KR101504912B1 - 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스 hy7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 제품 - Google Patents

인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스 hy7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 제품에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해서 인슐린 저항성이 유도된 레트(rat)의 L6 골격근세포(skeletal muscle cell)에서 일차적으로 TNF-α에 의해 감소된 혈당흡수(glucose uptake)를 증가시키고, 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 유전자 및 단백질 발현을 증가시키며, GLUT4의 전좌(translocation) 및 발현에 영향을 미치는 인슐린 신호경로(insulin signal pathway)의 AKT, IRS(Tyr)-1의 단백질 인산화를 증가시키고, 인슐린 감수성(insulin sensitivity)에 관여한다고 알려진 PPARγ와 PGC-1α의 유전자 발현량도 증가시킴으로써 인슐린 저항성 유도 환경을 개선하며, 염증성 사이토카인(cytokine)의 일종인 TNF-α에 의해 증가된 IL-6의 유전자 발현양도 감소시켜 제2형 당뇨병을 유발하는 주된 원인이 되는 인슐린 저항성 환경을 개선함으로써 대사 증후군 예방 및 치료용 약학적 조성물, 건강기능식품, 기능성 음료, 발효제품 등에 다양하게 이용될 수 있다.

Description

인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스 HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 제품{The products containing probiotic lactobacillus acidophilus HY7037 having activity preventing from insulin resistance, which caused type 2 diabetes mellitus}
본 발명은 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 제품에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TNF-α에 의해서 인슐린 저항성이 유도된 레트(rat)의 L6 골격근세포(skeletal muscle cell)에서 일차적으로 TNF-α에 의해 감소된 혈당흡수(glucose uptake)를 증가시키고, 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 유전자 및 단백질 발현을 증가시키며, GLUT4의 전좌(translocation) 및 발현에 영향을 미치는 인슐린 신호경로(insulin signal pathway)의 AKT, IRS-1(Tyr)의 단백질 인산화를 증가시키고, 인슐린 감수성(insulin sensitivity)에 관여한다고 알려진 PPARγ와 PGC-1α의 유전자 발현량도 증가시킴으로써 인슐린 저항성 유도 환경을 개선하며, 염증성 사이토카인(cytokine)의 일종인 TNF-α에 의해 증가된 IL-6의 유전자 발현양도 감소시켜 제2형 당뇨병을 유발하는 주된 원인이 되는 인슐린 저항성 환경 개선 활성을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 대사 증후군 예방 및 치료용 약학조성물, 발효유, 음료 및 기능성 식품에 관한 것이다.
인슐린 저항성이란 혈액을 통해 인슐린이 목표조직으로 이동하여 작용하였으나 목표조직에서 반응이 일어나지 않는 증상으로 인슐린의 주요 역할인 혈당강하와 지방분해가 일어나지 않아 당과 지방의 항상성 유지가 무너지는 증상이다. 따라서 인슐린 저항성을 보이는 사람은 혈당이 높고 혈중에 인슐린 양이 높게 유지된다. 이러한 증상이 계속되면 지방세포에서 지방분해가 계속적으로 일어나고 근육에서 당 흡수가 일어나지 않으며 간에서 당 생성이 계속 일어난다. 이러한 증상으로 인슐린 저항성이 계속 지속되며 비만과 지방간, 당뇨 등으로 진행된다. 최근에는 이러한 인슐린 저항성의 원인과 이를 개선하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
TNF(tumor necorsis factor)-α는 다목적 사이토카인(multipurpose cytokine)의 일종으로 면역조절 및 사멸세포(apoptotic cell)의 사멸 및 암세포(tumor cell)의 분쇄(lysis)에 관여를 한다. 최근의 연구에 따르면 TNF-α는 인슐린 신호전달(insulin signal transduction)을 억제함으로써 인슐린 저항성을 유도한다고 알려져 있다. 또한, TNF-α는 IRS-1(Ser)의 단백질 인산화를 증진한다고 한다. 이는 인슐린에 의한 IRS-1(Tyr)의 단백질 인산화를 억제시키는 결과를 가져 오는데 이를 통해 인슐린에 의해 작용하는 신호경로(signal pathway)에 영향을 미치게 되어 최종적으로 포도당(glucose)을 유입(uptake)하는 GLUT4에도 영향을 미치게 되는 것이다. 이러한 TNF-α는 지방조직 및 근육조직에 많이 발현이 되며, 비만 및 인슐린 저항성에 관여되어 있는 동물모델에서 역시 많이 발현된다고 알려져 있다.
또한, PPARr, PGC-1α는 기존의 많은 논문을 통해서 비만과 당뇨동물모델의 근육 및 지방조직에서 저발현되어 있어 인슐린 감수성(insulin sensitivity)에 관여한다고 하여 이들 또한 인슐린 저항성과 깊은 관련이 있음이 증명되었다.
