육계 및 산란계 닭가슴살의 일반성분과 아미노산 조성 비교

본 실험에 사용한 종계는 Indian River 품종으로 충북 음성에서 56주 사육하여, 2020년 7월 도살한 것으로 털과 내장, 머리를 제거한 것으로 한 마리 당 무게가 1.6 kg 내외였고, 육계는 Ross 품종으로 전남 영광에서 30-32일 사육 후 2020년 8월 도계한 후 종계와 같이 처리하였고, 한 마리 당 무게는 1 kg 내외였다.

각 닭가슴살의 수분, 조단백질, 조지방, 회분 등 일반성분은 식품공전 식품기준 및 규격의 방법에 따라 (사)KOTITI시험연구원에 의뢰하여 분석하였다.

예비실험을 통하여 최적 효소 처리조건을 확인한 후, 닭가슴살을 마쇄기로 곱게 마쇄 후 단백질 분해효소인 alkalase (Novo Nordisk Inc. Bagsvaerd, Denmark)와 flavourzyme (Novo Nordisk)을 첨가하여 55℃에서 2시간 처리하였다. 처리액을 여과하여 여액을 2차에 걸쳐 진공건조한 후 분쇄하여 아미노산 분석 시료로 사용하였다.

아미노산 전처리는 시료 10 g을 취하여 3차 증류수 30 mL를 넣고 교반한 후 50 mL로 정용하였다. 초음파를 이용하여 20분간 추출한 후 원심분리(3,000 rpm, 10분, J-26 XPI, Beckman, Indianapolis, USA)하였다. 상징액 2 mL에 5% TCA 2 mL를 넣고 원심분리(10,000 rpm, 10분, J-26 XPI, Beckman)하여 0.02 N HCl로 희석한 상등액을 0.2 μm membrane filter(Syringe filter, Advatec, Tokyo, Japan)에 통과시킨 후 amino acid analysis(L-8900, Hitachi High-technologies Co., Tokyo, Japan), UV/Vis detector(440-570 nm), column(Hitachi 4.6×60 mm separation, Hitachi 4.6×40 mm ammonia filtering, Hitachi high-technologies Co.)를 사용하여 분석하였다. 시료 주입량은 20 μL, 이동상은 buffer set(PH-SET, Kanto, Tokyo, Japan), 분석 온도는 50℃, buffer 유속은 0.40 mL/min, ninhydrin 유속은 0.35 mL/min으로 분석하였다.

모든 실험은 3회 이상 반복하여 결과를 도출했으며, 통계프로그램(SPSS ver. 19.0, IBM Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균±표준편차(mean±SD)를 계산하였으며, 각 시험 군 간의 통계적 유의성 검정은 Levene’s t-test로 검증하였다.

종계 및 육계 가슴살의 일반성분을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 수분 함량은 종계와 육계에서 74%로 내외로 큰 차이는 보이지 않았고, 조지방과 조단백질, 회분 함량은 육계가 종계보다 높았다. Goodwin과 Simpson(1973), Scott(1956), Twining(1978)에 따르면 닭고기의 지방은 사육 기간이 길어지면 지방의 함량이 증가한다고 하였는데 본 연구결과 종계가 1.01 %이고, 육계가 1.54 %로 사육기간에 따른 차이는 보이지 않았다. 이는 이용된 종계 및 육계의 품종, 사료 차이에 의한 것이라고 판단되었다(Goodwin과 Simpson, 1973; Scott, 1956; Twining, 1978). 조단백질 함량은 종계(23.68%)에 비해 육계(25.41%)가 더 높은 함량을 나타내었다. 다른 연구 결과에 의하면 닭가슴살의 단백질함량은 23.3%였으며(RRDI, 2017), Koh와 Yu(2015)에 따르면 닭고기 부위별 단백질 함량이 가슴살은 22.9%로 본 연구 결과의 값과 유사함을 보여주었다(Koh와 Yu, 2015). 회분함량은 종계는 1.15%, 육계는 1.26%였다.

닭가슴살을 가수분해한 분해액의 아미노산 함량은 Table 2와 같다. 닭가슴살 가수 분해물 중 아미노산은 총 28종이 검출되었으며, 종계와 육계의 aspartic acid는 6.88과 9.84%의 비율로 가장 높은 함량을 나타내었고, 그 다음은 leucine(2.01, 2.99%), arginine(0.97, 1.32%)의 순이었다.

