KR100244792B1 - 가축혈액으로부터이취및색택을개선한식품첨가용면역단백질의회수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이취 및 색택이 개선된 가축혈액으로부터의 면역단백질 회수방법에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 수거된 가축의 혈액을 원심분리하여 혈청을 생산하는 공정과, 상기 공정에서 얻어진 혈청으로부터 염석처리 및 원심분리를 통하여 혈청단백질을 생산하는 공정과, 생성된 혈청단백질의 분획을 일정한 pH 및 온도조건으로 전처리하는 공정과, 상기 공정이후 차단분자량 10만 여과막과 차단분자량 30만 여과막을 이용하여 중간 물질을 선택적으로 분획하기 위한 한외여과 처리하는 공정과, 상기 공정에서 생산된 분획물을 동결건조하여 면역 단백질을 생산하는 공정을 포함한다는데 있다.

이와 같은 본 발명의 면역단백질 제조방법은 도축부산물인 가축의 혈액으로부터 이취 및 색택특성이 우수하게 나타나는 고품질의 면역 단백질을 대량으로 생산하는 것을 가능하게 한다.

Description

가축의 혈액으로부터 이취 및 색택을 개선한 식품첨가용 면역단백질의 회수방법

본 발명은 가축의 혈액으로부터 면역단백질을 회수하는 방법에 관한 것으로서, 특히 가축의 혈액에서 분리한 혈청을 염석처리공정 및 한외여과 처리공정을 통하여 면역단백질의 농축효과 및 분리수율을 증가시키면서 이취 및 색택특성을 개선한 가축의 혈액으로부터 면역단백질을 회수하는 방법에 관한 것이다.

동물 혈액에는 수동면역물질, 성장증진인자, 발암물질 변형인자와 같이 생물학적 활성인자가 다양하게 포함되어 있기 때문에 이에 대한 관심 및 이용에 관한 연구가 최근에 활발해지고 있다.

그러나 현재까지 혈액 및 초유를 이용한 면역단백질의 분리 및 산업적 활용에 관한 연구는 미흡한 실정이며, 특히 소의 초유를 이용한 면역단백질의 분리 및 이용은 원재료의 높은 면역단백질 함량으로 많은 연구와 함께 실용화 단계에 접어들고 있으나, 도축부산물인 혈액을 이용한 면역단백질의 생산은 산업화를 목적으로 한 효율적 분리 및 경제적인 회수방법에 대한 연구가 부족한 실정이다.

혈액은 고유의 색택과 이취로 인해서 식품 용도는 물론 사료용으로도 그 사용상의 제한 요인을 가지고 있다. 혈액이 갖는 고유의 색택은 식품 기술 및 가공기계의 발달로 인하여 혈장 또는 혈청으로 분리하여 건조하면 미백색의 분말을 얻을 수 있으며, 혈액내 헤모글로빈 성분에 의해 발색되는 혈액의 붉은 색택은 착색효과를 필요로하는 기술분야에 적용되기도 하지만 이취 발생문제는 이를 해결하기 위한 탈취노력에도 불구하고 경제적인 효율성 때문에 아직 해결방법이 충분하지 못하다.

면역글로불린 G는 병원성 미생물로부터 질병의 감염을 수동적으로 억제하는 항체를 제공하는 역할을 하는 고분자의 당단백질로서 동물체에는 주로 분만 직후의 초유나 혈액등에 존재하는데, 정상 우유의 경우 0.5㎎/ml 의 면역단백질을 함유하는 반면 초유의 경우에는 115㎎/ml의 함유량을 보여 약 200배 이상의 높은 농도를 갖는다. 그러나 초유를 이용한 면역단백질의 생산은 원료의 생산 및 공급에 몇가지 문제점을 가지고 있다.

혈액을 이용한 면역단백질의 생산은 정상 혈청내에 함유되어 이는 양이 20㎎/ml정도로 초유의 10~20%정도에 불과하지만 혈액 생산시기 및 생산량의 조절이 초유에 비해 안정적이고 원료가격도 경쟁력이 있을 뿐 아니라 폐기에 필요한 처리 비용을 별도로 지출하지 않아도 된다는 장점이 있다.

