TW201941780A - 白茅根發酵物用於調控ｌｄｌｒ基因、ａｂｃａ１基因、ｐｔｇｉｓ基因、ｓｅｒｐｉｎｅ１基因及ｉｇｆ２ｂｐ３基因表現量之組合物的用途 - Google Patents
白茅根發酵物用於調控ｌｄｌｒ基因、ａｂｃａ１基因、ｐｔｇｉｓ基因、ｓｅｒｐｉｎｅ１基因及ｉｇｆ２ｂｐ３基因表現量之組合物的用途 Download PDFInfo
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Abstract
本發明提供一種白茅根發酵物用於調控LDLR基因、ABCA1基因、PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因表現量之組合物的用途，能有效增加低密度脂蛋白的代謝及促進高密度脂蛋白的生成，以維持血液中LDL與HDL之平衡，亦能有效預防血栓形成與舒張血管，並降低肥胖與糖尿病等相關心血管疾病之發生。其中該白茅根發酵物，係將白茅根水萃取物以酵母菌、乳酸桿菌及醋酸桿菌進行三段式發酵所製得。
Description
本發明係關於一白茅根發酵物之用途，尤其是一種白茅根發酵物用於調控LDLR基因、ABCA1基因、PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因表現量之組合物的用途之醫藥組合物的用途。
相關文獻統計顯示，全球約有三分之一人口死於心血管疾病(Cardiovascular disease,CVD)，心血管疾病又稱為循環系統疾病，係指人體內運送血液的器官和組織所產生之疾病，因此所有心臟及血管的病變都可稱為心血管疾病，如中風、心肌梗塞等。
現今治療心血管疾病之藥物主要為化學合成而得，且可分為兩大類：一是預防血栓、抗血小板凝結的藥物，二是控制高血壓、膽固醇、糖尿病的藥物，然而這兩類藥物常伴隨著較強的副作用。例如血管緊張素相關之拮抗藥可能會引起高血鉀，使肌肉出現無力或心跳過慢等症狀；或是強效降膽固醇藥物之Statins類藥物(HMG-CoA reductase inhibitors)可能會使肝功能指數上升、或有頭痛、噁心、疲倦等副作用。且這些藥物必須長期服用以控制病情，然而長期服用藥物對於個體所造成的副作用更無法自根本改善個體身體健康。
綜合上面所述，因應心血管疾病的高發生率，且基於現代人生活水平提高且對於保健概念提高，研發一種能有效預防心血管疾病，且避免合成藥物對於人體產生之副作用之由天然植物之有效成分組成的醫藥組合物，著實有其必要性。
緣此，本發明之一目的在提供一種白茅根發酵物用於製備調控低密度脂蛋白受體(Low-Density Lipoprotein Receptor,LDLR)基因、腺苷三磷酸結合盒轉運子A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)基因、前列腺素I合成酶(Prostaglandin I synthase,PTGIS)基因、絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1(Serpin family E member 1,SERPINE1)基因、及類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3(Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 3,IGF2BP3)基因表現量之醫藥組合物的用途。
本發明之又一目的在提供一種白茅根發酵物之製造方法，係包含：將一白茅根水萃取物與一微生物群，以料水比例1：15~35，溫度介於20~35℃，經三階段發酵而得，該微生物群係由一酵母菌、一乳酸桿菌及一醋酸桿菌所組成，其中，一第一階段加入該酵母菌，一第二階段加入該乳酸桿菌、及一第三階段加入該醋酸桿菌，以獲得一白茅根發酵物。
在本發明之一實施例中，其中該低密度脂蛋白受體基因、腺苷三磷酸結合盒轉運子A1基因、及前列腺素I合成酶基因是向上調控；而該絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1基因、及類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3基因是向下調控。
在本發明之一實施例中，其中該微生物群係由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一乳酸桿菌(Lactobacillus plantarum TCI028)、及一
醋酸桿菌(Acetobacter aceti)所組成，且該酵母菌之添加量為0.01~0.5%(v/v)、該乳酸桿菌之添加量0.01~0.25%(v/v)、及該醋酸桿菌之添加量為1~20%(v/v)，且該三階段發酵中，三階段的溫度為20~35℃，且培養時間比為1~2：1~3：14~21。
