• 제목/요약/키워드: Human milk oligosaccharides

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Expression and Functional Characterization of Recombinant Human Erythropoietin (rhEPO) Produced in the Milk of Transgenic Mice

  • 권득남;박종이;이소영;황규찬;양민정;김진회
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2003년도 학술발표대회 발표논문초록집
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    • pp.17-17
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    • 2003
  • The milk of transgenic animals may provide an attractive vehicle for large-scale production of hEPO. Since glycosylation is cell type specific, recombinant human EPO (rhEPO) produced in different host cells contain different patterns of oligosaccharides, which could affect the biological functions. However, there have been no reports on the characteristics of rhEPO derived from milk of transgenic animals. To address this objective, several transgenic mice by using pWAPhEPO and/or pBC1hEPO expression vector were produced. However, 2 lines of pWAPhEPO founder female mouse died during late gestational day (day 18) before offspring could be obtained. They showed a severe splenomegaly, Unlike those of pWAPhEPO, mammary gland epithelial cells from biopsies of lactating pBC1hEPO transgenic mice had marked immunoreactivity to EPO and any activity was not detected in other tissues. The expression level of rhEPO is about 0.7% of mammary gland cellular total soluble proteins and an amount of 300~500 mg/L rhEPO is secreted into milk. Furthermore, the pBC1hEPO transgenic mice transmitted this character to their progeny in mendelian manner. In order to determine the extent of glycosylation variation, N-linked oligosaccharide structures present in the milk-derived rhEPO were characterized. Most of milk-derived rhEPO is fully glycosylated. the biological activity of milk-derived rhEPO was comparable to that of purified CHO-derived rhEPO, and milk-derived rhEPO showed relatively stable after freezing and thawing. Taken together, the results illustrate the potential of transgenic animals in the large-scale production of biopharmaceuticals.

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2'-푸코실락토오스의 자가포식을 통한 멜라닌 감소 연구 (A Study on Melanin Reduction through Autophagy by 2'-Fucosyllactose)

  • 정소영;유한준;허효진;이소민;;차병선;;이상훈;빈범호;이미기;곽병문
    • 대한화장품학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.105-112
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    • 2022
  • 2'-fucosyllactose (2'-FL)는 사람의 모유에 가장 많이 존재하는 올리고당(human milk oligosaccharides, HMOs)으로, 장내 유용 미생물의 성장을 촉진시키고 알레르기, 염증 반응을 완화시키는 것에 도움을 준다. 다양한 긍정적 기능을 가진 2'-FL의 미백 화장품 소재로써의 가능성을 확인하고자, 본 연구를 통해 멜라닌 생성 저해 효능 및 자가포식 유도 가능성을 검토하였다. 인간 유래 멜라닌 생성 세포로 알려진 MNT-1 세포에서 독성 실험을 진행하여 40 g/L 이하에서 세포독성이 없음을 확인하였고, 동일 세포에서 20 g/L 농도로 7 일간 처리하여 멜라닌 생성량을 분석한 결과, 40% 멜라닌 생성 감소를 확인하였다. 멜라닌 생성 관련 인자 TYR 및 TYRP1의 단백질 발현량을 western blot 법을 이용하여 분석한 결과, 2'-FL 처리는 이들을 감소시켰으며, 더불어 자가포식 표지자인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3)의 형태가 LC3-I에서 LC3-𝚷로 변환을 확인할 수 있었다. 공초점 현미경을 통해 2'-FL 처리에 따른 LC3 puncta의 증가가 확인되었다. 따라서, 2'-FL로 활성화된 자가포식이 TYR 및 TYRP1 단백질 발현량을 저해시킴으로서 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 시사된다. 결론적으로 2'-FL은 자가포식을 유도하여 멜라닌 생성이 억제됨이 확인되어 미백 화장품 소재로써의 가능성이 기대된다.

