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문제 정의
- 반면, 곶감 부산물을 처리한 결과 조지방은 증가하고 단백질은 감소하였으며 총 콜레스테롤, 고밀도콜레스테롤, 중성지방은 높으며, 저밀도콜레스테롤은 감소하는 것이 보고되어 있다(20). 본 연구에서는 단백질의 함량은 큰 변화가 없으나 지방이 크게 감소하는 것을 알 수 있었으므로 이는 미래에 well-being이나 LOHAS 측면에서 의미 있는 연구결과로 사료된다.
- 이에 따라 본 연구에서는 유황을 급여한 닭의 품질과 안전성을 평가하기 위해 법제화된 유황을 닭에 급여하여 계육의 성분함량 변화를 관찰하였으며, 그 중 특이하게 지방의 성분비가 감소하는 패턴을 발견하였다. 이는 콜레스테롤이나 지방에 의한 성인병에 대처할 수 있는 우수한 식재료의 공급과 개발이란 측면에서 좋은 모델이 된다고 판단되어 이의 결과를 보고하는 바이다.
- 이에 따라 본 연구에서는 유황을 급여한 닭의 품질과 안전성을 평가하기 위해 법제화된 유황을 닭에 급여하여 계육의 성분함량 변화를 관찰하였으며, 그 중 특이하게 지방의 성분비가 감소하는 패턴을 발견하였다. 이는 콜레스테롤이나 지방에 의한 성인병에 대처할 수 있는 우수한 식재료의 공급과 개발이란 측면에서 좋은 모델이 된다고 판단되어 이의 결과를 보고하는 바이다.
- 일반사료와 유황사료를 섭취한 계육에서의 단백질, 지방, 포화지방산, 콜레스테롤 함량을 확인 해 보았다. 사료에 따른 계육 내 단백질 함량에서 일반사료를 급여한 그룹은 계육 내 단백질 함량이 19.
제안 방법
- Chicken lymphocyte B세포의 일종인 DT 40 세포주를 96 well plate에 2×103 cells/well로 분주하고 2시간 후에 시료를 농도별(0, 0.04, 0.08, 0.16, 0.31, 0.63, 1.25, 2.5, 5, 10μL/mL)로 처리하여 24시간 배양한 후, thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT solution, Sigma, St. Louis, MO, USA)를 처리하여 생성되는 formazan을 DMSO로 녹여 multilabel counter (Victor3, Perkin Elmer, Waltham, USA)로 564 nm에서 흡광도를 측정하여 세포의 독성여부를 판정하였다.
- 계육 내의 아미노산 분석은 시료 40 mg을 취하여 6N HCl 15 mL를 가하고, 115℃에서 24시간 동안 가수분해시킨 후 HCl을 모두 제거한 다음 농축/건조시킨 후, phenylisothio cyanide (PITC) 유도체를 만들어 아미노산 자동분석기 (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다.
- 사육기간은 6주로 매주 닭의 무게를 전자저울(㈜카스, Namyangju, Korea)을 이용하여 측정하였으며, 사망률은 사육기간 중 사망한 닭의 비율로 확인 하였다. 닭에 급여한 사료는 일반사료에 법제화된 유황을 0.2% 추가하여 일반사료(normal feed)와 유황사료(processed sulfer feed) 2가지로 구분을 하여 실험을 진행하였다. 닭의 혈액 채취는 5~6주간의 사육 후 도살하여 채취하였으며, 실험에는 혈구를 제외한 혈장만을 사용하였다.
- 법제화된 유황의 독성을 평가하기 위해 닭유래 세포주인 DT 40 세포주에 액상유황을 농도별로 처리하여 MTT assay를 실시하였다. 액상유황을 처리하지 않은 세포의 생존율을 100%로 했을 때, 액상유황을 0.
