Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.56 No.2 pp.97-106
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2022.56.2.97

Development of Cat Snacks Containing High-pressure Extracts from Sea Squirt Tunics

Byeong-Dae Choi1*
1Department of Seafood Science and Technology, Gyeongsang National University, Tongyeong 53064, Korea
* Corresponding author: Byeong-Dae Choi (Tel) +82-55-772-9142 (E-mail) bdchoi@gnu.ac.kr
February 18, 2022 April 9, 2022 April 14, 2022

Abstract


In order to develop of cat snacks using marine by-products such as Alaska pollack, black rockfish, olive flounder, rock bream, salmon, and tuna were boiled at high temperatures and the concentrates was provided to the cats. The experimental diets eaten by the cat were salmon and tuna concentrates. These broth mixed with pulverized dry anchovies, mussels, and oysters produced in Tongyeong, eating behavior was shown in all samples. In order to differentiate it from existing cat snacks sold on the market, ascidian tunic which is contained chondroitin sulfate (ChS) was pressed on high temperature condition. The extracts mixed with salmon and tuna concentrates. It is believed that overproduced marine products can be used to develop cat snacks, which can suggest ways to utilize marine by-products.



멍게껍질 고압추출물을 함유한 반려묘 간식개발

최 병대1*
1경상국립대학교 해양식품공학과 교수

초록


수산물을 활용한 반려묘 간식개발을 위하여 명태, 조피볼락, 넙치, 돌돔, 연어 및 참치 등의 부산물을 고압고온에서 삶아 그 농축액을 반려묘에게 급여하였다. 반려묘의 기호도가 높은 실험구는 연어와 참치 농축액이었다. 여기에 통영에서 생산되는 멸치, 홍합 및 굴 건조물을 분쇄하여 첨가한 결과 모든 구에서 섭식행동을 나타내었다. 시중에 판매되고 있는 기존의 반려묘 간식과 차별화를 위하여 멍게껍질에 함유된 콘드로이친황산(ChS)을 추출하고 일정량을 연어 및 참치 농축액에 첨가하여 섭식을 실험한 결과 모두 잘 먹는 것으로 나타났다. 과잉생산 된 수산건제품을 반려묘 간식 개발에 활용할 수 있어 수산부산물의 활용방안을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.



    서론

    기능성 식품은 기존의 식품에 ‘기능성’이 첨가된 식품을 일컫는 다. 기존의 식품성분에 건강상의 여러 이익을 제공하는 성분으로 비타민, 미네랄, 폴리페놀, 콘드로이친황산 및 EPA, DHA와 같은 필수 영양소가 포함되어 식품의 기능이 더해졌기 때문이다(Hasler, 2000). 반려동물의 신진대사를 잘 이해하기 위하여 개(Canis familiaris) 와 고양이(Felis catus)를 대상으로 기능성 식품의 역할을 연구해 왔고, 그 결과를 최적화하여 개와 고양이의 영양 및 건강상 태를 개선하는 데 활용해 왔다(Swanson et al., 2003). 그 후 많은 시간이 흘러 현대 사회에서 가장 흔한 반려동물은 개와 고양이가 되었고, 이들은 소화기능에서 큰 차이를 나타내어 고양이는 육식성 이지만 개는 인간과 같은 잡식성인 것으로 보여 진다(Bosch et al., 2015). 가장 큰 차이점은 개는 아밀레이스와 같은 소화효소를 분비하고 탄수화물을 소화하여 글루코오스를 흡수하지만, 고양이 는 소장의 길이가 짧아 비타민 D를 합성할 수 없는 등 큰 차이가 나는 것으로 밝혀졌다(National Research Council, 2006;Axelsson et al., 2013).

    최근 보고서에 의하면 가정에서 키우는 반려동물 중 고양이가 가장 많은 것으로 나타났으며(Mameno et al., 2017), 미국 가정의 거의 35%가 고양이를 키우고 있다고 알려졌다(Pallotto et al., 2018). 우리나라도 핵가족화, 1인 가구의 증가에 따라 심리적 위로 와 행복을 주는 반려동물을 키우는 가구 수가 꾸준히 증가하고 있으며, 전체 가구의 26.4%인 591만 가구가 반려동물을 키우고 있고, 이 중 반려견이 83.9%, 반려묘가 32.8%, 어류/열대어 2.2%, 햄스트 1.2%, 거북이 0.8% 순인 것으로 조사되었다(aT, 2020). 전체 반려동물 시장의 약 50%가 반려동물 사료로 지출되었다고 조사되었으며, 세계 반려동물 사료시장 규모는 2016년에 약 250억 달러였으나, 2019년에는 750억 달러로 증가하였고, 미국이 가장 큰 시장으로 나타났다(Phillips-Donaldson, 2016).

    반려묘들은 'β-carotene 15,15-dioxygenase’라고 불리는 효소 가 부족하여 β-carotene을 비타민 A로 변환할 수 없기 때문에 동물 성 사료로부터 비타민 A를 직접 섭취할 필요가 있다(Schweigert et al., 2002). 반려묘의 필수 아미노산인 타우린은 동물성 공급원 을 통해 직접 섭취해야 한다(Knopf et al., 1978). 반려묘는 트립토 판을 비타민인 나이아신으로 전환시킬 수 없으므로 식품을 통해 섭취해야 한다(Wilson, 2021). 지방산인 아라키돈산 또한 반려묘 의 필수 영양소이지만 반려묘들은 리놀렌산을 아라키돈산으로 전 환시키는데 필요한 효소가 부족하기 때문에 아라키돈산이 풍부한 식품을 충분히 섭취해야 한다(Sinclair et al., 1979).

