KR20250032537A - Composition for preventing, improving or treating dyslipidemia comprising fermented oats - Google Patents
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Abstract
본 발명은 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물, 이상지질혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물, 이상지질혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공한다.The present invention provides a food composition comprising fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain as an active ingredient, a health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, a pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, or a feed composition for preventing or improving dyslipidemia.
Description
본 발명은 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방, 개선 또는 치료용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 식품 조성물, 이상지질혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물, 이상지질혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물 또는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 사료 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preventing, improving or treating dyslipidemia, comprising fermented oats as an active ingredient, and more specifically, to a food composition comprising fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an active ingredient, a health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, a pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia or a feed composition for preventing or improving dyslipidemia.
국내 이상지질혈증(혈중 총콜레스테롤 240mg/dL 이상 및 혈중 중성지방 200mg/dL 이상)의 유병율은 1998년 이후로 증가하고 있으며, 2005년 이후 증가율이 급속히 상승하고 있는 것으로 나타나 심혈관계질환이 장기적으로 심각한 국민보건 문제가 될 것으로 예상되고 있다.The prevalence of dyslipidemia (blood total cholesterol 240 mg/dL or higher and blood triglyceride 200 mg/dL or higher) in Korea has been increasing since 1998, and the rate of increase has been rapidly increasing since 2005, indicating that cardiovascular disease is expected to become a serious national health problem in the long term.
보건복지부의 심뇌혈관질환 관리 종합계획에는 심뇌혈관질환의 중요 원인에 해당하는 고혈압, 당뇨병의 예방과 관리 등의 대책이 포함되어 있으나 이상지질혈증에 대한 대책은 전무한 상황이다. 최근 고지혈증 등 관련 질환과 증상에 대한 국민 인식 수준이 높아지면서 이상지질혈증에 관련된 건강기능 식품 및 약품 매출이 늘고 있으나, 기능성 식품의 경우 개선 효과와 실험적 근거가 아직 부족하며 치료제는 다국적 제약기업들이시장을 주도 하고 있어 장기적 복용에 따르는 의료비 부담이 큰 실정이다.The Ministry of Health and Welfare's Comprehensive Plan for the Management of Cardiovascular Diseases includes measures for the prevention and management of hypertension and diabetes, which are major causes of cardiovascular diseases, but there are no measures for dyslipidemia. Recently, as the level of public awareness of related diseases and symptoms such as hyperlipidemia has increased, sales of health functional foods and drugs related to dyslipidemia have increased. However, in the case of functional foods, the improvement effect and experimental evidence are still insufficient, and the treatment market is dominated by multinational pharmaceutical companies, so the burden of medical expenses for long-term use is high.
오트(oat)는 유럽에서 많이 경작되고 있는 작물 중 하나로, 일반적인 쌀보다 단백질량이 많고, 식이섬유 중 하나인 베타글루칸이 2~6% 정도로 풍부한 것으로 알려져, 다이어트 식품으로 소비가 증가하고 있다.Oats are one of the most widely cultivated crops in Europe. They are known to contain more protein than regular rice and are rich in beta-glucan, a type of dietary fiber, at around 2-6%, so their consumption as a diet food is increasing.
또한, 오트는 폴리페놀류 (protocatechuic, syringic, vanillic, gallic, caffeic acid, avenanthramide 등) 생리활성 물질을 함유하고 있는데, 아베난스라마이드 (avenanthramides, AVNs)는 오트에서만 발견되는 생리활성 물질로써, 대식세포가 생성하는 염증 유발물질인 히스타민, IgE, IL-4를 감소시키며, 단핵구세포가 혈관 내피세포에 부착하는 것을 억제하여 알러지 반응을 완화시키고, 항산화 기능이 있으며, 건성피부의 가려움증 해소에 도움이 되는 것으로 알려져 있다. 또한, 염증성 장질환 완화 및 대장암 발생 감소에 대한 연구 결과가 보고되어 있다.In addition, oats contain bioactive substances such as polyphenols (protocatechuic, syringic, vanillic, gallic, caffeic acid, avenanthramide, etc.), and avenanthramides (AVNs) are bioactive substances found only in oats. They are known to reduce histamine, IgE, and IL-4, which are inflammatory substances produced by macrophages, and alleviate allergic reactions by inhibiting the adhesion of monocytes to vascular endothelial cells, have antioxidant functions, and help relieve itching of dry skin. In addition, research results on alleviating inflammatory bowel disease and reducing the occurrence of colon cancer have been reported.
발효 귀리에 관한 종래기술로는 항산화, 미백 및 주름개선 효과를 갖는 발효 귀리 추출물 제조방법(공개특허공보 제10-2022-0057281호), 사카로마이시스 세레비지에 J2K-413 균주를 이용한 귀리커넬 발효추출물을 유효성분으로 함유하는 피부보호용 화장료 조성물(공개특허공보 제10-2023-0027503호) 등이 알려져 있다.As conventional technologies related to fermented oats, a method for producing a fermented oat extract having antioxidant, whitening, and wrinkle-improving effects (Patent Publication No. 10-2022-0057281), a cosmetic composition for skin protection containing fermented oat kernel extract using Saccharomyces cerevisiae J2K-413 strain as an effective ingredient (Patent Publication No. 10-2023-0027503), etc. are known.
그러나, 상기 종래기술들에는 발효 귀리의 이상지질혈증 예방, 개선 또는 치료용도에 대해서는 알려져 있지 아니한 바, 이러한 발효 귀리의 새로운 용도 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.However, the above conventional technologies do not disclose the use of fermented oats for preventing, improving, or treating dyslipidemia, and thus, there is an urgent need to develop new uses for such fermented oats.
이에 본 발명자들은 귀리를 락티플란티바실러스(Lactiplantibacillus) 균주로 발효시켰다으로써, 이상지질혈증 개선 효과가 있음을 알아내고, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention discovered that fermenting oats with a Lactiplantibacillus strain had an effect of improving dyslipidemia, and completed the present invention.
따라서, 본 발명의 목적은 락티플란티바실러스(Lactiplantibacillus) 균주로 발효시킨 발효 귀리의 새로운 용도를 제공하는 것이다.Accordingly, the object of the present invention is to provide a new use of fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus strain.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물을 제공한다.In order to achieve the above purpose, the present invention provides a health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, which contains fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 귀리는 발아 귀리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oats may be sprouted oats.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 균주는 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주일 수 있다. As one embodiment of the present invention, the strain may be a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 발효 귀리는 비발효 귀리에 비하여, β-글루칸 및 아베난쓰라마이드의 함량이 증가될 수 있다.As one embodiment of the present invention, the fermented oats can have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.To achieve the above purpose, the present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, which contains fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 귀리는 발아 귀리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oats may be sprouted oats.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 균주는 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주일 수 있다. As one embodiment of the present invention, the strain may be a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 발효 귀리는 비발효 귀리에 비하여, β-글루칸 및 아베난쓰라마이드의 함량이 증가될 수 있다.As one embodiment of the present invention, the fermented oats can have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 사료 조성물을 제공한다.In order to achieve the above purpose, the present invention provides a feed composition for preventing or improving dyslipidemia, which contains fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 귀리는 발아 귀리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oats may be sprouted oats.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 균주는 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주일 수 있다. As one embodiment of the present invention, the strain may be a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 발효 귀리는 비발효 귀리에 비하여, β-글루칸 및 아베난쓰라마이드의 함량이 증가될 수 있다.As one embodiment of the present invention, the fermented oats can have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 포함하는 식품 조성물을 제공한다.To achieve the above purpose, the present invention provides a food composition including fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 귀리는 발아 귀리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the oats may be sprouted oats.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 균주는 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주일 수 있다. As one embodiment of the present invention, the strain may be a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
본 발명의 일 구현예로서, 상기 발효 귀리는 비발효 귀리에 비하여, β-글루칸 및 아베난쓰라마이드의 함량이 증가될 수 있다.As one embodiment of the present invention, the fermented oats can have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
본 발명에 따른 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리는 이상지질혈증을 개선시키는 효과가 우수하기 때문에, 다양한 식품, 건강기능식품, 사료 및 의약품 등에 사용될 수 있다.Fermented oats fermented with the Lactiplantibacillus plantarum strain according to the present invention have an excellent effect of improving dyslipidemia, and therefore can be used in various foods, health functional foods, feeds, and pharmaceuticals.