- 법제화된 유황이 육계사육에 미치는 영향을 알아보고자 유황사료를 급여한 닭의 폐사율, 무게 증가량을 측정 하였으며, 혈액의 항산화 활성과 혈액 내 글루타치온 및 콜레스테롤 함량, 그리고 계육의 단백질, 지방 분석과 닭유래 세포에서의 법제유황의 세포독성을 알아보았다. 먼저 일반사료에 비해 유황사료를 급여한 닭의 경우 폐사율이 감소하며, 닭의 무게가 증가하는 것을 알 수 있었다.
- 이 사료에 법제화 유황을 혼합하여 ㈜보원농업(Gumi, Korea)에서 제조하여 급여하였으며, 병아리 상태에서 각 그룹별로 50 마리씩 사육장 내에 구획을 나누어 사육하였다. 사육기간은 6주로 매주 닭의 무게를 전자저울(㈜카스, Namyangju, Korea)을 이용하여 측정하였으며, 사망률은 사육기간 중 사망한 닭의 비율로 확인 하였다. 닭에 급여한 사료는 일반사료에 법제화된 유황을 0.
- 3%이었으며 가소화에너지는 3,100 kcal/kg 이상이었다. 이 사료에 법제화 유황을 혼합하여 ㈜보원농업(Gumi, Korea)에서 제조하여 급여하였으며, 병아리 상태에서 각 그룹별로 50 마리씩 사육장 내에 구획을 나누어 사육하였다. 사육기간은 6주로 매주 닭의 무게를 전자저울(㈜카스, Namyangju, Korea)을 이용하여 측정하였으며, 사망률은 사육기간 중 사망한 닭의 비율로 확인 하였다.
- 일반사료(normal feed)와 유황사료(processed sulfer feed)를 섭취한 닭의 사육기간에 따른 무게변화와 폐사율을 측정하였다. 급여 기간은 5~6주 정도로 일반사료에 0.
- 계육 내의 단백질, 지방, 포화지방 함량은 AOAC 방법에 따라 분석하였으며, 단백질은 jeldahl법, 지방은 Soxhlet 추출법을 사용하였다(12). 포화지방산은 시료를 fatty acid methyl ester (FAME)로 유도체화한 후 GC로 분석하였다. 먼저 시료의 전처리는 시료를 3.
- 혈액 내 콜레스테롤 함량측정을 위하여 계육 5 g을 분취하고 50 mL의 chloroform과 methanol (2:1, v/v) 혼합액을 첨가하여 균질화하고 1시간 동안 sonication한 후, Whatman filter paper (Filter number 1, GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)로 여과하여 얻은 여액을 감압 건조한 것에 에탄올 5 mL을 가하여 지질을 녹여 시료로 사용하였다. 총콜레스테롤과 고밀도콜레스테롤 함량은 효소법으로 분석하였고, 저밀도콜레스테롤은 Friedwald 공식을 이용하여 계산하였다(11).
- 혈액 내의 glutathione 함량은 G6PD screening assay kit(Genway biotech, Inc., San Diego, CA, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 혈액내의 항산화 활성을 측정하기 위해 FRAP 활성 실험을 실시하였다. 반응 용액은 C2H3NaO2와 acetic acid (C2H4O2)를 이용하여 acetate buffer (pH 3.
대상 데이터
- 2% 추가하여 일반사료(normal feed)와 유황사료(processed sulfer feed) 2가지로 구분을 하여 실험을 진행하였다. 닭의 혈액 채취는 5~6주간의 사육 후 도살하여 채취하였으며, 실험에는 혈구를 제외한 혈장만을 사용하였다. 계육은 도살 후 즉시 채취하여 4℃에 보관 후 분석을 실시하였다.
- 본 실험에 사용된 육계의 급이사료는 육계전기3호(Dong Sung Farms, Nonsan, Korea)이었으며 이의 성분분석표에 의하면 조단백질 30%, 조지방 2.5%, 칼슘 0.3%, 인 1.2%, 조섬유 5%, 조회분 3%, 메치오닌/시스틴 0.3%이었으며 가소화에너지는 3,100 kcal/kg 이상이었다. 이 사료에 법제화 유황을 혼합하여 ㈜보원농업(Gumi, Korea)에서 제조하여 급여하였으며, 병아리 상태에서 각 그룹별로 50 마리씩 사육장 내에 구획을 나누어 사육하였다.
