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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.53 No.4 pp.55-59
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2019.53.4.55

Estimation of Genetic Parameters for Characterization of Carcass Traits and Fatty Acid in Hanwoo

Hyeon Kwon Kim1, Du Won Sun3, Seon tae Joo1,2,3, Jung Gyu Lee2,3*
1Division of Applied Life Science (BK21+), Gyeongsang National Univ., Jinju 52828, Korea
2Institute of Agriculture & Life Sciences, Gyeongsang National Univ., Jinju, 52828, Korea
3Department of Animal Science & Biotechnology, Gyeongsang National Univ., Jinju, 52828, Korea
Corresponding author: Jung Gyu Lee Tel: +82-55-772-1941 Fax: +82-55-772-1949 E-mail: jglee@gnu.ac.kr
March 6, 2019 June 7, 2019 June 11, 2019

Abstract


Hanwoo has improved the quality of carcass traits. Especially, the higher the grade, the better the texture and taste of Hanwoo. One of the many factors that determine consumer preferences in food is the flavor. The flavor of food is expressed through heat treatment, and fat, carbohydrate and water-soluble compound are important ingredients for flavor. Therefore, The purpose of this study was to investigate the characteristics of fatty acids and carcass traits of 373 Hanwoos. The oleic acid (C18:1) and linolenic acid (C18:3) contents were 48.08% and 0.11%, respectively, while the carcass weight, Eye muscle area, back fat thickness and marbling score of the carcass trait were 383.73 kg, 83.88 cm2, 10.91 mm, 3.89, respectively. The heritability of oleic acid was estimated to be 0.726, and the phenotypic correlation between eye muscle area and marbling score was estimated to be 0.105 and 0.141, respectively. The phenotype of the marbling score and eye muscle area were positively correlated with Oleic acid. Therefore, the improvement of these two traits seems to affect the increase of unsaturated fatty acid content.



한우 등심의 지방산 유전특성 분석을 위한 유전모수 추정

김 현권1, 선 두원3, 주 선태1,2,3, 이 정규2,3*
1경상대학교 응용생명과학부(BK21 plus)
2경상대학교 농업생명과학연구원
3경상대학교 농업생명과학대학 축산생명학과

초록


한우는 도체형질의 개량으로 높은 개량의 효과를 보이고 있다. 특히 한우의 육질은 등급이 높을수록 식감과 맛이 좋다고 알려져 있기 때문에 가격을 결정하는 핵심적인 요소이다. 식육에서 맛을 결정하는 여러 가지 요인 중 크게 작용하는 부분 중 하나가 풍미이다. 식육의 풍미는 열처리를 통해 발현되고 풍 미에 중요하게 영향을 미치는 성분은 지방, 탄수화물 및 수용성 비단백질 물질들이다. 이에 본 연구는 풍미에 영향을 미치는 지방산의 특성을 알아보고 높은 가치의 식육 생산을 위한 개량방향을 제시하기 위해 한우 후대검정우 373두의 등심을 채취하여 지방산과 도체형질의 특성을 알아보았다. 도체중, 배최 장근단면적, 등지방두께, 근내지방도의 성적은 각각 383.73 kg, 83.88 cm2, 10.91 mm, 3.89로 나타났 고 한우 등심의 oleic acid (C18:1)와 Linolenic acid (C18:3)의 조성비율은 각각 48.08%와 0.11%로 나 타났다. Oleic acid의 유전력은 0.726으로 추정되었고 배최장근단면적과 근내지방도와의 표현형 상관이 각각 0.105와 0.141로 추정되었다. 근내지방도와 배최장근단면적의 표현형은 Oleic acid와 정의 상관을 나타내고 있는 것으로 보아 이 두 형질의 개량은 불포화 지방산 함유량의 증가에도 영향을 미쳐 우수한 풍미를 가진 개체가 생산될 확률이 높아질 것이라고 사료된다.



    Ministry of Education, Science and Technology
    Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs
    315017- 05-4-SB010

    서론

    개량은 한우산업의 성장을 위한 매우 중요한 요 소로써 현재까지 육량과 육질의 개량이 중심으로 지속적으로 이루어지고 있고, 그 결과 육량과 육질 에서 높은 개량의 효과를 보이고 있다. 특히 한우 의 육질은 등급이 높을수록 식감과 맛이 좋다고 알 려져 있기 때문에 가격을 결정하는 핵심적인 요소 로서 한우농가의 소득증대를 위한 중요한 형질이다 (Kim et al., 2017). 식육에서 소비자의 선호도를 결정하는 여러 가지 요인 중 크게 작용하는 부분 중 하나가 풍미이다. 식육의 풍미는 화학적인 조성과 열처리를 통해 발현되므로 열처리 방법에 따라 풍미 가 달라질 수 있는데(Adhikari et al., 2011), 식육 의 풍미 형성에 기여하는 전구물질들은 식육을 구성 하고 있는 다양한 성분들로부터 온다. 풍미에 중요 하게 영향을 미치는 성분은 지방, 탄수화물 및 수용 성 비단백질 물질들이다(Chris et al., 2015). 이에 한우 등심의 지방산을 분석하여 한우의 지방산 특성 을 알아보고 높은 가치의 식육 생산을 위한 개량방 향을 제시하기 위해 본 연구를 실시하였다.

