난각 큐티클과 젤라틴

[마틴(시흥)]

종란(種卵)은 세척하지 않고 보관하는것이 좋다. 난각(卵殼,달걀껍질) 표면에는 젤라틴질이라는 동물성 단백질로 이루어진

투명의 코팅막인 큐티클층이 있는데 이 큐티클층은 종란내부의 수분증발을 지연시키며 세균(bacteria, 細菌)의 내부침투를

막아주는 천연 보호막 역활을 하고 있다. 그런데 세척으로 인하여 난각표면 전체에 도포되어 있는 이 제라틴질이 박리(剝離),

즉 씻겨 나가게 되면 미생물에 대한 자기방어능력을 상실하게 되고 미생물의 침투가 용이해져 종란의 오염 또는 감염등이 가

속화 된다. 따라서 부화율은 급감하고 기형추와 약추가 태어나는 원인을 제공하게 된다. 달걀표면에 도포되어 있는 젤라틴의

두께는 매우 얇고 투명하여 육안으로 식별이 불가능하다. 눈에 보이지 않는다고 하여 존재하지 않는것은 아니며 이 코팅막이

병원성 미생물의 내부침투를 막는 매우 중요한 역활을 하고 있다.

큐티클층과 젤라틴질

큐티클과 젤라틴이라는 생소한 용어가 나와 다소간에 혼돈을 주는 면이 있는데 큐티클이란 구조를 설명하는데 쓰이는 용어

이고 젤라틴이란 성분을 설명하는 용어다. 큐티클층(cuticle)은 구조학적 분석으로 종란의 난각표면에 투명막을 형성하며 

한개의 층이 추가적으로 구성되어 있음을 말하는 것이다. 젤라틴질(gelatin)이란 큐티클층을 이루고 있는 구성성분에 대한 

이야기이다. 즉 큐티클층을 이루고 있는 성분이 젤라틴질이 되는것이다. 젤라틴질이라는 성분으로 구성된 얇고 투명한 막

이 난각표면 전체에 도포,코팅되어 한개의 층, 층상 구조물인 큐티클층을 이루고 있는것이다. 큐티클층이란 다른 동식물에도

존재하는 구조이며 그 구성성분은 젤라틴인 경우도 있고 젤라틴이 아닌 다른 성분으로 이루어져 있기도 하다. 종란의 경우에

칼슘이 주성분인 난각이 종란의 큐티클층이 아니라 젤라틴이라는 동물성 단백질이 큐티클층을 형성하고 있다는 것이다. 즉 

난각이 달걀의 최외각을 차지하는 구조물이 아니라는 말이다. 이 큐티클은 각피, 각질 정도의 한국어로 대신할수 있다. 

젤라틴질(gelatin質)

젤라틴질이란 젤라틴(gelatin)을 주성분으로 이루어진 물질(物質)을 말한다. 여기서 젤라틴이란 동물성 단백질의 한 종류로

암탉의 체내, 수란관에서 분비된다. 분비형태는 젤라틴이 구성주체가 되고 어느정도의 수분을 함유하고 있는 점액형태로 분

비되어 산란시 윤활유 역활을 한다. 총배설강을 통하여 종란이 배출된 후에는 수분이 증발, 건조되어 그 조직이 치밀해져 기

공을 막고 미생물의 내부침투를 막아주는 난각 큐티클(egg shell cuticle)층을 이루게 된다.

난각 큐티클의 두께는 대략 5~10μm 정도가 된다. 젤라틴질로 이루어진 이 투명막은 난각표면 전체를 덮고 있으며 난각표면

에 분포되어 있는 기공을 막고 있어 미생물의 침투를 저지한다. 그러나 가스교환은 가능하며 종란내부의 수분이 너무 빨리 증

발하는것을 지연시켜 주는 역활도 한다. 종란이란 숨을 쉬는 살아있는 생명체이다. 따라서 외부의 신선한 산소의 내부공급이

필요하고 호흡을 통해 종란내부에서 발생한 이산화탄소를 적절히 외부로 배출해주어야 한다. 젤라틴질로 이루어진 큐티클층

이 기공을 폐쇄하고는 있으나 이러한 공기의 흐름을 막지는 않는다. 

종란은 계분등 수분을 함유하고 있는 오염물질에 의해 장시간 접촉되면 난각표면이 더러워지거나 큐티클층을 이루고 있는 젤

라틴이 오염될 수 있다. 이때 더러워진 난각표면의 젤라틴을 효과적으로 제거하려면 따뜻한 물에 담가 놓았다가 세척을 하면 

된다. 젤라틴은 수분을 흡수하는 성질이 있기 때문인데 액체에 담그면 수분을 흡수해 부풀어오르고, 액체가 가열되면 부푼 부

분이 잘 녹아내리기 때문이다. 젤라틴은 물과 마찰에 약하여 세척을 하게 되면 쉽게 씻겨져 나가게 된다. 이렇게 종란을 세척하

게 되면 젤라틴이 박리됨으로 인하여 난각 큐티클층이 가지고 있던 미생물 침투 방어기능은 소멸되게 이른다. 따라서 세척후에

는 즉시 부화기에 입란을 하거나 무균 저란실에 보관을 하는 것이 좋다. 그렇치 않으면 감염과 오염이 진행되어 종란으로서의 

가치가 떨어지게 된다. 

