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문제 정의
- 0% 첨가하여 8주간 사육하면서 축적되는 CLA의 함량, 이성체의 변화, 근육 및 간 중의 지방산 조성의 변화를 살펴보았다. 그리고 역돔을 이용한 천연 CLA의 대량생산 가능성을 조사하였다.
제안 방법
- 40L 직사각형 유리 수조를 이용한 반순환여과식 사육시스템으로 3면은 유리로 되어 있으나, 앞면은 아크릴로 만들고 여기에 구멍을 뚫어 부착된 스탠드 파이프를 통하여 주수된 양의 공급 수만큼 어류의 배설물과 함께 자동적으로 배출되도록 하였다.
- 약 2주간의 예비사육실험을 거친 후 2주마다 어체중, 성장, 사료 효율, 성장계수, 일일성장율 등을 측정하고 총 사육 기간은 8주로 하였다. CLA 분석을 위한 어류는 동일한 조건의 별도의 수조에서 사육하여 매 2주마다 시료를 채취하여 CLA 분석 및 지방산의 분석에 사용하였다. 각 실험구간의 성장차는 Duncan's New Multi ple Range(DNMR)test (Duncan, 1955)로 유의차를 검정하였다.
- 실험 사료는 역돔 조합에서 제공한 시판용 치어부상 사료를 사용하였다. Table 1에 나타난 바와 같이 역돔 조합에서 제공한 기본사료에 CLA를 0% (Diet 1), 1.0% (Diet 2), 2.5% (Diet 3), 5.0% (Diet 4), 10.0% (Diet 5)를 각각 첨가하여 침착시켰다. CLA 합성은 Kim et al.
- 즉사 5 mL의 포화 식염수를 가하고 질소 충진한 다음 흔들어 방치하여 isooctane 층이 분리되도록 하였다. isooctane 층을 사료 병(4mL)에 옮긴 후 다시 isooctan 1mL를 첨가한 다음 흔들어 재추출하여 시료 병에 모으고 이를 지방산 분석용 methyl ester 시료로 하였다.
- 기능성 물질인 CLA를 양어 사료에 첨가하여 기존의 어류와는 다른 기능성 역돔 생산을 시도하였다. 사육 8주간 매 2주마다 어체 내의 CLA 축적도를 측정한 결과 8주 후 1.
- 본 연구자들은 CLA를 값싸게 대량으로 제조할 수 있는 방법을 확립한 후, 역돔 사료에 1.0%, 2.5%, 5.0% 및 10.0% 첨가하여 8주간 사육하면서 축적되는 CLA의 함량, 이성체의 변화, 근육 및 간 중의 지방산 조성의 변화를 살펴보았다. 그리고 역돔을 이용한 천연 CLA의 대량생산 가능성을 조사하였다.
- 사육실험은 각 실험 구마다 50마리의 역돔 치어 (평균 체중 32g)를 수용하여 3배수(5개 실험구×3배수)로 전체 15개의 실험수조를 사용하였다. 사료의 급이량은 하루 체중의 약 3%를 기준으로 최소 3회를 먹는 대로 나누어 주었다.
- 약 2주간의 예비사육실험을 거친 후 2주마다 어체중, 성장, 사료 효율, 성장계수, 일일성장율 등을 측정하고 총 사육 기간은 8주로 하였다. CLA 분석을 위한 어류는 동일한 조건의 별도의 수조에서 사육하여 매 2주마다 시료를 채취하여 CLA 분석 및 지방산의 분석에 사용하였다.
- 지방산의 분석은 동일 조건에서 분석한 표준품의 ECL과 비교하여 동정하였으며, 지방산 표준품은 14:0, 16:0, 18:ln-9, 18:2n-6, 18:3n-3, 20:0, 22:ln-9, 24 :0(D-104 Doosan Serdary Research Lab., Kyungki-do, Korea) 와 GC-MS로 동정 된 menhaden oil을 사용하였다.
대상 데이터
- 실험 어는 1997년 8월 창녕 소재 역돔 조합으로부터 활어차를 이용하여 운반한 후 본 대학 어류양식 실험실에서 사육하면서 분석용 시료로 사용하였다. 사육실험은 각 실험 구마다 50마리의 역돔 치어 (평균 체중 32g)를 수용하여 3배수(5개 실험구×3배수)로 전체 15개의 실험수조를 사용하였다. 사료의 급이량은 하루 체중의 약 3%를 기준으로 최소 3회를 먹는 대로 나누어 주었다.
- 실험 사료는 역돔 조합에서 제공한 시판용 치어부상 사료를 사용하였다. Table 1에 나타난 바와 같이 역돔 조합에서 제공한 기본사료에 CLA를 0% (Diet 1), 1.
