KR101044673B1 - 수생 동물의 배란난자를 진미로 가공하는 방법 및 이 방법을 사용하여 가공된 배란난자 - Google Patents

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Abstract

동물을 죽이지 않고 자연적으로 얻을 수 있는 배란된, 성숙한 난자의 가공은 현재까지 만족할 만한 결과를 보이지 않고 있는데, 이는 배란난자들은 주로 터지기 때문이다. 본 발명에 따른 방법에서, 자연 채취 후에, 배란난자들은 과산화수소 및/또는 염화칼슘과 같은 난세포에서 자연적으로 발생하는 적어도 하나의 신호 전달 분자를 사용하여 외인성으로 처리된다. 따라서 세포외 난막의 형성과 경화를 일으키는 오보퍼록시다아제가 활성화된다. 배란난자를 경화시키기 위해, 식품법을 위배하지 않는 절대 무해한 처리 가능성은 정액과다를 피하기 위해 정상 세포 신진대사에서 형성되는 난세포에서 자연적으로 발생하는 분자를 사용하여 배란난자들의 처리에 의해 발견하였다. 경화의 등급은 처리 시간을 통해 조절할 수 있다. 인공적인 경화는 특별한 구조에 의해 전자현미경하에서 탐지될 수 있는 경화된 난자들은 방부처리될 수 있고 더 잘 보관할 수 있는데, 상기 방법은 추가로 살균 효과를 가지며 타이로신 결정화를 피하기 때문이다.
배란난, 수생 동물

Description

수생 동물의 배란난자를 진미로 가공하는 방법 및 이 방법을 사용하여 가공된 배란난자{Method for processing ovulated eggs of aquatic animals into delicacy foods and ovulated eggs processed using the method}
본 발명은 수생 동물의 배란난자를 수생 동물에 대한 유해한 개입 및 방부처리 없이 채취된 배란난자를 가진 진미로 가공하는 방법 및 이 방법을 사용하여 진미로 가공된 수생 동물의 배란난자에 관한 것이다.
다양한 수생 동물의 가공되고 항상 미수정된 난자들은, 부유 사회에서 진미로서 오랫동안 사랑받았고 많이 소비된다. 아직 자연적으로 배란되지 않은 미성숙한(다양한 상태에서) 어류의 난자는 알(roe)이라고 불린다. 알은, 이론적으로, 그것의 난자가 독성이 없는 임의의 암컷 어류(또는 수생 동물)로부터 얻을 수 있다. 어류는 적절한 처리에도 불구하고 독성이 높은 팽창어인 복어도 포함한다. 소위 "진짜 캐비어" 또는 "러시아 캐비어"는 철갑상어의 알로부터 생산된다. 여기서 철갑상어 알은 오세트라(ossietra), 벨루가(beluga) 및 세브르가(sevruga) 캐비어로 분류된다. 야생 철갑상어 이외에 양식 철갑상어도 캐비어를 생산하는데에 이미 사용되고 있다. 새알고기(lumpfish), 대구-유사 어류(cod-like fish) 및 청어의 알은 캐비어 대용품("독일 캐비어")을 생산하는데 사용된다. "아이슬란드 캐비어"는 열빙어의 알로부터 생산된다. 송어 캐비어는 송어로부터 얻고, 붉은색을 가진 연어 캐비어는 연어로부터 얻는다. 게다가, 알은 성게로부터도 얻는다. 마지막으로, 두꺼비와 같이 난자를 낳음으로써 번식하는 양서류들도 본 발명에서 인용한 수생 동물에 포함된다. 알은 주로 절여지거나, 때때로 훈제되기도 한다. 훈제된 알은 뜨거운 연기에 의해 손상되지 않은 겉껍질에 위치한 알로부터 생산된다. 훈제된 알은 통상적으로 대구 및 명태로부터 얻는다. 바닷가재, 대형 가재 및 다른 갑각류의 알뿐만 아니라 가리비의 오랜지 색 알은 "코레일(corail)"로 불린다.
높은 만족감 이외에도, 캐비어는 다른 귀중한 특징들이 있다. 캐비어는 단백질이 풍부하고(25 내지 30%), 필수 아미노산의 비율이 높다. 그러나, 지방이 16%이므로, 저칼로리 식품은 아니다. 캐비어는 비타민 D, E, B12 및 니코틴산뿐만 아니라 미네랄 요오드 및 나트륨을 포함한다. 또한, 캐비어는 고비율의 좋은 콜레스테롤을 가진다.
현재 시장에서 구입할 수 있는 캐비어는 암컷 어류의 난자로부터 미성숙 상태에서 채취한 처리된(세척하고, 절임) 알인데, 이는 미성숙 난자는 추가 처리 단계에 대한 충분한 안정성을 가지기 때문이다. 따라서, 최상 품질의 캐비어를 얻기 위해서, 난자들은 현재까지도 최대로 성숙(배란 단계)하기 전에 채취하고 있다.
