밀 주요 교배모본들에 대한 단백질 함량 변이와 아미노산조성 및 단백질 함량과 제빵 적성간의 관계를 구명하여 용도별 품질에 적합하도록 단백질의 량과 질을 개선하는데 중요한 기초자료를 얻고자 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전체 교배모본의 단백질이 9.9%까지의 넓은 분포를 보였으며, 그 평균치는 13.2%를 보였다. 품종별로는 원광이 가장 낮았으며 충남재래, 수원 210호 등이 가장 높은 단백질 함량을 보였다. 2. 국내 육성 또는 재래품종들 가운데서도 14.4% 이상의 함량을 보이는 계통들이 충남재래를 비롯하여 12품종 및 계통들이 선발되었다. 3. 주요 품종들의 단백질 함량과 재배환경 조건과의 관계에서 지역간 최고 3.6%, 년차간 최고 3.3% 차이를 보였으나 품종 고유의 특성은 거의 일정하게 나타났다. 4. 그루밀 등 3품종의 아미노산분석 결과 Proline을 제외한 제빵적성 관련 아미노산들이 단백질함량 증가시 유리한 방향으로 개선되었으나, 영양적 측면은 1g 단백질 기준 아미노산 함량에서 필수아미노산 권장치 350mg(트립토판 제외)에 비해 266.6-273.2mg으로 단백질 함량과는 상관없이 크게 미달되는 것으로 나타났으며, 특히 필수아미노산중 Methionine, Lysine 및 Threonine이 크게 결핍되는 것으로 나타났다. 5. 심전가와 단백질 함량간의 간계에서 매우 상이한 재배환경을 감안하고서도 평균적으로 0.656$^{**}$ 의 높은 상관치를 보였으며, 조건에 따라서 최고0.956$^{**}$ 까지 높은 상관을 보여 단백질 함량만으로도 제빵적성 판정이 가능하였다.
녹두의 발아중 수분 함량의 변화, 총 단백질과 가용성 단백질 함량의 변화, 그리고 전기영동에 의한 가용성 단백질의 변화 패턴을 조사하였다. 건조녹두의 수분함량은 12.7%이고 침지 후에는 60% 였으며 발아함에 따라서 점차 증가하여 90.7%까지 올라갔다. 녹두를 침지하므로써 급격히 총 단백질 함량과 가용성 단백질 함량이 감소하였고 발아 일수가 경과함에 따라서 점진적인 감소를 보였으며, 총 단백질과 가용성 단백질은 비슷한 감소 패턴을 보였다. 녹두의 가용성 단백질을 SDS로 처리하지 않고 전기영동 하였을때 2개의 넓은 band와 3개의 즘은 band를 얻을 수 있었고, 발아함에 따라서 2개의 넓은 band는 점차 희미해져 단백질이 분해되고 있음을 알 수 있었다. 그러나 다른 band의 단백질들은 비교적 분해되지 않고 남아 있었다. 녹두의 가용성 단백질을 SDS-PAGE로 관찰 하였을때 19개의 분명한 band를 얻을 수 있었고 발아함에 따라서 대부분의 단백질 band는 분해되어 희미해져 갔으나 상당한 부분이 발아 7일째까지 분해되지 않고 남아 있음을 알 수 있었다.
산란계에서는 성장중인 육계나 육성계에 비교하여 사료소비량과 단백질요구량의 결정에 더 많은인자가 영향을 주게된다. 이러한 여러가지 인자들중에서 가장 중요한 것은 닭의 크기나 품종, 환경온도, 주령 및 사료의 에너지 함량을 들수가 있다. 본소고에서는 산란계사료중의 단백질함량의 결정에 관계하는 이러한 인자들을 중심으로 설명해 보려고 한다.
콩에 함유된 성분 중 가장 많은 양으로 존재하며, 인축의 주요 단백질 공급원으로 이용되고 있는 콩 단백질의 함량을 1립 비파괴 근적외 분광분석법을 이용하여 동일품종의 개체 내에서 콩이 달린 착협 위치에 따라, 또 콩에서 단백질 함량을 분석하기 위해 개체 내에서 분석시료를 취할 때 개체를 대표할 수 있는 최소 양을 실험적으로 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 선녹콩 개체 내 단백질 함량은 정규분포를 보였으며, 개체 간에 단백질 함량의 차이가 인정되었다. 2. 콩의 착협 위치에 따른 단백질 함량은 지표면에 가까울수록 단백질 함량이 높았고, 콩 식물체의 윗부분으로 갈수록 단백질 함량이 낮아지는 경향을 나타내었다. 3. 콩에 함유된 단백질의 함량을 정량적으로 분석하기 위해 필요한 최소 시료량을 추정한 결과 최소 10립 이상 혹은 개체 내 총 종자량의 20% 이상을 취하면 개체를 대표하는 단백질 함량을 얻을 수 있는 것으로 조사되었다.