在本發明之一實施例中，其中該白茅根水萃取物係一白茅根以1：18~30之固液比例與水混合，並在50~100℃下滅菌萃取0.5~3小時所得。
在本發明之一實施例中，其中該白茅根發酵物之總多醣至少為20%。
同時，本發明用於提升LDLR基因、ABCA1基因與PTGIS基因，及降低SERPINE1基因與IGF2BP3基因表現量之醫藥組合物，亦可包含一有效量之白茅根發酵物及一醫藥上可接受之載體，該組合物係以粉末狀、顆粒狀、液狀、膠狀或膏狀存在。
以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
圖1係為本發明實施例之白茅根發酵物於提升低密度脂蛋白受體(Low-Density LipoproteinReceptor,LDLR)基因表現量之長條圖。
圖2係為本發明實施例之白茅根發酵物於提升腺苷三磷酸結合盒轉運體A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)基因表現量之長條圖。
圖3係為本發明實施例之白茅根發酵物於提升前列腺素I合成酶(Prostaglandin I synthase,PTGIS)基因表現量之長條圖。
圖4係為本發明實施例之白茅根發酵物於降低絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1(Serpin family E member 1,SERPINE1)基因表現量之長條圖。
圖5係為本發明實施例之白茅根發酵物於降低類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3(Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 3,IGF2BP3)基因表現量之長條圖。
本文中所使用數值為近似值，所有實驗數據皆表示在20%的範圍內，較佳為在10%的範圍內，最佳為在5%的範圍內。
白茅根(Imperata cylindrica)為禾本科(Gramineae)茅根属(Imperata)多年生草本植物，又稱茅草、白茅草、茅根，植株高20~80公分，根莖呈白色，橫走於地下，節部生有鱗片，尖端有甜味，單葉互生，集中於基部，老時基部常有破碎呈纖維狀的葉鞘，葉片扁平，呈條狀或條狀披針形，夏季開花，花為銀白色，分枝密集。目前已知白茅根具有清熱潤肺、生津解毒、健肝養脾功效，降火生津、涼血、利尿等功效。
在本發明一實施例中，將白茅根徹底清洗，取洗淨後之白茅根以1：18~30之固液比例與水混合，在50~100℃下滅菌萃取0.5~3小時，以獲得白茅根水萃取物，該白茅根水萃取物冷卻至室溫供後續三段式發酵使用，首先殖入0.01~0.5%酵母菌(Saccharomyces cerevisiae，購買於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為BCRC20271)於該白茅根水萃取物內進行發酵1~2天後，接著直接加入0.01~0.25%乳酸桿菌(Lactobacillus plantarum TCI028，專利寄存於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為BCRC910805)發酵1~3天，再加入1~20%醋酸桿菌(Acetobacter aceti，購買於生物資源保存與研究中心，台灣，編號為
BCRC11688)發酵14~21天；其中，乳酸桿菌TCI028係已於中華民國專利申請號106145146完成專利寄存，此三種菌之發酵依序為：酵母菌、乳酸桿菌、醋酸桿菌，且無法前後對調，最後在不移除此三種菌之情況下，使用設定的糖度範圍35~45°、pH2~4、酒精<3%等規格，如檢驗符合該規格，則判定發酵完成並得到發酵液，其總多醣含量至少佔20%。接著，將該發酵液於45~70℃進行減壓濃縮，並以200~400mesh網篩過濾，再添加1~3%檸檬酸及40~70%異麥芽寡糖調整規格後滅菌，即得到本發明之白茅根發酵物，其中藉由微生物發酵製成，使白茅根之效性物質大量釋出。
本發明以人類臍帶血管內皮細胞(human umbilical vascular endothelial cell,HUVEC)進行本發明之白茅根發酵物對LDLR基因及ABCA1基因表現之測試。該人類血管內皮細胞係購自生物資源保存及研究中心(台灣)，編號No.H-UV001。將該細胞培養於含有10%之胎牛血清(Fetal Bovine Serum)以及90%之DMEM(Dulbecco's Modified Eagle Medium，購自Gibco，美國，12100-046)培養液，其中加入0.5mM之丙酮酸鈉(sodium pyruvate)以及15mM之4-羥乙基哌嗪乙磺酸(hydroxyethyl piperazineethanesulfonic acid,HEPES)緩衝溶液。
