Calanus finmarchicus 가수분해물은 유럽 농어 치어를 대상으로 한 먹이 시험에서 성장 성능을 향상시키고 세포 연구에서 골격근 성장을 증가시킵니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12295(2023) 이 기사 인용

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세계는 양식 산업의 지속 가능한 성장을 보장하기 위해 재생 가능한 자원에서 얻은 새로운 사료 성분의 개발에 의존하게 될 것입니다. Calanus finmarchicus와 같은 동물플랑크톤은 수생 동물에 대한 최적의 영양 프로필을 갖고 있으며 지속적으로 대량으로 수확할 수 있기 때문에 실행 가능한 새로운 원료 후보입니다. 본 연구의 목적은 C. finmarchicus의 단백질 가수분해물이 어류의 성장 성능에 영향을 미칠 수 있는지 조사하는 것이었습니다. 가수분해물의 식이 포함 효과는 유럽 농어(Dicentrarchus labrax) 청소년을 대상으로 한 먹이 실험에서 시중에서 판매되는 가수분해물에 대한 칼라누스 가수분해물(CH)을 벤치마킹하여 테스트되었습니다. CH가 포함된 식단은 실험 종료 시 정어리와 참치의 가수분해물보다 체중이 훨씬 더 증가하여 성장이 증가했습니다. 관찰된 성장 촉진 효과는 대서양 연어의 골격근 세포를 이용한 시험관 내 모델을 사용하여 추가로 조사되었습니다. CH를 함유한 배지에서 성장한 근육 세포를 이용한 생체 활성 실험을 통해 저분자 분획이 근육 특이적 유전자의 증식, 생존 가능성 및 발현에 가장 큰 긍정적인 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 가장 강력한 분획의 특성 분석에서는 근육 성장 증가와 관련된 아미노산 및 해양 대사산물과 함께 작은 펩타이드가 풍부하다는 사실이 밝혀졌습니다.

세계 인구는 2050년까지 98억 명에 이를 것으로 예상되며1 이에 상응하는 세계 식량 생산도 증가해야 합니다. 육상 식량원은 지속 가능한 최대 용량에 접근하고 있는 반면, 전 세계적으로 소비되는 모든 단백질의 7%만이 해산물에서 나옵니다3. 해산물은 소화 가능한 단백질과 필수 아미노산이 풍부하며, 수생 동물은 일반적으로 육상 동물에 비해 사료 전환율(FCR)이 낮아 식이 단백질의 처리량이 높습니다4. 특히 환경에 미치는 영향이 적은 식이 단백질 공급원에 대한 수요가 향후 몇 년 동안 상당히 증가할 것으로 예상되기 때문에 증가하는 인구에게 더 많은 해산물을 공급할 수 있는 잠재력은 분명합니다5.

많은 세계 어업의 불확실성과 현재의 이용을 고려하면 양식업은 미래에 해산물의 주요 공급원이 될 것으로 예측됩니다3,5. 양식 생산의 확대와 함께 특히 필요한 사료 성분과 관련하여 지속 가능성에 대한 의문이 제기됩니다. 어분은 역사적으로 양식업에서 선택되는 단백질 공급원이었지만 계절적 변화와 양의 제한으로 인해 성장하는 산업에서는 추가적인 단백질 공급원이 필요하게 되었습니다. 따라서 최근 몇 년간의 추세는 콩, 옥수수, 유채와 같은 육상 식물 단백질의 양을 증가시켜 사료를 제조하는 것이었습니다6. 육상 식물 단백질 공급원은 해양 단백질에 비해 최적이 아닌 아미노산 프로필을 가지며, 항영양 인자 및 진균 독소를 함유할 수 있으며 일반적으로 기호성이 낮습니다7,8,9. 이러한 단점은 양식 어류의 성장을 감소시키고 양식업을 위한 새롭고 지속 가능한 단백질 성분에 대한 수요를 촉발시키는 것으로 나타났습니다. 제안된 새로운 성분 중에서 동물성 플랑크톤과 같은 저영양 해양 자원은 재생 가능한 바이오매스 양과 해양 먹이그물에서 천연 식품으로서의 역할로 인해 매력적이고 실행 가능한 옵션으로 간주됩니다. 먹이로 사용되는 동물성 플랑크톤 중 하나는 북반구 전역에서 발견되는 Calanus finmarchicus입니다. 노르웨이해와 인접 지역에서만 C. finmarchicus 및 밀접하게 관련된 종의 연간 바이오매스 생산량은 약 2억 9천만 톤으로 추산되며, 이는 이 지역에서 가장 중요한 재생 가능 자원 중 하나입니다10. 새로운 해양 자원인 중층성 종에 대한 최근 검토에서는 C. finmarchicus의 바이오매스가 잘 이해되어 있으며 연간 총 할당량 254,000톤에 대해 10개의 상업적 수확 라이센스를 발급하는 관리 계획이 생물학적 지속 가능성을 관리한다는 점을 지적했습니다11. 엄청난 양과 수생 동물에 적합한 영양 성분12,13이 결합되어 C. finmarchicus는 새로운 양식 사료 성분을 위한 특히 유망한 원료가 되었습니다.

742 Da (F1), 742 Da (F2), 527 Da (F3), 407 Da (F4), 316 Da (F5), and 260 Da (F6). The muscle cells were then cultured in growth media containing each of the peptide fractions to measure their individual influence, while the control cells were cultured in growth medium without supplementation of peptide fractions. F3, F4, and F6 were associated with the highest cell viability, significantly higher than the control and fractions F1 and F2, while F5 showed an intermediate effect (Fig. 4A). Likewise, cell culture medium supplemented with F6 induced the highest proliferative capacity, significantly higher than control and F5 (Fig. 4B). Overall, the results showed that fractions of lower molecular weight affected muscle growth more positively than those of higher molecular weight fractions. This is consistent with previous studies that showed growth-promoting effects of small molecular weight peptides33. Bakke et al.23 revealed that small peptides and amino acids formed during hydrolysis can facilitate the absorption of molecules in the intestinal tract by increasing the expression of peptide transporters. Rashidia, et al.34 found that low-molecular fractions from shrimp waste hydrolysate can improve growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), and Zheng et al.24 indicated a positive effect on growth and feed utilization in juvenile turbot (Scophthalmus maximus) by the use of low-molecular weight compounds from fish protein hydrolysate. Low-molecular weight fractions from protein hydrolysates have also been shown to be more bioactive in mammalian primary muscle cell studies35,36./p>