캐비어 생산에 가장 중대한 문제는 무엇보다도 난자를 얻는 것이다. 캐비어를 얻기 위해 암컷 동물(예를 들어, 철갑상어)을 죽이는 문제는 자연산과 양식(대략 2500 톤/년 전세계) 모두에 존재한다. 수세기 동안 여러 종류의 어류로부터 캐비어와 알을 얻기 위해서 난자를 제거하기 전에 동물을 죽이는 것이 관례적인 방법이었다. 암컷 동물을 죽이는 것에 대한 주요 문제는, 예를 들어, 철갑상어에서, 배란까지 암컷 동물의 몸에서 최대로 성숙하여 수정될 수 있는 난자는 너무 부드럽기 때문에, 자연 배란 단계에 도달하기 전에 미성숙 단계에서 채취된다는 것이다. 이런 성숙한 난자는 소금(염화나트륨) 단독 및 소금과 붕산나트륨에 의해 방부처리시 터질 수 있고 서로 붙어서 먹을 수 없는 곤죽 같은 과육이 될 수 있다. 배란, 즉, 난소의 소포로부터 난자가 배출되는 과정에서, 난자는 자연적 변화(정자에 의한 즉각적인 수정을 위한 난자 막의 약화)를 겪게 되어, 캐비어로 직접 사용하는 것을 제한된다. 또한, 이후의 절이는 과정에서 발생하는 삼투 효과가 있다. 배란(성숙)된 및 배란되지 않은(미성숙) 난자로부터 실험목적으로 생산한 적당하게 절여진 작은 철갑상어 캐비어를 사용한 종래 기술로부터 공지된 실험은 성숙한 난자는 가벼운 접촉에도 터져서 기름진 풀 같은 덩어리로 용해되는 것을 보여주었다. 그러나, 현저한 맛의 차이는 나타나지 않았다.
과도한 남획과 함께 이런 도살 관행은 철갑상어의 대략 30가지 다른 종류의 야생종을 멸종에 의해 위협하는 결과를 초래하였다. 러시아에서, 어류를 죽이기 않고 미성숙 알을 얻을 수 있는 새로운 방법이 개발되었다. 한 종류의 다중 "제왕절개술"이 마취하에서 난소에 실시되고, 미성숙 난자를 짜내고, 다시 접합하여 봉합한다. 어류가 회복되었을 때, 어류는 다시 풀어주거나 차후 캐비어 회수를 위해 양식장에 보관할 수 있다. 그러나, 어류를 매우 강하게 압박하는 이런 매우 복잡한 방법에 대한 사망률은 여전히 40% 이상이다. 또한, 이 방법은 독일 동물 보호법에 따라 금지된다.
대가가 큰 복원 프로그램이 전세계에서 시작되었다. 철갑상어는, 철갑상어의 종류에 따라, 자연 환경에서는 8-12년 후에 처음으로 성적으로 성숙해지고, 양식에서는 더 빠른 2-4년 후에 성적으로 성숙해진다. 다양한 종류의 철갑상어는 멸종에 의해 위협받는 종족들을 구하기 위한 다양한 성공도를 가진 복원 프로그램의 틀 내에서, 양식에서 야생으로 방출되었다. 암컷 동물이 배양용으로 생존하고, 난자가 스트리핑(stripping)에 의해 수득되는 한, 암컷 동물의 살생 문제는 양식에서 캐비어 생산을 위한 상술한 이유 때문에 여전히 존재한다.
그러나, 암컷은 나이가 증가하면서 현저하게 향상된 생식 능력을 나타내기 때문에, 양식용 및 비축 수단용 유생과 치어의 배양은 상업적으로 높은 손실이라고 여겨진다.
채취 후의 처리는 캐비어의 품질에 필수적이다. 온화한 절임은 캐비어를 더 오래 저장할 수 있게 한다. 고품질 캐비어는 제한된 저장능력을 위해 필요한 정도로 충분히 절여진다. "말로솔"(malossol)로 표시된 캐비어는 많아야 2.8 내지 4%의 소금 함량을 가질 수 있다. 자연적인 맛은 말로솔 캐비어에 많이 남아 있다. 말로솔 캐비어 이외에, 대략 10-12% 조리용 소금과 혼합되어, 장기간 보관할 수 있는 절임 캐비어가 있다. 신선한 캐비어는 온도에 매우 민감하고 따라서 저장과 이용이 어렵다. 포장의 전통적인 형태는 절이기만 하고 가열하지 않은 캐비어를 위한 밀봉되고, 내부에 코팅된 캔이다. 60℃로 잠깐 가열함으로써 저장가능하게 제조된 압축된 캐비어는 비틀어 여는 병과 링풀 캔에 판매되고 1년 동안 미개봉으로 저장가능하다.
신선한 캐비어를 저장하는데 한 가지 문제점은 존재하는 박테리아가 성장하여, 더 빠르게 제품을 손상시키는 것이다. 그러나, 저온살균시 열처리 때문에 캐비어는 낟알 모양과 맛을 잃는다. 캐비어 및 다른 알 제품을 저장하는데 다른 문제점은 비 필수아미노산으로서 난자에 저장된 티로신 분자의 결정화이다. 제품은 결정화 때문에 판매할 수 없게 된다. 게다가, 얻은 알의 가공 속도에 문제가 존재한다. 이 점에 관해서, 암컷으로부터 난자를 채취하는 것과 캐비어를 캔 속에 옮기는 것 사이에는 10분을 초과할 수 없으며, 그렇지 않으면 난자는 손상된다.
그러나, 난자를 채취한 후에 채취된 난자가 터지지 않고 유지되는 것이 가공의 각 단계(특히, 방부처리, 저온살균)에서 매우 필수적인데, 이는 난자가 터지면 회복할 수 없는 품질 손상을 일으키고 제품을 사용할 수 없게 되기 때문이다.
