KR101439417B1 - Methods for Reducing Allergenicity of Rice by Heat Treatment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 곡물에 90-130℃의 열을 처리하여 알레르기 항원성을 감소시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 열처리를 이용하여 곡물, 특히 쌀의 알레르기 항원성을 효율적으로 감소시키는 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 곡물, 특히 쌀의 알레르기 항원성을 105배까지 감소시킬 수 있으며, 단백질의 함량은 알레르기 항원성 저감 전 곡물의 50% 이상을 유지하여 영양소가 결핍되지 않은 곡물의 제공이 가능하다. 본 발명은 식품알레르기 원인 식품 특히 쌀에 의한 알레르기 질환의 예방에 크게 기여할 수 있다.The present invention relates to a method of reducing allergenicity by treating the grain with heat at 90-130 占 폚. The present invention provides a method for efficiently reducing allergenicity of cereals, especially rice, using heat treatment. According to the present invention, it is possible to reduce the allergic antigenicity of cereals, especially rice, to 10 5 -fold, and the protein content can be maintained to be 50% or more of the pre-allergenic anti-allergy grain, . The present invention can greatly contribute to the prevention of allergic diseases caused by foods, especially rice, which are food allergies.

Description

열처리를 통한 쌀의 알레르기 항원성 저감 방법{Methods for Reducing Allergenicity of Rice by Heat Treatment}Methods for Reducing Allergenicity of Rice by Heat Treatment [0002]

본 발명은 곡물, 특히 쌀의 알레르기 항원성을 저감시키는 열처리 방법 및 알레르기 항원성이 저감된 열처리 쌀에 관한 것이다.
The present invention relates to a heat treatment method for reducing the allergic antigenicity of cereals, especially rice, and a heat-treated rice reduced in allergenicity.

식품알레르기는 최근 10년간 선진국에서는 약 3-6%의 어린이들에게서 발병되며 증가하는 추세를 보이고 있다(Sanders DS. Mucosal integrity and barrier function in the pathogenesis of early lesions in Crohn’s disease. J. Clin . Pathol. 58:568572(2005)). 식품알레르기는 소화관을 통해 체내에 들어 온 식품에 대하여 발생하는 것으로 주로 제 I 형 과민반응에 해당한다. 알레르기 환자의 경우 장관을 통하여 식품알레르겐이 소화되지 않은 상태로 침투하게 되며 (Gell PGH, Coombs RRA, eds. Clinical Aspects of Immunology. 1st ed. Oxford, England: Blackwell(1963); Tesaki S, et al., An Active Compound against Allergen Absorption in Hypoallergenic Wheat Flour Produced by Enzymatic Modification. Biosci . Biotechnol . Biochem . 66:1930-1935(2002)), 이러한 알레르겐의 장내 흡수가 식품알레르기 발증의 첫 단계라 할 수 있다(Isobe N, Suzuki M, Oda M, Tanabe S. Enzyme-Modified Cheese Exerts Inhibitory Effects on Allergen Permeation in Rats Suffering from Indomethacin-Induced Intestinal Inflammation. Biosci . Biotechnol . Biochem . 72:1740-1745(2007)).Food allergies in industrialized countries in recent decades has shown a tendency to increase in incidence is about 3-6% from the children (Sanders DS. Mucosal integrity and barrier function in the pathogenesis of early lesions in Crohn's disease. J. Clin. Pathol. 58: 568572 (2005)). Food allergy is a type I hypersensitivity reaction that occurs in food entering the body through the digestive tract. In allergy patients, food allergens penetrate non-digested food (Gell PGH, Coombs RRA, eds., Oxford: England: Blackwell (1963); Tesaki S, et al. , an Active Compound against allergen absorption in Hypoallergenic Wheat Flour Produced by Enzymatic Modification Biosci Biotechnol Biochem 66:.... 1930-1935 (2002)), the intestinal absorption of these allergens can be called the first stage of a food allergy onset (Isobe N, Suzuki M, Oda M, Tanabe S. Enzyme-Modified Cheese Exerts Inhibitory Effects on Allergen Permeation in Rats Suffering from Indomethacin-Induced Intestinal Inflammation. Biosci . Biotechnol . Biochem . 72: 1740-1745 (2007)).

식품알레르기의 원인 식품으로서, 계란, 돼지고기, 복숭아, 고등어, 닭고기, 우유, 메밀 및 게 등이 알려져 있다. 식품알레르기의 자인경과는 원인 식품의 철저한 회피로 증상의 호전을 기대할 수 있으나, 일부의 경우 회피가 힘들거나 회피하더라도 증상이 지속되는 경우도 있다.Egg, pork, peach, mackerel, chicken, milk, buckwheat and crab are known as food causative agents of food allergies. The symptoms of food allergies can be expected to be improved by thorough avoidance of causative foods, but in some cases symptoms may persist even if avoidance is difficult or avoided.

쌀은 아시아 지역에서 주식으로 소비되고 서구에서도 건강식으로 점차 각광받은 대표적인 곡류이다. 쌀을 주식으로 사용하는 일본에서는 쌀과 관련된 천식이나 심한 아토피피부염 등의 알레르기가 수차례 보고되었다(Yamada K et al., Study of the role of cereal allergens in atopic dermatitis. J. Jpn . Pediatr ., 91:888(1975)). 대한민국의 경우, 쌀과 관련된 알레르기 환자에 대한 보고가 거의 없으나 일본의 사례를 참조하면 쌀과 관련된 알레르기 환자가 상당수 있을 것으로 예상된다.Rice is a representative grains that are consumed in stocks in Asia and gradually become health foods in the West. In Japan, using the rice was a staple of allergic asthma or severe atopic dermatitis associated with several reports of rice (Yamada K et al., Study of the role of cereal allergens in atopic dermatitis. J. Jpn. Pediatr., 91 : 888 (1975)). In the case of the Republic of Korea, there are few reports of allergic patients related to rice, but it is expected that there will be a considerable number of allergic patients related to rice in Japan.

따라서 쌀과 같은 곡물류의 알레르기 항원성을 감소시키는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
Therefore, it is necessary to study how to reduce the allergenicity of cereals such as rice.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 식품알레르기의 원인 식품으로서의 곡물, 특히 쌀의 알레르기 항원성을 효과적으로 감소시킬 수 있는 기술을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 90-130℃의 열을 이용하는 경우에는 최대 105배까지 알레르기 항원성을 효과적으로 감소시킴과 동시에, 단백질의 함량은 알레르기 항원성 저감 전 곡물의 50% 이상을 유지하여 영양소가 결핍되지 않은 곡물의 제공이 가능함을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have sought to develop a technique capable of effectively reducing the allergic antigenicity of cereals, particularly rice, as a causative food of food allergy. As a result, the present inventors have found that when heat of 90-130 ° C is used, allergenicity is effectively reduced up to 10 5 times, and the content of protein is maintained at 50% or more of the total amount of allergen- The present invention has been accomplished by confirming that it is possible to provide undiluted cereals.

따라서 본 발명의 목적은 열처리를 통하여 곡물의 알레르기 항원성을 감소시키는 방법을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for reducing the allergic antigenicity of cereals through heat treatment.

본 발명의 다른 목적은 알레르기 항원성-저감 곡물을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide an allergenic-reducing grain.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 곡물에 90-130℃의 열을 처리하여 곡물의 알레르기 항원성을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
According to one aspect of the present invention, the present invention relates to a method for reducing grain allergy antigenicity by treating the grain with heat at 90-130 占 폚.