도 1은 일반 귀리와 발아 귀리의 베타글루칸 함량을 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 발아 귀리의 아베난쓰라마이드 함량 증가 및 발효 발아귀리의 베타글루칸 함량 증가를 나타낸 것이다.
도 3은 귀리 발효 과정 중 (A) pH 및 (B) log CFU/ml 측정 결과를 나타낸 것으로서, O42는 L. plantarum CR42로 발효된 귀리(녹색)이고, OW는 L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리(빨간색)의 결과이다.
도 4는 발효하지 않은 귀리와 발효 귀리의 베타글루칸 및 아베난쓰라마이드 함량을 비교한 것으로서, (A) β-글루칸 및 (B) 아베난쓰라마이드의 함량을 비교한 것이다. 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었으며, 귀리 그룹과 비교하여 **p<0.01 및 ***p<0.001이고, O42는 L. plantarum CR42로 발효된 귀리, OW는 L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리의 결과를 나타낸 것이다.
도 5는 고콜레스테롤 식이 마우스 모델에서의 콜레스테롤 저하 효과를 나타낸 것이다.
도 6은 고콜레스테롤 식이 및 발효 귀리 섭취 후 마우스의 몸무게 변화를 나타낸 것으로서, (A) 체중의 변화, (B) 간 중량, (C) 간 중량 대 체중 비율을 나타낸다. 도 6에서, ND는 정상식이 공급 그룹; HCD는 고콜레스테롤 식이 공급그룹; 귀리, 발효되지 않은 귀리 그룹; O42, L. plantarum CR42로 발효된 귀리; OW, L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리의 결과이고, 데이터는 평균±SEM으로 표현되며, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었고, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05 및 ***p<0.001, ND 그룹에 비교하여 ###p<0.01이다.
도 7은 마우스 간 조직 표면 관찰 결과를 나타낸 것으로서, H&E 염색 후 조직학적 간 절편의 발효 귀리 대표 이미지의 효과를 나타낸 것이다. 눈금 막대 100μm, 지질 방울(파란색 화살표), 염증(빨간색 화살표)이고, ND, 정상식이 공급 그룹; HCD, 고콜레스테롤 식이 공급 그룹; 귀리, 발효되지 않은 귀리 그룹; O42, L. 플란타룸 CR42로 발효된 귀리; OW, L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리의 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 마우스의 간 손상 지표 분석 결과를 나타낸 것으로서, (A) 알라닌 아미노전이효소(ALT), (B) 아스페레이트 아미노전이효소(AST), (C) 총 빌리루빈 및 (D) TBA의 결과이고, ND, 정상식이 공급 그룹; HCD, 고콜레스테롤 식이 공급 그룹; 귀리, 발효되지 않은 귀리 그룹; O42, L. 플란타룸 CR42로 발효된 귀리; OW, L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리를 의미하며, 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었으며, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05 및 **p<0.01, ND 그룹과 비교하여 #p<0.05, ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 9는 마우스의 혈중 콜레스레롤 함량 분석 결과를 나타낸 것으로서, (A) 총 콜레스테롤(TC), (B) 트리글리세리드(TG), (C) 고밀도 지단백 콜레스테롤(HDL-C), (D) 저밀도 지단백 콜레스테롤(LDL-C), (E) LDL- C/HDL-C 비율의 결과이고, 데이터는 평균±SEM으로 표현되며, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었고, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 10은 마우스 간에서의 콜레스테롤 대사 유전자 발현을 비교한 결과를 나타낸 것으로서, 발효 귀리가 고콜레스테롤혈증 쥐의 간에서 콜레스테롤 대사와 관련된 유전자 발현 수준에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었으며, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 #p<0.05, ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 11은 마우스 회장에서의 콜레스테롤 대사 유전자 발현을 비교한 결과로서, 고콜레스테롤혈증 마우스의 회장에서 콜레스테롤 대사와 관련된 유전자 발현 수준에 대한 발효 귀리의 효과를 나타낸 것이다. 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원 분산 분석을 사용하여 결정되었으며, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05, **p<0.01 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 #p<0.05, ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 12는 마우스 분변 콜레스테롤 및 담즙 함량을 비교한 결과로서, 고콜레스테롤혈증 마우스의 배설물 콜레스테롤 및 담즙산 배설에 대한 발효 귀리의 효과를 나타낸 것이다. 대변 콜레스테롤(A)과 대변 담즙산(B)은 효소 분석 키트로 측정되었고, 데이터는 평균±SEM으로 표현되며, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었고, HCD 그룹과 비교하여 **p<0.01 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 13은 마우스 분변 단쇄 지방산 함량을 비교한 결과로서, 대변 내 단쇄 지방산(SCFA)의 농도를 나타낸 것이다. ND, 정상식이 공급 그룹; HCD, 고콜레스테롤 식이 공급 그룹; 귀리, 발효되지 않은 귀리 그룹; O42, L. 플란타룸 CR42로 발효된 귀리; OW, L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리이다. 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었으며, HCD 그룹과 비교하여 *p<0.05 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 #p<0.05 및 ###p<0.001이다..
도 14는 마우스 맹장에서의그룹 내 장내미생물 균총을 분석한 결과로서, 맹장 샘플의 알파 다양성을 나타낸 것이다. ND, 정상식이 공급 그룹; HCD, 고콜레스테롤 식이 공급 그룹; 귀리, 발효되지 않은 귀리 그룹; O42, L. 플란타룸 CR42로 발효된 귀리; OW, L. plantarum WCFS1로 발효된 귀리이다. 데이터는 평균±SEM으로 표현되고, P-값은 일원분산 분석을 사용하여 결정되었으며, HCD 그룹과 비교하여 **p<0.01 및 ***p<0.001, ND 그룹과 비교하여 #p<0.05, ##p<0.01 및 ###p<0.001이다.
도 15a 및 도 15b는 마우스 맹장에서의 그룹 간 장내미생물 균총 분석 결과로서, 맹장 샘플의 베타 다양성을 나타낸 것이다. (A) 다차원 스케일링(MDS), (B) 비메트릭 다차원 스케일링(NMDS) 플롯 (C) 계통도. ND(빨간색), HCD(보라색), 귀리(노란색), O42(녹색) 및 OW(파란색)이다.
도 16은 콜레스테롤 대사와 장내 미생물의 상관관계를 분석한 결과로서, 박테리아 속과 콜레스테롤 대사 특성 사이의 상대적 존재비 및 Pearson 상관관계를 나타낸 것이다.Figure 1 shows the results of comparing the beta-glucan content of regular oats and sprouted oats.
Figure 2 shows the increase in the avenanthramide content of sprouted oats and the increase in the beta-glucan content of fermented sprouted oats.
Figure 3 shows the results of (A) pH and (B) log CFU/ml measurements during the oat fermentation process, where O42 is oats fermented with L. plantarum CR42 (green) and OW is oats fermented with L. plantarum WCFS1 (red).
Figure 4 compares the beta-glucan and avenanthramide contents of unfermented and fermented oats, wherein the contents of (A) β-glucan and (B) avenanthramide are compared. Data are expressed as mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance, and **p < 0.01 and ***p < 0.001 compared to the oat group, and O42 represents the results of oats fermented with L. plantarum CR42, and OW represents the results of oats fermented with L. plantarum WCFS1.
Figure 5 shows the cholesterol-lowering effect in a high-cholesterol diet mouse model.
Figure 6 shows the changes in body weight of mice after feeding a high-cholesterol diet and fermented oats, where (A) the change in body weight, (B) the liver weight, and (C) the liver weight-to-body weight ratio are shown. In Figure 6, ND is the normal diet fed group; HCD is the high-cholesterol diet fed group; Oat, non-fermented oat group; O42, oats fermented with L. plantarum CR42; OW, oats fermented with L. plantarum WCFS1, and the data are expressed as the mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance, and *p<0.05 and ***p<0.001 compared with the HCD group, and ###p<0.01 compared with the ND group.
Figure 7 shows the results of observation of the mouse liver tissue surface, showing the effect of fermented oat representative images of histological liver sections after H&E staining. The scale bar is 100 μm, lipid droplets (blue arrows), inflammation (red arrows), and the results of ND, normal diet group; HCD, high-cholesterol diet group; Oat, unfermented oat group; O42, oats fermented with L. plantarum CR42; OW, oats fermented with L. plantarum WCFS1 are shown.
