품 조성물은 통상의 식품 첨가물을 포함할 수 있으며, 상기 “식품 첨가물”로서의 적합 여부는 다른 규정이 없는 한, 식품의약품안전처에 승인된 식품 첨가물 공전의 총칙 및 일반시험법 등에 따라 해당 품목에 관한 규격 및 기준에 의하여 판정한다.The health functional food composition may contain common food additives, and its suitability as a “food additive” is determined in accordance with the general provisions and general test methods of the food additive code approved by the Ministry of Food and Drug Safety, unless otherwise specified. The decision is made based on the specifications and standards for the item.
상기 “식품 첨가물 공전”에 수재된 품목으로는 예를 들어, 케톤류, 글리신, 구연산칼륨, 니코틴산, 계피산 등의 화학적 합성물, 감색소, 감초추출물, 결정셀룰로오스, 고량색소, 구아검 등의 천연첨가물, L-글루타민산나트륨 제제, 면류첨가알칼리제, 보존료제제, 타르색소제제 등의 혼합제제류들을 들 수 있다.Items listed in the “Food Additives Code” include, for example, chemical compounds such as ketones, glycine, potassium citrate, nicotinic acid, and cinnamic acid; natural additives such as subchromic pigment, licorice extract, crystalline cellulose, high-liquid pigment, and guar gum; Examples include mixed preparations such as sodium L-glutamate preparations, noodle additive alkaline preparations, preservative preparations, and tar coloring preparations.
본 발명의 식품 조성물은 정제, 캡슐, 분말, 과립, 액상, 환 등의 형태로 제조 및 가공할 수 있다. 예를 들어, 캡슐 형태의 건강기능 식품 중 경질 캡슐제는 통상의 경질 캡슐에 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합 및 충진 하여 제조할 수 있으며, 연질 캡슐제는 본 발명에 따른 조성물을 부형제 등의 첨가제와 혼합하고 젤라틴 등 캡슐기제에 충진하여 제조할 수 있다. 상기 연질 캡슐제 는 필요에 따라 글리세린 또는 소르비톨 등의 가소제, 착색제, 보존제 등을 함유할 수 있다.The food composition of the present invention can be manufactured and processed in the form of tablets, capsules, powders, granules, liquids, pills, etc. For example, among health functional foods in the form of capsules, hard capsules can be manufactured by mixing and filling the composition according to the present invention with additives such as excipients in a regular hard capsule, and soft capsules can be manufactured by mixing and filling the composition according to the present invention. It can be manufactured by mixing with additives such as excipients and filling it with a capsule base such as gelatin. The soft capsule may contain plasticizers such as glycerin or sorbitol, colorants, preservatives, etc., if necessary.
상기 부형제, 결합제, 붕해제, 활택제, 교미제, 착향제 등에 대한 용어 정의 는 당업계에 공지된 문헌에 기재된 것으로 그 기능 등이 동일 내지 유사한 것들을 포함한다. 상기 식품의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 통상적인 의미에서의 건강 기능식품을 모두 포함한다.Definitions of terms such as excipients, binders, disintegrants, lubricants, coagulants, flavoring agents, etc. are described in literature known in the art and include those with the same or similar functions. There is no particular limitation on the type of food, and it includes all health functional foods in the conventional sense.
본 발명에서 용어“예방”은 본 발명에 따른 조성물의 투여로 염증성 질환을 억제 또는 지연시키는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 용어 “치료”는 본 발명에 따른 조성물의 투여로 염증성 질환의 증세가 호전되거나 이롭게 변경하는 모든 행위를 말한다. 본 발명에서 용어 “개선”은 본 발명에 따른 조성물의 투여로 염증성 질환의 나쁜 상태를 좋게 하는 모든 행위를 말한다.In the present invention, the term “prevention” refers to all actions that suppress or delay inflammatory diseases by administering the composition according to the present invention. In the present invention, the term “treatment” refers to any action that improves or beneficially changes the symptoms of an inflammatory disease by administering the composition according to the present invention. In the present invention, the term “improvement” refers to all actions that improve the bad state of an inflammatory disease by administering the composition according to the present invention.
또한, 본 발명은 정상군과 비교해서, 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii) 및 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 균주 수가 감소한 염증성 질환 환자군; 또는 정상군과 비교해서, 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum) 균주 수가 증가한 염증성 질환 환자군에 상기 약학 조성물을 처리하는 단계를 포함하는, 염증성 질환 예방 또는 치료 방법을 제공한다.In addition, the present invention compares to the normal group, Weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens) , Clostridium botulinum , Clostridium sporogenes , Clos. A group of patients with inflammatory diseases in which the number of at least one strain selected from the group consisting of clostridium baratii and clostridium butyricum is reduced; Alternatively, a method for preventing or treating an inflammatory disease is provided, comprising treating the pharmaceutical composition to a group of patients with an inflammatory disease in which the number of Bifidobacterium pseudolongum strains is increased compared to a normal group.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples to aid understanding. However, the following examples only illustrate the content of the present invention and the scope of the present invention is not limited to the following examples. Examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
[실험예 1] 샘플 제조[Experimental Example 1] Sample preparation
본 실험의 샘플인 KM2 균주(Lactiplantibacillus plantarum KM2)의 발효 배양상등액을 제조하기 위해, -70℃에 보관중인 KM2 stock 균주를 활성화하여 test tube 및 플라스크에서 1차 종배양을 거친 후, 50L 발효조에서 20L 작업용적(working volume)에 2%(v/v) 접종하여 6시간 동안 2차 종배양을 수행하였다. 본 배양은 500L 발효조에서 350L 작업용적에 2%(v/v) 접종하여 12시간 배양을 수행하였고, 배양 6시간 시점에 글루코스(glucose)를 1회 추가 피딩(feeding)하였다. 배양 종료 후 디스크(disk) 원심분리기에서 7200rpm 및 2L/min 조건으로 1차 원심분리하여 cell slurry를 제거하고, 상등액은 tubular 원심분리기로 15000rpm 및 1.5L/min 조건으로 2차 원심분리하여 cell cake를 제거하고 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 0.2μm 제균 필터를 통해 여과하여 최종적으로 균체를 제거한 KM2 균주의 발효 배양상등액을 얻었다. 상기 제균한 발효 배양상등액에 트레할로스(trehalose)를 부형제로 3%(w/v) 첨가하여 96~120시간 동결건조하여 분말화한 발효 배양상등액을 얻었다.To prepare the fermentation culture supernatant of the KM2 strain ( Lactiplantibacillus plantarum KM2), which is a sample of this experiment, the KM2 stock strain stored at -70°C was activated and subjected to primary seed culture in a test tube and flask, followed by 20L in a 50L fermenter. 2% (v/v) was inoculated into the working volume and secondary seed culture was performed for 6 hours. This culture was incubated for 12 hours by inoculating 2% (v/v) in a 350L working volume in a 500L fermenter, and glucose was additionally fed once at 6 hours of culture. After completion of the culture, the cell slurry was removed by first centrifugation at 7200 rpm and 2 L/min in a disk centrifuge, and the supernatant was second centrifuged at 15000 rpm and 1.5 L/min in a tubular centrifuge to form a cell cake. It was removed and the supernatant was recovered. The recovered supernatant was filtered through a 0.2 μm sterilization filter to obtain a fermentation culture supernatant of the KM2 strain from which the bacterial cells were finally removed. 3% (w/v) of trehalose was added as an excipient to the sterilized fermentation culture supernatant and freeze-dried for 96 to 120 hours to obtain a powdered fermentation culture supernatant.