포장된 청어알을 생산하는 방법은 JP 60091934A로부터 알 수 있고, 이 방법에서 미리 죽인 청어 암컷으로부터 미성숙 상태로 얻은 채취된 청어알은 알 응고를 위해 소금을 사용하여 방부처리한 후에 과산화수소와 소금으로 만든 용액을 사용하여 항균처리된다. 사용된 과산화수소의 농도는 청어알의 맛을 향상시키는 채취된 청어알로부터의 즉시 혈액 제거에 의해 감소할 수 있다. 과산화수소-소금 처리 후에, 카탈라아제를 사용하는 효소 처리는 옥시라디칼 과산화수소를 제거하기 위해 수행된다. 아직 응고되지 않은 혈액의 즉시 제거는 어류를 죽인 직후 또는 죽인 후 냉동된 어류를 해동하기 직전에만 일어날 수 있다. 새로 죽인 어류에 대한 즉시 제거는 많은 노력을 들여서 수행될 수 있지만, 어류는 통상적으로 먼저 냉동되고, 그 결과 품질이 손상된다.
또한, 탄닌산의 사용은 육종 어류를 얻는 양식에서 입증된 물질이라는 것은 종래기술로부터 공지되어 있다. 수정된 난자들은 끈적끈적한 겔 층을 제거하기 위해 탄닌산 용액을 사용하여 처리된다. 따라서 난자들은 육종하는 동안 더 잘 살균될 수 있고, 난자 배양하는 동안 곰팡이와 박테리아 감염은 감소할 것이다. 이런 처리는 철갑상어를 포함하는 농어와 같은 다양한 종류의 어류에 대한 표준이다(미즈노 등에 의한 출판물 I: "Elimination of adhesiveness in the eggs of shishamo smelt Spirinchus lanceolatous using kaolin treatment to acheive high hatching rate in environment with a high iron concentration", Aquaculture 242(2004)pp. 713-726). 일종의 폴리페놀인 탄닌산은 탄닌의 상업용 형태이다. 이의 구조는 갈산의 글루코오스 에스터를 기초로 한다. 탄닌산은 목재 염료로 사용되며 방화제로서 오크, 호두나무, 마호가니 및 세퀘이아 나무에 자연적으로 존재한다. 출판물 I(도 5)로부터 터질 때까지 더 높은 난자 압력은 탄닌산을 사용하는 처리에 의해 얻을 수 있다는 것을 추론할 수 있다. 그러나, 난자 막은 탄닌산에 의한 처리 때문에 고무 같이 단단해져서 더 이상 소비에 적합하지 않다고 알려져 있다.
염색 방법은 RU 2 126 218 C1으로부터 알 수 있으며, 여기서 철갑상어보다 "더 낮은 품질"의 어류의 약한 자연색을 가진 배란된 알은 염색되고 적어도 0.5 시간의 간격으로 두 단계로 절여진다. 제 1 단계에서, 색소의 2/3은 알에 직접 첨가되고, 제 2 단계에서, 색소의 잔존 성분은 알의 질량에 대해 5 내지 10%의 양으로 지질-단백질 에멀션과 함께 주입된다. 염장은 제 2 단계 전에 수행된다. 배란된 알은 제 1 단계에서 염료의 첨가 후에 다음 염장 동안 터질 것이라는 것도 배제되지 않을 것이다. 지질-단백질 에멀션은 염장 후에 사용되며 안정한 염색과 알의 감각 수용성 특징 및 방사선 보호 특성을 향상시키는데 사용된다.
배란된 철갑상어 알로부터 과립 캐비어를 생산하는 방법은 RU 2 232 523 C2로부터 알 수 있으며, 본 발명은 가장 근접한 종래기술로서 진행한다. 이런 목적을 위해서, 채취한 배란난자들은 65-70℃의 온도에서 이후의 저온살균을 준비하도록 방부제의 뜨거운 1.5-2% 수용액에서 먼저 처리된다. 각각의 가열 절차는 알의 맛에 현저한 영향을 준다는 사실과 별개로, 매우 부드러운 난막을 가진 것으로 알려진 배란난자들이 사용될 때, 난자들이 터지지 않고 방부처리를 사용하는 다음 처리를 견디게 될 것인지를 신뢰할 수 있게 확신할 수 없다. 터진 난자들이 소량이라도 캐비어의 품질을 현저하게 악화시키는데, 이는 터진 난자들은 제거가 어려울 수 있기 때문이다. 그러나, 배란난자들이 사용되는 경우, 동물들은 채취를 위해 죽거나 긴장이 많은 수술을 받지 않는다는 사실은 특별한 장점이다.
종래기술의 결과 및 처리 기술에 따라, 풍부한 가치의 캐비어는 성숙한(배란된) 철갑상어 난자로부터 생산할 수 없다고 생각되는데, 이는 자연적으로 성숙된 난자는 예상되는 수정의 결과로 너무 부드럽고 소금 또는 다른 방부제와 접촉시 즉시 터지기 때문이다. 배란된 알로부터 캐비어를 얻기 위해 인용된 방법은 만족할 만한 결과를 제공하지 않는다.
따라서, 종들에 따른 방법은 난자들을 가공하여 품질의 손실 없이, 특히 터지지 않고 풍부한 가치의 진미로 추가로 가공하여 판매 가능하고 경쟁력 있는 품질을 얻게 되는 방식으로 살아있는 수생 동물로부터 신선하게 채취한 배란난자들을 가공하는 본 발명의 목적으로서 구체화될 것이다. 특히, 본 발명에 의해, 가공 및 강한 방부 방법 없이도 현저하게 더 긴 저장 동안, 덜 민감한 난자들이 수득될 것이다. 게다가 본 방법은 쉽게 사용할 수 있고, 비용이 저렴하고, 최종 제품상에서 탐지가능하도록 설계된다.