    반려묘는 완전히 성장할 때까지 급이 되는 식품에 대한 선호도 가 달라지는 것으로 알려져 있다. 어릴 때 반려묘에게 급이 된 식단 및 식품의 향이 성장하는 과정에서 변화되기도 하지만 기본적으로 는 영양이 결핍되지 않도록 주의하여야 한다(Pekel et al., 2020). 최근에는 반려묘에게 과도한 영양소를 공급하여 비만으로 고통 받 는 개체도 있으며, 나이가 들어 인간과 같이 퇴행성관절염을 앓는 개체도 생겨나 이를 치료하는데 많은 비용이 들기도 한다. 반려묘 의 기호를 고려하며 퇴행성관절염을 예방할 수 있는 성분이 식이에 첨가된 펫푸드를 구매하는 반려인의 숫자가 늘어나는 경향이다 (Bontempo, 2005). 따라서 인간의 퇴행성관절염을 예방하기 위하 여 첨가되는 기능성 성분인 콘드로이친황산을 멍게껍질로부터 고 압추출 농축하여 제조한 펫푸드의 항산화활성을 측정하여 반려묘 간식으로의 활용방안을 검토하였다.

    재료 및 방법

    1. 펫푸드의 제조 및 기호도 조사

    반려묘 간식을 제조하기 위하여 명태, 돌돔, 넙치, 우럭 등 흰살 어류와 참치, 연어 등 붉은살 어류 부산물 및 닭고기 200 g에 증류 수(DW) 800 mL를 넣고 고압압력솥에서 1시간 가열하였다. 가수 분해물로부터 뼈와 껍질을 제거하기 위하여 여과망을 사용하여 여 과하였고, 분리된 여과액에 건조된 멸, 홍합 및 굴 가루 40.0 g과 멍게껍질에서 추출 농축된 엑스분(껍질 1 kg+DW 2.0 L, 2회 추 출, Brix 5) 12.0 g, 젤라틴 1.0 g, 비타민 C 2,000 mg을 넣어 혼합하고 다시 가열한 다음 냉장고에서 응고시켜 시료로 사용하였 다(Table 1). 제조된 시료는 반려묘 5마리(암컷 3마리, 수컷 2마리) 를 상대로 기호를 조사하였다(Table 2).

    2. 일반성분 분석

    일반성분의 분석은 AOAC의 Official Methods of Analysis (1975) 법에 따라 분석하였다. 즉, 수분은 상압가열건조법 (105℃), 조단백질은 micro Kjeldahl 질소정량법, 조지방 Bligh and Dyer (1959)법, 회분은 550℃ 건식회화법으로 각각 측정하였고, 탄수화 물 함량은 100-(수분함량-조단백질 함량-조지방 함량-회분 함량) 으로 계산하여 나타내었다.

    3. 유리아미노산 분석

    시료 2.0 g에 증류수 20 mL를 가한 후 균질화하고 4,000 rpm에 서 20분간 원심분리하였다. 상층액에 0.75% trichloroacetic acid 2 mL를 첨가하여 vortex로 1분간 혼합한 다음 1시간 동안 실온에 서 방치시킨 후, 다시 4,000 rpm에서 20분간 원심분리하였다. 상 층액 100 uL를 취한 다음 acetonitrile:DIW (90:10, v/v) 20 mL를 첨가한 다음 membrane filter (0.2 ㎛)로 여과시켜 아미노산 자동 분석기(Biochrome 30 plus, Biochrome Ltd., UK)로 정량 분석하 였다.

    4. 지방산조성 분석

    지방산의 분석을 위한 지질은 chloroform:methanol을 2:1 (v/v)로 혼합한 추출 용매를 사용하여 Bligh & Dyer (1959)법으로 추출하였다. 지방산의 분석은 AOCS (1990)법에 따라 지방산 메 틸에스테르화한 후에 capillary column (Omegawax-320, 30 m×0.25 mm I.d.; Supelco Co., Bellefonte, USA)이 장착된 gas chromatograph (HP 6890 GC, Houston, TX, USA)를 이용하여 분석하였다. Carrier gas는 He (1.0 kg/cm2)을 사용하였고, injector 온도는 250°C, detector (FID) 온도는 270°C로 각각 설정하였다. 이때 column 온도는 180°C에서 8분간 유지하고, 3°C/min 속도로 230°C까지 증가시킨 후, 항온상태에서 10분간 유지하였으며 split rate는 1:50으로 설정하였다. 지방산의 동정은 표준품 menhaden oil을 동일 조건으로 분석한 후, ECL (equivalent chain length)법 으로 동정하였다.

