Genetically modified organism (GMO) using recombinant DNA technique has been exponentially increased, however there are still arguments for the safety of GM foods. The objective of this research was to compare the allergens of GM soybean(Roundup Ready$^{TM}$) with conventional soybeans. E...
Genetically modified organism (GMO) using recombinant DNA technique has been exponentially increased, however there are still arguments for the safety of GM foods. The objective of this research was to compare the allergens of GM soybean(Roundup Ready$^{TM}$) with conventional soybeans. Each soybean extracts were prepared as crude extracts, heated extracts, and as heated and simulated gastric quid (SGF)-digested samples to characterize the stability of allergens to physicochemical treatment. Positive sera from 20 soybean-sensitive patients and control sera from 5 normal subjects were used to identify the endogenous allergens in soybeans. Specific-IgE binding activities to each soybean preparations were evaluated by ELISA and immunoblot technique. In ELISA result, IgE binding activities of positive sera to soy crude extracts generally showed two fold higher mean value than those of control sera, how-ever there was no significant difference between GM soybean and natural soybean varieties. Extracted proteins form each of the soybean preparations were separated with SDS-PAGE. The band pattern of GM soybean was very similar to those of natural soybean varieties. Immunoblots for the different soybeans revealed no differences in IgE-binding protein patterns, moreover, disclosed five prominent IgE-binding bands (75, 70, 50, 44 and 34 kDa) in crude extracts, four (75, 70, 44 and 34 kDa) in heated preparations, one (50 kDa) in heated and SGF-digested preparations. These IgE binding bands were consistent with previously reported results on the soybean. These results indicate that GM soybean (Roundup Ready$^{TM}$) is no different from natural soybean in terms of its allergen.gen.
Genetically modified organism (GMO) using recombinant DNA technique has been exponentially increased, however there are still arguments for the safety of GM foods. The objective of this research was to compare the allergens of GM soybean(Roundup Ready$^{TM}$) with conventional soybeans. Each soybean extracts were prepared as crude extracts, heated extracts, and as heated and simulated gastric quid (SGF)-digested samples to characterize the stability of allergens to physicochemical treatment. Positive sera from 20 soybean-sensitive patients and control sera from 5 normal subjects were used to identify the endogenous allergens in soybeans. Specific-IgE binding activities to each soybean preparations were evaluated by ELISA and immunoblot technique. In ELISA result, IgE binding activities of positive sera to soy crude extracts generally showed two fold higher mean value than those of control sera, how-ever there was no significant difference between GM soybean and natural soybean varieties. Extracted proteins form each of the soybean preparations were separated with SDS-PAGE. The band pattern of GM soybean was very similar to those of natural soybean varieties. Immunoblots for the different soybeans revealed no differences in IgE-binding protein patterns, moreover, disclosed five prominent IgE-binding bands (75, 70, 50, 44 and 34 kDa) in crude extracts, four (75, 70, 44 and 34 kDa) in heated preparations, one (50 kDa) in heated and SGF-digested preparations. These IgE binding bands were consistent with previously reported results on the soybean. These results indicate that GM soybean (Roundup Ready$^{TM}$) is no different from natural soybean in terms of its allergen.gen.
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문제 정의
'6)알레르기 유발성 평가를 위해서는 자국민에게 알레르기를 유발하는 식품 및 특정 성분에 대한 모니터링 및 database 구축, 혈청은행 (serum bank) 설립을 위한 작업이 활발히 진행 중인 상황이다. 특히 식품 알레르기에 관한 연구는 각 나라 마다 고유의 식이 문화에 따라 그 지역에서의 특정식 품에 대한 알레르기에 따라 주된 관심분야가 달라지는 경우가 대부분 이며,'" 인종간 또는 개인간에도 큰 차이를 나타내므로, 나름대로 자체적인 연구가 필요한 분 야라 할 수 있겠다. 따라서 본 연구에서는 일차적으로 국내에서 여러가지 가공식품으로 소비도가 높은 유전 자재조합 콩(Roundup Ready"4)을 대상으로 crude extract, 열처리, 열 및 인공위액을 처리한 후, SDSmGE 및 콩 알레르기 환자의 혈액을 이용한 immunoblot, ELISA를 실시하여, 재래 콩과 비교 평가함 으로서, 유전자재조합에 따른 알레르겐의 양적인 변화 등 그 알레르기 유발성을 비교 , 평가하고자 하였다.
식품 알레르기는 일반적으로는 두 드러기, 홍반, 설사(Gluten-sensitive enteropathy or celiac disease), 구토 등을 나타내나, 아나필락시스 쇼 크를 유발이 심한 경우에는 생명을 위협하기도 하므 로, 중요하게 고려되어야 할 안전성 평가 항목으로 주 목받고 있다. 특히, 콩은 두부, 두유, 발효식품 등으로 폭넓게 사용되어 국내에서 소비가 많은 식품으로 본 연구에서 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase [EPSPS] 단백질이 삽입됨으로써 제초제 내성 (glyphosate tolerant)을 나타내는")유전자재조합 콩(Roundup Ready™)의 알레르기 유발 가능성을 재래 콩과 비교하여 기존의 알레르기 유발성의 변화를 평가하고자, 임 상시험결과(skin prick test, open food challenge test) 콩에 알레르기 반응을 나타낸 환자의 혈청을 이용하여 ELISA, SDS-RkGE 및 immunoblot을 실시하였다. 한편, 열 및 인공위액을 처리에 따른 알레르기 유발성분의 물리화학적 특성을 평가하여 알레르겐의 열에 대한 안정성과 소화액에 대한 저항성을 비교 평 가하였다.