본 발명에 따른 목적의 달성은 본 발명의 방법 청구항에 개시되며, 다음 단계를 포함한다:
ㆍ수생 동물에 대한 유해한 개입 없이 배란난자를 채취하는 단계,
ㆍ오보퍼록시다아제 활성화에 의한 난막의 생리학적 안정화를 위해 난자 세포에서 자연적으로 발생하는 적어도 하나의 신호 전달 분자의 첨가에 의해 수용액에서 새롭게 채취하고, 배란된 난자를 외인성 처리(exogenous treatment)하는 단계 및
ㆍ방부처리 단계.
본 발명의 바람직한 정제는 청구항에 개시되고 본 발명에 관하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 게다가, 본 발명에 따른 방법에 따라 가공된 배란난자는 가교 단백질 가닥과 비가역적으로 포함된 타이로신 분자를 가진 경화된 세포외 외부 표피를 가진다는 것은 생성물 청구항에 개시되어 있다. 이런 형태의 분자 구조는 미수정 난자들에 자연적으로 발생하지 않는다. 이런 형태의 인공적으로 생산된 제품은 이제까지 종래기술에 존재하지 않는다.
본 발명에 따른 방법에서, 배란난자들, 즉, 수정을 위해 완전히 성숙한 난자들(알)은 몸체 개방 및 단순한 짜내기에 의한 배란난자의 자연 배출에 의해 휴면 중인 수생 동물, 주로 철갑상어로부터 채취한다. 따라서 동물들에 대한 스트레스 양은 최소화되고 거의 긴장시키지 않는다. 새롭게 채취되고, 배란된 난자들은 난세포에서 자연적으로 발생하는 신호 전달 분자를 사용하여 방부처리 전에 외인성으로 처리된다. 효소 오보퍼록시다아제는 활성화되어, 세포외 외부 표피의 형성과 경화를 개시하고 따라서 난막의 생리학적 안정화를 개시한다. 따라서, 제목 "오보하드(OVOHARD)"는 본 발명에 따른 경화 방법에 대한 기억하기 쉬운 이름으로 사용될 수 있다. 난자들을 경화하기 위해, 식품법을 위배하지 않는 절대적으로 무해한 처리 가능성은 난세포에서 자연적으로 발생하거나, 그렇지 않으면 정상 세포 신진대사에서 낮은 농도에서만 형성되는 적어도 하나의 분자를 사용하는 배란난자의 처리를 통해 발견되었다. 수득된 난자들의 인공적으로 개시된 후경화는 천연 물질의 단순 적용에 의해 본 발명에 따른 방법을 사용하여 일어나고, 이는 배란난자들을 추가 처리, 무엇보다도 방부처리 및 디캔팅(decanting), 뿐만 아니라 저장 및 재포장 동안에 현저하게 덜 민감하게 만든다. 이런 인공적인 이후의 경화의 다른 장점은 우수한 저장성 및 얻어진 난자들의 시장성인데, 이는 저장하는 동안 타이로신 결정의 발생을 피할 수 있기 때문이다. 오보퍼록시다아제의 활성화 때문에, 단백질 가닥의 가교 및 불투과막에서 타이로신의 비가역적 혼입이 발생하고 결정 형성은 피하게 된다. 게다가, 처리는 살균 효과를 가지며, 이에 의해 제품의 저장성은 현저하게 늘어난다.
본 발명에 따른 방법은 난자 세포에서 자연적으로 발생하는 적어도 하나의 분자를 사용하여 새롭게 채취한 배란된 난자의 외부 처리를 포함하고, 이 처리는 자연 수정되자마자 막의 경화를 개시하는 신호 전달 사슬에 중요한 역할을 한다. 이것은 특히 칼슘 이온(Ca++)과 관련이 있고, 칼슘 이온은 외인성 자극 후에 난자를 통과하는 흐름에서 흘러서 효소 활성화를 일으킨다. 또한, 적어도 하나의 다른 중요한 분자가 존재한다. 이것은 NADPH 의존형 산화효소에 의해 형성된 분자로, 과산화수소, 즉 H2O2이다. 과산화수소는 매우 적은 마이크로몰 농도로 난자 주위에 튼튼한 수정막이 자연적이고, 내인성으로 형성되게 한다. 칼슘 이온(Ca++)은 소위 칼슘 저장소인 미토콘드리아와 소포체에 있는 미수정 난세포에 존재하나, 특정 수용체를 통해 외부로부터 흘러들어감으로써 세포에 들어갈 수 있다. 효소들은 내부 세포 저장소로부터 배출되며, 이 세포 저장소에서 효소들은 칼슘 흐름에 의해 불활성화 형태로 저장된다. 이런 효소들(예를 들어, 글루코스-6-포스페이트-디하이드로지나제)은 NADPH를 생산한다. NADPH는 동화 작용에 중요한 NADH의 인산화 형태를 의미하는데, 이는 NAD(니코틴아마이드-아데닌-다이뉴클레오타이드)로부터 수득된다. NADPH-산화효소는 과산화수소를 생산하는데, 상기 과산화수소는 결국 오보퍼옥시다아제에 대한 기질이고, 상기 효소는 난막의 경화를 담당한다.