한편, 사람의 장, 김치와 치즈 같은 전통발효식품 및 모유, 우유 등에 많이 존재하는 유산균은 인체의 소화계에 공생하면서 섬유질 및 복합 단백질을 분해하여 중요한 영양성분으로 만드는 역할을 담당하며, 장내 pH를 산성으로 유지시켜 대장균이나 크로스트리디움(Chlostridum sp.)과 같은 유해균의 번식을 억제하고 설사와 변비를 개선할 뿐만 아니라, 비타민 합성, 혈중 콜레스테롤 저하 등의 역할을 한다. 특히 유산균은 장의 점막과 상피세포에 강하게 결합할 수 있는 특성이 있어 정장작용에 많은 도움을 준다. 특히, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus)는 자연계에서 가장 많이 분포가 되어 있는 유산균 중 하나로서, 우유의 pH 조절이나 발효가 될 때 생성되는 유독한 물질 등을 잡아주는 역할을 하는 등의 내산성과 내담즙성이 강하며, 푸자리움(Fusarium), 슈도모나스(Pseudomonas)에 대한 항균활성을 가지고 있으며, 항산화 및 항염증, 동맥경화예방 등의 효과를 가지고 있는 매우 유용한 균주이다.
이에 본 발명자들은 약 생후 7일경 신생아 분변에서 분리한 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037이 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포(skeletal muscle cell)에서 TNF-α에 의해 감소된 IRS-1(Tyr), AKT 단백질 인산화를 증진시키고, 혈당흡수(glucose uptake)에 관여하는 GLUT4의 발현 및 인슐린민감성(insulin sensitivity)에도 관여하는 PPARγ, PGC-1α 발현 또한 증가시켜서 인슐린의 신호전달을 유지시키고 인슐린 저항성을 개선하는 활성을 가짐을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
대한민국 특허공개 제2011-0101885호(발명의 명칭: 민들레 유산균 발효액을 유효성분으로 포함하는 당뇨 또는 당뇨합병증 예방 또는 치료용 조성물, 공개일:2011년 9월 16일) 대한민국 특허공개 제2012-0055828호(발명의 명칭: 락토바실러스 아시도필러스 K-59 균주, K-59 균주를 이용한 인슐린 분비 개선용 인삼 발효 추출물 및 이의 제조방법, 공개일:2012년 6월 1일)
본 발명은 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 레트(rat)의 L6 골격근세포(L6 skeletal muscle cell)에서 TNF-α에 의해 감소된 IRS-1(Tyr), AKT 단백질 인산화를 증진시키고, 혈당흡수(glucose uptake)에 관여하는 GLUT4의 발현 및 인슐린 민감성에도 관여하는 PPARγ, PGC-1α 유전자의 발현을 증가시켜서 인슐린의 신호전달을 유지시켜 인슐린 저항성을 개선하는 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 대사증후군 예방 및 치료용 약학 조성물, 발효유, 음료 및 건강기능식품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 TNF-α로 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포의 TNF-α에 의해 억제된 IRS-1(Tyr) 및 AKT의 인슐린 신호경로를 개선시키고, 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 발현 및 인슐린 민감성(insulin sensitivity) 관련 PPARγ, PGC-1α의 발현 또한 증가시켜 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 이를 유효성분으로 함유하는 대사증후군 예방 및 치료용 약학적 조성물, 발효유, 음료 및 건강 기능 식품을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 신균주를 분리하기 위하여 생후 7일전의 신생아에서 받은 분변을 수집한 후, 수집한 신생아의 분변 0.1g을 호기 희석액에 십진 희석하여 1.5% 한천(agar)이 포함된 엠알에스(MRS) 고체배지에 도말하여 37℃에서 48시간 배양한 후 콜로니(colony)를 백금이(loop)로 취하여 새로운 MRS 고체배지에 접종하고 순수 분리하였다. 순수 분리된 콜로니를 MRS 액체배지에 접종하여 37℃에서 24시간 배양하였다.
이렇게 배양된 신생아의 분변에 있는 여러 단일 균주들 각각에 대하여 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 레트의 근육 세포인 L6 골격근 세포를 이용하여 혈당흡수를 증가시켜 주는 효능을 시험하여 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 선별하였다.
이렇게 분리한 신균주를 동정하고자 Biomerieux 사의 API 50 CH kit를 이용하여 당 발효 실험을 한 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
하기의 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 신균주의 당발효 실험 결과 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus)의 당발효 실험과 100% 일치하는 것으로 확인되어 본 발명자들은 이를 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037로 명명하고, 2013년 5월 9일자로 한국생명공연구원 유전자 은행(기탁번호: KCTC 12409BP)에 기탁하였다.
본 발명에 따른 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 특성은 다음과 같다.
