Research and Development Trends on Omega-3 Fatty Acid Fortified Foodstuffs

오메가 3계 지방산 강화 식품류의 연구개발 동향

  • Published : 1997.02.01

Abstract

Omega-3 fatty acids have been major research interests in medical and nutritional science relating to life sciences since after the epidemiologic data on Green3and Eskimos reported by several researchers clearly showed fewer per capita deaths from heart diseases and a lower incidence of adult diseases. Linolenic acid(LNA) is an essential fatty acid for human beings as well as linoleic acid(LA) due to the fact that vertebrates lack an enzyme required to incorporate a double bond beyond carbon 9 in the chain. In addition the ratio of omega-6 and 3 fatty acids seems to be important in terms of alleviation of heart diseases since LA and LNA competes for the metabolic pathways of eicosanoids synthesis. High consumption of omega-3 fatty acids in seafoods may control heart diseases by reducing blood cholesterol, triglyceride, VLDL, LDL and increasing HDL and by inhibiting plaque development through the formation of antiaggregatory substances like PGI$_2$, PGI$_3$ and TXA$_3$ metabolized from LNA. Omega 3 fatty acids also play an important role in neuronal developments and visual functioning, in turn influence learning behaviors. Current dietary sources of omega-3 fatty acids are limited mostly to seafoods, leafy vegetables, marine and some seed oils and the most appropriate way to provide omega-3 fatty acids is as a part of the normal dietary regimen. The efforts to enhance the intake of omega-3 fatty acids due to several beneficial effects have been made nowadays by way of food processing technology. Two different ways can be applied: one is add Purified and concentrated omega-3 fatty acids into foods and the other is to produce foods with high amounts of omega-3 fatty acids by raising animals with specially formulated feed best for the transfer of omega-3 fatty acids. Recently, items of manufactured and marketed omega-3 fatty acids fortified foodstuffs are pork, milk, cheese, egg, formula milk and ham. In domestic food market, many of them are distributed already, but problem is that nutritional informations on the amounts of omega-3 fatty acids are not presented on the labeling, which might cause distrust of consumers on those products, result in lower sales volumes. It would be very much wise if we consume natural products, result in lower sales volumes. It would be very much wise if we consume natural products high in omega-3 fatty acids to Promote health related to many types of adult diseases rather than processed foods fortified with omega-3 fatty acids.

오메가 3계 지방산의 섭취가 동맥경화, 고혈압 및 뇌졸중 등의 심혈관질환을 비롯하여 당뇨병, 류마티즘 등의 성인병 예방과 치료에 효과가 있슴이 여러 가지 역학조사 결과 밝혀지면서 의 학계를 위시한 여러 생명과학 분야에서 관심을 모으는 연구주제가 되고 있다. $\omega$3계 지방산은 인체내에서 생성이 되지 않고 외부로부터 섭취해야 하는 필수 지방산으로서 이러한 필수성은 식이로부터 섭취 부족시 생겨나는 결핍증의 치료효과에 기인 한다기 보다는 합성과정에 필요한 적당한 desaturase가 존재하지 않거나 효소활성이 제한되어 있기 때문에 그 필수성이 강조되는 물질로서 이 분야에 대한 관심이 더 많이 요구된다. 또한 $\omega$3계 지방산이 필수지방산 이므로 심혈관질환의 치료 및 예방과 관련, 어느 정도 섭취 해야 하며 부족시 인체에 나쁜 영향을 막기에 충분한 양은 얼마인지에 대한 구체적 자료가 제시되어 있지는 않은 실정이라 이에 대한 연구도 활성화되어야겠다. $\omega$3계 지방산이 심혈관질환 등에 유익한 효과를 보여주는 기전은 혈액지방 분획에 바람직한 변화를 유도하기 때문으로 혈액 중성지 방, 초저밀도지단백-콜레스테롤, 초저밀도지단백-중성지방 등의 감소나 고밀도지단백-콜레스테롤의 상승을 초래하므로써 얻어 지는 효과로 보이며 이에 대한 결과가 항상 일관되게 만 보고되고 있지는 않다. 또한 $\omega$3계 지방산은 AA로부터 대사되는 혈소판 응집반응 촉진물질의 생성을 억제하며 항혈전생성물질의 합성을 도모하는 기능을 하게 되므로 $\omega$6/$\omega$3계 지방산의 적정한 섭취비율이 고려되어야만 한다. $\omega$3계 지방산의 식이급원으로는 LNA가 풍부한 식물성유나 장쇄 불포화지방산인 EPA, DHA 등의 급원으로 생선 및 어유가 있다. LNA는 EPA와 DHA로의 전환이 일어나나 사람에서는 전환율이 여러 가지 조건에 따라 다르며 제한적이다. 생선의 경우 비록 EPA, DHA가 타식품에 비해 풍부한 편이나 생선종류나 동일한 생선내에서도 부위별로 그 함량이 다르므로 $\omega$3계 지방산 급원으로 섭취 할 때에는 이점을 잘 고려해야 하겠다. $\omega$3계 지방산 강화식품의 연구 개발 동향은 $\omega$3계 지방산의 인체에 대한 유익한 효과에 대한 연구결과에 힘입어 이루어진 것으로 여러 가지 식품에 정제 혹은 농축된 $\omega$3계 지방산을 첨가하는 경우와 사료에 $\omega$3계 지방산 급원을 첨가, 동물에게 이행시켜 $\omega$3계 지방산 강화식품을 제조하는 두 가지 방법이 있을 수 있는데 전자는 통조림, 과자, 건강보조식품류에 다용되며 후자는 다양한 기능성 축산식품에 활용되고 있다. $\omega$3계 지방산 강화 축산식품에는 돼지고기, 우유, 치이즈, 계란, 분유, 햄 등 다양한 제품에 활용, 개발되고 있으며 최근에는 이러한 식품 개발에 더욱 박차가 가해지고 있다 그러나 이와 같은 기법을 이용해 생산, 시판된 제품의 현황조사에 따르면 식품별로 함량표시가 없는 제품이 있어 제품에 대한 소비자의 신뢰도 제고에 장애가 될 수 있으며 제품의 품질관리면에서도 이러한 미비점은 개선되어야 할 것으로 보인다. 한편 소비자 입장에서도 $\omega$3계 지방산이 강화된 식품의 개발로 다양하면서도 차별화된 식품을 선택, 소비할 수 있는 잇점이 있으나 강화식품이 아닌 $\omega$3계 지방산이 풍부한 천연식품을 일상의 식탁에서 섭취하는 대신 가공된 제품을 무차별적으로 소비하거나 첨가된 $\omega$3계 지방산 함량이 일반식품에 비해 그다지 높지 않은 경우 이들 식품의 소비가 더 이상 장점이 되지 못하므로 이들 식품 소비에만 의존하는 식생활은 지양되어야 하겠다.