자연상태에서, 미수정된 배란난자는 자연 수정 동안 여러 정자에 의해 충돌하기 전에 휴면 상태에 있다. 난자와 융합되는 정자를 제외한 모든 정자는 막아야 한다. 자연 수정 동안, 난막은 태아에 치명적인 여러 정자(낮은 다중 수정을 제외하고, 단일-난자 다중 출생을 초래하는 다정자침입)에 의한 다중 수정을 막기 위해 정자의 침투 수초 후에 경화된다. 최종의 태아는 추가 정자의 침입을 막을 수 있도록 수초 내에 세포외 외부 표피를 형성함으로써 이 임무를 수행한다. 또한, 태아는 기계적 손상과 독소로부터 보호된다. 이 방법을 위한 중요한 효소는 대기 위치(waiting position)에 있는 난막(피질과립막)하에서 과립으로 준비된 오보퍼록시다아제이다. 수정의 순간에, 상기한 반응 절차는 실행된다. 생산된 오보퍼록시다아제 때문에, 단백질 가닥은 타이로신 키나아제에 의해 가교되어 이 방법을 촉진하고, 타이로신은 태아를 보호하는 침투할 수 없는 세포외막에 비가역적으로 포함된다. 이 메커니즘은 태하를 보호하기 위해 성게와 같은 무척추 동물 및 어류, 쥐 및 인간과 같은 척추 동물의 전체 동물계에 분포되어 있다(예를 들어, 라 플레우어 등의 출판물 II: "Searching ovoperoxidase: oocyte specific member of a heme dependent peroxidase superfamily that functions to stop polyspermy", Mechanism of Developments 70(1998), pp. 77-89; 및 웨셀 등의 출판물 III: "The Biology of Cortical Granules", Int. Rev. Cytol. 209(2001), pp. 117-206).
출판물 IV: T.L. 데이츠 등의 "Conformational Control of Ovoperoxidase Catalysis in the Sea Urchin fertilization Membrane"(Journal of Biological Chemistry, Vol. 261, No.26, 10월15일 발행, pp. 12159-12165, 1966) 및 출판물 V: Ch.A.포에르데르 등의 "Release of ovoperoxidase from sea urchin eggs hardens the fertilization membrane with tyrosine crosslinks"(Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 74, No.11, pp. 4214-4218, 1977년, 10월, Biochemistry)에서 타이로신의 가교와 막의 경화가 어떻게 발생하는 지는 크로마토그래피 방법을 사용하여 처음으로 기본적으로 확립되었다. 게다가, 분석은 타이로신(잔류물)은 경화 과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타내었다. (오보)퍼록시다아제는 타이로신 가교 및 막의 경화에 명백히 중요한 생물학적 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 방법에서, 상기한 세포 생물학적 현상을 기초로 하여, 정자의 사용 없이 난막을 경화하기 위해 난세포에서 자연적으로 발생하는 적어도 하나의 신호 전달 분자의 외인성 사용이 개발되었다. 신호 전달 분자들은 바람직하게는 옥시라디칼 과산화수소 H2O2 또는 칼슘 이온을 제공하기 위한 염화칼슘 용액 CaCl2일 수 있다. 두 신호 전달 분자들을 공동으로 사용하는 것이 가능한데, 이는 난막 경화의 자연적 과정을 가장 밀접하게 자극하고 이런 방식으로 시장 전략에 따라, 특히 처리된 난자의 경화 등급에 관해, 개별적인 제품 디자인이 가능하다. 인공적으로 공급된 신호 변환 분자의 외인성 사용과 본 발명에 따른 미수정되고, 배란난자 속으로의 침투는 자연 수정의 신호 전달계를 자극하고 미수정 배란난자의 단단한 세포외 외피가 형성된다.
본 발명에 따른 방법에 의해 얻은 모든 난자들의 균일한 경화는 1분 내지 20분의 처리기간에 의해 증가한다. 따라서 경화의 등급은 처리기간을 통해 개별적으로 조절될 수 있다. 반대로, 난세포에서 자연적으로 발생하는 신호 전달 분자의 공급 농도는 더 낮은 농도에서 경화의 등급에 강한 효과를 나타낸다(H2O2에 대한 도 5 참조). 이것은 그럴 듯 한데 이는 세포에서 신호 전달 분자의 자연 농도는 나노몰 및 마이크로몰 범위로 작용하기 때문이다. 본 발명에 따른 방법을 사용하는 새롭게 채취한 난자의 처리는 5분 동안 과산화수소 및/또는 염화 칼슘 CaCl2의 형태로 칼슘 이온의 0.01% - 0.02% 첨가를 사용하는 수조에서 특히 유리하게 수행될 수 있다. 두 신호 전달 분자들은 개별적으로 또는 조합해서 사용될 수 있다.