본 발명자들은 식품알레르기의 원인 식품으로서의 곡물, 특히 쌀의 알레르기 항원성을 효과적으로 감소시킬 수 있는 기술을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 본 발명자들은 90-130℃의 열을 이용하는 경우에는 최대 105배까지 알레르기 항원성을 효과적으로 감소시킴과 동시에, 단백질의 함량은 알레르기 항원성 저감 전 곡물의 50% 이상을 유지하여 영양소가 결핍되지 않은 곡물의 제공이 가능함을 확인하였다.The present inventors have sought to develop a technique capable of effectively reducing the allergic antigenicity of cereals, particularly rice, as a causative food of food allergy. As a result, the present inventors have found that when heat of 90-130 ° C is used, allergenicity is effectively reduced up to 10 5 times, and the content of protein is maintained at 50% or more of the total amount of allergen- It was confirmed that it is possible to provide grain that is not deficient.

본 발명은 다양한 곡물에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명이 적용될 수 있는 곡물은 쌀, 메밀, 밀, 보리, 옥수수, 수수, 조 및 귀리를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 바람직하게는, 본 발명이 적용될 수 있는 곡물은 쌀이다.The present invention can be applied to various grains. For example, cereals to which the present invention may be applied include, but are not limited to, rice, buckwheat, wheat, barley, corn, sorghum, barley and oats. Preferably, the grain to which the present invention is applicable is rice.

본 발명이 적용되는 곡물은 효소 처리 전에 가공되거나 가공되지 않은 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명이 적용되는 곡물은 물에 함침되어 부풀림 공정 처리가 된 것이다.The cereals to which the present invention is applied are not processed or processed before the enzyme treatment. According to a preferred embodiment of the present invention, the grain to which the present invention is applied is impregnated with water and subjected to an expansion process.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 열은 1-2기압에서 100-130℃이고, 보다 바람직하게는 1-1.3기압에서 110-130℃이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the heat of the present invention is 100-130 ° C at 1-2 atm, more preferably 110-130 ° C at 1-1.3 atm.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 처리는 곡물에 있는 10-70 kDa 단백질의 함량을 감소시키고, 보다 바람직하게는 10-50 kDa의 단백질 함량을 감소시키며, 보다 더 바람직하게는 10-40 kDa의 단백질 함량을 감소시키고, 보다 더욱 더 바람직하게는 10-30 kDa의 단백질 함량을 감소시키고, 보다 더욱 더 더욱 바람직하게는 10-20 kDa의 단백질 함량을 감소시키며, 가장 바람직하게는 12-14 kDa의 단백질 함량을 감소시킨다.According to a preferred embodiment of the present invention, the treatment of the present invention reduces the content of 10-70 kDa protein in the cereal, more preferably decreases the protein content of 10-50 kDa, and even more preferably 10- More preferably a protein content of 10-30 kDa, even more preferably a protein content of 10-20 kDa, and most preferably a protein content of 12- Reduces the protein content of 14 kDa.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 단백질은 티오레독신 또는 글루타레독신이고, 보다 바람직하게는 티오레독신이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the protein of the present invention is thioredoxin or glutaredoxin, more preferably thioredoxin.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 처리는 곡물에 있는 단백질 함량을 50-90% 유지시키고, 보다 바람직하게는 60-90% 유지시키며, 보다 더 바람직하게는 65-90% 유지시키고, 가장 바람직하게는 65-85% 유지시킨다.According to a preferred embodiment of the present invention, the treatment of the present invention maintains 50-90%, more preferably 60-90%, even more preferably 65-90%, of the protein content in the cereal, Most preferably 65-85%.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 처리는 1-150분 동안 실시하고, 보다 바람직하게는 90-110℃에서 40-150분 동안 또는 110-130℃에서 1-100분 동안 실시하며, 보다 더 바람직하게는 90-110℃에서 40-120분 동안 또는 110-130℃에서 1-80분 동안 실시하고, 보다 더욱 더 바람직하게는 90-110℃에서 40-100분 동안 또는 110-130℃에서 1-70분 동안 실시하며, 가장 바람직하게는 90-110℃에서 50-100분 동안 또는 110-130℃에서 5-70분 동안 실시한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the treatment of the present invention is carried out for 1-150 minutes, more preferably at 90-110 < 0 > C for 40-150 minutes or at 110-130 & More preferably at 90-110 DEG C for 40-120 minutes or at 110-130 DEG C for 1-80 minutes and even more preferably at 90-110 DEG C for 40-100 minutes or at 110-130 DEG C For 1 to 70 minutes, most preferably 90-110 < 0 > C for 50-100 minutes or 110-130 < 0 > C for 5-70 minutes.

하기 실시예에서 입증된 바와 같이, 본 발명의 처리에 의해 곡물, 특히 쌀에 있는 알레르겐이 최대 102-105배까지 감소되어 알레르기 항원성을 효율적으로 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
As evidenced in the following examples, it can be seen that by the treatment of the present invention, allergens in cereals, especially rice, can be reduced by up to 10 < 2 > -10 < 5 > times to effectively reduce allergic antigenicity.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 저감화 전 곡물과 비교하여 알레르기 항원성이 102-105배 저감된 알레르기 저감화 곡물을 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an allergen reduced grain having an allergic antigenicity reduced by 10 2 -10 5 times as compared to a pre-reduced grain.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 알레르기 저감화 곡물은 알레르기 항원성이 103-105배 저감된 곡물이고, 가장 바람직하게는 104-105배 저감된 곡물이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the allergen-reduced grain of the present invention is a grain having an allergic antigenicity reduced by 10 3 -10 5 times, and most preferably a grain reduced by 10 4 -10 5 times.

상기 알레르기 항원성 저감은 당업계의 어떠한 면역정량법(quantitative immunoassays)을 이용하여 측정 가능하다. 예를 들면, ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay) 방법을 이용하고, 상기 ELISA 방법은 바람직하게는 쌀 알레르기 항원을 고체상에 코팅하는 단계; 1차 항체희석용액을 코팅된 고체상에 분주하는 단계; 표지된 2차 항체를 이용하여 발색하는 단계; 및 흡광도를 측정하는 단계를 포함하는 간접 ELISA(indirect ELISA)를 이용한다.The allergenic reduction can be measured using any of the quantitative immunoassays in the art. For example, using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method, the ELISA method preferably comprises: coating a rice allergen antigen on a solid phase; Dispensing a dilution solution of the primary antibody to the coated solid phase; Color development using a labeled secondary antibody; And an indirect ELISA comprising measuring the absorbance.

본 발명의 알레르기 저감화 곡물은 상술한 본 발명의 방법에 따라 제조된 것이기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.Since the allergy-reduced cereal of the present invention is produced according to the method of the present invention described above, the description common to both is omitted in order to avoid the excessive complexity of the present specification.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 곡물은 단백질 함량이 50-90%이고, 보다 바람직하게는 60-90%이며, 보다 더 바람직하게는 65-90%이고, 가장 바람직하게는 65-85%이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the cereal of the present invention has a protein content of 50-90%, more preferably 60-90%, even more preferably 65-90%, most preferably 65-90% 85%.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 곡물은 쌀이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the grain of the present invention is rice.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 알레르기 저감화 곡물은 상술한 본 발명의 방법에 의해 저감화된 것이다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the allergy-reduced grain of the present invention is reduced by the method of the present invention described above.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 적합한 온도의 열을 처리하여 곡물 특히, 쌀의 알레르기 항원성을 효율적으로 감소시키는 방법을 제공한다.(a) The present invention provides a method for effectively reducing the allergic antigenicity of cereals, particularly rice, by treating heat at a suitable temperature.

