• 한국식품영양학회:학술대회논문집
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• 한국식품영양학회 2000년도 정기총회 및 동계학술심포지움
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• pp.29-34
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• 2000

산업 발달에 따라 날로 많은 식품들이 새롭게 개발되어지고 있다. 또한 이와 병행해서 식품으로 인한 알레르기 발생 빈도도 날로 증가하고 있으며 그 증상 또한 점차 심화되고 있는 것이 세계적인 추세이다. 우리나라도 예외는 아니어서 일반 알레르기 환자뿐 아니라 식품으로 인한 알레르기 환자들이 점차 증가됨이 보고되어지고 있다. 농산물 시장의 수입개방이후 우리나라에는 많은 해외 농산물이 수입되어지고 있으며 그 중 작년 한해의 경우 총 수입 농산물의 10%를 넘는 유전자 재조합 농산물이 우리나라에 수입되어진 것으로 통계 보고되어졌다. 이러한 관점에서 알레르기 환자의 증가와 새로운 식품 (특히 유전자 재조합 식품)의 증가에는 서로 관련성이 있을 것으로 추측되어지고 있어 (새로운) 식품에 대한 알레르기성의 예측과 관리가 필요한 실정이다. 이에 몇몇 발표된 유전자 재조합 식품에 관련된 알레르기성 검사 논문들과 실험실에서 이루어진 연구 결과들을 중심으로 유전자 재조합 식품의 알레르기 위험성에 대해 알아보고자 한다. 일반적으로 식품의 단백질이 알레르겐(allergen)으로 작용하기 위해서는 먼저 소화효소에 의해 분해되어지고 장에서 흡수되어져서 immunopotent cell에 의해 process 되어 immune system에 present 되어져야 한다. 따라서 단백질로 인한 알레르기 반응은 그 단백질의 자연적 형태 뿐만이 아니라 소화 효소에 분해된 단편들의 구조 또는 다른 알레르겐 단백질과의 유사 구조로 인한 교차 반응에 의해 발생함을 기억해야 한다. 식품 단백질 중 어떤 단백질이 알레르겐으로 작용하는가에 대한 특이성 조사에 많은 관심이 집중되어지고 있지만 아직까지는 대략 다섯 개 정도의 일반적인 특성으로서 요약되어질 수 있다. 그러나 이러한 대략의 특성에 적용되지 않는 식품 알레르겐도 많음을 잊어서는 안 될 것이다. 알레르겐으로 작용하는 식품 단백질의 일반적 특성 1. 좋은 수용성 2. 식품내에 많은 부분을 차지하는 주 단백질이 주 알레르겐으로 작용 3. 단백질내에 하나 이상의 IgE-binding site 존재 4. 위장액에 대한 저항성 5. 10～70 kDa 크기 유전자 재조합 기술이란 말 그대로 유전자를 인위적으로 새롭게 조합하는 기술로 이전의 기술로는 불가능했던 유전적 변형을 농작물과 동물에 가능하게 했으며 이로 인해 유전적으로 변형된 식용 동식물의 개발이 가능하게 되었다. 새로운 유전인자를 개체에 삽입함으로 새로운 단백질이 발현 될수 있고 그로 인해 1) 해충과 질병에 대한 저항성 증가, 2) 화학 제초제에 대한 새로운 저항성 부여, 3) 식품의 저장성 향상, 4) 식품의 영향적 보충/향상 등의 이점을 얻을 수 있다 (표 1). 