將人類血管內皮細胞分成三組：(1)加入前述之白茅根水萃取物之對照組、(2)加入0.25%本發明之白茅發酵物之實驗組，以及(3)僅含培養液之空白控制組，接著將血管內皮細胞以細胞裂解液(RB buffer，購自Geanaid公司，臺灣，Lot No.FC24015-G)回收細胞後，使用RNA萃取試劑套組(購自Geneaid公司，台灣，Lot No.FC24015-G)分別收集三組血管內皮細胞內之RNA，接著利用SuperScript® III反轉錄酶(購自Invitrogene公司，美國，編號18080-051)以2000ng之萃取RNA為模板並以引子產生mRNA反轉錄之相應cDNA產物，接著
利用ABI StepOnePlusTM Real-Time PCR system(Thermo Fisher Scientific公司，美國)，以及KAPA SYBR FAST(購自Sigma公司，美國，編號38220000000)將三組反轉錄後產物分別以表一之組合引子進行定量即時反轉錄聚合酶連鎖反應(quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction)試驗，條件為95℃反應1秒，60℃反應20秒，總共40個迴圈。用以定量LDLR基因及ABCA1基因之mRNA表現量，其中定量數值係取由閾值循環數(Ct)，而目標基因的mRNA相對量係推導自方程式2-△Ct，其中△Ct=Ct目標基因-CtACTB(β-肌動蛋白，beta-actin)，再利用Excel軟體進行非成對單尾student t-test以決定變異係數與是否在統計上具有顯著差異(*p值<0.05；**p值<0.01；***p值<0.001)。
本發明之白茅根發酵物對提升血管內皮細胞中LDLR基因與ABCA1基因表現之結果如圖1及圖2所示，先前研究指出低密度脂蛋白受體(LDLR)會提高血液中低密度脂蛋白的代謝，降低血液中低密度脂蛋白之比例，
且高腺苷三磷酸結合盒轉運體A1(ABCA1)被指出會促進高密度脂蛋白(High-density lipoprotein,HDL)之合成，以維持血脂平衡。血管內皮細胞經本案之白茅根發酵物處理後，LDLR基因之表現量較空白控制組及白茅根水萃取物組高約51%，且ABCA1基因亦分別較空白控制組及白茅根水萃取物組高31%及15%，此結果顯示本發明之白茅根發酵物經發酵製成後，較白茅根水萃取物具有更優異之提升LDLR基因及ABCA1基因表現量之能力，能更有效增加低密度脂蛋白的代謝及促進高密度脂蛋白的生成，以維持血液中LDL與HDL之平衡，並達到降低血脂預防心血管疾病之功效。
以人類血管內皮細胞進行本發明之白茅根發酵物對PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因表現之測試。將人類血管內皮細胞分成三組：(1)加入白茅根水萃取物之對照組、(2)加入本發明之白茅根發酵物之實驗組，以及(3)僅含培養液之空白控制組，並以實施例2之方法分析經本發明之白茅根發酵物處理過之血管內皮細胞中PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因之表現情形。
本發明之白茅發酵物素對提升血管內皮細胞中PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因表現之結果如圖3、圖4及圖5所示，先前研究指出前列腺素I合成酶(PTGIS)為前列環素I2(Prostaglandin I2,PGI2)的合成酶，PGI2能抑制血小板凝集，預防血栓之形成；絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1(SERPINE1)會促使纖維溶酶原激活物抑制劑1(Plasminogen activator inhibitor-1,PAI-1)之合成，PAI-1表現過量與肥胖、第二型糖尿病及心血管疾病有關；而類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3(IGF2BP3)則會促進血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)的表現，VEGF會促進血管新生，且與癌症、心
肌梗塞、腦中風及老人退化性黃斑等疾病相關。血管內皮細胞經本案之白茅根發酵物處理後，PTGIS基因之表現量較空白控制組及白茅根水萃取物組高約72%；SERPINE1基因較空白控制組及白茅根水萃取物組低約40%，IGF2BP3基因亦分別較空白控制組及白茅根水萃取物組低約90%及70%，此結果顯示本發明之白茅根發酵物經發酵製成後，較白茅根水萃取物具有更優異之提升PTGIS基因及降低SERPINE1基因與IGF2BP3基因表現量之能力，能更有效預防血栓形成與舒張血管，亦能有效降低肥胖與糖尿病等相關心血管疾病之發生，以達到調控血壓及預防心血管之功效。