Figure 8 shows the results of analysis of liver damage indicators in mice, namely (A) alanine aminotransferase (ALT), (B) aspergillus oryzae aminotransferase (AST), (C) total bilirubin, and (D) thiobarbituric acid (TBA). ND, normal diet fed group; HCD, high-cholesterol diet fed group; Oat, non-fermented oat group; O42, oats fermented with L. plantarum CR42; OW, oats fermented with L. plantarum WCFS1. Data are expressed as mean ± SEM. P-values were determined using one-way analysis of variance. *p<0.05 and **p<0.01 compared to the HCD group, and #p<0.05, ##p<0.01, and ###p<0.001 compared to the ND group.
Figure 9 shows the results of analysis of blood cholesterol content in mice: (A) total cholesterol (TC), (B) triglyceride (TG), (C) high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), (D) low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and (E) LDL- C/HDL-C ratio. The data are expressed as the mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance. Compared with the HCD group, *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001, and compared with the ND group, ##p<0.01 and ###p<0.001.
Figure 10 shows the results of comparing the expression of cholesterol metabolism genes in the mouse liver, showing the effect of fermented oats on the expression levels of genes related to cholesterol metabolism in the liver of hypercholesterolemic mice. The data are expressed as the mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance and is *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001 compared to the HCD group, and #p<0.05, ##p<0.01, and ###p<0.001 compared to the ND group.
Figure 11 shows the results of comparing the expression of cholesterol metabolism genes in the mouse ileum, showing the effect of fermented oats on the expression levels of genes related to cholesterol metabolism in the ileum of hypercholesterolemic mice. The data are expressed as the mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance and is *p < 0.05, **p < 0.01, and ***p < 0.001 compared to the HCD group, and #p < 0.05, ##p < 0.01, and ###p < 0.001 compared to the ND group.
Figure 12 shows the results comparing the fecal cholesterol and bile contents of mice, showing the effect of fermented oats on the fecal cholesterol and bile acid excretion of hypercholesterolemic mice. Fecal cholesterol (A) and fecal bile acid (B) were measured by an enzyme assay kit, and the data are expressed as the mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance, and compared with the HCD group, **p<0.01 and ***p<0.001, and compared with the ND group, ##p<0.01 and ###p<0.001.
Figure 13 shows the results of comparing the contents of short-chain fatty acids in mouse feces, showing the concentration of short-chain fatty acids (SCFA) in the feces. ND, normal diet group; HCD, high-cholesterol diet group; Oat, unfermented oat group; O42, oats fermented with L. plantarum CR42; OW, oats fermented with L. plantarum WCFS1. Data are expressed as mean ± SEM, and the P-value was determined using one-way analysis of variance. *p<0.05 and ***p<0.001 compared with the HCD group, and #p<0.05 and ###p<0.001 compared with the ND group.
Figure 14 shows the results of analyzing the intestinal microbiota within the mouse cecum, showing the alpha diversity of the cecal samples. ND, normal diet-fed group; HCD, high-cholesterol diet-fed group; Oat, unfermented oat group; O42, oats fermented with L. plantarum CR42; OW, oats fermented with L. plantarum WCFS1. Data are expressed as mean ± SEM, and the P-values were determined using one-way analysis of variance and are **p < 0.01 and ***p < 0.001 compared with the HCD group, and #p < 0.05, ##p < 0.01, and ###p < 0.001 compared with the ND group.
Figures 15A and 15B show the results of the analysis of the gut microbiota between groups in the mouse cecum, showing the beta diversity of the cecal samples. (A) Multidimensional scaling (MDS), (B) Nonmetric multidimensional scaling (NMDS) plot, and (C) Phylogenetic diagram. ND (red), HCD (purple), oat (yellow), O42 (green), and OW (blue).
Figure 16 shows the results of analyzing the correlation between cholesterol metabolism and intestinal microorganisms, showing the relative abundance and Pearson correlation between bacterial genera and cholesterol metabolism characteristics.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 제1 구현예는 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 건강기능식품 조성물에 관한 것이다.The first embodiment of the present invention relates to a health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, which comprises fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
본 발명의 제2 구현예는 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 치료용 약학적 조성물에 관한 것이다.A second embodiment of the present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, which comprises fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain as an active ingredient.
본 발명의 제3 구현예는 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 유효성분으로 포함하는 이상지질혈증 예방 또는 개선용 사료 조성물에 관한 것이다.A third embodiment of the present invention relates to a feed composition for preventing or improving dyslipidemia, which comprises fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
또한, 본 발명의 제4 구현예는 귀리를 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) 균주로 발효시킨 발효 귀리를 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.In addition, the fourth embodiment of the present invention relates to a food composition comprising fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain.
본 발명의 상기 제1 구현예 내지 제4 구현예에 따른 조성물에서, 상기 귀리는 발아 귀리인 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In the compositions according to the first to fourth embodiments of the present invention, it is preferable that the oats are sprouted oats, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 제1 구현예 내지 제4 구현예에 따른 조성물에서, 상기 균주는 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주인 것이 바람직하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In the compositions according to the first to fourth embodiments of the present invention, the strain is preferably, but not limited to, a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
상기 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주는 (a) 앰피실린(ampicillin), 클로람페니콜(chloramphenicol), 클린다마이신(clindamycin), 에리트로마이신(erythromycin), 젠타마이신(gentamicin), 카나마이신(kanamycin) 및 테트라사이클린(tetracycline)에 대한 내성이 없음, (b) 콜레스테롤을 직접 분해 및 대사하거나, 또는 상기 콜레스테롤을 직접 분해 및 대사하는 대사산물을 외부로 생성하여 혈중 콜레스테롤을 강하시키는 효능을 가짐, 및 (c) pH 3에서의 2시간 생존율이 99% 이상인 특징을 나타낼 수 있다.The above Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain may exhibit the following characteristics: (a) no resistance to ampicillin, chloramphenicol, clindamycin, erythromycin, gentamicin, kanamycin, and tetracycline, (b) the ability to lower blood cholesterol by directly decomposing and metabolizing cholesterol or by externally producing a metabolite that directly decomposes and metabolizes cholesterol, and (c) a 2-hour survival rate of 99% or more at pH 3.
상기 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주는 상기 항생제들에 대한 내성이 없기 때문에, 2012년 EFSA 기준 최소저해농도(MIC) 수치를 충족하는 것으로 확인되었다.The above Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain was confirmed to meet the minimum inhibitory concentration (MIC) value according to the 2012 EFSA standard as it was not resistant to the above antibiotics.
상기 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주는 콜레스테롤 동화(cholesterol assimilation) 활성을 나타내는데, 세포막이나 내부로 콜레스테롤을 흡착 또는 흡수하는 작용을 통해 배양액 내의 콜레스테롤을 저감시키는 종래의 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum) 균주들과는 다르게, 콜레스테롤을 직접 분해 및 대사하거나 혹은 그러한 작용을 할 수 있는 대사산물을 외부로 생성시켰다으로써, 콜레스테롤 저하 기능성에 있어서 그 작용 기전상의 차이가 있다.The above Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain exhibits cholesterol assimilation activity. Unlike conventional Lactobacillus plantarum strains that reduce cholesterol in a culture medium by adsorbing or absorbing cholesterol into the cell membrane or interior, the strain directly decomposes and metabolizes cholesterol or externally produces metabolites capable of such action, thereby showing a difference in the mechanism of action in terms of cholesterol-lowering functionality.
상기 락티플란티바실러스 플란타룸(Lactiplantibacillus plantarum) CR42 (기탁번호: KCTC 15318BP) 균주는 내담즙성, 내산성 및 자가 응집(auto-aggregation)능 중에서 선택되는 하나 이상의 활성을 나타내며, 또한 용혈 활성 및 생체 아민 생성 활성을 나타내지 않는 특성을 가진다.The above Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain exhibits at least one activity selected from bile resistance, acid resistance, and auto-aggregation ability, and also has the characteristics of not exhibiting hemolytic activity and biogenic amine production activity.
본 발명의 상기 제1 구현예 내지 제4 구현예에 따른 조성물에서, 상기 발효 귀리는 비발효 귀리에 비하여, β-글루칸 및 아베난쓰라마이드(avenanthramide)의 함량이 증가될 수 있는데, β-글루칸은 비발효 귀리에 비하여 2~3배 증가되고, 아베난쓰라마이드는 비발효 귀리에 비하여 20~25배 증가될 수 있다.In the composition according to the first to fourth embodiments of the present invention, the fermented oats may have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats. β-glucan may be increased 2 to 3 times compared to non-fermented oats, and avenanthramide may be increased 20 to 25 times compared to non-fermented oats.