식용란의 경우에 세척을 한후에 유통되는 경우가 많은데 세척후에는 신선도가 급격히 하락하는 것을 볼수 있다. 식용란 세척

의 목적은 난각표면의 이물질과 각종 세균 제거에 있다. 이런 물세척 과정으로 인하여 젤라틴질이 벗겨져 나가게 되는데 이로

인하여 대장균등 외부미생물의 침투가 이루어져 더 빨리 부패가 진행되는 것이다. 세척란의 신선도 하락을 막기 위하여 세척후

오일등으로 코팅을 하기도 한다. 식용란 세척수의 온도는 계란 표면 온도보다 5~10°C 정도 높아야 한다. 만일 낮을 경우, 계란

내용물이 냉각,수축되어 부피가 줄어들고 난각 외부의 오염된 물과 공기가 계란 내부로 유입되어 단기간 빠른 부패가 진행되는

원인을 제공하게 된다. 통상 45°C 이상이 되는 물이 식용란의 세척수로 사용되어 지고 있다.

수란관에서 분비되는 젤라틴질은 생명체에서 만들어지는 유기질이지만 섬유 단백질인 콜라겐(collagen)으로 부터 인위적으

로 추출해낼 수 있다. 콜라겐이란 소, 말, 돼지등 동물의 가죽, 뼈에 주로 존재하는 단백질인데 이 젤라틴의 일반적인 특징은 

물에 쉽게 녹으며 단백질 분해효소인 펩신과 트립신에 의해 쉽게 분해되므로 소화가 잘 이루어진다는 것이다. 또한 적당

한 탄력성과 매끈한 맛을 가지고 있다. 따라서 의약품이나 식품 첨가물로써 모양을 유지하는 것이 필요한 경우에 이용된다.

구체적으로 열거하자면 젤리, 껌, 푸딩, 마시멜로, 쵸콜릿등 식품과 결착제(펠렛사료제조), 사진필름재료, 화장품, 지혈제,캡슐,

의약품 등으로 산업전반에 널리 사용되어지고 있다. 

젤라틴은 접착제로도 사용이 되는데 이는 젤라틴이 일정온도를 경계로 용해와 응고를 반복하는(Sol/Gel 변환) 특성이 있기

때문이다. 녹는 온도는 25도, 굳는 온도는 10도 정도이다. 접착력은 상당히 강하지만 내수성에 약하다는 결점이 있다. 아교

와 부레풀은 이런 젤라틴의 접착력을 이용하여 만든 천연 접착제인데 아교(阿膠)란 불순물을 함유하는 품질이 낮은 젤라틴으

로 동물의 가죽이나 뼈를 원료로 하며 짐승에서 얻은 것이고, 어류에서 얻은 것을 부레풀이라고 한다. 종란을 물로 세척후, 육

안상으로 볼때 난각 표면의 수분이 거의 건조된 시점에 손으로 만져보면 난각 표면이 약간 끈적끈적함을 느낄 수 있는데 이것은

기공이나 난각표면에 남아있는 젤라틴이 소량의 수분을 함유하고 있기에 가지게 되는 접착력, 점액성 때문일것으로 사료된다.

산란 후 약 4-5일 정도가 경과되면 난각표면의 젤라틴질에 포함된 수분이 증발함에 따라 수축현상이 발생하여 코팅막이 찢어

지고 갈라지게 된다. 이런 현상으로 인하여 종란 내부의 수분증발이 가속되고 난각 큐티클층에 의한 세균침투 방어능력은 저

하된다. 따라서 산란 후 4-5일내에 입란해야 기형추와 약추의 발생 확률을 줄이고 부화율을 높일 수 있게 된다. 만일 종란을

4일이상 보관해야 할 경우에는 저란실내 습도를 70% 이상 유지해줌으로써 큐티클층의 손상을 줄여주는것이 올바른 종란 보관

방법이라 할 수 있겠다.

[참고자료]

수란관(輸卵管, oviduct)이란 난소와 자궁사이에 연결되어있는 관으로 난자(난황)가 자궁으로 이동하는 통로이며 길이는 약

54cm 정도가 된다. 역활은 ①정자와 난자의 수정 ②정자,난자,수정란의 이동 ③난백(흰자) 분비 ④난각막 생성 ⑤정자의 저

장 ⑥젤라틴질을 포함한 분비물 분비 등이다. 난황이 자궁 쪽으로 이동하게 되는것은 수란관의 연동운동과 섬모의 운동에 의

해서 이루어지는 것이다. 수란관내에 섬모가 없는 세포는 분비기능을 담당하며 이 분비물 중에 달걀의 큐티클층을 형성하는

물질인 젤라틴도 포함되어 있다.