제안 방법
05% Tween 20)로 5분간씩 3회 세척하}고, dilution buffer로 1:100Q으로 희석한 항체(secondary antibody; alkaHne phosphatase-conjugated mouse anti-human IgE)를 가하고 실온에서 2시간 반응시켰다. PBS-T (0.05% Tween 20)로 3회 세척한 후, 분리되어 반응 하는 단백질 띠를 확인하기 위하여 기질로서 BCIP/ NBT 용액을 증류수로 1:2로 희석하여 가하고 증류수 로 세척, 건조 후 발색정도를 관찰하였다.
05% PBST(washing 및 dilution buffer)로 1: 5로 희석하여 가한 후 실온에서 하룻밤 반응시켰다. PBST(0.05% Tween 20)로 5분간씩 3회 세척하}고, dilution buffer로 1:100Q으로 희석한 항체(secondary antibody; alkaHne phosphatase-conjugated mouse anti-human IgE)를 가하고 실온에서 2시간 반응시켰다. PBS-T (0.
SDS-PAGE로 분리된 단백질은 lbwbin 등'아기 사용한 방법에 따라 Transblot apparatus(Bio-rad Lab. Hercules, CA, U.S.A.)를 이용하여 polyvinylidene difluoride(PVDF)-membrane로 이행시킨 후, 이행된 전위막은 0.1% Tween 20을 함유한 PBS-T(41.5 mM PBS, pH 7.4)로 약 60분동안 실온에서 반응시 켜 비특이적인 단백질 결합을 차단시키고, 1차 항체 (Primary antibody)로서 콩 알레르기 환자의 혈청을 0.05% PBST(washing 및 dilution buffer)로 1: 5로 희석하여 가한 후 실온에서 하룻밤 반응시켰다. PBST(0.
각 콩 성분 중 열 및 소화에 안정한 알레르기 유발 ( 원(allergen)을 동정하고, 그 특성을 확인하기 위하여 가열처리 및 가열 후 인공위액 처리를 각각 실시하였다. 가열처리를 위해서는 각 콩을 100℃에서 30분간 가열 후 분쇄하고, crude extract와 동일하게 단백질 c 을 유출시켜 제조하였다. 또한 인공위액처리는 Astwood £ 등13의 방법을 약간 변형하여, 가열처리(100。(3, 30분) 5 한 시료에 미리 37℃로 가온한 0.
각 콩 성분 중 열 및 소화에 안정한 알레르기 유발 ( 원(allergen)을 동정하고, 그 특성을 확인하기 위하여 가열처리 및 가열 후 인공위액 처리를 각각 실시하였다. 가열처리를 위해서는 각 콩을 100℃에서 30분간 가열 후 분쇄하고, crude extract와 동일하게 단백질 c 을 유출시켜 제조하였다.
)등 사용하여 SDS-RYGE를 실시하였다. 간 단히 요약하면, 시험물질을 2XSDS sample buffer로 1:1로 희석흐}여 100℃에서 약 5분간 끓인 후, 6% stacking gel과 12% separating gel로 구성된 mini gel의 각 lane에 10喝씩(단백질량) loading하고 100V 로 전기영동을 실시한 毛 Coomassie Brilliant Blue R-250, Silver stain kit(Bio-rad Lab. Hercules, CA, U.S.A.)로 염색하여 분리된 단백질 띠를 관찰하였다. 분자량의 확인을 위해서는 SDS-PAGE molecular weight standards(Bio-Rad Lab.
그 중 분자량 34kDa 성분은 75%(15/20명), 50kDa의 성분은 60%(12/20명), 44kDa의 성분은 40%(8/20명)에서, 75, 70kDa의 성분은 30%(6/20명)에서, 각각 관찰되어 주 알레르기 유발성분으로 생각되었다. 또한 일반적으로 알레르겐으로 작용하는 단백질은 열과 산에서도 안 정한 것으로 알려져 있는바 가열처리 또는 가열 및 인 공위액처리 군에도 혈중 IgE와 결합하는 항원 단백질 성분을 비교 관찰하였다. 그 결과 열처리 시료에서는 crude extract와 비교하여 다소 반응성이 약하지만, 75, 70, 50,44 kD의 성분을 일부 환자에게서 관찰할 수 있었으며, 특히 44kDa성분은 55%(11/20명)에서 관찰 되어, 비교적 열에 안정한 성분으로 생각도었다.
