단백질을 섭취할 때는 섭취 형태, 방식, 소비자 연령 등 다양한 요인의 영향을 받으므로 종합적인 평가가 필요하다. 구조적 유사성이 확인된 알레르기 단백질에 대해서는 임상적으로 검증된 개인 환자의 혈청과 발현 단백질 간 면역학적 결합을 확인하기 위해 혈청 스크리닝을 수행한다. 단백질의 당화는 안정성, 소수성, 용해성 등 물리적인 특성을 바꾸어 알레르기 가능성에 영향을 줄 수 있고 질량분석기, 크로마토그래프, Glycoprotein staining 등의 방법으로 당화 여부를 판단한다. 그러므로 발현 단백질에 대해서 새로운 알레르기성 평가 방법을 개발하여 향후 안전성평가에 동물 실험 연구와 함께 활용될 수 있을 것이다.
<h2>4) 단백질 섭취량</h2> <p>새롭게 발현된 단백질의 섭취량 또한 알레르기성에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이유로 국민건강영양조사, 식품 수급표 등의 식품 섭취량을 참고로 발현 단백질의 1일 섭취량을 확인한다. 주요 알레르기 단백질 대부분은 식품 구성에서 많은 양을 차지한다. 따라서 새로 발현된 단백질의 양이 전체 단백질 섭취량의 \( 1 \% \) 미만이라면 알레르기성을 나타낼 가능성은 매우 낮다. 그러나 일부 알레르기 단백질은 낮은 농도에서도 T-세포의 활성을 유도하여 IgE의 면역 반응을 일으킨다는 연구 결과가 보고되었다(Björkstén et al. 1996). 게다가 단백질의 섭취량은 단백질의 농도뿐만 아니라 섭취 형태, 방식, 소비자 연령 등 다양한 요인의 영향을 받기 때문에 종합적인 평가가 필요하며, 발현되는 단백질과 함께 최종으로 소비되는 식품 본질 자체를 고려해야 할 필요가 있다.</p> <h2>5) 혈청 스크리닝</h2> <p>새로 발현되는 단백질이 알레르기 유발물질을 가진 공여체로부터 유래했거나 기존 알레르기 단백질과의 아미노산 상동성 등이 확인된다면 혈청을 이용한 면역학적 방법을 실시한다. 면역 스크리닝 방법에는 크게 특이 혈청 스크리닝과 표적 혈청 스크리닝으로 구분할 수 있다. 특이 혈청 스크리닝은 발현 단백질이 기존 알레르기 단백질과 구조 유사성이 확인된 경우 실시한다. 스크리닝 방법은 구조적 유사성이 확인된 알레르기 단백질에 대해 임상적으로 검증된 개인 환자의 혈청과 발현 단백질 간 면역학적 결합을 확인한다. 표적 혈청 스크리닝은 주요 알레르기 단백질에 대한 환자 혈청들과 발현 단백질 간 면역학적 결합을 확인한다. FAO/WTO의 전문가 회의 보고서에 따르면 발현 단백질이 주요 알레르기 단백질이 아님을 \( 99 \% \) 로 확신하기 위해서는 최저 8개의 관련 혈청을 이용한 실험이 필요하며, 비주요 알레르기 단백질의 경우는 최저 24개의 관련 혈청을 이용한 실험이 필요함을 권고하고 있다(FAO/WTO 2001).</p> <h2>6) 단백질의 당화(Glysocylation)</h2> <p>단백질에 Lactose나 Fucose와 같은 당이 달라붙는 작용인 당화가 일부 알레르기 단백질에서 확인되었다(Huby et al. 2000; Breitender and Mills. 2005). 당화 작용은 크게 N-당화와 O-당화로 나누어지며 N-당화는 질소 원자를 매개로 올리고당이 아스파라긴과 아미노산 잔기에 결합하는 것이고 O-당화는 산소 원자를 매개로 올리고당이 세린이나 트레오닌과 같은 아미노산 잔기에 결합하는 것을 의미한다.</p> <p>이런 당화 작용은 단백질의 안정성, 소수성, 용해성 등 물리적인 특성을 바꾸어 알레르기 가능성에 영향을 줄 수 있다. T세포가 항원으로 인식할 수 있도록 짧은 서열의 단백질 조각을 분해하는 항원제시세포(Antigen-Presenting Cell, APC) 는 표면에 특별한 당 수용체(Receptor)가 존재하기 때문에 비당화 단백질에 비해 당화 단백질을 더 많이 이입한다(Sallusto et al. 1995; Condaminet et al. 1998). 이렇게 APC의 당 수용체 매개로 인한 단백질의 이입이 알레르기 유발 가능성을 높인다는 연구 결과가 보고되었다(Tan et al. 1997; Agnes et al. 1998).</p> <p>모든 당화 단백질이 알레르기 단백질로 작용하는 것은 아니지만 축적된 증거에 입각한 안전성 평가 방식을 고려 할 때 당화에 의한 알레르기 가능성을 고려할 필요는 있다. 당화 여부 확인은 질량분석기, 크로마토그래프, Glycoprotein staining 등의 방법을 이용한다.</p> <h2>7) 동물 모델을 이용한 알레르기성 실험</h2> <p>동물모델을 이용한 알레르기성 실험은 섭취 경험이 없는 단백질에 대한 알레르기성 평가에 중요할 수 있다. 일부 연구 결과들은 동물을 이용한 알레르기 반응 기전 및 면역 치료 평가에 대한 가능성을 보여주었다(Kulis et al. 2012). 이에 랫드(rat), 쥐(mouse), 개 등 여러 동물을 모델로 단백질의 알레르기 가능성에 대한 연구가 보고 되었다(Ladics et al. 2010). 이러한 모델 실험의 대부분은 테스트 그룹의 항체 반응 정도와 빈도를 근거로 진행되고 있으나 테스트 진행을 위해 동물에 이용되는 단백질의 형태(식품 및 단백질 자체), 투여 방법(구강 및 복강) 등 표준화된 실험 방법이 필요한 실정이다.</p> <p>게다가 동물 모델을 통한 알레르기성 평가가 사람에게 항상 동일하게 적용되지는 않는다(Goodman et al. 2008). 사람과 동물의 생물학적 차이로 인체에 적용할 수 있는 한계가 있기 때문이다. 동물 실험은 주로 의약품이나 화장품을 개발하였을 경우 인체에 어떤 영향을 미치는지 평가해 왔고 그 결과가 임상 실험과 불일치하는 경우가 많았다. 이와 함께 동물복지에 대한 관심이 증가함에 따라 인공 세포를 이용하는 등 동물을 사용하지 않거나 부득이하게 사용할 경우 그 사용되는 동물의 개체수를 감소시키거나 고통을 경감시킬 수 있는 동물대체시험법 연구가 활발히 진행 중이다. 따라서 기존 동물 실험 연구 결과와 함께 면역 체계가 구성된 생체모사 시스템 개발 등 동물대체시험법 연구를 통해 발현 단백질에 대한 새로운 알레르기성 평가 방법을 개발하여 향후 안전성평가에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.</p>