혈장 단백질의 분리 및 정제는 화학물질인 염 또는 알콜을 이용한 침전방법이 가장 일반적이다.

1942년 처음으로 찬 에탄올을 이용해 사람혈액에서 혈청 단백질을 침전시킨 이래 이 방법은 간단한 공정 및 방법을 장점으로 지금까지 널리 사용되고 있으나, 막대한 양의 에탄올을 사용하는 점, 10℃이상의 온도에서 면역물질이 매우 쉽게 변성되는 점, 침전과정 이후 용매 처리 문제등이 단점이 있다.

일반적으로 단백질용액에 황산 암모늄 등과 같은 중성염을 다량 넣으면 단백질이 침전되는데 이와 같이 단백질 용액에 중성염을 다량 넣어 단백질을 침전시키는 것을 염석처리라고 한다. 또한 단백질용액에 폴리포스페이트, 폴리에틸엔 글리콜등과 같은 중성염을 소량 넣으면 등전위점은 변하지 않으나 단백질 분자간의 인력을 약화시키기 때문에 단백질이 잘 용해되며, 이와 같이 단백질용액에 중성염을 소량주입하는 것도 염석처리 이지만 이하에서는 단백질 등전점과 염의 이온강도를 이용한 단백질 분리방법이라 한다.

황산 암모늄은 혈장 분획을 분리하고 정제하는데 사용된 초기의 물질로서, 이를 이용한 침전방법은 높은 농도를 필요로 하는 점, 변성을 방지하기 위해 냉각해야 하는 점, 고농도 염의 제거, 단백질내 이물질의 혼입 문제, 면역물질이 비교적 낮은 농도(20%)의 황산 암모늄에서 침전되는 반면에 알부민은 더 높은 농도(36%)의 황산 암모늄에서 침전되고, 0℃의 온도에서 높은 용해율(41%)을 보이기 때문에 냉각과정중 결정화에 의한 황산 암모늄의 회수가 매우 어렵다는 점등의 단점이 있다.

단백질 침전제로 사용된 폴리에틸렌 글리콜은 무독성일 뿐만 아니라 수용성 중합체로서 에탄올보다 거품이 덜 나고 상대적으로 저렴하며 비화염성이고 변성의 위험이 거의 없어 0℃이상에서 사용할 수 있는 장점을 가질 뿐만 아니라 인자Ⅲ(factor Ⅲ), 알부민, 2-마크로글로불린(2-macroglobulin)의 대규모 분획에서도 성공적으로 사용되었으나 낮은 회수율 및 복잡한 공정을 거치는 침전과정, 최종 제품에서 폴리에틸렌 글리콜 제거의 어려움, 식품첨가물로서의 사용이 적합하지 않은 점이 그 단점으로 지적되었다.

이와 같이 염석처리나 단백질의 등전점과 염의 이온강도를 이용하여 면역단백질을 분리하는 경우 고농도의 염이 필요하고 분리 과정이후 염의 제거가 필수적이어서 연속적 장치의 적용이 곤란하고 분리 작업중 단백질의 변성이 쉽고 분리된 단백질의 순도 및 회수율이 낮은 단점이 있어 현재는 최종제품의 순도가 더 높고 효율적인 방법인 한외요과막등을 이용한 분리 방법의 산업적 적용이 시도 되고 있다.

한외여과를 이용한 면역단백질의 분리 방법은 염등의 추가첨가물이 필요없고 분자량에 따라 선택적 분리가 가능하며 비가열 농축방법으로 물리화학적 성질의 변화를 최소화할 수 있을 뿐 아니라 한번에 다량의 시료를 처리할 수 있고 연속식 장치에 적합 할 뿐만 아니라 조작이 간편하고 운영비용이 적게 소요되는 등 많은 장점을 갖는다.

