공시란을 15, 20, 25 및 $30^{\circ}C$ 에서 산란 당일(0일), 2, 4, 6, 8 및 10일간의 6단계로 각각 저장하면서 5단계의 농후난백 의 높이 측정 부위별 난황과 난백의 부착부분(0 mm), 난황으로부터 3, 6, 9 및 12 mm 떨어진 부분에서 측정에 따른 난질변화를 조사하였다. 난질은 각각의 측정부위에서 구한 농후난백의 높이로서 구한 Albumen index와 Haugh unit는 다음과 같다. 공시란의 저장온도별 난백계수는 농후난백층의 측정부위에 따라 상이하였으며(P<0.01), 이것은 난백계수 측정시 동일한 난질이라도 측정 부위에 따라 계수 자체가 아주 상이하게 나타날 수 있다는 사실을 암시한 사실이다. 우리나라에서도 난질 측정시 필수적인 농후난백의 높이 측정부위를 확정하여 통일되게 고시하는 것이 시급하다고 사료된다. 산란 3시간 후에 측정한 공시란에도 Albumen index의 신선란 기준인 0.16인 난질은 없었다. 이 사실은 우리나라 계란 유통과정 시 현실적인 점을 고려하여 0.16보다 낮은 0.06의 기준을 설정할 필요가 있다는 점을 암시한 결과로 사료되었다. 본 시험에서 측정한 난백계수의 기준을 0.06로 정하고 이것을 100%으로 기준했을 때, $15^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 6일까지 100%이상, $20^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 4일까지 100% 이상, 25~$30^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 2일전까지 100% 이상 난질을 각각 유지하였다. 본 시험에서 측정한 Haugh unit 의 신선란 기준인 79를 100%으로 기준했을 때, 15$^{\circ}C$에서 공시란을 저장하면 저장 4일까지 100%이상, $20^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 2일까지 100%이상, 25~$30^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 2일전까지 100% 이상의 난질을 각각 유지하였다. 본 시험에서 측정한 Hauah unit의 신선란 기준을 55를 100%로 정했을 때, $15^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 10일까지 100%, $20^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 8일까지 100%, 25~$30^{\circ}C$ 에서 공시란을 저장하면 저장 2일까지 100% 이상의 난질을 각각 유지하였다. 본 시험의 결과 난황과 농후난백의 부착부분에서 측정한 농후난백의 높이로 난질을 계산하는 것이 우리나라의 계란 유통과정을 고려했을 때 가장 합리적이고도 적합하다고 사료되었다.
본 연구는 산란 주령과 중량에 따른 계란의 주요 성분과 내부 품질의 변화를 확인하기 위하여 수행되었다. Hy-Line Brown 품종의 18주령에서 63주령으로부터 계란을 주령별로 약 50개씩 총 2,140개를 수거하여 난각, 난황 및 난백의 중량과 난백 높이 그리고 Haugh unit을 측정하였다. 중량 규격이 높아짐에 따라 난각, 난황 및 난백의 중량은 증가하였으나, 난백 높이와 Haugh unit은 낮아짐을 나타내었다. 또한, 산란 주령이 경과함에 따라 난황은 증가하고, 난백 비율은 감소하는 경향을 나타내었으며, 산란 주령은 난각, 난황, 난백 및 전체 계란 중량과 정의 상관관계를 보였으나, 난백 높이와 Haugh unit과는 부의 상관관계를 나타내었다. 또한 계란 중량이나 주요 구성 성분의 중량이 증가함에 따라 난백 높이 및 Haugh unit은 감소하는 것으로 나타났다.
난백에 있는 40여 가지의 단백질의 기능적 특성에 대한 연구가 폭 넓게 진행되고 있지만, 그 특성이 모두 확인되지 않았다. 난백에서 순수하면서 변성되지 않은 단백질을 분리하는 방법을 연구하기 위해 본 연구에서는 난백 중 함량이 많은 lysozyme, ovotransferrin, ovalbumin을 분리했다. 난백에서 단백질을 다른 분리 방법보다 선택적으로 분리가 가능한 이온 교환 크로마토그래피를 이용했다. 그리고 분리된 단백질을 동정하기 위해서 Reversed-phase HPLC (RP-HPLC)를 사용했다. 이온 교환 크로마토그래피에서 HI Trap ion exchange cartridge (GE Healthcare, USA)를 사용했고, 그 중에서 양이온 교환 수지 SP (완충용액 pH 8.0, pH 5.2)와 음이온 교환 수지 Q (완충용액 pH 8.0)로 난백 단백질을 분리하였다. 분리한 난백 단백질들의 동정용 RP-HPLC에서는 C18 컬럼(Phenomenex, USA)을 사용했고 등용매 용리에서 이동상으로 acetonitrile (ACN)/distilled water (DW)/trifluoroacetic acid (TFA)의 부피비를 50/50/0.1로 사용했다. 이온 교환 크로마토그래피에 의해 각 단계에서 분리된 용출용액을 RP-HPLC으로 분석한 크로마토그램과 표준시료의 크로마토그램의 체류시간을 비교하여 난백에 포함된 ovotransferrin, ovalbumin, lysozyme이 순차적으로 용출됨을 알았다.
