KR20070091435A - 미세조류 유래 카로티노이드 추출물 제노 276을 함유한붉은 계란의 제조방법 및 그 활용 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양 미세조류인 Haematococcus pluvialis의 carotenoids 추출물(제노-276)을 산란계 사료첨가하여 계란의 난황의 색깔이 붉은 색으로 변하며 그 색도 12도 이상을 유지하는 붉은 계란(홍란)을 특징으로 한다.

Haematococcus, Carotenoids, 색도, 12도, 붉은 계란, 산란율

Description

미세조류 유래 카로티노이드 추출물 제노 276을 함유한 붉은 계란의 제조방법 및 그 활용{Manufacture method of red color egg with carotenoids extract from the microalgae and application}

도 1은 carotenoids 급이 함량에 따른 egg yolk color의 비교

도 2는 난황 중의 carotenoids 함량 비교

도 3은 carotenoids 급이 함량에 따른 산란율의 비교

Carotenoids는 8개의 isoprenoid의 단위로 구성되어져 있으며, C40H56의 구조로부터 유도되어지며 강한 항산화제의 역할을 하는 생체에서 필수적인 물질이다. Free radical은 방향성 탄화수소, 담배, 살충제, 유기용매, 튀김 음식, 술, 공기 오염등의 생활 영역 주변으로 부터 생체에 들어와 단백질, 불포화 지방 등과 결합하며 주로 지질로 구성되어져 있은 뇌와 백혈구를 파괴하고, 산소의 동화와 DNA, RNA등을 파괴하며, 면역의 약화와 함께 여러 가지 질병의 과정을 밟고, 주름지게 하며 노화되어 가게한다. Carotenoids는 이 산화 속도를 늦추는데 중요한 역할을 담당하며, LDL(low-density lipoprotein)의 산화를 방지하므로써, 관상동맥의 혈류 장애로 인한 심장병을 예방하고, aryl hydrocarbon hydroxylase의 활성을 변화시켜 발암물질의 무독화에도 기여한다[Rom. J. Intern. Med., 35(1-4), 55-62, 1997]. 또한 carotenoids의 일종인 retinoid와 Vit D등은 피부암에도 실질적으로 사용할 수 있는 물질로 보고되고 있다[J. Investig. Dermatol. Symp. Proc., 1(1), 15-21, 1996]. Lycopen, beta-Carotene, alpha-Carotene, Lutein, Canthaxanthin, Astaxanthin등의 carotenoids는 단독보다는 여러 가지가 혼합되었을 때 상승되며, lutein이나 lycopene등이 함께 존재할 때 효과는 더욱 커짐으로서 노화 및 인류의 질병을 예방하는데 큰 역할을 하는 것으로 알려져 있다[FEBS Lett., 427(2), 305-308, 1998]. Carotenoids는 자연에 있어 과일류나 생선의 외피등에 많이 존재하면서 single oxygen을 잡아내는 항산제로서 생체내에서 많이 필요로 하며, 이 carotenoids를 대량 생산하고 추출하기 위하여 많은 노력을 하고 있다. 그러나 식물 및 동물로 부터 carotenoids의 추출은 많은 량의 원료로부터 추출되어야 하기 때문에 한계가 있고, 추출과정이 복잡하며 그 수율이 또한 낮은 것이 단점이다. 이러한 단점 때문에 carotenoids를 생산하는 미생물을 통한 추출을 하는 것이 일반적이다. 이러한 미생물에는 yeast인 Phaffia rhodozyma와 미세 해양조류인 Haematococcus pluvialis을 주로 사용하는 편이다. 이 두 미생물중에 P.rhodozyma보다 H.pluvialis가 생산하는 carotenoids 량이 더 많다.

이전까지는 P.rhodozyma 미생물 자체 또는 P.rhodozyma 유래 astaxanthin 추출물을 산란계에 사료 첨가하여 계란을 생산하였다[Korean J. Vet. Res., 36(2), 463-470, 1996]. 또한 P.rhodozyma 는 생장 속도가 빠르지만, 세포 당 astaxanthin 의 함유량이 적고 3R, 3R' form만을 생성하므로 산업적 이용이 제한되고 있다. 반면에 H.pluvialis는 세포 내 astaxanthin이 높은 농도로 존재함으로써 불필요한 과량제공이나 회분의 공급이 줄어들고, 같은 양을 공급했을때 10배 정도의 효과가 가능하며, 1999년 8월에는 FDA에서 식품 첨가물, 기능성 화장품, 의약품 및 건강보조 물질로서의 안정성을 승인 받아 그 이용이 더욱 확대될 것이라고 기대되고 있다. 태양광과 같은 값싼 에너지원을 이용, 생체 이용성이 높은 3S, 3S' isomer를 생산한다.