채취한 후에, 처리되는 미수정 배란난자는 새로운 난자의 미성숙 접착을 예방하고 가공 시간을 늘리기 위해, 물과 접촉하기 전에 생리적 조리용 식염수(또는 생리 식염수(physiological saline 또는 normal saline)라고 함)에서 먼저 세척될 수 있다. 세척 단계는 살균 상태하에서 발생하는 것이 바람직하다. 살균 세척된 난자들은 본 발명에서 결정된 특정 농도의 과산화수소 및/또는 염화칼슘을 가진 상응하는 바스(bath) 속에 부어지고 작동 시간이 끝난 후에 선별된다. 따라서 본 발명은 매우 간단하고, 빠르고 또한 가격이 저렴한 방법에 관한 것이다. 사용된 저농도의 화학물질이 유리하고, 이것이 처리된 배란난자의 맛에 긍정적인 효과를 미친다. 과산화수소는 물과 산소로 분해되고 따라서 맛이 없다. 칼슘은 모든 동물 및 식물 세포들에 존재하고 본 발명에서 사용하지 않는 매우 높은 농도에서만 맛이 다소 덤덤하다.
본 발명에 따른 방법은 기본적으로 특정 수생 동물의 미수정된 배란난자(알)에만 사용된다. 그 종들이 멸종되기 않도록 하기 위해서, 살아있는 수생 동물로부터 채취되는 것이 바람직하다. 그러나, 또한 죽이거나 죽은 수생 동물로부터의 추출이 가능하다. 이런 경우에 장점은 야생 또는 양식으로부터의 난자들은, 비록 배란 상태로 성숙이 진행되는 경우에도, 여전히 가공될 수 있다. 현재는, 이미 배란 상태인 알은 가공 산업에서 사용되지 않고 처분되어, 현저한 경제적 손실을 초래한다. 한편으로, 다른 이유(소비 등)로 죽인 수생 동물의 알이 사용될 수 있고, 다른 한편으로, 수생 동물은 그 알이 배란 단계에 있는 것이 증명된다면 더 이상 헛되이 살해되지 않아야 한다(현재까지, 이런 난자들은 사용할 수 없어서 사용하지 않고 처분된다). 또한 본 발명에 따른 방법은 경화된 난막에 타이로신의 가교되고, 안정한 삽입을 통해, 저장하는 동안 난막의 결정화를 막아서, 현저한 제품 개선이 이루어지고 자주 균등한 제품을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 살균성, 멸균성을 가지며, 이에 의해 본질적으로 배란난자들 및 이들로부터 생산된 진미들의 저장성은 현저하게 향상된다.
그러나, 본 발명에 따른 방법의 주요 장점은 처음으로 배란 상태에서 캐비어와 같이 어류 및 다른 수생 동물의 성숙한 배란난자들을 가공할 수 있다는 것이다. 상기 난자들은 벗겨내어 수집되나, 기계적으로 또는 펌프 장치를 사용하여 얻을 수 있으며, 그 결과 암컷 동물들은 생존하게 된다. 멸종된 종들의 종족을 보존하는 것 이외에, 생식할 수 있는 암컷을 보존하는데 장점이 있으며, 이를 통해 양식에 대한 현저한 경제적 이점을 얻는다. 전파 단계를 복수 배로 연장함에 따라, 얻어진 알의 양과 생식 성공률(생육할 수 있는 태아의 비율)은 현저하게 증가한다.
본 발명에 따른 방법은 물속 및 물 위에 사는 동물들의 임의 형태의 난자에 쉽고 문제없이 사용할 수 있고 따라서 희귀 동물 종들을 보존하는데 기여할 수 있다. 물론, 철갑상어 난자로부터 캐비어를 생산하고 바닷가재 난자로부터 코레일을 생산하는데 특별한 경제적 이점을 제공한다. 또한, 예를 들어, 염화 나트륨 또는 붕사를 사용하는 난자들의 신뢰할 수 있는 방부처리는 본 발명에 따른 방법의 사용에 의해 형성된 채취된 배란난자들의 경화에 의해 가능하게 된다. 또한 문제없이 난자를 훈제할 수 있다. 난자들의 터짐은 어떤 경우에도 더 이상 처리하지 않아도 되어, 제품 품질을 현저하게 증가시킨다. 게다가, 캐비어는 처리 시간/농도의 변화와 염 및/또는 붕사의 조합으로 다양한 등급의 경도로 생산될 수 있어서 특정 그룹의 소비자들의 감각적인 맛 요건에 맞출 수 있게 된다.
얻어진 배란난자들은 본 발명에 따른 방법의 사용에 의해 경화된 난막의 형태가 현저하게 변한다. 특히, 가교 단백질 가닥 및 비가역적으로 포함된 타이로신 분자를 가진 경화된 세포외 외피는 광 현미경, 더욱 구체적으로 전자현미경의 도움으로 당업자가 쉽고 분명하게 동정할 수 있다. 이런 형태는 자연 상태의 통상적으로 처리된 수생 동물의 난자들에서는 발생하지 않는다. 경화된 난세포는 항상 완전 수정과 관련되어 따라서 수정된 난세포에서 적어도 하나의 정자의 존재하에서만 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법의 사용은 마무리되고, 미수정된 제품상에서 명확하게 탐지될 수 있다.
수생 동물의 난자들을 본 발명에 따른 진미 속으로 가공하는 방법의 실시는 도면을 기초로 하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 성게 난자에 대한 자연 경화 방법을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 방법을 사용하자마자 NADPH 생산의 시간 경과 현미경의 분석을 도시한다.
도 3a는 성게의 미처리 배란난자를 도시한다.
도 3b는 성게의 처리 배란난자를 도시한다.
도 4a는 미처리 배란된 철갑상어 난자의 난막을 통과하는 매우 얇은 절편의 사진을 도시한다.
도 4b는 염화 칼슘을 사용하는 처리 후에 미처리 배란된 철갑상어 난자의 난막을 통과하는 매우 얇은 절편의 사진을 도시한다.