    재료 및 방법

    1 공시 재료

    본 연구에 이용된 한우 도체형질 및 지방산 데이 터는 한우개량사업에서 공시되고 있는 한우 후대검 정우(57차~58차)의 24개월령에 도축된 373두의 데 이터를 이용하였다.

    2 분석 방법

    2.1 지방함량과 지방산 조성 분석

    지방 함량과 지방산 조성 분석은 Folch et al. (1957)의 방법으로 이루어졌다. 지질은 30 mL의 Folch solution I (chloroform:methanol=2:1, v/v) 으로 3 g의 균질화된 한우등심 시료로부터 추출 하였다. 균질물은 Whatman no. 1 여과지로 여과 되어졌다. 여과된 용액은 Nacl 0.88%와 섞여졌고 두개의 층으로 분리시켰다. 분리 후 하층부의 최 종부피를 측정하였다. 상층부(Methanol and water layer)는 흡입기로 제거한 후, 하층(지질 추출물 을 함유 한 Chloroform) 10 mL를 접시에 옮기고 50℃에서 건조시켰다. 건조 전과 후에 접시 무게를 측정하였다. 지방 함량은 접시의 무게 차이로부터 추 정하였다. 추출된 지질과 1.0 N NaOH in methanol로 비누화 시킨 후, boron trifluoride in methanol로 메틸화시켰다. Fatty acid methyl esters (FAME) 는 HP7683 (Hewlett-Packard) 자동시료 채취기가 장착된 HP6890N (Hewlett-Packard, USA) Gas chromatograph 장비를 이용하여 분석했다. FAME 분리는 SP2560 Supelco, USA) capillary column (100 mL×0.25 mm i.d. and 0.20 μm film thickness) 을 이용했다. 샘플로부터 지방산을 분리했다. 이 때 분석조건은 Flame ionization detector (FID)를 사용하였고 운반기체로는 질소를 사용했으며 분당 1.0 mL이었다. 또한 Column oven 온도 50~180℃는 10℃/min, 180~220℃는 5℃/min, 220~240℃는 2℃/min으로 증가시켰고, 240℃로 20분 유지시켰다. Injector와 detector는 250℃로 유지시켰다.

    2.2 통계모형 및 분석

    2.2.1 일반분석

    정규성검정을 하여 데이터가 정규분포에 따르는 지 파악하였다. 정규성 분석은 SAS UNIVARIATE Procedure의 Checking Variables for Normality를 이용하여 Kolmogrov-Smirnov 통계량(D)으로 검정 을 하였다.

    Kolmogorov-Smirnov 통계량(D) 추정을 위한 공 식은 다음과 같다.

    D = supx | Fn ( x ) F ( x ) |

    일반 성적을 분석하기 위하여 SAS MEANS Procedure를 이용하여 두수, 평균, 표준편차, 최 소값, 최대값을 계산하였다.

    2.2.2 유전모수 추정

    A . Y i = X i b i  + Z i a i  + e i

    여기서,

    Yi: 표현형 벡터

    bi: 고정효과(출생지역) 벡터

    ai: 임의효과 벡터, 이때 u~N(0, Aσ2a)

    ei: 임의 잔차에 대한 벡터 u~N(0, Iσ2e),

    Var(e)= σ2e = R

    Xi와 Zi는 각각 bi와 ai대한 빈도 행렬

    B. [ X R 1 X X R 1 Z Z R 1 X Z R 1 Z + G 1 ] [ b ^ a ^ ] = [ X R 1 y Z R 1 y ]

    a-N(0,G) G=Aσ2a , A : 혈연계수행렬

    e~N(0,R) R=Iσ2e , σ2a : 상가적 유전분산

    육종가 예측을 위해 모형A에서 두 분산성분 (variance component) σ2aσ2e을 REML (Misztal, 2001)방법으로 추정한 후, 육종가분석 대상가계의 평균적인 혈연관계를 통해서 얻어진 a행렬의 역 행렬을 모형 B의 혼합모형방정식(mixed model equation)에 대입하여 얻어진 임의효과의 해를 육종가로 이용하였다.