그러나 기존의 염석처리법 및 단백질의 등전점등을 이용한 원리와는 달리 여과막을 이용한 물리적인 분리방법이기 때문에 원료 혈액으로서 혈장의 한외여과 적용시 막 사이에 피브린과 같은 거대분자의 단백질이 한외여과기 및 펌프등에 잔류되어 원료 혈액의 유속을 저해하는 경향이 있을 뿐 아니라 적절한 분자량 크기 사이의 한외여과막을 통과했다고 해도 면역단백질이 거대분자 사이에 존재하여 여과되지 못하고 잔류되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이취가 제거되고 색택이 개선된 식품첨가물로서의 면역글로불린을 가축의 혈액으로부터 대량으로 생산할 수 있는 면역단백질 회수방법을 제공함에 있다.

제1도는 본 발명에 의해 회수된 조면역 단백질의 첨가량에 따른 발효소시지의 저장기간별 면역단백질의 함량변화를 나나낸 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가축의 혈액에서 혈청을 분리하는 혈청분리공정과; 분리된 혈청에다 중성염을 다량 넣어 단백질을 침전시키고 원심분리하는 염석처리 및 원심분리공정; 원심분리한 상등액을 pH 4.8~pH 6.2로 조정하는 pH조정공정; 차단분자량 10만 여과막과 30만 여과막을 이용하여 중간물질을 선택적으로 분획하거나 또는 차단분자량 3만과 0.1㎛의 여과막을 이용하여 중간물질을 선택적으로 분획하는 한외요과공정; 용적농축비 5로 용적농축하는 용적농축공정; 및 생산된 분획물을 건조하여 면역단백질을 회수하는 분획물 건조회수공정을 순차진행하여 면역단백질을 회수하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징은 면역단백질을 회수하기 위한 원료로 다량 입수가 쉬운 가축의 혈액을 사용하고, 가축의 혈액에서, 혈청만을 분리해 사용하므로써 색택을 개선하고 한외여과를 용이하게 하며, 염석처리시 공인된 식품첨가물인 폴리포스페이트를 사용하여 잔존염에 의한 생물체의 해를 줄이고, 한외여과시 차단분자량 10만과 30만의 여과막을 사용해 분자량 145,000인 면역글로불린을 효과적으로 분리하며, 혈청을 염석처리한 후 한외여과를 실시하여 2차 분리하므로써 농축효과에 의한 분리수율을 증가시키고 잔존염을 제거하여 효과적인 분리가 일어나도록 하고, 연속처리 과정에서 지방 성분이 제거됨으로써 이취가 제거되고 색택이 개선된 면역단백질을 가축의 혈액으로부터 다량 회수할 수 있는 방법에 있다.

이하 본 발명 가축의 혈액으로부터 면역단백질을 회수하는 방법을 상세하게 설명한다.

먼저 시료로서 돼지의 혈액을 이용하였다. 혈액의 수거시 항응고제를 첨가하지 않은 상태에서 수거후 1시간 이내에 냉장고로 운반하고 응고물을 일정한 크기로 고르게 세절하여 표면적을 넓힘으로써 혈청의 생산을 가속시킨후 5℃ 냉장상태로 24시간 보관하면서 혈청이 자연분리되도록 방치한 다음 응고물을 포함한 전체 혈액을 원심분리하고 상등액을 8겹의 치즈 클로스(cheese cloth)로 여과하여 혈청만을 분리하였다.

한외여과법을 이용하기 위해서는 원료혈액으로 피브린을 함유한 혈장보다는 혈청을 이용하는 것이 보다 효율적인 것으로 판단되고 또한 혈액 특유의 붉은색을 제거하기 위하여 혈액에서 혈청만을 분리하여 사용하였다.

한외여과는 면역단백질의 분자량(146,000) 전후의 여과막을 사용하여야 하므로 차단분자량 10만과 차단분자량 30만의 한외여과막을 이용하여 그 사이에서 분리되는 물질을 선택적으로 분획하였다.

돈혈청을 이용한 단백질 분리방법별 면역단백질의 함량 및 수율을 비교하여 결과를 표 1에 나타냈다.