큐티클층(cuticle層)

동식물의 가장 외부조직인 체표,표피의 세포표면을 덮는 구조물로 각피(角皮)라고도 한다. 체표 세포에서 분비된 분비물이

침착되어 딱딱한 층을 이루기도 하는데 이 각질층을 총칭하는 말이기도 하다. 생물의 최외곽 세포조직을 둘러 감싸며 대체

적으로 두께가 매우 얇은 막형태로 표면에 도포되어 있는 경우가 많다. 예를 들어 사람의 경우에 피부표면의 각질층, 조개의

경우에 조개껍질을 큐티클층이라고 할 수 있다. 이 큐티클층의 역할은 내부조직보호, 표층세포의 보호, 수분의 증발 지연,

미생물등 외부물질의 내부침투방어, 외골격 형성등이다. 구성성분은 동식물에 따라 다르고 다양한데 칼슘, 큐틴, 키틴질,

젤라틴등이 있다. 식물과 달리 동물에서는 호흡기와 소화기등 기관(器官)의 내면을 덮고 있기도 한데 기관지의 점막을 큐티

클층이라 할 수 있다.

식물에서는 큐틴이라고 하는 지방산 중합체가 큐티클을 형성하며 물의 증발을 막아주는 역활을 한다. 전지작업을 할 경우에

잘려나간 부분이 변색되고 말라 비틀어지는것을 볼수 있는데 이는 잘려나간 부분에 큐티클층이 없음으로 인하여 수분증발이

가속되고 외부 세균이 침투하여 부분적으로 괴사가 이루어진 것이다. 파충류의 비늘 역시 그 표면이 큐티클이다. 그리고 풍뎅

이등 곤충류와 갑각류(게,새우)등 뼈가 없는 절지동물의 큐티클은 칼슘이 침착(沈着)되어 매우 딱딱한 갑피(甲皮)를 이루고 

있으며 그 발달이 매우 뚜렷하여 단순히 표층세포의 기계적 보호에 그치지 않고 이 딱딱한 큐티클층이 뼈를 대신하여 동물

의 신체를 지지하는 외골격(外骨格)으로서의 역할도 한다. 또한 낡은 큐티클 안에 몸이 가득 성장하여 자라면 큐티클 껍질을

벗어 버리고 생장하는 탈피(脫皮)를 하기도 한다. 

다소 딱딱한 설명이 이어지는데 큐티클을 쉽게 설명하자면 대하(왕새우)를 소금구이한 후 새우살을 먹기 위해서는 딱딱한 껍

질을 벗겨내야 한다. 이 딱딱한 껍질의 주요 구성성분은 칼슘이며 이 껍질을 구조적인 분석의 측면에서 보았을 때 큐티클층이

라고 부르는 것이다. 또한 사람의 경우에 동절기에 습도가 매우 낮아 피부가 건조해지는데 건성피부의 경우에 이런 현상이 심

하여 피부가 트고 갈라지며 손상되어 거칠어지기 쉽다. 이런 경우에 크림이나 로션을 바르게 되면 피부를 보호할 수 있다. 이때

피부에 도포된 로션의 지방분이 투명막을 형성하여 수분증발을 막고 뽀송뽀송하고 탄력있는 피부를 유지 시켜주는데 이때 도포

된 로션을 인위적으로 생성한 큐티클층이라 볼 수 있겠다. 달걀의 경우에 난각이 달걀의 최외곽(외피)을 구성하는 구조물이 아

니라 한개의 층이 더 존재하는데 이 층상 구조물을 큐티클이라 한다. 그 성분은 젤라틴이라는 동물성 단백질로 이루어져 있으며 

얇고 투명한 코팅막으로 난각 전체를 감싸고 있다. 이 큐티클층의 주된 역할은 세균침투에 대한 방어인데 세란(洗卵)으로 보호

막을 걷어내게 되면 대장균등 세균과 바이러스가 내부로 쉽게 침투하여 감염과 부패가 이루어지게 된다. 따라서 특별한 경우가

아니면 세란을 하지않고 보관을 하다가 입란전에 세척을 하는 것이 올바른 방법이라 할 수 있겠다.

작성자 : 마틴 시흥   [무단전재 & 재배포금지]

[나라사랑(부천)]

두 물질은 세균 침투 방지와 수분증발 방지로 번식에 많은 영향을 준다고 들었어요...좋은 공부 하고 갑니다...

[마틴(시흥)]

큐티클은 물질이 아니라 구조를 설명하는 용어입니다. 원문에 제가 설명 했듯이 젤라틴만이
성분을 설명하는 용어이고 젤라틴만이 물질입니다. 큐티클과 젤라틴은 좀 생소한 용어라
조금은 혼동이 생기는 거라도 봅니다.
큐티클층을 구성하고 있는 성분이 젤라틴이라는 단백질입니다.

[청솔모]

좋은 글 잘 보았습니다. 감사합니다. 꾸벅