동물체의 발색에 영향을 미치는 카로티노이드(Carotinoid)

요약

카로틴을 대표하는 색소군이라는 의미의 카로티노이드(Carotinoid, 이하 카로티노이드)는 황색, 적색이 대표적이며 식물체에 의하여 합성된다.
동물체는 카로티노이드를 합성할 수 없으며 먹이사슬을 통하여 식물, 조류 등으로부터 흡수하여 체내에 축적한다.

비단잉어의 사례에서 보듯이, 붉거나 황색의 발색을 부분적으로 가지고 있는 반려동물을 사육한다면 이들의 발색을 위하여 카로티노이드가 포함되어 있는 먹이를 공급함으로서 반려동물의 발색을 유지하거나 강화시킬 수 있으리라 추측된다.
하지만 붉거나 황색의  발색을 가지고 있지 않은 반려동물은 카로티노이드가 풍부하게 함유된 먹이를 공급한다 하여도 이들의 색을 바꿀 수는 없다.

비단잉어에 있어 발색을 유지, 강화시키기 위한 먹이 혹은 제품으로는 스피룰리나(Spirulina), 클로렐라(Chlorella), 아스타크산틴(Astaxanthin) 등등이 있으며 그 외에 제아키산틴(Zeaxanthin), 루테인(Lutein), 아스타크산틴(Astaxanthin)이 풍부한 먹이를 공급함으로서 체내에 축적시킬 수 있다.
(기타 다양한 채소와 과일에도 여러가지 카로티노이드가 포함되어 있으며 이러한 천연색소들이 반려동물에 영향을 줄  것이다.)

물론 동물성, 식물성을 막론하고 최대한 다양한 먹이를 공급하는 것이 가장 좋을 것이다. 이들에게는 우리가 모르는, 반려동물에게 필요시 되는 많은 것들을 함유하고 있기 때문이다.

이러한 메커니즘은 비단잉어를 비롯하여 기타 동물체에서도 정도의 차이는 있겠지만 체내에 축적됨으로서 발색에 영향을 주기도 한다.

사육되는 반려동물의 발색이 그렇게 중요하지는 않지만, 조금이라도 강렬한 색상을 원한다면 카로티노이드가 풍부하게 함유된 먹거리를 제공해 보는 것은 어떨까?

어류의 체색에 영향을 미치는 요소는 여러 가지가 있으며, 그 중 어류의 크기, 나이, 사료의 조성, 사료의 공급 기간, carotenoid의 종류 및 농도, 성성숙, 유전적인 요인 등이 있으며, 수온, 염분 그리고 광도 또한 체색에 영향을 미치는 중요한 환경적 요인이다

사료에 첨가된 스피룰리나, 클로렐라 및 아스타크산틴이 비단잉어 홍백의 채색과 성장에 미치는 영향
충청북도 내수면연구소 해양수산 연구사 김이오

이하 아래글은 굳이 읽을 필요는 없으며 자료가 수집되는대로 추가될 예정에 있다.





시작하면서

이 문서는 카로티노이드의 약리적 효능이나 효과, 작용에 대하여 다루진 않으며 비단잉어의 사례와 동물체의 카로티노이드 축적에 대한 일반적인 예를 통하여 발색이 있는 일부 파충류의 적용 가능성을 확인하고자 단편적인 서술 위주로 작성되었다.

이 문서는 온라인 상의 사전적 정의, 일부 경험이 일치하는 블로거들의 비단잉어 발색에 대한 문서, 충청북도 내수면연구소 해양수산 연구사 김이오 님의 '사료에 첨가된 스피룰리나의 제품별 및 수온차가 비단잉어 홍백의 체색과 성장에 미치는 영향', 엔싸이버 백과사전, 네이버 백과사전 등등의 문서를 참고, 일부 인용하였다.

또한 결과를 기약할 수는 없지만 개인적인 실험 및 적용을 위하여 아스타크산틴 및 스피룰리나, 제염다시마, 당근가루, 건조메뚜기, 파래분말 등등을 구입하였으며 이를 사육중인 오네이트 우드 터틀과 청거북에게 공급하고 있다.
(사료나 야채에 아주 소량만을 묻혀 공급하고 있으며 식이섬유의 공급이 주목적이다.)