도 4c는 과산화수소를 사용하는 처리 후에 미처리 배란된 철갑상어 난자의 난막을 통과하는 매우 얇은 절편의 사진을 도시한다.
도 5a,b는 본 발명에 따라 처리된 미성숙 철갑상어 난자(캐비어)의 %로 막의 전체 두께로 막 성분의 비율의 측정의 도표를 도시한다.
도 5c,d는 본 발명에 따라 처리된 배란된 철갑상어 난자들의 %로 막의 전체 두께로 막 성분의 비율의 측정의 도표를 도시한다.
도 1은 성게 난자의 자연 수정과 세포외 수정막의 형성을 도시한다. 왼쪽 이미지는 200배 확대한 미수정 난자를 도시한다. 오른쪽 영상은 경화된 수정막(화살표)을 가진 동일한 배율의 수정란을 도시한다. 작은 대시 기호는 공격하는 정자를 도시한다.
본 발명에 따른 방법은 성게(Psammechinus miliaris)의 살아있는 난자 상에서 및 시베리아 철갑상어(Acipenser baerii)의 난자 상에서 시험하였다. 배란난자들의 경화 결과는 효소 활성 및 성게 난자와 철갑상어 난자의 형태의 측정을 기초로 생체내에서 관찰하였다.
상기한 대로, 오보퍼록시다아제를 위한 기질로서 H2O2 생산을 위한 환원 동 등체 NADPH를 생산하기 위해서, 수초 내에 발생하는 효소 글루코스-6-인산-디하이드로제나제의 활성화는 난막의 난자 경화를 위한 최초의 자극이다. G6PDH 활성의 증가는 외인성 자극의 영향하에서 살아있는 난자에서 측정할 수 있다.반 노르덴과 프레드릭(1992)에 따른 테트라졸륨 염 방법은 증거로서 생세포로 전달되었다. 기질 반응에 대해 증가하는 NADPH는 테트라졸륨 염(TNBT)을 정량적으로 감소시켜 갈색 반응 생성물, 포르마잔을 생성한다. 반응 생성물의 형성은 585nm의 파장에서 흡수도 측정의 도움으로 조만간 탐지된다.
도 2는 살아있는 성게 난자에서 NADPH 생산의 시간 경과 현미경(짜이스 액시버트, 액시오캠, KS300 소프트웨어, 액시오비젼 소프트웨어)을 도시한다. 화살표는 외인의 자극(해수 속의 H2O2 1%)의 사용을 도시한다. 피질 영역(난자 경계) 및 세포질(난자 내부)의 두 개의 상부 흡수 곡선은 외인성 자극의 사용 후에 수초에 걸쳐 현저하게 상승한다. 대조군은 외인성 자극 없이 수행하였다. 피질 영역과 세포질에 대한 두 개의 하부 흡수도 곡선은 외인성 자극의 사용 후에 변화를 보이지 않는다. 현미경을 위한 측정 마스크(측정 매크로)는 도 2의 두 개의 아래 하부 영상에 도시된다. 왼쪽 영상은 피질 영역을 위한 고리 모양 측정 마스크를 도시하고, 오른쪽 영상은 세포질을 위한 원형 측정 마스크를 도시한다. 효소 활성은 난막 아래의 피질 영역에서 최고인데, 이는 H2O2 소비에 대한 최고의 NADPH 수요량이 이곳에 존재하기 때문이다. H2O2 사용 후에 오버퍼록시다제에 대해 효소 활성의 동일한 곡선이 관찰되었다.
도 3a는 보호막 없는(400배 확대) 성게의 미처리된 배란난자를 도시한다. 피질 과립은 난자 표면에 헐렁하게 분포되어 있고 광 현미경으로 인식할 수 없는 얇은 난황층으로만 덮여 있다. 도 3b는 분명하게 형성된 보호막(화살표, 400배 확대)을 가진 본 발명에 따른 방법을 사용하여 처리된 난자를 도시한다. 탐지는 본 발명에 따른 외인성 경화제를 사용하는 처리 전 및 후 고정된 난자 재료(톨루이딘 블루를 사용하여 염색하고, TEM을 위해 이폰(Epon)에 삽입된 4% 베이커 포름알데하이드)의 얇은 절편의 미세구조 측정에 의해 수행된다.
철갑상어(Acipenser baerill)의 채취된 난자에 대한 광범위한 실험은 성게 난자들에 대해 개발된 방법은 직접 전달되고 원하는 결과를 제공할 수 있다는 것을 나타내었다. 난자의 경화 후에 수행된 조리용 소금과 붕사를 사용하는 방부 및 12달 동안의 저장성 실험은 난자가 안정한 상태로 있다는 것을 보여주었다.
도 4a 내지 4c는 H&E으로 염색된 냉동 절편의 광 현미경 사진, GA 및 오스뮴에 의해 고정되고 이폰에 삽입된 철갑상어의 난자들의 매우 얇은 절편의 전자현미경 사진을 도시한다. 상기 사진들은 본 발명에 따른 처리에 의한 철갑상어의 배란난자들의 막 변화를 도시한다.