(b) 본 발명에 따르면, 곡물 특히, 쌀의 알레르기 항원성을 최대 105배까지 감소시킬 수 있다.(b) According to the present invention, the allergic antigenicity of cereals, especially rice, can be reduced by up to 10 5 times.

(c) 본 발명에 따르면, 본 발명은 알레르기 항원성 저감 전 곡물에 대하여 50% 이상의 단백질의 함량을 유지하여 영양소가 결핍되지 않은 곡물을 제공할 수 있는 이점이 있다.(c) According to the present invention, there is an advantage that the present invention can provide a cereal having no nutrient deficiency by maintaining a protein content of at least 50% with respect to the allergy-antigen-reduced cereal.

(d) 본 발명은 식품알레르기 원인 식품 특히 쌀에 의한 알레르기 질환의 예방에 크게 기여할 수 있다.
(d) The present invention can greatly contribute to the prevention of allergic diseases caused by food, especially rice, which is a food allergy.

도 1은 쌀 단백질(알레르기 항원)의 제조 공정을 나타낸다.
도 2는 쌀 단백질 분획의 SDS-PAGE 결과를 나타낸다.
도 3은 쌀에 감작된 환자의 혈청과 백미 추출물과의 반응성을 나타낸다.
도 4은 쌀 단백질을 투여한 토끼 혈청의 항체가를 나타낸다. 1-1 및 1-2는 10-30 kDa 쌀 단백질을 투여한 토끼의 혈청이고, 2-1 및 2-2는 30-∞ kDa 쌀 단백질을 투여한 토끼의 혈청이다.
도 5는 열처리 온도에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질의 SDS-PAGE 결과를 나타낸다.
도 6는 열처리 온도에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질에 대한 간접 경합 ELISA 실험 결과이다.
도 7은 열처리(100℃) 시간에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질에 대한 SDS-PAGE 결과이다.
도 8은 열처리(100℃) 시간에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질에 대한 간접 경합 ELISA 실험 결과이다.
도 9은 열처리(120℃) 시간에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질에 대한 SDS-PAGE 결과이다.
도 10은 열처리(120℃) 시간에 따른 쌀 알레르기 항원 단백질에 대한 간접 경합 ELISA 실험 결과이다.
Fig. 1 shows a process for producing rice protein (allergen).
Figure 2 shows the results of SDS-PAGE of rice protein fractions.
Fig. 3 shows the reactivity of the serum and the rice white extract of rice sensitized patients.
Figure 4 shows antibody titers of rabbit sera administered with rice protein. 1-1 and 1-2 are rabbit serum treated with 10-30 kDa rice protein, and 2-1 and 2-2 are rabbit serum treated with 30-∞ kDa rice protein.
FIG. 5 shows the results of SDS-PAGE of rice allergy antigen protein according to the heat treatment temperature.
FIG. 6 shows the results of an indirect competition ELISA test for the rice allergen antigen protein according to the heat treatment temperature.
FIG. 7 shows the result of SDS-PAGE on the rice allergy antigen protein according to the heat treatment (100 ° C) time.
FIG. 8 shows results of an indirect competition ELISA test for rice allergen antigen protein according to heat treatment (100 ° C) time.
FIG. 9 shows SDS-PAGE results of rice allergy antigen protein according to heat treatment (120 ° C) time.
FIG. 10 shows the result of an indirect competition ELISA test for rice allergy antigen protein according to heat treatment (120 ° C.).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.
Throughout this specification, "%" used to denote the concentration of a particular substance is intended to include solids / solids (wt / wt), solid / liquid (wt / The liquid / liquid is (vol / vol)%.

재료 및 방법Materials and methods

쌀 단백질 추출Rice protein extraction

쌀 단백질을 추출하기 위하여 ‘신동진’ 품종의 현미 또는 백미(원산지: 전라북도 익산, 한국식품연구원 쌀센터, 대한민국)를 사용하였다. 시료는 분쇄기(CYCLOTEC, 1093 sample mill)를 이용하여 50 메쉬 이하로 분쇄하였고, 헥산(hexane)에 24시간 침지시켜 지방을 제거하고 건조하였다. 탈지된 현미와 백미를 100 g씩 취하여 1L PBS(pH 7.2, 140 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 8 mM NaHPO12H2O 및 1 mM KH2PO4)용액에서 48시간 교반하여 단백질을 추출하였고, 원심분리기(Sorvall RC 28S)를 이용하여 8,000 RPM으로 30분 동안 원심분리하여 상층액을 얻어 내었다. 상층액은 여과지(Toyo roshi kaisha, NO. 5C)로 여과한 뒤 여과 장치(Amicon, 밀리포아社)의 1, 3, 10 kDa 막(membrane)을 이용하여 5개의 획분을 얻어내었다. 이때 PBS가 포함된 1 kDa 이하의 획분은 버리고, 1-∞ kDa, 1-3 kDa, 3-10 kDa, 10 kDa 및 30 - ∞ kDa이상의 획분을 농축기를 이용하여 60℃에서 농축한 후 동결건조 하였다(도 1).
Brown rice or white rice (Origin: Iksan, Jeollabuk - do, Korea Food Research Institute, Rice Center, Korea) was used for the extraction of rice protein. The sample was pulverized to 50 mesh or less using a crusher (CYCLOTEC, 1093 sample mill) and immersed in hexane for 24 hours to remove the fat and dried. 100 g of defatted brown rice and white rice were taken in 1 L PBS (pH 7.2, 140 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 8 mM NaHPO 4 .12H 2 O and 1 mM KH 2 PO 4 ) solution for 48 hours. Proteins were extracted and centrifuged at 8,000 rpm for 30 minutes using a centrifuge (Sorvall RC 28S) to obtain supernatant. The supernatant was filtered through a filter paper (Toyo roshi kaisha, NO. 5C), and 5 fractions were obtained using a 1, 3, 10 kDa membrane of a filtration apparatus (Amicon, Milipo). At this time, fractions of 1 kDa or less containing PBS were discarded, and fractions of 1-∞ kDa, 1-3 kDa, 3-10 kDa, 10 kDa and 30 ∞ kDa or more were concentrated at 60 ° C. using a concentrator, (Fig. 1).

쌀 단백질 분획Rice protein fraction

(1) 1 - ∞ kDa 분획(백미)(1) 1 - ∞ kDa fraction (white rice)

여과장치(Amicon, 밀리포아社)를 이용하여 1 kDa 막으로 여과하였다. 이때 PBS에 포함된 염을 최대한으로 줄이기 위하여, 백미 단백질의 PBS 추출물 1 L가 약 100 mL(Amicon 여과장치 1개 기준) 남았을 때 증류수를 250 mL 첨가하여 희석하면서 여과하였다. 여과는 약 150 mL/day 정도의 속도로 여과되며, 1L의 추출물을 희석하며 여과하는데 약 4일이 소요되었다. 마지막에 남은 약 250 mL의 추출물을 300 mL 메스실린더를 이용하여 정량을 하고, 이것을 10%(30 mL)씩 두 개 취하였다. 총 20%(60 mL)의 1 kDa - ∞ 의 분획을 채취하였고, -20℃ 냉동고에 보관 후 동결건조 하였다.
And filtered with a 1 kDa membrane using a filtration apparatus (Amicon, Millipore). At this time, to reduce the salt contained in PBS as much as possible, when 1 liter of PBS extract of white rice protein was left to be about 100 mL (based on one Amicon filtration device), 250 mL of distilled water was added and the mixture was filtered while being diluted. The filtrate was filtered at a rate of about 150 mL / day, diluted with 1 L of extract, and took about 4 days to filter. Approximately 250 mL of the extract remaining at the end was quantified using a 300 mL scalpel cylinder, and two 10% (30 mL) aliquots were taken. A total of 20% (60 mL) 1 kDa - ∞ fractions were collected and stored in a -20 ° C freezer and lyophilized.