세계적으로 유전자 재조합 된 새로운 농산물의 재배는 날로 증가추세에 있으며 그 중에서 가장 많은 부분을 차지하는 농산물로 soybean을 들 수 있으며 (표 2) soybean을 중심으로 그 알레르기성의 변화가 연구 조사된 몇 가지 예를 살펴보고자 한다. (표 3)에 요약된 soybean중 첫 번째 경우는 재초제에 대한 저항성을 높여주기 위해 Agrobacterium에 존재하는 EPSPS라는 단백질을 콩에서 발현하도록 찬 유전자 재조합 된 콩의 경우이다. 이 콩의 경우에는 첫째. 이전된 새로운 단백질 EPSPS가 다른 여러 식물에 이미 존재하고 있는 단백질로서 우리가 이미 이러한 식품을 섭취할 때 이 단백질도 같이 섭취해오고 있었다는 점, 둘째. 이 단백질이 소화액 분해 실험에서 짧은 시간내에 분해가 되었다는 점, 셋째. 재조합 된 콩과 자연 콩이 성분 분석에서 차이를 나타내지 않았다는 점, 네 번째. 쥐를 통한 다양섭취 실험에서 아무런 이상 반응이 없었다는 점등의 결과를 기준으로 알레르기에 대한 개별 검사 없이 안전한 콩으로 결론짓고 있다. 영양성을 높이기 위해 Brazil nut에서 methionine 함량이 풍부한 2s albumine을 콩에서 발현하도록 한 두 번째 유전자 재조합 콩의 경우 이전된 단백질 때문에 Brazil nut에 알레르기 반응을 일으키는 알레르기 환자들을 조사한 결과 역시 재조합 된 콩에도 알레르기 반응을 일으켰다는 보고이다. Brazil nut에서 콩으로 이전된 단백질이 Brazil nut에서의 알레르기성을 그대로 유지한 점을 볼 때 새로운 단백질이 어디에서 유래하는가가 중요함을 잘 보여준 연구이다 세 번째 콩의 경우 역시 영양성을 높여주기 위해 corn에서 10 kDa과 HSZ 단백질을 콩에서 발현하도록 유전자 재조합했는데 이 콩의 경우는 알레르기 환자들이 유전자 재조합 된 콩과 자연 콩에 반응의 차이를 나타내지 않았다는 결과 보고이다. 위의 세 실험 결과들을 종합해 볼 때 무엇보다도 새롭게 발현된 단백질이 원래 어떤 성질을 갖고 있으며 어디에서 유래했는지가 알레르기성 조사에 중요한 역할을 한다 할 수 있겠다. 또한 유전자 재조합된 식품들은 알레르기 환자들을 위해 표기되어져야 할 것인데 이를 위한 알레르기성 검사 실험은 공공단체를 통해 이루어져야 할 것이며 환자들마다 알레르겐으로 작용하는 단백질의 인식부위(epitope)가 다를 수 있기 때문에 적어도 10명 이상의 알레르기 환자들이 조사되어져서 검사가 이루어져야 할 것이다. 환자들의 혈청을 통한 in vitro 실험에서는 ELISA, RAST, immunoblotting과 같은 검사 방법들이 적용될 수 있고, 그 결과가 음성인 경우에 그 다음 단계로 in vivo 실험에서는 직접 환자의 피부반응검사 (skin prick test)나 DBPCFC (double-blind placebo-controlled food challenge) 검사 방법을 통해 확인되어져서 이 모든 경우가 음성인 경우와 하나라도 양성인 경우를 구별하여 식품에 표기함으로 알레르기 환자들의 유전자 재조합 식품에 대한 안전성이 보장되어져야 할 것이다.

