본 시험은 무항생제 사육방식이 한우육내 코티졸과 지방산 함량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 무항생제 및 관행 축산으로 생산된 한우육 1등급 등심(M. longissimus)부위를 3가지의 브랜드별로 각각 3회씩 구매하여 시료로 공시하였고, 분석한 결과는 다음과 같다. 한우육 등심내 코티졸 함량은 무항생제 처리구에서 관행사육 처리구 대비 유의적(p=0.0176)으로 낮게 나타났으며, 포화지방산 및 불포화지방산 함량에서는 유의적(p>0.05)인 차이를 나타내지는 않았으나, 관행사육 처리구에서는 포화지방산이, 무항생제 처리구에서는 불포화지방산이 각각 높은 경향으로 분석되었다. 또한, 불포화지방산 중 n-3과 n-9 지방산을 제외한 n-6 지방산(linoleic acid, ${\gamma}$-linolenic acid)에서 유의적(p<0.01)인 차이를 보였다. 또한, 한우육내 코티졸 농도와 n-6 지방산 농도간의 상관관계를 분석한 결과, 특히 linoleic acid와 유의적(p=0.0140)으로 부(-)의 상관관계가 성립되었다. 결과적으로, 무항생제 인증으로 사육된 한우육은 관행적으로 사육된 한우육에서 보다 상대적으로 코티졸 함량이 낮았으며, 건강에 유익한 불포화지방산 함량이 다소 높은 경향으로 분석됨으로써 육질을 향상시키는 것으로 나타났다.
본 시험은 무항생제 사육방식이 한우육내 코티졸과 지방산 함량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 무항생제 및 관행 축산으로 생산된 한우육 1등급 등심(M. longissimus)부위를 3가지의 브랜드별로 각각 3회씩 구매하여 시료로 공시하였고, 분석한 결과는 다음과 같다. 한우육 등심내 코티졸 함량은 무항생제 처리구에서 관행사육 처리구 대비 유의적(p=0.0176)으로 낮게 나타났으며, 포화지방산 및 불포화지방산 함량에서는 유의적(p>0.05)인 차이를 나타내지는 않았으나, 관행사육 처리구에서는 포화지방산이, 무항생제 처리구에서는 불포화지방산이 각각 높은 경향으로 분석되었다. 또한, 불포화지방산 중 n-3과 n-9 지방산을 제외한 n-6 지방산(linoleic acid, ${\gamma}$-linolenic acid)에서 유의적(p<0.01)인 차이를 보였다. 또한, 한우육내 코티졸 농도와 n-6 지방산 농도간의 상관관계를 분석한 결과, 특히 linoleic acid와 유의적(p=0.0140)으로 부(-)의 상관관계가 성립되었다. 결과적으로, 무항생제 인증으로 사육된 한우육은 관행적으로 사육된 한우육에서 보다 상대적으로 코티졸 함량이 낮았으며, 건강에 유익한 불포화지방산 함량이 다소 높은 경향으로 분석됨으로써 육질을 향상시키는 것으로 나타났다.
This study was carried out to elucidate the effect of antibiotic-free rearing system(ARS) on cortisol level, stress hormone, and fatty acid content in the edible muscle tissues, that were of M. longissimus in Hanwoo. These cattle were reared in two different systems including antibiotic-free (ARS) a...
This study was carried out to elucidate the effect of antibiotic-free rearing system(ARS) on cortisol level, stress hormone, and fatty acid content in the edible muscle tissues, that were of M. longissimus in Hanwoo. These cattle were reared in two different systems including antibiotic-free (ARS) and conservative system (CRS). To increase the experimental reliability, the muscle samples were purchased 3 times from 3 Korean brands of beef produced with ARS or CRS. In the muscle tissue, cortisol level was significantly lower in ARS than CRS, (p=0.0176). But the levels of total saturated- and unsaturated-fatty acids were not significantly different between ARS and CRS (p>0.05). Of total fatty acids, the total saturated fatty acid tended to be greater in CRS and the total unsaturated fatty acid tended to be greater in ARS. However, of the total unsaturated fatty acids, the level of n-6 unsaturated fatty acids was significantly higher in ARS than CRS (p=0.0040). Especially, ${\alpha}$-linolenic acid (ALA) and ${\gamma}$-linolenic acid (GLA) levels were significantly higher in ARS (p<0.01). The n-6 fatty acid content and cortisol level in muscle tissue were negatively correlated at p=0.0140. In conclusion, ARS may produce beef with higher quality which contains lower cortisol and greater n-6 fatty acids, such as ALA and GLA.