본 발명의 상기 식품 조성물 또는 건강기능식품 조성물은 상기 유효성분 이외에 추가로 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 중진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산 음료에 사용되는 탄산화제 등의 부성분 또는 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.The food composition or health functional food composition of the present invention may additionally contain, in addition to the effective ingredients, auxiliary ingredients or additives such as nutrients, vitamins, electrolytes, flavoring agents, coloring agents, thickeners, pectic acid and its salts, alginic acid and its salts, organic acids, protective colloid thickeners, pH regulators, stabilizers, preservatives, glycerin, alcohol, and carbonating agents used in carbonated beverages.
또한, 상기 담체, 부형제 또는 희석제는 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 자이리톨, 에리스리톨, 말티톨, 전분, 아키시아 고무, 알지네이트, 젤라틴, 칼슘 포스페이트, 칼슘 실리케이트, 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 미정질 셀루로오스, 폴리비닐 피롤리돈, 물, 메틸하이드록시벤조에이트, 프로필하이드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트 및 광물유, 덱스트린, 칼슘카보네이드, 프로필렌글리콜, 리퀴드 파라핀, 생리식염수로 이루어진 그룹에서 선택된 1 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the carrier, excipient or diluent may be at least one selected from the group consisting of lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methyl cellulose, microcrystalline cellulose, polyvinyl pyrrolidone, water, methyl hydroxybenzoate, propyl hydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, and mineral oil, dextrin, calcium carbonate, propylene glycol, liquid paraffin, and saline solution, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 식품 조성물 또는 건강기능식품 조성물에 첨가할 수 있는 건강기능식품으로는 예를 들어, 각종 식품류, 음료, 껌, 캔디, 차, 비타민 복합제, 기능성 식품 등이 있다.Health functional foods that can be added to the food composition or health functional food composition of the present invention include, for example, various foods, beverages, gum, candy, tea, vitamin complexes, functional foods, etc.
또한, 본 발명에서 상기 식품 조성물 또는 건강기능식품 조성물에는 특수영양식품(예, 조제유류, 영ㆍ유아식 등), 식육가공품, 어육제품, 두부류, 묵류, 면류(예, 라면류, 국수류 등), 건강보조식품, 조미식품(예, 간장, 된장, 고추장, 혼합장 등), 소스류, 과자류(예, 스넥류), 유가공품(예, 발효유, 치즈 등), 기타 가공식품, 김치, 절이다식품(각종 김치류, 장아찌 등), 음료(예, 과실, 채소류 음료, 두유류, 발효음료류, 아이스크림류 등), 천연조미료(예, 라면 스프 등), 비타민 복합제, 씨리얼, 알코올 음료, 주류 및 그 밖의 건강보조식품류를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present invention, the food composition or health functional food composition may include, but is not limited to, special nutritional foods (e.g., formulated milk, infant/toddler food, etc.), processed meat products, fish products, tofu, starch jelly, noodles (e.g., ramen, noodles, etc.), health supplements, seasoned foods (e.g., soy sauce, soybean paste, red pepper paste, mixed sauce, etc.), sauces, confectionery (e.g., snacks), processed dairy products (e.g., fermented milk, cheese, etc.), other processed foods, kimchi, pickled foods (various kimchi types, pickled vegetables, etc.), beverages (e.g., fruit and vegetable beverages, soy milk, fermented beverages, ice cream, etc.), natural seasonings (e.g., ramen soup, etc.), vitamin complexes, cereals, alcoholic beverages, liquors, and other health supplements.
본 발명의 상기 약학적 조성물은 당업계에서 약학적 조성물의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게 상기 약학적 조성물은 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제, 현탁제, 내용액제, 유제,시럽제, 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조제제, 경피흡수제, 겔제, 로션제, 연고제, 크림제, 첩부제, 카타플라스마제, 페이스트제, 스프레이, 피부 유화액, 피부 현탁액, 경피 전달성 패치, 약물 함유 붕대 및 좌제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 제형을 가질 수 있으며, 경구 또는 비경구의 여러 가지 제형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The pharmaceutical composition of the present invention may further comprise an appropriate carrier, excipient or diluent commonly used in the art for the manufacture of pharmaceutical compositions. Preferably, the pharmaceutical composition may have any one dosage form selected from the group consisting of tablets, pills, powders, granules, capsules, suspensions, oral solutions, emulsions, syrups, sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, transdermal absorbents, gels, lotions, ointments, creams, patches, cataplasmas, pastes, sprays, skin emulsions, skin suspensions, transdermal delivery patches, drug-containing bandages and suppositories, and may be in various oral or parenteral dosage forms, but is not limited thereto.
제제화할 경우에는 보통 사용하는 충진제, 증량제, 결합제, 습윤제, 붕해제, 계면활성제 등의 희석제 또는 부형제를 사용하여 조제될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When formulating, it can be prepared using diluents or excipients such as fillers, bulking agents, binders, wetting agents, disintegrants, and surfactants, but is not limited thereto.
경구 투여를 위한 고형 제제에는 정제, 환제, 산제, 과립제, 캡슐제 등이 포함되며, 이러한 고형 제제는 하나 이상의 화합물에 적어도 하나 이상의 부형제 예를 들면, 전분, 탄산칼슘, 수크로오스 (sucrose) 또는 락토오스(lactose), 젤라틴 등을 섞어 조제된다. 또한, 단순한 부형제 이외에 스테아린산 마그네슘, 탈크 등과 같은 윤활제들도 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 되는 것은 아니다.Solid preparations for oral administration include tablets, pills, powders, granules, capsules, etc., and these solid preparations are prepared by mixing one or more compounds with at least one excipient, such as starch, calcium carbonate, sucrose or lactose, gelatin, etc. In addition to simple excipients, lubricants such as magnesium stearate and talc may also be used, but are not limited thereto.
경구 투여를 위한 액상 제제로는 현탁제, 내용액제, 유제,시럽제 등이 해당되는데 흔히 사용되는 단순 희석제인 물, 리퀴드 파라핀 이외에 여러 가지 부형제, 예를 들면 습윤제, 감미 제, 방향제, 보존제 등이 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Liquid preparations for oral administration include suspensions, solutions, emulsions, and syrups. In addition to the commonly used simple diluents such as water and liquid paraffin, various excipients such as wetting agents, sweeteners, flavoring agents, and preservatives may be included, but are not limited thereto.
비경구 투여를 위한 제제에는 멸균된 수용액, 비수성용제, 현탁제, 유제, 동결건조 제제, 좌제가 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 비수성 용제, 현탁 용제로는 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 올리브 오일과 같은 식물성 기름, 에틸올레이트와 같은 주사 가능한 에스테르 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 되는 것은 아니다. 좌제의 기제로는 위텝솔(witepsol), 마크로골, 트윈 61(tween 61), 카카오지, 라우린지, 글리세로젤라틴 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 되는 것은 아니다.Preparations for parenteral administration may include, but are not limited to, sterile aqueous solutions, non-aqueous solvents, suspensions, emulsions, lyophilized preparations, and suppositories. Non-aqueous solvents and suspending agents may include, but are not limited to, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable esters such as ethyl oleate. Suppository bases may include, but are not limited to, witepsol, macrogol, Tween 61, cacao butter, laurin butter, and glycerogelatin.
본 발명의 상기 약학적 조성물의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물형태, 투여경로 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 보다 효과적인 예방 또는 치료를 위하여, 본 발명의 팽화 산삼배양근 농축액은 1일 0.0001 내지 100 mg/kg으로, 바람직하게는 0.001 내지 100 mg/kg으로 투여 함이 바람직하고, 투여는 하루에 한번 투여할 수도 있고, 수회 나누어 투여할 수도 있다.The preferred dosage of the pharmaceutical composition of the present invention varies depending on the patient's condition and weight, the degree of the disease, the drug form, the route of administration, and the period of administration, but can be appropriately selected by those skilled in the art. However, for more effective prevention or treatment, the puffed ginseng root concentrate of the present invention is preferably administered at 0.0001 to 100 mg/kg per day, preferably 0.001 to 100 mg/kg, and the administration may be administered once a day or divided into several times.
