Cholesterol is prone to oxidation, which results in the formation of cholesterol oxidation products (COPs). This occurs because it is a monounsaturated lipid with a double bond on C-5 position. Cholesterol in foods is mostly non-enzymatically oxidized by reactive oxygen species (ROS)-mediated auto-oxidative reaction. The COPs are found in many common foods of animal-origin and are formed during their manufacture process. The formation of COPs is mainly related to the temperature and the heating time the food is processed, storage condition, light exposure and level of activator present such as free radical. The level of COPs in processed foods could reach up to 1-10 % of the total cholesterol depending on the foods. The most predominant COPs in foods including meat, eggs, dairy products as well as other foods of animal origin were 7-ketocholesterol, 7 α-hydroxycholesterol (7α-OH), 7β-hydroxycholesterol (7β-OH), 5,6α-epoxycholesterol (5,6α -EP), 5,6β-epoxycholesterol (5,6β-EP), 25-hydoxycholesterol (25-OH), 20-hydroxycholesterol (20-OH) and cholestanetriol (triol). They are mainly formed non-enzymatically by cholesterol autoxidation. The COPs are known to be potentially more hazardous to human health than pure cholesterol. The procedure to block cholesterol oxidation in foods should be similar to that of lipid oxidation inhibition since both cholesterol and lipid oxidation go through the same free radical mechanism. The formation of COPs in foods can be stopped by decreasing heating time and temperature, controlling storage condition as well as adding antioxidants into food products. This review aims to present, discuss and respond to articles and studies published on the topics of the formation and inhibition of COPs in foods and key factors that might affect cholesterol oxidation. This review may be used as a basic guide to control the formation of COPs in the food industry.
천연물 유래 저분자 펩타이드들은 항산화, 고혈압 완화, 면역조절, 진통완화 및 항균작용 등 생리활성이 있는 것으로 알려져 왔다. 본 연구는 연산오계육 단백질을 상업용 프로티아제(alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex)를 이용하여 저분자 펩타이드를 생산하고 항산화 활성(DPPH 소거능, 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능, 하이드록시 라디칼 소거능 및 금속 킬레이션 능력), 펩타이드의 구성 아미노산 및 분자량을 분석하였다. 효소반응은 효소반응기에 다진 오계육 슬러리 50 g 와 단백질 효소 2%(w/v)를 넣고 pH6 와 온도 60℃ 조건에서 2시간 반응을 하였다. 반응 후 가수분해 도(%)의 범위는 36.65±4.10%에서 70.75±5.29% 사이의 범위를 보여주었는데 protamex의 가수분해도는 46.3%로 가장 높았으며, papain hydrolysate가 70.75±5.29%로 가장 높은 값을 보여주었으며, 반면에 alcalase hydrolysate가 36.65±4.10%로 가장 낮은 값을 보여주었다. DPPH 라디칼 소거능은 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 가장 높게 나타났고, alcalase 처리 펩타이드에서 소거능이 가장 낮게 나타났다. 슈퍼옥사이드 라디칼 소거능 역시 bromelain 처리 저분자 펩타이드가 50% 이상의 가장 높은 라디칼 소거능을 보여주었다. 하이드록시 라디칼 소거능은 약 16.73에서 69.16% 사이의 분포를 보여 주었는데 bromelain 처리 저분자 펩타이드에서 가장 높게 나타났다. Fe2+ 킬레이션 능력은 약 17.85에서 47.84% 사이의 분포를 보여 주었다. hydrolysate들의 킬레이션 능력은 사용 효소들에 상관없이 큰 차이점이 없었다. 아미노산의 분석결과 alcalase, bromelain, flavourzyme, neutrase, papain, protamex 효소 가수분해 시켰을 때 차이점을 보여 주었고 가장 많은 아미노산은 glutamic acid이었다. 효소 hydrolysate들의 분자량의 분포는 처리 효소에 따라 분자량의 분포가 다르게 나타났지만 300-2,000 Da 범위에 있었다.