綜上所述，本發明將白茅根水萃取物以酵母菌、乳酸桿菌及醋酸桿菌進行三段式發酵所得之白茅根發酵物，能有效提升血管內皮細胞中LDLR基因、ABCA1基因及PTGIS基因表現量，並降低SERPINE1基因與IGF2BP3基因表現量，且較白茅根水萃取物有更佳之效果，能更加有效的增加低密度脂蛋白的代謝及促進高密度脂蛋白的生成，以維持血液中LDL與HDL之平衡，亦能更有效預防血栓形成與舒張血管及降低肥胖與糖尿病等相關心血管疾病之發生，並達到降低血脂、舒張血管、降低血栓等預防心血管疾病之功效。
<110> 大江生醫股份有限公司
<120> 白茅根發酵物用於調控LDLR基因、ABCA1基因、PTGIS基因、SERPINE1基因及IGF2BP3基因表現量之組合物的用途
<130> 106B0621-I1
<160> 12
<170> PatentIn version 3.5
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Claims (11)
- 一種白茅根發酵物用於製備調控低密度脂蛋白受體(Low-Density Lipoprotein Receptor,LDLR)基因、腺苷三磷酸結合盒轉運子A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)基因、前列腺素I合成酶(Prostaglandin I synthase,PTGIS)基因、絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1(Serpin family E member 1,SERPINE1)基因、及類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3(Insulin-like growth factor 2 mRNA-binding protein 3,IGF2BP3)基因表現量之醫藥組合物的用途。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該低密度脂蛋白受體基因、腺苷三磷酸結合盒轉運子A1基因、及前列腺素I合成酶基因是向上調控。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該絲氨酸蛋白酶抑制劑E家族1基因、及類胰島素生長因子2 mRNA結合蛋白3基因是向下調控。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該白茅根發酵物係由一白茅根水萃取物與一微生物群之三階段發酵而得，其中該微生物群係由一酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、一乳酸桿菌(Lactobacillus plantarum)、及一醋酸桿菌(Acetobacter aceti)所組成。
- 如申請專利範圍第4項所述之用途，其中該三階段發酵係為依序經該酵母菌、該乳酸桿菌及該醋酸桿菌發酵而成。
- 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該白茅根發酵物之總多醣至少為20%。
- 一種白茅根發酵物之製造方法，係包含：將一白茅根水萃取物與一微生物群，以料水比例1：15~35，溫度介於20~35℃，經三階段發酵而得，該微生物群係由一酵母菌、一乳酸桿菌及一醋酸桿菌所組成，其中，一第一階段加入該酵母菌，一第二階段加入該乳酸桿菌、及一第三階段加入該醋酸桿菌，以獲得一白茅根發酵物。
- 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該白茅根水萃取物係一白茅根以1：18~30之固液比例與水混合，並在50~100℃下滅菌萃取0.5~3小時所得。
- 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該第一階段、該第二階段及該第三階段的溫度為20~35℃。
- 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該酵母菌之添加量為0.01~0.5%(v/v)；該乳酸桿菌之添加量0.01~0.25%(v/v)、及該醋酸桿菌之添加量為1~20%(v/v)。
- 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中該第一階段、該第二階段與該第三階段之培養時間比為1~2：1~3：14~21。
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