Production and Anti-hyperglycemic Effects of -Glucosidase Inhibitor from Yeast, Pichia burtonii Y257-7

In order to develop a new anti-diabetic ${\alpha}$-glucosidase inhibitor, we compared the ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity of the cell-free extracts of 48 strains of yeasts isolated from Korean fermented foods, and found that Pichia burtonii Y257-7 exhibited the highest ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activity of 55.6%. The ${\alpha}$-glucosidase inhibitor was maximally produced when Pichia burtonii Y257-7 was cultured in LB broth (initial pH of 6.0) at $28^{\circ}C$ for 24 h. The ${\alpha}$-glucosidase inhibitor, partially purified by Sephadex G-50 gel permeation chromatography and systematic solvents extraction, revealed potent hypoglycemic effects in normal rats and streptozotocin-induced diabetic rats after the oral administration of starch.

효모 Pichia burtonii Y257-7에 의한 -Glucosidase 저해제의 생산 및 식후 혈당 상승 억제 효과

본 연구에서는 우리나라 전통발효식품에서 분리한 효모들을 이용하여 새로운 항당뇨성 ${\alpha}$-glucosidase 저해물질을 개발하기 위하여, 먼저 48종의 효모들의 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 측정한 결과, Pichia burtonii Y257-7의 무세포 추출물이 가장 높은 저해활성을 보여 시험균주로 최종 선발하였다. ${\alpha}$-glucosidase 저해제 최적 생산 조건을 검토한 결과, Pichia burtonii Y257-7를 $28^{\circ}C$에서 24시간 LB 배지(pH 6.0)에 배양하여 얻은 무세포 추출물에서 가장 높은 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 보였다. 최적 생산조건에서 얻은 ${\alpha}$-glucosidase 저해물질을 $0.45{\mu}m$와 $0.2{\mu}m$ syringe filter unit로 여과한 후 Sephadex G-50 column chromatography와 연속 용매 추출을 실시하여 부분정제한 후 일반 쥐와 당뇨유발 쥐를 이용하여 항당뇨 효과를 조사하였다. 정상 쥐와 streptozotocin으로 당뇨를 유발시킨 당뇨유발 쥐에 Pichia burtonii Y257-7이 생산하는 ${\alpha}$-glucosidase 저해제의 부분정제물을 전분과 함께 500 mg/kg, 1000 mg/kg 농도로 경구 투여한 결과, 시판 혈당강하제인 acarbose보다는 효과가 낮았지만 농도 의존적으로 정상 쥐와 당뇨유발 쥐 모두에서 혈당 상승 억제 효과를 확인할 수 있었다.