- 실험 어는 1997년 8월 창녕 소재 역돔 조합으로부터 활어차를 이용하여 운반한 후 본 대학 어류양식 실험실에서 사육하면서 분석용 시료로 사용하였다. 사육실험은 각 실험 구마다 50마리의 역돔 치어 (평균 체중 32g)를 수용하여 3배수(5개 실험구×3배수)로 전체 15개의 실험수조를 사용하였다.
- 지방산 분석에 사용하는 GC는 Omega wax-3200 (bonded polygl ycol phase) open-tubular column (30 m × 0.32 mm, i.d., Supelco PA, USA)을 붙인 Shimadzu GC 14A를 이용하였다. 분석조건은 column 온도 185℃~230℃(3℃/min), injector 온도 250℃, detector 온도 250℃ 그리고 carrier gas는 He (1.
데이터처리
- CLA 분석을 위한 어류는 동일한 조건의 별도의 수조에서 사육하여 매 2주마다 시료를 채취하여 CLA 분석 및 지방산의 분석에 사용하였다. 각 실험구간의 성장차는 Duncan's New Multi ple Range(DNMR)test (Duncan, 1955)로 유의차를 검정하였다.
이론/모형
- CLA 합성은 Kim et al.(2000)의 alkaline isomerization 방법에 따라 180℃에서 잇꽃유를 이성화하는 방법으로 제조하였다. 합성 결과 생성된 CLA의 순도는 75%였으며 (Fig.
- 총 지질의 추출은 Bligh and Dyer 법 (1959)에 따라 chloro-form과 methanol을 사용하였다. 지방산 유도체화는 AOCS 법 (1990)에 따랐다. 즉, 시료 일정량과 내부표준물질 (Cmethyl ester) 1 mL (1 mg C23:0)를 cap tube에 취하고, 0.
- 총 지질의 추출은 Bligh and Dyer 법 (1959)에 따라 chloro-form과 methanol을 사용하였다. 지방산 유도체화는 AOCS 법 (1990)에 따랐다.
성능/효과
- 1) Standard deviation for these analysis was less than 0.90%.
- 1) Standard deviation for these analysis was less than 0.90%.
- 포화지방산 중 14:0, 16:0 등은 변화가 거의 없었으나, 18:0 함량은 첨가량에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 8주 후 간의 지방산 조성은 n-9 지방산의 합계인 En-9를 보면 CLA의 함량이 증가할수록 대조구 28.06%에서 10% CLA 첨가 구 15.74%로 감소하는 경향을 나타냈으며, n-6 계열인 n-6는 근육의 경우와 같이 대조구 28.30%에서 10% CLA 첨가 구에서는 5.81%로 현저히 감소하였다. 그러나, n-3 계열의 합계인 Σn-3에서는 대조구 9.
- 18%로 n-3 계열과 비슷한 경향을 나타냈다. 그러나 역돔의 필수지방산으로 알려져 있는 18:2n-6의 조성의 변화는 대조 구에서는 25.18%, 1.0% CLA 첨가 구에서는 24.87%, 2.5% CLA 첨가 구에서는 17.84%, 5.0% CLA 첨가 구에서는 12.55%, 10.0% CLA 첨가 구에서는 6.33%로 CLA의 함량이 증가할수록 현저히 감소하였다. 이는 CLA의 첨가량의 증가에 따른 상대적인 18:2n-6의 감소 현상에 따른 사료 지질의 조성이 육지질의 지방산 조성에 그대로 반영된 것으로 생각된다.
- CLA 급이 8주 후 역돔 육의 주요 지방산 조성은 Table 4와 같다. 근육 지질 중 CLA가 차지하는 비율은 5.03~23.30%로 첨가량이 증가함에 따라 축적량도 증가하였다. n-9 계열의 합계인 Eii-9에서 보면 대조 구를 제외한 전 실험 구에서 17.
- 이는 CLA의 첨가량의 증가에 따른 상대적인 18:2n-6의 감소 현상에 따른 사료 지질의 조성이 육지질의 지방산 조성에 그대로 반영된 것으로 생각된다. 따라서 n-6 계열의 지방산도 이와 유사한 경향을 나타내어 CLA 함량이 증가할수록 대조 구의 34.53%에서 10% CLA 첨가 구의 7.34%로 현저히 감소하였다. 그러나 18:3n-6, 20:4n-6, 22:4n-6 등은 거의 변화가 없었다.
- 역돔 근육 중에 축적되는 CLA 축적량 및 이성체의 종류는 Table 3과 같다. 사료 급이 8주 후 대조 구에서는 CLA가 축적되지 않았으며, 1.0% CLA 첨가 구에서는 41.3 mg/g of fat, 2.5% 첨가 구에서는 84.0mg/g of fat, 5.0% 첨가 구에서는 118.1 mg/g of fat, 10.0% 첨가 구에서는 최대 축적량인 180.9mg/g of fat을 나타내었다. 첨가함량이 가장 높은 10.