    5. 항산화활성도의 측정

    TBARS 활성의 측정

    시료 5.0 g에 탈이온수 5 mL를 첨가하여 균질화하고 10 mL로 정용하였다. Oxford Biomedical Research사의 food TBARS assay kit (cat. FS50, Oxford, MI, USA)를 사용하여 제조사의 protocol에 따라 실험하였다. 실험과정 중에 사용한 시약은 kit 구성품 으로 사용하였으며 protocol은 다음과 같다. 샘플 균질화 전에 구 성품인 indicator solution을 준비한 뒤 sample에 1:1 비율로 하여 혼합하였다. 1 분간 vortex하여 원심분리 (15,000 x g, 5분, 25℃) 를 하고 상층액을 회수하여 96-well에 분주한 뒤 ELISA plate reader (Benchmaker Plus, Bio-Rad, CA, USA)로 532 nm 흡광 도에서 5 분 이내에 측정하였다

    DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) free radical 소거활성 측정

    동결 건조한 시료를 탈이온수에 녹여 측정한 DPPH 라디칼 소 거활성은 Jao & Ko (2002)가 기술한 방법을 약간 변형하여 사용 하였다. 즉, 각 시료를 300 μg/mL로 제조한 다음 시료 0.1 mL와 실험 직전 1.5×10-4 M로 제조한 DPPH 용액 0.1 mL을 96-well plate에 첨가하여 잘 혼합하고 실온에서 30분간 반응 시킨 후 UV 분광광도계를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조군 은 시료 대신 메탄올을 넣었고, 모든 실험은 3회씩 측정하여 평균 을 구하였다. DPPH 라디칼 소거활성은 다음과 같은 계산식에 의 해 계산하였다. DPPH radical scavenging activity (%)=[1-(공시 료군-시료군)/공시료군]×100

    Superoxide radical 라디칼 소거활성 측정

    Superoxide 소거활성은 Nagai et al. (2003)의 방법에 따라 측 정하였다. 동결건조된 시료를 300 μg/mL로 제조한 다음 시료에 62 μM NBT와 98 μM NADH를 함유한 20 mM Tris 용액(pH 8.0)을 혼합한 다음, 20 mM Tris 용액과 33 μM PMS를 각각 첨가하였다. 효소적 반응의 결과가 아닌 PMS/NADH에 의하여 유발되는 superoxide는 자주색의 formazan으로 환원되며, 이를 측정하기 위하여 560 nm에서 10분간 반응시켰다. 또한, 양성 대조 군으로 catechin을 사용하여 superoxide 소거활성을 비교 조사하 였다. Superoxide scavenging activity (%)=[(추출물무첨가군-추 출물군)/추출물무첨가군]×100

    FRAP (ferric ion reducing antioxidant power)에 의한 환원력 측정

    동결 건조한 시료의 FRAP 측정 방법은 Oyaizu (1986)법을 참고하여 FRAP 용액은 25 mL acetate buffer (300 mM, pH 3.6)를 37℃에서 가온한 후, 40 mM HCl에 용해한 10 mM 2,4,6-tris (2-pyridyl)-s-triazine (TPTZ) 5 mL와 20 mM ferric sulfate (FeSO4) 2.5 mL을 가하여 제조하였다. 제조된 0.9 mL FRAP 용액에 추출물 0.03 mL와 증류수 0.09 mL를 넣은 후 37℃ 에서 10 min 반응시킨 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 공시 료는 시료 대신 70% 에탄올을 넣어 측정하였다.

    6. 통계분석

    본 실험 결과에 대한 데이터의 표준편차 및 유의차 검정(5% 유의수준)은 SPSS 통계패키지(SPSS for window, release 10.1) 에 의한 ANOVA test를 이용하여 분산분석한 후 Duncan의 다중 위검정(P<0.05)을 실시하여 나타내었다

    결과 및 고찰

    1. 기호도 조사 및 일반성분

    반려묘는 건조되거나 수분이 적은 음식을 먹을 수는 있지만, 마른 음식보다는 축축하거나 통조림과 같은 수분이 많은 식품을 선호한다. 이는 통조림의 수분함량이 고기의 수분함량과 비슷한 70~85%이기 때문이다(Zaghini & Biagi, 2005). 반려묘는 소장길 이가 짧아 탄수화물의 흡수가 용이하지 않으나, 수분의 함량이 높 은 당이나 희석된 우유에 함유된 유당은 잘 섭취하는 것으로 밝혀 졌다(Beauchamp et al., 1977).

    Table 1에 나타낸 바와 같이 흰살 및 붉은살 어류와 닭고기를 시료로 하여 고음을 만든 후 이에 멍게껍질 농축액(Brix 5) 12.0 g, 비타민 C 2,000 mg, 젤라틴 1.0 g을 넣고 혼합한 다음 냉장저장 하였다. 각 시료의 기호를 파악하기 위하여 약 20.0 g을 종이컵에 담아 기호도 조사를 위해 반려묘에게 급이한 결과 A, B, O, R 시료에 대하여는 관심을 보이지 않았으나, C, S, T 시료는 섭이하 는 것으로 나타났다. 이들 소재를 베이스로 하여 건조분말인 멸치, 홍합, 굴 각각 40.0 g을 첨가하여 젤리상태로 제조한 다음 냉장 저장하였다. 기호도 조사에 참여한 고양이에게 매일 20.0 g의 시료 를 공급한 결과 멸치, 홍합, 굴 순으로 잘 먹는 것으로 나타났다 (Table 2). 수산부산물의 활용을 높이기 위하여 연어 및 참치 고음 액을 기본으로 한 스낵을 제조하기로 하였다. 닭고기에는 n-3 PUFA가 소량 함유되어 있어 고양이 사료에 부족한 n-3 PUFA 함량을 높이기 위하여 멸치, 홍합, 굴을 첨가하면 반려묘의 기호도 증대에 기여할 것으로 여겨진다.