[표 1] 돈혈청을 이용한 단백질 분리방법별 면역단백질 함량 및 수율비교

한외여과법을 적용하여 면역단백질의 분리를 시도한 위 발명의 결과 생산물의 건물기준 면역단백질 함량은 52.61% 면역단백질의 분리수율은 70.15%로 나타나서 염석처리등 분리방법별로 실시한 면역단백질의 함량 및 분리수율 측정의 결과중 가장 높은 함량을 보였다.

또한 폴리포스페이트 또는 폴리에틸렌 글리콜 등 단백질 등전점과 염의 이온 강도를 이용한 분리방법과 황산암모늄 또는 황산나트륨 등 염석처리에 의해 추출된 조면역단백질에 비하여 한외여과에 의해 분리하는 것이 염의 혼입을 최소화하여 더 높은 수준을 면역단백질 농도 및 분리수율을 얻을 수 있는 조건이었다.

혈청의 온도조건에 따른 한외여과처리한 면역단백질의 농도 및 분리수율을 알아보기 위한 실험의 결과를 표 2에 나타냈다.

[표 2] 돈혈청의 온도처리 조건에 따른 한외여과 처리한 면역단백질의 농도 및 분리수율의 실험치

상기 표 2에서 본 바와같이 분자량 크기별로 분리한 분획에서 원료혈액의 차단분자량 10만 이상 30만 이하의 물질의 경우 5℃ 온도의 혈청으로 처리한 분획의 면역단백질 농도는 38.80%, 25℃온도로 처리한 분획의 경우 40.59%, 37℃온도로 처리한 분획은 25.98%정도를 보여 온도조건에서는 25℃에서 면역단백질의 함량이 높게 나타났고 37℃에서는 면역단백질의 함량이 적게 나타났으며, 분리 수율면에서는 5℃온도에서 61.46%, 25℃ 온도에서 53.62%, 37℃에서는 51.31%의 분리수율을 나타내어 혈청의 온도가 증가함에 따라 분리수율은 감소하였다.

따라서 한외여과법의 경우 원료혈액으로 사용한 혈청의 온도는 5℃가 적당한 것으로 판단되었으며, 이는 일반적으로 시료의 온도가 높을수록 불용성 염의 침전으로 인한 한외여과막의 투과효율이 저하된다는 보고와 일치하는 경향을 보였다.

본 처리의 실험설계에서 한외여과막의 선정시 본 발명의 목적물인 면역단백질의 분자량이 14.6만임을 감안하여 차단분자량 10만과 30만을 결정하였고, 이들 막으로 분획하여 분리한 물질에 대부분의 면역단백질이 포집될 것이라고 추측하였으나, 혈청의 온도조건에 관계없이 각 온도 처리구별로 분자량 30만 이상의 분획에서 가장 높은 면역단백질 농도를 나타내어 분자량 크기에 따라 분획한 면역단백질의 농도가 차단분자량 10만과 30만 사이의 분획에서 가장 높은 결과를 보일 것이라는 실험전의 기대와는 차이가 있었다.

이는 차단분자량 10만과 30만 사이에서 분획된 물질이 분자량 10만과 30만 범위내의 물질이지만 혈청내의 10만과 30만 사이의 물질이 모두 분획된 것은 아니라는 결론을 낼수 잇으며, 그 이유는 혈청내에 함유된 30만 이하의 분자량을 갖는 단백질이 30만 이상의 분자량을 갖는 물질과의 결합으로 인하여 일정크기의 차단분자량을 통과하지 못하였기 때문인 것으로 생각된다.

이러한 문제점은 원료혈액에 최초로 적용하는 여과막의 크기를 0.1㎛막과 차단분자량 3만의 한외여과막을 사용하여 전처리한 후, 다시 한외여과를 적용하는 방법으로 해결할 수 있다.

그러나 면역단백질의 분리수율에 있어서는 차단분자량 10만과 30만 사이의 면역단백질 분획의 분리수율이 다른 분획에 비하여 가장 높은 결과를 얻었으며, 위의 문제를 해결하므로써 더욱 높은 면역단백질 농도 및 분리수율을 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

혈청의 pH 처리에 따른 한외여과 처리한 막 종류별 단백질의 농도 및 분리 수율은 다음 표3과 같다.