(2) 1 - 3 kDa 분획(백미)(2) 1 - 3 kDa fraction (white rice)

1 kDa 이상의 획분(240 mL)을 가지고 다시 여과 장치(Amicon, 밀리포아社)를 이용하여 3 kDa 막으로 여과하였다. 이때 미처 여과되지 않은 3 kDa 미만의 단백질을 최대한 여과시키기 위하여 2-3회 증류수를 100 mL씩 첨가하였다. 여과는 약 500 mL/day 의 속도로 진행되며, 여과에 약 하루가 소요되었다. 이 분획을 농축기로 60℃에서 1시간 동안 약 20 mL로 농축하여, -20℃ 냉동고에 보관 후 동결건조 하였다.
The filtrate was further filtered with a 3 kDa membrane using a filtration apparatus (Amicon, Millipore) with a fraction of 1 kDa or more (240 mL). At this time, 100 mL of distilled water was added 2-3 times to maximally filter less than 3 kDa protein. Filtration was carried out at a rate of about 500 mL / day, and filtration took about one day. This fraction was concentrated to about 20 mL at 60 ° C. for 1 hour by a concentrator, stored in a -20 ° C. freezer, and freeze-dried.

(3) 3 - 10 kDa 분획(백미)(3) 3 - 10 kDa fraction (white rice)

1 - 3 kDa 이상의 획분을 가지고 다시 여과 장치(Amicon, 밀리포아社)를 이용하여 10 kDa 막으로 여과하였다. 이때 미처 여과되지 않는 10 kDa 미만의 단백질을 최대한 여과시키기 위하여 증류수를 100 mL씩 2-3회 첨가하였다. 여과는 약 150 mL/hr 의 속도로 진행되며, 3-4시간이면 여과가 종료되었다. 이 분획을 농축기로 60℃에서 1시간 동안 약 20 mL로 농축하여, -20℃ 냉동고에 보관 후 동결건조 하였다.
The fractions of 1 - 3 kDa or more were filtered with a 10 kDa membrane using a filtration apparatus (Amicon, Milipo). At this time, 100 mL of distilled water was added 2-3 times to maximally filter less than 10 kDa protein. Filtration was carried out at a rate of about 150 mL / hr and filtration was terminated in 3-4 hours. This fraction was concentrated to about 20 mL at 60 ° C. for 1 hour by a concentrator, stored in a -20 ° C. freezer, and freeze-dried.

(4) 10 - 30 kDa 분획(백미)(4) 10 - 30 kDa fraction (white rice)

3 - 10 kDa 이상의 획분을 가지고 다시 여과 장치(Amicon, 밀리포아社)를 이용하여 10 kDa 막으로 여과하였다. 이때 미처 여과되지 않는 10 kDa 미만의 단백질을 최대한 여과시키기 위하여 증류수를 100 mL씩 2-3회 첨가하였다. 여과는 약 300 mL/hr 의 속도로 진행되며, 1-2시간이면 여과가 종료되었다. 이 분획을 농축기로 60℃에서 1시간 동안 약 20 mL로 농축하여, -20℃ 냉동고에 보관 후 동결건조 하였다. 10-30 kDa의 쌀 단백질 시료를 MS분석한 결과 알레르겐 단백질(gi 1398915, 질량 17944), 티오레독신(gi 82407383, 질량 14061) 글루타레독신(gi 485953, 질량 11866) 등이 확인되었다.
The fractions of 3 - 10 kDa or more were filtered with a 10 kDa membrane using a filtration apparatus (Amicon, Milipo). At this time, 100 mL of distilled water was added 2-3 times to maximally filter less than 10 kDa protein. Filtration was carried out at a rate of about 300 mL / hr and filtration was terminated in 1-2 hours. This fraction was concentrated to about 20 mL at 60 ° C. for 1 hour by a concentrator, stored in a -20 ° C. freezer, and freeze-dried. MS analysis of 10-30 kDa rice protein samples confirmed allergen proteins (gi 1398915, mass 17944), thioredoxin (gi 82407383, mass 14061) glutaredoxin (gi 485953, mass 11866) and the like.

(5) 30 - ∞ kDa 분획(백미)(5) 30 - ∞ kDa fraction (white rice)

10 - 30 kDa 의 획분을 얻어내고 막 위에 남은 획분이 30 kDa 보다 분자량이 큰 단백질이고, 이 획분은 농도가 진하므로 농축할 필요가 없었다. 백색의 침전물이 쌓여있는 것이 관찰되었는데, 이는 PBS로 추출한 단백질에 증류수를 첨가하였기 때문으로 추정된다. 이 획분 역시 -20℃ 냉동고에 보관 후 동결건조 하였다.
A fraction of 10 - 30 kDa was obtained, and the fraction remaining on the membrane was a protein having a molecular weight greater than 30 kDa. The fraction did not need to be concentrated because the concentration was high. It was observed that white precipitates were piled up, presumably because distilled water was added to the protein extracted with PBS. This fraction was also stored in a -20 ° C freezer and lyophilized.

쌀의 단백질 수율Protein yield of rice

기존연구에서 쌀의 단백질 함량은 약 6.8%로 알려져 있으며, 본 실험결과 단백질 추출수율은 5.5%로 나타났다. 백미 90 g에서 추출한 단백질을 여과막으로 분획하여 1-3 kDa은 2.97 g, 3-10 kDa은 0.36 g, 10-30 kDa은 0.07 g 및 30-∞ kDa은 0.35 g을 얻었다. 상기 10-30 kDa의 쌀 단백질 및 30-∞ kDa의 쌀 단백질을 토끼에게 주사하여 항체를 만들었다. In the previous studies, the protein content of rice was known to be about 6.8%, and the protein extraction yield was 5.5%. The protein extracted from 90 g of white rice was fractionated into filtration membranes to obtain 2.97 g of 1-3 kDa, 0.36 g of 3-10 kDa, 0.07 g of 10-30 kDa and 0.35 g of 30-∞ kDa. The rabbit was injected with the 10-30 kDa rice protein and 30-∞ kDa rice protein to make an antibody.

백미 10gWhite rice 10g 중량(g)Weight (g) 수율(%)yield(%) 1-∞ kDa(1)1-∞ kDa (1) 0.560.56 5.65.6 1-∞ kDa(2)1-∞ kDa (2) 0.540.54 5.45.4 평균Average 0.550.55 5.55.5

백미 90gWhite rice 90g 중량(g)Weight (g) 수율(%)yield(%) 1-3 kDa1-3 kDa 2.972.97 79.2 79.2 3-10 kDa3-10 kDa 0.360.36 9.69.6 10-30 kDa10-30 kDa 0.070.07 1.91.9 30-∞ kDa30-∞ kDa 0.350.35 9.3 9.3 합계Sum 3.753.75 100100

단백질protein gigi 질량(mass( DaDa )) 티오레독신Thioredoxin 8240738382407383 1406114061 글루타레독신Glutarezine 485953485953 1186611866