한국 유가공업의 발전과 전망 - 조제분유 (Development of Korean Dairy Industry - Infant Formula)

  • 진현석
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제23권2호
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    • pp.155-160
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    • 2005
  • 전세계 많은 나라들은 조제분유를 특수 영양식품으로 분류하여 관리에 각별히 신경을 쓰고 있으며, CODEX에서는 첨가되는 거의 모든 성분을 모유에 들어 있는 것이어야 하며, 또한 과학적으로 안전성이 입증된 것만을 넣을 수 있도록 규정하고 있다. 이 때문에 분유 메이커들은 제품 개발을 위해 많은 모유 및 우유 성분에 관한 연구를 바탕으로 하여 모유의 조성에 맞추는 노력을 하고 있다. 국내산 분유는 외국 제품에 비해 면역기능 향상, 항-알레르기 능력 향상, 뇌와 소화기관의 발달 등을 돕는 성분이 강화되어 있다. 현재 생명과학기술의 진보와 각종 신기술의 도입으로 모유 및 우유속의 극미량 성분까지 분리정제가 가능함에 따라 다양한 기능성을 갖는 성분들이 상품화되고 있으며, 이를 이용해 조제분유를 개발하고 있다. 두뇌 발달 성분인 DHA, 아라키돈산 등과 면역기능 강화 성분인 뉴클레오타이드, 락토페린 등의 첨가 및 정장기능을 보이는 올리고당 등의 성분강화에서 이제는 뼈 성장 발달인자, 아토피 및 알레르기의 감소를 위해 가수분해물의 이용 등의 기능을 보강한 다양한 제품이 개발되어지고 있는 중이다.

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산양유의 조성과 그 식품영양학적 의의 (Major Components of Caprine Milk and Its Significance for Human Nutrition)

  • 김효희;박영서;윤성식
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.121-126
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    • 2014
  • 산양유는 단백질 구성과 개별 지방산의 구성이 모유에 가깝기 때문에 우유에 비하여 소화율이 높다. 특히 casein 단백질은 모유의 단백질과 분자구조가 흡사하여 높은 소화 흡수력을 보이므로 설사 또는 복통 등과 같은 소화장애를 일으키지 않는다. 뿐만 아니라 지방산 함량에 있어서도 우유보다 중간사슬지방산이 우유보다 2배정도 많이 들어있어 소화 흡수 시 분해되는 속도가 빠르다. 산양유에는 질 좋은 수용성 유청단백질, 비타민 및 미네랄이 다량 함유되어 있고, 특히 비타민 A, 콜린, 이노시톨의 함량이 높고 흡수율도 양호한 편이다. 산양유에 포함된 유당과 올리고당은 우유보다 모유에 더 가까운 효과를 기대할 수 있다. 유당은 장 내 산성을 증가시켜 유익한 박테리아의 증식을 돕는 한편 장내에서의 칼슘의 흡수를 도와주거나 인(P)과 마그네슘(Mg)의 흡수를 촉진시키는 역할을 담당한다. 또한 올리고당류는 장내유산균의 생육을 돕는 prebiotic 효과를 발휘하여 장내 유익균이 정착하는데 도움을 준다는 실험결과로 판단할 때 실제로 유아에게 정장작용을 기대할 수 있다. 그리고 산양유에 다량 함유된 미네랄 성분 또한 소화 및 흡수를 촉진시키는 역할을 하기 때문에 산양유는 우유 섭취 시 유당불 내증을 호소하던 소비자들도 어렵지 않게 섭취할 수 있다. 이처럼 산양유가 여러 가지 측면에서 우유보다 우수한 식품학적 생리적 특성을 가지고 있음에도 불구하고 국내 산양유가공 산업은 거의 불모지라 해도 과언이 아니다. 게다가 산양유의 정확한 영양학적 가치가 일반 소비자들에게 전달되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 우유보다 그 성분과 조성이 모유와 흡사한 산양유의 식품학적 특성, 안전성 및 기능성에 대한 체계적이며 과학적 연구가 시급히 활성화되어야 할 것이다.