4; washing buffer 및 dilution buffer)을 사용하여 각각의 혈청을 1:2 비율로 희석한 후 100山/well씩 가하고 실온에서 overnight 반응시킨 후 dilution buffer로 1:1000 비 율로 희석한 alkaline phosphatase-conjugated mouse anti-human IgE를 lOOpZ/well씩 가하고 37℃에서 2시간 반응시켰다. 매 단계마다 washing buffer# 사용하여 3회 세척하였으며, alkaline phosphatase 기질인 PNT(p-nitrophenyl phosphate tablet)를 사용하여 발 색시킨 후, ELISA reader(Molecular Devices Co., Menlo Ibrk, CA, U.S.A.)를 이용하여 405nm에서 흡광도를 측정 비교하였다. 모든 건강인과 알레르기 환자의 혈청은 3벌로 하여 흡광도를 측정하여 그 평균 값을 구하였으며, 알레르기 반응이 없는 정상인의 혈 청과 인산완충액을 넣은 well의 평균값을 결과 분석의 대조군으로 활용하였다.
)를 이용하여 405nm에서 흡광도를 측정 비교하였다. 모든 건강인과 알레르기 환자의 혈청은 3벌로 하여 흡광도를 측정하여 그 평균 값을 구하였으며, 알레르기 반응이 없는 정상인의 혈 청과 인산완충액을 넣은 well의 평균값을 결과 분석의 대조군으로 활용하였다.
유전자재조합 콩 및 일반 콩에 대한 알레르기 환자의 IgE 항체의 혈중농도를 측정하고 비교하고자 콩 알레르기 환자의 혈청 및 정상인의 혈청을 이용하여 각각의 콩 crude extract# 항원으로 하여 ELISA를 실시하였다. 그 결과, 알레르기 환자 및 정상인 모두의 경우에서 유전자재조합 콩 과 일반 콩 사이에서 IgE 항체의 반응성에는 유의성 있는 차이를 관찰할 수 없 었으나, 정상인의 경우에는 평균 0.
유전자재조합 콩(Roundup Ready™)을 대상으로 crude extract, 열처리, 열 및 인공위액을 처리한 후, SDS-啟GE 및 콩 알레르기 환자의 혈액을 이용한 immunoblot, ELISA를 실시 함으로서, 그 알레르기 유발성을 재래 콩과 비교 평가하고자 하였다.
유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO)에 존재하는 알레르기 유발성분을 확인 • 동정하고, 각각의 콩 알레르겐을 비교 • 평가하기 위해서 SDS-RkGE 에 의해 분리된 단백질을 PVDF membi筋ne에 이행시 키고, open food challenge test 및 skin prick test 등 임상시험에서 콩에 양성반응을 나타낸 환자(20명) 의 혈청을 반응시킨 후 콩 특이 IgE에 특이적으로 결 합하는 2차 항체에 결합되어 있는 효소에 기질을 작용 하여 발색시켜 분리된 단백질 성분을 확인하였으며, 대 조군으로는 알레르기가 없는 정상인(5명)의 혈청을 사용하여 비교하였다. 그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩, 수입콩(Non-GMO) 모두에서 혈 중 IgE와 결합하는 단백질 성분은 환자에 따라 강한 반응성을 보이는 성분이 약간씩 차이가 있음을 확인할 수 있었으나, crude extact에서는 대략 75, 70,50,44,34 kDa,의 성 분에서 강한 반응성을 관찰할 수 있었다.
유전자재조합 콩, 국산 콩, 수입콩(Non-GMO) 추출 물중 단백질 성분을 분리하기 위하여, 각 콩의 crude extract, 열처리한 것(30분), 가열처리 후 인공위액을 각각 10분, 30분 처리한 시료별로 SDS-PAGE> 실시한 후, Coomassie Brilliant Blue R-250 및 Silver stain kit로 각각 염색하여 분리된 단백질의 양상을 비교 관찰하였다. 그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO) 모두 crude ext壮act의 경우는 대 략 21~97kDa, 열처리 sample에서는 21~55kDa의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었다.
제조 Crude extract는 Helm등이 사용한 방법'少을 약간 변형하여 사용하였다. 우선 각 콩을 분쇄 후 n-hexan 을 이용하여 3회 지방 성분을 추출하여 제거하고, 감 압하에서 잔류하는 용매를 완전히 제거하였다.
특히, 콩은 두부, 두유, 발효식품 등으로 폭넓게 사용되어 국내에서 소비가 많은 식품으로 본 연구에서 5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase [EPSPS] 단백질이 삽입됨으로써 제초제 내성 (glyphosate tolerant)을 나타내는")유전자재조합 콩(Roundup Ready™)의 알레르기 유발 가능성을 재래 콩과 비교하여 기존의 알레르기 유발성의 변화를 평가하고자, 임 상시험결과(skin prick test, open food challenge test) 콩에 알레르기 반응을 나타낸 환자의 혈청을 이용하여 ELISA, SDS-RkGE 및 immunoblot을 실시하였다. 한편, 열 및 인공위액을 처리에 따른 알레르기 유발성분의 물리화학적 특성을 평가하여 알레르겐의 열에 대한 안정성과 소화액에 대한 저항성을 비교 평 가하였다.