This study was carried out to elucidate the effect of antibiotic-free rearing system(ARS) on cortisol level, stress hormone, and fatty acid content in the edible muscle tissues, that were of M. longissimus in Hanwoo. These cattle were reared in two different systems including antibiotic-free (ARS) and conservative system (CRS). To increase the experimental reliability, the muscle samples were purchased 3 times from 3 Korean brands of beef produced with ARS or CRS. In the muscle tissue, cortisol level was significantly lower in ARS than CRS, (p=0.0176). But the levels of total saturated- and unsaturated-fatty acids were not significantly different between ARS and CRS (p>0.05). Of total fatty acids, the total saturated fatty acid tended to be greater in CRS and the total unsaturated fatty acid tended to be greater in ARS. However, of the total unsaturated fatty acids, the level of n-6 unsaturated fatty acids was significantly higher in ARS than CRS (p=0.0040). Especially, ${\alpha}$-linolenic acid (ALA) and ${\gamma}$-linolenic acid (GLA) levels were significantly higher in ARS (p<0.01). The n-6 fatty acid content and cortisol level in muscle tissue were negatively correlated at p=0.0140. In conclusion, ARS may produce beef with higher quality which contains lower cortisol and greater n-6 fatty acids, such as ALA and GLA.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 사육방식의 차이(관행사육, 친환경사육; 유기 및 무항생제 인증)로 생산된 축산물에서 스트레스 호르몬인 코티졸을 분석함으로써 가축의 스트레스 정도를 추정하고, 나아가 축산물의 품질과 관련된 지방산의 함량을 분석하여 친환경 축산물의 차별화를 평가하고자 실시하였다.
본 연구에서는 사육방식에 따른 가축의 생산성(도체품질 등)을 조사 · 분석하기 위하여, 친환경축산(무항생제 축산)과 관행축산(집약, 공장형 축산) 사육방식에 따라 생산된 한우육내 스트레스 관련 부신피질 호르몬인 코티졸을 분석하고, 나아가 각각의 사육방식에 따라 생산된 한우육의 주요 기능성 성분 중 불포화지방산을 중심으로 분석하였던 바 얻어진 결과는 다음과 같다.
제안 방법
Microparticle은 measuring cell에 옮겨지고, cell 안의 전극 표면에 달라붙도록 정치한 다음, 달라붙지 않은 검체 및 시약 일부는 제거되었다. Cell 전극에 전압을 걸어주면 화학 발광이 일어나고, 이를 photomultiplier로 강도를 측정하며, 2-point calibration을 통한 calibration curve와 시약의 바코드에 의해 제공되는 master curve (2-point calibration)에 의해 결과값을 산출하였다. 표준시약으로 Elecsys cortisol (Roche, Germany)을 이용하였으며, 분석장비로 Ele- csys E170 (Roche, Mannheim, Germany)을 사용하였다.
이 vial에 핵산 1 mL를 첨가하여 균일하게 혼합한 다음 GC분석에 공시하였다. 공시된 시료 내 지방산 함량은 MPS2 autosampler가 장착된 Agilent 7890A GC system을 사용하여 Table 1에서 제시한 방법으로 분석하였다.
먼저 검체와 비오틴 처리된 cortisol에 특이적인 antibody를 혼합하여 1차 배양함으로써 immunocomplex의 형성을 유도하였다. 그리고 2차 배양에서 스트렙타비딘이 코팅된 microparticle을 첨가하여 비오틴과 스트렙타비딘의 상호작용을 유도하였다. Microparticle은 measuring cell에 옮겨지고, cell 안의 전극 표면에 달라붙도록 정치한 다음, 달라붙지 않은 검체 및 시약 일부는 제거되었다.
먼저 50 mL용 Falcon tube (BD Falcon™ Conical Centrifuge Tubes-C3976-50)를 labeling한 후 tube의 무게를 측정하였다.
ELICA 측정방법을 약술하면 다음과 같다. 먼저 검체와 비오틴 처리된 cortisol에 특이적인 antibody를 혼합하여 1차 배양함으로써 immunocomplex의 형성을 유도하였다. 그리고 2차 배양에서 스트렙타비딘이 코팅된 microparticle을 첨가하여 비오틴과 스트렙타비딘의 상호작용을 유도하였다.
