• 한국축산식품학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.299-308
• /
• 2024

Proteins in whey have prebiotic and antimicrobial properties. Whey protein comprises numerous bioactive proteins and peptides, including glycomacropeptide (GMP), a hydrophilic casein peptide that separates with the whey fraction during cheese making. GMP has traditionally been used as a protein source for individuals with phenylketonuria and also has prebiotic (supporting the growth of Bifidobacterium and lactic acid bacteria) and antimicrobial activities. GMP supplementation may help positively modulate the gut microbiome, help treat dysbiosis-related gastrointestinal disorders and improve overall health in consumers.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.159-165
• /
• 2000

Glycomacropeptide(GMP) was purified from cheese whey which is obtaining as a byproduct in cheese producing. Cheese whey was first concentrated 10 times with a ultrafiltration aparratus, and then heated at 95℃ for 5 min. The concentrated fraction was centrifuged at 20,000×g for 30 min to remove fat layer. The supernatant layer enriched GMP protein was fractionated by ion exchange chromatography on DEAE-Sepharose Fast Flow column. GMP was bound to DEAE resin and eluted with 0.1∼0.25 M NaCl when using a linear NaCl gradient from 0 M to 0.5 M. The purified GMP gave a single band of 24 kDa which seems to be trimer molecular weight in SDS-PAGE, and migrated to the same molecular weight with control GMP obtained commercially. Its amino acid composition were consistent with that of standard GMP. About 0.71 g of GMP was recovered from 1 L of cheese whey. These results indicate that glycomacropeptide could be simply purified from cheese whey by using ultrafiltration and DEAE column chromatography. 본 연구에서는 치즈 제조시의 부산물인 치즈 유청으로부터 glycomacropeptide(GMP)를 정제하려고 하였다. 치즈 유청을 한외여과 장치를 이용하여 10배로 농축하여 공시시료로 하였고, 95℃에서 5분간 가열한 후 20,000rpm에서 30분간 원심분리하였다. 원심분리 후 혼입된 지방층을 제거하였고, GMP를 포함하고 있는 상청액은 DEAE-Sepharose Fast Flow 크로마토그래피 칼럼에 주입하였다. GMP는 DEAE 수지의 관응기에 결합하였으며, 0에서 0.5M의 NaCl 직선농도 구배를 실시하였을 때 약 0.1∼0.25M에서 용출되었다. 정제한 GMP는 SDS-PAGE에서 단일한 band를 나타냈으며, 분자량은 24kDa으로 trimer 형태로 상업적으로 제공받은 대조 GMP와 같은 분자량 위치로 영동하였다. 정제한 GMP의 아미노산 조성은 대조GMP의 결과와 비교하였을 때 Ser, Val이 약간 적었으며 Gly은 반대로 2배의 함량을 나타냈으나 전체적인 조성비에서는 거의 일치하였다. 단백질의 회수율은 유청 1L에서 약 0.71g의 GMP를 효과적으로 분리한 것으로 나타났다. 이 결과로부터 한외여과와 DEAE-Sepharose Fast Flow chromatography를 이용하여 GMP를 산업적으로 대량 정제할 수 있는 것이 확인되었다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제43권1호
• /
• pp.25-33
• /
• 2009

본 연구는 홀스타인, 한국재래산양 및 한우유로부터 glycomacropeptide(GMP)를 분리하였으며, 각 GMP의 trypsin 가수분해물의 혈소판응집 억제 효과를 in vitro상에서 알아보았다. 홀스타인, 한국재래산양 및 한우의 GMP는 분자량이 모두 약 20 KDa이었으며, sialic acid 함량은 각각 $36.86{\pm}2.36$, $37.98{\pm}1.27$ 및 $31.19{\pm}1.87{\mu}g/mg$이었다. 또한 모든 개체의 GMP에서 tyrosine이 검출되었다. 홀스타인, 한국재래산양 및 한우 GMP의 trypsin 가수분해물에 의한 혈소판 응집 억제율은 반응 30초에 4.02, 5.51 및 12.77%로 각각 나타나 시간이 경과할수록 감소하는 경향을 보였다. 혈소판의 현미경 관찰 결과 가수분해물 첨가 후 혈소판 수가 증가하였으나, 첨가 후 30초가 경과한 시점부터 혈소판 수가 감소하기 시작하여 120초 후에는 관찰 할 수 없었다. 본 실험 결과 bovine 및 caprine GMP의 trypsin 가수분해물에서 혈소판 응집을 억제할 수 있는 small peptide가 있는 것으로 생각되며, 향후 이러한 연구는 심근경색증 및 뇌혈전증을 예방할 수 있는 생리활성 물질로 이용될 수 있을 것이라 생각된다.

