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문제 정의
- 본 연구는 공시 균인 Aspergillus terrens와 유산균을 이용하여 혈중 및 고기 내 콜레스테롤이 저하된 육류 개발을 목표로 하였다. 따라서 거세돈 60두를 60일간 및 육계는 6주간을 공시하여 대조 구는 일반 시판 사료만 급여하였고, T1 구는 Aspergillus terreus 배양체, T2 구는 시판 중인 EM-pro 배양체 (Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis 와 Saccharmyces cerwMae의 3종 혼합배양물)를 각각 0.
- 본 연구에서는 전통 누룩 미생물인 Aspergillus terreus로부터 콜레스테롤 생합성을 억제하는 물질인 lovastatin의 대량생산을 위해 개량한 균주를 사용하여 제조한 배양체(koji)와 시판 생균제인 EM-pro 제품을 첨가급여 시 돈육과 계육의 지방산 조성 및 혈청 콜레스테롤과 고기 내 콜레스테롤 생산에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- 공시 축은 거세 돼지(LandracexLarge WhitexDuroc종) 60두(3 처리 × 20두)와 육계(Haberd종) 120수(3처리 × 40두)를 배치하여 T1 구는 Aspergillus terreus 배양체를 0.2% 첨가, T2 구는 시판 생균제인 EM-Pro(Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharmyces cervisiae 3종 혼합배양물)를 0.2%씩 첨가하였고, 대조 구는 일반 시판 사료를 급여하였고, 사양 관리 및 시험 기간은 농가 관행법에 준하여 돼지는 생후 100일~160일령까지 60일간, 육계는 부화 직후부터 6주간 실시하였다.
- 돼지와 육계를 시험종료일에 도축 및 도계 하여 박피한 돼지의 등심 부위를, 육계의 가슴 부위를 시료로 하여 전처리후 초저온 냉동고(-70℃)에 보관하였다가 고기 내 지방산 및 콜레스테롤 분석에 이용하였다.
- 돼지의 혈액 채취는 시험 개시 후 1개월과 2개월령에 돼지 보정 틀에서 헤파린 처리가 되지 않은 vacutainer®(Becton Dicknson, Franklin Lakes, NJ, US A) 를 이용하여 돼지 경정맥을 통하여 7 mL를 채취하였고, 육계의 혈액 채취는 동일한 vacutainer®을 이용하여 시험 개시 2와 6주령에 각각 날개의 동맥에서 7 mL 채취한 후 상온에서 약 2시간 방치하여 혈액을 응고시킨 후 4 ℃에서 3, 000 rpm에서 15분간 순수 혈청 만을 원심분리해서 분석 시까지 초저온 냉동고(-70℃)에 보관하여 triglyceride(Kit No 336, Sigma), total cholesterol(Kit No 401, Sigma), HDL-cholesterol(Kit No, 352, Sigma)를 이용하여 효소적 비색 정량으로 분석하였다.
- 본 연구는 공시 균인 Aspergillus terrens와 유산균을 이용하여 혈중 및 고기 내 콜레스테롤이 저하된 육류 개발을 목표로 하였다. 따라서 거세돈 60두를 60일간 및 육계는 6주간을 공시하여 대조 구는 일반 시판 사료만 급여하였고, T1 구는 Aspergillus terreus 배양체, T2 구는 시판 중인 EM-pro 배양체 (Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis 와 Saccharmyces cerwMae의 3종 혼합배양물)를 각각 0.2%씩 첨가 급여한 결과는 다음과 같다.
대상 데이터
- T1 구에 사용된 Aspergillus terreus 배양체는 계명대학교 미생물학과 세균학 연구실에서 콜레스테롤 생산을 억제하는 lovastatin을 고체배양을 통해 대량 생산하도록 개량한 균주로부터 생산된 제품을 사용하였다. 배양체는 삼각플라스크에서 분쇄 밀 10 g에 포자 현탁액(1×108 spores/mL) 100 μL씩 접종하여 28℃에서 15일간 고체 배양하여 사용하였으며, T2 구의 EM-Pro 생균제는 한국이엠산업(주)에서 생산된 제품으로서 Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharmyces cervi-siae 각 107 cfo/g 3종을 혼합한 고체배양 제품을 사용하였다.