    각 시료의 일반성분을 분석하여 Table 3에 나타내었다. 각 시료 의 수분함량은 SA 83.6%, SM 84.3%, SO 84.5%, TA 83.0%, TM 82.5%, TO 83.5% 이었고, 단백질함량은 각각 SA 9.3%, SM 9.5%, SO 9.3%, TA 9.7%, TM 9.7%, TO 9.6%로 모든 구에서 비슷한 함량을 나타내었다. 지질함량은 각각 SA 2.6%, SM 2.5%, SO 2.1%, TA 2.6%, TM 2.9%, TO 2.2%으로 멸치 첨가구 가 높은 값을 보였으나, 굴이 함유된 구는 지질함량이 낮게 나타나 원료에 함유된 지질함량에 따라 차이가 나는 것으로 판단되었 다. 탄수화물은 첨가된 젤리의 양과 일치하였고 회분의 함량은 2.1~2.5%로 매우 적었다.

    글리코스아미노글리칸(GAGs)은 세포의 점막과 점액으로 유출 되기 때문에 점막 다당류라고 불리며, 이들 다당류는 충격 흡수, 수분의 유지 및 전해질로서 생리학적으로 중요한 역할을 하고 있 다. GAGs에는 sulfate (chondroitin sulfate 등)가 80% 이상 함유 되어 있고, 강력한 항염증 작용으로 관절염 및 연골의 치료에 탁월 한 효과가 있는 것으로 알려져 있어, 이들 소재를 확보하려는 노력 이 다양하게 이루어지고 있다(Lindahl et al., 2009). 반려묘에게 적절한 급이량은 0.5 mg/kg/day로 알려져 있고 과량으로 급이하면 신장과 간에 이상을 유발할 수도 있으므로 주의해야 한다고 밝혔다 (Wilson, 2021). 첨가된 GAGs 함량은 약 0.4 mg (Brix 5, 3.49%, 12.0 g)으로 반려묘의 관절개선을 위하여 반려묘의 몸무게를 약 4 kg으로 가정할 경우 하루 4~5회 공급이 가능한 것으로 나타났다 (Neri & Choi, 2020). 고지방 식이는 반려묘의 에너지 요구량을 충족시키는데 도움을 주기 때문에 췌장염에 걸린 거식증 고양이를 제외하고는 지방 함량이 높은 음식에 잘 반응한다(Delaney, 2006). n-3 PUFA 함량이 높을수록 면역활성이 높은 것으로 보고 되어 연어와 참치를 첨가한 시료는 반려묘의 간식으로 적절한 것으 로 판단된다(Table 3).

    2. 유리아미노산 조성

    유리아미노산은 생체활성 물질의 구성성분으로 중요할 뿐만 아 니라 그 자체가 특징 있는 맛을 식품에 부여하고 있으며(Hayashi et al., 1981), glycine, alanine, glutamic acid, lysine, serine, threonine 등은 주로 단맛과 감칠맛을 내는 정미성분으로 알려져 있다. Bradshaw et al. (1996)은 인간에게 단맛을 나타내는 성분으 로 알려진 proline, cysteine, ornithine, lysine, histidine 및 alanine과 같은 유리아미노산에 대하여 반려묘도 긍정적인 반응을 보 였다고 하였다. 반면 반려묘의 안면 신경에 부정적인 영향을 미치 는 수용체 때문에 쓴맛을 나타내는 arginine, isoleucine, phenylalanine 및 tryptophan은 거부반응 보였다고 하였다(Oliveira et al., 2016). 인간에게는 쓴맛의 성분인 leucine은 반려묘에게는 기 호도가 높았고, 단맛인 L-lysine도 높은 기호성을 보였다고 하였다 (Beauchamp et al., 1977).

    실험에 사용된 반려묘 간식의 유리아미노산 조성을 Table 4에 나타내었다. 유리아미노산 함량은 각각 SA 2,290.9 mg/100 g, SM 2,688.9 mg/100 g, SO 2,355.9 mg/100 g, TA 2,764.6 mg/100 g, TM 2,523.4 mg/100 g, TO 2,379.5 mg/100 g으로 참치를 베이스로 한 구의 함량이 높았다. 특히, 건조 홍합과 멸치가 첨가된 구인 SM 및 TA에서의 함량이 높게 나타났고, arginine 함량은 SM 및 TM구가 높아 홍합으로부터 유래된 것으로 여겨진 다. 반려묘의 필수아미노산은 인간의 필수아미노산에 arginine과 taurine을 더한 것이다. 반려묘 음식에 arginine과 taurine이 부족하 면 시력을 상실할 수 있어 어류와 같은 동물에 함유된 단백질을 통해 급이 해야 한다(Pekel et al., 2020). 넓은 의미의 식욕이란 입맛, 식사 빈도, 식사량, 섭취한 식품의 에너지량 및 밀도 등으 로 정의되다. 반려묘의 식욕조절은 시상하부 및 말초조직의 지방 조직이나 소화기관에서 분비되는 신호에 의하여 조절되므로 (Erlanson-Albertson, 2005), 반려묘가 섭취하는 식품의 종류와 에너지 평형을 고려하여 급이 할 필요가 있다(Arora & Anubhuti, 2006).