[표 3] 돈혈청의 pH 처리조건에 따른 한외여과 처리한 면역단백질의 농도 및 분리수율 실험치

한외여과막 크기에 따라 분획된 분자량으로 분류된 분자량 10만과 30만 사이의 물질은 pH 5에서 28.24% 였고, pH 6에서는 30.21%로 증가하였으나 pH 7과 pH 8에서는 다시 28.58%및 22.48%로 감소하여 pH 6에서 면역단백질의 함량이 많이 나타났으나 분리수율의 경우에는 pH 5에서 가장 높은 수율인 74.33%로 측정되었으며 pH가 상승함에 따라 점차 적은 분리수율을 보였다.

한편, 막 크기에 따른 면역단백질의 농도에서도 위의 온도별 면역단백질 농도 분포와 같은 결과를 보여 분자량 30만이상 분획된 생산물에서 가장 높은 농도를 보였으나 분리수율면에서는 pH 5 처리에 의해 생산된 면역단백질의 농도가 다른 pH에서의 분리효과 보다 우수한 결과를 나타내어 일반적으로 한외여과의 투과효율은 단백질의 등전점부위에서 가장 낮고 등전점에서 멀리 떨어진 pH일수록 투과효율이 높다는 보고 및 pH가 낮을수록 한외여과의 투과효율이 좋아 분리수율이 증가한다는 보고와 일치하는 경향을 보였다.

따라서 면역단백질에 있어서 pH 5가 적당한 것으로 판단되었으며 pH처리 조건은 등전점을 기준으로 분리수율이 가장 좋은 pH를 정하는 것이 바람직하다 할 것이다.

한외여과막 적용방법에 따른 한외여과의 적용시험 및 특성을 비교하기 위해 혈청에 한외여과막 적용시 분자량이 작은 순서로 분획하였던 위 시험과 역순으로 막을 적용시키면서 분자량이 큰 순서로 분획하였을때 면역단백질의 농도 및 분리수율의 변화는 다음 표 4와 같다.

[표 4] 돈혈청의 한외여과막 적용순서에 따른 면역단백질의 농도 및 분리수율

분자량 3만 이하의 분자량을 갖는 분획과 분자량 3만 이상 10만 이하의 분획에서는 면역단백질의 분리가 이루어지지 않았으며, 면역단백질의 농도는 측정한 결과 분자량 3만 이상에서는 25%, 10만과 30만 사이에서는 38%, 30만이상의 분획에서는 39%를 보여 막크기 증가에 따라 농도도 증가하는 경향을 보였다.

면역단백질의 분리수율은 분자량 3만 이상의 분획물에서 40%정도의 분리 수율을 보였으며 분자량 10만 이상에서는 54%의 분리수율을 나타내었다.

분자량 10만과 30만 사이의 분획에서는 위 시험과 마찬가지로 처리구 중 가장 높은 분리수율을 보였으며 면역단백질 농도가 가장 높았던 분자량 30만 이상의 분획물은 26%정도의 분리수율을 보여 처리구중 가장 낮은 효과를 나타냈다.

그러나 본 시험의 적용에 있어서 초기에 작은 차단분자량부터 이용하므로써 한외여과막을 사용한 분획에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 용적농축비의 임의적인 조절이 제한적이어서 효과적인 분획을 시도하는데는 문제점이 잇는 것으로 판단되었다. 따라서 적용시 큰 차단분자량부터 이용하는 것이 분리에 효과적이다.

면역단백질의 최적 분리조건을 설정하기 위하여 폴리포스페이트 또는 폴리에틸렌 글리콜등 단백질의 등전점과 염의 이온강도를 이용한 분리방법과 황산암모늄 또는 황산나트륨등 염을 이용한 추출법을 한외여과와 병행하여 면역단백질을 추출한 결과 단백질 등전점, 염처리법 및 한외여과법 등 단일처리로 생산된 분획물의 면역단백질 보다 높은 농도를 보였고 면역단백질의 회수율도 더욱 효과적인 결과를 얻을 수 있었다.