- 사육 8주 후, 육 및 간중의 지방산 조성은 n-9, 3계열은 거의 변화를 나타내지 않았으나, n-6 계열은 첨가된 CLA의 함량에 따라 육 및 간에 축적되는 양은 5~27%로, 1.0% CLA 첨가구가 가장 높았고, 10% CLA 첨가구가 가장 낮은 함량비를 나타내었다.
- 기능성 물질인 CLA를 양어 사료에 첨가하여 기존의 어류와는 다른 기능성 역돔 생산을 시도하였다. 사육 8주간 매 2주마다 어체 내의 CLA 축적도를 측정한 결과 8주 후 1.0% CLA 첨가 구에서는 41.3 mg/g of fat였으며, 10.0% CLA 첨가 구에 서는 180.9 mg/g of fat으로 역돔의 정상적인 성장을 고려하지 않는다면 10.0%의 사료 내 첨가도 가능한 것으로 생각된다. 그러나 정상적인 성장을 고려하면 CLA의 적정 첨가량은 1.
- CLA의 첨가량을 달리한 사료를 8주간 공급하였을 때 역돔의 성장도는 Table 2에 나타낸 바와 같다. 역돔의 성장은 8주 후 대조구 및 1.0% CLA 첨가 구는 체중증가가 비슷하였으나, 2.5 및 5.0% CLA 첨가 구에서는 626.5 및 618.7g이었고, 10.0% CLA 첨가 구에서는 460.1g으로 급격히 감소하는 경향을 나타내었다.
- 이상과 같은 역돔의 성장, 사료 계수 및 일일성장율의 결과를 고려할 때 CLA의 적정첨가량은 1.0%인 것으로 나타났다.
- 0% 이상 첨가하면 대조 구에 비하여 성장이 저조하였다. 이와 같은 결과는 첫째, 잇꽃유에서 CLA 합성 시의 검화 (saponification) 단계에서 유리지방산이 형성되었기 때문에 CLA 자체가 성장에 영향을 미쳤을 가능성과 둘째, 사료 급이 때 나타나는 현상으로 CLA 함량이 높은 사료일수록 사료에 대한 기호도가 떨어지는 것으로 보아 사료의 기호도가 성장에 관여했을 가능성을 보여주는 것이다. 그래서 연구자들은 사료 효율을 개선하기 위하여 triglycerides 형태의 CLA 합성을 연구 중이다 (Park et al.
- 9mg/g of fat을 나타내었다. 첨가함량이 가장 높은 10.0% 첨가 구는 전 사육 기간을 통하여 초기에는 급격히 증가하였으나 6주 후부터 (174.8 mg/g of fat) 큰 변화가 나타나지 않았으며, 5.0% 첨가 구에서는 2주 후부터 거의 일정량이 축적되는 것이 특징이었다(4주 후 102.6mg/g of fat, 6주 후 117.0 mg/g of fat, 8주 후 118.1 mg/g of fat).
- 31%로 첨가량이 증가함에 근육 지질의 경우와 같이 축적량도 증가하였다. 포화지방산 중 14:0, 16:0 등은 변화가 거의 없었으나, 18:0 함량은 첨가량에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 8주 후 간의 지방산 조성은 n-9 지방산의 합계인 En-9를 보면 CLA의 함량이 증가할수록 대조구 28.
- 한편, 역돔 근육 중에 축적되는 이성체는 6종류가 검출되었으며, 6번째 peak는 H0, 이2 외에 다른 1개의 이성체가 완전히 분리되지 않고 함께 검출되었다. 첨가한 CLA 함량에 상관없이 주요 peak는 CLA 1 (c9,ll-C18:2)과 CLA 2(rl0, cl2-C18:2)였으며, 나머지는 전체 CLA 중의 20% 이하로 적은 량이 축적되었다.
- 합성된 CLA는 총 6종류의 이성체로 구성되어 있었고, 그중 c9, tll 및 tlO, cl2 이성체가 85~90%를 이루고 있었으며, 첨가된 CLA 함량에 따라 축적되는 양도 달라졌다.
후속연구
- 역돔의 근육 중에 축적되는 CLA의 함량은 사료 중의 첨가량이 증가할 수 록 축적량도 증가하였다. 2주째 축적량에 예외적인 현상이 나타났었는데, 5.0% CLA 첨가 구에서 10.0% 첨가 구보다도 높은 축적량을 나타낸 결과에 대해서는 좀 더 연구가 진행되어야 될 것으로 생각된다. 역돔의 성장을 무시하고 CLA의 축적량에 비중을 둔다면 2.
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