데이터처리
- 실험결과 통계처리는 SPSS software (ver. 19, IBM, New York, NY, USA)를 이용하여 p<0.05에서 유의성 분석을 실시하였다.
이론/모형
- 계육 내의 단백질, 지방, 포화지방 함량은 AOAC 방법에 따라 분석하였으며, 단백질은 jeldahl법, 지방은 Soxhlet 추출법을 사용하였다(12). 포화지방산은 시료를 fatty acid methyl ester (FAME)로 유도체화한 후 GC로 분석하였다.
- 혈액 내 콜레스테롤 함량측정을 위하여 계육 5 g을 분취하고 50 mL의 chloroform과 methanol (2:1, v/v) 혼합액을 첨가하여 균질화하고 1시간 동안 sonication한 후, Whatman filter paper (Filter number 1, GE Healthcare, Buckinghamshire, UK)로 여과하여 얻은 여액을 감압 건조한 것에 에탄올 5 mL을 가하여 지질을 녹여 시료로 사용하였다. 총콜레스테롤과 고밀도콜레스테롤 함량은 효소법으로 분석하였고, 저밀도콜레스테롤은 Friedwald 공식을 이용하여 계산하였다(11).
성능/효과
- 계육에서 일반성분인 단백질, 지방, 포화지방산 함량 비교 결과를 확인하였을 때 급여사료에 따른 단위 무게당 계육 내 단백질과 포화지방 함량은 유의한 차이를 보이지 않았으나, 지방 함량은 유황사료를 섭취한 닭에서 크게 감소한 것을 확인할 수 있었는데(p<0.05), 앞서 언급한 것처럼 유황사료를 급여한 경우 계육의 복강지방이 크게 감소한 것을 육안으로 확인할 수 있었다.
- 고밀도콜레스테롤(HDL)의 양은 일반사료를 급여한 닭의 경우 70.33 (±9.29) mg/dL, 유황사료를 급여한 경우 92.33 (±4.72) mg/dL로(Fig. 2-A) 유황사료를 급여한 닭의 혈액에서 고밀도콜레스테롤이 31.28% 증가하는 것으로 확인 되었으며(p<0.05), 저밀도콜레스테롤(LDL)의 양은 일반사료를 급여한 경우 23.33 (±3.51) mg/dL, 유황사료를 급여한 경우 14.33 (±1.52) mg/dL으로(Fig. 2-B) 유황사료를 급여한 닭의 혈액에서 저밀도 콜레스테롤이 62.8% 감소하는 것으로 나타났다(p<0.05).
- 2%의 법제유황을 섞은 사료를 급여하였다. 그 결과, 일반사료를 섭취한 닭에 비해 유황사료를 섭취한 닭의 폐사율이 감소하는 것으로 나타났는데, 일반사료를 섭취한 군의 경우 폐사율이 약 8% 였으며, 유황사료를 섭취한 닭의 경우 폐사율이 약 6%로 나타났다(Fig. 1-A). 닭 무게의 경우 약 5주간의 사육기간 후에 유황사료를 섭취한 닭의 무게가 증가한 것을 볼 수 있었는데, 일반사료를 섭취한 경우 약 1610 g으로 확인되었으며, 유황사료를 섭취한 경우 약 1760 g으로 유황 사료를 섭취한 닭의 무게가 약 9.
- 1-A). 닭 무게의 경우 약 5주간의 사육기간 후에 유황사료를 섭취한 닭의 무게가 증가한 것을 볼 수 있었는데, 일반사료를 섭취한 경우 약 1610 g으로 확인되었으며, 유황사료를 섭취한 경우 약 1760 g으로 유황 사료를 섭취한 닭의 무게가 약 9.3% 증가한 것으로 나타났다(Fig. 1-B). 이 결과를 통해 식이방법이 닭의 폐사율과 무게에 영향을 미치는 것을 알 수 있는데, 육계에 솔잎분말을 급여한 결과 폐사율이 감소되었다는 보고(13)와 생균제급여가 사육 초기 폐사율을 감소시킨다는 보고(14), 그리고 0.
