황다랑어 (Thunnus albacares) 껍질 젤라틴 가수분해물의 아질산염 분해작용 및 N-nitrosoproline 생성 억제작용

Abstract

본 연구에서는 황다랑어 껍질로부터 젤라틴을 추출하여 아임계수 및 효소를 이용하여 가수분해물을 제조한 후 가수분해도, 아질산염 분해작용, 환원력, N-nitrosoproline 생성 억제작용을 살펴보았다. 아임계수를 이용한 젤라틴 가수분해물의 가수분해도를 측정한 결과, 참치 껍질 젤라틴을 250℃에서 3시간 반응시켰을 경우 92.5%, 돼지 껍질 젤라틴은 87.5%로 나타났으며, 가수분해 온도와 시간이 증가할수록 가수분해도도 증가하였다. 그리고 황다랑어 껍질 젤라틴 가수분해물이 각각의 구간에서 돼지 껍질 젤라틴 가수분해물보다 더 높게 나타났다. 효소 가수분해물 중 황다랑어 껍질 젤라틴을 Alcalase로 가수분해 하였을 때 가수분해도가 83.4 %로 가장 높게 나타났으며, Flavourzyme을 이용하여 가수분해한 경우 82.4 %, Protamex의 경우는 81.9%, Neutrase는 79.9%로 나타났다. 돼지 껍질 젤라틴의 경우 Alcalase로 가수분해 하였을 때 81.3%, Flavourzyme을 이용한 가수분해물은 79.8%, Protamex는 79.2% 마지막으로 Neutrase는 78.8%의 가수분해도를 나타내었다. 효소가수분해물의 가수분해도는 Alcalase를 사용하였을 때가 다소 높게 나타났으며, Neutrase를 사용하였을 때 다소 낮게 나타났다. 아질산염 분해작용을 측정한 결과 pH 1.2에서 분해율이 가장 높았으며, 아임계수를 이용한 젤라틴 가수분해물 중 가수분해 온도별 중 가장 높은 250 ℃, 3시간 가수분해한 시료가 93.2±1.29%의 높은 아질산염 분해작용을 나타내었으며, 돼지 껍질 젤라틴 가수분해물은 황다랑어 껍질 젤라틴 가수분해물보다 다소 낮은 89.3±1.04%의 아질산염 분해작용을 나타내었다. 효소 가수분해물도 마찬가지로 pH 1.2에서 아질산염 분해효과가 가장 높았으며, Alcalase로 6시간 가수분해한 시료가 60.7±1.42%, 돼지 껍질 젤라틴은 55.7±1.40%로 가장 높게 나타났으며, 아임계수 가수분해물에 비해서는 분해효과가 떨어지는 것으로 나타났다. 황다랑어 및 돼지 껍질 젤라틴 가수분해물 모두 pH가 낮을수록 아질산염 분해작용이 증가하는 pH 의존성을 나타내었다. 황다랑어 껍질 젤라틴 아임계수 가수분해물의 환원력은 0.740±0.005에서 최대 1.429±0.007로 나타났으며, 돼지 껍질 젤라틴은 최대 1.140±0.006으로서 참치 껍질 젤라틴 아임계수 가수분해물보다 다소 낮게 나타났다. 황다랑어 껍질 젤라틴 효소 가수분해물의 환원력은 최소 0.369±0.005에서 최대 0.942±0.006의 환원력을 나타내었으며, 돼지 껍질 젤라틴 효소 가수분해물의 환원력은 0.287±0.008에서 최대 0.726±0.006의 환원력을 나타내었다. 아질산염 분해작용 결과와 비교해보면 아질산염 분해작용이 높은 구간에서 환원력도 높게 나타나는 경향을 보였다. 황다랑어 껍질 젤라틴 아임계수 가수분해물의 경우 대조구에 비해 최대 33.2%의 NPRO 생성 억제 효과를 나타내었으며, 돼지 껍질 젤라틴 아임계수 가수분해물에서는 최대 28.8%의 NPRO 생성 억제 효과를 나타내었다. 황다랑어 껍질 젤라틴 효소 가수분해물의 경우 최대 37.8%의 NPRO 생성 억제 효과를 나타내었으며, 돼지 껍질 젤라틴 효소 가수분해물에서는 최대 23.9%의 NPRO 생성 억제 효과를 나타내었다. 이상에서 살펴본 바와 같이 황다랑어 껍질 젤라틴 및 돼지 껍질 젤라틴 가수분해물을 이용하여 아질산염 분해작용, 환원력 및 NPRO 생성 억제작용 등을 측정한 결과, 돼지 껍질 젤라틴 가수분해물에 비해 황다랑어 껍질 젤라틴 가수분해물이 비슷하거나 높은 활성을 나타내었으며, 아임계 가수분해물이 효소가수분해물에 비해 활성이 높게 나타났다. 따라서 황다랑어 껍질 젤라틴이 육상동물 유래 젤라틴의 대체 자원으로 가능성이 있다고 생각되어지며, 또한 수산가공부산물로 인한 환경오염을 줄임과 동시에 고부가가치를 창출하는 경제적인 자원이용이 될 것으로 판단된다.