[실험예 2] 세포 배양[Experimental Example 2] Cell culture
마우스 유래 대식세포주인 Raw 264.7 세포는 한국세포주은행(Korean cell line bank, KCLB)에서 분양받아 사용하였다. 세포를 10% FBS(fetal bovine serum), 1% 페니실린/스트렙토마이신(penicillin/streptomycin; 이하 P/S라 함)을 첨가한 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium) 배지를 이용하여 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 2일에 한 번씩 계대 배양하였다.Raw 264.7 cells, a mouse-derived macrophage cell line, were purchased from the Korean cell line bank (KCLB) and used. Cells were cultured in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) supplemented with 10% FBS (fetal bovine serum) and 1% penicillin/streptomycin (hereinafter referred to as P/S) at 37°C and 5% CO2 . Subculture was carried out once every two days in a conditioned incubator.
돼지 장내 상피세포인 IPEC-J2 세포는 독일생물자원센터(the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH, DSMZ)에서 분양받아 사용하였다. 세포를 10% FBS 및 1% P/S를 첨가한 DMEM/F-12(Dulbecco's Modified Eagle's Medium-Nutrient-Mixture F-12 medium) 배지를 이용하여 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 2일에 한 번씩 계대 배양하였다.IPEC-J2 cells, porcine intestinal epithelial cells, were purchased from the German Collection of Microorganisms and Cell Cultures GmbH (DSMZ). Cells were cultured in DMEM/F-12 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium-Nutrient-Mixture F-12 medium) medium supplemented with 10% FBS and 1% P/S for 2 days in an incubator under 5% CO 2 and 37°C conditions. Subcultured once a year.
[실험예 3] 동물모델 준비[Experimental Example 3] Animal model preparation
C57BL/6 마우스를 오리엔트바이오에서 구입하였다. 마우스 개체수 확인, 일반증상 관찰, 체중측정 및 동물공급업체에서 제공한 검사성적서 확인을 통해 건강한 동물을 실험에 사용하였다. 모든 동물은 이상 여부를 확인하고, 동물실 환경에 적응하기 위해 7일 간 순화(적응) 기간을 두었다. 순화 기간에 모든 동물을 매일 1회 일반증상을 관찰하고, 순화종료일에 체중변화를 확인하여 동물의 건강상태를 평가하였다. 각 실험군의 평균체중이 균등하도록 각 군당 9마리씩 총 4군으로 분리하였다. 동물의 꼬리에 오색 유성펜을 이용하여 개체표시를 하고, 사육상자에는 개체 식별카드를 부착하였다. 동물모델을 온도 20~26℃, 상대습도 30~70% 및 명암주기 12시간/일(오전 9시~오후 9시) 조건에서 사육하였고, 사료 및 음수를 공급하였다. 사료는 실험동물용 고형사료(Lab DFiet #5053 PMI Nutrition International, U.S.A.)를 자유 급여하였다. 동물실험은 한국식품산업클러스터진흥원 동물실험윤리위원회(IACUC-22-014)의 승인을 받아 수행하였다.C57BL/6 mice were purchased from Orient Bio. Healthy animals were used in the experiment by confirming the mouse population, observing general symptoms, measuring body weight, and confirming the test report provided by the animal supplier. All animals were checked for any abnormalities and were given an acclimatization period of 7 days to adapt to the animal room environment. During the acclimation period, all animals were observed for general symptoms once a day, and the health status of the animals was evaluated by checking body weight changes on the end of acclimatization. To ensure that the average weight of each experimental group was equal, they were separated into 4 groups with 9 animals per group. The animal's tail was marked as an individual using five-color permanent marker, and an individual identification card was attached to the breeding box. The animal model was raised at a temperature of 20-26°C, relative humidity of 30-70%, and light/dark cycle of 12 hours/day (9:00 AM to 9:00 PM), and was supplied with food and drinking water. Solid feed for laboratory animals (Lab DFiet #5053 PMI Nutrition International, U.S.A.) was fed ad libitum. Animal testing was performed with approval from the Korea Food Industry Cluster Promotion Agency Animal Experiment Ethics Committee (IACUC-22-014).
[실험예 4] 통계 분석[Experimental Example 4] Statistical analysis
모든 실험 결과는 평균±표준오차(mean±SEM)으로 표시하였고, 모든 통계분석은 SAS(release 9.4 SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) 프로그램을 사용하였다. 실험군 간의 유의적 차이(p<0.05)는 one-way ANOVA 및 Duncan's multiple range test를 사용하여 분석하였다. All experimental results were expressed as mean ± standard error (mean ± SEM), and all statistical analyzes were performed using the SAS (release 9.4 SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) program. Significant differences (p<0.05) between experimental groups were analyzed using one-way ANOVA and Duncan's multiple range test.
[실시예 1] 샘플의 생리활성 분석([Example 1] Analysis of physiological activity of samples ( in vitroin vitro ))
1-1. 세포독성 분석1-1. Cytotoxicity assay
대식세포 및 장내 상피세포에서 샘플의 세포독성을 확인하기 위해, EZ-Cytox kit(DAEIL lab, Korea)를 이용하여 대조군(샘플 미처리군; control)에 대한 샘플 처리농도별 흡광도의 감소를 기반으로 세포생존율에 영향을 미치는 샘플의 농도를 결정하였다. Raw 264.7 및 IPEC-J2 세포를 각각 96 웰 플레이트에 1×104 cells/well 밀도로 시딩(seeding)하고, 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 24시간 배양한 후, 샘플를 농도별로 처리하여 24시간 배양하였다. 그 후, 배양액을 제거하고 DMEM 90μL 및 EZ-Cytox 시약 10μL를 혼합하여 분주하고, 암실 상태에서 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 1시간 반응시켰다. 그 후, 마이크로플레이트리더를 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정하고, 하기 수학식 1을 이용하여 세포생존율을 측정하였다.In order to confirm the cytotoxicity of the sample on macrophages and intestinal epithelial cells, the EZ-Cytox kit (DAEIL lab, Korea) was used to determine the cell absorbance based on the decrease in absorbance at each sample treatment concentration compared to the control group (sample untreated group; control). The concentration of samples that affected survival rates was determined. Raw 264.7 and IPEC-J2 cells were each seeded in a 96 well plate at a density of 1×10 4 cells/well, cultured for 24 hours in an incubator under 5% CO 2 and 37°C, and then samples were processed by concentration. Cultured for 24 hours. Afterwards, the culture medium was removed, 90 μL of DMEM and 10 μL of EZ-Cytox reagent were mixed and dispensed, and reacted for 1 hour in an incubator with 5% CO 2 and 37°C in the dark. Afterwards, absorbance was measured at 450 nm using a microplate reader, and cell viability was measured using Equation 1 below.