Molecular Simulations and Conformational Studies of Fucoseα1-3)Gal(β1-X)GlcNAc where X=3, 4, or 6 Oligosaccharides

  • Yoo, Eun-Sun;Yoon, In-Mo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권9호
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    • pp.1755-1760
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    • 2008
  • Energy minimization and conformational studies of molecular ions generated by ESI (electrospray ionization) tandem mass spectrometry (MS/MS) can be used for the discrimination of stereoisomeric permethylated and sodium cationized trisaccharides. Sets of fucose-containing trisaccharides having different internal and terminal linkages have been synthesized to analyze the reducing terminal linkage positions using BT and IT fusion approaches. A detailed investigation has been undertaken on the conformational behaviors of four trisaccharide fragments from human milk and blood group determinants of Type 1 and Type 2, namely Fuc($\alpha$1- 3)Gal($\beta$1-3)GalNAc and Fuc($\alpha$1-3)Gal($\beta$1-X)GlcNAc where X = 3, 4 and 6 using molecular modeling methods. Three dimensional rigid and adiabatic phi-psi-energy maps (Surfer program) describing the energy as a function of rotation around corresponding glycosidic linkages were calculated by SYBYL molecular modeling and MM4 force field programs conjunction with cleavage energies of ESI MS/MS for the side group orientations. This approach predicted conformational behaviors exhibited by isomer saccharides for future applications on biologically active glycoconjugates and to exploit a faster method of synthesizing a series of structural isomeric oligosaccharides.

A Simple Enzymatic Method for Quantitation of 2'-Fucosyllactose

  • Seydametova, Emine;Shin, Jonghyeok;Yu, Jiwon;Kweon, Dae-Hyuk
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제28권7호
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    • pp.1141-1146
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    • 2018
  • 2'-Fucosyllactose (2'-FL) is one of the most important human milk oligosaccharides and has several health benefits for infants. The levels of 2'-FL in breast milk or samples from other sources can be quantified by high-performance liquid chromatography. However, this method cannot be used for simultaneous detection of the target compound in numerous samples. Here, we developed a simple method for quantifying 2'-FL in a microplate format. The method involves two steps: (i) release of $\text\tiny{L}$-fucose from 2'-FL by ${\alpha}$-(1-2,3,4,6)-$\text\tiny{L}$-fucosidase and (ii) measurement of NADPH formed during the oxidation of $\text\tiny{L}$-fucose by $\text\tiny{L}$-fucose dehydrogenase. This method enables measurement of up to 5 g/l 2'-FL in 50 min using a 96-well microplate. The efficiency and simplicity of the proposed method make it suitable for the analyses of a large number of samples simultaneously.

Bifidobacterium과 기타 장내 세균에 의한 두유 배양 비교 (Comparison of Cultured Soymilk by Bifidobacterium and Various Human Intestinal Bacteria)

  • 이세경;손헌수;지근억
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.694-697
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    • 1993
  • Bifidobacterium과 기타 장내 세균을 두유에 배양하여 배양특성을 살펴보았다. 균주들은 다음과 같이 Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus, Bacteroides fragilis, Eubacterium limosum, Clostridium perfringens, E. coli.를 사용하였다. 이들중 B. longum만이 높은 활성의 ${\alpha}-galactosidase$를 생산해 두유의 주요 당인 raffinose와 stachyose를 이용하였고 가장 높은 산 생성을 보여주었다. 16시간 배양후에 B. longum은 $1.5{\times}10^{8}\;CFU$에 이르렀다. 또한 B. longum은 ${\alpha}-galactosidase$이외에 ${\alpha}-galactosidase$${\beta}-galactosidase$의 활성도 다른 균주에 비하여 가장 높았다.

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Prebiotics in the Infant Microbiome: The Past, Present, and Future

  • Miqdady, Mohamad;Mistarihi, Jihad Al;Azaz, Amer;Rawat, David
    • Pediatric Gastroenterology, Hepatology & Nutrition
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    • 제23권1호
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    • pp.1-14
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    • 2020
  • The latest definition of a prebiotic is "a substrate that is selectively utilized by host microorganisms conferring a health benefit"; it now includes non-food elements and is applicable to extra-intestinal tissues. Prebiotics are recognized as a promising tool in the promotion of general health and in the prevention and treatment of numerous juvenile diseases. Prebiotics are considered an immunoactive agent, with the potential for long-lasting effects extending past active administration of the prebiotic. Because of its extremely low risk of serious adverse effects, ease of administration, and strong potential for influencing the composition and function of the microbiota in the gut and beyond, the beneficial clinical applications of prebiotics are expanding. Prebiotics are the third largest component of human breast milk. Preparations including galactooligosaccharides (GOS), fructooligosaccharides (FOS), 2'-fucosyllactose, lacto-N-neo-tetraose are examples of commonly used and studied products for supplementation in baby formula. In particular, the GOS/FOS combination is the most studied. Maintaining a healthy microbiome is essential to promote homeostasis of the gut and other organs. With more than 1,000 different microbial species in the gut, it is likely more feasible to modify the gut microbiota through the use of certain prebiotic mixtures rather than supplementing with a particular probiotic strain. In this review, we discuss the latest clinical evidence regarding prebiotics and its role in gut immunity, allergy, infections, inflammation, and functional gastrointestinal disorders.

