KR20100097568A

KR20100097568A - Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)를 이용한 Docosahexanoic acid(DHA)함유 계육 및 계란 생산방법

Info

Publication number: KR20100097568A
Application number: KR1020090017374A
Authority: KR
Inventors: 이정열; 강석중; 정우철
Original assignee: 정우철
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-03

Abstract

본 발명은 국내 해양으로부터 분리한 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 이용하여 Docosahexanoic acid(DHA)를 함유하는 계육 및 계란를 생산하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고도불포화지방산(오메가지방산)의 일종인 Docosahexanoic acid(DHA)는 두뇌, 신경계 및 안구조직에 필수적인 지방산으로 특히 유아의 시력 및 운동능력개발에 중요한 요소로 대부분이 고등어, 꽁치등과 같은 등 푸른 생선으로부터 추출하여 산업적으로 이용하고 있으나, 특유의 비린내 및 산패 등으로 인하여 식품 등의 원료로 사용하기에는 많은 문제점이 있다. 일반적으로 계육 및 계란에 Docosahexanoic acid(DHA)를 함유시키는 방법은 어유를 사료에 첨가시켜 먹이는 방법과 식물유중 linolenic acid를 다량 함유하고 있는 원료(들깨유등)를 사료에 첨가시켜 급이 하는 방법이 있다. 그러나 어류로부터 추출한 어유를 급이 시켜 생산된 계육 및 계란은 생선의 특유한 비린내가 전이되어 제품력이 떨어진다. 또한 육계의 육질이 물러지는 현상을 동반한다. 또한 linolenic acid를 다량 함유하고 있는 식물유(들깨유등)를 사료에 첨가시켜 급이 하는 방법은 계육 및 계란에 축적되는 Docosahexanoic acid(DHA)의 함량이 극히 미미하며, 식물유 사용에 따른 가격상승으로 상업적으로 부적합하다. 그러나 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 급이하여 생산한 계육 및 계란은 상기 어유를 급이하여 생산한 계육 및 계란의 문제점인 어취 및 육질의 물러짐 현상을 해결할 수 있으며, 대량배양에 의한 대량생산 체계를 갖출 수 있기 때문에 가격의 상승을 최소화 할 수 있다.

Schizochytrium mangrovei MM103, 대두박 발효, Docosahexanoic acid(DHA)계란, Docosahexanoic acid(DHA)육계, 고도불포화지방산, 오메가 지방산

Description

Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)를 이용한 Docosahexanoic acid(DHA)함유 계육 및 계란 생산방법 {The production method of egg and chicken contained of Docosahexanoic acid(DHA) with Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)}

본 발명은 국내 해양으로부터 분리한 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 이용하여 Docosahexa noic acid(DHA)를 함유하는 계란 및 육계를 생산하는 방법에 관한 것으로서, 대량 배양된 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 이용한 DHA를 함유하는 발효대두박을 생산하여 급이 사료에 0～10％(w/w)량으로 첨가시킨 후 육계 및 산란계에게 급이함으로서 최종 산물인 계육 및 계란에 축적되는 Docosahexanoic acid(DHA)의 함량을 높일 수 있다DHA를 함유하는 계육 및 계란을 생산하는 방법이다.

본 발명은 국내 해양으로부터 분리한 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 이용하여 Docosahexanoic acid(DHA)를 함유하는 계란 및 육계를 생산하는 방법에 관한 것이다.