대상 데이터
Co.(St. Louis, U.SA)에서 구입하여 사용하였다. 또한 실험에 사용한 유전자재조합콩 (Roundup Ready(3))은 몬산토사에서, 국산콩 및 수 입콩(Non-GMO)은 국내식품회사로부터 제공받아 사 용하였으며, 각 콩은 식품의약품안전청 식품미생물과 에서 유전자재조합여부를 확인 받아 시험에 사용하였다.
3 -IgE binding to soybean fractions isolated on 12 SDS-PAGE western immunoblots with sera of soybean-allergic patient (A) and normal control (B). Four extracts of 3 kinds of soybeans prepared in the laboratory. Four extract groups were composed of crude extract (lane24), heated sample prepared by heating for 30 min (lane57), and both of heat-digest groups prepared by heating for 30 min and incubated in SGF for 10 min (lane810) or 30 min (lanelll3).
알레르기 임상진단법인 skin prick test 및 open food challenge test를 실시한 결과, 콩에 알레르기 양성반응이 관찰된 환자의 혈청(20명)을 서울알레르 기 클리닉에서 제공받아 사용하였으며, 각 환자의 임 상적 특징은 Table I에 요약하였다. 또한 각 혈청은 사용할 때까지 -70℃에 보관 후 사용하였으며, 대조 군으로는 알레르기가 없는 정상인의 혈청(5명)을 사용하였다.
SA)에서 구입하여 사용하였다. 또한 실험에 사용한 유전자재조합콩 (Roundup Ready(3))은 몬산토사에서, 국산콩 및 수 입콩(Non-GMO)은 국내식품회사로부터 제공받아 사 용하였으며, 각 콩은 식품의약품안전청 식품미생물과 에서 유전자재조합여부를 확인 받아 시험에 사용하였다.
알레르기 임상진단법인 skin prick test 및 open food challenge test를 실시한 결과, 콩에 알레르기 양성반응이 관찰된 환자의 혈청(20명)을 서울알레르 기 클리닉에서 제공받아 사용하였으며, 각 환자의 임 상적 특징은 Table I에 요약하였다. 또한 각 혈청은 사용할 때까지 -70℃에 보관 후 사용하였으며, 대조 군으로는 알레르기가 없는 정상인의 혈청(5명)을 사용하였다.
이론/모형
유전자재조합 콩, 국산콩, 수입콩(Non-GMO)에 존재하는 단백질을 분리하고, 각 성분을 비교 확인하기 위하여 Laemmli 등")이 사용한 방법에 따라 Mini Protein HI 전기영동 system(Bio-rad Lab. Hercules, CA, USA.)등 사용하여 SDS-RYGE를 실시하였다. 간 단히 요약하면, 시험물질을 2XSDS sample buffer로 1:1로 희석흐}여 100℃에서 약 5분간 끓인 후, 6% stacking gel과 12% separating gel로 구성된 mini gel의 각 lane에 10喝씩(단백질량) loading하고 100V 로 전기영동을 실시한 毛 Coomassie Brilliant Blue R-250, Silver stain kit(Bio-rad Lab.
)로 염색하여 분리된 단백질 띠를 관찰하였다. 분자량의 확인을 위해서는 SDS-PAGE molecular weight standards(Bio-Rad Lab. Hercules, CA, USA)를 함께 사용하였다.
성능/효과
또한, 혈청 중 IgE와 특이적으로 결합하여 알레르겐 。.루 작용하는 단백질을 확인하고자 immunoblot을 실시한 결과, crude extract에서는 대략 75, 70,50,44, 34 kDa, 열처리한 경우에서는 75, 70,50,44 kDa, 열 처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는 50 kDa의 성 분이 주 알레르기 유발성분으로 관찰되었으며, 가열 및 인공위액을 처리함에 따라 대부분의 성분은 원액에 비해 그 반응성이 낮아짐을 관찰할 수 있었으나, 그 중 특히 대락 50 kDa의 성분은 가열 및 인공위액 처리 후 에도 콩 알레르기 환자의 40%(8/20명)에게서 관찰 되어, 비교적 열 및 소화효소에도 안정한 성분으로 사 료되었으나, 국산 콩, 수입 콩(Non-GMO)과 비교하여, 유전자재조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유 발성분은 관찰할 수 없었다. 한편, immimoblot 결과 각 개인마다 알레르기 유발 주성분이 조금씩 다르게 나타났으나, 대부분의 환자에서 공통적으로 관찰되는 혈청 중 IgE와 결합하는 주요성분으로 생각되는 대략 그 분자량이 75,70,50 kDa의 성분은 기존의 콩 알레 르겐 중 0-conglycinin으로, 대략 44 kDa의 성분은 glyciniri의 acidic polypeptide의 일부분酒으로 생각되 었으며, 대략 34 kDa의 성분은 P3%Gly mL으로'少 생 각되었다.
1. 각 콩의 crude extract에 대한 IgE 반응성을 ELISA로 측정한 결과 유전자재조합 콩, 국산콩, 수입 콩(Non-GMO)간의 유의성 있는 차이는 관찰할 수 없 었으나, 대부분 콩 알레르기 환자 20명중 11명인 55%가 음성반응 환자의 평균치에 2배 이상 수치를 나타내는 등 대부분의 환자가 비교적 높은 혈중 IgE 수 치를 나타내었다.
