김치 유래 유산균 열처리 사균체의 인체 내 분해능 및 면역학적 기능 연구 Resolution in the human body and immunological function of heat-killed Lactic acid bacteria derived from Kimchi원문보기
이 연구는 유산균을 열처리한 사균체의 기능적 특성 및 면역학적 기능을 상용화된 사균체 L.sakei와 비교하여 일반식품 및 건강기능성 식품 소재로서의 잠재성을 평가하기 위해 수행되었다. 사균체 개발을 위하여 김치에서 Lactiplantibacillus 1종 그리고 Lacticaseibacillus 4종을 선발하여 60, 100℃에서 시간별로 열처리를 진행하였다. 열처리 진행 결과, 60℃ 30분 및 100℃ 5분 이상의 조건에서 균이 사멸됨을 확인하였고, 사균 처리시 파쇄물에 존재하는 Lipoteichoic acid (LTA) 분석을 통해 열처리 시간이 길어질수록 LTA 발현율이 높아짐을 확인하였으며, 단백질 함량 측정을 통하여 LTA 발현율이 높았던 100℃ 보다 60℃에서 단백질 함량이 높음을 확인하였다. 이는 100℃로 열처리시 단백질이 degradation되어 단백질 함량이 줄었음을 의미하기 때문에 최종 열처리 조건을 60℃ 60분으로 설정하였다. 이 후 설정된 열처리 조건으로 ...
이 연구는 유산균을 열처리한 사균체의 기능적 특성 및 면역학적 기능을 상용화된 사균체 L.sakei와 비교하여 일반식품 및 건강기능성 식품 소재로서의 잠재성을 평가하기 위해 수행되었다. 사균체 개발을 위하여 김치에서 Lactiplantibacillus 1종 그리고 Lacticaseibacillus 4종을 선발하여 60, 100℃에서 시간별로 열처리를 진행하였다. 열처리 진행 결과, 60℃ 30분 및 100℃ 5분 이상의 조건에서 균이 사멸됨을 확인하였고, 사균 처리시 파쇄물에 존재하는 Lipoteichoic acid (LTA) 분석을 통해 열처리 시간이 길어질수록 LTA 발현율이 높아짐을 확인하였으며, 단백질 함량 측정을 통하여 LTA 발현율이 높았던 100℃ 보다 60℃에서 단백질 함량이 높음을 확인하였다. 이는 100℃로 열처리시 단백질이 degradation되어 단백질 함량이 줄었음을 의미하기 때문에 최종 열처리 조건을 60℃ 60분으로 설정하였다. 이 후 설정된 열처리 조건으로 항산화 실험 결과, DK121 및 DK207이 전체적으로 우수한 활성을 보였다. In vitro 세포실험을 통해 DK121 및 DK207 모두 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며, 농도가 증가할수록 산화질소 생성을 유의하게 억제함을 확인하였다. 또한 염증성 사이토카인 (TNF-α, IL-1α, IL-6) 모두 유의하게 낮은 수치를 확인하였으며 이 결과는 염증반응 감소의 가능성을 보여준다. 위 실험 결과를 기반으로 우수한 활성을 보인 DK121 및 DK207을 선발하여 사균체의 인체 내 분해 유무를 확인하기 위해 상용화된 효소 (Amylase, pepsin, oxgall)를 처리한 뒤 SDS-PAGE 측정을 통해 간접적으로 확인하였다. 확인 결과, 모든 조건에서 사균체 분해가 없는 것을 확인하여 사람의 소화 과정 중 저작이 발생하는 시간인 5분, 위를 통과하는 시간인 30분, 췌장을 통과하는 시간인 6시간을 효소 처리시간으로 설정하였다. 효소분해된 사균체의 항산화 실험 결과, 효소분해한 사균체가 효소분해 전의 사균체보다 낮거나 유사한 활성을 보였다. In vitro 세포실험을 통해 효소분해한 DK121 및 DK207 사균체가 모두 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며, 농도가 증가할수록 산화질소 생성을 유의하게 억제함을 확인하였다. 또한 염증성 사이토카인 모두 LPS 처리군에 비하여 유의하게 낮은 수치를 확인하여 면역 증진 효과를 확인하였다. 위 실험 결과를 기반으로 RP-HPLC를 이용하여 효소분해 사균체의 LTA 함량을 분석하였으며, 사균체 상용균주인 L.sakei의 효소분해 전/후 함량은 각각 2919 ppm, 2346 ppm, DK121은 3587 ppm, 3305 ppm, DK207은 4711 ppm, 4212 ppm으로 효소분해 후의 LTA 함량이 비슷하거나 낮음을 확인하였다. 이 연구를 통해 항산화, 항염 효과 및 LTA 함량 분석을 통하여 효소분해 후의 활성이 효소분해 전의 활성과 비슷하거나 낮음을 확인함으로써 인체 내에서도 사균체인 DK121 및 DK207의 기능적 특성 및 면역학적 효과를 확인할 수 있었으며, 일반 식품 및 건강기능성 식품 소재로 활용될 수 있는 잠재성이 있을 것으로 사료된다