[수학식 1][Equation 1]
세포 생존율 = (대조군의 흡광도) / (샘플 처리군의 흡광도) × 100Cell viability = (absorbance of control group) / (absorbance of sample treatment group) × 100
그 결과, 도 1과 같이, Raw 264.7 세포의 경우, 0.1~50㎕/㎖ 샘플 처리군에서 유의한 세포독성이 나타나지 않았고, IPEC-J2 세포의 경우, 0.1~10㎕/㎖ 샘플 처리군에서 유의한 세포독성이 나타나지 않았다. 상기 결과를 토대로, 세포독성이 나타나지 않은 농도 구간에서 샘플의 생리활성에 대한 실험을 수행하였다. As a result, as shown in Figure 1, for Raw 264.7 cells, no significant cytotoxicity was observed in the 0.1~50㎕/㎖ sample treatment group, and for IPEC-J2 cells, significant cytotoxicity was observed in the 0.1~10㎕/㎖ sample treatment group. No cytotoxicity was observed. Based on the above results, an experiment on the physiological activity of the sample was performed in a concentration range where cytotoxicity was not observed.
1-2. NO 생성 분석1-2. NO production assay
샘플이 NO(Nitric oxide) 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해, NO(nitric oxide) assay kit(Promega Corp, USA, Cat.#G2930)를 이용하여 NO 활성을 측정하였다. Raw 264.7 세포를 24 웰 플레이트에 2.5×105 cells/well 밀도로 시딩(seeding)하고, 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 24시간 배양한 후, 1% FBS 및 1% P/S를 첨가한 DMEM 배지를 사용하여 (Escherichia coli 055:B5 유래의) LPS(Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) 1㎍/㎖ 및 샘플을 농도별로 희석하여 24시간 배양하였다. 그 후, 세포 배양 시 생성되는 NO 양을 측정하였다. NO 생성량은 kit 프로토콜에 따라 세포 배양액 50μL 및 Griess reagent(Sigma-Aldrich Co.) 100μL를 혼합하여 실온에서 10분간 반응시켰다. 발색된 반응액의 흡광도를 마이크로플레이트리더를 이용하여 520nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선을 이용하여 아질산염 농도를 계산하였다. To determine the effect of the sample on NO (nitric oxide) production, NO activity was measured using a NO (nitric oxide) assay kit (Promega Corp, USA, Cat.#G2930). Raw 264.7 cells were seeded in a 24 -well plate at a density of 2.5 Using the added DMEM medium, 1 μg/ml LPS (Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) (derived from Escherichia coli 055:B5) and samples were diluted by concentration and cultured for 24 hours. Afterwards, the amount of NO produced during cell culture was measured. The amount of NO produced was determined by mixing 50 μL of cell culture medium and 100 μL of Griess reagent (Sigma-Aldrich Co.) according to the kit protocol and reacting for 10 minutes at room temperature. The absorbance of the colored reaction solution was measured at 520 nm using a microplate reader. Nitrite concentration was calculated using the standard curve.
그 결과, 도 2와 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 NO 생성이 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 NO 생성이 농도 의존적으로 유의하게 감소하였다. As a result, as shown in Figure 2, NO production significantly increased in the LPS-only treated group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and NO production significantly decreased in a concentration-dependent manner in the sample-treated group compared to the LPS-only treated group.
1-3. PGE2 생성 억제 활성 분석1-3. PGE2 production inhibition activity analysis
샘플이 PGE2(Prostaglandin E2) 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해, Raw 264.7 세포를 24 웰 플레이트에 2.5×105 cells/well 밀도로 시딩(seeding)하고, 5% CO2 및 37℃ 조건의 배양기에서 24시간 배양한 후, 1% FBS 및 1% P/S를 첨가한 DMEM 배지를 이용하여 (Escherichia coli 055:B5 유래의) LPS(Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) 1μg/ml 및 샘플을 농도별로 희석하여 24시간 배양하였다. 그 후, 각 세포배양액을 취하여 13000rpm에서 10분 원심분리하고, 원심분리를 통해 얻은 상층액의 PGE2 함량을 측정하였다. 모든 샘플은 정량 전까지 -20℃에서 냉동보관하였고, PGE2는 mouse enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) kit(Cat.# KGE004B, R&D Systems Inc., Minneapolis, MN, USA)를 이용하여 정량하였으며 standard에 대한 표준곡선의 R2값은 0.99 이상이었다.To determine the effect of the sample on PGE2 (Prostaglandin E2) production, Raw 264.7 cells were seeded in a 24-well plate at a density of 2.5 × 10 5 cells/well and incubated in an incubator under 5% CO 2 and 37°C conditions. After culturing for 24 hours, 1 μg/ml of LPS (Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) (from Escherichia coli 055:B5) was added to the sample using DMEM medium supplemented with 1% FBS and 1% P/S. It was diluted and cultured for 24 hours. Afterwards, each cell culture was taken and centrifuged at 13000 rpm for 10 minutes, and the PGE2 content of the supernatant obtained through centrifugation was measured. All samples were stored frozen at -20°C until quantification, and PGE2 was quantified using a mouse enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit (Cat.# KGE004B, R&D Systems Inc., Minneapolis, MN, USA). The R2 value of the standard curve was over 0.99.
그 결과, 도 3과 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 PGE2 생성이 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 PGE2 생성이 유의하게 감소하였다. As a result, as shown in Figure 3, PGE2 production significantly increased in the LPS-only treated group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and PGE2 production significantly decreased in the sample-treated group compared to the LPS-only treated group.
1-4. iNOS 및 COX-2 발현 억제 활성 분석1-4. Analysis of iNOS and COX-2 expression inhibition activity
샘플이 iNOS(Inducible nitric oxide synthase) 및 COX-2(Cyclooxygenase-2) 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해, qPCR을 수행하였다. Raw 264.7 세포로부터 총 RNA를 분리하기 위해, Trizol reagent kit(Invitrogen, USA)를 사용하였고, 100% 이소프로판올(Isopropanol)을 사용하여 RNA를 침전시킨 후 75% 에탄올로 세척하였다. 추출한 RNA는 핵산분해효소를 제거한 증류수에 용해한 후, 나노분광광도계를 사용하여 농도를 측정하였다. cDNA는 Maxime RT pre-Mix(Oligo dt 15 Primer) (iNtRON Biotechnology, Korea)를 사용하여 제조사가 제공한 방법에 따라 합성하였다. iNOS(NCBI Gene ID : 396859) 및 COX-2(NCBI Gene ID : 808504)의 유전자 발현을 분석하기 위해, KAPA SYBR fast qPCR Kit(KAPA biosystems, USA)를 사용하였다. qPCR 조건은 95℃에서 5분간 1사이클(cycle), 96℃에서 20초 동안 35사이클, 60℃에서 20초, 72℃에서 20초 및 72℃에서 5분간 1사이클로 설정하였다. 데이터 분석에는 제조업체(Roche Applied Science)에서 제공한 Light Cycler 96 소프트웨어를 사용하였다. 정량 결과는 2-ΔΔCT 법(Livak & Schmittgen, 2001)을 이용하여 참조 mRNA(GAPDH)와 비교하여 나타냈다.To determine the effect of the sample on the expression of iNOS (Inducible nitric oxide synthase) and COX-2 (Cyclooxygenase-2), qPCR was performed. To isolate total RNA from Raw 264.7 cells, a Trizol reagent kit (Invitrogen, USA) was used, and RNA was precipitated using 100% isopropanol and washed with 75% ethanol. The extracted RNA was dissolved in distilled water from which nucleic acid degrading enzymes were removed, and then the concentration was measured using a nanospectrophotometer. cDNA was synthesized using Maxime RT pre-Mix (Oligo dt 15 Primer) (iNtRON Biotechnology, Korea) according to the method provided by the manufacturer. To analyze gene expression of iNOS (NCBI Gene ID: 396859) and COX-2 (NCBI Gene ID: 808504), KAPA SYBR fast qPCR Kit (KAPA biosystems, USA) was used. qPCR conditions were set to 1 cycle at 95°C for 5 minutes, 35 cycles at 96°C for 20 seconds, 60°C for 20 seconds, 72°C for 20 seconds, and 1 cycle at 72°C for 5 minutes. Light Cycler 96 software provided by the manufacturer (Roche Applied Science) was used for data analysis. Quantitative results were compared with reference mRNA (GAPDH) using the 2 -ΔΔCT method (Livak & Schmittgen, 2001).