폴리포스페이트 방법 및 한외여과법의 혼합사용시 면역단백질 분리효과를 검토한 결과 차단 분자량 10만과 30만 사이의 물질에서 면역단백질의 함량은 용적 농축비가 증가함에 따라서 높아지는 경향을 보여 용적농축비 2인 경우 건물기준 51.24% 를 보였으며, 농축에 따라서 점차 증가하여 용적농축비 5에서는 건물기준 65.23%를 나타냈다.

한편 면역단백질의 분리수율에 대해서는 생산물의 용적농축비가 증가하면서 오히려 감소하는 경향을 보여 한외여과막을 통과한 잔액의 부피가 원표물질 초기부피의 50%로 농축하였을때(VCR=2)는 86.06%의 분리수율을 보였으나 농축비율이 증가할수록 분리수율은 점차 감소하여 초기 부피의 20%까지 농축하였을 때(VCR=5)에는 6.98%의 분리수율을 나타냈다.

[표 5] 돈혈청의 분리방법과 한외여과 용적농축비에 따른 면역단백질의 농도 및 분리수율

포름산과 황산암모늄 처리 및 한외여과법의 혼합사용시 생산물의 면역단백질 농도는 회석농도 10배의 처리에서 용적 농축비 2일때 41.63%로 포름산과 황산암모늄를 처리한 시험구의 결과인 35.11%와 비교해 약간 높은 함량을 보였으나 한외여과 단독처리구의 결과인 52.61%에 비해 면역단백질 농도가 오히려 감소한 것으로 나타났다.

이러한 결과는 포름산과 황산암모늄 처리에 의한 원료 혈액으로부터의 면역 단백질의 분획이 불충분하였거나 또는 이때의 용적농축비 2가 표 1의 한외여과 단독처리구에 의한 용적 농축비 5일것과 비교하여 충분한 농축이 이루어지지 않았기 때문인 것으로 생각된다.

그러나 용적 농축비 3이상의 분획물에 대해서는 한외여과 단독처리구에 비해 더 높은 면역단백질의 농도를 보였고 용적 농축비 5인 경우 62% 정도의 면역단백질 농도를 나타냈다.

이는 염추출 및 한외여과의 복합처리로써 포름산 및 황산암모늄 단독 처리구 보다 78%정도, 한외여과 단독처리의 결과에 비해 약 20%의 면역단백질 농도가 증가함을 나타낸 것이다.

한편 면역단백질의 분리수율을 보면 면역단백질 농도의 분포와는 반대로 용적 농축비가 증가할 수록 감소하는 경향을 보였으며, 용적농축비 2에서는 58%정도의 분리수율을 얻었으나 용적농축비 5에서는 36%정도를 회수하여 농축을 많이 할수록 감소하는 경향을 보였으나 같은 조건으로 처리한 포름산과 황산암모늄 단독처리구의 분리수율 30%에 비하여 약 5% 정도의 증가를 보였다.

희석농도 20배 처리구의 경우 전체적인 면역단백질의 농도가 10배 처리구에 비해 낮았으나 분리수율의 경우는 오히려 높은 경향을 보였다. 용적농축비의 차이에 따른 면역단백질 농도의 변화는 10배처리구에서와 동일한 경향을 보여 여과액의 용적농축비가 올라갈수록 증가하는 것으로 나타났고, 용적농축비 2에서 35%의 면역단백질 농도를 보인 반면 용적농축비 5에서는 포름산과 황산암모늄 단독처리구의 면역단백질 농도인 35%보다 높은 58%의 농도를 보였다.

염추출방법 및 한외여과법의 혼합적용시 용적 농축비의 변화에 따라 생산된 면역단백질의 분리수율을 보면 용적 농축비의 증가에 따라 희석비율 10배 처리구와 마찬가지로 점차 감소하는 추세를 보였으나, 용적농축비 2, 3에서는 84%의 분리 수율을 얻었고 용적 농축비 4에서는 78%를 회수한 반면 용적농축비 5에서는 81%로 약 3%정도 다시 증가하는 경향을 보였다.

염석추출 단독처리구의 분리수율 30%에 비하여 한외여과법의 혼합사용 효과는 용적 농축비별로 조사한 전체처리구에서 2배이상 나타난 것으로 조사되었다.