Keywords

References

  1. Lancet Eixosapentaenic acid and prevention of thrombosis and atherosclerosis Dyerberg, J.;Bang, H. O.
  2. N. Engl. J. Med. v.312 The inverse relation between fish consumption and 20-year mortality from coronary heart disease Kromhout, D.;Bosschieter, E. B.;Coulander, C.
  3. N. Engl. J. Med. v.312 Fish, fatty acids, and human health(Editorial) Glomset, J. A.
  4. J. Biol. Chem. v.82 A new deficiency disease produced by the rigice exclusion of fat from the diet Burr, G. O.;Burr, M. M.
  5. Omega-3 fatty acidis in health and disease Lees, R. S.;Karel, M.
  6. Health effects of ω3 polyunsaturated fatty acids in seafoods v.66 ω3 fatty acid defiency in man : implications for the requirement of alpha-linolenic acid and long-chain ω3 polyunsaturated fatty acids Bjerve, K. S.;Simopoulus, A. P.;Kifer, R. R.;Martin, R. E.;Barlow, S. M.(eds.)
  7. Health effects of ω3 polyunsaturated fatty acids in seafoods v.66 Essentiality of ω3 fatty acids : evidence from the priimate model and implications for human nutrition Connor,W.E.;Neuringer,M.;Reisbick,S.;Simopulus,A.P.;Kifer,R.R.;Martin,R.E.;Barlow,S.M.(eds.)
  8. Nutr. Rev. v.50 Essential fatty acids : the importance of n-3 fatty acids in the retina and brain Connor, W. E.;Neuringer, M.;Reisbick, S.
  9. Nutrition Today v.23 ω-3 fatty acids in growth and development and in health and disease, part I: The role of ω-3 fatty acids in growth and development Simopulos,A.P.
  10. Bichem. Biophys. Acta v.796 Effect of dietary fats on arachidonic acid and eicosapentaenoic acid biosynthesis and conversion to C22 fatty acids in isolated liver cells Hague, T. A.;Christoffersen, B. O.
  11. Nutr. Rev. v.52 New biological and clinical roles for the n-6 and n-3 fatty acids Hansen, H. S.
  12. J. Biol. Chem. v.266 The metabolism of 7,10,13,16,19-docosapentaenoic acid to 4,7,10,13,16,19-docosahexaenoic acid in rat liver is dependent of 4-desaturase Voss, A. M.;Reinhart,M.;Sankarappa, S.;Sprecher,H.
  13. Advances in Polyunsaturated Fatty Acid Research The regulation of 20- and 22-carbon polyunsaturated fatty acid biosynthesis Sprecher, H.
  14. J. Biol. Chem. v.262 A novel group of very long chain polyenoic fatty acids in dipolyunsaturated phosphatidyl choline from vegatable retina Avelidano, M.
  15. Am. J. Clin. Nutr. v.35 A case of human linolenic acid deficiency involving neurological abnormalities Holman,R. T.;Johnson, S. B.;Hatch, T. f.
  16. Am. J. Clin. Nutr. v.45 Alpha-linolenic acid deficiency in patients on long term gastric tube feeding : estimation of linolenic acid and long chain unsaturated ω-3 fatty acid requirement in man Bjeve, K. S.;Mostad, L. M.;Thoresen, L.
  17. Acta Med. Scand. v.208 Epidemiological studies in the Upernavik District, Greenland. Incidence of some chronic diseases 1950-1974 Kromann, N;Green, A.
  18. Lancet v.1 Plasma lipid and lipoprotein pattern in Greenlandic West-Coast Eskimos Bang, H. O.;Dyerberg, J.;Nielsen, A.B.
