식품 중 total cholesterol 정량(비색법) 예비레포트

1. Introduction

 

 1) Cholesterol(정의, 기능 등)

  지질은 크게 중성지방, 인지질, 콜레스테롤(cholesterol)로 분류된다. 탄소가 네 개의 고리모양을 하고 있는 cholesterol은 소수성을 가진 대표적인 스테롤로서 동물성 식품에만 함유되어 있다. 음식에 있는 cholesterol은 지방산과 결합한 ester형으로서 췌액 중 cholesterol esterase(콜레스테롤 에스테르 가수분해 효소)에 의해 free cholesterol(유리 콜레스테롤)과 free fatty acid(유리 지방산)로 분해된다.

  인지질과 더불어 cholesterol은 세포막 구성 성분이다. 간, 신장, 뇌, 신경조직에는 cholesterol을 다량 함유하고 있다. 막 유동성의 중요한 조절인자로서 막에서 일어나는 많은 과정들에 관여한다. 또한 긴 사슬지방의 소화와 흡수에서 유화제로서 중요한 역할을 하는 담즙산을 간에서 합성하며, 부신피질 호르몬과 같은 스테로이드 호르몬도 합성한다. 비타민 D의 전구체인 7-dehydrocholesterol을 합성하여 칼슘의 흡수를 돕는다.

 

 2) HDL, LDL, VLDL

  소수성인 지질은 수용성인 혈액 내를 이동하기 위해서는 지단백질과 같은 형태의 도움이 필요하다. 지단백질의 내부는 중성지방, 콜레스테롤, 콜레스테롤 에스테르와 같은 소수성 물질로 이루어져 있으며 표면은 양친매성의 인지질과 아포단백질로 구성되어 있다. 지단백질의 종류는 다양하고 각각 단백질의 함량이 다르며 밀도에 따라 chylomicron(카일로마이크론), HDL(고밀도 지단백질), LDL(저밀도 지단백질), VLDL(초저밀도 지단백질)으로 나뉜다. 중성지방 함량이 많을수록 지단백질의 밀도는 작고 아포단백질의 함량이 클수록 밀도는 크며 크기는 VLDL>LDL>HDL 순이다.

특징	VLDL	LDL	HDL
지름(nm)	30~90	20~25	7.5~20
밀도(g/mL)	0.95~1.006	1.019~1.063	1.063~1.210
주요 지질	간에서 합성된 중성지방(내인성)	음식으로 섭취하거나 간에서 합성된 콜레스테롤 에스테르(식사성+내인성)	각 조직세포에서 사용하고 남은 콜레스테롤 에스테르
주된 생성장소	간	혈중에서 VLDL로부터 전환	간
역할	내인성 중성지방을 근육과 지방조직으로 운반	콜레스테롤을 간 및 말초조직으로 운반	사용하고 남은 과잉의 콜레스테롤을 말초조직으로부터 간으로 운반

 

 3) 콜레스테롤 정량법 (3개 이상)

  (1) GC 법 : 검화 온도, 검화 시간, KOH 농도의 3가지 인자를 이용하여 지방 추출 과정을 거치지 않고 시료를 직접 검화(비누화)시키는 방법이다. 개발된 시험법은 시료 0.1 ~ 2 g에 16M-KOH 수용액 10 mL를 넣고 90℃에서 60분 가열하여 검화한 후 diethyl ether로 3회 추출하고 hexane 2 mL를 최종 시험 용액으로 한다.

  (2) GC 신속분석법 : 가열 전처리 과정 없이 cholesterol과 같은 비검화물을 분석하는 방법이다. 추출 용매, KOH 용액 농도, 용액 종류 3가지 인자가 시험 대상이 되었다. 시료 0.1 ~ 2 g을 ammonia solution 2 mL, ethanol 8 mL, diethyl ether 10 mL로 추출해 상등액 4 mL를 취 하고, 2M-KOH 메탄올 용액 0.2 mL를 넣어 1분 간 비가열 검화시킨 후 MgSO4 4.0 g과 4 mL D.W를 넣어 층 분리시켜 상등액을 시험 용액으로 한다.

  (3) LC 법 : IDF method의 비가열 검화법과 더불어 AOAC의 잔류농약 신속분석법을 참고하여 염 첨가 액액분배법 및 dSPE sorbent 정제법이 도입되었다. 추출 용매, 층 분리 염 종류, dSPE sorbent 종류 3가지를 이용한다. 시료 0.1 ~ 2 g을 (NH4)2SO4 8.0 g과 isopropyl alcohol (IPA) 10 mL 로 추출해 상등액 4 mL를 취하고, KOH 25 mg, NaCl 1.6 g, silica based NH2 100 mg을 동시에 투입 해 1분 간 비가열 검화시킨 후 4 mL D.W를 넣어 층 분리 시켜 상등액을 시험 용액으로 한다.

  (4) 효소측정법 : 혈청중의 에스테르형 콜레스테롤은 콜레스테롤 에스테라제에 의해 유리형 콜레스테롤과 지방산으로 가수분해된다. 다음에, 생성된 유리형 콜레스테롤및 혈청중의 유리형 콜레스테롤은 콜레스테롤 옥시다제에 의해 △4-콜레스테롤과 과산화 수소를 생성합니다. 과산화수소는 펄옥시다제의 존재하에서 4-아미노안티피린과 페놀을 산화 축합시켜, 키논형 적색 색소를 생성 시킵니다. 이 적색 색소를 파장 500nm 에서 비색하여 총 콜레스테롤 량을 구한다.

 

 

 

 

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Reference

1)  JOHN L. TYMOCZKO, Stryer 핵심생화학(제2판), 2014, 범문에듀케이션, 170

2)  김진만, 식품 중 콜레스테롤 분석법 개선 연구, 2011, 식품의약품안전평가원, 4-61.

3)  장유경 외 4인, 기초 영양학 4판, 2016, 교문사, 97-116