- T1 구에 사용된 Aspergillus terreus 배양체는 계명대학교 미생물학과 세균학 연구실에서 콜레스테롤 생산을 억제하는 lovastatin을 고체배양을 통해 대량 생산하도록 개량한 균주로부터 생산된 제품을 사용하였다. 배양체는 삼각플라스크에서 분쇄 밀 10 g에 포자 현탁액(1×108 spores/mL) 100 μL씩 접종하여 28℃에서 15일간 고체 배양하여 사용하였으며, T2 구의 EM-Pro 생균제는 한국이엠산업(주)에서 생산된 제품으로서 Lactobacillus acidophilus, Bacillus subtilis, Saccharmyces cervi-siae 각 107 cfo/g 3종을 혼합한 고체배양 제품을 사용하였다.
데이터처리
- 통계분석은 SAS program(1998)의 GLM(General Linear Model) Procedure를 통하여 분석하였고, 처리구간의 평균간 비교는 Duncan(1995)의 다중검정 방법으로 5% 수준에서 검정하였다.
이론/모형
- 지방산 분석은 시료에서 0.5g 취한 후 Park and Goins(1994) 의 방법에 따라 methylation한 후 시료에 methanol : benzene (4:1, v/v) 2 mL과 acetyl chloride 200 mL를 가하고 100℃의 heating block에서 1시간 동안 가열한 후 실온에서 충분히 방치한 다음 hexane 1 mL와 6 % potassium carbonate 5 mL를 가하고 3, 000 rpm에서 15분간 원심분리한 후 상등액 0.5 μL를 취하여 gas chromatography(GA-17A, Shimdzu, Japan)로 분석하였다. 이때 분석조건은 column에서 1.
- 한편 돼지고기와 닭고기의 콜레스테롤 분석은 King 등(1998)의 방법에 따라 시료에 내부 표준물질(5a-cholesttane)을 첨가한 후, 50% KOH(aq) 5 mL과 22 mL의 ethanol을 넣고 23℃에서 6시간 동안 검화시켜 반복 추출하였고, 이를 TMS 유도체를 만든 후 capillary colum(30mx0.25mm I.D ; Ome gawax 250)가 장착된 gas chromatography(Shimadzu GC-17A. U.S.A)를 이용하였다. 이때의 column 온도는 2.
성능/효과
- 05). Triglyceride는 처리 구 간에 거의 차이가 없었으며, HDL-cholesterol 함량은 T1 구가 대조 구보다 크게 낮았으나(p<0.05), T1 구와 T2구 간에는 통계적인 유의차는 없었다.
- 총 포화지방산 (SAF) 비율은 모든 처리구간에 거의 차이가 없었으나, 총 불포화지방산(UFA) 비율은 T1 구와 T2 구가 대조 구보다 더 높은 경향이었다. 단가불포화지방산(MUFA)은 T1 구와 T2 구가 대 조구보다 높은 경향이었으나, 다가불포화지방산(PUFA)은 대조 구가 오히려 더 높은 경향을 보였다. Park 등(2003)은 돼지에게 효모 배양체를 0.
- 돼지 및 닭고기의 지방산 분석 결과는 Table 1과 같다 전체적으로 돼지고기와 닭고기를 비교할 때 포화지방산 함량은 돼지고기(38.23~40.10%)가 닭고기(29.71~31.37%)보다 월등히 높았으나, 불포화지방산은 닭고기(59.90~61.78%)가 돼지고기(68.64~70.29%)보다 오히려 더 높았다. 전체 불포화지방산(UFA)에 대한 포화지방산(SFA)의 비율은 닭고기가 더 높은 경향이었고, 다가불포화지 방산은 돼지고기 와 닭고기 간에는 거의 차이가 없었으나, 단가불포화지방산은 돼지고기(12.