    결과 및 고찰

    1 한우의 도체형질과 주요지방산의 일반성적

    본 연구에서 이용된 후대검정우 373두의 일반성 적은 Table 1에 나타내었다. 도체중, 배최장근단 면적, 등지방두께, 근내지방도는 각각 383.73 kg, 83.88 cm2, 10.91 mm, 3.89로 나타났고 Oleic acid (C18:1)와 Linolenic acid (C18:3)는 각각 48.08%와 0.11%로 나타났다. Nogi et al. (2011)은 일본 흑 모화우 2,275두를 이용한 연구에서 올레산이 평균 51.27%로 나타났다고 보고하여 한우 48.08% 보다 다 소 높게 나타났고, Pitchford et al. (2002)이 1,215두 의 교잡우를 이용한 연구에서 평균 39.5%로 나타났 다고 보고하여 한우와 큰 차이를 보이고 있었다.

    2 도체형질과 주요 지방산의 유전특성

    Table 2에서 대각선은 유전력, 대각선기준 위쪽 은 표현형상관, 아래쪽은 유전상관을 나타내었다. 유전상관은 두 개의 형질을 지배하는 유전자가 동 일 염색체 상에 존재함을 뜻하고 표현형 상관은 두 개의 형질간의 상관성을 의미한다. 도체형질의 표 현형 상관은 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께, 근내지방도 모두 정의 상관을 보이고 있었으며, 도 체중, 배최장근단면적, 등지방두께,근내지방도의 유 전력은 각각 0.358, 0.480, 0.552, 0.580으로 나

    타났다. 한우의 도체형질 유전력은 Sun et al. (2010)이 도체중과 근내지방도의 유전력이 0.39, 0.62로 나타났다고 보고하여 본 결과와 비슷하게 나타났지만 배최장근단면적과 등지방두께가 각각 0.30, 0.33으로 나타나 본 연구와 현저한 차이를 보 이고 있었다. Angus종의 도체형질 유전력은 Wilson et al. (1993)이 도체중, 배최장근단면적, 등지방두 께, 근내지방도가 각각 0.31, 0.32, 0.26, 0.26으 로 나타났다고 보고하여 도체중을 제외한 나머지형 질들은 본 연구와의 차이가 뚜렷하게 나타났다. Brahman종의 도체형질 유전력은 Smith et al. (2007)이 도체중, 배최장근단면적, 등지방두께 및 근내지방도가 각각 0.57, 0.50, 0.36, 0.37로 나타 났다고 보고하여 배최장근단면적의 유전력을 제외 한 나머지 형질들은 본 연구와의 차이를 보이고 있 었다. Oleic acid와 Linolenic acid의 유전력은 각 각 0.726, 0.862로 나타났다. 쇠고기의 독특한 풍미는 불포화지방산 함량이 영향을 미친다고 알 려져 있고(Melton et al., 1982), MUFA (monounsaturated fatty acid)의 함량이 80% 이상을 차 지하고 있는 oleic acid (C18:1)가 쇠고기의 풍미를 좌우하는 요소라는 사실도 입증되었다(Yoshimura & Namikawa, 1983). Nogi et al. (2011)은 일본 흑 모화우 2,275두에서 Oleic acid의 유전력이 0.78로 한우와 큰 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 근내지방도와 Oleic acid의 유전상관이 0.167의 정 의상관을 나타내었고, 근내지방도와 Linolenic acid 의 유전상관은 -0.284로 나타났다.

    결과를 종합해 보면 불포화지방산 비율은 Oleic acid와 Linolenic acid 각각 52.33과 0.13으로 나타난 흑모화우(Nanae et al., 2017)를 제외한 대부분의 타 품종보다 한우가 높게 나타났다. 불 포화지방산 중에 특히 Oleic acid는 식육의 풍미 에 많은 영향을 미치고 있다는 연구결과가 있었 다(Yoshimura & Namikawa, 1983). 근내지방도 와 배최장근단면적의 표현형은 Oleic acid와 정의 상관을 나타내고 있는 것으로 보아 이 두 형질의 개량은 불포화 지방산 함유량의 증가에도 영향을 미칠 것이라고 사료된다.

    감사의 글

    본 연구는 교육과학기술부 BK21Plus 사업과 농 림축산식품부 농림기술개발사업(과제번호: 315017- 05-4-SB010)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.

    Figure

    Table

    Descriptive statistics for each traits

    Heritability, genetic correlation and phenotype correlation of oleic acid, linolenic acid and carcass traits

    Reference

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