1)균의 형태
엠알에스(MRS) 한천평판배지에서 37℃, 2일간 배양했을 때 균의 특성
①세포의 형태: 간균
②운동성: 없음
③포자형성능: 없음
④그람(Gram) 염색: 양성
2)균락의 형태
엠알에스(MRS) 한천평판배지에서 37℃, 2일간 배양했을 때 균락의 형태
①형상: 원형
②융기: 볼록
③표면: 매끄러움(Smooth)
3)생리적 성질
①생육온도: 생장가능 생육온도 15~40℃
최적 생장온도 37℃
②생육 pH: 생장가능 생육 pH 5.0~7.5
최적 pH 6.0~6.5
③산소에 대한 영향: 통성혐기성
4)카탈라제: -
5)가스형성여부: -
6)15℃에서 생육: -
7)45℃에서 생육: +
8)인돌생산: -
9)젖산생산: +
10) Biomerieux 사의 API 50 CH kit를 이용한 당 발효 실험 및 동정
당 0-24 사용 여부 당 25-49 사용 여부
0 Control - 25 에스큘린 +
1 글리세롤 - 26 살리신 +
2 Erythritol - 27 셀로비오스 +
3 D 아라비노스 - 28 말토스 +
4 L 아라비노스 - 29 유당 +
5 리보스 - 30 멜리비오스 -
6 D 크실로스 - 31 자당 +
7 L 크실로스 - 32 트레할로스 +
8 아도니톨 - 33 이눌린 -
9 β 메틸-D-크실로시드 - 34 멜레지토스 -
10 갈락토스 + 35 라피노스 -
11 포도당 + 36 아미돈 +
12 과당 + 37 글리코겐 -
13 만노스 + 38 크실리톨 -
14 소르보스 - 39 겐티오비오스 +
15 람노스 - 40 D 투라노스 +
16 둘시톨 - 41 D 라이소스 -
17 이노시톨 - 42 D 타가토스 +
18 만니톨 - 43 D 푸코스 -
19 소르비톨 - 44 L 푸코스 -
20 α-메틸-D-만노시드 - 45 D 아라비톨 -
21 α-메틸-D-클루코시드 - 46 L 아라비톨 -
22 N-아세틸-글루코사민 + 47 글루코나테 -
23 아미그달린 + 48 2-케토-글루코나테 -
24 아르부틴 + 49 5-케토-글루코나테 -
한편, 본 발명의 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 대사증후군 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물은 단독 또는 약제학적으로 사용되는 부형제들과 함께 약제학적으로 통상으로 사용되는 방법에 따라 정제, 캡슐제 등과 같은 제재형태로 제제화 하여 사용될 수 있다.
사람의 경우, 통상적인 1일 투여량은 1~30mg/kg 체중의 범위일 수 있고, 1회 또는 수회로 나누어 투여할 수 있다. 그러나, 실제 투여량은 투여경로, 환자의 연령, 성별 및 체중, 건강상태 및 질환의 중증도 등의 여러 관련 인자에 비추어 결정되어야 한다.
물론, 본 발명의 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 대사증후군 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물은 독성 및 부작용은 거의 없으므로 예방 목적으로 장기간 복용 시에도 안심하고 사용할 수 있는 약제이다.
또한, 본 발명의 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 조성물은 식품, 식품첨가제, 음료, 음료첨가제, 발효유, 건강기능식품 등으로 사용될 수 있다. 식품, 식품첨가제, 음료, 음료첨가제, 또는 건강기능식품으로 사용되는 경우, 각종 식품류, 발효유, 육류, 음료수, 초콜렛, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류, 알코올 음료, 비타민 복합제, 주류 및 그 밖의 건강기능식품일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 발효유는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037, 유산균 배양액, 또는 유산균 초음파 파쇄액 및 혼합과즙시럽을 일정비율로 조합하여 150bar에서 균질한 후 10℃ 이하로 냉각한 후 용기에 포장하여 발효유를 제조한다.
또한, 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 기능성 음료는 혼합과즙시럽, 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 및 물을 일정한 비율로 조합하여 150bar에서 균질한 후 10℃ 이하로 냉각한 후 유리병, 패트병 등 소포장 용기에 포장하여 기능성 음료를 제조한다.
또한, 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 신규의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품은 상기 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함하는 것 이외에 영양보조 성분으로 비타민 B1, B2, B5, B6, E 및 초산에스테르, 니코틴산 아미드, 올리고당 등이 첨가될 수 있으며 여타의 식품 첨가물이 첨가되어도 무방하다.
이상에서와 같이, 본 발명은 근육세포내 TNF-α에 의해서 인슐린 저항성이 유도됨에 따라 감소된 IRS-1(Tyr), AKT 단백질 인산화의 증가, GLUT4의 유전자 및 단백질 발현의 증가, 인슐린 민감성 관련 PPARγ, PGC-1α의 발현증가로 인한 최종 당흡수의 증가에 따른 인슐린 저항성을 개선시키는 활성을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 약학 조성물, 발효유, 음료, 기능성 식품 등 대사증후군의 예방 및 개선효과를 갖는 제품에 응용될 수 있다.
도 1은 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 혈당흡수(glucose uptake) 정도를 나타낸 그래프이다.