이 연구는 유산균을 열처리한 사균체의 기능적 특성 및 면역학적 기능을 상용화된 사균체 L.sakei와 비교하여 일반식품 및 건강기능성 식품 소재로서의 잠재성을 평가하기 위해 수행되었다. 사균체 개발을 위하여 김치에서 Lactiplantibacillus 1종 그리고 Lacticaseibacillus 4종을 선발하여 60, 100℃에서 시간별로 열처리를 진행하였다. 열처리 진행 결과, 60℃ 30분 및 100℃ 5분 이상의 조건에서 균이 사멸됨을 확인하였고, 사균 처리시 파쇄물에 존재하는 Lipoteichoic acid (LTA) 분석을 통해 열처리 시간이 길어질수록 LTA 발현율이 높아짐을 확인하였으며, 단백질 함량 측정을 통하여 LTA 발현율이 높았던 100℃ 보다 60℃에서 단백질 함량이 높음을 확인하였다. 이는 100℃로 열처리시 단백질이 degradation되어 단백질 함량이 줄었음을 의미하기 때문에 최종 열처리 조건을 60℃ 60분으로 설정하였다. 이 후 설정된 열처리 조건으로 항산화 실험 결과, DK121 및 DK207이 전체적으로 우수한 활성을 보였다. In vitro 세포실험을 통해 DK121 및 DK207 모두 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며, 농도가 증가할수록 산화질소 생성을 유의하게 억제함을 확인하였다. 또한 염증성 사이토카인 (TNF-α, IL-1α, IL-6) 모두 유의하게 낮은 수치를 확인하였으며 이 결과는 염증반응 감소의 가능성을 보여준다. 위 실험 결과를 기반으로 우수한 활성을 보인 DK121 및 DK207을 선발하여 사균체의 인체 내 분해 유무를 확인하기 위해 상용화된 효소 (Amylase, pepsin, oxgall)를 처리한 뒤 SDS-PAGE 측정을 통해 간접적으로 확인하였다. 확인 결과, 모든 조건에서 사균체 분해가 없는 것을 확인하여 사람의 소화 과정 중 저작이 발생하는 시간인 5분, 위를 통과하는 시간인 30분, 췌장을 통과하는 시간인 6시간을 효소 처리시간으로 설정하였다. 효소분해된 사균체의 항산화 실험 결과, 효소분해한 사균체가 효소분해 전의 사균체보다 낮거나 유사한 활성을 보였다. In vitro 세포실험을 통해 효소분해한 DK121 및 DK207 사균체가 모두 세포 독성이 없는 것으로 확인되었으며, 농도가 증가할수록 산화질소 생성을 유의하게 억제함을 확인하였다. 또한 염증성 사이토카인 모두 LPS 처리군에 비하여 유의하게 낮은 수치를 확인하여 면역 증진 효과를 확인하였다. 위 실험 결과를 기반으로 RP-HPLC를 이용하여 효소분해 사균체의 LTA 함량을 분석하였으며, 사균체 상용균주인 L.sakei의 효소분해 전/후 함량은 각각 2919 ppm, 2346 ppm, DK121은 3587 ppm, 3305 ppm, DK207은 4711 ppm, 4212 ppm으로 효소분해 후의 LTA 함량이 비슷하거나 낮음을 확인하였다. 이 연구를 통해 항산화, 항염 효과 및 LTA 함량 분석을 통하여 효소분해 후의 활성이 효소분해 전의 활성과 비슷하거나 낮음을 확인함으로써 인체 내에서도 사균체인 DK121 및 DK207의 기능적 특성 및 면역학적 효과를 확인할 수 있었으며, 일반 식품 및 건강기능성 식품 소재로 활용될 수 있는 잠재성이 있을 것으로 사료된다
This study was conducted to evaluate the potential as a general foods and health functional foods material by comparing the functional characteristics and immunological functions of dead cells treated with Lactic acid bacteria (LAB). For the development of dead cells, one Lactiplantibacillus and...