이 문서를 작성하면서 다시 한번 느낀 것은, 우리가 반려동물에 있어 어떤 효과를 위하여 특정한 보조제, 혹은 먹이를 공급할 수도 있겠지만, 역시나 구할 수 있는 모든 다양한 채소, 곤충, 과일(일부소량), 동물성 단백질 등을 공급하는 것이 가장 자연스러운 발색과 건강을 유지하는 비결이 아닐까 한다.

이러한 다양한 먹거리들에는 우리들이 고가로 구입하는 모든 종류의 비타민, 카로티노이드, 프라보노이드(flavonoid), 미네랄 등등 필수 영양소들이 이미 골고루 포함되어 있기 때문이다.

카로티노이드(Carotinoid)

카로틴을 대표하는 색소군이라는 의미의 카로티노이드(Carotinoid)는 자연계에서 식물체에 의하여 합성되며 열매 꽃, 잎사귀에 주로 축적된다.
제아키산틴(zeaxanthin), 루테인(Lutein), 리코펜 (Lycopene, 라이코펜), 아스타크산틴(Astaxanthin) 등 600여종이 존재한다고 알려져 있으며 주로 황색과 적색이 대부분이나 주황색, 보라색 등도 존재한다.
그러나 동물체는 카로티노이드를 합성할 수가 없으며 식물, 미세조류, 미생물과 같은 먹이사슬을 통하여 체내의 특정부분에 축적시킬 수 있다고 한다.

동물체의 발색에 영향을 주는 천연색소들을 유지하기 위해서는 카로티노이드가 지속적으로 공급이 되어야 하며, 일부 과다하게 축적되기도 하는데 대사가 활발한 정상적인 동물체라면 이내 원래의 발색이 돌아온다고 한다.

비단잉어의 경우, 발색을 위한 많은 연구가 되어 왔는데 발색을 유지하기 위하여 지속적으로 외부로부터 카로티노이드를 공급하여야 한다고 한다.
(비단잉어의 경우 제아키산틴, 루테인, 아스타크산틴 등이 발색에 영향을 미치며 클로렐라, 스피룰리나, 아스타크산틴 등등이 발색제로서 주로 이용이 되고 있다.)

Koi and Winter Leaf by sgrace

280207 (27) by SJ photography

아스타크산틴(Astaxanthin)

붉은 색의 카로티노이드계 천연색소인 아스타크산틴은 적색과 황색의 열대어와 갑각류에 많이 함유되어 있다. 가열하여 붉은 색을 띠거나 가열하여도 붉은 색이 변하지 않는 것들에 풍부하게 함유되어 있으며 연어의 붉은 살, 새우, 가재, 게 등등이 대표적이라고 할 수 있다.
(아스타크산틴은 체내에서 단백질과 결합하여 색소단백질로 존재하게 되는데 가열하게 되면 색소단백질이 분해되어 아스타크산틴의 원래 색이 나타난다.)

동물체는 아스타크산틴을 합성할 수가 없기 때문에 먹이사슬을 통해 식물이나 조류로부터 이러한 색소군을 축적하여야 하며, 이러한 색소군은 쉽게 흡수되어 체내의 특정 부분에 축적하게 된다.

아스타크산틴은 체내에서 비타민A로 변환되며, 유해활성산소를 없애는 항산화능력이 비타민 E보다 500~1000배 이상 높아 세계적으로 관심을 불러일으키는 소재이기도 하다.
(상업적으로 생산되는 천연아스타크산틴으로는 헤마토코쿠스 플루비알리스(Haematococcus pluvialis)라 불리는 녹색 미세 해조류가 대표적이다.)