도 2는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 혈당흡수(glucose uptake)에 관여하는 GLUT4 유전자 발현량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 인슐린 민감성(insulin sensitivity)에 관여하는 PPARγ 유전자의 발현량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 인슐린 민감성(insulin sensitivity)에 관여하는 PGC-1α 유전자의 발현량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 염증성 사이토카인의 일종인 IL-6 유전자 발현량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근세포 처리에 의한 p-IRS(Tyr)과 p-AKT, GLUT4 단백질 발현 변화를 나타낸 사진이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당업자에 의한 통상적인 변화가 가능하다.
<실시예 1>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 포함한 동결건조분말 제조
본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 2 X 109 의 균수를 엠알에스 배지(MRS broth)에 접종하고 배양기에서 37℃에서 24시간 동안 정치배양(batch culture)하였다. 이것을 4000rpm에서 15분간 원심분리하여 상층액을 제거하고, 인산완충식염수(phosphate buffered saline; PBS)로 균체를 세척한 후 다시 4000rpm에서 15분간 원심분리하여 상층액을 제거하였다. 수거한 균체는 보존제인 탈지분유 분말과 1:1의 중량비로 섞어 동결건조하여 분말을 제조하였다.
한편, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 상기와 같이 동결건조된 분말 형태 또는 배양물 형태로 제공될 수 있다.
<실시예 2>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 유효성분으로 함유하는 약학적 조성물의 제조
액제의 제조
상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조 분말 100㎎, 이성화당 10g, 만니톨 5g을 통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 정제수를 가하여 전체 100㎖로 조절한 후 갈색병에 충진하여 멸균시켜 액제를 제조하였다.
캡슐제의 제조
상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조분말 100㎎에 옥수수 전분 100㎎, 유당 100㎎, 스테아린산 마그네슘 2㎎을 완전히 혼합한 후 약전 제제총칙 중 캡슐제 제조방법에 따라 경질 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조하였다.
<실시예 3>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 유효성분으로 함유하는 발효유의 제조
본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 발효유를 제조하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 유산균 배양액은 원유 95.36중량%와 탈지분유(또는 혼합분유) 4.6중량%를 교반하여 15℃에서의 비중은 1.0473~1.0475, 적정산도는 0.200~0.220%, pH는 6.55~6.70, 20℃에서의 브릭스(Brix0)는 16.3~16.5% 정도가 되도록 혼합하였다. 혼합 후에 이를 UHT 열처리(135℃에서 2초간 살균)하고 40℃로 냉각한 뒤, 스트렙토코커스 써모필러스균과 유당분해효소(Valley laboratory, USA)를 각기 0.02중량%씩 첨가하고 6시간 동안 배양하여 BCP배지에서의 총 유산균 수가 1.0 X 109cfu/㎖이상, 적정산도가 0.89~0.91%, pH는 4.55~4.65가 되도록 하여 제조하였다. 그런 다음, 혼합과즙시럽은 액상과당 13중량%, 백설탕 5중량%, 혼합과즙농축액 56Brix0 10.9중량%, 펙틴 1.0중량%, 후레쉬후르츠 믹스 에센스 0.1중량% 및 정제수 70중량%를 30~35℃에서 교반하여 혼합한 후 UHT 열처리(135℃에서 2초간 살균)한 후 냉각하여 제조하였다. 그런 다음, 상기 유산균배양액 69.5중량%와 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조분말 0.1중량% 및 상기 혼합과즙시럽 30.4중량%를 조합하여 150bar에서 균질한 후 10℃ 이하로 냉각하여 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 발효유를 제조하였다.
<실시예 4>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 유효성분으로 함유하는 야채주스의 제조
본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 야채주스를 제조하는 방법은 다음과 같다.
고구마, 단호박 등의 혼합야채즙 1.7중량%, 당근즙 52중량%, 토마토즙 42중량%, 시금치즙 1중량%, 양상추즙 2중량%, 셀러리즙 1중량%, 무수구연산 0.2중량%, 상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조분말 0.1중량%를 배합기에서 균일하게 혼합한 후 살균기를 이용하여 85~97℃에서 살균하여 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 하는 야채주스를 제조하였다.
<실시예 5>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 유효성분으로 함유하는 기능성 음료의 제조
본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 기능성 음료를 제조하는 방법은 다음과 같다.
먼저, 혼합과즙시럽은 액상과당 13중량%, 백설탕 2.5중량%, 갈색설탕 2.5중량%, 혼합과즙농축액 56Brixㅀ 10.9중량%, 펙틴 1.0중량%, 후레쉬후르츠 믹스 에센스 0.1중량% 및 정제수 70중량%를 30~35℃에서 교반하여 혼합한 후 UHT열처리(135℃에서 2초간 살균)한 후 냉각하여 제조하였다.