본 발명의 상기 약학적 조성물은 쥐, 마우스, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여의 모든 방식은 예상될 수 있는데, 예를 들면, 경구, 직장 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막 또는 뇌혈관 내(intracerebroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered to mammals such as rats, mice, livestock, and humans by various routes. All modes of administration can be envisaged, for example, oral, rectal, or intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrauterine, or intracerebroventricular injection.
본 발명의 상기 사료 조성물은 당업계에 통상적으로 사용되는 성분 및 방법이라면 제한없이 사용될 수 있다. 예컨대 옥수수, 대두박, 소맥, 우지, 당밀, 인산칼슘제, 석회석, 소금, 본 발명의 홍경천 발효물을 혼합함으로써 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The feed composition of the present invention can be used without limitation as long as it is a component and method commonly used in the art. For example, it can be produced by mixing corn, soybean meal, wheat, beef tallow, molasses, calcium phosphate, limestone, salt, and the fermented product of Hong Kyung-Cheon of the present invention, but is not limited thereto.
본 발명의 상기 사료 조성물이 대상으로 하는 동물로서는, 예를 들면 소, 돼지, 닭, 양, 산양, 말, 개, 고양이, 가금류(집에서 기르는 새) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of animals targeted by the feed composition of the present invention include, but are not limited to, cattle, pigs, chickens, sheep, goats, horses, dogs, cats, and poultry (domestic birds).
본 발명의 상기 식품 조성물, 건강기능식품 조성물, 약학 조성물 및 사료 조성물의 제조방법은 본 발명이 속하는 기술분야에 널리 알려진 방법으로 제조하는 것으로 족하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The method for manufacturing the food composition, health functional food composition, pharmaceutical composition and feed composition of the present invention can be manufactured by a method widely known in the technical field to which the present invention belongs, and therefore a detailed description thereof is omitted.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, in order to help understand the present invention, examples and the like will be described in detail. However, the examples according to the present invention may be modified in various different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following examples. The examples of the present invention are provided to more completely explain the present invention to a person having average knowledge in the art.
<실시예 1> 귀리의 베타글루칸 함량 및 아베난쓰라마이드 함량 분석<Example 1> Analysis of beta-glucan content and avenanthramide content in oats
본 실험은 발아 귀리를 이용하여 진행하였다. 귀리(Avena sativa L.)는 벼과(Gramineae)에 속하는 곡류로서 영양적 가치가 높고, 2-6%의 베타글루칸(β-glucan)이 함유되어 있으며, 베타글루칸은 다당류로서 열에 대하여 강한 성질을 가지고 독성이 낮다.This experiment was conducted using sprouted oats. Oats ( Avena sativa L.) are cereals belonging to the Gramineae family, have high nutritional value, and contain 2-6% beta-glucan. Beta-glucan is a polysaccharide that is heat-resistant and has low toxicity.
이와 더불어 귀리에만 존재하는 폴리페놀 성분인 아베난쓰라마이드(Avenanthramide, 이하 Avn)는 항산화, 항염증과 치매를 예방한다는 연구 결과가 존재히며, 아베난쓰라마이드는 N-cinnamoyl anthranilic acid의 잔기에 따라 p-coumaric acid가 결합된 아베난쓰라마이드 A, ferulic acid가 결합된 아베난쓰라마이드 B, caffeic acid가 결합된 아베난쓰라마이드 C가 주종을 이룬다.In addition, there are research results showing that avenanthramide (Avn), a polyphenol component found only in oats, has antioxidant, anti-inflammation, and dementia prevention effects. Depending on the residue of N-cinnamoyl anthranilic acid, avenanthramide is mainly composed of avenanthramide A, which is combined with p-coumaric acid, avenanthramide B, which is combined with ferulic acid, and avenanthramide C, which is combined with caffeic acid.
베타글루칸은 Megazyme (Ireland) 사의 분석 키트를 사용하였으며, 아베난쓰라마이드의 경우 표준물질인 아베난쓰라마이드 A, B, C Standard시약(Sigma, USA)과 귀리 샘플을 서울대학교 농생명과학대학 기초분석연구원(NICEM)에 의뢰하여 분석을 진행하였다.Beta-glucan was analyzed using an analysis kit from Megazyme (Ireland), and for avenanthramide, the standard materials, avenanthramide A, B, C Standard reagents (Sigma, USA) and oat samples were analyzed at the National Institute of Basic Analysis (NICEM), College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University.
도 1에서 보는 바와 같이, 일반 귀리와 발아 귀리의 베타글루칸 함량은 각각 4.48±0.15%, 4.14±0.05%이며, 일반 귀리보다 발아 귀리에서 베타글루칸 함량이 다소 감소하였다. 반면 하기 표 1에서 보는 바와 같이, 아베난쓰라마이드의 경우 발아 귀리에서 일반 귀리 대비 2~4배가량 함량이 증가함을 알 수 있으며, 특히 모든 형태의 아베난쓰라마이드가 크게 증가하였다.As shown in Fig. 1, the beta-glucan contents of regular oats and sprouted oats were 4.48±0.15% and 4.14±0.05%, respectively, and the beta-glucan content was slightly lower in sprouted oats than in regular oats. On the other hand, as shown in Table 1 below, the avenanthramide content was found to increase by about 2-4 times in sprouted oats compared to regular oats, and in particular, all forms of avenanthramides were greatly increased.
일반적으로 락토바실러스 균들 역시 5-10% 수준의 베타글루칸을 세포 구성물질로 포함하므로, 발효 발아귀리에서는 발효 미생물에 의한 베타글루칸 증가 및 발아에 의한 아베난쓰라마이드 함량의 증가를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.In general, Lactobacillus strains also contain 5-10% of beta-glucan as a cell component, so it is expected that an increase in beta-glucan due to fermentation microorganisms and an increase in avenanthramide content due to germination can be expected in fermented sprouted oats.
도 2는 발아 귀리의 아베난쓰라마이드 함량 증가 및 발효 발아귀리의 베타글루칸 함량 증가를 나타낸 것이다.Figure 2 shows the increase in the avenanthramide content of sprouted oats and the increase in the beta-glucan content of fermented sprouted oats.
<실시예 2> 선발 균주로 발효한 귀리의 콜레스테롤 저하 기능성 확인<Example 2> Confirmation of cholesterol-lowering functionality of oats fermented with selected strains
1. 선발 균주의 귀리 발효 적합성 검증 및 발효 조건 설정1. Verification of the suitability of selected strains for oat fermentation and establishment of fermentation conditions
귀리 발효는 균주를 1x107CFU/10μl로 0.85% NaCl에 현탁한 뒤 멸균된 귀리 현탁액 (20%, W/V)에 1% 접종하여 37℃에서 24시간 발효하였다. 발효 과정에서 CFU 측정 결과, 발효 12시간까지 급격히 증가하여 24시간에서 가장 높았고, 이후 36시간까지 감소하였다 (도 3). 그 결과 균주 활성이 가장 높게 나타난 24시간을 최적 발효시간으로 판단하였다.Oat fermentation was performed by suspending the strain in 0.85% NaCl at 1x10 7 CFU/10 μl and inoculating 1% of the sterilized oat suspension (20%, W/V) at 37°C for 24 hours. The CFU measured during the fermentation process rapidly increased until 12 hours of fermentation, reached the highest at 24 hours, and then decreased until 36 hours (Fig. 3). As a result, 24 hours, when the strain activity was the highest, was determined to be the optimal fermentation time.
한국 식품의약품안전처 건강기능식품의 기준 및 규격에 명시된 혈청 콜레스테롤 수치 향상에 기여할 수 있는 귀리 1일 섭취량은 귀리 식이섬유로 최소 3g이다. 한국인의 평균 몸무게는 66.55kg이고, 이 실험에서 쥐의 평균 몸무게는 18g으로 이와 비교하여 귀리 식이섬유의 18g당 양은 0.77mg 이상이어야 한다.The daily intake of oats that can contribute to improving serum cholesterol levels as specified in the Standards and Specifications for Health Functional Foods of the Ministry of Food and Drug Safety of Korea is at least 3g of oat dietary fiber. The average body weight of Koreans is 66.55kg, and the average body weight of mice in this experiment is 18g. In comparison, the amount of oat dietary fiber per 18g should be at least 0.77mg.
