光州保健專門大學 論文集 第20輯(1995)
The Journal of Kwangju HealthCollege. Vol. XX.

홍어의 아미노산 함량과 TMA 변화에 관한 조사연구
                                        식품영양과 이미경

Ⅰ. 서    론

한국 흑산도 연안에서 잡히는 홍어는 연골어강(Chondrichthyes)의 가오리목(Rajida)1)에 속하며, 어체는 수평으로 납작하다. 눈 두에는 분수공이 있다. 홍어는 근육중에 발전기관이 있으며 껍질은 뱀에 물린 상처에 바르면 특효가 있는 것으로 알려지고 있다. 특히 전남지방(나주, 함평, 법성)에서는 부패시켜 막걸리와 같이 먹으며, 부패된 홍어를 먹어도 식중독 현상이 보고된 바 없다. 아주 특이한 성질을 가진 고기로서 가오리의 풍미성분2) 등이 보고된 바 있으나 홍어에 관하여는 진미성분에 대하여 황3)의 보고만 있을 뿐이다. 그러나 아미노산에 관하여는 보고된 바 없다.

이에 본 연구에서는 홍어의 영양학적 가치를 조사할 목적으로 TMA, 근원섬유단백질, 아미노산의 함량에 관하여 조사한 결과를 보고하는 바이다.

Ⅱ. 실험재료 및 방법

1. 실험 재료

실험에 쓰이는 재료는 광주시 양동 수산물시장에서 1994년 12월 26일에 구입하여 부위별로 절단하고 채취하여 냉동실(-20℃)에 보관하면서 시료로 사용하였다.

2. 실험 방법

(1) 일반성분

일반성분은 일정량의 시료를 취하여 수분은 상압가열법, 조단백질은 Semi-micro Kjeldahl법, 지방질은 Soxhlet법, 회분은 건식회화법으로 정량하였다.

(2) 휘발성 염기질소(VBN), 아미노질소, pH

휘발성 염기질소는 미량확산법4)에 의하여 정량하였다. 아미노질소는 Spies등의 동염법5)으로 비색정량하였고, pH는 pH meter로 측정하였다.

(3) TMA, TMAO와  Betain 정량

시료 10g을 취하여 삼염화아세트산(20%, 40ml)으로 추출하고 삼염화아세트산을 제거하기 위하여 에테르로 사용하였다. 이 같은 조작을 3회 반복하고, 엑스분을 일정량 취하여 감압농축한 다음 동결보존하면서 TMA, TMAO, Betain의 시료로 사용하였다. TMA, TMAO는 Dyer법6)으로, Betain은 Konosu등7)의 법으로, 엑스분 질소는 Lowry법8)으로 정량하였다.

(4) 아미노산 분석

시료 40mg을 취하여 6N HCl 15ml를 가하고, 115℃에서 24시간 동안 가수분해시켰다. 가수분해 후에 HCl을 모두 제거한 다음 농축건조 시킨후 Phenylisothio Cyanide(PITC) 유도체를 만들어 아미노산 자동분석기로 분석하였다.

(5) 근원 섬유 단백질

Myofibril 조제: 근원 섬유조제는 Yang9)과 Nam10)의 방법에 의했으며 그 방법은 다음과 같다.

  1) Chopped meat(5g)
    ① Add 80 volumes of 0.16M KCl - 0.04M Tris - HCl (pH 7.5)
    ② Homogenize for 1minute
    ③ Centrifuge at 2,000 × g for 10 minutes
  2) Sediment
    ① Add 80 vulumes of 0.16M KCl(W/V)
    ② Centrifuge at 2,000 × g for 10 minutes
  3) Sediment
    ① Add 80 volumes of 0.16M KCl(W/V)
    ② Centrifuge at 2,000 × g for 10 minutes
  4) Sediment
    Repeat step (3) twice
  5) Sediment
    ① Add 55 volumes of 0.16M KCl(W/V)
    ② Filter by 6 mesh nylon net

(6) Filtrate (Myofibrils)

ATP 활성측정 : 근원섬유 (0.25mg/ml) 또는 Actomyosin (0.25mg/ml)과 1mM MgCl2, 1mM EDTA(Chameleon Chemical Reagent), 1mM APT(Sigma), 및 2.5mM tris-HCl (pH8.0)로 혼합된 반응물을 30℃에서 5분 동안 배양시키고 반응은 최종농도 4%인 TCA를 첨가하여 반응을 정지시키고 유리된 인을 측정하였다. ATP활성은 1mg의 단백질에서 유리되어 나오는 무기인산(Pi)의 μMole로 표시했다.

Ⅲ. 결과 및 고찰

1. 일반성분

홍어의 일반성분은 Table 1과 같다.

Table 1. Proximate components of Raja skates

  Table 1에서 보는바와 같이 수분은 77.1%, 조단백질은 20.5%, 조지방은 0.68%, 그리고 회분은 1.72%로 일반 수산물과 대동소이 하였다. 그러나 가오리에 있어서는 조지방이 2.4∼2.8%, 회분이 5.2∼5.4%인데 반하여 조지방이 아주적게 함유되어 있었고, 회분의 경우도 상당히 적었다.