그리고, 상기의 방법으로 제조된 혼합과즙시럽 30.4중량%와 상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조분말 0.1중량% 및 나머지 정제수 69.5중량% 조합하여 150bar에서 균질한 후 10℃ 이하로 냉각한 후 이를 유리병, 페트병 등 소포장 용기에 포장하여 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 유효성분으로 함유하는 기능성 음료를 제조하였다.
<실시예 6>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037을 유효성분으로 함유하는 건강기능식품의 제조
상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조 분말 0.1중량%에 영양보조성분(비타민 B1, B2, B5, B6, E 및 초산에스테르, 니코틴산 아미드) 및 올리고당을 상기 실시예 1의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 포함한 동결건조 분말 100중량부에 대하여 10중량부가 되도록 첨가하여 고속회전 혼합기에서 혼합하였다. 상기 혼합물에 멸균 정제수 10중량부를 첨가, 혼합하고 직경 1~2mm의 과립상으로 성형하였다. 상기 성형된 과립은 40~50℃의 진공건조기에서 건조시킨 후 12~14메쉬(mesh)를 통과시켜 균일하게 과립을 제조하였다. 상기와 같이 제조된 과립은 적당량씩 압출 성형되어 정제 또는 분말로 되거나 경질캡슐에 충전되어 경질캡슐제품으로 제조하였다.
<시험예 1>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037의 혈당흡수에 대한 영향 조사
근육세포의 당의 이용성을 살펴보면 췌장의 베타세포(β-cells)에서 분비되는 인슐린과 근육세포내의 인슐린 수용체(receptor), GLUT4(glucose transporter type 4)가 밀접하게 관여한다. 혈액 내의 포도당(glucose) 같은 당은 지방세포 및 근육조직 등의 각 기관에서 사용을 하게 되는데, 근육세포의 경우 인슐린의 작용으로 인해서 인슐린 수용체(insulin receptor)의 작용으로 인해 인슐린 신호(insulin signal)가 작동을 하게 된다. 최종적으로 GLUT4의 발현 및 근육세포 내의 전좌(translocation)의 증가로 인해서 혈액 내의 포도당이 근육 내로 들어오게 되어 글리코겐(glycogen) 등으로 합성 및 이용을 할 수 있게 된다.
그런데, 이러한 과정에서 TNF-α나 팔미트산(palmitic acid)과 같은 지방산이 작용하게 되면 인슐린 신호기작에 이상이 생겨서 GLUT4의 발현 및 전좌에 이상이 생기되어 혈액 내 포도당의 유입이 잘 이루어지지 않는다.
따라서 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 근육세포 내 TNF-α로 인해 혈당흡수가 감소된 상태에서 혈당흡수 증가 양상 확인을 위하여 혈당흡수분석기(glucose uptake assay)를 통해 혈당흡수(glucose uptake)를 확인하였다.
1-1. 근육세포 배양
본 시험에 사용된 동물 세포주로는 레트(rat)에서 유래된 골격근 세포(skeletal muscle cell)인 L6 cell myoblast를 한국세포주은행(cellbank.snu.ac.kr)에서 분양받아 사용하였다. 일반적인 세포의 유지를 위해서 90%의 DMEM 배지(Gibco#)와 10% FBS(Gibco#16000)가 함유된 배지에서 세포배양을 하였으며, 1:8의 비율로 주 2회 계대배양을 수행하였다.
1-2. 유산균의 세포추출물 확보
본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 MRS 배지(Difco)에서 37℃, 24시간동안 배양하였다. 균체를 원심 분리한 후 PBS로 2~3번 세척한 후 남아있는 배지 성분을 제거하였다. 균체를 동결건조해서 분말화시킨 후 연속희석법(serial dilution)의 과정을 거쳐 균수를 측정하였다. 균체의 농도가 1010cfu/㎖이 되도록 PBS에 리서스펜션(resuspension)한 후 소니케이션(sonication)하여 균체를 용균(lysis)하였다. 이를 원심분리한 후 상층액을 유산균 세포 추출물로 시험에 사용하였다.
1-3. 근육세포의 분화
상기 L6 골격근 세포를 5 X 105cells/well로 96 well plate에 계대배양 후 2% FBS가 들어간 DMEM 배지를 이용하여 3~4일간 배양하여 분화시켰다.
1-4. 락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 균주 처리에 의한 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포에서의 혈당흡수측정
상기 시험예 1-3의 분화된 L6 골격근 세포에 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 106cfu/well로 24시간 선 처리를 한 후에, 다음날 TNF-α(100ng/㎖)로 웰(well) 당 200㎕씩 6시간 동안 처리를 해서 인슐린 저항성을 유도시켰다.
배지(culture medium)를 제거한 후 Cayman Chemical사의 키트(kit)에 동봉되어 있는 포도당에 형광물질이 처리된 2-NBDG(1:70), 인슐린(500μM), 상기 시험예 1-2의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 추출물을 같이 섞어서 100㎕씩 30분간 처리를 하였다.