농촌진흥청에서 제공하는 식품조성표에 따르면, 귀리의 총 식이섬유 함량은 100g당 24.1g으로 본 실험에서 멸균된 귀리 분말 1g을 5ml의 DW와 혼합하여 귀리 함량이 4mg/20μl이기 때문에 귀리 4mg에 포함된 귀리 식이섬유의 양은 0.964mg/20μl이다. 이 값은 기준치인 0.77mg/18g을 초과하여 마우스에게 충분한 양의 귀리 식이 섬유가 제공되었다.According to the food composition table provided by the Rural Development Administration, the total dietary fiber content of oats is 24.1 g per 100 g. In this experiment, 1 g of sterilized oat powder was mixed with 5 ml of DW, and since the oat content was 4 mg/20 μl, the amount of oat dietary fiber contained in 4 mg of oats was 0.964 mg/20 μl. This value exceeds the reference value of 0.77 mg/18 g, providing a sufficient amount of oat dietary fiber to the mice.
2. 발효 귀리 기능성 물질 분석2. Analysis of functional substances in fermented oats
귀리의 열처리와 같은 조리 과정은 섬유소의 물리화학적 특성을 변경시켜 식물성 β-글루칸의 추출률을 향상시키는 것으로 보고되어있다. 발효하지 않은 귀리와 발효한 귀리의 기능성 성분을 분석한 결과, L. plantarum에 의한 귀리 발효는 β-글루칸 함량을 증가시켰다. 이와 더불어 아베난쓰라마이드 함량도 발효 귀리에서 유의적으로 증가하였다 (도 4). 이는 발효 과정 중 귀리의 구성성분이 가수분해 되어 아베난쓰라마이드 전구체로 쓰이는 펩타이드가 많이 생성된 결과로 예상된다.Cooking processes such as heat treatment of oats have been reported to improve the extraction rate of plant-derived β-glucans by changing the physicochemical properties of fiber. Analysis of the functional components of unfermented and fermented oats showed that oat fermentation by L. plantarum increased the β-glucan content. In addition, the avenanthramide content significantly increased in fermented oats (Fig. 4). This is expected to be the result of hydrolysis of oat components during the fermentation process, which resulted in the production of a large amount of peptides used as avenanthramide precursors.
3. 고콜레스테롤 식이 마우스 모델에서의 콜레스테롤 저하 효과3. Cholesterol-lowering effect in a high-cholesterol diet mouse model
이상의 in vitro 및 in vivo 실험으로부터 L. plantarum CR42 균주의 콜레스테롤 저하능을 확인한 CR42로 발효한 귀리의 콜레스테롤 저감 기능성을 동물실험을 통해 확인하였다. 실험 동물종은 4주령의 C57BL/6J 암컷 마우스를 5 그룹으로 나누어 진행하였다. 고콜레스테롤혈증 유도 식이는 미국 Research Diet 사의 제품을 사용하였다.The cholesterol-lowering functionality of oats fermented with CR42, which confirmed the cholesterol-lowering ability of L. plantarum CR42 strain from the above in vitro and in vivo experiments, was confirmed through animal testing. The experimental animal species were 4-week-old C57BL/6J female mice, divided into 5 groups. The hypercholesterolemia-inducing diet used was a product from Research Diet, USA.
실험 그룹은 각 그룹당 8마리씩으로 식이와 식수는 제한없이(ad libitum) 공급하였다. 안정화 일주일 후 2주 동안 일반 식이 및 발효 귀리를 섭취시켰으며, 이후 6주간 각 그룹에 맞는 식이 및 발효귀리를 섭취시켰다. 식이는 한 마리 당 2g/day로 급여하였다. 8주 간의 식이 및 균주 섭취 종료 후 CO2 과흡입을 통한 안락사 및 해부를 진행하였으며, 혈액, 간, 맹장, 대장, 분변시료를 각각 채취하였다 (그룹 및 식이에 관한 내용을 아래에 제시).The experimental group consisted of 8 mice per group, and food and water were supplied ad libitum . After one week of stabilization, the mice were fed a general diet and fermented oats for 2 weeks, and then the appropriate diet and fermented oats were fed to each group for 6 weeks. The diet was fed at 2 g/day per mouse. After 8 weeks of diet and strain intake, euthanasia was performed using CO2 hyperinhalation, and autopsies were performed, and blood, liver, cecum, large intestine, and feces samples were collected (information about the groups and diets is presented below).
도 5는 고콜레스테롤 식이 마우스 모델에서의 콜레스테롤 저하 효과를 나타낸 것이다.Figure 5 shows the cholesterol-lowering effect in a high-cholesterol diet mouse model.
일반식이 및 고콜레스테롤 식이 섭취에 따른 몸무게 변화에 유의적 차이는 나타나지 않았으며, 앞선 결과와도 동일한 결과를 나타냈다. 반면 간 무게의 경우 고콜레스테롤혈증에 의해 간 내 지질량이 증가하고 염증이 유발되어 간의 크기와 무게가 증가하는 특성을 나타내었다 (도 6). O42 그룹은 HCD 그룹에 비해 간 무게 및 몸무게 대비 간 무게가 다소 감소하는 경향을 나타내었다.There was no significant difference in the change in body weight according to the intake of a normal diet and a high-cholesterol diet, and the results were the same as the previous results. On the other hand, in the case of liver weight, it showed the characteristic of increasing the size and weight of the liver due to the increase in the amount of lipids in the liver and the inflammation induced by hypercholesterolemia (Fig. 6). The O42 group showed a tendency for the liver weight and the liver weight to body weight to decrease somewhat compared to the HCD group.
또한 간 조직에 대한 현미경 관찰에서도 ND 그룹에 비해 HCD 그룹에서는 염증 부위와 세포질에 흰색의 지질이 관찰된 반면, O42 그룹에서는 이러한 간 손상이 완화되어 ND 그룹과 유사한 경향을 나타내었다 (도 7). 이는 고콜레스테롤 식이에 의한 고콜레스테롤 혈증을 억제하였음을 의미한다.In addition, in microscopic observation of liver tissue, white lipids were observed in the inflammatory area and cytoplasm in the HCD group compared to the ND group, whereas in the O42 group, such liver damage was alleviated, showing a similar trend to the ND group (Fig. 7). This means that hypercholesterolemia caused by a high-cholesterol diet was suppressed.
혈청 alanine aminotransferase (ALT) 및 asperate aminotransferase (AST) 수치는 대표적인 간 손상 지표로 알려져 있다. ALT는 주로 간세포에서 발견되는 효소로 간세포가 손상되면 ALT가 혈류로 방출되어 혈청 ALT 수치가 증가하였다. 혈청 ALT 수치가 상승하면 간 손상 또는 기능 장애를 나타내었다. AST는 간세포뿐만 아니라 심장, 신장, 골격근 등 다른 장기에서도 발견되는 또 다른 효소로 혈청 AST 수치가 상승하면 간 손상을 나타낼 수 있지만, ALT에 비해 간에 덜 특이적이다.Serum alanine aminotransferase (ALT) and asperate aminotransferase (AST) levels are known as representative liver damage indicators. ALT is an enzyme mainly found in hepatocytes, and when hepatocytes are damaged, ALT is released into the bloodstream, increasing the serum ALT level. An increase in the serum ALT level indicates liver damage or dysfunction. AST is another enzyme found not only in hepatocytes but also in other organs such as the heart, kidneys, and skeletal muscles, and an increase in the serum AST level can indicate liver damage, but it is less specific to the liver than ALT.
고콜레스테롤혈증에서 총 빌리루빈 수치의 증가는 간 기능 장애 또는 산화 스트레스 관련 손상을 의미하는데, 이는 간에 콜레스테롤이 과도하게 축적시 발생할 수 있다. 혈청 TBA 수치는 고콜레스테롤혈증에 반응하여 담즙산 합성 및 분비 증가시 상승하였다. 본 연구의 결과도 일반식이 그룹에 비해 고콜레스테롤 식이 그룹에서 유의적으로 증가하여 간 손상이 발생한 것을 확인하였다. 반면 O42그룹에서 감소하는 경향을 나타내었다 (도 8). 이는 간 무게가 감소하는 경향과 일치하여 고콜레스테롤 식이에 의한 고콜레스테롤혈증을 완화하였음을 의미한다.In hypercholesterolemia, an increase in total bilirubin levels indicates liver dysfunction or oxidative stress-related damage, which can occur when cholesterol accumulates excessively in the liver. Serum TBA levels increased in response to hypercholesterolemia when bile acid synthesis and secretion increased. The results of this study also confirmed that liver damage occurred in the high-cholesterol diet group significantly increased compared to the general diet group. On the other hand, a decreasing trend was observed in the O42 group (Fig. 8). This is consistent with the tendency for liver weight to decrease, indicating that hypercholesterolemia caused by a high-cholesterol diet was alleviated.
