폴리페놀이 장내 모델 유익균과 유해균의 성장에 미치는 영향 연구

폴리페놀;유익균;유해균;Lactobacillus rhamnosus GG;Clostridium histolyticum;OD600;생장률;660.6

공과대학 화학생물공학부 ;

University:서울대학교 대학원

关键词: 폴리페놀;    유익균;    유해균;    Lactobacillus rhamnosus GG;    Clostridium histolyticum;    OD600;    생장률;    660.6;   

Others  :  http://s-space.snu.ac.kr/bitstream/10371/141631/1/000000149778.pdf

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来源: Seoul National University Open Repository

【 摘 要 】

항산화 효과가 있는 폴리페놀은 노화 방지와 염증 반응은 물론이고 심혈관계 질병, 당뇨병, 신경성 퇴행 질환 등의 다양한 질병에 치료 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 폴리페놀을 섭취했을 때 In vivo 상에서 항미생물 효과와 더불어 유익균의 성장은 증대, 유해균의 성장은 억제되어 불균형해진 장내 미생물 군집의 비율을 맞춰지는 결과를 보여 장내 환경을 조정해주는 것으로 예상된다. 그러나 장내 미생물과 장 건강에 영향을 주는 것으로 보이는 폴리페놀에 대한 관심이 집중되고 있는 상황과는 달리, 폴리페놀의 작용 기작 및 장내 미생물에 대한 효과가 확실히 알려져 있지는 않다.이 점에 착안해 본 논문에서는 유익균의 성장과 유해균의 성장에 영향을 주어 장내 미생물 균형을 조절해 줄 수 있는 폴리페놀의 종류와 적정 처리 농도를 찾는 연구를 중심으로 기술하고 있다.폴리페놀의 효과를 확인하기 위한 균주는 phylum level로 보았을 때 장내에 과량으로 분포하는 Firmicutes에 해당하며 같은 조건 하에서 배양될 수 있는 균들로 선정하였다. 이 조건을 충족시키는 유익균은 Lactobacillus 속의 Lactobacillus rhamnosus GG이고, 유해균은 Clostridium 속의 Clostridium histolyticum 이다. 이렇게 선정한 두 균주에 13 종의 플라보노이드와 16 종의 논플라보노이드를 각각 처리한 뒤 생장 곡선과 생장률을 비교하는 실험을 진행하였다.첫 번째로 폴리페놀 스탁을 만들 때 사용하는 DMSO가 균주 생장에 영향을 미치지 않음을 확인하였다. DMSO 처리 여부에 따른 균주의 생장곡선(growth curve)을 그려 그래프의 형태, 최종 배양 시간인 12시간 대의 OD600, 생장률(growth rate)을 비교했다. 그 결과 DMSO 처리 여부에 상관없이 OD600, 생장률이 동일한 값을 나타내 1% v/v의 DMSO를 처리하여도 균주 생장에 어떠한 영향도 끼치지 않음을 알아내었다. 두 번째로 균주에 처리할 폴리페놀의 최적 농도 조건을 찾기 위해 플라보노이드에 해당하는 genistein, EGCG와 논플라보노이드에 해당하는 gallic acid, phloretin의 네 종류의 폴리페놀을 0.1μg/mL 부터 100μg/mL 까지 총 여덟 농도로 테스트 하였다. 그 결과 최종 농도가 10μg/mL과 1μg/mL인 경우가 균주에 처리해야 할 폴리페놀의 최적 농도임을 알아내었다.세 번째로 적정 농도에 맞춰 제작한 29 종의 폴리페놀을 처리한 균주를 배양해 시간 대 별로 샘플링을 진행한 뒤 생장곡선을 그리고 OD600과 생장률을 비교하였다. 또한 폴리페놀을 처리하지 않은 대조군과의 p value를 계산해 두 균주의 성장에 각 폴리페놀들이 유의미한 영향을 미치는지 확인하였다.먼저 OD600으로 균주의 최종량을 확인해 본 결과 daidzein과 EC 1μg/mL, PCA 1μg/mL, phloretin 10μg/mL이 유익균 LGG의 성장은 증가시키면서 유해균 C.his의 성장은 감소시키는 좋은 폴리페놀임을 찾아냈다. 반면에 apigenin, resveratrol, chlorogenic acid과 hesperetin 10μg/mL, trans-stilbene 10μg/mL, cinnamic acid 1μg/mL, p-coumaric acid 1μg/mL는 유익균 LGG의 성장은 감소시키면서 유해균 C.his의 안 좋은 폴리페놀임을 찾아냈다.다음으로는 생장률로 균주의 성장 속도를 비교해 본 결과 daidzein, curcumin과 EGC 10μg/mL, DHB 10μg/mL, phloretin 10μg/mL와 EC 1μg/mL, PCA 1μg/mL, pyrogallol 1μg/mL를 처리하는 경우 LGG의 성장 속도는 대조군의 성장 속도보다 증가하고 C.his의 성장 속도는 대조군의 성장 속도보다 감소했다. 반면에 apigenin, chlorogenic acid, rutin 1μg/mL, p-coumaric acid 1μg/mL을 처리하는 경우 LGG의 성장 속도는 대조군의 성장 속도보다 감소하고 C.his의 성장 속도는 대조군의 성장 속도보다 증가했다.