Cayman Chemical사의 키트 속에 있는 분석버퍼(assay buffer)를 이용해 웰(well)당 200㎕씩 5분간 세척한 후 분석버퍼(assay buffer) 100㎕를 동일한 플레이트에 넣고 플레이트 리더(plate reader) 기기를 이용하여 Excitation/emission = 485/535nm 형광측정을 하였다.
그 결과를 도 1에 나타내었다.
'음성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'양성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'실험군 1'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'실험군 2'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 정상 근육세포에서는 인슐린에 의해서 혈당흡수가 증가되는데 반하여, 실험군 1에서는 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 혈당흡수가 감소(p<0.01)되었다. 그러나, 실험군 2에서와 같이 TNF-α로 인하여 감소된 혈당흡수가 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 혈당흡수가 증가(p<0.05)됨을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해 저하된 L6 골격근 세포에서 혈당흡수를 증가시키는 것을 확인 할 수 있었다.
<시험예 2>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 L6 골격근 세포에서의 GLUT4, PPARγ, PGC-1α 발현량 측정
근육세포 내 혈당흡수는 GLUT4라는 단백질로 인해 유입이 되게 된다. 특히, PPARγ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma), PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha)는 인슐린 민감성에 관련된 유전자로 인슐린에 의해 발현량이 증가 되어 GLUT4의 발현 및 GLUT4의 트랜스로케이션(translocation)에 영향을 미친다. 따라서 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포에서 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 GLUT4, PPARγ, PGC-1α의 유전자 발현증가에 따른 혈당흡수의 증가를 확인하기 위해 GLUT4, PPARγ, PGC-1α 유전자의 발현량을 측정 하였다.
2-1. 근육세포의 분화
상기 시험예 1-1의 L6 골격근 세포를 1 X 106cells/well로 6 well plate에 계대배양 후 2% FBS가 들어간 DMEM 배지를 이용하여 3~4일간 배양하여 분화를 시켰다.
2-2. 락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포에서의 GLUT4 유전자 발현량 측정
상기 시험예 2-1의 분화된 근육세포에 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 107cfu/well로 24시간 선 처리를 한 후에, 다음날 TNF-α(100ng/㎖)로 well당 2㎖씩 6시간 동안 처리를 해서 인슐린 저항성을 유도시켰다.
배지(Culture medium)를 제거한 후 인슐린(500μM), 상기 시험예 1-2의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 추출물을 같이 섞어서 2㎖씩 30분간 처리를 하였다.
근육세포로부터 RNA는 Qiagen사의 RNA prep. Kit(RNeasy mini kit, Qiagen 74106)을 이용하여 분리하였다. 분리한 RNA로부터 Quantitect reverse transcription kit(Qiagen, Valencia, CA)를 사용하여 cDNA를 합성하였다. RNA 발현은 하기 표 2의 Taqman probe와 Real-time PCR(applied biosystems, 7500 real time PCR)를 이용하여 정량하였다. GAPDH(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)를 internal control로 사용하였다.
유전자 Taqman probe
Rat GAPDH Rn01775763_g1
Rat solute carrier family 2 (facilitated glucose transporter), member 4, Glut-4 Rn00562597_m1
Rat PPARγ Rn00440945_m1
Rat peroxisome proliferative activated receptor, gamma, coactivator 1 alpha Rn00580241_m1
그 결과를 도 2에 나타내었다.
'음성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'양성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'실험군 1'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'실험군 2'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 정상 근육세포에서는 인슐린에 의해서 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 유전자 발현이 증가되는데 반하여, 실험군 1에서는 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 유전자 발현이 감소되었다. 그러나, 실험군 2에서와 같이 TNF-α로 인하여 감소된 GLUT4의 유전자 발현이 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 GLUT4의 유전자 발현이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해 감소된 GLUT4의 발현량을 증가시켜 혈당흡수를 증가시킨다는 것을 확인할 수 있었다.
2-3. 락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포에서의 PPARγ 유전자 발현량 측정
상기 시험예 2-2와 동일한 시험방법으로 PPARγ 유전자의 발현량을 측정하였다.
그 결과를 도 3에 나타내었다.
'음성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'양성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'실험군 1'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'실험군 2'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 정상 근육세포에서는 인슐린에 의해서 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PPARγ 유전자 발현이 증가되는데 반하여, 실험군 1에서는 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PPARγ 유전자발현이 감소되었다. 그러나, 실험군 2에서와 같이 TNF-α로 인하여 감소된 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PPARγ 유전자발현이 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 PPARγ 유전자발현이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해 감소된 PPARγ의 발현량을 증가시켜 혈당흡수를 증가시킨다는 것을 확인할 수 있었다.
2-4. 락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 TNF-α에 의해 인슐린 저항성이 유도된 L6 골격근 세포에서의 PGC-1α 유전자 발현량 측정
상기 시험예 2-2와 동일한 시험방법으로 PGC-1α 유전자의 발현량을 측정하였다.
그 결과를 도 4에 나타내었다.