2. 휘발성 염기질소

  홍어의 휘발성 염기질소, 아미노 질소, pH를 정량한 결과는 Table 2와 같다.

Table 2. Contents of volatile basic nitogen(VBN) of Raja skates

Table 2에서 알수 있는 바와 같이 VBN이 63.56mg%, 아미노질소가 94.78mg%로 상당히 높은 값을 보였다. 이는 차용준과 그의 공동연구자들11)에 의하면 마른 가오리의 것에 VBN은 다소 높게, 아미노질소는 다소 낮게 나타났다. 이것은 홍어가 상온 유통중에 분해되어 특유한 냄새를 일으키는 암모니아나 TMA 같은 비단백 형태의 질소화물의 함량에 의하여 영향을 받게 되는 것으로 사료된다.

3. TMA, TMAO, Betain 정량

  홍어의 부위별 TMA, TMAO, Betain을 정량한 결과는 Table 3과 같다.

Table 3. Contents of TMA, TMAO and Betain of Raja skates

Table 3에서 보는 바와 같이 엑스분 -N은 2291.4mg% 이었는데 Urea - N, FAA - n, NH3 - N, TMA - N, TMAO - N, Betain - N 등이 전 엑스분 질소의 79.29%를 보여 주었다. 여기서 암모니아성 - N가 582.4mg%로 가장 많았다. 아마도 홍어에 다량 들어있는 Urea와 TMAO 가 상온에 저장되며, 유통되는 동안에 분해되어 암모니아가 다량 생성되기 때문으로 사료된다. Betain은 동물체에 존재하는 염기성 화합물로서 아미노산과 지방산 생합성에 필요한 methyl group donor 역할을 하는 것이다. 野中 등12)은 Betain은 동물체에서 신선한 맛을 보여 준다고 하였다. 홍어는 나름대로 특유한 신선한 맛을 풍기는 것은 이것 때문인가 사료된다.

4. 아미노산 정량

  시료를 가수분해 시킨후에 PITC로 유도체를 만든 다음 Amino Acid Autoanalyzer(AAA) 로 분석한 결과는 Table 5와 같다.

단, 분석조건은 Table 4와 같다.

  Table 5에서 나타난 바와 같이 총 17종의 아미노산이 분석되었고 총 유리아미노산 함량은 3227.64mg%이었으며, 필수 아미노산 8종이 모두 함유되어 43.2%를 차지하였다. 필수 아미노산 함량은 Leucine 9.08%, Lysine 8.69%, Isoleucine 6.20%, Valine 6.02%, Threonine 5.02%, Phenylalanine 3.76%, Methionine 2.81%, 그리고 Tryptophan 이 1.62%를 보여주어 Tryptophan이 제일 제한 아미노산임을 알 수 있었다. 車등이 행한 가오리에서는 Tryptophan이 검출되지 않았다. 그리고 성장기에 꼭 필요한 Arginine 4.89%, Histidine 1.79% 함유되어 있으므로, 홍어는 아미노산을 고루 섭취할 수 있는 질 좋은 생선으로 생각된다.

한편 Aspartic acid, Glutamic acid, Glycine, Alanine, Leucine, Lysine등 6종이 전체 아미노산의 56.42%를 차지하고 있으며 감칠맛을 내는 아미노산 Glutanic acid가 13.91%로 상당량 함유되어 있었다.

5. TMA 의 변화량

홍어를 상온에 저장할 경우 홍어 독특한 냄새가 많이 나는데 저장기간에 따라서 TMA의 변화량을 조사하므로 상온에 저장 가능 기간을 유추하고자 한다.

                                      Fig. 1 Changes of TMA during the temporary storage.

  Fig. 1에서 볼수 있는 바와 같이 TMA의 함량이 8일째 되는 날이 250mg%로 가장 높게 나타났고, 그후 15일 후에는 감소되는 경향이었다. 8일이 경과하면서 악취가 나기 시작하였고, 15일 후에는 홍어의 색깔이 검붉은색으로 변하였다. 그러므로 홍어는 상온에서 8일을 경과하지 않아야 되겠으며, 냉장 상태에서는 15일후에도 TMA는 큰 변화가 없었다.

6. 홍어의 근원섬유 단백질

(1) 근원섬유 단백질의 Mg-activated ATPase activity.

                        Fig. 2 Mg-Activated ATPase activity of Myofibrils from Raja Skates

                  * ATPase assay : 0.25 mg/ml , Myofibril

                                    1mM MgCl, 1mM ATP

                                    25mM Tris-HCl (pH 8.0) + KCl

Fig. 2에서 보는 바와 같이 ATPase activity는 KCl의 이온 강도에 영향을 받아 이온강도가 1.0을 넘으면 활성도는 감소하였다. 그리고 EDTA첨가에 의하여 ATPase activity가 상당히 영향을 받는 것으로 나타났는데, EDTA가 효소의 활성을 증가시키는 activator로 작용하지만 첨가량이 증가되면 오히려 Inhibitor의 역할을 하게된다. 이결과는 Mommaerts등13)의 보고와는 잘 일치 되었다.