그 결과, 도 4와 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 iNOS 및 COX-2 발현이 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 iNOS 및 COX-2 발현이 농도 의존적으로 유의하게 감소하였다. As a result, as shown in Figure 4, iNOS and COX-2 expression was significantly increased in the LPS-only treated group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and iNOS and COX-2 expression was significantly increased in the sample-treated group compared to the LPS-only treated group. It decreased significantly in a concentration-dependent manner.
1-5. 전염증성 및 항염증성 사이토카인 생성 분석1-5. Pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokine production analysis
샘플이 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine) 및 항염증성 사이토카인(anti-inflammatory cytokine) 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해, IL-1β(NCBI Gene ID : 16176)(Interleukin-1β, Cat.# MLB00C), TNF-α(NCBI Gene ID : 21926)(tumor necrosis factor-α, Cat.# MTA00B), IL-6(NCBI Gene ID : 16193)(Interleukin-6, Cat.# DY406-05) 및 IL-10(NCBI Gene ID : 16153)(Interleukin-10, Cat.# M1000B-1) ELISA kit를 이용하여 상기 사이토카인의 생성량을 측정하였다. kit의 프로토콜대로 Raw 264.7 세포 배양상등액을 사용하여 실험을 실시하였다. 발색된 반응액의 흡광도를 마이크로플레이트 리더를 이용하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준곡선을 이용하여 각 사이토카인 농도를 계산하였다. To determine the effect of the sample on the production of pro-inflammatory cytokines and anti-inflammatory cytokines, IL-1β (NCBI Gene ID: 16176) (Interleukin-1β, Cat.# MLB00C), TNF-α (NCBI Gene ID: 21926) (tumor necrosis factor-α, Cat.# MTA00B), IL-6 (NCBI Gene ID: 16193) (Interleukin-6, Cat.# DY406-05) and IL -10 (NCBI Gene ID: 16153) (Interleukin-10, Cat.# M1000B-1) The amount of cytokine production was measured using an ELISA kit. The experiment was conducted using Raw 264.7 cell culture supernatant according to the kit protocol. The absorbance of the colored reaction solution was measured at 450 nm using a microplate reader. The concentration of each cytokine was calculated using the standard curve.
그 결과, 도 5와 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 IL-1β, IL-6 및 TNF-α 생성이 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 상기 3종의 사이토카인 생성이 유의하게 감소하였다. 또한, LPS 단독 처리군 및 샘플 처리군에서 IL-10 생성이 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 IL-10 생성 증가가 더 유의하게 나타났다.As a result, as shown in Figure 5, the production of IL-1β, IL-6, and TNF-α was significantly increased in the LPS-only treatment group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and the above-described production in the sample-treated group compared to the LPS-only treatment group. The production of three types of cytokines was significantly reduced. In addition, IL-10 production significantly increased in the LPS-only treatment group and the sample-treatment group, and the increase in IL-10 production was more significant in the sample-treatment group compared to the LPS-only treatment group.
1-6. TEER(Trans-epithelial electrical resistance) 분석1-6. Trans-epithelial electrical resistance (TEER) analysis
샘플이 TEER(Trans-epithelial electrical resistance)에 미치는 영향을 확인하기 위해, Millicell-ERS-2 장비(Millipore, MA, USA)를 사용하여 0.4μm 트랜스웰(transwell) 멤브레인(Corning, NY,USA)에서 배양된 IPEC-J2 세포 단층의 TEER을 분석하였다. IPEC-J2 세포를 2×105 세포/웰 밀도로 24 트랜스웰에 분주하고, 24시간 동안 37℃ 및 5% CO2 조건에서 배양하였다. 그 후, 상단 웰은 500μL의 농도별 샘플로 교체하고, 하단 웰은 1.5mL 배지로 대체한 후, 플레이트를 24시간(37℃, 5% CO2 및 95% 습도) 동안 추가로 배양했다. 그 후, HBSS(Hank's Balanced Salt Solution)에 용해된 (Escherichia coli 055:B5 유래의) LPS(Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) 1㎍/mL 농도로 처리하고, TEER은 Miller-ERS 장비(Millipore, MA, USA)를 사용하여 샘플 처리 직후부터 시간별로 TEER 값을 각각 측정하였다. TEER 값은 하기 수학식 2를 이용하여 계산하였다.To determine the effect of samples on trans-epithelial electrical resistance (TEER), samples were analyzed on 0.4 μm transwell membranes (Corning, NY, USA) using a Millicell-ERS-2 instrument (Millipore, MA, USA). TEER of cultured IPEC-J2 cell monolayer was analyzed. IPEC-J2 cells were seeded in 24 transwells at a density of 2×10 5 cells/well and cultured at 37°C and 5% CO 2 for 24 hours. Afterwards, the top wells were replaced with 500 μL of samples of each concentration, the bottom wells were replaced with 1.5 mL medium, and the plates were further incubated for 24 hours (37°C, 5% CO 2 and 95% humidity). Afterwards, it was treated with LPS (Lipopolysaccharides, Sigma-Aldrich, USA) (from Escherichia coli 055:B5) dissolved in HBSS (Hank's Balanced Salt Solution) at a concentration of 1㎍/mL, and TEER was performed using Miller-ERS equipment (Millipore, MA, USA) was used to measure each TEER value over time starting immediately after sample processing. The TEER value was calculated using Equation 2 below.
[수학식 2] [Equation 2]
TEER = resistance(Ohm) × filter area(㎠) = Ω × ㎠TEER = resistance(Ohm) × filter area(㎠) = Ω × ㎠
그 결과, 도 6과 같이, 모든 실험군에서 시간 경과에 따라 TEER 값이 감소하였고, LPS 단독 처리군에서 TEER 값 감소가 가장 유의하게 나타났으며, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 TEER 값 감소가 억제되는 것을 확인하였다.As a result, as shown in Figure 6, the TEER value decreased over time in all experimental groups, and the decrease in TEER value was most significant in the LPS-only treatment group, and the TEER value decreased in the sample treatment group compared to the LPS-only treatment group. It was confirmed that it was suppressed.