  19. American J. Clinical Nutrition v.59 Elevated concentrations of plasma omega-3 polyunsaturated fatty acids among Alaskan Eskimos Parkinson,A.J.;Cruz,A.L.;Heyward,W.L.;Bulkow,L.R.;Hall,D.;Barstaed,L.;Connor,W.E.
  20. 건국대학교 동물자원연구센터 국제 심포지움 식이성 지방과 건강-한국인의 지방산 섭취 현황 이양자
  21. Nutr. Rev. v.44 Linolenate-derived polyunsaturated fatty acids adn prevention of atherosclerosis Dyerberg,J.
  22. J. Nutr. Sci. Vitaminol. v.28 Eicosa-pentaenoic acids of serum lipids of Japanese Islanders with low incidence of cardiovascular diseases Kagawa, Y.;Nishizawa, M.;Suzuki, M.
  23. 한국영양학회지 v.24 사람에서 식이지방의 불포화지방산과 불포화도가 혈장 지질조성에 미치는 영향 김채종;박현서
  24. 한국영양학회지 v.21 사람에서 n-3계 불포화지방산이 serum lipoprotein과 지질조성에 미치는 영향 박현서;한선화
  25. Korean J. Nutrition v.23 Influence of dietary n3 polyunsaturated fatty acids on plasma lipid-lowering effect adn peroxidation level in rats Choi, J. S.;Park, H. S.
  26. 한국영양학회지 v.20 정어리유 섭취가 흰쥐의 혈장 지질, 적혈구막 인지질의 지방산 조성 및 지질의 과산화가에 미치는 영향 최임순;진복희
  27. J. Agric. Food. Chem. v.38 Effect of dietary fish oil on omega-3 fatty acid levels in chicken eggs and thigh flesh Huang, Z. B.;Leibovitz, H.;Lee, C. M.;Millar, R.
  28. J. Clin. Invest. v.74 Dietary ω-3 fatty acids prevent carbohydrate-induced hypertriglyceridemia Harris,W.S.;Conner,W.E.;Inkeles,S.B.;Illing-worth,D.R.
  29. Fishing New Books Fish lipids(Part I). In "Advances in fish science and technology" Ackerman, R. G.;Connel J. J.(ed.)
  30. Korean J. Nutrition v.27 Effect of fish oils on brain fatty acid composition and learning performance in rats Lee,H.J.;Kim,S.H.
  31. Atherosclerosis v.63 Fish oil feedings results in an enhancement of cholesterol induced atherosclerosis inrabbits Thiery,J.;Seidel,D.
  32. J. Am. Oil Chem. Soc. v.56 Marine-derived fatty acids or fish oils as raw material for fatty acids manufacture Stansby, M. E.
  33. Poult. Sci. v.71 Incorporation of different types of n-3 fatty acids into tissue lipids of poultry Chanmugam,P.;Boudreau,M.;Boutte,T.;Park,R.S.;Hebert,J.;Berrio,L.;Hwang,D.H.
  34. Marine Fisheries Review v.53 New products and markets for menhaden, Brevoortia spp. Hale, M. B.;Bauersfeld, P. E.;Galloway,S.B.;Joseph,J.D.
  35. Food Tech. v.42 Nutritional implications of increased consumption of engineered seafoods Lanier, T. C.;Martin, R. E.;Bimbo, A. P.
  36. Canacian Aquaculture v.4 Omega-3 and the farmed fish Roch, M.;Tesar, B.;Patterson, J.
  37. Food Sci. and Technol. v.23 Seafoods and fish oils in human health and disease Kinsella, J.E.
  38. Grasas-y-Aceites v.44 Technological challenges to assess n-3 polyunsaturated fatty acids from marine oils for nutritional and pharmacological use Valenzuela, A.;Nieto, S.;Uauy,R.
  39. Poult.Sci. v.71 Influence of feeding full-fat flax and sunflower seeds on internal and sensory qualities of eggs Jiang, Z.;Ahn,D.U.;Ladner,L.;Sim, J.S.
  40. Acata Med. Scand. v.208 Epidemiological studies in the Uppernavik district, Greenland Kromann, N.;Green, A.