- 닭의 혈액을 채취한 후, 혈장을 이용하여 항산화 활성을 FRAP assay로 확인한 결과, 일반사료를 급여한 닭에 비해 유황사료를 급여한 닭에서 항산화 활성이 높게 나타남을 확인할 수 있었다(Fig. 1-C).
- 법제화된 유황이 육계사육에 미치는 영향을 알아보고자 유황사료를 급여한 닭의 폐사율, 무게 증가량을 측정 하였으며, 혈액의 항산화 활성과 혈액 내 글루타치온 및 콜레스테롤 함량, 그리고 계육의 단백질, 지방 분석과 닭유래 세포에서의 법제유황의 세포독성을 알아보았다. 먼저 일반사료에 비해 유황사료를 급여한 닭의 경우 폐사율이 감소하며, 닭의 무게가 증가하는 것을 알 수 있었다. 혈액 내 항산화 활성을 FRAP 측정법을 이용하여 확인 한 결과 일반사료 급여군에 비해 유황사료 급여군에서 항산화 활성이 증가하였다.
- 육계 사료에 매실과 오미자를 처리하여 급여한 결과 이들의 혈액에서 높은 항산화 능을 보이며, 글루타치온의 함량이 증가하는 보고가 있으며(16), 포도씨를 첨가한 사료에서도 동일한 결과가 보고된 바 있다(17). 본 연구에서는 유황사료를 급여한 육계의 혈액에서 항산화 활성을 측정한 결과, 일반사료에 비해 항산화 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다(Fig. 1-C).
- 사료에 따른 계육 내 단백질 함량에서 일반사료를 급여한 그룹은 계육 내 단백질 함량이 19.63 (±0.15) g/100 g, 유황사료를 급여한 그룹은 18.73 (±0.4) g/100 g으로 나타났다(data not shown).
- 액상유황을 처리하지 않은 세포의 생존율을 100%로 했을 때, 액상유황을 0.63 μL/mL 이하의 농도로 처리한 세포의 생존율은 약 90% 이상으로 독성이 나타나지 않았으며 1.25 μL/mL의 농도부터 약 20%의 세포사멸률을 보이기 시작하였다(Fig. 3).
- 일반사료와 유황사료를 섭취한 닭의 혈액 내 콜레스테롤 함량을 비교한 결과 총콜레스테롤(total cholesterol)의 함량은 일반사료를 급여한 경우 123.25 (±39.65) mg/dL, 유황사료를 급여한 경우 132 (±18.76) mg/dL로 큰 차이를 보이지 않았다(data not shown).
- 한편, 일반사료를 급여한 계육과 법제유황사료를 급여한 계육의 아미노산조성은 두 그룹 모두 glutamic acid의 함량이 가장 많았고, aspartic acid, lysine의 순으로 나타났다(data not shown). 황을 함유한 아미노산인 methionine, taurine, cysteine, cystine의 함량은 대조구와 유황사료 급여군 사이 큰 차이가 나타나지 않았고, 총 아미노산 함량 또한 두 그룹에서 유의한 차이가 나타나지 않았다.
- 혈액 내 항산화 활성을 FRAP 측정법을 이용하여 확인 한 결과 일반사료 급여군에 비해 유황사료 급여군에서 항산화 활성이 증가하였다. 혈액 내 전체 콜레스테롤 함량에는 큰 차이가 나지 않지만, 고밀도 콜레스테롤은 증가하는 반면, 저밀도 콜레스테롤은 감소하는 것을 확인하였다. 또한 계육에서의 총 아미노산과 단백질 함량은 변화가 없지만 지방 함량은 크게 감소시키는 것을 알 수 있었으므로 유황사료가 계육의 품질을 향상시켜 상품성을 높여줄 수 있을 것으로 사료되었다.
