Changes of SDS-PAGE Pattern and Allergenicity of BSA and BGG in Beef Extract Treated with Heat and High Pressure

In our previous report, we indicated that not only BSA but also BGG played an important role in the allergenicity of beef. In this study, the effect of heat or high-pressure treatments to beef extract on the SDS-PAGE patterns was examined. The antigenicity of each treated samples was also investigated by Western blots assay with the sera of BGG-positive beef allergic patients. The BGG band and its antigenicity slightly disappeared but not generally in $100^{\circ}C$ group, indicating $100^{\circ}C$ treatment is not sufficient to totally eliminate the antigenicity of beef allergens. Compared with BGG band, BSA band significantly disappeared in SDS-PAGE with $100^{\circ}C$ treatment, indicating BSA is more heat- sensitive than BGG. When the beef extract was heated at $120^{\circ}C$, not only BSA but also BGG bands was largely disappeared in both SDS-PAGE and Western blots. High pressure (HP) treatment even at 600 MPa did not affect SDS-PAGE and Western blots pattern of BSA. On the contrary, BGG treated with HP showed visible changes in SDS-PAGE. 600 MPa treatment significantly reduced the antigencity. Interestingly, these behaviors of BGG were not found in the same experiments with pure BGG treated with HP. From these results, it was speculated that some kinds of proteolytic enzymes in beef extracts were involved in the BGG molecular degradation by HP treatment. The aging experiments of beef extracts treated with HP supported this hypothesis. Further studies are needed to clarify the function and working mechanism of enzymes associated with BGG degradation in beef extracts by HP treatment.

물리적 처리에 따른 우육추출물중의 BSA와 BGG단백질의 SDS-PAGE패턴 및 항원성의 변화

이전의 연구에서, 우육중의 주된 알레르겐은 우육추출물 중의 BSA, BGG라고 보고하였다. 본 연구에서는 이들 단백질의 열처리와 초고압처리와 같은 물리적 처리에 따른 SDS-PAGE상의 변화와 우육알레르기 환자의 혈청을 이용한 알레르겐성의 변화를 Western blots로 관찰하였다. 우육추출물에 대한 열처리에 의한 알레르겐 단백질의 변화에서, $100^{\circ}C$ 가열처리군에서 BSA band는 큰 감소를 보였으나, BGG band는 완전히 제거되지 못하고 남아 있었고, 항원성 역시 대조군에 비하여 감소는 하였으나 여전히 유지되고 있었다. $120^{\circ}C$이상의 열처리는 추출물중의 BSA와 BGG band 의 소실과 이에 따른 항원성의 큰 감소를 가져왔다. 우육추출물중의 BSA단백질은 열처리에서와 달리 초고압처리에 의하여 전기영동상에 거의 변화를 보이지 않았다. 그러나 BGG 단백질은 400 MPa 가압처리군부터 전기 영동상 band가 감소하였고, 항원성 역시 유의적으로 감소하였다. 이는 초고압처리 정도에 따른 우육추출물중의 BSA와 BGG를 포함한 여러 분자의 SDS-PAGE상의 특이적 변화가 최초로 시사된 결과이다. 이러한 BGG 단백질의 고압처리에 의한 변화는 추출물중의 어떤 효소에 의한 것으로 추측되었고, 고압처리 후 $37^{\circ}C$숙성 실험으로 이러한 가설이 확인되었다. 우육추출물에 존재하고 초고압처리로 활성화되어 BGG분자에 특이적으로 관여하는 효소 및 이와 관련된 메커니즘에 대한 연구가 앞으로 필요할 것으로 보인다.