1-7. 세포주위 투과성 분석1-7. Paracellular permeability analysis
샘플이 세포주위 투과성(paracellular permeability)에 미치는 영향을 확인하기 위해, IPEC-J2 세포에 48시간 동안 LPS 1㎍/mL를 처리한 후, 4kDa FITC-dextran(Sigma-Aldrich, USA)을 사용하여 세포주위 투과성을 측정하였다. 상기 LPS를 처리한 세포에 FITC-dextran을 HBSS에 녹여 1mg/ml의 농도로 상단 웰에 분주하고, 4시간 동안 배양한 후, Tecan Reader(excitation, 492nm; emission, 520nm, Tecan Group Ltd., Switzerland)를 사용하여 세포주위 투과성을 측정하였다.To determine the effect of the sample on paracellular permeability, IPEC-J2 cells were treated with 1 μg/mL of LPS for 48 hours, and then cells were permeated using 4 kDa FITC-dextran (Sigma-Aldrich, USA). Ambient permeability was measured. FITC-dextran dissolved in HBSS was dispensed to the LPS-treated cells into the upper well at a concentration of 1 mg/ml, and incubated for 4 hours, followed by Tecan Reader (excitation, 492 nm; emission, 520 nm, Tecan Group Ltd., Switzerland). ) was used to measure paracellular permeability.
그 결과, 도 7과 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 FITC-dextran의 flux가 유의하게 증가하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 FITC-dextran의 flux가 농도 의존적으로 유의하게 감소하였다. As a result, as shown in Figure 7, the flux of FITC-dextran significantly increased in the LPS-only treated group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and the flux of FITC-dextran in the sample-treated group compared to the LPS-only treated group was concentration dependent. decreased significantly.
1-8. 장 접합 단백질 발현 분석1-8. Intestinal junction protein expression analysis
샘플이 장 접합 단백질 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해, LPS로 48시간 배양한 IPEC-J2 세포를 DPBS(Dulbecco's phosphate-buffered saline)로 1회 세척하고, 각 웰당 PRO-PREP 시약 100~150㎕를 분주한 후, 스크래퍼(scraper)를 사용하여 세포를 튜브(tube)에 회수하였다. 회수한 세포는 얼음 위에서 30분 동안 방치 후 13000rpm 및 4℃ 조건에서 5분간 원심분리하여 상등액을 얻었다. 그 후, 상기 상등액을 Bradford assay를 통해 단백질을 정량하고, 50㎍ 단백질을 8% SDS-PAGE를 이용하여 분리한 후, PVDF 멤브레인(Polyvinylidene Fluoride membrane)으로 transfer하였다. 그 후, Blocking buffer(4% nonfat dry milk, 10mM Tris, 100mM NaCl 및 0.1% Tween 20, pH 7.5)를 이용하여 1시간 동안 블로킹(blocking)하고, 1% Tween 20-PBS로 15분씩 3회 세척하였다. ZO-1(NCBI Gene ID : 100736682), Occludin(NCBI Gene ID : 397236), Claudin-1(NCBI Gene ID : 100625166) 및 β-actin 항체(1차 항체)로 실온에서 3시간 동안 처리하고, 1% Tween 20-PBS로 세척하였다. 그 후, 2차 항체로 1~2시간 동안 처리하고, 세척 후 detection을 위해 ECL(enhanced chemiluminenscence) kit를 사용하여 LAS 4000 기기로 ZO-1(Zonula occludens-1), Occludin 및 Claudin-1의 단백질 발현 정도를 측정하였다.To determine the effect of the sample on intestinal junction protein expression, IPEC-J2 cells cultured with LPS for 48 hours were washed once with DPBS (Dulbecco's phosphate-buffered saline), and 100-150 ㎕ of PRO-PREP reagent was added to each well. After dispensing, the cells were recovered in a tube using a scraper. The recovered cells were left on ice for 30 minutes and then centrifuged at 13000 rpm and 4°C for 5 minutes to obtain a supernatant. Afterwards, the supernatant was quantified for protein using a Bradford assay, and 50 μg of protein was separated using 8% SDS-PAGE and then transferred to a PVDF membrane (Polyvinylidene Fluoride membrane). Afterwards, block for 1 hour using blocking buffer (4% nonfat dry milk, 10mM Tris, 100mM NaCl, and 0.1% Tween 20, pH 7.5) and wash with 1% Tween 20-PBS three times for 15 minutes each. did. Treated with ZO-1 (NCBI Gene ID: 100736682), Occludin (NCBI Gene ID: 397236), Claudin-1 (NCBI Gene ID: 100625166) and β-actin antibodies (primary antibodies) at room temperature for 3 hours, 1 Washed with % Tween 20-PBS. Afterwards, it was treated with a secondary antibody for 1 to 2 hours, and after washing, the proteins of Zonula occludens-1 (ZO-1), Occludin, and Claudin-1 were detected with a LAS 4000 instrument using an enhanced chemiluminescence (ECL) kit for detection. The expression level was measured.
그 결과, 도 8과 같이, 대조군(LPS 및 샘플 미처리군) 대비 LPS 단독 처리군에서 ZO-1, Occludin 및 Claudin-1의 단백질 발현이 감소하였고, LPS 단독 처리군 대비 샘플 처리군에서 상기 3종의 단백질 발현이 농도 의존적으로 증가하였다.As a result, as shown in Figure 8, the protein expression of ZO-1, Occludin, and Claudin-1 was decreased in the LPS-only treated group compared to the control group (LPS and sample untreated group), and the above three types were decreased in the sample-treated group compared to the LPS-only treated group. Protein expression increased in a concentration-dependent manner.
[실시예 2] 샘플의 생리활성 분석([Example 2] Analysis of physiological activity of samples ( in vivoin vivo ))
2-1. 장염 유도 동물모델 제작2-1. Production of enteritis-induced animal model
장염 유도 동물모델을 제작하기 위해, 상기 실험예 3의 동물모델에 3% DSS(Dextran sulfate sodium salt)를 음수로 제공하여 장염을 유도하였다. 양성대조군으로 5-ASA(5-aminosalicyclic acid) 50mg/kg을 사용하였고, 샘플 및 5-ASA는 경구투여용 존데를 부착한 일회용 주사기(1㎖)를 이용하여 3% DSS 섭취 개시일로부터 매일 1회씩 5주 동안 동물모델의 위 내에 경구투여하였다. 실험군은 구체적으로 하기와 같이 설정하였다.In order to create an enteritis-inducing animal model, enteritis was induced by providing 3% DSS (Dextran sulfate sodium salt) as a negative water to the animal model of Experimental Example 3 above. 50mg/kg of 5-ASA (5-aminosalicyclic acid) was used as a positive control group, and samples and 5-ASA were administered once daily from the start date of 3% DSS intake using a disposable syringe (1 ml) attached to a sonde for oral administration. It was orally administered into the stomach of an animal model for 5 weeks. The experimental group was specifically set as follows.