근육내 코티졸의 수준을 측정하기 위하여 Shaw 등(1995) 방법을 변형 적용하였으며, 분석 방법을 간단히 서술하면 다음과 같다. 즉, 브랜드 소고기 600 g을 동결과 융해를 반복하여 조직액 삼출을 유도한 다음 회수한 삼출액을 4C에서 3,000 rpm으로 30분간 원심분리하여 상등액을 회수하였으며, 전기화학발광 면역분석법(electroche- miluminescence immunoassay, ECLIA, Elecsys E170, Roche Diagnotics, Switzerland)을 이용하여 회수한 상등액 내 총 코티졸 농도를 분석하였다. ELICA 측정방법을 약술하면 다음과 같다.
대상 데이터
본 실험에서는 시판되고 있는 친환경축산물 중 대표적인 무항생제 인증 브랜드 소고기 3 종류(C 브랜드, M 브랜드, O 브랜드)와 관행 사육에 의해 생산된 브랜드 소고기 3 종류(A 브랜드, J 브랜드, S 브랜드)의 1등급 거세한우 등심(M. longissimus) 부위를 각각 3회씩 구매하여 시료로 공시하였다. 무항생제 사육인증 농가와 관행 사육농가에서의 대표적 한우의 사육환경은 Fig.
데이터처리
지방산 조성 분석에 의해 얻어진 결과는 Dbstat version 4 program을 활용하여 통계 처리하였다. 또한, 한우육내 코티졸과 지방산 함량 두변수의 상관관계를 분석하기 위하여 피어슨 상관분석을 실시하였다.
실험 결과의 평균과 표준편차(Mean± SD)는 일원분산분석(ANOVA)을 통해 구하였고, 처리간 유의한 차이를 분석하기 위하여 독립표본 t검정(Student's t-test)을 적용하였으며, p<0.05 수준에서 처리 간 유의한 차이가 있는 것으로 표시하였다.
05 수준에서 처리 간 유의한 차이가 있는 것으로 표시하였다. 지방산 조성 분석에 의해 얻어진 결과는 Dbstat version 4 program을 활용하여 통계 처리하였다. 또한, 한우육내 코티졸과 지방산 함량 두변수의 상관관계를 분석하기 위하여 피어슨 상관분석을 실시하였다.
이론/모형
한우육에 함유된 지방산 조성은 Folch-H2SO4 법(Folch 등, 1957)으로 분석하였는데, 약술하면 다음과 같다. 먼저 50 mL용 Falcon tube (BD Falcon™ Conical Centrifuge Tubes-C3976-50)를 labeling한 후 tube의 무게를 측정하였다.
성능/효과
일반적으로 포화지방산은 혈장내 LDL 콜레스테롤과 총콜레스테롤 함량을 증가시키는 반면, 불포화지방산은 감소시킨다고 보고(Yu 등, 1995; Hegsted 둥, 1993)되고 있고, Cho 등 (2008)의 연구 결과에서는 소비자들이 한우 쇠고기를 평가할 때 연도, 다즙성 및 풍미가 쇠고기 맛에 가장 큰 영향을 미친다고 하였으며, 이 중 쇠고기의 독특한 풍미는 불포화지방산 함량이 높을수록 우수하다고 보고되고 있다(Jeremiah, 1996; Studivant 등, 1992). 또한, 고기의 다즙성도 불포화 지방산의 비율이 높을수록 좋은 평가를 받을 수 있다는 연구 결과(Waldman 등, 1965)를 바탕으로 본 연구에서 제시한 무항생제 사육에서 생산된 한우육의 불포화지방산 함량이 관행사육에서 생산된 한우육에 대비한 높은 경향으로 나타난 결과는 쇠고기의 맛뿐만 아니라, 인간의 건강에도 유익할 것으로 판단된다.
무항생제 축산물 인증기준을 준수하여 생산한 한우육에서 코티졸 함량은 0.66으로 일반 관행사육에서 생산한 한우육의 코티졸함량 1.01보다 유의하게 낮았는데(p=0.0176), 본 실험을 수행하기 전 실시한 예비실험에서도 유기사료를 급여하여 친환경적 사육방식으로 생산된 소고기(0.40)에서 관행 사육방식으로 생산된 소고기(0.55)보다 스트레스호르몬인 코티졸의 농도가 낮게 나타나는 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 친환경축산물 인증기준 중 개체에 직접적으로 영향을 미칠 수 있는 기준항목으로는 사육면적 및 깔짚 등이 있는데, 동물복지적인 측면에서 적정 사육면적과 쾌적한 우사 바닥을 제공하고, 친환경 축산에 부합하여 생산된 한우육에서 개체의 스트레스 지수가 낮았다는 보고(Lee, 2009; Yang, 2013; Yu, 2009)와 유사한 것으로 판단된다.