본 시험은 난백 129g에 자당(백색) 150g을 첨가한 구와 난백 161g에 자당 150g을 첨가한 2구로 나누고, 다시 각 구를 난황 0g, 8.71g, 17.43g 및 26.14g, 14g 첨가구로 4구분 하였다. 각 구는 5$0^{\circ}C$ shaking water bath(Tecom 58-16, U.K)내에서 1분간 92회 왕복속도로써 2, 4, 6, 8, 10및 12시간 후까지 경시적으로 pH와 비중을 측정하였다. 측정회수는 3회로써 그 평균치를 시험성적으로 하였으며 비중은 비중계로써 측정하였던 바 얻은 본 시험의 결과는 다음과 같다. 1. 전 시험구간에 있어서 shaking시간에 따라 pH와 비중은 경시적으로 증가되었으나 난황 및 난백의 첨가량에 따라 그 변화는 상이한 결과를 보였다. 2. 난백 129g 첨가구와 161g 첨가구에 있어서 shaking시간이 경과함에 따라 일정한 수준의 자당과 난황을 혼합했을 때는 난백의 첨가량이 많을수록 pH는 더 높아지고 비중은 낮아지는 결과였다. 3. 난백 161g 첨가구에 있어서 shaking 10시간 후의 PH는 8.60으로써 최고치였으며, 그 후에는 낮아졌다. 난백 129g 첨가구에 있어서 shaking 12시간 후의 pH는 8.39로써 최고치였으며 shaking 10시간 후부터 점차 낮아지는 경향이었다. 두 구간의 pH 최고치가 나타나는 시간의 상이는 난백의 첨가량에 의한 것으로 사료된다. 4. 전체설험구간에 있어서 난황을 무첨가한 구가 첨가한 구보다 pH와 비중이 모두 높았다. 5. 자당 150g에 난백 129g, 난황 0g, 8.17g, 17.43g 및 26.14g을 각각 첨가하여 12시간동안 shaking water bath 내에서 조사한 pH와 비중의 성적간에는 상관관계를 검정한 결과, 상관도는 높았으며(r=0.9692$^{**}$ ) 그 회귀방정식은 Y=0.050十0.145X였다. 6. 자당 150g과 난백 161g, 난황 0g, 8.17g, 17.43g 및 25.14g을 각각 첨가하여 12시간동안 shaking water bath내에서 조사한 pH와 비중의 성적간에 상관관계를 검정한 결과, 상관도는 높았으며(r=8963$^{**}$ ) 그 회귀방정식은 Y=0.294+0.110X였다.
주요 계란 난백 단백질과 그 가수분해물은 일부 금속 킬레이트 특성을 갖는 기능성 식품 성분으로 알려져 있다. 식이 oxalate를 제거하기 위해 계란 난백 단백질과 그 가수분해물을 이용할 경우 신장 결석을 예방하는데 도움이 될 것이다. 본 연구의 목적은 계란 난백 단백질인 ovalbumin, ovomucin, ovotransferrin과 이 단백질들의 효소처리를 통해 얻은 가수분해물의 biogenic oxalate chelating 활성을 측정하는 것이었다. 채소 중에서 시금치를 과일 중에서 스타푸르트(starfruit)를 선택하여 HCl처리를 거쳐 옥살레이트 추출물(oxalates extract)을 제조하였다. 계란의 난백 단백질 중, ovalbumin, ovomucin, ovotransferrin를 선택하여 이들의 가수분해물과 함께 옥살레이트 추출물과 별도로 혼합하여 3℃에서 24시간 반응을 위한 배양을 시켰다. 원심분리 후 상등액을 HPLC로 분석하여 단백질과 가수분해물의 biogenic oxalate chelating 활성을 비교 분석하였다. 사용된 모든 계란 난백 단백질과 그 가수분해물은 시금치의 oxalates에 대한 biogenic oxalate chelating 활성을 보였다. 그러나열대과일인 starfruit의 oxalates에 대한 킬레이트 활성에서는ovalbumin, hydrolyzed ovalbumin, ovomucin만이 활성을 보였다. 전반적으로, hydrolyzed ovalbumin은 시금치와 스타프루트 모두에서 oxalates chelating 효과가 가장 좋았다. 따라서 계란의 난백 단백질과 그 가수분해물의 옥살산 킬레이트 활성이 있었으며, 식이 옥살산에 대한 영양 개선을 위한 소재로 개발 가능성이 있다. 그러나, 다른 과일과 야채에 대한 옥살레이트 킬레이트 활성과 특정 생체 내 조건에서의 계란 단백질의 옥살레이트 킬레이팅 효과를 검증하기 위한 추가 연구가 필요하다.