도 4a는 본 발명에 따른 처리 없는 배란된 철갑상어 난자를 통과하는 부분의 광 현미경 사진을 도시한다. 철갑상어 난자들의 난자 원형질(EPL)을 둘러싸고 있는 막(굵은 선)은 복수 층의 막을 포함한다. 가장 안쪽의 막은 별 한 개(*)로 나타내고, 가장 바깥쪽의 막(수정막)은 별 세 개(***)로 나타낸다. 도 4aa는 가장 안쪽 막(*)의 지역에서 3000배 확대한 전자현미경 사진 및 촘촘하지 않은 타이로신 섬유 다발을 가진 12,000배 확대한 세부를 도시한다.
도 4b는 본 발명에 따른 115mg/l 염화 칼슘을 사용하여 처리된 배란된 철갑상어 난자를 도시한다. 도 4bb는 3000배 확대한 전자 현미경 사진 및 타이로신 가교-결합에 의해 압축된 12,000배 확대한 세부이다. 도 4c는 0.01% 과산화수소를 사용하여 처리된 배란된 철갑상어 난자를 도시한다. 도 4cc는 3000배 확대된 전자현미경 기록 및 타이로신 가교-결합에 의해 가닥으로 압축된 12,000배 확대한 세부이다.
본 발명에 따른 처리를 통해, 배란된 철갑상어 난자의 가장 안쪽 막(*)은 지름이 감소하고 타이로신 가교-결합에 의해 압축되는 반면, 가장 바깥쪽 막(***)은 지름이 증가하나 더욱 두꺼워진다는 것은 도 4a(미처리), 4b(염화칼슘을 사용하여 처리), 4c(과산화수소를 사용하여 처리)의 비교로부터 분명히 볼 수 있다. 상기 압축은 난막의 원하는 경화를 초래한다. 경화 정도는 형태, 양 및 지속에 관해서 외인성 첨가제를 측정함으로써 조절될 수 있다.
도 5a는 과산화수소 또는 염화칼슘을 사용하는 본 발명에 따른 처리 후에 미성숙된 난자(도 5a, 5b) 및 배란된 난자(도 5c, 5d)로부터 현재 상업적으로 구입할 수 있는 캐비어에 대한 %로 막의 전체 두께로 막 성분의 비율의 측정의 다양한 그래프를 도시한다. 도 5a 및 5c는 과산화수소 H2O2를 사용하는 처리(처리 0: 미처리, 처리 1:0.01% 용액, 처리 2:0.02% 용액, 처리 3: 0.05% 용액, 처리 4: 0.1% 용액)를 도시하고, 도 5b 및 5d는 염화칼슘 CaCl2를 사용하는 처리(처리 0:미처리, 처리 1:115mg/l, 처리 2:123mg/l, 처리 3:130mg/l, l=용액의 리터 당)를 도시한다. 이것은 마이크로 몰 범위에서 칼슘 이온의 계량은 보통의 음료수와 샘보다 현저하게 많은 칼슘 이온을 함유한다는 것을 의미한다. 수정막은 수정 없이는, 본 발명에 따른 처리를 통해서만 나타나는 "FM"으로 나타내어지며, 세포내막은 "IM"으로 나타내어진다.
도 5a 및 5b에 따르면, 미성숙 난자, 즉 현재 상업적으로 구입할 수 있는 캐비어의 처리에 대해, 막 두께에는 상관관계 있는 변화가 나타나지 않는 반면에, 도 5c 및 5d에 따른 본 발명에 따른 배란난자의 처리에 대해 경화를 일으키는 생산된 수정막에 대한 세포내막의 두께 비율의 변화는 현저하다는 것은 분명히 알 수 있을 것이다. 세포내막(IM) 및 외부 수정막(FM)의 각각 50개 측정의 중앙값은 25%-75% 쿼터의 신뢰 구간으로 값 분포 및 최소값과 최대값으로 도시된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있음

Claims (13)

  1. 수생 동물에 대한 유해한 개입 없이 배란난자를 채취하는 단계,
    오보퍼록시다아제 활성화에 의한 난막의 생리적 안정화를 위한 난세포에서 자연적으로 발생하는 적어도 하나의 신호 전달 분자를 첨가하여 새롭게 채취한, 배란난자들을 외인성 처리하는 단계 및
    방부처리하는 단계
    를 포함하는 수생 동물의 배란난자를 진미로 가공하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 신호 전달 분자로서 과산화수소, 염화칼슘 또는 둘 다를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 0.01; 0.02; 0.05 또는 0.1%의 과산화수소가 첨가된 수용액을 사용하여 수조 속에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 1 내지 5분 동안 0.01%의 과산화수소 첨가된 수용액을 사용하여 수조 속에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2 항 중에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 115mg/l, 123mg/l, 또는 130mg/l 염화칼슘이 첨가된 수용액을 사용하여 수조 속에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 10 내지 20분 동안 115mg/l 염화칼슘이 첨가된 수용액을 사용하여 수조 속에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 배란난자의 외인성 처리는 10 내지 20분 동안 과산화수소와 염화칼슘이 첨가된 수용액을 사용하여 수조 속에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배란난자의 세척은 외인성 처리 전에 살균 상태에서 생리 식염수에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배란난자의 채취는 살아있는 수생 동물로부터 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배란난자의 채취는 동물 어류 및 갑각류 동물로부터 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배란난자의 채취는 진짜 캐비어를 생산하기 위한 식용 어류로서 철갑상어로부터 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 경화된 세포외 외부 표면은 수정 상태가 없는 가교된 단백질 가닥과 비가역적으로 포함된 타이로신 분자를 갖는 것을 특징으로 하며, 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 진미 속으로 가공된 수생 동물의 배란난자.
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