• 생명과학회지
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• 제20권1호
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• pp.147-152
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• 2010

규칙적인 운동이 면역력 증가에 도움을 주는 것이 일반적인 사실이지만 차고 건조한 환경에서의 격렬한 운동은 호흡기 질환의 일종인 운동 유발성 천식과 운동 유발성 알레르기 질환을 야기하고, 상기도 감염 등을 유발하기도 한다. 이는 수행되는 운동의 종류나 방법 등에 따라서 다르게 나타나며 운동 수행의 경험과 운동 환경 등에 따라서 상이하게 나타난다. 따라서 운동하는 환경이 야외에서 이루어지며 오존이나 먼지 등을 많이 접하면서 수행되는 운동과 동계 스포츠인 스키, 스노우보드, 스케이트 및 아이스하키와 같은 운동 수행으로 운동 시 폐가 차갑고 건조한 공기에 장시간 노출됨에 따라 운동 유발성 천식과 운동유발성 알레르기 반응이 초래된다. 이러한 반응은 음식 알레르기와도 함께 나타나는데, 음식 알레르기가 있는 사람은 운동 시 더욱 알레르기 반응이 증가하게 되고, 음식 알레르기가 나타나지 않은 사람도 특정 음식 섭취 후 격렬한 운동 시 운동 유발성 알레르기가 나타나기도 한다. 이는 일반적으로 소화된 음식물이 장으로 지나갈 때, 혈액의 IgA가 덜 소화된 단백질을 혈액으로 들어오는 것을 방어해 주지만, 결렬한 운동이나 스트레스 상황에서는 IgA가 감소하게 되고, 이러한 상황에서 음식 유발성 알레르기 질환이 나타나게 되는데, 운동 시 이러한 반응이 더욱 심화되며 운동 유발성 알레르기 아나플락시스로 나타나기도 한다. 운동 유발성 알레르기 질환은 운동의 방법, 종류 및 수행되는 운동시간 등에 따라 깊은 관련이 있으며, 임상적인 징후로는 심한 기침, 가슴의 답답함, 호흡 곤란, 쌕쌕거림의 현상, 피부두드러기 및 혈관부종, 심할 경우 혈관파괴 등의 현상이 나타나고, 돌연사의 원인이 되기도 한다. 격렬한 운동은 과 호흡을 유발시키고, 이로 인해 폐의 비만세포가 증가하게 되며, 증가된 비만세포에서 나오는 히스타민이 알레르기 반응을 유발한다. 운동 유발성 두드러기나 아나필락시스 진단에 있어 가장 중요한 사항은 가족력과 병력에 대한 사항이며, 이외에도 메타콜린 피부 반응검사 등이 있다. 치료는 일상생활에서 활동의 수준과 범위를 수정하는 하는 것이 핵심이며, 이를 위해서는 전문가를 통한 환자 교육이 매우 중요하며, 식후에는 시간을 두고 운동해야 한다. 그리고 운동전 알레르기를 유발하는 음식물의 섭취를 제한해야 한다. 본 연구자는 운동 알레르기와 관련된 인자를 크게 운동 시의 환경과 음식물로 구분하고, 여러 문헌을 고찰하여, 운동 시 일어날 수 있는 알레르기 반응을 미연에 방지하고, 운동을 수행하는 엘리트 운동선수 및 동호인, 운동을 지도하는 지도자, 스포츠 산업에 종사하는 사람들에게 기초자료를 제공하고자 한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권6호
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• pp.826-835
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• 1999

연구배경 : $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성이 기관지 천식의 표현형에 영향을 미친다고 알려져 있다. 이에 저자들은 먼저 기관지 천식 환자와 정상인에서의 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성의 빈도에 차이가 있는가를 알아보고, 또한 기관지 천식 환자에서 아토피의 유무 및 혈청 총 IgE의 증가 여부와 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성이 관계가 있는지 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 기관지 천식 환자 109명과 정상인 42명에 대하여 혈청 총 IgE를 측정하고, 항원 특이 IgE 검사 및 피부 단자 검사를 실시하였고, mutated allele specific amplification 법으로 $\beta_2$ 교감신경 수용체와 다형성을 검색하였다. 결 과 : $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성을 조사한 결과 16번 아미노산 위치에서는 Arg 야생형 및 Arg/Gly 이형접합체 변이형, Gly 동형 접합체 변이형이, 그리고 27번은 Gln 야생형, Gln/Glu 이형 접합체 변이형, Glu 동형 접합체 변이형이 관찰되었다. 