• Toxicological Research
• /
• 제34권3호
• /
• pp.259-266
• /
• 2018

Glycomacropeptide (GMP), a whey protein of milk, has functions including differentiation and development of nervous system, and anticancer and antiviral effects. To develop new functions, N-acetylneuraminic acid (NANA) containing 7% sialic acid was separated from GMP to produce G-7%NANA. N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc) is another type of sialic acid separated from GMP, which has been linked to immune disorders and chronic inflammation-mediated diseases. Therefore, safety was a concern in the use of G-7%NANA in functional foods. To ensure safety, in this study, three genetic toxicity tests on G-7%NANA were conducted. In the reverse mutation test using Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535, TA1537, and Escherichia coli WP2uvrA, and in the chromosome aberration test using CHO-K1 cells, no significant differences from negative control were found at all dose levels. Similarly, no dose-related differences were evident compared to negative control in the micronucleus test using ICR mice. There was no evidence of G-7%NANA-related genetic toxicity.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제29권2호
• /
• pp.17-23
• /
• 2011

The focus of this study was to clarify the relation between the nitric oxide (NO) production and cytokine expression including tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF) and interleukin-6 (IL-6), and also investigated the effect of G-NANA (N-acylneuraminic acid isolates from glycomacropeptide) or S-NANA (Synthetic N-acylneuraminic acid) on LPS stimuli from RAW264.7 cell. The NANA is the predominant sialic acid found in mammalian cells and G-NANA is isolation of GMP (GMP is a valuable bioactive peptide with a varying degree of glycosylation including sialic acid). The lipopolysaccharide (LPS) of Gram-negative bacteria induces the expression of cytokines and potent inducers of inflammatory cytokines such as TNF-${\alpha}$ and IL-6. In this experiment, upon stimulation with increasing concentrations of chitosan, the LPS-stimulated TNF-${\alpha}$ and IL-6 secretion was significantly recovered with in the incubation media of RAW264.7 cells. Consistently, RT-PCR with mRNA and immunoblot analysis with anti-cytokine antiserum including TNF-${\alpha}$ and IL-6 showed that the amount of TNF-${\alpha}$ and IL-6 secretion in the incubation media recovered with the concentration of chitosan. The LPS-stimulated NO secretion was significantly recovered with in the 6 and 12 h incubation media of RAW264.7 cells, too. The recovery effect of G-NANA on IL-6 and NO secretion may be induced via the stimulus of TNF-${\alpha}$ in RAW264.7 cell. These results once again suggest that G-NANA may have the anti-inflammatory effect via the stimulus of TNF-${\alpha}$ in the LPS-stimulated inflammation in RAW264.7 cells.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.83-89
• /
• 2016

본 시험물질인 GMP으로부터 sialic acid를 분리 및 이의 농도를 23%로 높게 정제한 GMP 가수분해물(23%-GNANA) 분말에 대해 발암성 유발 유 무 판단의 기초자료를 얻기 위하여 마우스 골수세포를 이용한 소핵시험을 실시하였다. 결과로서, 다염성 적혈구의 소핵출현 적혈구의 출현비율은 음성 대조군과 시험물질 투여군간 평균 차이의 유의성이 없었다(p<0.05). 또한 동물개체별로 관찰한 결과에서도 음성대조군과 시험물질 투여군간 유의성이 없었으며(p<0.05), 시험물질의 용량의존성 반응은 전체적으로 나타나지 않았다. 이러한 결과로 보아, GMP로부터 제조한 23%-GNANA는 고농도로 sialic acid가 농축되었을 뿐, 일반 식품인 GMP 수준에서 마우스 골수세포에 대해 소핵의 유발성이 없는 것으로 판단되었다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
• /
• 한국축산식품학회 2000년도 국제심포지엄 및 제26차 추계학술발표회
• /
• pp.87-87
• /
• 2000