계란 및 육계의 고급화를 위한 방법으로 고도불포화 지방산(오메가지방산)을 함유하는 계란 및 육계의 생산 방법은 식물유중 linolenic acid(18:3n-3)를 다량 함유하고 있는 원료(들깨유)를 사료에 첨가하여 급이 시켜 최종 대사산물인 Docosahexanoic acid(DHA)를 함유하는 계란 및 육계를 생산할 수 있다. 그러나 이 방법은 동물이 linolenic acid(18:3n-3)를 흡수하면 18:4n-3 → 20:4n-3 → 20:5n-3(Eicosapentaenoic acid(EPA)) → 22:5n-3 → 22:6n-3(Docosahexanoic acid(DHA))의 단계를 거쳐 최종 Docosahexanoic acid(DHA)가 축적되게 된다. 그러므로 체내에는 중간단계의 대사물이 함께 축적되며, 최종산물인 Docosahexanoic acid(DHA)의 축적되는 량은 극히 미미하다. 또한 계란 및 육계에서의 총지방 함량중 1％ 수준의 Docosahexanoic acid(DHA)를 함유시키기 위해서는 다량의 linolenic acid(18:3n-3)를 급이 시켜야 한다. 이 경우 사료 값의 상승으로 체산성이 맞지 않아 전혀 사업성이 없다. 그러므로 원가 부담이 되지 않는 범위에서의 linolenic acid(18:3n-3)를 함유하는 식물유를 급이 하므로 Docosahexanoic acid(DHA)의 축적은 거의 나타나지 않는다. 때문에 이와 같은 방법으로 생산된 계란 및 육계를 상기 중간 대사산물의 총칭인 오메가 지방산 계란 및 육계라 한다.

또 다른 고도불포화 지방산(오메가지방산)을 함유하는 계란 및 육계의 생산 방법은 어류로 부터 추출한 어유를 사료에 혼합하여 급이 하는 방식이다. 이 방식으로 생산되는 계란은 어유로부터 유래되는 어취가 계란에 전이되어 품질을 저하시 킨다. 또한 어유를 급이한 육계는 어유로부터 유래되는 어취가 육질에 전이되며, 특히 육질의 무름 현상이 발생하여 품질을 저하시킨다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 국내 해양으로부터 분리된 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 이용하여 대두박을 발효시킴으로서 DHA가 다량 함량된 발효대두박을 생산하여 사료에 첨가하여 육계 및 산란계에게 급이하여 계육 및 계란 에 DHA를 축적시키는 방법이다.

본 발명은 국내 해양으로부터 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 대량 배양하여 닭의 육질 및 계란에 총 지방함량 기준 3％이상의 Docosahexanoic acid(DHA)를 축적할 수 있도록 일반사료와 혼합하는 적정비율과, 또한 닭의 육질 및 달걀에 총 지방함량 기준 3％이상의 Docosahexanoic acid(DHA)를 축적할 수 있도록 육계 및 산란계에게 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)가 적정비율 혼합된 사료를 급이하는 방법에 대하여 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 대량 배양된 Docosahexanoic acid(DHA)를 다량 함유하는 미세조류인 Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)을 닭의 육질 및 계란에 총 지방함량 기준 3％이상의 Docosahexanoic acid(DHA)를 축적할 수 있도록 일반사료와 적정비율로 혼합하는 단계, 그 혼합된 사료를 닭의 육질 및 계란에 총 지방함량 기준 3％이상의 Docosahexanoic acid(DHA)를 축적할 수 있도록 급이하는 단계로 구성된다.

이하 본 발명의 구체적인 방법은 다음과 같다.

1) DHA-발효대두박

DHA-발효대두박 제조는 탈지대두박 20％, 당밀(brix 45％) 5％, 정제수(염분도 1.5％) 75％의 비율로 혼합하여 121℃에서 50분간 멸균한 후, 30℃로 냉각한 다음, 액상 배양중인 Schizochytrium mangrovei MM103를 1.0％ 농도로 접종하여 교반속도 100 rpm, 산소포화도 2 ppm으로 30℃에서 10일간 발효하였다. 사료제조용 원료인 탈지대두박 중의 단백질을 단시간에 효과적으로 분해하고, 불포화지방산의 함량을 증가시키기 위해 DHA를 다량함유하고, 유기분해 능력이 우수한 Schizochytrium mangrovei MM103를 사용하여 발효를 행하였다. 탈지대두박과 Schizochytrium mangrovei MM103을 이용하여 발효된 DHA 발효대두박의 일반 성분 분석결과는 표 2에서 나타난 바와 같이 발효함으로서 탈지대두박은 조지방 함량이 1.60％였지만, 발효대두박은 3.58％로 증가되었다. 또한 도면 1에서 나타낸 바와 같이 탈지대두박의 경우 특징적으로 많이 함유하고 있는 linoleic acid(18:2n-6) 지방산이 55.30％였고, DHA(22:6n-3)가 전혀 없었지만, 발효과정을 통해 linoleic acid는 28.67％로 감소하였고, DHA는 15.54％로 높아지는 것으로 나타났다.

