초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 장내 부착성 등과 같은 병원성 인자와 관련된 indole의 역할을 새로운 역할 규명하고, 이를 특이적으로 조절할 수 있는 신규 유산균 프로바이오틱스를 선발하여 이들의 활성을 분자수준에서 검증하고자 하였음. 본 과제에서 선발된 유산균들은 tryptophan 합성효소 유전자의 발현을 효과적으로 조절하여 장내에서 생산된 과도한 indole을 변화시켜 장건강에 유익한 효능을 하는 것으로 나타나 본 연구에서 얻어진 Lactobacillus platarum, L. acidophilus, 김치에서 분리한 L. bre

□ 연구개요
본 연구는 장내 부착성 등과 같은 병원성 인자와 관련된 indole의 역할을 새로운 역할 규명하고, 이를 특이적으로 조절할 수 있는 신규 유산균 프로바이오틱스를 선발하여 이들의 활성을 분자수준에서 검증하고자 하였음. 본 과제에서 선발된 유산균들은 tryptophan 합성효소 유전자의 발현을 효과적으로 조절하여 장내에서 생산된 과도한 indole을 변화시켜 장건강에 유익한 효능을 하는 것으로 나타나 본 연구에서 얻어진 Lactobacillus platarum, L. acidophilus, 김치에서 분리한 L. brevis, L. fermentum Lim2 균주 등은 향후 신규 프로바이오틱스로써의 개발에 적용할 수 있을 것으로 판단되었음.
유산균의 발효산물 및 세포 구성성분(사균체)으로 non-O157에 대한 작용성을 평가하였음. In vitro 시스템에서 Probiotics에 의해 non-O157균주의 독소와 관련된 염증과 면역과 관련된 유전자 변화 및 단백질 변화를 측정 하였으며, Mouse 모델을 이용하여 전체적인 병원성 억제 효과 및 indole signal 조절 효과를 검증함으로써, 유산균 프로바이오틱스의 새로운 역할을 규명하였음.

□ 연구 목표대비 연구결과
-다양한 원천에서의 Probiotics의 선별 및 특성 조사하여 신규 probiotics를 선발하였으며(5종 이상 후보 균주 선발), Non-O157 group의 attachment 등과 같은 병원성 인자와 관련된 특성을 세포 수준에서 평가완료 하였음.
-선발된 유용 장내세균의 발효산물 및 세포 구성성분(사균체)으로 non-O157에 대한 작용성을 평가하였으며, In vitro 시스템에서 Probiotics에 의해 Non-O157균주의 독소와 관련된 억제작용을 평가완료 하였음.
-Cell line을 통해 검증된 병원성 억제 효과를 C. elegans를 이용하여 조사하여 생존성을 비교하였으며, 선발 유산균에 대한 인돌 첨가시 변화를 조사하고 mouse 모델을 이용하여 전체적인 병원성 억제 효과 및 indole signal 조절 효과를 조사한 결과 본 과제에서 선발된 유산균들은 tryptophan 합성효소(LSEI75, LSEI0074, LSEI74) genes의 발현을 효과적으로 조절시키는 것으로 나타났는데, 장내 환경에서 생산된 과도한 indole은 유산균에 의하여 indole derivatives로 만들거나 tryptophan을 재합성하여 될 수 있음을 확인하였음.
-선발 Probiotics의 특성을 조사하기 위하여 인돌 첨가 에 따른 대사물질의 변화를 NMR분석을 통하여 분석한 결과 indole의 유무에 따라 metabolites들이 변화하는 것을 확인 하였는데, 특히, hetero fermentative에서는 ethanol 생성이 감소하였고, 선발 유산균 acetate와 alanimne의 함량이 높게 나타났음.
-선발 프로바이오틱스에 대한 대량생산 배지 조성을 완료하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
본 과제에서 선발된 유산균들은 tryptophan 합성효소(LSEI75, LSEI0074, LSEI74) genes의 발현을 효과적으로 조절시키는 것으로 나타났는데, 장내 환경에서 생산된 과도한 indole은 유산균에 의하여 indole derivatives로 만들거나 tryptophan을 재합성하여 될 수 있음을 확인하였음. 또한, NMR을 이용한 대사체학적 분석결과 indole의 유무에 따라 metabolites들이 변화하는 것을 확인 하였는데, 특히, hetero fermentative에서는 ethanol 생성이 감소하였고, 선발 유산균 acetate와 alanimne의 함량이 높게 나타났음.
고령화가 진행될수록 단백질의 요구도가 높아져 고지방 식이가 되고, 여기에 면역력의 약화와 각종 스트레스, 항생제 투여 등과 같은 외부적인 요인에 의하여 장내 인돌생산이 증가되는데, 장내 인돌 생산 미생물의 조절은 향후 고령자용 식/의약품 소재개발에 적용할 수 있을 것임.
프로바이오틱스(probiotics)와 프리바이오틱스(prebiotics)의 개념와 함께 장내미생물의 조절에 의한 새로운 대사체의 기능성에 대한 포스트바이오틱스(postbiotics)의 연구에 기여할 수 있다고 판단되며, 으며, 장건강 증진 식품 및 의약품 소재, 장 질환 예방과 치료 소재에 대한 기초자료를 완성하여 신규 장질환 신약 개발에 이바지 할 것으로 판단됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. 1차년도 ... 5
• 나. 2차년도 ... 8
• 다. 3차년도 ... 11
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 35