    3. 지방산조성

    최근 수산물이 웰빙식품으로 주목 받으면서 수산물에 대한 관심 이 증가하고 있으며, 식습관의 변화로 단백질과 지방이 다량 함유 된 식품 위주로 소비성향이 변화됨에 따라 고단백인 수산식품의 소비가 점차 증가되고 있다(Kang & Kim, 2013). 동시에 수산물을 활용한 펫푸드의 개발은 반려주의 식습관과 관계가 높은 것으로 알려져 있다. 어류에는 요오드, 칼슘, 인 성분이 풍부하며, 기름기 가 많은 어류는 비타민 A, 비타민 D, 오메가-3 등 풍부한 영양소를 제공한다. 어류 외에도 펫푸드에 쓰이는 수산물로는 게, 새우, 랍스 터 등이 있다. 이러한 수산물 단백질은 육류 단백질에 비해 고급의 단백질이라는 인식이 있어 펫푸드 제조할 때 선호하는 재료 중 하나이다. 예를 들어, 미국의 전체 펫푸드 중 약 10~20%는 연어를 주요 원료로 하였으며, 반려견보다는 반려묘 펫푸드에서 수산물을 더 많이 활용하고 있다(Plantinga et al., 2011;Bosch et al., 2015).

    연어 부산물 삶은 물에 건조된 수산물인 멸치(SA), 홍합(SM), 굴(SO)과 참치 부산물 삶은 물에 건조된 수산물인 멸치(TA), 홍합 (TM), 굴(TO)을 첨가하여 제조한 시료의 지방산조성을 분석하여 Table 5에 나타내었다. 각 시료의 EPA 및 DHA 함량은 각각 SA 12.40 및 24.98%, SM 10.34 및 12.18%, SO 9.91 및 18.43%, TA 9.06 및 19.35%, TM 10.10 및 18.27%, TO 11.90 및 18.47% 로 DHA 함량이 높았다. 이는 연어 및 참치 중 DHA 함량이 높은 것과 관련이 있는 것으로 판단된다(Lim et al., 2017;Cha et al., 2020). Σ(n-6)/(n-3) 비는 각각 0.26, 0.49, 0.34, 0.35, 0.28, 0.21 로 닭고기를 비롯한 육식동물을 급여할 때(10:1~5:1) 보다 낮은 값을 보여 만성질환을 비롯한 면역활성 증진에 도움이 될 것으로 여겨진다. 섭취해야 하는 오메가-6 지방산에 대한 오메가-3 지방산 의 최적 비율을 결정하기 위한 연구가 수행되었다(Strobel et al., 2012). 이전에는 비율이 약 15:1이어야 한다고 생각했지만, 현재 권장사항은 10:1~5:1의 비율로 비율이 낮을수록 좋다고 보고되고 있다. 대부분의 반려동물 식품은 오메가-3 계열보다 훨씬 더 높은 비율로 오메가-6 계열 지방산을 함유하고 있다. 일부 반려동물 사 료 회사들은 오메가-6 지방산에 대한 오메가-3 지방산의 비율을 낮추기 위해 오메가-3 지방산을 식품에 첨가하기도 한다. Nash 박사는 "비록 그 비율이 지침일 수 있지만, 오메가-3 계열인 EPA, DHA의 실제 농도가 가장 중요하다는 것을 깨닫는 것이 중요하다" 고 주장하였다(Postins, 2017).

    주로 동물성 지방과 다양한 식물의 씨앗 기름에서 유래된 식이 지방은 식단에서 가장 높은 에너지원을 제공한다. 지방은 그램 당 단백질과 탄수화물보다 두 배 이상의 에너지를 포함하고 있다. 식 이 지방은 체내에서 합성할 수 없는 필수 지방산을 공급하고 운반 체 역할을 한다. 지방산은 세포구조와 기능의 유지에 중요한 역할 을 한다(Verbrugghe et al., 2014). 동시에 식이 지방은 반려묘 사료의 맛과 식감을 향상시키는데 관여하는 것으로 알려져 있다. 필수 지방산은 반려묘의 피부와 털을 건강하게 유지하는데 필수적 이다. 필수 지방산 중 오메가-3 계열의 결핍은 시력과 학습 능력 장애에 이르기까지 신경계의 이상을 초래할 수 있다. 오메가-6로 알려진 또 다른 필수 지방산은 신체에 중요한 생리적 영향을 끼친 다. 저장지방, 신진대사(간), 기계적 작용(근육), 배설(신장)과 같은 기능을 수행하는 조직은 오메가-3와 6 지방산이 조화를 이룰 때 건강한 세포작용을 나타낸다(NRC, 2006).

    4. 항산화활성

    산화제는 정상적인 세포기능에서 중요한 역할을 하며, 정상적인 대사활동과 세포기능의 조절 사이에 중요한 피드백 기능을 제공한 다. 산화적스트레스(Oxidative Stress, OS)는 항산화제와 산화증 진제 사이의 불균형으로 발생하며, 이는 외인성 및 내인성 항산화 제의 활성이 증가되거나 항산화 활성 또는 면역 기능이 저하된 상황에서 발생할 수 있다(Sordillo & Aitken, 2009). 실제로 OS는 동물의 신진대사 및 생산성 조절과 깊은 관련이 있는 것으로 밝혀 졌다(Celi & Abai, 2015). 조제된 시료는 냉동상태(-20℃)에 2개 월 동안 저장한 후 시료 300 μg/mL을 채취하여 항산화활성을 측 정하고 Table 6에 나타내었다.