비단잉어의 발색에 대한 문서에서는 주로 아스타크산틴의 효과에 대하여 언급되곤 하는데 사료에 포함된 스피룰리나, 클로렐라, 아스타크산틴 등이 비단잉어의 발색에 영향을 주며, 공급 후 4~6주의 시기부터 채색이 강해진다고 한다.
아마도 이 시기에 흡수된 천연색소가 축적되어 발색에 영향을 주는 것이리라 생각되는 부분이다.
(열대어의 발색에 영향을 주는 카로티노이드는 수십 종류라고 합니다. 따라서 우리가 사육하는 반려동물의 발색에 영향을 주는 카로티노이드가 비단잉어의 그것과 동일한지 여부는 알 수 없습니다. 이러한 이유로 최대한 다양한 먹거리를 제공함으로서 반려동물이 필요로 하는 것들을 공급할 수 있습니다.)

제아키산틴(Zeaxanthin), 루테인(Lutein)

제아키산틴과 루테인은 잘 알려진 황색 색소이며 일반적으로 비단잉어를 양식하는 양어장이나 비단잉어 사육자, 혹은 금붕어 사육자들에 의해 많이 사용되어지는 색상강화를 위한 스피룰리나(Spirulina)는 여러 종류의 카로티노이드를 함유하고 있으며 그 중 제아키산틴의 함량이 많다.

제아키산틴은 주로 황색을 띤 천연색소로서 비단잉어의 발색에 큰 영향을 미치며 이들은 대사를 통하여 아스타크산틴으로 변환되어 비단잉어의 붉은 색을 더욱 선명하고 짙게 만든다.

또한 소화, 흡수가 잘 되며 단백질, 필수아미노산, 비타민 및 미네랄이 풍부하여 어류에게 유용한 단백질원으로 알려져 있다.



일반 동물체에서의 사례

1. 사람의 경우 귤을 너무 많이 먹으면 귤의 카로티노이드가 비정상적으로 축적되어 피부나 손톱이 노랗게 되기도 한다.

2. 연어는 산란을 위하여 태어난 강으로 되돌아오기 전에 바다에서 충분한 먹이를 섭취하는데 그러한 먹이 속에 많이 포함되어 있는 것이 아스타크산틴이며 그 영향으로 연어의 살은 붉은 색을 가지고 있다.

3. 아스타크산틴이 풍부한 헤마토코커스라는 미세조류는 플랑크톤의 먹이가 되고 이러한 플랑크톤은 새우나 게, 바다가재에 먹힘으로서 체네에 아스타크산틴이 축적된다.  새우나 게, 바다가재를 익이면 붉은 빛을 띠게 되는데 체내의 색소단백질이 분해되어 아스타크산틴이 제 빛을 띠기 때문이다.

4. 비단잉어의 붉은 색은 아스타크산틴 색소의 영향이며 체내에 축적되어 이행된다.

5. 카로티노이드계의 루테인은 카나리아의 깃털에서도 발견된다.
   (고구마잎에 루테인이 풍부하게 함유되어 있습니다.^^)

 

오네이트 우드 터틀의 피부와 배갑에도 황색과 적색, 흑색의 패턴이 있는데 유전적 요인과 카로티노이드의 공급에 따라 그 색채가 달라지리라 생각됩니다.

무엇이 이들에게 직접적인 영향을 주는지 알려진바 없기에 다양한 먹이와 야생에서와 유사한 환경을 갖추어 적절한 대사가 이루어지기를 희망할 뿐입니다.

어렴풋이 보이는 고기들은 제브라 다니오인데, 먹이용은 아니고 남는 잔반처리, 그리고 오네이트와 더불어 살라고 넣어 주었습니다.
오네이트가 관심을 보이다 이내 포기합니다. 생각보다 매우 빠르더군요.

둘 다 잠시도 쉬지 않고 왕성하게 활동을 하니 저로서는 볼거리가 늘어 즐거울뿐입니다.

Frederick by ewanr

PS :

1. 본문 중의 비단잉어와 제브라 다니오 이미지는 Flickr의 CCL이미지입니다.

2. 오네이드의 복갑에 성장선이 아주 뚜렸합니다. 배갑은 일부에만 성장선이 나타나고 있습니다만, 육안으로는 확실하게 구분이 잘 가지 않습니다.

3. 청거북은 현재 서울에 있어 촬영이 불가능합니다. 귀여운 것들.. 보고 싶군요.