[ 표 1 ]

[ 표 2 ]

2) 발효대두박의 혼합 급이에 따른 육계의 지방산 변화

DHA 발효대두박을 혼합 급이함으로서 육계가슴육과 다리근육에 DHA의 축척정도를 알아보기 위해 0～ 6주간 실시하였다. 발효대두박 혼합농도는 시판사료의 건조중량비 0～ 10％로 혼합하여 사료를 제조하여 급이하였고, 분석 부위는 가슴육과 다리육을 발골하여 분석하였고, 분석시료의 균일성을 위해 표피를 제거하고 분석하 였다.

가슴살의 지방산 조성은 DHA발효대두박을 혼합하여 6주간 급이 하였을 때 오메가-3 계열 불포화지방산은 무첨가구가 3.7％인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 기간이 길어질수록 각각 3.9％, 4.6％, 5.3％, 6.5％, 7.6％ 및 7.8％로 증가하였으며, 오메가-6 계열 불포화지방산은 무첨가구가 24.1％인데 비하여 각각 24.8％, 28.5％, 18.8％, 22.5％, 18.2％ 및 20.0％로 나타났다. 이로써 오메가-3에 대한 오메가-6 지방산의 비율은 무첨가구가 6.8인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 구에서는 각각 6.4, 6.2, 3.5, 3.5, 2.4 및 2.5로 개선되는 결과를 보였다.

DHA는 무첨가구에서는 1.7％였으며 1주간 급이한 결과 1.7％로 차이를 보이지 않았지만 2주, 3주, 4주 및 5주간 급이 하였을 경우 각각 2.0％, 2.3％, 3.5％ 및 4.7％로 증가하였고, 6주간 급이 하였을 경우 5.1％까지 증가하는 것으로 나타났다.

다리살의 지방산 조성은 DHA발효대두박을 혼합하여 6주간 급이 하였을 때 오메가-3 계열 불포화지방산은 무첨가구가 1.2％인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 기간이 길어질수록 각각 1.6％, 1.8％, 2.8％, 2.1％, 3.4％ 및 4.0％로 증가하였으며, 오메가-6 계열 불포화지방산은 무첨가구가 23.2％인데 비하여 각각 23.1％, 18.7％, 23.6％, 21.0％, 18.5％ 및 20.6％로 나타났다, 이로써 오메가-3에 대한 오메가-6 지방산의 비율은 무첨가구가 18.7인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 구에서는 각각 14.9, 10.5, 8.5, 10.0, 5.4 및 5.2로 개선되는 결과를 보였다.

DHA는 무첨가구에서는 0.5％였으며 1주간 급이한 결과 0.5％로 차이를 보이지 않았지만 2주, 3주, 4주 및 5주간 급이 하였을 경우 각각 0.7％, 1.0％, 1.6％ 및 2.2％로 증가하였고, 6주간 급이 하였을 경우 2.5％까지 증가하는 것으로 나타났다.

DHA 발효대두박 급이 기간이 길어질수록 계육의 DHA함량이 계속적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 일반적으로 반추동물의 경우에는 섭취한 DHA가 위속의 미생물에 의하여 분해되기 때문에 동물의 체내에 축적되기 어려운 것으로 알려져 있으나, 닭과 같은 가금류에서는 위 속에 DHA분해미생물이 적기 때문에 특정 불포화지방산을 일정수준 이상 함유한 지방원을 사료를 통하여 공급해 줌으로써 조직 내에 축적할 수 있다. 육계 사료 내 DHA 급원으로서 DHA 발효대두박을 급이해 줌으로써 닭고기 가슴살과 다리살의 지방산 조성에서 DHA 함량이 증가한 것으로 나타났다

[표 3]