쌀 단백질 분획의 Rice protein fraction SDSSDS -- PAGEPAGE

쌀 단백질 분획별 크기를 알아보기 위하여 SDS-PAGE를 실시하였다. Gel은 12% 세퍼레이팅 겔(separating gel)과 5% 스태킹 겔(stacking gel)을 이용하였고, 시료는 20 μg/μL로 정량하고 샘플 버퍼(1 M Tris-HCl:pH 6.8, 50% 글리세롤, 10% SDS, 2-머켑토에탄올, 1% 브로모페놀 블루)를 첨가하여 100℃에서 5분 동안 가열한 뒤 사용하였다. 전기영동은 200V에서 30분 동안 시행하였으며 전기영동 후, 겔은 쿠마시 염색 용액(1.0 g 쿠마시 블루 R-250, 450 ml 메탄올, 450ml H2O, 100 ml 빙초산, 800 ml H2O)로 30분 동안 염색하고 쿠마시 탈염색 용액(100 ml 메탄올, 100 ml 빙초산, 800 ml H2O)로 탈색하였다. 그 결과 전체 단백질의 경우 많은 단백질 밴드를 보였으나 14-16 kDa 범위에서 밴드가 가장 뚜렷하게 나타났다. 1-3분획과 3-10분획의 경우에는 단백질 밴드가 나타나지 않았으며 이는 저분자 단백질들이 이미 겔을 통과하여 빠져나간 것으로 추정된다. 10-30분획에서는 단백질 밴드가 뚜렷이 나타나는 것을 확인하였다(도 2).
SDS-PAGE was performed to determine the size of rice protein fractions. Gel was applied to 12% separating gel and 5% stacking gel. The sample was quantitated at 20 μg / μL and the sample buffer (1 M Tris-HCl: pH 6.8, 50% glycerol, 10 % SDS, 2-mercaptoethanol, 1% bromophenol blue) was added and heated at 100 ° C for 5 minutes before use. Electrophoresis was performed at 200 V for 30 minutes. After electrophoresis, the gel was stained with Coomassie staining solution (1.0 g Coomassie blue R-250, 450 ml methanol, 450 ml H 2 O, 100 ml glacial acetic acid, 800 ml H 2 O) Stained for 30 min and decolorized with coumadin staining solution (100 ml methanol, 100 ml glacial acetic acid, 800 ml H 2 O). As a result, the whole protein showed many protein bands, but the band was most prominent in the range of 14-16 kDa. Protein bands did not appear in 1-3 and 3-10 fractions, suggesting that the low-molecular proteins had already passed through the gel. It was confirmed that protein bands appeared clearly in the 10-30 fraction (FIG. 2).

환자 혈청의 확보Ensure patient serum

쌀 알레르기 환자의 혈청은 삼성서울병원에서 구매하였다. 쌀에 감작된 환자의 혈청을 확보하기 위해 특이 IgE 항체를 ImmunoCAP(Phadia, 스웨덴)를 이용하여 측정하여 0.36 kU/L 이상인 경우를 양성으로 간주한다. 알레르기 질환은 아토피피부염, 두드러기, 천식, 알레르기비염 및 알레르기 위장관염 등으로 분류하여, 환자의 임상 증상, 가족력 및 식이섭취 상황 등 관련 정보를 데이터베이스 시스템에 구축하였다. 혈액은 원심 분리하여 혈청을 확보한 후 분석 시까지 -70℃에 보관 하였다. 환자의 혈청은 보관 장소, 샘플의 데이터 관리 및 장기 보관에 따른 혈청의 변성 방지 등과 같은 문제점들을 보완하기 위하여 VLS(vacuum like sealing)이라는 보관방식을 이용하였다. 이들 중 쌀에 대한 특이 IgE 수치가 충분히 높은 혈청을 선택하여 혈청선별검사에서 사용하였다.Serum from rice allergy patients was purchased at Samsung Medical Center. Specific IgE antibodies were measured using ImmunoCAP (Phadia, Sweden) in order to obtain serum of patients sensitized to rice, and those with a serum level of 0.36 kU / L or more were considered positive. Allergic diseases were classified into atopic dermatitis, urticaria, asthma, allergic rhinitis, and allergic gastroenteritis, and related information such as clinical symptoms, family history, and dietary intake status of the patient were constructed in the database system. Blood was centrifuged and serum was stored at -70 ° C until analysis. The patient's serum used a storage method called VLS (vacuum like sealing) to compensate for problems such as storage location, data management of samples, and prevention of serum denaturation due to long-term storage. Among them, serum with high enough specific IgE for rice was selected and used for serum screening.

특이 IgE 항체 검사는 다음과 같은 방법으로 시행하였다. 먼저 항원이 부착된 CAP(capsule allergen product)을 세척액으로 8번 세척하고, 이 CAP을 희석하지 않은 환자 혈청(50 μL)이 담겨져 있는 용기로 옮겨 실온에서 혈청과 30분 동안 반응시켰다. 반응을 마친 CAP은 다시 8번 세척하고 여기에 컨쥬게이트(효소-항-IgE 및 β-갈락토시다아제) 50 μL를 넣고 실온에서 150분 동안 반응시킨 후, 다시 8번 세척한 다음 반응용액(형광 기질 및 0.01% 4-메틸움벨리페릴-β-D-갈락토시드) 50μL를 넣고 10분 동안 반응시켰다. 이 과정이 끝나면 여기에 차단 용액(탄산 나트륨) 400μL를 첨가하고 2분 동안 반응시킨 뒤 FluoroCount 96을 이용하여 발색정도를 측정하였다. 여기에서 계측된 수치로 특이 IgE 농도를 구하기 위하여, 6가지 농도의 표준검사액(0.35, 0.7, 3.5, 17.5, 50 및 100 kU/L)으로 작성된 표준곡선을 이용하여 절대치를 계산하였다. 혈청은 희석하지 않고 검사하였고 측정 한계치는 0.35 U/mL 이상 및 100 U/mL 이하로서 0.35 U/mL 미만인 경우는 0 U/mL 으로, 100 U/mL가 넘는 경우는 101 U/mL으로 결과를 처리하였다.Specific IgE antibody test was performed as follows. First, CAP (capsule allergen product) with antigen was washed 8 times with washing solution, and this CAP was transferred to a container containing 50 μL of undiluted patient serum and allowed to react with serum for 30 minutes at room temperature. After completion of the reaction, the CAP was washed eight times, and 50 μL of a conjugate (enzyme-anti-IgE and β-galactosidase) was added thereto. The reaction was allowed to proceed at room temperature for 150 minutes, Fluorescence substrate and 0.01% 4-methylumbelliferyl-beta-D-galactoside) were added and reacted for 10 minutes. At the end of this procedure, 400 μL of blocking solution (sodium carbonate) was added thereto, and the reaction was allowed to proceed for 2 minutes. Then, the degree of color development was measured using FluoroCount 96. Absolute values were calculated using standard curves plotted against 6 concentrations of standard test solutions (0.35, 0.7, 3.5, 17.5, 50 and 100 kU / L) to obtain specific IgE concentrations. Serum was examined without dilution. The measurement limit was 0.35 U / mL and less than 100 U / mL, 0 U / mL for less than 0.35 U / mL and 101 U / mL for more than 100 U / mL Respectively.

표 4은 삼성서울병원에서 검사를 시행한 쌀 알레르기 환자의 검사결과이다. 혈청이 모집된 환아 수는 17명이며 쌀에 양성을 보이는 수는 11명이였다. 성별 분포는 남자 8명, 여자 3명이었으며, 평균연령은 3.36±1.83세였다. 혈청 중 쌀에 대한 특이 IgE의 평균은 16.38±24.95 kU/L였다.Table 4 shows the test results of rice allergy patients tested at Samsung Medical Center. Serum was collected in 17 patients and 11 cases were positive in rice. Gender distribution was 8 males and 3 females, and the mean age was 3.36 ± 1.83 years. The mean of specific IgE for rice in serum was 16.38 ± 24.95 kU / L.