'음성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'양성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'실험군 1'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'실험군 2'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 정상 근육세포에서는 인슐린에 의해서 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PGC-1α 유전자 발현이 증가되는데 반하여, 실험군 1에서는 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PGC-1α 유전자 발현이 감소되었다. 그러나, 실험군 2에서와 같이 TNF-α로 인하여 감소된 인슐린 민감성 및 혈당흡수에 관여하는 PGC-1α 유전자 발현이 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 PGC-1α 유전자 발현이 증가됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해 감소된 PGC-1α의 발현량을 증가시켜 혈당흡수를 증가시킨다는 것을 확인할 수 있었다.
<시험예 3>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 L6 골격근세포에서의 IL-6 발현량 측정
근육 세포내에 TNF-α에 의해서 인슐린 저항성 환경이 유도되게 되면 IRS-1(Insulin receptor substrate 1; Ser)의 단백질 인산화 과정이 증가하게 되고, 이에 따라 MAPK(mitogen-activated protein kinase) 및 NF-κB와 같은 염증관련 인자들의 발현도 증가가 된다. 이로 인해서 염증성 사이토카인의 일종인 IL-6의 발현이 증가되게 된다.
따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 처리에 따른 염증성 사이토카인의 발현 억제효과를 확인하기 위하여 IL-6의 유전자 발현을 분석하였다.
상기 시험예 2-1의 분화된 L6 골격근 세포에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 107cfu/well로 24시간 선 처리를 한 후에, 다음날 TNF-α(100ng/㎖)로 well당 2㎖씩 6시간 동안 처리를 하여 인슐린 저항성을 유도시켰다.
배지(Culture medium)를 제거한 후 인슐린(500μM), 상기 시험예 1-2의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 추출물을 같이 섞어서 2㎖씩 30분간 처리를 하였다.
근육세포로부터 RNA는 Qiagen사의 RNA prep. Kit(RNeasy mini kit, Qiagen 74106)을 이용하여 분리하였다. 분리한 RNA로부터 Quantitect reverse transcription kit(Qiagen, Valencia, CA)를 사용하여 cDNA를 합성하였다. RNA발현은 하기의 표 3의 Taqman probe와 Real-time PCR(applied biosystems, 7500 real time PCR)를 이용하여 정량하였다. GAPDH(Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)를 internal control로 사용하였다.
유전자 Taqman probe
Rat IL-6 Rn01410330_m1
그 결과를 도 5에 나타내었다.
'음성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'양성대조군'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'실험군 1'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'실험군 2'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양성대조군인 정상 근육세포에서는 염증과 관련된 IL-6의 유전자 발현이 음성대조군과 별다른 차이를 보이지 않은데 반하여, 실험군 1에서는 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 인슐린 저항성 환경이 유도가 되면 염증과 관련된 IL-6의 유전자 발현이 증가되었다. 그러나, 실험군 2에서와 같이 TNF-α로 인하여 증가된 염증과 관련된 IL-6의 유전자 발현이 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 IL-6 유전자 발현이 억제됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037은 IL-6의 발현을 억제시켜 L6 골격근 세포에서 인슐린 저항성에 따른 염증성 환경을 개선시켜 줌을 확인할 수 있었다.
<시험예 4>
락토바실러스 애시도필러스( Lactobacillus acidophilus ) HY7037 처리에 의한 L6 골격근 세포에서의 IRS-1(Tyr), AKT의 인산화와 GLUT4의 단백질 발현량 측정
L6 골격근 세포에 TNF-α를 처리를 하게 되면 인슐린 저항성이 유도가 되는데 IRS-1(Insulin receptor substrate 1; Ser)의 인산화를 증가시키고 IRS-1(Insulin receptor substrate 1; Tyr)의 인산화는 억제시키기 때문에 인슐린 신호경로(insulin signal pathway)의 하위 신호전달 기작에 영향을 미치게 되며, 최종적으로 근육내 혈당흡수와 관련된 AKT(Protein Kinase B) 및 GLUT4의 발현에도 영향을 미치게 된다.
따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037의 IRS-1(Tyr), AKT(Protein Kinase B)의 단백질 인산화 발현 증가에 따른 GLUT4의 단백질 발현량 증가, 그에 따른 인슐린 저항성 개선의 효과를 확인해 보기 위하여 p-IRS-1(Tyr), p-AKT, GLUT4의 단백질 발현을 분석하였다.
즉, 상기 시험예 2-1의 분화된 L6 골격근 세포에 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 107cfu/well로 24시간 선 처리를 한 후에, 다음날 TNF-α(100ng/㎖)로 well당 2㎖씩 6시간 동안 처리를 해서 인슐린 저항성을 유도시켰다.
배지(Culture medium)를 제거한 후 인슐린(500μM), 상기 시험예 1-2의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 추출물을 같이 섞어서 2㎖씩 30분간 처리를 하였다.