불포화지방산 중 n-3 및 n-9 지방산의 경우, 사육방식에 따른 유의적(p>0.05)인 차이는 나타나지 않았으나, n-6 지방산의 경우, 관행 방식으로 사육한 한우육과 무항생제 방식으로 사육한 한우육에서 각각 6.84 및 11.03%로서, 무항생제 사육에서 유의적으로 높게 나타났다(p<0.0040).
사육방식의 차이에 따른 한우육내 유의적(p>0.05)인 차이를 보이지는 않았지만, 포화지방산은 관행사육에서 불포화지방산은 무항생제 사육에서 각각 높은 경향으로 분석되었다.
한편, n-6 지방산 중에서 linoleic acid와 코티졸 간의 상관계수는 —0.9008로서 두 변수 간에 높은 상관관계가 있었으나(p=0.0143), γ- linolenic acid와 코티졸 간의 상관계수는 —0.7579로서, 두 변수 간에 상관관계가 나타나지는 않았다(p>0.05).
후속연구
0040). 특히 n-6 지방산인 다가불포화지방산은 필수 지방산으로써 항혈전 작용을 하는 EPA, 뇌 세포막의 주요 구성성분인 DHA를 비롯한 여러 지방산을 생산하는데 도움이 될 뿐만 아니라, 우리 몸 전체에서 다양한 생체기능을 조절하며, 면역반응에 사용되는 프로스타글란딘이라는 호르몬을 생산하는 중요한 지방산으로써(Melton 등, 1982; Westerling와 Hedrick, 1979), 이에 본 연구에서 제시한 n-6 지방산의 경우도 소비자가 원하는 양보다 질 위주의 고품질 쇠고기를 생산할 수 있는 하나의 방안으로 제시할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
친환경 축산이란?
그동안 우리나라 축산업은 생산성 위주의 발전에 초점이 맞추어져 오다가 최근 고품질 및 안전한 식품과 같은 문제가 대두되는 상황 하에서 지속적인 축산업 발전을 위해 친환경 축산업 정책의 추진이 무엇보다 중요한 과제로 부각되고 있다. 친환경 축산이란 화학약품의 사용을 금지 혹은 최소화 하고, 가축에게 적합한 사육환경을 제공하여 최소한의 기본적인 욕구가 충족시켜줌으로써 소비자의 건강 및 안전성을 지향하여 생산된 축산물을 말 한다(Hwang, 2009). 이에 소비자들도 식품 안전에 대한 관심의 증가로 안전하고 친환경적인 생산과정을 선호하는 경향이 점차 증가하는 추세를 보이고 있다(Lee, 2009).
지속적인 스트레스는 어떤 영향을 주는가?
친환경 축산을 위해서는 무엇보다도 먼저 사육단계부터 사육면적, 깔짚 두께, 군집 두수 등의 요인에 따라 가축이 받을 스트레스를 최소화시켜주어야 하는데, 부신피질 호르몬 중에서 스트레스 관련 호르몬인 코티졸은 외부에서의 어떠한 자극으로부터 방어하기 위한 반응을 유발시키는데 중요하다(McEwen, 1997). 이에 대한 반응변수로 코티졸의 수준은 스트레스를 생리적으로 평가하기 위해 많이 이용되는 지표이며(Ko, 2011), 이러한 지속적인 스트레스는 코티졸을 상승시키고, 호르몬 분비에 악영향을 미쳐 질병 유발, 피로, 면역기능 저하, 무기력증에 빠지게 한다고 보고되고 있다(Grossi 등, 2005). 또한, 스트레스를 받을 때 코티졸의 분비는 평상시보다 증가되는데(Moberg, 1985), 군을 이루고 사는 가축들의 경우에도 사육환경 및 방식에 따라 스트레스 호르몬인 코티졸 수준과 일당 증체량, 사료요구율, 도체성적 등 사양성적에서도 차이를 나타낸다고 한다(Cho, 2008).
현대인들의 식생활에서 포화지방산의 섭취량이 급속히 증가하여 발생하는 문제들을 예방하기 위해서 어떤 방안이 필요한가?
이에 소비자들은 n-3 및 n-6 지방산이 상대적으로 다량 함유된 기능성 축산물의 소비가 부족한 실정으로 비만 등과 같은 대사성 및 만성 질환과 같은 문제가 제기되고 있다. 이를 예방하기 위해서는 linolenic acid, arachidonic acid 등과 같은 불포화 지방산을 섭취할 수 있는 방향 전환이 필요하다(Williams, 2000).
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