식품과 생의학을 위한 계란 항체생산과 IgY 기술의 활용

Egg Antibody Farming and IgY Technology for Food and Biomedical Applications

포유동물과 마찬가지로 암탉은 태어날 병아리에게 계란을 통해서 면역항체를 이행시켜 해로운 병원균의 침입으로부터 병아리를 보호해준다 . 즉 어미 닭의 혈청으로부터 특정항체가 난황에 이행되고 이 면역항체를 IgY 라고 부르며 이것이 발육중인 태아와 갓 부화한 병아리의 면역항체가 되는 것이다. 상대적으로 면역능력이 낮은 갓 부화한 병아리는 병원균에 대한 방어능력을 계란을 통해 어미로부터 받은 항체를 통해 얻는다. 그 결과, 난황 내에는 많은 양의 IgY를 보유하게 되고 이 면역물질이 있으므로 말미암아 계란 내에 들어와 있는 병원균이냐 외부에서 들어오려는 병원균을 무력화시켜 아무 탈없이 병아리가 부화하게 된다 . 이처럼 산란계에 각종 병원균을 접종함으로서 면역항체 IgY 가 많이 들어 있는 계란을 생산할 수 있다. 난황 1 개에는 136~340 mg 의 IgY 가 들어있고 이는 난황 $m\ell$ 당 8~20 mg의 IgY 가 함유되어 있는 셈이다. 그리고 산란계 한 마리로부터 일년에 30 g 이상의 IgY 를 얻을 수 있다. 산란계에 항원을 접종하여 난황으로부터 IgY 를 수확하면 IgY g 당 10＄ 도 안 되는 낮은 비용으로 항체를 얻을 수 있게 된다. 이에 비하여 포유동물의 경우 19 의 IgG 를 얻는데 20,000＄가 소요된다. 이와 같은 IgY 제조기술을 의학, 공중 보건, 수의학, 식품안전과 같은 분야에 응용을 함으로써 잠재력이 높은 새로운 시장을 여는 장이 될 것이다. IgY 기술을 더욱 폭넓게 활용할 수 있는 분야들로는 생물제제나 의학진단기구, 생리적 기능성 물질이나 기능성식품의 개발, 질병예방을 위한 경구투여제 그리고 질병감염을 막는 특정 병원균성 항미생물 제제와 같은 것들을 들 수 있다. 이 논문에서 우리가 강조하고자 하는 것은 IgY 가 함유된 계란을 생산하고 섭취하였을 때 특정항체들의 결합을 통해 병원성 미생물의 성장이나 군체를 형성하는 것을 무력화시켜 결과적으로 병원균을 감소시키거나 억제시킨다는 점이다. 오늘날 약물에 내성을 지닌 박테리아의 출현으로 질병감염을 막는데 항생제의 사용효과가 점차 감소하고 있기 때문에 이러한 항생제를 대체할 수 있는 방안으로 계란항체를 이용할 수 있다.

It has been recognized that the hen. like its mammalian counterparts. provides young chicks with antibodies as protection against hostile invaders. This system facilitates the transfer of specific antibodies from serum to egg yolk. and provides a supply of antibodies called immunoglobulin Y(IgY) to the developing embryo and the hatched chick. The protection against pathogens that the relatively immuno-incompetent newly hatched chick has. is through transmission of antibodies from the mother via the egg. Egg yolk. therefore. can be loaded with a large amount of IgY against pathogens which can immobilize the existing or invading pathogens during the embryo development or in day-old chicks. Thus. the immunization of laying hens to various pathogens results in production of different antigen-specific IgY in eggs. Egg yolk contains 8~20 mg of immunoglobulins (IgY) per $m\ell$ or 136~340 mg per yolk suggesting that more than 30 g of IgY can be obtained from one immunized hen in a year. By immunizing laying hens with antigens and collecting IgY from egg yolk. low cost antibodies at less than ＄10 per g compared to more than ＄20.000 per g of mammalian IgG can be obtained. This IgY technology opens new potential market applications in medicine. public health veterinary medicine and food safety. A broader use of IgY technology could be applied as biological or diagnostic tool. nut-raceutical or functional food development. oral-supplementation for prophylaxis. and as pathogen-specific antimicrobial agents for infectious disease control. This paper has emphasized that when IgY-loaded chicken eggs are produced and consumed. the specific antibody binds. immobilizes and consequently reduces or inhibits the growth or colony forming abilities of microbial pathogens. This concept could serve as an alternative agent to replace the use of antibiotics. since today. more and more antibiotics are less effective in the treatment of infections. due to the emergence of drug-resistant bacteria.