- 05). 또한 닭고기의 스테아린산은 대조 구가 높았으나, 올레인산은 T1 구와 T2가 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 05)를 나타내어 돼지고기와는 상반된 결과를 나타내었다. 올레인산(oleic acid)은 T1 구(44.25%)와 T2 구(43.90%)가 대조 구(41.62%)보다 높은 유의차가 인정되었고(p<0.05), 리놀렌산은 대조 구가 다른 처리 구보다 더 높았다. 총 포화지방산 (SAF) 비율은 모든 처리구간에 거의 차이가 없었으나, 총 불포화지방산(UFA) 비율은 T1 구와 T2 구가 대조 구보다 더 높은 경향이었다.
- 이런 결과는 Aspergillus terreus 첨가로 배양체에 생산된 Lovastatin이 콜레스테롤 합성 시에 관여하는 HMG-CoA 환원 효소를 저해하여 총콜레스테롤 및 triglyceride가 감소된 것으로 사료된다. HDL-cholesterol은 T1구(111.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때, Aspergillus terreus 처리한 T1 구가 돼지와 육계의 혈액 및 고기 내에서 총콜레스테롤과 HDL-cholesterol 함량이 크게 낮아졌다.
- 돼지 및 닭고기의 총콜레스테롤, triglyceride 및 HDL- cholesterol 성분을 Table 3에 나타내었다. 전체 돼지고기와 닭고기의 총콜레스테롤, triglyceride와 HDL-cholesterol은 모든 성분에서 돼지고기가 닭고기보다 더 높았고, 모든 처리 구에서 T1 구와 T2 구가 대조 구보다 크게 낮았다.
- 29%)보다 오히려 더 높았다. 전체 불포화지방산(UFA)에 대한 포화지방산(SFA)의 비율은 닭고기가 더 높은 경향이었고, 다가불포화지 방산은 돼지고기 와 닭고기 간에는 거의 차이가 없었으나, 단가불포화지방산은 돼지고기(12.47 -13.16%)보다 닭고기(18.09~20.40%)가 훨씬 높게 나타났다
- Table 2는 돼지 및 육계에 대하여 혈액 중에 함유되어 있는 총콜레스테롤, triglyceride와 HDL- cholesterol 함량을 조사한 것이다. 전체적으로 돼지와 육계의 혈중 총콜레스테롤, triglyceride와 HDL-cholesterol은 육계가 돼지보다 더 높았고, 모든 처리 구에서 T1 구와 12구가 대조 구보다 유의적으로 낮았다(p<0.05).
- 05) 높았으나, 리놀렌산(linoleic acid)은 대조 구가 다른 처리 구보다 오히려 높은 경향이었다. 총 포화지 방산(SFA) 비율은 T2 구가 다른 처리 구보다 더 높은 경향이었으나 총불포화지 방산(UFA) 비율에서는 T2 구가 낮아져 상반된 결과를 나타내었고, 단가불포화지방산과 다가불포화지방산 간에는 거의 차이가 없었다.
- 05), 리놀렌산은 대조 구가 다른 처리 구보다 더 높았다. 총 포화지방산 (SAF) 비율은 모든 처리구간에 거의 차이가 없었으나, 총 불포화지방산(UFA) 비율은 T1 구와 T2 구가 대조 구보다 더 높은 경향이었다. 단가불포화지방산(MUFA)은 T1 구와 T2 구가 대 조구보다 높은 경향이었으나, 다가불포화지방산(PUFA)은 대조 구가 오히려 더 높은 경향을 보였다.
후속연구
- 따라서 Aspergillus terreus 배양체가 체내의 콜레스테롤 합성에 상당히 영향을 미친 것으로 판단되며, 향후 저콜레스테롤 고기 생산의 가능성을 보여주었다.
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