    TBARS 활성

    TBARS는 지방의 산패도를 의미하며, 사후 경직 후 시간의 경 과에 따라 지속적인 공기와 어체 표면의 접촉으로 인하여 산화 및 중합체가 생성되는데 이로 인해 지질의 산화를 촉진시켜 산패도 가 증가된다고 보고되어 있다(Shin et al., 2006). 냉동고에서 2개 월 저장된 각 시료의 TBARS 값은 SA, SM, SO, TA, TM, TO에 서 각각 2.25, 2.19, 2.01, 2.18, 1.98, 1.96 mg Eq. MDA/kg으로 조제 직 후 1.74 mg Eq. MDA/kg보다 크게 증가하지 않은 것으로 나타났다. 저온 저장한 고등어 저장기간에 따른 TBARS 수치 변화 에 대한 연구결과 과산화지질이 부패 시작과 동시에 최대치를 나타 내며 일정 발현 이후 그대로 유지된다고 하여 제품 제조 후 살균 하면 2~6개월 이내에 공급하는 경우 산패에 의한 품질저하는 나타 나지 않는다고 추정할 수 있었다(Jung et al., 2015).

    DPPH 라디칼 소거활성

    DPPH는 비교적 안정한 라디칼 화합물로 항산화 활성을 가지고 있는 물질에 의해 비가역적으로 환원되어 짙은 보라색이 노란색으 로 옅어지는데, 이러한 색차를 비색정 량하여 시료의 항산화 활성 을 측정한다. 소거활성을 비교하기 위하여 사용한 표준물질 ascorbic acid의 100, 300 및 500 μg/mL 농도에서 소거활성도 83.0~ 83.3%로 농도에 따른 변화는 없었다. 제조된 시료 각각의 DPPH 값은 SA 70.5%, SM 69.9%, SO 68.2%, TA 66.8%, TM 65.2%, TO 65.1%로 시료에 따른 차이는 크지 않았고 연어 베이스의 시료 가 항산화활성이 약간 높은 것으로 나타났으며, 이는 참치, 연어 등 붉은살 어류에 포함된 비타민 E, 아스타잔틴, 안토시아닌 등의 항산화물질에 기인된 것으로 여겨진다. (Table 6). 전복의 먹이로 활용되는 규조류(Grammatophora marina)를 Alcalase로 가수분 해하여 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과 86.5%의 높은 값을 보였는데, 이는 세포벽에 함유된 카로테노이드 및 클로로필 등이 그 역할을 한다고 추정하였다(Affan et al., 2006).

    Superoxide anion (SOA) 라디칼 소거활성

    Superoxide anions는 자유 라디칼을 활성화하여 ROS (reactive oxygen species)를 생성시켜 지질, 단백질 및 DNA를 손상시키므 로, 이를 소거하는 능력을 갖게 되면 수산식품의 산화안정화에 기 여할 수 있다(Xie et al., 2008). 제조된 시료의 superoxide anion 라디칼 소거활성을 측정한 결과, Table 6과 같이 SA 48.3%, SM 48.4%, SO 45.8%, TA 37.3%, TM 35.8%, TO 34.6%의 라디칼 소거활성을 나타내었고, 이는 표준물질인 ascorbic acid 300 μ g/mL 농도에서 57.5%의 활성과 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 시료에 첨가된 ascorbic acid의 영향으로 보인다. 개체굴 및 수하굴 의 라디칼 소거활성을 비교한 결과 49.3% 및 44.3%로 본 실험의 스낵과 비슷한 활성을 보였다(Choi et al., 2017).

    환원력

    Table 6은 지질의 과산화반응이 진행되는 동안 산화된 중간물 질에 전자를 주어 항산화활성을 나타내는 능력을 판별하는 환원력 을 나타낸 것이다. Ascorbic acid를 표준물질로 하여 측정한 값은 300 μg/mL에서 0.398이었으며, 각 시료의 환원력은 각각 SA 0.015, SM 0.014, SO 0.012, TA 0.009, TM 0.009, TO 0.006으 로 환원력은 매우 낮아 시료의 환원력을 기대하기는 어려웠다.