2. SDS-PAGE 결과, 각 콩의 crude ext壮act의 경우 21~97kDa의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었으며, 가열 또는 인공위액처리에 의해 단백질 이 분해됨을 확인할 수 있었으나, 유전자재조합 콩에 만 나타나는 특이적인 단백질 성분이나 기존 단백질의 발현에 미치는 영향은 관찰할 수 없었다.
3. hnmunoblot 결과 기존의 콩 알레르겐과 일치흐} 는 결과인 crude extract에서는 대략 75,70,50,44, 34 kDa, 열처리한 경우에서는 75, 70, 50, 44 kDa, 열처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는 50kDa의 단백질 성분을 주요 알레르기 유발성분으로 관찰할 수 있 었으나, 국산 콩, 수입 콩과 비교하여, 유전자재조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유발성분은 관찰할 수 없었다.
Crude extract, 열처리, 열 및 인공위액을 처리한 sample을 SDS-RKGE를 실시하여 유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입 콩(Non-GMO) 모두 crude extract 의 경우는 대략 21~97kDa, 열처리 sample에서는 21~55kDa의 성분이 주요 단백질 성분임을 관찰할 수 있었으며, 열 및 인공위액을 처리한 경우(10분, 30 분)에는 소화되어 대부분의 성분이 40 kDa이하에서 관 찰되어, 열 및 인공위액을 처리함에 따라, 원액에 비해 일부 단백질 성분이 불활성화되거나 분해되어 소실됨을 확인할 수 있었으며. silver stain 한 결과 가열 처리 또는 인공위액처리에도 분해되지 않은 단백질 성 분이 일부 존재하며, 이는 대부분 glycoprotein으로 사 려된다.
")특히, 삽입 유전자인 CP4 EPSPS는 Agrobacterium sp. strain CP4로부터 유래한 것으로 그 분자량 이 47.6 kDa인 것으로 Harrison 등场이 보고하였으 나, 본 실험 중 SDS-PAGE결과 CP4 EPSPS로 생각 되는 단백질 성분은 관찰할 수 없었는데, 이는 삽입 된 CP4 EPSPS단백질이 최대 전체 단백질 함유량의 0.1%정도로 전체적으로는 매우 낮은 함량9)을 차지하는 것에 기인한 결과로 생각된다.
그러나, crude extract, 열처리. 가열 후 인공위액(10 분, 30분)처리한 시료 모두에서 유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO)간의 단백질 성분의 특별한 차이는 관찰되지 않았으며, 열 및 인공위액을 처리함 에 따라, 원액에 비해 일부 단백질 성분이 불활성화 되거나 분해되어 소실됨을 확인할 수 있었다(Fig. 2).
52, 수입콩(Non-GMO)에는 평균 050정도의 흡광도 치를 나타내었다. 각 콩에 대한 혈중 IgE 반응성에는 상호간 유의성 있는 차이를 관찰할 수 없었으며, 대조군으로 사용한 정상인의 혈 중 IgE 수치 또한 유전자재조합 콩에서는 평균 0.18 ±0.08, 국산콩에서는 평균 0.18+0.07, 수입콩(NonGMO)에는 평균 0.19±0.07정도로 나타나, 유전자재조 합 콩과 일반 콩간의 IgE 항체에 대한 반응성의 차이를 관찰할 수는 없었다. 그러나, 정상인과 콩 알레르기 환자의 혈중 특이 IgE 항체 반응성을 비교한 결과 정 상인의 경우에는 평균 0.
각각의 콩 단백질에 대한 알레르기 환자의 IgE 항 체의 반응성을 측정 , 비교하고자 Open food challenge test 및 skin prick test등 임상시험에서 콩에 양성반 응을 나타낸 환자(20명) 및 알레르기가 없는 정상인 (5명)의 혈청을 이용하여 ELISA를 실시한 결과, 콩 알레르기 환자의 경우에는 유전자재조합 콩에는 평균 0.53, 국산콩에는 평균 0.52, 수입콩(Non-GMO)에는 평균 050정도의 흡광도 치를 나타내었다. 각 콩에 대한 혈중 IgE 반응성에는 상호간 유의성 있는 차이를 관찰할 수 없었으며, 대조군으로 사용한 정상인의 혈 중 IgE 수치 또한 유전자재조합 콩에서는 평균 0.
또한 일반적으로 알레르겐으로 작용하는 단백질은 열과 산에서도 안 정한 것으로 알려져 있는바 가열처리 또는 가열 및 인 공위액처리 군에도 혈중 IgE와 결합하는 항원 단백질 성분을 비교 관찰하였다. 그 결과 열처리 시료에서는 crude extract와 비교하여 다소 반응성이 약하지만, 75, 70, 50,44 kD의 성분을 일부 환자에게서 관찰할 수 있었으며, 특히 44kDa성분은 55%(11/20명)에서 관찰 되어, 비교적 열에 안정한 성분으로 생각도었다. 한편 가열처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는(10분, 30 분)에서는 대부분의 단백질이 분해되어 몇몇 환자에게 만 관찰되었으나, 50kDa의 성분은 콩 알레르기 환자 40%(8/20명)에서 관찰되어 비교적 열 및 소화효소에도 안정한 알레르기 유발성분으로 생각되었으며, 인공위 액처리 시간에 따른 유의적인 변화는 관찰되지 않았으 며, 국산콩, 수입콩(Non-GMO)과 비교하여, 유전자재 조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유발성분은 관찰할 수 없었다.
