Biotin 정량분석틀 위한 효소-단백질결합 분석법(EPBA)의 개발

Development of Enzyme-Protein Binding Assay for Rapid and Sensitive Analysis of Biotin

Biotin의 분석에 사용되는 기존의 미생물 분석법보다 신속하고 간편한 효소-단백질결합 분석법(enzyme protein binding assay; EPBA)을 개발하였다. Biotin-KLH conjugate와 streptavidin을 이용한 EPBA에서, biotin의 활성을 갖는 biocytin에 대하여 각각 109% $(IC_{50}=0.3\;ppb)$와 197% $(IC_{50}=0.8\;ppb)$의 교차반응을 보였으나 desthiobiotin과 diaminobiotin 그리고 2-iminobiotin에서는 교차반응을 보이지 않았다. Streptavidin과 biotin-KLH conjugate를 이용한 EPBA에서 검출범위는 각각 $0.01{\sim}30\;ng/mL$과 $0.01{\sim}1.0\;ng/mL(ppb)$로 나타났다. 우유시료와 과일 플레이크 그리고 당근-파인애플 쥬스에 대한 spike test에서 EPBA(biotin-KLH conjugate)와 미생물 분석법(microbiological assay; MBA)간의 상관관계는 r=0.994로 매우 높은 것으로 나타났다. 그러나 MBA는 biocytin과 desthiobiotin에 대하여 각각 80.1%, 66.7%의 교차반응을 나타냈다. 검출범위도 $0.1{\sim}0.5\;ng/mL(ppb)$로 분석 범위가 매우 제한되어 있었다. 그러므로 EPBA에 의하여 biotin을 분석하는 것이 기존의 미생물 분석법에 비하여 검출 감도나 검출 범위, 교차반응 그리고 분석시간 등의 여러 가지 면에서 우수한 것으로 확인되었다.

Conditions for enzyme-protein binding assay (EPBA) were established in order to detect biotin more rapidly and reproducibly than traditional microbiological assay (MBA). EPBA with streptavidin and biotin-KLH conjugate showed cross-reactivities on biocytin, a derivative with biotin activity, at the rate of 109% $(IC_{50}=0.3\;ppb)\;and\;197%\;(IC_{50}=0.8\;ppb)$, respectively, but not on other derivatives with no biotin activities, such as desthiobiotin, diaminobiotin and 2-iminobiotin. Detection ranges of biotin by EPBA with streptavidin and biotin-KLH conjugates were $0.01{\sim}30\;ng/mL\;and\;0.01{\sim}1.0\;ng/mL(ppb)$, respectively. In the spike test with milk, fruit flake and pine-carrot juice, the correlation coefficience between MBA and EPBA with biotin-KLH conjugates was r=0.994. But MBA showed cross-reactivities both on biocytin and desthiobiotin at the rate of 80.1% and 66.7%, respectively. Detection range of biotin by MBA was $0.1{\sim}0.5\;ng/mL(ppb)$. These results strongly suggest that EPBA is efficient for biotin detection in sensitivity, detection range, cross-reactivity and time consuming.