This study was conducted to evaluate the potential as a general foods and health functional foods material by comparing the functional characteristics and immunological functions of dead cells treated with Lactic acid bacteria (LAB). For the development of dead cells, one Lactiplantibacillus and four Lacticaseibacillus species were selected from kimchi and heat-treated at 60℃ and 100℃ for each hours. As a result of the heat treatment, it was confirmed that the bacteria were killed under the conditions of 60℃ for 30 minutes and 100℃ for 5 minutes or more. Lipoteichoic acid (LTA) present in lysate during heat-treatment confirmed that the LTA expression rate increased as the heat treatment time increased. Also, the protein content was higher at 60℃ than at 100℃, where the LTA expression rate was high through protein content measurement. This means that the protein content decreases due to degradation of protein during heat treatment at 100℃, so the final heat treatment condition was set to 60℃ for 60 minutes. As a result of the antioxidant experiment under the heat treatment conditions, Lacticaseibacillus paracasei DK121 and Lacticaseibacillus casei DK207 showed superior antioxidant activity. In the in vitro cell experiment, neither DK121 nor DK207 was cytotoxic, and as the concentration increased, nitric oxide production was significantly inhibited. In addition, all three inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1α and IL-6) were confirmed to have significantly lower than lipopolysaccharide (+) group, and this result shows the possibility of reducing the inflammatory response in dead cells. Based on this study, DK121 and DK207, which showed remarkable activity, were selected and treated with commercialized enzymes (Amylase, pepsin and oxgall) to indirectly confirm whether dead cells in the human body were decomposed through SDS-PAGE measurement. As a result, it was confirmed that there is no decomposition of dead cells under all conditions, and 5 minutes of mastication during human digestion, 30 minutes of passing through the stomach and 6 hours of intestinal passage were set as enzyme treatment times. In the antioxidant experiment of the enzymatically decomposed dead cell (EDDC), the EDDC showed lower or similar activity than the dead cell. All of the EDDCs showed non-cytotoxicity through in vitro cell experiments, and as the concentration increased, nitric oxide production was significantly inhibited. In addition, all three inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1α and IL-6) were confirmed to have significantly lower than lipopolysaccharide (+) group, and this result shows the possibility of reducing the inflammatory response in EDDC. LTA content of EDDC was analyzed using RP-HPLC. The content before/after enzymatic digestion of Lactilactobacillus sakei proBio-65 (L.sakei proBio-65), a commercial strain of dead cell, was 2919/2346 ppm, DK121 was 3587/3305 ppm, and DK207 was 4711/ 4212 ppm, respectively. It was confirmed that the LTA content of EDDC was similar or lower than dead cells. In this study, the functional characteristics and immunological effects of dead cells in the human body were indirectly confirmed, and it is thought that there is potential for use as a general food and health functional food material.
This study was conducted to evaluate the potential as a general foods and health functional foods material by comparing the functional characteristics and immunological functions of dead cells treated with Lactic acid bacteria (LAB). For the development of dead cells, one Lactiplantibacillus and four Lacticaseibacillus species were selected from kimchi and heat-treated at 60℃ and 100℃ for each hours. As a result of the heat treatment, it was confirmed that the bacteria were killed under the conditions of 60℃ for 30 minutes and 100℃ for 5 minutes or more. Lipoteichoic acid (LTA) present in lysate during heat-treatment confirmed that the LTA expression rate increased as the heat treatment time increased. Also, the protein content was higher at 60℃ than at 100℃, where the LTA expression rate was high through protein content measurement. This means that the protein content decreases due to degradation of protein during heat treatment at 100℃, so the final heat treatment condition was set to 60℃ for 60 minutes. As a result of the antioxidant experiment under the heat treatment conditions, Lacticaseibacillus paracasei DK121 and Lacticaseibacillus casei DK207 showed superior antioxidant activity. In the in vitro cell experiment, neither DK121 nor DK207 was cytotoxic, and as the concentration increased, nitric oxide production was significantly inhibited. In addition, all three inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1α and IL-6) were confirmed to have significantly lower than lipopolysaccharide (+) group, and this result shows the possibility of reducing the inflammatory response in dead cells. Based on this study, DK121 and DK207, which showed remarkable activity, were selected and treated with commercialized enzymes (Amylase, pepsin and oxgall) to indirectly confirm whether dead cells in the human body were decomposed through SDS-PAGE measurement. As a result, it was confirmed that there is no decomposition of dead cells under all conditions, and 5 minutes of mastication during human digestion, 30 minutes of passing through the stomach and 6 hours of intestinal passage were set as enzyme treatment times. In the antioxidant experiment of the enzymatically decomposed dead cell (EDDC), the EDDC showed lower or similar activity than the dead cell. All of the EDDCs showed non-cytotoxicity through in vitro cell experiments, and as the concentration increased, nitric oxide production was significantly inhibited. In addition, all three inflammatory cytokines (TNF-α, IL-1α and IL-6) were confirmed to have significantly lower than lipopolysaccharide (+) group, and this result shows the possibility of reducing the inflammatory response in EDDC. LTA content of EDDC was analyzed using RP-HPLC. The content before/after enzymatic digestion of Lactilactobacillus sakei proBio-65 (L.sakei proBio-65), a commercial strain of dead cell, was 2919/2346 ppm, DK121 was 3587/3305 ppm, and DK207 was 4711/ 4212 ppm, respectively. It was confirmed that the LTA content of EDDC was similar or lower than dead cells. In this study, the functional characteristics and immunological effects of dead cells in the human body were indirectly confirmed, and it is thought that there is potential for use as a general food and health functional food material.
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