유전자재조합 콩, 국산 콩, 수입콩(Non-GMO) 추출 물중 단백질 성분을 분리하기 위하여, 각 콩의 crude extract, 열처리한 것(30분), 가열처리 후 인공위액을 각각 10분, 30분 처리한 시료별로 SDS-PAGE> 실시한 후, Coomassie Brilliant Blue R-250 및 Silver stain kit로 각각 염색하여 분리된 단백질의 양상을 비교 관찰하였다. 그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO) 모두 crude ext壮act의 경우는 대 략 21~97kDa, 열처리 sample에서는 21~55kDa의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었다. 또한 인공위액을 10분 처리한 경우에는 단백질 성분이 소 화되어 대부분의 성분이 40kDa이하에서 관찰되었으 며, 인공위액을 30분 처리한 경우에는 대부분 25kDa이하의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었다.
유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO)에 존재하는 알레르기 유발성분을 확인 • 동정하고, 각각의 콩 알레르겐을 비교 • 평가하기 위해서 SDS-RkGE 에 의해 분리된 단백질을 PVDF membi筋ne에 이행시 키고, open food challenge test 및 skin prick test 등 임상시험에서 콩에 양성반응을 나타낸 환자(20명) 의 혈청을 반응시킨 후 콩 특이 IgE에 특이적으로 결 합하는 2차 항체에 결합되어 있는 효소에 기질을 작용 하여 발색시켜 분리된 단백질 성분을 확인하였으며, 대 조군으로는 알레르기가 없는 정상인(5명)의 혈청을 사용하여 비교하였다. 그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩, 수입콩(Non-GMO) 모두에서 혈 중 IgE와 결합하는 단백질 성분은 환자에 따라 강한 반응성을 보이는 성분이 약간씩 차이가 있음을 확인할 수 있었으나, crude extact에서는 대략 75, 70,50,44,34 kDa,의 성 분에서 강한 반응성을 관찰할 수 있었다. 그 중 분자량 34kDa 성분은 75%(15/20명), 50kDa의 성분은 60%(12/20명), 44kDa의 성분은 40%(8/20명)에서, 75, 70kDa의 성분은 30%(6/20명)에서, 각각 관찰되어 주 알레르기 유발성분으로 생각되었다.
그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩, 수입콩(Non-GMO) 모두에서 혈 중 IgE와 결합하는 단백질 성분은 환자에 따라 강한 반응성을 보이는 성분이 약간씩 차이가 있음을 확인할 수 있었으나, crude extact에서는 대략 75, 70,50,44,34 kDa,의 성 분에서 강한 반응성을 관찰할 수 있었다. 그 중 분자량 34kDa 성분은 75%(15/20명), 50kDa의 성분은 60%(12/20명), 44kDa의 성분은 40%(8/20명)에서, 75, 70kDa의 성분은 30%(6/20명)에서, 각각 관찰되어 주 알레르기 유발성분으로 생각되었다. 또한 일반적으로 알레르겐으로 작용하는 단백질은 열과 산에서도 안 정한 것으로 알려져 있는바 가열처리 또는 가열 및 인 공위액처리 군에도 혈중 IgE와 결합하는 항원 단백질 성분을 비교 관찰하였다.
07정도로 나타나, 유전자재조 합 콩과 일반 콩간의 IgE 항체에 대한 반응성의 차이를 관찰할 수는 없었다. 그러나, 정상인과 콩 알레르기 환자의 혈중 특이 IgE 항체 반응성을 비교한 결과 정 상인의 경우에는 평균 0.18정도의 흡광도치를 나타낸 반면, 대부분의 콩 알레르기 환자의 특이 IgE는 0.2~L2정도로 많은 편차를 보였지만, 평균 0.50정도의 흡광도치를 나타내어 정상인의 평균 IgE 수치에 비해 2배 이상의 IgE수치를 나타내었다. 특히 콩 알레 르기 환자 20명중 11명인 55%가 음성반응 환자의 평 균치에 2배 이상이었고, 이 중 8명은 3배 이상의 수치 를 나타내 등 대부분의 콩 알레르기 환자의 혈중 IgE 는 높게 관찰되었고, 단만 2명만이 음성반응 환자의 평균치에 비해 낮은 혈중 IgE 농도를 나타내는 등 알 레르기 환자의 경우는 비교적 높은 혈중 IgE 농도를 나타내었다(Fig.