1) 정상군(CON)1) Normal group (CON)
2) 음성대조군(DSS) : 3% DSS 섭취2) Negative control group (DSS): 3% DSS intake
3) 양성대조군(DSS+ASA) : 3% DSS 섭취 + 5-ASA 50mg/kg 경구투여 3) Positive control group (DSS+ASA): 3% DSS intake + 50mg/kg oral administration of 5-ASA
4) 샘플 처리군(DSS+KM2) : 3% DSS 섭취 + 샘플 2g/kg 경구투여4) Sample treatment group (DSS+KM2): 3% DSS intake + oral administration of 2g/kg sample
2-2. 체중 및 질병 활성도 분석2-2. Body weight and disease activity analysis
샘플이 체중 및 질병 활성도(DAI score; Disease activity index score)에 미치는 영향을 확인하기 위해, 5주(DSS 섭취 기간) 동안 매일 1회/일 동물모델의 체중을 측정하고, 혈변키트를 사용하여 변 상태(분변 형태 및 혈변의 색)를 확인하여 질병 활성도(분변 형태, 혈변의 색 및 체중감소)를 측정하였다.In order to determine the effect of the sample on body weight and disease activity index score (DAI score), the body weight of the animal model was measured once daily for 5 weeks (DSS intake period), and stool was measured using a hematochezia kit. The condition (shape of stool and color of bloody stool) was confirmed and disease activity (shape of stool, color of bloody stool, and weight loss) was measured.
그 결과, 도 9와 같이, 대조군(CON) 대비 음성대조군(DSS)에서 체중이 감소하였고, 음성대조군 대비 양성대조군(DSS+ASA) 및 샘플 처리군(DSS+KM2)에서 체중이 증가하였다. 또한, 장염 유도(DSS 섭취) 5일 차부터 음성대조군, 양성대조군 및 샘플 처리군에서 체중감소 및 혈변 발생이 유의하게 증가하여 대조군 대비 질병 활성도가 증가하였고, 음성대조군 대비 양성대조군 및 샘플 처리군에서 질병 활성도가 감소하였다.As a result, as shown in Figure 9, body weight decreased in the negative control group (DSS) compared to the control group (CON), and increased body weight in the positive control group (DSS+ASA) and sample treatment group (DSS+KM2) compared to the negative control group. In addition, from the 5th day of enteritis induction (DSS intake), weight loss and occurrence of bloody stools significantly increased in the negative control group, positive control group, and sample treatment group, and disease activity increased compared to the control group, and in the positive control group and sample treatment group compared to the negative control group. Disease activity decreased.
2-3. 대장 길이 분석2-3. Colon length analysis
샘플이 대장 길이에 미치는 영향을 확인하기 위해, 동물모델을 24시간 절식하여 희생시키고, 해부하여 심장에서 채혈한 후 육안적으로 외관, 복강 및 흉강을 관찰하였다. 그 후, 대장을 적출하여 대장 길이를 측정하였다. To confirm the effect of the sample on colon length, the animal model was sacrificed by fasting for 24 hours, dissected, blood was collected from the heart, and the appearance, abdominal cavity, and thoracic cavity were visually observed. Afterwards, the large intestine was removed and the length of the large intestine was measured.
그 결과, 도 10과 같이, 대조군(CON) 대비 음성대조군(DSS)에서 대장 길이가 유의하게 감소하였고, 음성대조군 대비 양성대조군(DSS+ASA) 및 샘플 처리군(DSS+KM2)에서 대장 길이가 증가하였다.As a result, as shown in Figure 10, the colon length significantly decreased in the negative control group (DSS) compared to the control group (CON), and the colon length decreased in the positive control group (DSS+ASA) and sample treatment group (DSS+KM2) compared to the negative control group. increased.
2-4. 혈액생화학적 분석(염증성 사이토카인 생성 분석)2-4. Blood biochemical analysis (analysis of inflammatory cytokine production)
샘플이 염증성 사이토카인 생성에 미치는 영향을 확인하기 위해, 동물모델을 희생시키고, 심장에서 혈액을 채취하여 즉시 원심분리하고 혈청을 분리한 후, 분리한 혈청은 분석 전까지 -80℃의 초저온 냉동고에서 보관하였다. 그 후, 분광광도계(spectrophotometer) 및 분석 키트를 이용하여 사이토카인 함량을 측정하였다.To determine the effect of the sample on inflammatory cytokine production, the animal model was sacrificed, blood was collected from the heart, centrifuged immediately, and serum was separated. The separated serum was stored in an ultra-low temperature freezer at -80°C until analysis. did. Afterwards, the cytokine content was measured using a spectrophotometer and analysis kit.
그 결과, 도 11과 같이, 대조군(CON) 대비 음성대조군(DSS)에서 IL-6, IL-1β 및 TNF-α 생성이 유의하게 증가하였고, IL-10 생성이 유의하게 감소하였다. 반면, 음성대조군 대비 양성대조군(DSS+ASA) 및 샘플 처리군(DSS+KM2)에서 IL-6, IL-1β 및 TNF-α 생성이 유의하게 감소하였고, IL-10 생성이 유의하게 증가하였다. As a result, as shown in Figure 11, the production of IL-6, IL-1β, and TNF-α significantly increased, and the production of IL-10 significantly decreased in the negative control group (DSS) compared to the control group (CON). On the other hand, IL-6, IL-1β, and TNF-α production significantly decreased, and IL-10 production significantly increased in the positive control group (DSS+ASA) and sample treatment group (DSS+KM2) compared to the negative control group.
2-5. 조직학적 분석2-5. Histological analysis
샘플이 장 조직에 미치는 영향을 확인하기 위해, 동물모델의 대장조직을 10% 포름알데하이드(formaldehyde)로 고정하고, 파라핀 블록을 제작하여 H&E(Hematoxylin & Eosin) 염색을 수행하였다. 염색된 조직 슬라이드를 촬영 후 이미지 정량 분석을 수행하였다. 또한, 알리샨 블루(alcian blue) 염색을 수행하여 장의 점액 분비 정도를 분석하였다.To confirm the effect of the sample on intestinal tissue, the colonic tissue of the animal model was fixed with 10% formaldehyde, a paraffin block was prepared, and H&E (Hematoxylin & Eosin) staining was performed. Quantitative image analysis was performed after photographing the stained tissue slides. In addition, alcian blue staining was performed to analyze the degree of intestinal mucus secretion.
그 결과, 도 12와 같이, 대조군(CON) 대비 음성대조군(DSS)에서 결장 표면을 형성하는 상피조직의 구조 및 크기가 불규칙하게 변하고, 염증세포의 침윤이 증가하였다. 반면, 음성대조군 대비 양성대조군(DSS+ASA) 및 샘플 처리군(DSS+KM2)에서 상기 음성대조군에서 나타나는 증상이 개선되는 것을 확인하였다. 또한, 점막층이 파란색으로 염색된 대조군 대비 음성대조군에서는 파란색으로 염색된 정도가 감소한 반면, 음성대조군 대비 양성대조군 및 샘플 처리군에서는 파란색으로 염색된 정도가 증가하였다. As a result, as shown in Figure 12, the structure and size of the epithelial tissue forming the colon surface changed irregularly in the negative control group (DSS) compared to the control group (CON), and the infiltration of inflammatory cells increased. On the other hand, it was confirmed that symptoms appearing in the negative control group were improved in the positive control group (DSS+ASA) and sample treatment group (DSS+KM2) compared to the negative control group. In addition, the degree of blue staining decreased in the negative control group compared to the control group in which the mucosal layer was stained blue, whereas the degree of blue staining increased in the positive control group and sample treatment group compared to the negative control group.