번호number 나이(세)Age (years) 성별gender gun IgEIgE ( ( kUku /L)/ L) 식품 특이 항체(Food specific antibodies ( kUku /L)/ L) rice 1One 00 남자man 65306530 89.889.8 22 33 여자Woman 12341234 6.686.68 33 66 여자Woman 14761476 5.115.11 44 00 남자man 480480 7.787.78 55 00 남자man 30073007 24.224.2 66 1111 남자man 3617036170 6.036.03 77 00 남자man 926926 9.939.93 88 1515 남자man 50015001 7.357.35 99 1One 남자man 30133013 10.510.5 1010 1One 여자Woman 28182818 9.139.13 1111 00 남자man 857857 3.613.61

환자혈청을 이용한 쌀 알레르기 항원 규명Identification of rice allergens using patient serum

11명의 쌀 알레르기 환자로부터 얻은 혈청을 이용하여 쌀 단백질에 대한 웨스턴 블로팅을 실시한 결과를 도 3에 나타내었다. 환자 개별적인 반응을 살펴보면 1번 환자혈청의 경우에는 약 50, 40, 20 및 16 kDa의 쌀 단백질의 항원, 2번 환자혈청은 16 kDa 및 20 kDa, 3번 환자혈청은 70 kDa 및 30 kDa, 4번 환자혈청은 70, 50 및 14 kDa, 5번 환자혈청은 20 kDa, 6번 환자혈청은 14 kDa, 7번 환자혈청은 20, 16 및 14 kDa, 8번 환자혈청은 14 kDa, 9번 환자혈청은 14 kDa, 10번 환자혈청은 50, 16 및 14 kDa, 그리고 11번 환자 혈청은 20 kDa의 쌀 단백질 항원과 반응하였다. 전체적으로 약 70, 50, 40, 30, 20, 16 및 14 kDa의 7가지 단백질이 쌀 알레르기 환자 혈청과 반응하였다. The results of western blotting on rice protein using sera from 11 rice allergic patients are shown in FIG. The patient's individual responses were as follows: antigen of rice protein of about 50, 40, 20 and 16 kDa in patient 1 serum, 16 kDa and 20 kDa in patient 2 serum, 70 kDa and 30 kDa in patient 3 serum, 4 The patient's serum was 70, 50 and 14 kDa, the patient's serum was 20 kDa, the patient's serum was 14 kDa, the patient's serum was 14 kDa, the patient's serum was 20, 16 and 14 kDa, the patient's serum was 14 kDa, Serum was reacted with 14, kDa, 10, 50, 16, and 14 kDa, and 11 with 20 kDa rice protein antigens. Overall, seven proteins of approximately 70, 50, 40, 30, 20, 16 and 14 kDa reacted with sera from rice allergy patients.

종합하면, 14 kDa의 단백질은 6명(55%)의 혈청에 대해서 반응이 확인되었고, 20 kDa의 단백질은 5명의 혈청, 그리고 16 kDa의 단백질은 4명의 혈청에 반응을 나타내었는바, 이들을 쌀의 메이저 알레르기 항원으로 판단하였다. 또한, 70, 50 및 40 kDa의 항원은 각각 2명, 3명 및 1명의 혈청과 반응하였고, 30 kDa의 항원도 1명의 혈청과 반응하여 이들을 마이너 알레르기 항원으로 판단하였다.
In summary, the 14 kDa protein was found to react to 6 (55%) of the sera, the 20 kDa protein to 5 sera and the 16 kDa protein to 4 sera, Of allergens. In addition, the 70, 50 and 40 kDa antigens reacted with 2, 3 and 1 sera, respectively, and the 30 kDa antigen also reacted with 1 sera to judge them as minor allergens.

열처리Heat treatment

쌀 단백질의 열처리를 위하여 증류수에 5%의 쌀 단백질을 가하고, 진탕 항온수조(shaking waterbath)(JSSB-30T, JSR, 호주)와 오토클레이브(AC-12, 제이오텍, 대한민국)를 이용해 60-120℃까지 온도별 및 시간별 열처리를 진행하였다.
For the heat treatment of rice protein, 5% rice protein was added to distilled water and seeded in a shaking waterbath (JSSB-30T, JSR, Australia) and an autoclave (AC-12, ℃, respectively.

쌀 단백질의 알레르기 항원성 평가(경합 Evaluation of allergenicity of rice protein ELISAELISA 실험) Experiment)

(1) 쌀 단백질을 알레르기 항원으로 한 토끼항체(항혈청) 생산(1) Production of rabbit antibody (antiserum) using rice protein as allergen

항체 생산을 위해 3-3.5 Kg의 토끼(중앙실험동물, 대한민국)를 구입하여 1주일 정도 사육장에서 순화를 시켰다. 순화시킨 토끼에 생리식염수에 항체는 쌀에서 분리한 10-30 kDa의 쌀 단백질과 30-∞ kDa의 쌀 단백질을 10 mg/mL으로 희석한 용액에 FCA를 1:1의 비율로 에멀젼을 제조하여 토끼 한 마리당 1mL씩 등 부위에 두 번에 나누어 1차 주사했다. 항원 주사는 2주에 한 번씩 주입하였으며 2차부터는 FIA를 이용하였다. 채혈은 항원 주사 후 1주일 후에 실시하였다. 채혈방법은 1-3주차까지는 부분 채혈법을 사용하였으며 토끼 귀의 바깥쪽 정맥혈에서 주사기로 약 2 mL을 취하였다. 마지막 4주차에서는 토끼 안구에서 채혈하였으며 약 80 ml을 취하였다. 채혈 한 혈액은 상온에서 약 3시간 동안 방치하여 응고시킨 후 튜브의 벽면에 붙은 혈구덩어리를 멸균봉으로 훑어 내었다. 이후 하룻밤 냉장보관한 뒤 12,000 RPM에서 10분 동안 원심분리하여 혈청을 얻었다. 혈청은 보존료인 NaN3(0.1%)첨가하여 -80℃에서 보관하였으며 항체의 활성은 ELISA에 의하여 확인하였다. 약 3.5-4 kg의 토끼에서 얻어낼 수 있는 채혈량은 평균 69 mL이며 혈청의 수율은 47%이었다. 채혈량은 1-1 토끼가 85 mL로 가장 높았으나 반대로 혈청수율은 43%로 가장 낮았으며, 전체적으로 토끼의 채혈량이나 혈청의 수율은 일정하지 않았다.3-3.5 Kg of rabbits (Central Lab animals, Korea) were purchased for antibody production and cultivated in a breeding ground for about one week. In the purified rabbits, the antibody to physiological saline was prepared by diluting the 10-kDa rice protein and 30-∞ kDa rice protein, which had been separated from rice, with 10 mg / mL of FCA in a ratio of 1: 1 One ml of rabbit was divided into two portions at the back, and injected first. Antigen injection was injected once every two weeks and FIA was used from the second. Blood collection was performed one week after the antigen injection. Partial blood collection was used until 1-3 weeks, and about 2 mL was taken from the venous blood outside the rabbit ear with a syringe. In the last 4th week, blood was drawn from the rabbit eyes and about 80 ml was taken. The collected blood was allowed to stand at room temperature for about 3 hours to solidify, and the blood cells adhering to the wall of the tube were smeared with a sterilizing rod. Serum was obtained by centrifugation at 12,000 RPM for 10 minutes. The serum was stored at -80 ° C with NaN 3 (0.1%) as a preservative, and the activity of the antibody was confirmed by ELISA. The amount of blood that can be obtained from rabbits weighing 3.5-4 kg averaged 69 mL and the yield of serum was 47%. The blood sampling rate was the highest at 1-15 rabbits (85 mL), but the serum yield was the lowest at 43%.