한편 가열처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는(10분, 30 분)에서는 대부분의 단백질이 분해되어 몇몇 환자에게 만 관찰되었으나, 50kDa의 성분은 콩 알레르기 환자 40%(8/20명)에서 관찰되어 비교적 열 및 소화효소에도 안정한 알레르기 유발성분으로 생각되었으며, 인공위 액처리 시간에 따른 유의적인 변화는 관찰되지 않았으 며, 국산콩, 수입콩(Non-GMO)과 비교하여, 유전자재 조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유발성분은 관찰할 수 없었다. 또한 이상의 결과로 보아, 대략 75, 70, 50,44,34 kDa,의 성분이 우리나라 환자에게서 주 알레르기유발 성분임을 알 수 있었으며“이는 기존의 콩 알레르겐으로 보고된 성분과 일치하는 결과임을 알 수 있었다(Eble H & Fig. 3).
그 결과 유전자재조합 콩, 국산 콩 및 수입콩(Non-GMO) 모두 crude ext壮act의 경우는 대 략 21~97kDa, 열처리 sample에서는 21~55kDa의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었다. 또한 인공위액을 10분 처리한 경우에는 단백질 성분이 소 화되어 대부분의 성분이 40kDa이하에서 관찰되었으 며, 인공위액을 30분 처리한 경우에는 대부분 25kDa이하의 성분이 주 단백질 성분임을 관찰할 수 있었다. 그러나, crude extract, 열처리.
이상의 연구결과 유전자재조합 콩은 기존 콩과 비교하여 알레르기 유발성에 별다른 차이를 나타내지 않았 으며, 우리나라 콩 알레르기 환자에게 알레르기을 유 발하는 주요 성분은 70,50,44,34 kDa의 성분으로 사 려 된다.
50정도의 흡광도치를 나타내어 정상인의 평균 IgE 수치에 비해 2배 이상의 IgE수치를 나타내었다. 특히 콩 알레 르기 환자 20명중 11명인 55%가 음성반응 환자의 평 균치에 2배 이상이었고, 이 중 8명은 3배 이상의 수치 를 나타내 등 대부분의 콩 알레르기 환자의 혈중 IgE 는 높게 관찰되었고, 단만 2명만이 음성반응 환자의 평균치에 비해 낮은 혈중 IgE 농도를 나타내는 등 알 레르기 환자의 경우는 비교적 높은 혈중 IgE 농도를 나타내었다(Fig. 1).
그 결과 열처리 시료에서는 crude extract와 비교하여 다소 반응성이 약하지만, 75, 70, 50,44 kD의 성분을 일부 환자에게서 관찰할 수 있었으며, 특히 44kDa성분은 55%(11/20명)에서 관찰 되어, 비교적 열에 안정한 성분으로 생각도었다. 한편 가열처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는(10분, 30 분)에서는 대부분의 단백질이 분해되어 몇몇 환자에게 만 관찰되었으나, 50kDa의 성분은 콩 알레르기 환자 40%(8/20명)에서 관찰되어 비교적 열 및 소화효소에도 안정한 알레르기 유발성분으로 생각되었으며, 인공위 액처리 시간에 따른 유의적인 변화는 관찰되지 않았으 며, 국산콩, 수입콩(Non-GMO)과 비교하여, 유전자재 조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유발성분은 관찰할 수 없었다. 또한 이상의 결과로 보아, 대략 75, 70, 50,44,34 kDa,의 성분이 우리나라 환자에게서 주 알레르기유발 성분임을 알 수 있었으며“이는 기존의 콩 알레르겐으로 보고된 성분과 일치하는 결과임을 알 수 있었다(Eble H & Fig.
루 작용하는 단백질을 확인하고자 immunoblot을 실시한 결과, crude extract에서는 대략 75, 70,50,44, 34 kDa, 열처리한 경우에서는 75, 70,50,44 kDa, 열 처리 및 인공위액을 처리한 경우에서는 50 kDa의 성 분이 주 알레르기 유발성분으로 관찰되었으며, 가열 및 인공위액을 처리함에 따라 대부분의 성분은 원액에 비해 그 반응성이 낮아짐을 관찰할 수 있었으나, 그 중 특히 대락 50 kDa의 성분은 가열 및 인공위액 처리 후 에도 콩 알레르기 환자의 40%(8/20명)에게서 관찰 되어, 비교적 열 및 소화효소에도 안정한 성분으로 사 료되었으나, 국산 콩, 수입 콩(Non-GMO)과 비교하여, 유전자재조합 콩에만 나타나는 특이적인 알레르기 유 발성분은 관찰할 수 없었다. 한편, immimoblot 결과 각 개인마다 알레르기 유발 주성분이 조금씩 다르게 나타났으나, 대부분의 환자에서 공통적으로 관찰되는 혈청 중 IgE와 결합하는 주요성분으로 생각되는 대략 그 분자량이 75,70,50 kDa의 성분은 기존의 콩 알레 르겐 중 0-conglycinin으로, 대략 44 kDa의 성분은 glyciniri의 acidic polypeptide의 일부분酒으로 생각되 었으며, 대략 34 kDa의 성분은 P3%Gly mL으로'少 생 각되었다. 비교적 소수의 환자에게서 관찰된 성분 중 대략 30 kDa의 성분은 Gly mfD으로, 24~26kD의 성분은 glycinin의 basic polypeptide 또는 trypsin inhibitor의 일부로 생각되었으나, 명확한 규명을 위해서는 추가연구가 필요할 것으로 사려되며, 85,110, 118 kDa의 성분에 대해서도 아직까지 그 구체적 성분 이 명확히 알려져 있지 않아 그 성분 규명에 대한 추 가적인 연구가 필요한 것으로 사료되었다.