결과적으로 본 발명에서는 염석처리 또는 한외여과의 단축처리구 보다는 염석처리후 한외여과를 실시하는 것이 더욱 효과적인 것으로 판단되었으며 결과적으로 염석처리를 통해 1차분리한 면역단백질을 한외여과 장치를 통해 2차분리하므로써 농축효과에 의한 분리수율을 증가시키고 잔존염을 제거함으로써 보다 효율적인 분리가 가능하였다.

이러한 과정으로 생산된 면역글로불린에서는 혈액특유의 이취를 느낄 수 없었다. 혈액특유의 냄새의 원인은 혈액내에 존재하는 다중 불포화 지방산, 인지질 및 단백질의 산화 때문이거나 건조 후 혈액내 남아 있는 지방의 산패치 때문인 것으로 알려져 있으며, 특히 원심분리에 의해 혈액세포의 분리가 완전하게 이루어지지 않은 경우 혈장 또는 혈청내에 잔류하는 혈액세포의 높은 철함량으로 인한 지방 산패의 촉진 때문에 더 심하게 발생할 수 있다.

본 발명의 결과 분획물에서 이취가 발생하지 않은 이유는 염처리와 한외여과의 연속처리를 통한 분획물에서 지방 성분이 모두 제거되었기 때문인 것으로 생각된다.

가축혈액으로부터 생산된 면역단백질은 가열처리에 의하여 변성되어 인체에 섭취될 경우에는 면역 증강 효과를 충분히 발휘하지 못하므로 면역단백질의 실품에서의 이용은 가열처리 온도가 낮은 일부 식품에서 가능하다.

제1도는 조면역단백질의 첨가량에 따른 발효소시지의 숙성 및 건조중 면역단백질 함량을 RID 방법으로 측정하여 그 결과를 나타낸 그래프이다.

면역단백질 첨가량이 증가함에 따라 발효소시지의 면역단백질 농도는 높았으며, 숙성기간 경과에 따른 함량 변화는 거의 없었다(P＆lt;0.05).

또한 관능검사를 통한 제품의 이취발생 여부를 측정한 결과 본 발명에서 분리한 면역단백질을 고기중량의 2%까지 첨가한 경우 관능적으로 문제가 없음을 확인하였다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀더 상세히 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주가 여기에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

공정 1 : 항응고제를 첨가하지 않은 상태로 돈혈 100L를 위생적으로 수거한후 자연응고된 혈액을 주사위 모양으로 세절하고 5℃냉장고에서 24시간 방치하여 충분히 혈청이 우러나오게 한 후 상대원심력 5,000g에서 30분간 원심분리하여 상등액 55L를 원료혈액인 혈청으로 생산한다.

공정 2 : 혈청의 등전점을 이용한 단백질을 분리하기 위한 목적으로 pH를 3.95로 조정하고 염화나트륨 0.132M, 폴리포스페이트를 1.04%첨가한 후 원심분리하여 상등액 50L를 생산한다.

공정 3 : 면역단백질의 최적분리조건을 설정하기 위한 목적으로 염을 이용하여 1차분리한 혈청 단백질 분획을 pH 5, 처리온도 5℃로 전처리한다.

공정 4 : 전처리한 혈청분획물을 한외여과 10만 여과막을 이용하여 농출액 10L를 분리한다. 이때 한외여과를 이용한 용적 농축비(초기 부피/처리 후 부피)는 5였다.

공정 5 : 공정 4에서 농축한 혈청분획물에 생리식염수를 5배 첨가한 다음 한외여과 30만 막을 이용하여 다시 농축액을 10L생산한다. 이때 한외여과를 이용한 용적 농축비(초기 부피/처리 후 부피)는 5였다.

공정 6 : 염처리 및 한외여과의 연속처리를 거쳐 생산된 분획물을 동결건조 혹은 분무건조하여 65.23%의 농도를 갖는 면역단백질 3.05㎏을 생산한다.

