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저널정보
한국식품과학회 한국식품과학회지 한국식품과학회지 제56권 제2호
발행연도
2024.4
수록면
256 - 263 (8page)
DOI
10.9721/KJFST.2024.56.2.256

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글루텐 속 글리아딘은 글루타민과 프롤린과 같은 아미노산으로 구성되어 있으며, 단백질 분해효소로 분해가 어려워 소화되지 않고 그대로 소장에 내려가 소화장애나 염증 등의 질병을 유발하는 원인이 된다(Klemenak 등, 2015). 본 연구에서는 글리아딘으로 인해 발생 가능한 질병들이 글루텐 분해능이 있는 유산균인 GLU70의 섭취를 통해 개선 및 완화됨을 확인하고자 하였다. 이에 사이토카인 함량, 사이토카인 유전자 발현 및 글루텐 관련 질병 인자인 단백질 발현의 변화를 분석하였다. 글리아딘을 투여한 결과 14일 이후부터 식이섭취량이 감소하였고 21일 이후부터는 체중이 급격하게 감소하는 결과를 보였다. GLU70을 저농도로 섭취한 군(GLU70-L)의 경우 체중 및 식이섭취량의 감소 및 완화효과가 크게 두드러지지 않았고, GLU70을 고농도로 섭취한 군(GLU70-H)의 경우 체중감소정도는 높은 완화효과를 식이섭취량 감소정도는 크게 완화된 것을 확인하였다. 췌장 프로테아제 활성의 경우 시험대조군(Gliadin)은 음성대조군 대비 21.2% 감소하는 경향을 보였으나 GLU70을 섭취한 군에서는 활성이 증가됨을 확인하였으며, 특히 GLU70-H군에서는 매우 높은 활성을 보였다. 공장 조직의 병리학적 특성에서도 GLU70의 섭취로 인한 완화정도를 확인할 수 있었고, 글리아딘 투여와 GLU70의 섭취로 인한 사이토카인의 변화를 확인하였다. 먼저 대표적인 염증성 사이토카인인 종양괴사인자 TNF-알파(TNF-α)는 선천적인 면역반응에서 중요한 사이토카인으로 면역세포를 조절하는 역할을 한다(Hwang 등, 2017). TNF-α의 과다 발현은 알츠하이머, 우울증, 암 및 염증성 장질환을 유발할 수 있으며(Dowlati 등, 2010; Sabença 등, 2021), 이와 반대로 항염증성 사이토카인인 IL-10는 단핵구, 대식세포, 수지상 세포, T세포 등의 다양한 세포에서 분비되는 사이토카인으로 염증성 사이토카인의 분비를 제한하는 역할을 가진다(Glocker 등, 2011). 글리아딘 섭취로 인해 증가한 TNF-α는 GLU70의 섭취를 통해 발현양이 감소함을 보였다. 이는 TNF-α로 발생 가능한 질병들의 예방 혹은 개선에 도움을 줄 수 있음을 보여주는 결과이다. 또한 글리아딘 섭취로 인해 감소한 IL-10은 GLU70의 섭취로 인해 발현양이 매우 증가하는 결과를 보였다. 알레르기성 질병 발병과 관련된 Th2세포에서 생산하는 사이토카인 IL-4, IL-5의 유전자 발현을 분석한 결과 두 사이토카인의 유전자 발현양은 글리아딘 섭취로 인해 급격하게 증가하였고 GLU70 섭취를 통해 용량의존적으로 감소함을 보였다. 이는 GLU70의 섭취가 IL-4, IL-5의 발현으로 인한 알레르기 및 천식과 같은 질병 발병의 예방 및 개선의 효과가 있음을 알 수 있다. 또한 셀리악병과 장누수증후군 및 염증반응과 관련된 단백질인 TGM2, zonulin 및 p65NF-κB의 발현 변화를 관찰한 결과 글리아딘의 섭취는 모든 단백질의 발현양을 증가시키는 결과를 보였다. TGM2의 증가는 셀리악병의 발병율을 높이고, zonulin의 증가는 장 상피세포의 밀착간격을 벌어지게 하여 장누수증후군의 원인이 되며 p65NF-κB의 과다분비는 염증발생에 관여하는 등의 각종 질병 발생의 원인이 될 수 있다(Freitag 등, 2020). 위의 결과를 토대로 GLU70의 섭취는 증가된 염증성 단백질들의 발현양을 감소시키는 결과를 가졌다.
최근 많은 과학자들은 장 내 미생물총을 의미하는 마이크로바이옴과 인체의 건강상태 및 질병과의 상관관계에 대해 많은 연구들을 통해 장 내 미생물총 관리에 대한 중요성에 대해 목소리를 내고 있다(Jung과 Cho, 2023). 이에 따라 장 내 미생물총의 균형에 도움을 줄 수 있는 것으로 제안된 것이 프로바이오틱스이다. 2020년 한국건강기능식품협회는 240개 건강식품 제조 및 유통사 마케팅 담당자를 대상으로 2021년 가장 주목받을 건강식품을 조사한 결과 74.2%가 프로바이오틱스를 선정하였으며, 미래산업에 주목받는 분야로 전망하고 있다.
본 연구를 통하여 GLU70은 밀가루 소비량 증가와 프로바이오틱스의 시장 규모가 성장함에 따라 글루텐의 분해와 더불어 글루텐 섭취로 인해 발생 가능한 장염증 완화 및 개선에 효과적인 것으로 나타났으며, 이러한 효과를 통해 소비자의 건강을 기반으로 하는 앞으로의 식품 산업에 다양하게 활용이 가능할 것으로 판단된다.
#intestinal inflammatory cytokine #GLU70 #gliadin #gluten #leaky gut syndrome

목차

Abstract
서론
재료 및 방법
결과 및 고찰
요약
References

참고문헌 (32)

참고문헌 신청
Abraham BP, Quigley EM. Probiotics in inflammatory bowel disease. Gastroenterol. Clin. 46: 769-782 (2017) google schola Attarwala HZ, Suri K, Amiji MM. Co-silencing of tissue transglutaminase-2 and interleukin-15 genes in a Celiac disease mimetic mouse model using a naanoparticle-in-microsphere oral system. Mol. Pharmaceutics. 18: 3099-3107 (2021) google schola Barone MV, Troncone R, Auricchio S. Gliadin peptides as triggers of the proliferative and stress/innate immune response of the celiac small intestinal mucosa. Int. J. Mol. Sci. 15: 20518-20537 (2017) google schola Bakshi A, Stephen S, Borum ML, Doman DB. Emerging therapeutic options for celiac disease: Potential alternatives to a gluten-free diet. Gastroenterol. Hepatol. 8: 582-588 (2012) google schola Cabanillas B. Gluten-related disorders: Celiac disease, wheat allergy, and nonceliac gluten sensitivity. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 12: 1-16 (2019) google schola

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