후속연구
유전자재조합 콩 및 일반 콩에 대한 알레르기 환자의 IgE 항체의 혈중농도를 측정하고 비교하고자 콩 알레르기 환자의 혈청 및 정상인의 혈청을 이용하여 각각의 콩 crude extract# 항원으로 하여 ELISA를 실시하였다. 그 결과, 알레르기 환자 및 정상인 모두의 경우에서 유전자재조합 콩 과 일반 콩 사이에서 IgE 항체의 반응성에는 유의성 있는 차이를 관찰할 수 없 었으나, 정상인의 경우에는 평균 0.18정도의 흡광도 치 를 나타낸 반면, 콩 알레르기 환자의 경우에는 평균 0.50정도의 흡광도 치를 나타내어 정상인에 비해 2배 이상의 높은 IgE 혈중농도를 나타낸 것으로 보아 대부분의 콩 알레르기 환자는 IgE 항체에 의해 매개된 제 1형 과민반응환자로 생각되었으나, 콩 알레르기 환자의 특이 IgE는 0.2~1.2정도로 큰 편차를 보여, 향후 IgG등 다른 항체에 대한 반응성 평가 등이 추가로 연구되어야 할 것으로 생각되었다.
한편, immimoblot 결과 각 개인마다 알레르기 유발 주성분이 조금씩 다르게 나타났으나, 대부분의 환자에서 공통적으로 관찰되는 혈청 중 IgE와 결합하는 주요성분으로 생각되는 대략 그 분자량이 75,70,50 kDa의 성분은 기존의 콩 알레 르겐 중 0-conglycinin으로, 대략 44 kDa의 성분은 glyciniri의 acidic polypeptide의 일부분酒으로 생각되 었으며, 대략 34 kDa의 성분은 P3%Gly mL으로'少 생 각되었다. 비교적 소수의 환자에게서 관찰된 성분 중 대략 30 kDa의 성분은 Gly mfD으로, 24~26kD의 성분은 glycinin의 basic polypeptide 또는 trypsin inhibitor의 일부로 생각되었으나, 명확한 규명을 위해서는 추가연구가 필요할 것으로 사려되며, 85,110, 118 kDa의 성분에 대해서도 아직까지 그 구체적 성분 이 명확히 알려져 있지 않아 그 성분 규명에 대한 추 가적인 연구가 필요한 것으로 사료되었다. 이상의 연 구결과를 통해 유전자재조합 콩은 국산 콩등 재래콩과 비교할 때 알레르기 유발성 측면에서 별다른 차이를 나타내지는 않는 것으로 사료되었으나, 향후 식품알레 르기 반응에 관여하는 다른 항체(IgG, IgA)나, cytokine 의 역할 등에 대한 연구 또한 추가되어야 할 것으로 생각된다.
이상의 연 구결과를 통해 유전자재조합 콩은 국산 콩등 재래콩과 비교할 때 알레르기 유발성 측면에서 별다른 차이를 나타내지는 않는 것으로 사료되었으나, 향후 식품알레 르기 반응에 관여하는 다른 항체(IgG, IgA)나, cytokine 의 역할 등에 대한 연구 또한 추가되어야 할 것으로 생각된다. 식품 알레르기는 인종간, 개인간, 식생활 습 관, 지리적 특성에 따라 많은 차이가 있고 나라마다 알레르기 유발 식품도 다르기 때문에 외국의 연구결과를 그대로 우리나라에 적용하기 어려운 바 우리나라 사람을 대상으로 한 식품 알레르기에 관한 연구가 꾸 준히 진행되어야 될 것으로 생각된다.
비교적 소수의 환자에게서 관찰된 성분 중 대략 30 kDa의 성분은 Gly mfD으로, 24~26kD의 성분은 glycinin의 basic polypeptide 또는 trypsin inhibitor의 일부로 생각되었으나, 명확한 규명을 위해서는 추가연구가 필요할 것으로 사려되며, 85,110, 118 kDa의 성분에 대해서도 아직까지 그 구체적 성분 이 명확히 알려져 있지 않아 그 성분 규명에 대한 추 가적인 연구가 필요한 것으로 사료되었다. 이상의 연 구결과를 통해 유전자재조합 콩은 국산 콩등 재래콩과 비교할 때 알레르기 유발성 측면에서 별다른 차이를 나타내지는 않는 것으로 사료되었으나, 향후 식품알레 르기 반응에 관여하는 다른 항체(IgG, IgA)나, cytokine 의 역할 등에 대한 연구 또한 추가되어야 할 것으로 생각된다. 식품 알레르기는 인종간, 개인간, 식생활 습 관, 지리적 특성에 따라 많은 차이가 있고 나라마다 알레르기 유발 식품도 다르기 때문에 외국의 연구결과를 그대로 우리나라에 적용하기 어려운 바 우리나라 사람을 대상으로 한 식품 알레르기에 관한 연구가 꾸 준히 진행되어야 될 것으로 생각된다.
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