    반려묘의 식이특성을 반영한 수산부산물의 활용방안을 모색하 기 위하여 흰살 및 붉은살 어류의 기호를 평가한 결과 붉은살 어류 에 대한 기호도가 높았다. 그러나 연어와 참치와 같은 붉은살 어류 는 수입에 의존하고 있고 가격도 높아 반려묘의 스낵으로 활용하기 에는 경제적 부담이 컸다. 이들 가공 후 버려지는 부산물을 높은 압력·온도에서 가열하여 단백질 성분을 추출하고 이에 남해안에서 생산되는 멸치, 홍합, 굴 건조과정에서 발생되는 품질이 낮은 제품 을 선별하고 분쇄하여 반려묘 스낵을 제조하였다. 여기에 고령화 된 반려묘의 관절개선을 목적으로 멍게껍질에 함유된 콘드로친황 산 단백질을 일정량 첨가하여 반려묘의 기호를 조사한 결과 반려묘 가 적극적으로 식이활동을 하는 것으로 나타났다. 이 스낵에 함유 된 성분을 분석한 결과 수분 82~84%, 단백질 9.3~9.7%, 지질 2.1~2.9%로 반려묘가 필요로 하는 수분함량과 단백질 그리고 EPA 및 DHA가 함유된 지질이 적절하게 포함되어 있었다. 반려묘 의 필수아미노산인 타우린의 함량은 513~1,015 mg/100g, 아르기 닌 함량은 17.5~132.8 mg/100g이었고, 필수지방산인 EPA, DHA 를 포함한 n-3 PUFA 함량도 32.36~45.59%로 적절한 것으로 나타났다. 제품의 항산화활성을 ascorbic acid와 비교한 결과 TBARS, DPPH, SOA 라디칼 소거활성이 높아 반려묘 생체 내 자유라디칼 소거능을 증진시킬 뿐만 아니라 저장 중 안정화에 기여 할 수 있는 것으로 판단된다.