본 발명은 미세조류(H.pluvialis) 유래 carotenoids 추출물(제노-276)을 산란계에 급이하여 난황의 붉은색이 12도 이상인 계란의 생산과 산란계의 생리활성 증진을 통한 산란율 향상을 그 목적으로 한다.

실시 예 1. Carotenoid 추출물(제노-276) 제조 및 제노-276의 산란계 급이

배양된 미세조류(H.pluvialis)를 원심분리하여 균체를 얻은 후 20% 아세톤 용액에 80도 2분간 처리하여 선택적으로 클로로필을 제거하였으며, 동결건조 후 99.9% 로 에탄올을 사용하여 추출하였다.

급이 테스트한 산란계는 하이라인 갈색을 사용했고, 일일 Carotenoids 추출물(제노-276)의 급이 함량은 0 ppm, 50 ppm, 100 ppm. 200 ppm가 되도록 산란계 사료와 혼합하였으며, 각 시험구당 30수로 하였다. 산란계의 일령은 120일령인 산란계를 사용하였고, 급이 기간은 40일로 하였다.

실시 예 2. Egg yolk color(이하 EYC) 테스트

Egg yolk color 측정은 Carotenoids 추출물(제노-276)을 첨가하여 급이 후 5일 간격으로 난황을 수거하여 EYC를 측정하였다. EYC 측정은 Roche egg yolk color fan을 기준으로 하여 측정하였다. 그 결과는 도 1과 같다. Carotenoids 추출물(제노-276)을 급이하지 않은 대조군에서는 일반 계란의 난황 색도인 7~8도의 색을 보였으며, 50ppm 첨가구는 10일이 지나서 12도의 난색을 보였다. 100ppm 첨가구는 10일이 지나서 13도의 난색을 보였고, 200ppm 첨가구에서는 5일 정도에 12도의 난색을 보였다.

실시 예 3. 난황 중 Carotenoids 함량 테스트

난황에 침착된 색소의 농도측정은 다음과 같은 방법에 따라 진행하였다. 농도측정에 사용된 계란은 40일차를 샘플로 하였다. 계란에서 노른자를 분리하여 wet weight를 측정하고 실험을 위해서 그 중 일부를 취한 뒤 나머지 무게를 다시 측정하였다. 무게 측정이 끝나면 dry weight를 측정하기 위해 dry oven에서 건조시켰다. 충분히 건조되면 1시간 간격으로 3회 dry weight를 측정하여 3회 측정값의 차가 0.01 미만 일 때의 값을 dry weight로 하였다. 취한 노른자에 동량의 물을 첨가하고 vortex를 이용하여 잘 혼합시킨 뒤 혼합액 2 ml를 취했다. 2 ml의 혼합액내에 acetone 2ml, petroleum ether 2 ml를 각각 차례대로 가하여 철저히 섞어준 후 2 ml의 NaCl 20%(w/v)을 첨가하여 다시 한번 혼합시켰다. 이 혼합액을 2,000 rpm에서 2분간 원심분리시켜 깨끗하고 완전하게 층을 분리시킨 후 맨 위층을 취하여 그의 부피를 측정하고 474nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 Carotenoid 양(ug/g sample) 은 molar extinction coefficient(2,100)를 이용하여 [Petroleum ether의 부피(ml) x 흡광도(474 nm)]/[0.21 x dry weight(g)]의 계산식을 이용하여 계산하였다. 그 결과가 도 2와 같다. 대조군은 14 ppm이었지만, 나머지 첨가군에서는 첨가한 양에 비례하여 난황중에서도 carotenoids 침착정도가 증가하였다.

실시 예 4. 산란율(Egg-laying rate) 테스트

Egg yolk color 테스트와 동반하여 산란율 테스트를 하였다. 그 결과는 도 3과 같다. Carotenoids 추출물(제노-276) 첨가군이 대조군 보다 산란율이 더 높았으며, 첨가군에서는 실험 후반으로 갈수록 산란율의 유의차가 거의 나타나지 않는 것으로 확인되었다.

이 발명으로 계란의 색상을 12도 이상 붉은 색을 나타내며 일반 계란에 비해 carotenoids 함량이 높은 계란을 생산할 수 있으며, 산란율을 높일 수 있는 산란계 사료첨가제의 개발이 가능할 것으로 판단된다. 또한 고농도 Carotenoids를 함유한 계란을 가공하여 화장품, 식품등의 원료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

Claims (3)

1. 미세조류(H.pluvialis) 유래 carotenoids 추출물(제노-276)을 함유한 산란계 사료 첨가제
2. '청구항 1'와 같은 사료 첨가제를 사용하여 carotenoids 함량이 5 ~ 500ppm 함유되어 있으며, 난황색도가 12 ~ 30 도의 붉은 난황을 특징으로 하는 계란
3. '청구항 2'의 형태를 원료하여 제조된 화장품 및 식품

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