본 연구에서는 난백에 포함된 라이소자임의 컬럼 크로마토그래피에서의 breakthrough behavior 실험을 통해 최적 크로마토그래피 분리조건을 결정하였다. 다양한 양이온 교환수지의 라이소자임 breakthrough behavior를 비교한 결과 Cellufine C-200(Amicon, USA)이 라이소자임 흡착에 가장 우수한 성능을 보였다. Cellufine C-200 수지에서 이온강도, pH, 선속도 등이 난백 라이소자임의 breakthrough behavior에 미치는 영향을 비교한 결과 conductivity 2.75 mS/cm, pH 7, 선속도 0.635cm/min의 최적 조건을 얻었다. 본 최적조건에서 prep 규모 컬럼 크로마토그래퍼를 이용 난백으로부터 라이소자임을 분리하였다. 정제된 라이소자임과 Sigma 라이소자임의 specific activity는 비슷하였으며 SDS-PAGE 분석 결과 본 연구에서 정제된 라이소자임이 Sigma 라이소자임보다 impurity 단백질들을 적게 포함하고 있음을 확인하였다.
본 논문에서 돈혈을 사용한 순대와 돈혈을 혈장과 난백으로 대체한 순대의 성분 분석을 실시한 결과는 다음과 같다. (1) 돈혈을 15% 첨가한 순대의 일반성분은 수분 66.1%, 단백질 9.2%, 지방 10.4%, 회분 0.9%, 섬유소 0.5%, 탄수화물 12.7%였으며 Atwater계수로 환산한 총 칼로리는 181.92kcal/100g였다. 그러나 순대에 혈장을 대체함에 따라 163.78kcal/g으로 총 칼로리의 감소 효과를 나타냈으며 난백 첨가에 따라 총 칼로리가 230.77kcal/g으로 증가하였다. (2) 무기질은 돈혈 첨가 순대에서 Fe 함량이 8.50 mg%으로 우수한 철분 함유 식품이었으며 돈혈장, 난백 대체 비율 증가에 따라 Fe, Na, K의 함량이 감소하는 경향을 보였다. 그러나 Ca, P, Mg 함량은 시료군에 따라 유의적인 차이가 없었다. (3) 순대에서의 아미노산은 glutamic acid, leucine, lysine, glycine, alanine의 함량이 많았고 methionine, cysteine의 함량이 적었다. (4) 지방산은 palmitic acid, stearic acid, oleic acid. linoleic acid가 전체 지방산의 89.5∼93.5%를 차지하였다. 순대에서 돈혈장과 난백의 대체는 불포화/포화지방 산비와 다가불포화/포화지방산 비를 증가시키는 바람직한 영향을 주었다. 콜레스테롤 함량은 control인 혈액순대가 66.6 mg이었으나 혈장과 난백을 대체함으로써 각각 25.7%, 36.9%의 콜레스테롤 함량 저하 효과를 보였다.
난백의 가열처리 시 온도와 시간, 수소이온농도 및 NaCl농도가 난백의 열감수성에 미치는 영향을 기포성과 탁도를 중심으로 검토하였다. $55^{\circ}C$ 이하의 온도에서 난백을 가열할 경우에는 기포성과 탁도가 서서히 떨어졌으나 $60^{\circ}C$ 이상의 온도에서는 급격히 떨어져 $60^{\circ}C$에서 13분간 및 $65^{\circ}C$에서 5분간의 가열처리로 불투명해졌다. $60^{\circ}C$, 5작란피 가열처리로 pH 7 이하에서는 탁도가 현저히 증가하였으며 pH 4 부근에서는 기포력이 크게 저하하였다. 기포안정성은 가열처리에 의해 알카리영역에서 다소 저하하였다. NaCl 0.3M 첨가수준까지는 탁도가 저하하였으나 그 이상 첨가로 점차 증가하였으며 열처리 시에는 NaCl의 첨가가 탁도에 큰 영향을 미치지 않았다. $60^{\circ}C$. 5분간의 가열처리 전후 NaCl의 첨가에 의해 기포력에는 큰 변화가 없었으나 0.2M 이상 첨가 시 기포안정성은 저하하였다.
여러 가지 처리가 난백의 항원성을 감소시키는데 미치는 영향을 조사하기 위하여, 토끼 항난백항체로 난백 처리물들의 간접 경합 ELISA(ciELISA)를 실시하였다. 식물성, 동물성, 미생물성의 9가지 효소를 이용한 가수분해처리는 난백의 항원성에 영향을 주지 못했다. 보다 효율적인 효소 가수분해를 위해 방사선 조사 후, 효소처리를 실시했는데, 이것 역시 항원성을 감소시키지 못했다. Trifluoromethanesulfonic acid 처리는 난백의 항원성을 거의 제거시키는 것으로 나타났다. 열처리는 $121^{\circ}C$ 고온처리의 경우에서만 반응성이 1/10,000이하로 감소하여 항원성이 거의 사라졌다. NaOH 단독 처리는 0.3%(w/v) 이상의 농도에서 반응성이 감소되기 시작하여, 1%(w/v) 이상에서는 반응성이 1/10,000이하로 감소하였다. NaOH 처리에 $70^{\circ}C$, 15분간의 열처리를 더해 주면, NaOH 단독 처리시보다 효과적으로 항원성이 감소되는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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