2-6. 장내 미생물 분석 2-6. Gut microbiome analysis
샘플이 장내 미생물에 미치는 영향을 확인하기 위해, 동물모델을 희생시키고, 맹장을 적출한 후, shotgun metagenome sequencing을 이용하여 장내 미생물 변화를 분석하였다.To confirm the effect of the sample on the intestinal microorganisms, an animal model was sacrificed, the cecum was removed, and changes in the intestinal microorganisms were analyzed using shotgun metagenome sequencing.
그 결과, 도 13과 같이, 한 샘플 내 존재하는 미생물의 다양성을 확인할 수 있는 α-diversity 분석 결과에서 Shannon index는 실험군간 유의한 차이가 나타나지 않음을 확인하였다. 또한, 염증 수치인 F/B(Firmicutes/Bacteroidetes) 비율도 실험군간 유의한 차이가 나타나지 않았다. 미생물 군집 방식을 확인할 수 있는 unweighted UniFrac 주 좌표 분석(principal coordinate analysis; PCA) 기반의 β-diversity 분석 결과에서는 실험군간 유의한 차이가 나타났다. 각 실험군간 유의하게 다른 마이크로바이옴을 식별하기 위해, 선형판별분석(linear discriminant analysis; LDA) 및 KEGG pathway 분석을 수행한 결과, 도 13과 같이, 음성대조군(DSS) 대비 샘플 처리군(DSS+KM2)에서 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii) 및 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum) 균주 수가 유의하게 증가하였다. 또한, 샘플 처리군 대비 음성대조군에서 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum) 균주 수가 유의하게 증가하였다.As a result, as shown in Figure 13, in the α-diversity analysis results, which can confirm the diversity of microorganisms present in a sample, it was confirmed that there was no significant difference in the Shannon index between the experimental groups. Additionally, there was no significant difference between the experimental groups in the F/B (Firmicutes/Bacteroidetes) ratio, which is an inflammation level. The results of β-diversity analysis based on unweighted UniFrac principal coordinate analysis (PCA), which can confirm the microbial community pattern, showed significant differences between experimental groups. In order to identify significantly different microbiomes between each experimental group, linear discriminant analysis (LDA) and KEGG pathway analysis were performed. As a result, as shown in Figure 13, the sample treatment group (DSS+) compared to the negative control group (DSS) KM2), weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens ), clostridium botulinum , clostridium sporogenes , clostridium baratii And the number of Clostridium butyricum strains increased significantly. In addition, the number of Bifidobacterium pseudolongum strains significantly increased in the negative control group compared to the sample treatment group.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 즉, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, it is clear to those skilled in the art that these specific techniques are merely preferred embodiments and do not limit the scope of the present invention. do. That is, the practical scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
Figure PCTKR2023016089-appb-img-000001
Figure PCTKR2023016089-appb-img-000001

Claims (8)

  1. 락티플랜티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 치료용 약학 조성물. Lactiplantibacillus Plantarum A pharmaceutical composition for preventing or treating inflammatory diseases, comprising as an active ingredient the fermentation culture supernatant of the plantarum strain, its concentrate, its dried product, its fermentation metabolite, or a mixture thereof.
  2. 제1항에 있어서, 상기 균주는 기탁번호 KCTC 14637BP로 기탁된 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the strain is Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) deposited under the accession number KCTC 14637BP.
  3. 제1항에 있어서, 상기 염증성 질환은 궤양성 대장염(ulcerative colitis), 궤양성 십이지장염(ulcerative duodenitis), 크론병(Crohn's disease), 과민성 대장 증후군(irritable bowel syndrome), 장형 베체트병(Intestinal Behcet's disease), 출혈성 직장 궤양(hemorrhagic rectal ulcer), 회장낭염(pouchitis), 장염(enteritis), 허혈성 대장염(ischemic colitis), 여드름, 장외증상(extra-intestinal manifestations) 피부염, 아토피 피부염, 알레르기 피부염, 지루성 피부염, 구진상 두드러기, 습진, 천식, 결막염, 치주염, 비염, 중이염, 홍채염, 인후염, 편도염, 폐렴, 췌장염, 위염, 치질, 통풍, 강직성 척추염, 루프스, 섬유근통, 건선, 류마티스 관절염, 골관절염, 골다공증, 간염, 방광염, 신장염, 쇼그렌 증후군 다발성 경화증으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The method of claim 1, wherein the inflammatory disease is ulcerative colitis, ulcerative duodenitis, Crohn's disease, irritable bowel syndrome, and intestinal Behcet's disease. ), hemorrhagic rectal ulcer, pouchitis, enteritis, ischemic colitis, acne, extra-intestinal manifestations dermatitis, atopic dermatitis, allergic dermatitis, seborrheic dermatitis, Papular urticaria, eczema, asthma, conjunctivitis, periodontitis, rhinitis, otitis media, iritis, pharyngitis, tonsillitis, pneumonia, pancreatitis, gastritis, hemorrhoids, gout, ankylosing spondylitis, lupus, fibromyalgia, psoriasis, rheumatoid arthritis, osteoarthritis, osteoporosis, hepatitis, A pharmaceutical composition comprising at least one selected from the group consisting of cystitis, nephritis, and Sjogren's syndrome multiple sclerosis.
  4. 제1항에 있어서, 상기 약학 조성물은 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주의 사균 또는 포자를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 1, further comprising dead cells or spores of Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) strain.
  5. 제1항에 있어서, 상기 약학 조성물은 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii), 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum) 및 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 장내 미생물을 조절하는 것을 특징으로 하는 약학 조성물.The method of claim 1, wherein the pharmaceutical composition is Weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens ), Clostridium botulinum , Clostridium sporogenes , Clostri. A pharmaceutical composition characterized in that it regulates one or more intestinal microorganisms selected from the group consisting of clostridium baratii, clostridium butyricum , and bifidobacterium pseudolongum .
  6. 락티플랜티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주의 발효 배양상등액, 이의 농축액, 이의 건조물, 이의 발효 대사산물 또는 이들의 혼합물을 유효성분으로 포함하는 염증성 질환 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물.A health functional food composition for preventing or improving inflammatory diseases, comprising the fermentation culture supernatant of Lactiplantibacillus plantarum strain, its concentrate, its dried product, its fermentation metabolite, or a mixture thereof as an active ingredient.
  7. 제1항에 있어서, 상기 균주는 기탁번호 KCTC 14637BP로 기탁된 락티플랜티바실러스 플란타룸 KM2(Lactiplantibacillus plantarum KM2) 균주인 것을 특징으로 하는 건강기능식품 조성물.The health functional food composition according to claim 1, wherein the strain is Lactiplantibacillus plantarum KM2 ( Lactiplantibacillus plantarum KM2) strain deposited under the accession number KCTC 14637BP.