총 아미노산 함량은 종계의 경우 19.37%, 육계는 27.34%로 육계가 높았으며, 필수 아미노산 9종의 함량을 보면 종계는 5.87%, 육계는 8.29%로 육계에서 필수아미노산량도 크게 차이가 나는 결과를 보였다. 소고기 등심의 경우, 필수 아미노산은 8.66%(RDA, 2016)로 육계와 비슷하였고, 쌀(멥쌀, 일품)의 경우 필수 아미노산의 양은 1.80%였으며, 분지아미노산은 0.96%(RDA, 2011)로 닭고기 가슴살보다는 크게 낮았으며, 제한아미노산인 lysine은 0.10%에 불과하였다.

본 연구에서 leucine은 필수아미노산 중 가장 높은 함량을 나타내었으며, 특히 종계에 비해 육계를 이용한 추출물 소재에서 가장 높은 함량(2.99%)을 나타내었다. Leucine은 단백질 합성을 촉진시키고, 세포 내 단백질 분해를 억제하며, 노화의 지연효과가 있는 라파마이신의 포유류의 표적을 활성화한다고 알려져 있다(Tymoczko 등, 2010). 또한 인슐린 분비를 촉진하여 혈중 포도당을 낮추어 혈당조절을 쉽게 하는 특징을 가지고 있다(Kalogeropoulou 등, 2008).

Histidine과 arginine은 leucine 뒤를 이어 높은 함량을 나타낸 필수아미노산으로 이 역시 종계에 비해 육계가 더 높은 함량을 나타내었다. Histidine은 항산화 및 항염증 기능을 하며, 내피 세포의 염증을 억제하고(Hasegawa 등, 2012), arginine은 산화질소의 전구체로 사용되어 혈관 확장을 조절하는 데 사용되는 것으로 알려져 있다(Wu 등, 1988).

비필수 아미노산인 glutamic aicd는 aspartic acid와 더불어 식품의 미각 특성에서 감칠맛 성분으로 천연 조미료 역할을 하며, 해독작용, 뇌 진정 효과 및 당과 지질대사에 관여하는 성분으로 알려져 있으며(Hong 등, 1989; Kwon 등, 1987), alanine은 해당작용, 당 신생 작용, 구연산 회로에 관여하는 데(Felig, 1973) 이 두 가지가 aspartic acid에 이어 높은 함량을 나타내었다. 이 두 가지 아미노산 역시 종계에 비해 육계를 이용한 소재에서 높은 함량을 나타내었다.

한편, 근육형성에 관계가 깊고(Foure와 Bendahan, 2017) 손상근육을 보강하는 데 관여하며(Rahimi 등, 2017), 염증 완화에 효과가 있는(Bae 등, 2019) leucine, isoleucine, valine 등 분지아미노산(branched amino acid, BACC)은 운동선수의 근육 보강이나, 근육이 약화되어 병세의 회복이 늦어지는 환자에게 꼭 필요한 아미노산으로 알려졌다. 운동선수용 식품이나 환자식 배합으로 주요 구성성분인 BACC는 종계에 2.97%, 육계에는 4.60%가 함유되어 월등히 높은 경향으로 새로운 용도로의 가능성을 보여주고 있다. 한편, 소고기에는 3.57%로 육계보다 낮고, 쌀에는 0.96%로 크게 낮았다. Temesgen 등(2018)에 따르면, 사료 배급량 및 종류에 따라서 닭고기의 아미노산과 지방산 조성이 달라진다고 보고되어 있는데, 앞으로 닭고기의 아미노산 구성을 개선하기 위해서는 사료에 관한 연구도 진행되어야 할 것으로 판단된다(Temesgen 등, 2018).

이 연구 결과에서 보듯 종계와 육계의 가슴살은 아미노산의 구성과 함량에 차이가 있는 것으로 확인되었다. 이는 Chen(2016), Watanabe(2004), Zhao(2011)의 연구와 유사한 결과로, 사육기간 및 도축 연령에 따른 차이에 의해 아미노산함량 및 근섬유조직, 펩타이드에서 차이를 보여주었다(Chen 등, 2016; Watanabe 등, 2004; Zhao 등, 2011).