근육세포로부터 단백질은 RIPA buffer로 세포를 용균(lysis)시킨 후에 SDS loading buffer를 섞어서 15분간 95℃에서 끓여 변성을 시켰다. 대략 40㎍의 단백질의 농도로 8~12%의 SDS-PAGE gel에 전기영동을 통해서 단백질을 분리하고 니트로셀룰로오스 막(nitrocellulose membrane)에 이동을 하였다. 5% nonfat milk에 1시간 30분 동안 블록킹(blocking)을 수행한 후, IRS-1(Santa cruz, sc-560), AKT(Cell signaling, #9272), p-AKT(Cell signaling, #9271), GLUT4(Santa cruz, sc-1607), β-actin(Santa cruz, sc-47778), p-IRS-1(Tyr)(Santa cruz, sc-17196)와 같은 1차 항체[primary antibody(1:500~1:1000)]를 4℃에서 24시간 동안 놔두었다. TBS-T로 막(membrane)을 5분간 6번 정도 세척 후 알맞은 2차 항체(Second antibody)를 실온에서 2시간 동안 처리한 후, 다시 TBS-T로 재세척을 수행한 후 ECL reagent로 X-ray film에 현상하여 결과를 확인하였다.
그 결과를 도 6에 나타내었다.
'레인 1(Lane 1)'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린과 TNF-α 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리하지 않은 군을 나타내며,
'레인 2(Lane 2)'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)만을 처리한 군을 나타내고,
'레인 3(Lane 3)'은 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖)만을 처리한 군을 나타내며,
'레인 4(Lane 4)'는 분화된 L6 골격근 세포에 인슐린(500μM)과 TNF-α(100ng/㎖) 및 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037 모두를 처리한 군을 나타낸다.
'p-IRS1'은 인산화된 IRS1을 나타내고, 'p-AKT'는 인산화된 AKT를 나타낸다.
'베타-액틴(β-actin)'은 동일한 양의 세포로 실험했음을 나타낸다.
도 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, 레인 2의 정상 근육세포에서는 인슐린에 의해서 인슐린 신호 경로의 IRS-1(Tyr)의 인산화 과정을 증가시키고, p-IRS-1의 증가로 인하여 그 하위 신호기작인 AKT의 단백질 인산화(p-AKT) 및 혈당흡수에 관여하는 GLUT4 역시 Lane 1에 비해서 단백질 발현량이 증가하게 되는데 반하여, 레인 3의 정상 근육세포의 TNF-α로 인하여 인슐린 저항성 환경이 유도가 되면 인슐린 신호경로의 IRS-1(Tyr)의 인산화 과정이 억제됨으로 인해 그 하위 신호 기작인 AKT의 인산화 과정의 단백질 발현이 줄게 되고, 최종적으로 혈당흡수에 관여하는 GLUT4의 단백질 발현이 감소되었다. 그러나, 레인 4에서와 같이 정상근육세포의 TNF-α로 인하여 감소된 IRS-1(Tyr)의 단백질 인산화와 그 하위 신호 기작인 AKT의 인산화, GLUT4의 단백질 발현이 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037을 처리함으로 인해 단백질 발현양이 Lane 3에 비하여 증가됨을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명의 락토바실러스 애시도필러스 (Lactobacillus acidophilus) HY7037은 TNF-α에 의해서 감소된 p-IRS(Tyr)과 p-AKT, GLUT4의 발현량을 증가시켜 혈당흡수를 증가시키고, 인슐린 저항성을 개선시킨다는 것을 확인할 수 있었다.
한국생명공학연구원 KCTC12409BP 20130509

Claims (6)

  1. 삭제
  2. IRS-1(Insulin receptor substrate 1; Tyr), AKT(Protein Kinase B) 및 GLUT4(glucose transporter type 4) 유전자의 발현 증가를 통한 근육세포 내 혈당흡수(glucose uptake)를 증가시킴으로써 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037(수탁번호: KCTC 12409BP).
  3. PPARγ(peroxisome proliferator-activated receptor gamma) 및 PGC-1α(Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha) 유전자의 발현 증가를 통한 근육세포 내 혈당흡수(glucose uptake)를 증가시킴으로써 인슐린 저항성 개선 효능을 가지는 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037(수탁번호: KCTC 12409BP).
  4. 제2항 또는 제3항의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037(수탁번호: KCTC 12409BP)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 인슐린 저항성 개선을 통한 대사증후군 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물.
  5. 제2항 또는 제3항의 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus) HY7037(수탁번호: KCTC 12409BP)을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 인슐린 저항성 개선을 통한 대사증후군 예방용 식품 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식품 조성물은 야채주스, 기능성 음료, 건강기능식품, 발효유인 것을 특징으로 하는 대사증후군 예방용 식품 조성물.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Anne Sofie Andreasen 등. British Journal of Nutrition. Vol. 104, No. 12, 페이지 1831-1838 (2010.)*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021066549A1 (ko) * 2019-10-02 2021-04-08 주식회사 고바이오랩 락토바실러스 애시도필러스 kbl409 균주 및 그 용도

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