This study includes extraction of gelatin from yellowfin tuna skin, manufacturing of hydrolysate by means of subcritical water and enzyme, and examination of DH (degree of hydrolysis), nitrite scavenging ability, reducing power, and inhibitory action on N-nitrosoproline formation. As a result of measuring DH of gelatin hydrolysate by means of subcritical water, it turned out that in reaction to tuna skin gelatin at 250℃ for 3 hours, DH was 92.5%, and in reaction to pig skin gelatin, 87.5% respectively. As the temperature and time of hydrolysis increased, DH increased accordingly. In addition, the values of yellowfin tuna skin gelatin hydrolysate were higher than those of pig skin gelatin hydrolysate at each section. In hydrolysis of yellowfin tuna skin gelatin with Alcalase among enzyme hydrolysates, DH was 83.4%, which was the highest, and with Flavourzyme, 82.4%, with Protamex, 81.9%, and with Neutrase, 79.9% respectively. As to pig skin gelatin, in hydrolysis with Alcalase, DH accounted for 81.3%, with Flavourzyme, 79.8%, with Protamex, 79.2%, and with Neutrase, 78.8% respectively. In hydrolysate of yellowfin tunas and pig skin gelatin, DH ranged from 75.2% to 83.4% in general. DH was somewhat high when Alcalase was used, while somewhat low when Neutrase was used. As a result of measuring nitrite scavenging ability, it turned out that the rate was the highest at pH 1.2 and that among gelatin hydrolysates using subcritical water, when the hydrolysis temperature was 250℃, the highest, and the sample processing lasted for 3 hours, the rate of the nitrite scavenging ability was 93.2±1.29%, while pig skin gelatin hydrolysate showed 89.3±1.04% of the rate of nitrite scavenging ability, which was lower than that of yellowfin tuna skin gelatin hydrolysate. Likewise, enzyme hydrolysate showed the highest nitrite scavenging ability at pH 1.2, and the sample that went through hydrolysis with Alcalase for 6 hours showed 60.7±1.42% while that with pig skin gelatin, 55.7±1.40% respectively. Besides, it turned out that the scavenging ability was less than the case of subcritical water hydrolysate. Both yellowfin tunas and pig skin gelatin hydrolysate showed more increase of nitrite scavenging ability at lower pH, which indicates the dependency on pH. The reducing power of subcritical water hydrolysate with yellowfin tuna skin gelatin accounted for 0.740±0.005∼1.429±0.007, while that with pig skin gelatin 0.417±0.005∼1.140±0.006, which was somewhat low compared to tuna skin gelatin subcritical water hydrolysate. The reducing power of yellowfin tuna skin gelatin enzyme hydrolysate accounted for 0.369±0.005∼0.942±0.006, while that of pig skin gelatin enzyme hydrolysate 0.287±0.008∼0.726±0.006. It also turned out that when the rate of nitrite scavenging was high, the reducing power also tended to be high accordingly. In the case of subcritical water hydrolysate with yellowfin tuna skin gelatin, the NPRO controlling effect accounted for 25%∼33.2% in comparison with the control group, while the inhibitory action on NPRO formation of the subcritical water hydrolysate with pig skin gelatin accounted for 17.1%∼28.8%. In the case of enzyme hydrolysate with yellowfin tuna skin gelatin, the inhibitory action on NPRO formation accounted for 16.3%∼37.8% in comparison with the control group, and that with pig skin gelatin, 15.5%∼23.9% respectively.