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.117-135
• /
• 2016

본 시험은 sialic acid가 23%를 함유하도록 제조한 유청가수분해단백분말제제(whey protein of hydrolysis)의 기능성 식품원료로 개발을 위한 동물안전성을 평가에 연구목표를 두었다. 시험물질은 sialic acid 23%(v/v)와 원료인 GMP(glycomacropeptide)가수분해 단백질이 87%(v/v)로 구성되어 있었다(시험명: 23%-GNANA). 시험물질의 독성 유무는 한국식품의약안전청(KFDA, 2014)과 OECD(2008)의 의약품 등의 독성시험 기준에 따라 실시하였다. 평가방법으로서, 시험물질의 투여용량을 0, 1,250, 2,500 및 5,000 mg/kg/day하여 SPF Sprague-Dawley 계열 암수 랫드에 90일 동안 반복경구투여하였을 때 나타나는 독성 여부를 평가하였다. 평가항목으로서는 사망률, 일반증상관찰, 체중 변화, 사료섭취량 측정, 안검사, 요검사, 혈액학적 및 혈액생화학적 검사, 부검 시 장기의 중량 측정, 부검 시 육안적 및 조직병리학적 검사 등을 평가하였다. 결과로서, 시험물질로 인한 일반증상 및 사망동물은 발생하지 않았다. 또한, 안과학적 검사, 요검사 그리고 혈액학적 및 혈액이화학적 이상 여부와 부검 시 육안적 검사 및 조직병리학적 검사에서 대조군 대비 특이한 변화는 관찰되지 않았다(P<0.05). 이외의 평가 항목에서, 암컷은 사료섭취량과 증체율이 다소 감소하였고, 그리고 수컷에서는 요의 SG와 PRO 및 고환 무게가 다소 증가하는 경향을 보였지만, 시험물질-유래 경미한 변화(non-adverse effect)가 고용량군(5,000 mg/kg/day)만 확인되었다. Weight-based classification(독성 강도에 따른 분류)를 적용한 최종 독성평가 결과는 다음과 같다. 수컷의 경우, NOEL(No Observed Effect Level)은 5,000 mg/kg/day 그리고 암컷의 경우는 NOAEL(No Observed Adverse Effect Level)은 5,000 mg/kg/day로 최종 확인되었다. 따라서, 암수 모두에서 시험물질의 NOAEL은 투여최대용량인 5,000 mg/kg/day로 확인되었다. 결론적으로, 시험물질인 유청가수분해단백분말제제는 건강기능식품의 특성상 임상허용용량인 1,000 mg/kg/day의 5배 수준에서 안전함을 확인되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.91-98
• /
• 2016

본 시험은 안전식품인 우유단백질에서 분리되어 영유아 식품 등에 세계적으로 사용되고 있는 GMP 내 기본적으로 7%로 결합되어 있는 지표성분인 sialic acid의 함유량이 높게 제조한 23%-GNANA를 기능성 식품 원료 개발함에 최종 연구 목표를 두었다. 시험물질은 23% sialic acid와 GMP 단백질로 구성(제품명: HELICOBACTROL-23)되어 있으며, (주)한일바이오메드사(한국)에서 공여 받아 미생물복귀돌연변이시험을 실시하였다. 미생물에 대한 돌연변이 유발성 유무를 검색하기 위해 히스티딘 요구성 균주인 Salmonella typhimurium TA98, TA100, TA1535 및 TA1537과 트립토판 요구성 균주인 Escherichia coli WP2uvrA를 이용하였다. 미생물복귀돌연변이시험은 시험물질을 5단계의 농도군(0, 61.7, 185, 556, 1,670, $5,000{\mu}g/plate$)으로 하여 평가하였다. 평가결과로서, 대사활성계 존재 유무와 관계없이 5균주 모두에서 시험물질의 각 농도에 의한 복귀돌연변이 유발원 양성기준인 콜로니 생성수치가 재현성있는 증가를 나타내지 않았으며, 용량의존성도 확인되지 않았다. 결론적으로, 시험물질인 23%-GNANA의 식품첨가물로서 등록을 위하여 수행한 미생물돌연변이시험에서 안전성이 확인되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제34권2호
• /
• pp.137-144
• /
• 2016

본 시험은 GMP 내 기본적으로 7%로 결합되어 있는 sialic acid의 함유량을 그대로 보유하도록 제조한 유청단백가수분말(시험물질명: 7%-GNANA)을 기능성 식품 원료 개발함에 최종 연구목표를 두었다. 시험물질은 GMP(7% sialic acid 함유)를 원료로 하고, 여기에 식품첨가물로 허용된 효소인 Alcalase를 사용하여 지표성분인 sialic acid를 100% 효율로 분리시킨 후, 동결 건조한 7%-GNANA(7% sialic acid와 GMP 단백질로 구성, 제품명: HELICOBACTROL-7)을 (주)한일바이오메드사(한국)에서 공여 받아 GLP 가이드라인에 따라 미생물복귀돌연변이시험을 실시하였다. 미생물에 대한 돌연변이 유발성 유무를 검색하기 위해 히스티딘 요구성 균주인 Sal. typhimurium TA98, TA100, TA1535 및 TA1537과 트립토판 요구성 균주인 E. coli WP2uvrA를 이용하였다. 미생물복귀돌연변이시험은 시험물질을 5단계의 농도군(0, 61.7, 185, 556, 1,670, $5,000{\mu}g/plate$)으로 하여 평가하였다. 본 시험을 통한 평가결과, 대사활성계 존재 유무와 관계없이 모든 균주에서 시험물질의 각 농도에 의한 복귀돌연변이 유발원 양성기준인 콜로니 생성수치가 재현성 있는 증가를 나타내지 않았으며, 용량의존성도 확인되지 않았다. 결론적으로, 시험물질인 7% G-NANA의 식품첨가물로서 등록을 위하여 수행한 미생물돌연변이시험에서 안전성이 확인되었다.