34번 아미노산의 경우는 Val 야생형과 Val/Met 이형 접합체 변이형이, 164번은 Thr 야생형만 있었다. 1) 정상인과 기관지 천식 환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 16, 27, 34번 아미노산 위치에 있어서 다형성의 빈도는 통계학적으로 차이가 없었다(p>0.05)(Table 3). 2) 기관지 천식환자에서 $\beta_2$ 교감신경 수용체 다형성의 빈도와 아토피의 존재 유무는 16, 27, 34 번 아미노산에서 모두 통계학적으로 관계가 없었다(p>0.05) (Table 4). 3) 기관지 천식 환자 중 혈청 총 IgE가 증가된 군과 정상 군에서 $\beta_2$ 교감신경 신경 수용체 다형성과 혈청 총 IgE의 증가 여부의 비교는 16, 27, 34번 아미노산 모두 통계학적인 관련이 없었다(p>0.05) (Table 5). 결 론 : 결론적으로 기관지 천식 환자와 정상인 사이의 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성은 16, 27, 34번 아미노산 위치에서 차이가 없었고, 기관지 천식환자에서 아토피의 유무 및 혈청 총 IgE의 증가 여부와 $\beta_2$ 교감신경 수용체의 다형성의 빈도는 통계적으로 유의한 관계가 없었다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권5호
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• pp.532-538
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• 1994

Chymotrypsin, trypsin, pancreatin, 그리고 Aspergillus oryzae 유래 단백질분해효소의 in vitro 처리에 의하여 유청단백질(WPI)의 가수분해물(WPH)중 ${\beta}-LG$유래의 항원성변화를 조사하기 위하여 토끼 항${\beta}-LG$항혈청을 이용한 competitive inhibition ELISA(cELISA)와 heterologous PCA를 실시하였다. cELISA에 의하여 WPH의 monovalent항원성을 분석한 결과, 전체적으로 ${\beta}-LG$유래의 monovalent항원성은 효소처리에 의하여 $10^{-1.7}{\sim}10^{-4.1}$배 또는 그 이하로 저하되었으며, 특히 pepsin전처리후 Asp. oryzae유래의 효소로 가수분해한 경우(OUP)의 항원성은 거의 상실되었다. Guinea pig를 이용한 PCA test에 의하여 ${\beta}-LG$유래의 polyvalent항원성을 분석한 결과, WPH의 항원성은 $1/2{\sim}1/128$ 또는 그 이하로 저하되었다. 특히, WPH중에서 열변성이나 pepsin의 전처리없이 Asp. oryzae유래의 효소로 가수분해한 경우(OUN), 가수분해도(DH)가 그다지 높지 않고 monovalent항원성도 여전히 잔존하였음에도 불구하고($10^{-3.2}$배로 저하) 알레르기의 발증과 밀접한 관련이 있는 polyvalent항원성은 거의 상실되었다. 이는 OUN의 분해효율이 아주 높지는 않으나 ${\beta}-LG$상의 항원결정기가 효과적으로 파괴되어, polyvalent항원성이 제거되었기 때문으로 추측된다. 이 결과는, Asp. oryzae유래의 효소를 WPI에 처리하면 우유 알레르기의 주요 원인물질인 ${\beta}-LG$의 polyvalent항원성이 제거됨으로써 저알레르기성 infant formula용 WPH가 제조될 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제20권4호
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• pp.583-591
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• 2013