번호number 채혈량(Blood sampling ( mLmL )) 혈청(serum( mLmL )) 수율(%)yield(%) 1-11-1 8585 3636 4242 1-21-2 5353 2424 4545 2-12-1 7474 3838 5151 2-22-2 5757 3030 5252

(2) 간접 비경합 ELISA
(2) Indirect non-competition ELISA

① 토끼 혈청의 항체가를 측정하기 위하여 간접 비경합 ELISA분석In order to measure antibody titers in rabbit serum, indirect noncompetitive ELISA analysis

쌀에서 추출한 단백질을 2 μg/mL의 농도로 코팅 버퍼(tris hydroxymethyl aminomethane 0.05M, pH 9.0)에 희석하였다. 이를 마이크로플레이트 웰에 100 μL씩 각각 분주하여 4℃에서 하룻밤 정치하였다. 이것을 세척 버퍼(PBS with Tween 20, PBST; 0.01 M phosphate buffer with 0.138 M NaCl, 0.0027 M KCl 및 0.05% Tween 20)로 3회 세척한 다음, 희석한 토끼혈청을 각 웰 당 100 μL씩 넣고 1시간 반응시킨 후 다시 3회 세척하고 2차 항체로 HRP-표지 염소 항-토끼 IgG 컨쥬게이트를 1/10,000으로 희석한 용액을 100 μL첨가하여 1시간동안 반응시켰다. 다시 3회 세척한 후 기질용액(0.01% TMB in phosphate-citrate 버퍼 pH 5.0, 0.001% H2O2) 100 μL를 첨가하여 30분 반응 후 2 M H2SO4를 50 μL를 가하여 반응을 정지시키고 마이크로플레이트 리더(Emax, Molecular Devices)를 사용하여 450nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과 10-30 kDa 크기의 쌀 단백질 분획을 주사한 1-1 및 1-2 토끼의 경우 모두 1차 항원 주입에서는 항체가가 0.04 및 0.05로 거의 없었지만 2차부터 항체가 생산되어 0.35와 0.48의 흡광도를 보였다. 4차에서는 항체가가 0.79와 0.90의 최고치를 보였으며 1-2 토끼의 항체가가 좀 더 높은 것으로 나타났다. 30-∞ kDa 크기의 쌀 단백질 분획을 주사한 2-1 및 2-2 토끼의 경우 2-2토끼는 1-1 및 1-2의 결과와 같은 경향을 나타냈다. 1차 항원 주입 시에는 항체가가 0.04였고 2차 주입시 부터 항체가가 높아져 0.35였으며 4차에서 최고치인 0.69를 보였다. 반면 2-1 토끼의 경우는 거의 항체생산을 못하였는데 이는 토끼가 새로운 환경에 대한 거부감 등으로 실험과정 동안 하혈을 하는 등 건강상의 문제로 보였기 때문으로 추측된다. 따라서 쌀 알레르기 항원성 실험에서는 1-2(RLP: 쌀 저단백질) 및 2-2(RHP: 쌀 고단백질)혈청을 사용하였다.
The protein extracted from rice was diluted to 2 μg / mL in a coating buffer (tris hydroxymethyl aminomethane 0.05M, pH 9.0). These were dispensed in 100 μL each into microplate wells and allowed to stand overnight at 4 ° C. This was washed three times with wash buffer (PBS with Tween 20, 0.01 M phosphate buffer with 0.138 M NaCl, 0.0027 M KCl and 0.05% Tween 20), and 100 μL of diluted rabbit serum was added to each well for 1 hour After the reaction, the cells were further washed three times, and 100 μL of a diluted HRP-labeled goat anti-rabbit IgG conjugate at 1 / 10,000 as a secondary antibody was added and reacted for 1 hour. After washing again 3 times, 100 μL of substrate solution (0.01% TMB in phosphate-citrate buffer, pH 5.0, 0.001% H 2 O 2 ) was added, and the reaction was stopped for 30 minutes and then 50 μL of 2 MH 2 SO 4 was added Absorbance was measured at 450 nm using a microplate reader (Emax, Molecular Devices). As a result, in the case of 1-1 and 1-2 rabbits injected with 10-30 kDa rice protein fraction, the antibody titer was almost 0.04 and 0.05 in the first antigen infusion, but the second antibody titer was 0.35 and 0.48 Absorbance. In the fourth test, antibody titers ranged from 0.79 to 0.90, and antibody titers from 1-2 rabbits were higher. For the 2-1 and 2-2 rabbits injected with 30-∞ kDa rice protein fraction, the 2-2 rabbits showed the same trend as the results of 1-1 and 1-2. Antibody titer was 0.04 at first injection, 0.35 at first injection and 0.69 at 4th injection. On the other hand, 2-1 rabbits rarely produced antibodies, presumably because the rabbits seemed to be a health problem, such as hemorrhaging during the experiment due to the rejection of the new environment. Therefore, 1-2 (RLP: rice low protein) and 2-2 (RHP: rice high protein) serum were used in rice allergy antigen test.

② 쌀 단백질의 알레르기 항원성 저감화 정도를 측정하기 위하여 간접 경합 ELISA② In order to measure the degree of reduction of allergenicity of rice protein, indirect competition ELISA

쌀에서 추출한 단백질을 2 μg/mL의 농도로 코팅 버퍼(tris hydroxymethyl aminomethane 0.05M, pH 9.0)에 희석하였다. 이를 마이크로플레이트 웰에 100 μL씩 각각 분주하여 4℃에서 하룻밤 정치하였다. 이것을 세척 버퍼(phosphate bufferered saline with Tween 20, PBST; 0.01 M phosphate buffer with 0.138 M NaCl, 0.0027 M KCl, 0.05% Tween 20)로 3회 세척한 다음, 1/500로 희석한 토끼혈청과 단계별로 희석한 가수분해 쌀 단백질 가수분해물을 동량 혼합하였다. 이 혼합액을 각 웰 당 100 μL씩 넣고 1시간 반응시켜 경합반응을 유도한 후 다시 3회 세척하고 2차 항체로 HRP-표지 염소 항-토끼 IgG 컨쥬게이트를 100 μL첨가하여 1시간동안 반응시켰다. 다시 3회 세척한 후 기질용액(0.01% TMB in phosphate-citrate buffer pH 5.0, 0.001% H2O2) 100 μL를 첨가하여 30분 반응 후 2 M H2SO4를 50 μL를 가하여 반응을 정지시키고 마이크로플레이트 리더(Emax, Molecular Devices)를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
The protein extracted from rice was diluted to 2 μg / mL in a coating buffer (tris hydroxymethyl aminomethane 0.05M, pH 9.0). These were dispensed in 100 μL each into microplate wells and allowed to stand overnight at 4 ° C. This was washed three times with wash buffer (phosphate buffered saline with PBST; 0.01 M phosphate buffer with 0.138 M NaCl, 0.0027 M KCl, 0.05% Tween 20) and then diluted stepwise with rabbit serum diluted 1/500 One hydrolyzed rice protein hydrolyzate was mixed in equal amounts. 100 μL of the mixed solution was added to each well, followed by reaction for 1 hour to induce a competitive reaction. The resultant was further washed three times, and 100 μL of HRP-labeled goat anti-rabbit IgG conjugate as a secondary antibody was added and reacted for 1 hour. After washing again 3 times, 100 μL of substrate solution (0.01% TMB in phosphate-citrate buffer, pH 5.0, 0.001% H 2 O 2 ) was added, and the reaction was stopped for 30 minutes and then 50 μL of 2 MH 2 SO 4 was added Absorbance was measured at 450 nm using a microplate reader (Emax, Molecular Devices).