[실시예 2]

공정 1 : 항응고제를 첨가하지 않은 상태로 돈혈 100L를 위생적으로 수거한 후 자연응고된 혈액을 주사위 모양으로 세절하고 5℃냉장고에서 24시간 방치하여 충분히 혈청이 우러나오게 한 후 상대원심력 5,000g에서 30분간 원심분리하여 상등액 55L를 원료혈액인 혈청으로 생산한다.

공정 2 : 혈청의 등전점을 이용한 단백질을 분리하기 위한 목적으로 pH를 3.95로 조정하고 염화나트륨 0.132M, 폴리포스페이트를 1.04%첨가한 후 원심분리하여 상등액 50L를 생산한다.

공정 3 : 면역단백질의 최적분리조건을 설정하기 위한 목적으로 염을 이용하여 1차분리한 혈청 단백질 분획을 pH 5, 처리온도 5℃로 전처리한다.

공정 4 : 전처리한 혈청분획물을 면역단백질의 분리수율을 증가시키기 위해 한외여과 3만 여과막을 이용하여 농축액 10L를 분리한다. 이때 한외여과를 이용한 용적 농축비(초기 부피/처리 후 부피)는 5였다.

공정 5 : 공정 4에서 농축한 혈청분획물에서 면역단백질의 분리수율을 증가시키기 위해 생리식염수를 5배 첨가한 다음 한외여과 0.1㎛막을 이용하여 다시 농축액을 10L생산한다. 이때 한외여과를 이용한 용적 농축비(초기 부피/처리 후 부피)는 5였다.

공정 6 : 염처리 및 한외여과의 연속처리를 거쳐 생산된 분획물을 동결건조 혹은 분무건조하여 62.74%의 농도를 갖는 면역단백질 3.83㎏을 생산한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 방법으로 회수된 면역단백질은 원료로 가축 혈액을 사용하므로써 다량 생산이 가능하고, 가축의 혈액에서 혈청만을 분리해 사용하므로써 색택이 개선되고 한외여과가 용이하며, 염석 처리시 공인된 식품첨가물인 폴리포스페이트를 사용하여 잔존염에 의한 생물체의 해가 적으며, 한외여과시 차단 분자량 10만과 30만의 여과막을 사용해 효과적으로 분리가 일어나며, 혈청을 염석처리 후, 한외여과를 실시하여 2차분리하므로써 농축효과에 의한 분리수율이 증가되고 잔존염이 제거되어 효과적인 분리가 일어나게 되고, 연속처리 과정에서 지방 성분이 제거되어 이취가 발생하지 않는 효과는 얻을 수 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 의한 방법으로 분리된 면역단백질은 이취가 발생하지 않고 외관상 미백색의 성상을 보여 식품 첨가물로서 거부감 없이 사용할 수 있는 관능적으로 우수한 성상을 보였으며 보다 넓은 범위에 적용할 수 있는 장점이 있다.

가축혈액에서 추출한 면역단백질은 특히 신생체에 대한 효과가 우수한 것으로 인정되므로 초유를 완전히 공급받지 못한 어린 가축이나 유아에게 조제분유 또는 이유식에 첨가하여 공급함으로써 질병 예방효과를 거둘수 있는 장점도 있다.

Claims (1)

1. 가축의 혈액에서 혈청을 분리하는 혈청분리공정과; 분리한 혈청에다 중성염을 다량 넣어 단백질을 침전시키고 원심분리하는 염석처리 및 원심분리공정: 원심분리한 상등액을 pH 4.8~pH 6.2로 pH를 조정하는 pH조정공정; 차단분자량 10만 여과막과 30만여과막을 이용하여 중간물질을 선택적으로 분획하거나 또는 차단분자량 3만과 0.1㎛의 여과막을 이용하여 중간물질을 선택적으로 분획하는 한외여과공정; 용적농축비 5로 용적농축하는 용적농축공정; 및 생산된 분획물을 건조하여 면역단백질을 회수하는 분획물건조회수공정을 순차진행하여 면역단백질을 회수하는 것을 특징으로 하는 가축의 혈액으로부터 이취 및 색택을 개선한 식품첨가용 면역 단백질의 회수방법.

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