본 연구에서는 밤나무 과실의 속껍질인 율피를 이용하여 알레르기성 피부질환 기능성 원료로 사용 가능성을 조사하였다. 율피 열수추출물과 율피 발효추출물의 총 폴리페놀 함량은 1 mg/mL에서 각각 $73.85{\pm}1.78$, $81.32{\pm}1.73{\mu}g/mL$였으며, 동일한 농도에서 총 플라보노이드 함량은 $18.72{\pm}0.20$, $14.70{\pm}0.21{\mu}g/mL$로 나타났다. 항산화 활성으로 율피 열수 추출물과 율피 발효추출물의 전자공여능은 1 mg/mL에서 각각 $73.74{\pm}1.18$, $67.17{\pm}1.87%$로 나타났으며, superoxide anion radical 소거능은 동일한 농도에서 각각 $91.58{\pm}2.51$, $100.15{\pm}4.30%$로 두 그룹 간 항산화 활성은 큰 차이를 보이지 않았다. HS68 세포를 대상으로 율피 열수추출물과 율피 발효추출물에 대한 세포 독성을 조사 한 결과, 율피 발효추출물에서 율피 추출물과 비교 시 세포 생존율이 1.33배 증가하였다. 또한 LPS로 유도된 RAW264.7 대식세포에서 0.05 mg/mL 율피 열수추출물과 율피 발효추출물 처리에 의한 NO생산량은 각각 $36.27{\pm}4.52$, $29.56{\pm}4.91{\mu}M$로 율피 발효 추출물 처리군에서 항염증 활성이 유의적으로 높았다. 아토피 유발 NC/Nga 마우스 모델에서 율피 열수추출물 및 율피 발효추출물을 도포하여 육안 상 관찰한 피부 병변은 율피 열수추출물 처리군에서 대조군과 비교해 피부 형태학적으로 일부 호전되는 경향을 보였으나, 율피 발효추출물 처리군은 멜라닌 함량과 피부 홍반의 감소 등 뚜렷한 개선효과를 보였으며 정상군과 유사한 피부 형태를 나타내었다. 또한 피부에 존재하는 염증성 사이토카인인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 발현이 율피 열수추출물과 비교 시 율피 발효추출물에서는 각각 13.68, 3.63% 억제되었다. 이는 in vitro 실험과 유사하게 염증과 관련된 유전자의 발현을 저해함으로써 율피 발효추출물이 염증억제 효과는 물론 항아토피 효능을 나타내는 것으로 여겨진다. 따라서 율피 열수추출물 뿐만 아니라 율피 발효추출물 역시 아토피 피부질환을 개선하는데 유용한 물질로 활용될 수 있는 효과적인 조성물이라 사료된다.

• 한국축산식품학회지
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• 제29권6호
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• pp.709-718
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• 2009

본 연구에서는 돼지고기에 여러 가지 물리적 처리를 실시한 후 PSA의 항원성 변화를 살펴봄으로써 돼지고기의 알레르겐성 감소에 가장 효과적인 처리 조건을 찾아 항원성이 저감화 된 돼지고기 제품 개발에 적용하고자 하였다. 먼저, 돼지고기에 가열, 가압가열, microwave, 초음파 및 감마선을 처리하고 주요 항원인 PSA를 추출하였다. 그후, ci-ELISA, SDS-PAGE 및 immunoblotting을 실시하여 돼지고기의 항원성 변화를 살펴보았다. 80과 $100^{\circ}C$에서 각각 20분간 가열처리 했을 때와 $121^{\circ}C$에서 5, 10 및 30분 가압가열 처리한 경우 PSA와 IgG 항체와의 결합력이 약 10% 이하로 크게 감소하였으며, 특히 가압가열 30분처리 시에 결합력이 5% 이하로 가장 많이 감소하였다. SDS-PAGE와 immunoblotting 결과에서도 무처리구에서 강하게 보였던 PSA band가 80, 100 및 $121^{\circ}C$ 처리에 의해 소실되고 항체와 반응하지 않았다. 또한, microwave 처리시에는 5분과 10분 처리구의 경우 IgG와의 결합력이 각각 12% 및 10% 정도로 많이 감소하였지만 microwave 1분 처리와 낮은 온도에서 1, 5, 10 및 20분간 처리한 경우에는 약 80% 이상의 높은 결합력을 유지하였다. 초음파(5, 10, 30 및 60분) 및 감마선 처리(1, 3, 10 및 20 kGy)에 의한 돼지고기의 항원성 변화를 알아본 결과에서는 초음파 처리구 전체에서 여전히 높은 결합력을 유지하였으며 SDS-PAGE에서도 초음파 처리구의 PSA band는 무처리구와 비교 시 크게 약화되지 않았다. 감마선 처리구는 모든 선량에서 IgG와의 결합력이 무처리구 보다 약 10-15% 정도 증가하였음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 낮은 온도에서 microwave 및 초음파 처리한 경우와 감마선 처리한 경우는 돼지고기의 항원성을 감소시키는데 큰 영향을 주지 못하였지만, $80^{\circ}C$ 이상의 가열처리는 항원성을 크게 감소시켰다. 특히, PSA는 가압가열처리 시 가장 크게 변화하였으므로 본 연구에 사용된 가압가열 처리조건을 저 알레르기 돼지고기 식품 개발에 응용할 경우 긍정적인 결과를 얻을 것으로 사료된다.