실험 결과Experiment result

쌀 단백질의 열처리 온도에 따른 알레르기 항원성 Allergic antigenicity according to heat treatment temperature of rice protein 저감Abatement

열처리 쌀 단백질의 단백질 정량 결과 5% 쌀 단백질 용액의 단백질 함량은 평균 7.94 μg/μL이었으며 가열시간에 따른 유의적 변화는 나타나지 않았다(표 6). The protein content of 5% rice protein solution was 7.94 μg / μL in average and showed no significant change with heating time (Table 6).

열처리 쌀 단백질의 단백질 정량 결과Protein quantification results of heat-treated rice protein 열처리 온도(℃) Heat treatment temperature (캜) 단백질 함량(μg/μL)Protein content (μg / μL) 대조군Control group 9.129.12 6060 8.438.43 80 80 8.228.22 100 100 6.676.67 120120 6.316.31

특정 크기의 단백질 함량을 측정하기 위하여 SDS 전기영동을 실시한 결과 가열온도가 증가함에 따라 12-14 kDa의 단백질 함량이 감소하는 경향을 나타내었다(도 5). 60℃와 80℃에서는 1시간 가열하여도 12-14 kDa의 밴드는 나타났으나, 100℃와 120℃에서는 밴드가 거의 사라진 것을 볼 수 있었다.SDS electrophoresis was performed to measure the protein content of a specific size. As a result, the protein content of 12-14 kDa decreased with increasing heating temperature (FIG. 5). In the case of heating at 60 ° C and 80 ° C for 1 hour, the band of 12-14 kDa appeared, but the band disappeared at 100 ° C and 120 ° C.

정확한 알레르기 항원성 저감화를 측정하기 위하여 간접 경합 ELISA를 실시한 결과에서는 12-14 kDa의 단백질 밴드가 남아있는 60℃와 80℃ 가열처리 시료에서는 알레르기 항원성이 저감화되지 않았으나, 100℃ 가열처리 시 알레르기 항원성이 약 100배 감소되었고, 120℃ 가열처리 시에는 알레르기 항원성이 10000배 이상 감소된 것을 볼 수 있다(도 6).
In the indirect competition ELISA for measuring allergenic antigenicity reduction, allergic antigenicity was not decreased in the 60 ℃ and 80 ℃ heat treated samples where protein band of 12-14 kDa remained, but allergic antigen And the allergic antigenicity was reduced by 10000 times or more at the heat treatment at 120 ° C (FIG. 6).

쌀 단백질의 열처리(100℃) 시간에 따른 알레르기 항원성 Allergenicity of rice protein by heat treatment (100 ℃) 저감Abatement 실험 결과 Experiment result

열처리 쌀 단백질의 단백질 정량 결과 5% 쌀 단백질 용액의 단백질 함량은 평균 7.77 μg/μL이었으며 가열시간에 따른 유의적 변화는 나타나지 않았다(표 7). The protein content of 5% rice protein solution was 7.77 μg / μL on average, and there was no significant change with heating time (Table 7).

열처리(100℃) 쌀 단백질의 단백질 정량 결과Protein quantification results of heat treatment (100 ℃) rice protein 열처리 시간( Heat treatment time ( minmin )) 단백질 함량(μg/μL)Protein content (μg / μL) 대조군Control group 9.129.12 10 10 8.788.78 30 30 7.067.06 60 60 6.676.67 9090 6.206.20

특정 크기의 단백질 함량을 측정하기 위하여 SDS 전기영동을 실시한 결과 가열시간이 증가함에 따라 12-14 kDa의 단백질이 감소하는 경향을 나타내었다(도 7). 10분 가열 시에는 밴드가 또렷이 보이나, 30-90분으로 가열시간이 증가할수록 단백질 밴드가 사라지는 것을 볼 수 있었다.SDS electrophoresis was performed to measure the protein content of a specific size. As the heating time increased, the protein of 12-14 kDa tended to decrease (FIG. 7). The band was clearly visible at 10 minutes heating, but the protein band disappeared as the heating time increased from 30 to 90 minutes.

정확한 알레르기 항원성 저감화를 측정하기 위하여 간접 경합 ELISA를 실시한 결과에서는 10분 및 30분 가열처리의 경우 알레르기 항원성 저감효과가 거의 없었으나, 60분 가열처리한 경우 약 100배의 알레르기 항원성 저감효과가 있었고, 90분 가열 시 약 1000배 이상의 알레르기 항원성 감소를 볼 수 있었다(도 8).
In the indirect competition ELISA for the reduction of allergenic antigenicity, the allergic antigen reduction effect was not observed in 10 minutes and 30 minutes heat treatment, And a reduction in allergenicity of about 1000 times or more was observed when heated for 90 minutes (FIG. 8).

쌀 단백질의 120℃ 열처리 시간에 따른 알레르기 항원성 Allergenicity of rice protein according to heat treatment time at 120 ℃ 저감Abatement 실험 결과 Experiment result

열처리 쌀 단백질의 단백질 정량 결과 5% 쌀 단백질 용액의 단백질 함량은 평균 7.77 μg/μL이었으며 가열시간에 따른 유의적 변화는 나타나지 않았다(표 8).The protein content of 5% rice protein solution was 7.77 μg / μL on average, and there was no significant change with heating time (Table 8).

열(120℃)처리 쌀 단백질의 단백질 정량 결과Protein quantification results of rice protein treated with heat (120 ℃) 열처리 시간( Heat treatment time ( minmin )) 단백질 함량(μg/μL)Protein content (μg / μL) 대조군Control group 9.129.12 10 10 7.407.40 20 20 7.107.10 40 40 7.067.06 6060 6.316.31

특정 크기의 단백질 함량을 측정하기 위하여 SDS 전기영동을 실시한 결과 가열시간이 증가함에 따라 12-14 kDa의 단백질이 감소하는 경향을 나타내었다(도 9). 120℃에서 10-60분까지 가열처리를 하였을 때 모두 12-14 kDa의 밴드가 사라진 것을 볼 수 있었다.SDS electrophoresis was performed to measure the protein content of a specific size. As the heating time increased, the protein of 12-14 kDa tended to decrease (FIG. 9). The band of 12-14 kDa disappeared when heated at 120 ℃ for 10-60 min.

정확한 알레르기 항원성 저감화를 측정하기 위하여 간접 경합 ELISA를 실시한 결과 10-60분 가열처리 시 모두 항원성이 10000배 이상 감소된 것을 볼 수 있었다(도 10).
Indirect competition ELISA was performed to measure the allergenic reduction of the allergen. As a result, it was observed that the antigenicity was reduced by 10,000 times or more in all the heat treatment for 10 to 60 minutes (FIG. 10).

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

Claims (8)

쌀에 120℃ 열을 10-60분 동안 처리하여 쌀에 있는 단백질 함량을 65-85% 유지시키면서 티오레독신 단백질 함량을 감소시켜 쌀의 알레르기 항원성을 104-105배 감소시키는 방법.A method of reducing rice allergic antigen by 10 4 -10 5 times by reducing the content of thioredoxin protein while maintaining the protein content in the rice at 65-85% by treating the rice with 120 ° C heat for 10-60 minutes. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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