- 먼저 일반사료에 비해 유황사료를 급여한 닭의 경우 폐사율이 감소하며, 닭의 무게가 증가하는 것을 알 수 있었다. 혈액 내 항산화 활성을 FRAP 측정법을 이용하여 확인 한 결과 일반사료 급여군에 비해 유황사료 급여군에서 항산화 활성이 증가하였다. 혈액 내 전체 콜레스테롤 함량에는 큰 차이가 나지 않지만, 고밀도 콜레스테롤은 증가하는 반면, 저밀도 콜레스테롤은 감소하는 것을 확인하였다.
- 한편, 일반사료를 급여한 계육과 법제유황사료를 급여한 계육의 아미노산조성은 두 그룹 모두 glutamic acid의 함량이 가장 많았고, aspartic acid, lysine의 순으로 나타났다(data not shown). 황을 함유한 아미노산인 methionine, taurine, cysteine, cystine의 함량은 대조구와 유황사료 급여군 사이 큰 차이가 나타나지 않았고, 총 아미노산 함량 또한 두 그룹에서 유의한 차이가 나타나지 않았다. 이와 같은 결과는 닭 근육 내 단백질과 아미노산 함량이 급여되는 사료에 크게 영향을 받지 않는다는 보고와 연관이 있을 것으로 사료되며(21), 실제로 사료 조성이 조직 내의 아미노산 함량에는 유의적인 차이를 나타내지 않았다는 연구 결과가 다수 보고되어 있다.
후속연구
- 한편, 혈액의 글루타치온(glutathione, GSH)을 ELISA kit로 분석한 결과, 일반사료를 섭취한 경우가 유황사료를 섭취한 것에 비해 글루타치온의 양은 상대적으로 차이가 나는 것을 발견할 수 없었다(data not shown). 글루타치온은 체내에서 강력한 항산화 작용을 가지고 있는 것으로 알려져 있는데, 이는 앞의 항산화 활성실험인 FRAP의 결과와 연결하면 설명이 어려워지는데, 향후 이에 대한 연구는 더욱 필요할 것으로 판단된다(data not shown).
- 혈액 내 전체 콜레스테롤 함량에는 큰 차이가 나지 않지만, 고밀도 콜레스테롤은 증가하는 반면, 저밀도 콜레스테롤은 감소하는 것을 확인하였다. 또한 계육에서의 총 아미노산과 단백질 함량은 변화가 없지만 지방 함량은 크게 감소시키는 것을 알 수 있었으므로 유황사료가 계육의 품질을 향상시켜 상품성을 높여줄 수 있을 것으로 사료되었다.
- 2-2% 내외로 급여될 수 있으며, 법제유황의 가격적인 측면에서 이의 농도를 높일 수 없기 때문에 통상적으로 이의 범위 내에서 사육되어질 수 있다. 이는 제독유황을 랫드에 경구투여하여 독성을 확인한 연구에서 제독유황을 사료섭취량의 1%까지 투여하였을때 독성을 나타내지 않았다는 결과와 상응하다고 볼 수 있으며 추후 간독성, 신장독성의 연구가 필요하다고 판단된다.
- 이상의 결과로 법제화된 유황이 육계에 안전하게 적용될 수 있으며, 일반사료와 유황사료를 급여한 계육 조성 비교결과 법제화된 유황을 첨가한 사료를 급여한 경우 폐사율 감소와 닭의 무게 증가로 인한 사육비의 절감을 유도할 수 있고 지방 및 콜레스테롤의 감소를 유도하여 상품성을 증가시켜줄 수 있을 것으로 판단되어지며 추후 만성독성 등의 연구와 함께 최적의 법제유황의 농도를 설정한다면 비만 등의 대사성 질환의 예방적인 차원에서 소비자의 건강에 도움이 되리라 판단된다.
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