    감사의 글

    이 논문은 사회맞춤형 선도대학(LINC+) 육성사업단 ‘4U기업 위성연구소’ 연구비지원에 의하여 이루어진 것임

    Figure

    Table

    Sample code and description of samples

    Preference test of cat snacks

    Proximate composition of cat snacks

    Free amino acids composition of cat snacks

    Fatty acids composition of cat snacks

    Antioxidant activities of cat snacks

    Reference

    1. Affan A , Karawita R , Jeon YJ , Kim BY and Lee JB. 2006. Growth characteristics, bio-chemical composition and antioxidant activities of benthic diatom Grammatophora marina from Jeju coast, Korea. Algae 21: 141-148.
    2. AOAC.1975. Official methods of analysis (12th ed.). Association of Official Analytical Chemists. pp.305-327.
    3. AOCS (American Oil Chemists' Society).1990. AOCS official method Ce 1b-89 (4th ed.). AOCS, Champaign, IL, U.S.A.
    4. Arora S and Anubhuti.2006. Role of neuropeptides in appetite regulation and obesity-A review. Neuropeptides 40: 375-401.
    5. Axelsson E , Ratnakumar A , Arendt ML , Webster MT , Perloski M , Liberg O , Arnemo JM , Hedhammar A and Lindblad-Toh K. 2013. The genomic signature of dog domestication reveals adaptation to a starch-rich diet. Nature 495: 360-364.
    6. Beauchamp GK , Maller O and Rogers JG. 1977. Flavor preferences in cats (Felis catus and Panthera sp.). J. Comp. Physiol. Psychol. 91: 1118-1127.
    7. Bligh EG and Dyer WJ. 1959. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol. 37: 911-917.
    8. Bontempo V. 2005. Nutrition and health of dogs and cats: Evolution of petfood. Veter. Res. Comm. 29: 45-50.
    9. Bosch G , Hagen-Plantinga EA and Hendriks WH. 2015. Dietary nutrient profiles of wild wolves: Insight for optimal dog nutrition? Br. J. Nutr. 113: S40-S54.
    10. Bradshaw JWS , Goodwin D , Legrand-Defretin V and Nott HMR. 1996. Food selection by the domestic cat, an obligate carnivore. Comp. Biochem. Physiol. Part A 114: 205-209.
    11. Celi P and Gabai G. 2015. Oxidant/antioxidant balance in animal nutrition and health: The role of protein oxidation. Front. Vet. Sci. 2: 48.
    12. Cha JW , Yoon IS , Park SY , Kang SI , Lee JS , Heu MS and Kim JS. 2020. Taste, flavor and nutritional characteristics of fish cake made from salmon Oncorhynchus keta frame muscle. Korean J. Fish. Aquat. Sci. 53: 281-289.
    13. Choi YJ , Tri NT , Lee JM , Kang SJ and Choi BD. 2017. Freshness and antioxidant activities in Pacific oyster Crassostrea gigas using rack-and-bag culture or suspended culture methods. Korean J. Fish. Aquat. Sci. 50: 500-505.
    14. Delaney SJ. 2006. Management of anorexia in dogs and cats. Vet. Clinics North Am. Small Anim. Pract. 36: 1243-1249.
    15. Erlanson-Albertsson C. 2005. How palatable food disrupts appetite regulation. Basic Clinical Pharmacol. Toxicol. 97: 61-73.
    16. Hasler CM. 2000. The changing face of functional foods. J. Am. Coll. Nutr. 19: 499S-506S.
    17. Hayashi T , Yamaguchi K and Konosu S. 1981. Sensory analysis of taste-active components in the extract of boiled snow crab meat. J. Food Sci. 46: 479-483.
    18. Jao CL and Ko WC. 2002. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging by protein hydrolysates from tuna cooking juice. Fish Sci. 68: 430-435.
    19. Jung BM , Ahn CB and Kim HR. 2015. Changes in the quality characteristics of semi-dried small squid idiosepius paradoxus during refrigerated storage. Korean J. Fish. Aquat. Sci. 48: 631-638.
    20. Kang JH and Kim TY. 2013. A study on current fisheries distribution laws and their improvement measures. Korea Maritime Institute (KMI), Seoul, Korea. pp.64-68.
    21. Knopf K , Sturman JA , Armstrong M and Hayes KC. 1978. Taurine: An essential nutrient for the cat. J. Nutr. 108: 773-778.
    22. Korea Agro-Fisheries & Food Trade Coporation (aT).2020. Pet food trend in Korea. pp.16-35.
    23. Lim CW , Sung SW , Heu MS , Lee TG and Kim JS. 2017. Comparison on sanitary and nutritional characteristics between skipjack tuna Ktsuwonus pelamis frame and commercial beef bone extract concentrates. Korean J. Fish. Aquat. Sci. 50: 467-472.
    24. Lindahl U , Couchman J , Kimata, K and Esko JD. 2009. Proteoglycans and sulfated glycosaminoglycans. In: Essentials of glycobiology. Varki A, Cummings RD, Esko JD, Freeze HH, Stanley P, Bertozzi CR, Hart GW, Etzler ME. pp.229-248. 2nd eds. Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY, USA.
    25. Mameno K , Kubo T and Suzuki M. 2017. Social challenges of spatial planning for outdoor cat management in amami oshima island, Japan. Global Ecol. Conserv. 10: 184-193.
    26. Nagai T , Inoue I , Inoue H and Suzuki N. 2003. Preparation and antioxidant properties of water extract of propolis. Food Chem 80: 29-33.
    27. National Research Council.2006. Your cat’s nutritional needs. In: Nutrient requirements of dogs and cats. Beitz DC, Bauer JE, Behnke KC, Dzanis DA, Tahey GC, Hill RC, Kallfelz FA, Kienzle E, Morris JG, Rogers QR. pp.1-3. eds. National Academies Press NW, Washington, DC.
    28. Neri TA and Choi BD. 2020. Establishment of optimum extraction conditions and wrinkle improvement evaluation of glycosaminoglycans in Styela plicata. Korean J. Fish. Aquat. Sci. 53: 717-724.
    29. Oliveira R , HaeseI D , Kill JL , Lima A , Malini PV and Thompson GR. 2016. Palatability of cat food with sodium pyrophosphate and yeast extract. Ciência Rural, Santa Maria. 46: 2202-2205.
    30. Oyaizu M. 1986. Antioxidative activities of browning reaction prepared from glucosamine. Jap. J. Nutri. 44: 307-315.
    31. Pallotto MR , De Godoy MRC , Holsher HD , Buff PR and Swanson KS. 2018. Effects of weight loss with a moderate- protein, high-fiber diet on body composition, voluntary physical activity, and fecal microbiota of obese cats. Am. J. Vet. Res. 79: 181-190.
    32. Pekel AY , Mülazımoğlub SB and Acarc N. 2020. Taste preferences and diet palatability in cats. J. Appl. Animal Res. 48: 281-292.
    33. Phillips-Donaldson D. 2016. Global pet food sales update: Ending 2016 on a high note, pet food industry 2016. http://www.petfoodindustry.com/blogs/7-adventures-in-pet-food/post/6207-global-pet-food-sales-updateending-2016-on-a-high-note
    34. Plantinga EA , Bosch G and Hendriks WH. 2011. Estimation of the dietary nutrient profile of free-roaming feral cats: Possible implications for nutrition of domestic cats. Br. J. Nutr. 106: S35-S48.
    35. Postins L. 2017. Essential fatty acids for cats and dogs. https://www.thehonestkitchen.com (2021.12.07.).
    36. Schweigert FJ , Raila J , Wichert B and Kienzle E. 2002. Cats absorb beta-carotene, but it is not converted to vitamin A. J. Nutr. 132: 1610S-1612S.
    37. Shin JH , Kwon OC , Kang MJ , Choi SY and Lee SJ. 2006. The changes of malonaldehyde and fatty acids composition of yellow corvenia during gulbi processing and storage. Korean J. Food Sci. Technol. 19: 374-380.
    38. Sinclair AJ , McLean JG and Monger EA. 1979. Metabolism of linoleic acid in the cat. Lipids 14: 932-936.
    39. Sordillo LM and Aitken SL. 2009. Impact of oxidative stress on the health and immune function of dairy cattle. Vet. Immunol. Immunopathol. 128: 104-109.
    40. Strobel C , Jahreis G and Kuhnt K. 2012. Survey of n- 3 and n-6 polyunsaturated fatty acids in fish and fish products. Lipids Health Disease 11: 144.
    41. Swanson KS , Schook LB and Fahey Jr. GC. 2003. Nutritional genomics: Implications for companion animals. J. Nutrition 133: 3033-3040.
    42. Verbrugghe A , Janssens GPJ , Van de Velde H , Cox E , Smet SD , Vlaeminck B and Hesta M. 2014. Failure of a dietary model to affect markers of inflammation in domestic cats. BMC Vet. Res. 10: 104.
    43. Wilson J. 2021. Adequan (polysulfated glycosaminoglycan) for cats. https://cat-world.com/adequan-polysulfatedglycosaminoglycan-for-cats (2021.12.08.).
    44. Xie Z , Huang J , Xu X and Jin Z. 2008. Antioxidant activity of peptides isolated from alfalfa leaf protein hydrolysate. Food Chem 111: 370-376.
    45. Zaghini G and Biagi G. 2005. Nutritional peculiarities and diet palatability in the cat. Vet. Res. Commun. 29: 39-44.
    오늘하루 팝업창 안보기 닫기
    오늘하루 팝업창 안보기 닫기