Foreign materials with a variety of types and sizes are found in food; thus, extraordinary efforts and various analytical methods are required to identify the types of foreign materials and to find out accurate causes of how they unintentionally enter food. In this study, human, cow, pig, mouse, duck, goose, dog, and cat were chosen as various types of animal hairs because they can be frequently incorporated into food during its production or consumption step. We morphologically analyzed them using stereoscopic, optical, SUMP method, and scanning electron microscopes, showing differences in each type. In addition, X-ray fluorescence spectrometer (XRF) was used to analysis chemical compositions (11Na~92U, Mass%) of samples. As a result, we observed that mammalian hairs were mainly composed of sulfur. Organic compounds of samples were further analyzed by fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) that can compare spectra of given materials; however, this method did not show significant differences in each sample. In this study, we suggest a rapid method for the identification of the causes and types of foreign materials in food.
가열 조리된 냉장 돼지고기 패티에 사용된 상업용 유통 γ-oryzanol과 α-tocopherol 의 항 산화 효과가 돼지고기 육질 내의 지질 산화로부터 기인되는 warmed-over flavor (WOF) 값과 콜레스테롤 산화로부터 기인되는 이차 산화물인 7-ketocholesterol의 생성 추이 변화로 비교 분석되었다. 지질산화로부터 측정된 파라미터는 이화학 데이터인 TBARs 값과 관능 데이터인 WOF 값에 의해 비교 분석되었으며, 콜레스테롤 산화로부터 유래된 측정 파라미터는 산화 유도기간에 따른 가열 조리된 돼지고기의 콜레스테롤 함량 변화 정도와 주요 콜레스테롤 산화물인 7-ketocholesterol 생성 정도에 의해 비교 분석 되었다. 콜레스테롤과 콜레스테롤 산화물은 cold saponification 추출 기법과 고속액체크로마토그래프 (HPLC) 테크닉을 이용하여 정량적으로 분석되었다. 아울러, 측정된 각 파라미터 변수들 간의 통계적 상관관계가 검토되었으며, 가열 조리된 돼지고기 패티의 산화로부터 기인되는 이차 산화물에 대한 γ-oryzanol과 α-tocopherol의 항 산화력이 비교 분석되었다. 분석 결과 모든 파라미터 변수들은 서로 간에 유의적인 상관관계를 나타내었으며, 특히, γ-oryzanol 처리 군에서 유의적인 지질 및 콜레스테롤 항 산화 효과를 보였다.
미강 추출 상업용 유통 감마오리자놀의 콜레스테롤 자동산화에 의한 C-7 산화 콜레스테롤 유도체 생성 저해 효과가 수용성 모델 시스템을 이용하여 검토되었다. C-7 콜레스테롤 산화 유도체 (C-7 oxidized cholesterol derivatives: C-7 OCDs) 생성을 위해 콜레스테롤과 감마오리자놀이 분산된 수용성 모델시스템은 구리이온을 촉매로 pH 5.5와 80ºC의 가혹 조건에서 20시간 동안 반응되었다. 산화 유도 기간에 따른 C-7콜레스테롤 산화 유도체 (7-ketocholesterol, 7α-hydroxy-cholesterol 과 7b-hydroxycholesterol)의 생성 정도와 감마오리자놀 및 콜레스테롤 변화 추이 정도가 핵산과 에틸아세테이트를 이용한 용매 추출법과 고속액체크로마토그래프 (high-performance liquid chromatography) 테크닉을 이용 정량적으로 분석되었다. 분석 결과 콜레스테롤 산화 유도 기간에 따른7-ketocholesterol 생성비율은 7-hydroxycholesterol 이성체 (α-형:β-형) 대비 약 2:1의 비율로 생성되었으며, 7-hydroxycholesterol 이성체에 있어서는 α-형 대비 β-형의 생성 정도가 약 1:2의 비율로 나타났고, 총 C-7 산화콜레스테롤의 생성은 상대적인 고농도(300 ppm) 감마오리자놀 처리 모델 시스템에서 효과적으로 저해되었다.