  41. Acata Med. Scand. v.200 The composition of food consumed by Greenland Eskimos Bang, H. O.;Dyerberg,J.;Hjorne, N.
  42. N. Engl. J. Med. v.322 Effect of eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids on blood pressure in hypertension. A population-based intervention trial from the Tromso study Bonaa, K. H.;Bjerve, K. S.;Straume, B.;Gram, I. T.;Thell, D.
  43. Atherosclerosis v.90 Dietary fish oil lowers lipoprotein(a) in primary hypertriglyceridemia Bail,F.U.;Terres,W.;Orgass,M.;Greten,H.
  44. Health effect of ω3 polyunsaturated fatty acids in seafoods v.66 Studies of dietary supplementation with ω3 fatty acids in patients with rheumatoid arthritis Kremer,J.M.;Robinso,D.W.;Simopoulus,A.P.;Kifer,R.R.;Martin,R.E.;Barlow,S.M.(eds.)
  45. J. Food Sci. v.58 Dietary antioxidants and storge affect chemical characteristics of omega-3 fatty acid enriched broiler chicken meats Ajuyah, A. O.;Ahn, D. U.;Hardin, R. T.;Sim, J. S.
  46. Canadian J. Anim. Sci. v.71 Influence of dietary full-fat seeds and oils on total lipid, cholesterol and fatty acid composition of broiler meats Ajuyah, A. O.;Lee, K. H.;Hardin, R. T.;Sim, J. S.
  47. Canadian J. Anim. Sci. v.71 Influence of dietary full-fat seeds and oils on total lipid, cholesterol adn fatty acid composition of broiler meats Ajuyah, A. O.;Lee, K. H.;Hardin, R. T.;Sim, J. S.
  48. Poultry Sci. v.68 Omega-3 fatty acid levels adn general performance of commercial broilers fed practical levels of redfish meal Hulan, H. W.;Ackman, R. G.;Ratnayake, W. M. N.;Proudfoot, F. G.
  49. Poultry International v.32 UNE's designer egg Farrell, D. J.
  50. J. Food Sci. v.57 Composition, functionality and sensory evaluation of eggs from hens fed dietary menhaden oil Elswyk, M. E.Van.;Sams, A. R.;Hargis, P. S.
  51. Poult. Sci. v.70 Dietary modification of yolk lipid with menhaden oil Hargis, P. S.;Elswyk, M. E. Van;Hargis, B. M.
  52. Poult. Sci. v.70 Effect of feeding full fat flax and canola seeds to laying hens on the fatty acid composition of eggs, embryos, and newly hatched chicks Cherian, G.;Sim, J. S.
  53. 대한민국특허청 특허공보 오메가란 및 오메가 가금육, 이의 생산 방법 및 이의 생산용 배합사료. 심정석;강창원
  54. J. Anim. Sci. v.70 Raised omega-3 fatty acid levels in pigs fed flax. Canadian Cunnane, S. C.;Stitt, P. A.;Ganguli, S.;Armstrong, J. K.
  55. 대한민국특허청 특허공보 ω3계 지방산 함량이 높고 콜레스테롤 함량이 적은 고기를 생산하기 위한 지방사료첨가제의 제조방법 이남형;윤칠석;김홍만;박병성;유근홍;성기승;김덕영
  56. 대한민국특허청 특허공보 n-3 지방산이 축적된 돈육 생산용 사료 조성물 여영근
  57. 대한민국특허청 특허공보 n-3 지방산이 축적된 우유 및 유우용 사료조성물 여영근
  58. 건국대학교 동물자원연구센터 국제 심포지움 식이성 지방과 건강-ω3계 지방산 보강우유 생산기법 정태영
  59. J. Dairy Sci. v.74 Effect of feed on composition of milk fat Grummer, R. R.
  60. J. Dairy Sci. v.76 Feed and animal factors influencing milk fat composition in ADSA Foundation Symposium Palmquist, D. L.;Beaulieu, A. D.;Barbano, D. M.
  61. J. Dairy Sci. v.61 High fat rations for dairy cows. Effects on feed intake, milk and fat production and plasma metabolites Palmquist, D. L.;Conrad, H. R.
  62. 축산신문
  63. 조선일보
  64. 식품공전 한국식품공업협회