3) 발효대두박의 혼합 급이에 따른 계란의 지방산 변화

계란의 지방산 조성은 DHA발효대두박을 혼합하여 6주간 급이 하였을 때 오메가-3 계열 불포화지방산은 무첨가구에서는 0.7％인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 기간이 길어질수록 각각 0.5％, 1.0％, 1.9％, 2.8％, 3.3％ 및 3.6％로 증가하였으며, 오메가-6 계열 불포화지방산은 무첨가구에서는 13.4％인데 비하여 각각 11.9％, 13.7％, 11.7％, 12.2％, 12.4％ 및 13.4％로서 증가하였다. 이로써 오메가-3에 대한 오메가-6 지방산의 비율은 무첨가구에서 18.6인데 비하여 1주, 2주, 3주, 4주, 5주 및 6주간 급이 구에서는 각각 23.1, 13.8, 6.2, 4.3, 3.8 및 3.7로 개선되는 결과를 보였다.

DHA는 무첨가구에서는 0.5％였으며 1주간 급이한 결과 0.5％로 차이를 보이지 않았지만 2주, 3주, 4주 및 5주간 급이 하였을 경우 각각 0.8％, 1.9％, 2.6％ 및 3.2％로 증가하였고, 6주간 급이 하였을 경우 3.4％까지 증가하는 것으로 나타났다.

이러한 결과는 산란계의 난소에서 미성숙난포가 성숙하여 배란되기까지 7～ 9일이 소요되고, 배란 후 난백 분비와 난각 형성 및 산란하기까지 약 24시간이 소요되기 때문에 시험개시 후 1주차에 분석한 계란은 시험사료의 영향을 덜 받았기 때문이다. 체조직이나 계란 지질의 지방산 조성은 급여한 사료의 지방산 조성과 유사하게 변화되는 것으로 나타났으며, DHA가 함유된 발효대두박을 공급해 줌으로써 계란에도 DHA가 다량 축적되었다.

[표 4]

닭고기는 소비자에게 가격이 저렴하고, 건강 및 영양학적 가치가 높아 소비가 꾸준히 증가하고 있는 추세이다. 닭고기의 영양학적 가치를 향상시키기 위하여 연구자들은 고도불포화지방산의 함량을 높이는 많은 연구를 수행하였다. 해산어류에 다량 함유된 오메가-3 고도불포화지방산의 섭취는 혈중 지질 농도가 저하되고, 동맥경화 및 심장질환 등 순환계 질환의 발생이 감소하거나 예방될 수 있다는 효과가 보고되면서, 오메가-3 고도불포화지방산을 함유하는 축산물의 생산에 관심이 모아지게 되었다. 현재까지 국내에서도 오메가-3계 불포화지방산을 함유하는 육계의 생산이 다양하게 시도된 바 있지만, 현실적으로 몇 가지 문제점에 직면하고 있다. 가격이 비싼 아마종실유와 같은 오메가-3 불포화지방산을 함유하는 식물유를 사용할 경우에는 일정량의 DHA를 얻기 위해서는 특별사료를 제조하여 급여함으로서 사료생산비의 상승이 문제점으로 대두된다. 어유를 사용할 경우에는 어류 특유의 어 취(비린내)가 계육 속에 함유되거나 계육의 조직이 연해지는 결함을 갖고 있다. 이러한 산업화의 문제점을 동시에 해결할 수 있는 방안으로서 본 발명에 의하여 생산된 DHA를 다량 함유하면서 경제적으로 대량배양이 가능한 해양미세조류(Schizochytrium magrovei MM103(KCTC11117BP))를 이용하여 발효시킨 DHA 발효대두박을 육계와 산란계에게 급이함으로서 DHA를 함유하는 고부가가치 기능성 계육과 계란 생산이 가능하였다.

Claims

Schizochytrium mangrovei MM103(KCTC 11117BP)를 이용한 대두박 발효공정.
제 1항의 발효공정에 따른 DHA 발효대두박.
제 2항에 따른 0～10％ 발효대두박을 0～6주간 육계에게 급이하여 생산된 DHA 함유 계육.
제 2항에 따른 0～10％ 발효대두박을 0～6주간 산란계에게 급이하여 생산된 DHA 함유 계란.