일반식이 그룹과 고콜레스테롤 식이 그룹의 혈중 총콜레스테롤 정량 결과를 통해 의도한 고콜레스테롤혈증 모델이 잘 구현되었음을 확인하였으며, 일반식이 대비 나머지 모든 실험 그룹은 유의적으로 높은 콜레스테롤 증가를 나타내었지만, O42 그룹은 총콜레스테롤 수치의 증가를 HCD 그룹대비 유의적으로 억제시킨 것으로 나타났다. 혈중 LDL 콜레스테롤 정량 결과 또한 이와 일치하는 경향성을 나타내었다 (도 9).The results of quantitative analysis of total blood cholesterol in the normal diet group and the high-cholesterol diet group confirmed that the intended hypercholesterolemia model was well implemented. Compared to the normal diet group, all other experimental groups showed a significantly higher increase in cholesterol, but the O42 group showed a significant suppression of the increase in total cholesterol levels compared to the HCD group. The results of quantitative analysis of LDL blood cholesterol also showed a trend consistent with this (Fig. 9).
O42 그룹에서 혈중 HDL 콜레스테롤의 감소는 총콜레스테롤이 감소한 결과로 LDL/HDL-C 비율에서는 유의적인 차이가 없었다. 결과적으로 O42는 고콜레스테롤 식이로 인해 증가된 혈중 콜레스테롤 개선 효과를 가지는 것으로 파악된다.In the O42 group, the decrease in blood HDL cholesterol was the result of a decrease in total cholesterol, and there was no significant difference in the LDL/HDL-C ratio. As a result, O42 was found to have an effect of improving blood cholesterol increased due to a high-cholesterol diet.
O42가 콜레스테롤에 미치는 영향에 대한 메커니즘을 확인하기 위해서 콜레스테롤 흡수 및 대사가 발생하는 간 조직과 회장 조직에서 콜레스테롤과 관련된 유전자를 qRT-PCR을 통해 분석하였다. 먼저 간 조직에서 HCD 그룹에 비해 O42 그룹에서 외인성 콜레스테롤 흡수를 매개하는 LDLR 유전자가 유의적으로 증가되었다 (도 10). 회장 조직에서는 HCD 그룹에 비해 O42 그룹에서 콜레스테롤 배출을 촉진하는 ABCG5/8 유전자뿐만 아니라 지방산의 베타 산화를 촉진하는 PPARa 유전자가 유의적으로 증가되었다 (도 11).To confirm the mechanism of the effect of O42 on cholesterol, genes related to cholesterol were analyzed in the liver and ileum tissues, where cholesterol absorption and metabolism occur, using qRT-PCR. First, in the liver tissue, the LDLR gene, which mediates exogenous cholesterol absorption, was significantly increased in the O42 group compared to the HCD group (Fig. 10). In the ileum tissue, the ABCG5/8 gene, which promotes cholesterol excretion, as well as the PPARa gene, which promotes beta-oxidation of fatty acids, were significantly increased in the O42 group compared to the HCD group (Fig. 11).
이에 따라 O42 처리시간 내 LDLR을 통해 외인성 콜레스테롤을 흡수하여 대사한 뒤, 회장에서 ABCG5/8을 통해 콜레스테롤 배출을 증가시키고 지방산의 베타 산화를 증가시켜 혈중 콜레스테롤을 감소시키는 것으로 파악된다.Accordingly, it is understood that exogenous cholesterol is absorbed and metabolized through LDLR within the O42 treatment time, and then cholesterol excretion is increased through ABCG5/8 in the ileum and beta-oxidation of fatty acids is increased to reduce blood cholesterol.
혈중 콜레스테롤이 프로바이오틱스에 의해 배출되는 방법 중 직접적인 배출로는 콜레스테롤 형태나 담즙산으로 전환되어 배출되는 방법과 간접적으로는 콜레스테롤 생산과 배출에 관여하는 장내 단쇄 지방산 생성을 조절하는 방법이 있다. 실험 종료 3일 전 수집한 마우스 분변에서 각 분석에 맞는 방법으로 지질을 추출하여 실험을 진행하였다.Among the methods by which blood cholesterol is excreted by probiotics, there is a direct method of excretion by being converted to cholesterol or bile acid and excreted, and an indirect method of regulating the production of short-chain fatty acids in the intestines that are involved in cholesterol production and excretion. Lipids were extracted from mouse feces collected 3 days before the end of the experiment using a method appropriate for each analysis, and then the experiment was conducted.
분변 콜레스테롤은 총 콜레스테롤 측정 키트 (AM202, ASAN PHarm Co., Ltd, 서울)를 통해 측정되었고, 분변 담즙산은 총 담즙산 측정 키트 (Cell Biolabs, Inc., USA)로 측정되었다. 분변 단쇄 지방산은 가스 크로마토그래피 (GC system 7890B, Agilent technologies, USA)와 Nukol (Capillary GC Column 24107, Supelco, USA)를 통해 분석하였다.Fecal cholesterol was measured using a total cholesterol measurement kit (AM202, ASAN PHarm Co., Ltd, Seoul), and fecal bile acids were measured using a total bile acid measurement kit (Cell Biolabs, Inc., USA). Fecal short-chain fatty acids were analyzed using gas chromatography (GC system 7890B, Agilent technologies, USA) and Nukol (Capillary GC Column 24107, Supelco, USA).
도 12에서, 일반식이 그룹에 비해 HCD 그룹에서 분변 콜레스테롤과 담즙산 배출량이 유의적으로 증가하여 분변 담즙산 양은 유의적인 차이가 없었지만, 분변 콜레스테롤이 증가하는 경향을 통해 혈중 콜레스테롤이 담즙산 형태가 아닌 콜레스테롤 형태로 분변으로 배출되었을 것으로 추측된다. 장내 단쇄 지방산 함량을 측정한 결과 O42 그룹의 경우 간에서 콜레스테롤 합성을 촉진하는 아세테이트의 함량이 유의적으로 감소되었고, 콜레스테롤 배출을 촉진하는 부티레이트(butyrate)의 함량이 유의적으로 증가하였다 (도 13).In Fig. 12, the amounts of fecal cholesterol and bile acid excreted in the HCD group were significantly increased compared to the regular diet group, and although there was no significant difference in the amount of fecal bile acid, it is assumed that blood cholesterol was excreted in the feces in the form of cholesterol rather than bile acid through the tendency of increasing fecal cholesterol. As a result of measuring the content of short-chain fatty acids in the intestine, the content of acetate, which promotes cholesterol synthesis in the liver, was significantly reduced in the O42 group, and the content of butyrate, which promotes cholesterol excretion, was significantly increased (Fig. 13).
각 그룹 내에서 zOTU의 다양성은 16S amplicon sequencing 데이터에 기초한 8개의 지수를 사용하여 평가되었다. zOTU의 수로 표시된 바와 같이 richness로 각 표본 내의 다양성을 측정하였다. 다른 환경 내의 미생물 그룹집의 유사성은 수치적 유사성을 나타내는 species evenness을 통해 평가되었다. Shannon 지수는 다양성의 측정치를 제공하는 생태적 엔트로피를 정량화하고, Simpson 지수는 동일한 데이터 세트에서 2개의 개체가 무작위로 선택될 확률을 정량화하여 균등성을 나타내었다. Within each group, the diversity of zOTUs was assessed using eight indices based on 16S amplicon sequencing data. The richness, as indicated by the number of zOTUs, was used to measure the diversity within each sample. The similarity of microbial communities in different environments was assessed via species evenness, which represents numerical similarity. The Shannon index quantifies ecological entropy, which provides a measure of diversity, and the Simpson index quantifies the probability that two individuals are randomly selected from the same data set, indicating evenness.