Ⅳ.결  론

흑산도에서 나오는 홍어의 아미노산 조성과 trimethylamine(TMA)를 측정조사한 결과 다음과 같이 결론을 얻었다.

1. 일반 성분은 수분 77.1%, 조단백질 20.5%, 조지방 0.68% 그리고 회분이 1.72%를 얻었다.

2. 휘발성 염기질소는 63.56mg%이었고, 아미노질소 94.78%로 상당히 높았고, pH도 7.68을    보여 주었다.

3. TMA, TMAO, Betain은 각각 130.4mg%, 398.8mg%, 168.7mg%를 보였으며, 엑스분 질소는 2291.4mg%를 얻었다.

총 엑스분 질소의 30.46%가 TMA, TMAO, Betaine이었다.

암모니아성 질소는 582.4mg%로 총엑스분 질소의 25.42%를 차지하였다.

4. 아미노산은 총 17종이 분석되었고, 필수 아미노산 8종이 모두 함유되어 있어 아주 좋은 필수아미노산 공급원이 될 것이 분명하다. 또한 성장기에 필요한 Arginine과 Histidine도 함유되어 있다. 특히 Aspartic acid, Gluamic acid, Glycine, Alanine, Leucine, Lysine 등 6종이 전체 아미노산의 56.42%를 차지하였다.

5. TMA의 변화는 상온에서 8일 되는날에 최대치 250mg을 보였고, 그 후에는 점점 감소하였다.

6. 홍어의 근원섬유 단백질의 ATPase activity는 이온 강도가 1.0μM까지는 증가하였으나 그 이상에서는 감소하였으며, EDTA첨가에서 활성도가 현저히 감소하였다.


참고문헌

1. 학원사 : 원색과학 대사전 제 5권 (동물편), 299 (1986)

2. 차용준·안창범·이태헌·정영훈·이응호·김세권 : 한국영양식량학회지, 14, 370(1985)

3. 황정희 : 전남대학교 석사학위논문, (1979)

4. 日本厚生省編  : 식품위생 검사지침, 1, 30∼32 (1960)

5. Spies, T.R. and Chamber, D. C. : J. Biol . Chem. , 191, 787 (1951)

6. Dyer, W.J. : J. Fish, Res. Bd. Canada, 6, 351 (1945)

7. Konosu, S and Kasai, E : Bull. Japan. Soc. Sci. Fish, 27, 194 (1961)

8. 한국생화학회 : 신판 실험생화학, 서울탐구당, 256 (1986)

9. Yang, R., Okitani, A. and Fujimaki, M. : Agr. Biol. Chem., 36. 2087 (1972)

10. Nam, H. K. and Chang, I. Y. : J. Korean Soc. Food & Nutri., 9, 45 (1980)

11. 차용준외 5인 : J. Korean Soc. Food & Nytri., 4, 370 (1985)

12. 野中順三九 外3人 : 水産食品學, 東京, 恒性社厚生閣, 37 (1973)

13. Mommaerts, W. F. H. : A topic in molecular physiology, muscular contraction, Interscience Pub. N. Y. (1950)

Studies on the amino acid content of Raja skates and trimethylamine
Lee, Mi-kyung  Dept. of Food & Nutrition  Kwangju Health College

>Abstract<

In order to investigate of the nutritional values of Raja skates, Myofibrilar protein, ATPase activities, amino acid, trimethylamine were studied.

The results what I got are as follows :

1. General components of the Raja skates, moisture, crude protein, crude lipid and ash was 77.1%, 20.5%, 0.68%, 1.72%, respectively.

2. Volatile basic nitrogen was 63.5mg%, amino  nitrogen was 94.78mg% and pH of the Raja skates shows 7.68.

3. The amount of TMA, TMAO, and Betain were 130.4mg%, 398.8mg%, and 168.7mg%, respectively. The extracted total nitrogen was 2291.4mg%. The ammonial nitrogen was 582.4mg%.

4. Analyzed amino acid was 17 kinds, and there are 8 kinds of essential amino acid, such as Leucine 9.08%, Lysine 8.69%, Isoleucine 6.20%, valine 6.02%, Threonine 5.02%, Phenylalanine 3.76%, Tryptophan 1.62%, Methionine 2.81%. The amount of EAA shows 43.2% of the total amino Acids. Especially Aspartic acid, Glutamic Acid.  Glycine, Alanine, Leucine and Lysine show 56.42% of the total amino acids.

5. The amount of trimethylamine was increased until 8 days in ordinary temperature (18-20℃), it shows 250mg%.

6. Myofibrilar protein of the Raja Skates was extracted and ATPase activities were checked. Mg-activated ATPase of Myofibril exhibited a biphasic response. ATPase activity shows high at lower ionic strength. The maximum ionic strength was 1.0μM, above this ATPase activity was decreased.