  8. 정상군과 비교해서, 웨이즈만니아 코아굴란스(weizmannia coagulans), 웰치간균(clostridium perfringens), 클로스트리디움 보툴리눔(clostridium botulinum), 클로스트리디움 스포로제니스(clostridium sporogenes), 클로스트리디움 바라티(clostridium baratii) 및 클로스트리디움 부티리쿰(clostridium butyricum)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 균주 수가 감소한 염증성 질환 환자군; 또는 정상군과 비교해서, 비피도박테리움 슈도롱검(bifidobacterium pseudolongum) 균주 수가 증가한 염증성 질환 환자군에 제1항의 약학 조성물을 처리하는 단계를 포함하는, 염증성 질환 예방 또는 치료 방법.Compared to the normal group, weizmannia coagulans , Welch's bacillus ( clostridium perfringens) , Clostridium botulinum , Clostridium sporogenes , Clostridium baratii ( A group of patients with inflammatory diseases in which the number of one or more strains selected from the group consisting of clostridium baratii and clostridium butyricum is reduced; Or a method for preventing or treating an inflammatory disease, comprising treating the pharmaceutical composition of claim 1 to a group of inflammatory disease patients with an increased number of Bifidobacterium pseudolongum strains compared to a normal group.
PCT/KR2023/016089 2022-10-18 2023-10-18 Microbiome composition of fermentation culture supernatant of lactiplantibacillus plantarum strain km2 having anti-inflammatory effect WO2024085623A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20220134158 2022-10-18
KR10-2022-0134158 2022-10-18
KR10-2023-0138331 2023-10-17
KR1020230138331A KR102654005B1 (en) 2022-10-18 2023-10-17 Microbiome composition of Lactiplantibacillus plantarum KM2 strain fermented culture supernatant with anti-inflammatory effect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024085623A1 true WO2024085623A1 (en) 2024-04-25

Family

ID=90637746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/016089 WO2024085623A1 (en) 2022-10-18 2023-10-18 Microbiome composition of fermentation culture supernatant of lactiplantibacillus plantarum strain km2 having anti-inflammatory effect

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102654005B1 (en)
WO (1) WO2024085623A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039617A (en) * 2020-09-21 2022-03-29 국민바이오 주식회사 Novel lactic acid bacteria isolated from aged meat and their use
KR20220135180A (en) * 2021-03-26 2022-10-06 서울대학교산학협력단 Compositin for enhancing the physiological activity effect of lactic acid bacteria

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220039617A (en) * 2020-09-21 2022-03-29 국민바이오 주식회사 Novel lactic acid bacteria isolated from aged meat and their use
KR20220135180A (en) * 2021-03-26 2022-10-06 서울대학교산학협력단 Compositin for enhancing the physiological activity effect of lactic acid bacteria

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FENGLIAN MA: "Lactiplantibacillus plantarum-12 Alleviates Inflammation and Colon Cancer Symptoms in AOM/DSS-Treated Mice through Modulating the Intestinal Microbiome and Metabolome", NUTRIENTS, M D P I AG, CH, vol. 14, no. 9, 3 May 2022 (2022-05-03), CH , pages 1916, XP093160927, ISSN: 2072-6643, DOI: 10.3390/nu14091916 *
YANG SOO-YEON, CHAE SEUNG A, BANG WON YEONG, LEE MINJEE, BAN O-HYUN, KIM SOO-JUNG, JUNG YOUNG HOON, YANG JUNGWOO: "Anti-inflammatory potential of Lactiplantibacillus plantarum IDCC 3501 and its safety evaluation.", BRAZILIAN JOURNAL OF MICROBIOLOGY, SOCIEDADE BRASILEIRA DE MICROBIOLOGIA,BRAZILIAN SOCIETY FOR MICROBIOLOGY, BR, vol. 52, no. 4, 1 December 2021 (2021-12-01), BR , pages 2299 - 2306, XP009553994, ISSN: 1517-8382, DOI: 10.1007/s42770-021-00603-2 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102654005B1 (en) 2024-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3149515A1 (en) Akkermansia muciniphila eb-amdk19 strain and use thereof
WO2019088379A1 (en) Novel lactic acid bacteria and use thereof
WO2018030732A1 (en) Nanovesicles derived from genus bacillus bacteria and use thereof
WO2020116733A1 (en) Novel lactobacillus reuteri atg-f4 strain having function of enhancing dopamine secretion and pharmaceutical composition comprising same for prevention or treatment of psychopathy
KR20190111582A (en) Lactobacillus paracasei having anti-inflammatory effects on intestinal epithelial cells, and compositions for treating and preventing inflammatory bowel disease comprising thereof
WO2019004668A1 (en) Nanovesicle derived from proteus genus bacteria, and use thereof
WO2012093755A1 (en) Composition comprising extracellular vesicles derived from a fermented food and a use therefor
WO2018105926A1 (en) Anti-allergy composition containing lactobacillus-fermented composite medicinal herb extract as active ingredient
US20230407241A1 (en) A novel probiotic streptococcus salivarius strain and its uses
WO2021230581A1 (en) Discovery of novel akkermansia muciniphila ak32 and application thereof for prevention or treatment of intestinal injury
WO2019172598A1 (en) Nanovesicles derived from lactobacillus sp. bacteria, and use thereof
WO2024085623A1 (en) Microbiome composition of fermentation culture supernatant of lactiplantibacillus plantarum strain km2 having anti-inflammatory effect
Parthasarathy et al. Trichuris suis excretory secretory products (ESP) elicit interleukin-6 (IL-6) and IL-10 secretion from intestinal epithelial cells (IPEC-1)
WO2019156449A1 (en) Nanovesicles derived from bacteria of lactococcus genus and use thereof
TW201636035A (en) Novel lactobacillus paracasei subsp. paracasei K66
WO2023058801A1 (en) Composition for alleviating, preventing, or treating bowel disorder, comprising lactobacillus acidophilus kbl402 or kbl409 strain
WO2022060199A1 (en) Novel lactic acid bacteria isolated from aged meat, and use thereof
KR102323673B1 (en) Manufacturing method for HtrA(high temperature requirement A) chaperone probiotics and composition manufactured through thereof having the effect of controlling the intestinal microbiome for the treatment of inflammatory bowel disease
WO2021242056A1 (en) Bifidobacterium sp. strain and extracellular vesicle derived therefrom, and anti-inflammatory and anti-bacterial uses thereof
WO2021071292A9 (en) Composition, using lactobacillus plantarum strain or like, for alleviation of respiratory diseases
WO2019164230A1 (en) Cupriavidus sp. bacterium-derived nanovesicles and use thereof
WO2012093754A1 (en) Composition comprising extracellular vesicles derived from inside a mammalian body and a use therefor
WO2019151825A1 (en) Nanovesicles derived from bifidobacterium bacteria and use thereof
WO2023121334A1 (en) Composition comprising cardamine flexuosa extract as active ingredient for prevention, alleviation, or treatment of respiratory disease
WO2021040335A1 (en) Novel symbiotic strain having resistance under reactive oxygen condition and use thereof