두부제조시(豆腐製造時) 대두(大豆)의 수침시간(水浸時間)에 따른 수용성당류(水溶性糖類) 및 두부수율(豆腐收率)의 변화(變化) (Changes in Soluble Sugars and Soybean Curd Yield with Increased Steeping Time during Soybean Curd Processing)

  • 최광수;김순희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.401-406
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    • 1983
  • 두부 제조시 대두 내에 함유된 장내 가스 생성성분인 raffinose등의 수용성 소당류가 두부로 적게 이행되는 방법을 구명하기 위하여 대두의 수침 시간을 5, 10, 24시간으로 연장시켜서 제조된 두유, 두부 및 순물 내의 이들 당류의 함량 및 두부수율의 변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대두의 수침 시간을 5, 10, 24시간으로 연장시킴에 따라 두유내의 포도당 총량은 대두에 함유되었던 포도량 총량에 비하여 225, 425 및 431%씩 각각 현저히 증가하여 나타났고 그 양의 1/3량들이 각각 두부로 이행하였다. 2. 총 sucrose 량은 수침 시간을 연장함에 따라 약간씩 감소하여 두유로 이행되었으나 그 대부분은 순물로 이행되었고 두부로는 1/10량만이 이동되었다. 3. maltose는 수침 시간 연장에 별 관계없이 대부분이 두유로 이행되었다가 거의 전량 순물로 이행되었다. 4. raffinose는 수침 시간이 5, 10, 24시간으로 연장됨에 따라 대두 내의 총량에 비하여 55.6, 52.5 및 46.3%씩 각각 점차 감소하여 두유로 이행되었고 두유 내에 함유된 양의 약 20%가 두부로 이행되고 대부분 순물로 이동되었다. 5. 두부수율은 침지 시간을 5, 10, 24시간으로 연장시킴에 따라 차츰 증가하여 각각 37.6, 44 및 47.4% 이었다.

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샤페론단백질동시발현기술을이용하여 Helicobacter pylori 유래의 fucosyltransferase의수용성생산 (Soluble Expression of the Fucosyltransferase Gene from Helicobacter pylori in Escherichia coli by Co-expression of Molecular Chaperones)

  • 이아름;이령;신소연;문진석;엄현;한남수
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.212-218
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    • 2015
  • Fucosyltransferase는 퓨코실화된 올리고당을 생성하는데 필수적인 효소로서, GDP-β-L-fucose로 부터 fucose를 수용체로 전이시켜 알파 글리코사이드 결합을 형성하는 과정을 촉매한다. 하지만 Escherichia coli 에서 발현시켰을 때, 대부분의 경우 inclusion body를 형성하여 비활성으로 생성되었다. 따라서 본 연구에서는 Helicobacter pylori 26695에서 유래한 α1,2-fucosyltransferase (FucT2) 유전자의 수용성 발현을 위하여, E. coli에서 샤페론 단백질인 GroEL, GroES, DnaK, DnaJ, GrpE과 함께 동시발현시켰다. SDS-PAGE 분석결과, 5가지 샤페론 단백질과 함께 발현되었으며, 수용성 FucT2 단백질이 증가하였고 효소활성은 5배 증가하였다. 결론적으로, 샤페론 동시발현기술을 이용하여 대장균에서 FucT2 수용성 생산을 증가시킬 수 있었으며 본 수용성 효소는 퓨코실화된 올리고당을 효율적으로 생산하는데 이용될 수 있다.