장내 미생물을 분석하기 위해 맹장 내 마이크로바이옴(microbiome)을 분석한 결과, 먼저 그룹 내 장내 미생물의 풍부도를 비교한 알파-다양성에서 richness, evenness 및 shannon, simpson 지수는 ND 그룹과 비교하여 HCD 그룹에서 유의적으로 증가하였다. 귈리와 OW 그룹은 HCD 그룹과 유사하게 증가하는 추세로 나타났지만, O42 그룹은 유의적으로 감소하여 ND 그룹과 유사한 경향성을 나타내었다 (결과 14).To analyze the intestinal microbiome, the cecum microbiome was analyzed. First, the richness, evenness, and Shannon, Simpson indices in alpha diversity, which compare the abundance of intestinal microorganisms within the group, significantly increased in the HCD group compared to the ND group. The Guilli and OW groups showed an increasing trend similar to the HCD group, but the O42 group showed a significant decrease, showing a similar trend to the ND group (Result 14).
이러한 결과를 통해 O42 그룹의 장내 미생물 조성이 ND 그룹과 유사한 추세로 변화하였음을 의미한다. 다음으로 그룹 간 장내 미생물의 클러스터를 비교한 beta-diversity 결과, ND 그룹과 HCD 그룹의 클러스터가 유의적으로 구분된 것을 통해 일반 식이와 고콜레스테롤 식이 급여시 장내미생물이 유의적으로 변화됨을 의미한다.These results imply that the intestinal microbiota composition of the O42 group changed in a similar trend to that of the ND group. Next, the beta-diversity results comparing the clusters of intestinal microbiota between the groups showed that the clusters of the ND group and the HCD group were significantly different, implying that the intestinal microbiota significantly changed when fed a normal diet and a high-cholesterol diet.
O42 그룹은 ND 그룹과 HCD 그룹과 달리 독자적인 장내 미생물 클러스터를 형성함을 확인하였다 (도 15a 및 도 15b). O42 그룹의 장내미생물과 콜레스테롤 대사와 관련된 지표의 상관관계를 분석한 결과, 콜레스테롤 배출을 촉진시키는 부티레이트와 양의 상관관계를 나타내는 Eisenbergiell가 특이적으로 많이 분포함을 확인하였다 (도 16). Eisenbergiell 는 알파-아라비노시다아제(alpha-arabinosidase)를 생산하여 귀리의 당 성분인 아라비노오즈(arabinose)를 분해하여 이용할 수 있고, 베타 산화를 촉진하는 균주로 알려져 있다. It was confirmed that the O42 group formed its own intestinal microorganism cluster, unlike the ND and HCD groups (Fig. 15a and Fig. 15b). As a result of analyzing the correlation between the intestinal microorganisms of the O42 group and indicators related to cholesterol metabolism, it was confirmed that Eisenbergiell , which shows a positive correlation with butyrate, which promotes cholesterol excretion, was specifically distributed in large quantities (Fig. 16). Eisenbergiell is known as a strain that can produce alpha-arabinosidase to decompose and utilize arabinose, a sugar component of oats, and promotes beta-oxidation.
4. 결론4. Conclusion
본 연구에서는 식이 유도 고콜레스테롤 혈증 마우스 모델에서 L. plantarum CR42로 발효한 귀리의 콜레스테롤 저하 효과를 확인하고자 하였다. 혈청 콜레스테롤 수치, 간과 회장에서 콜레스테롤 대사에 관련된 유전자 발현, 단쇄 지방산 및 장내 미생물을 분석하여 콜레스테롤 저하 균주로 많이 연구된 Lactiplantibacillus plantarum WCFS1 (L. plantarum WCFS1)로 발효한 귀리를 대조군으로 L. plantarum CR42로 발효한 귀리의 효과를 평가하였다.In this study, we investigated the cholesterol-lowering effect of oats fermented with L. plantarum CR42 in a diet-induced hypercholesterolemic mouse model. By analyzing serum cholesterol levels, gene expression related to cholesterol metabolism in the liver and ileum, short-chain fatty acids, and intestinal microorganisms, the effects of oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum WCFS1 ( L. plantarum WCFS1), a widely studied cholesterol-lowering strain, and oats fermented with L. plantarum CR42 were evaluated as a control.
실험 결과, L. plantarum CR42 생균체 만 급여시 장내 미생물의 변화와 간 내 LDLR 및 ABCG5 유전자 발현의 상승을 통해 콜레스테롤 조절에 잠재적인 영향을 보였다. 이러한 상승은 혈청 HDL-C 수치의 증가로 이어져 LDL-C / HDL-C 비율이 유의적으로 감소하였다.Results: Feeding only L. plantarum CR42 showed potential effects on cholesterol regulation through changes in intestinal microflora and increased expression of LDLR and ABCG5 genes in the liver. This increase was followed by an increase in serum HDL-C levels, which significantly decreased the LDL-C/HDL-C ratio.
반면, 귀리를 L. plantarum CR42로 발효시 발효하지 않은 귀리보다 베타글루칸과 아베난쓰라마이드 함량이 유의적으로 증가하였다. L. plantarum CR42로 발효한 귀리를 마우스에 급여시, 간에서 외인성 콜레스테롤을 흡수하는 LDLR과 소장에서 콜레스테롤을 배출하는 ABCG5/8 유전자 발현이 유의적으로 증가하였다.In contrast, when oats were fermented with L. plantarum CR42, the beta-glucan and avenanthramide contents significantly increased compared to unfermented oats. When oats fermented with L. plantarum CR42 were fed to mice, the expression of LDLR, which absorbs exogenous cholesterol in the liver, and ABCG5/8, which excretes cholesterol in the small intestine, significantly increased.
장내 미생물 분석 결과, 알파 다양성이 일반 식이를 급여한 ND 그룹과 유사한 경향으로 나타났다. 또한 장내 미생물 군 중 콜레스테롤 감소 효과가 있는 단쇄 지방산인 부티르산을 증가시키는 균주인 Eisenbergiella가 증가하여 부티레이트가 유의적으로 증가하였고, 혈중 총 콜레스테롤 수치가 유의적으로 감소하였다. 결론적으로, L. plantarum CR42로 발효한 귀리는 고콜레스테롤혈증의 예방 및 개선에 효과적인 식품, 건강기능식품, 의약품 또는 사료 후보가 될 수 있음을 확인하였다.As a result of the intestinal microbiota analysis, alpha diversity showed a similar trend to the ND group fed a general diet. In addition, among the intestinal microbiota, Eisenbergiella , a strain that increases butyric acid, a short-chain fatty acid with a cholesterol-reducing effect, increased, and butyrate significantly increased, and blood total cholesterol levels significantly decreased. In conclusion, it was confirmed that oats fermented with L. plantarum CR42 can be a candidate for food, health functional food, medicine, or feed that is effective in preventing and improving hypercholesterolemia.
이상으로 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.While specific portions of the present invention have been described in detail above, it will be apparent to those skilled in the art that such specific descriptions are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents. Simple modifications or changes of the present invention can be easily utilized by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (16)
A health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, comprising fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
A health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in claim 1, the oats are sprouted oats.
A health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in claim 1, the strain is Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
A health functional food composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in the first paragraph, the fermented oats have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
A pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, comprising fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an active ingredient.
A pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, characterized in that in claim 5, the oats are sprouted oats.
A pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, characterized in that in claim 5, the strain is Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
A pharmaceutical composition for preventing or treating dyslipidemia, characterized in that in claim 5, the fermented oats have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
A feed composition for preventing or improving dyslipidemia, comprising fermented oats fermented with Lactiplantibacillus plantarum strain as an effective ingredient.
A feed composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in claim 9, the oats are sprouted oats.
A feed composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in claim 9, the strain is Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
A feed composition for preventing or improving dyslipidemia, characterized in that in claim 9, the fermented oats have an increased content of β-glucan and avenanthramide compared to non-fermented oats.
A food composition comprising fermented oats fermented with a Lactiplantibacillus plantarum strain.
A food composition according to claim 13, characterized in that the oats are sprouted oats.
A food composition according to claim 13, characterized in that the strain is a Lactiplantibacillus plantarum CR42 (Accession Number: KCTC 15318BP) strain.
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KR20230027503A (en) | 2021-08-19 | 2023-02-28 | 주식회사 코리아나화장품 | Cosmetic composition for protecting skin comprising avena sativa kernel extract fermented using saccharomyces cerevisiae j2k-413 strain |
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2023
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KR20230027503A (en) | 2021-08-19 | 2023-02-28 | 주식회사 코리아나화장품 | Cosmetic composition for protecting skin comprising avena sativa kernel extract fermented using saccharomyces cerevisiae j2k-413 strain |
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Legal Events
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PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230831 |
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PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20230831 Comment text: Patent Application |
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PG1501 | Laying open of application |