들깨 장려품종과 지방수집재래종 도입종 등을 대상으로 단백질 함량과 아미노산 조성을 분석 조사하여 고단백 양질 다수성 품종육성에 필요한 기초자료를 얻고자 시험을 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 들깨 유전자원의 단백질 함량은 최저 17.9%에서 최고 28.1%까지 10.2%의 변이폭을 보여 주었고 평균 함량은 23.6%였으며 대부분 21-25% 범위에 분포하였다. 본 연구 결과 단백질 함량이 높은 남지종, 산동종, 은진종 등 7품종을 선발하였다. 2. 단백질 함량은 유래별로는 전남지역에서 수집된 품종이 가장 높았고 숙기에 따라서는 차이가 없었으며, 종파색은 은회색이, 1,000립중은 무거운 대립종에서 높은 경향이었다. 3. 단백질 함량과 임실율은 유의적인 부의 상관을 보였고 단백질 함량과 기름함량은 유의적인 정의 상관을 보였으며 단백질 함량과 1,000 립중간에는 정의 상관을 보였으나 유의성은 인정되지 않았다. 4. Micro-kjeldahl법과 비교한 NIR법의 단백질 calibration 정밀도는 0.27%였다. 5. 들깨 95품종을 대상으로 micro-kjeldahl법과 NIR 분석법에 의한 단백질 함량 차이는 유의성이 보이지 않았으며 표준편차 차이는 0.34%를 보여 주었고, 분석방법간에 고도의 정상관이 인정되었다. 6. 엽실들깨등 4품종의 아미노산 조성은 FAO권장량보다 높아 그 우수성이 인정되었으며 필수아미노산에서 총량은 품종간에 차이가 크지 않았으나 lysine과 methionine은 다소 차이가 있었다. 7. 들깨의 주요 아미노산은 glutamic acid와 arginine아었다.
본 연구는 한국인에게 적합한 단백질 바를 개발하기 위하여 한국과 미국의 시판되고 있는 단백질 바의 라벨 분석을 하였다. 또한 조사한 단백질 바의 단백질 함량과 일일단백질섭취량, 단백질 권장섭취량(DRI), 그리고 단백질 에너지섭취분율(AMDR)과 비교 분석하였다. 단백질 바는 두 나라의 오프라인과 온라인 마켓을 통해 한국의 17개 제품과 미국의 113개 제품을 수집하였고, 영양소 함량과 원재료를 조사하였다. 그 결과, 미국의 단백질 바가 한국의 것에 비해 1회 제공량이 더 많기 때문에 전체적인 영양소의 함량도 높았는데, 특히 100g으로 환산하였을 때 단백질과 나트륨의 함량은 큰 차이로 높았다. 원재료를 통한 단백질 소재를 분석하였을 때, 한국은 분리대두단백(SPI)이, 미국은 분리유청단백(WPI)이 가장 많이 이용되었다. 이는 나라별 식품의 선호와 친숙함에 영향을 받은 것으로 보인다. 결론적으로, 두 나라의 식습관과 단백질 급원에 대한 섭취 및 선호가 다르기 때문에 한국인에게 적합한 단백질 바의 개발이 필요할 것으로 사료되며, 본 연구의 결과는 소비자들이 단백질 바를 선택하는 데 도움을 줄 것이다.
콩의 건물축적과 단백질전류에 대한 Source-Sink변경의 효과를 구명하기 위하여 1992년에 고려대학교 자연자원대학 실험농장에서 황금콩을 공시품종으로 착협시기(R3)에 상위 40%, 하위 60%의 엽과 협을 제거하여 건물중 및 단백질함량의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 상엽-하협제거처리에서 하위 엽과 경 건물중이 증가하였고, 상위 종실과 협 건물중은 감소하였다. 2. 엽의 단백질함량은 상위 엽보다 하위 엽에서 높았다. 3. 종실의 단백질함량은 상엽-하협제거와 하엽-상협제거처리에서 낮았다. 4. 상엽-하협제거처리에서 엽의 단백질함량은 가장 높았고 종실 단백질함량은 가장 낮았다. 5. 본 실험의 결과에서 콩의 단백질원은 하부에서 상부로 이동하나 생식생장기간중의 장거리 전류를 위한 엽 단백질의 재이동은 약한 것으로 나타났다.
백삼단백질의 가열에 의한 내열특성을 알아보기 위하여 가열시간에 따른 내열성 단백질의 함량과 전기영동패턴을 조사하고, CM-cellose 컬럼크로마토그라피 방법으로 얻어진 분획을 가열하여 내열성 단백질과 비내열성단백질의 이온성분의 단백질함량을 분석하고 분자량을 확인하였다. 그 결과 가열시간에 따른 내열성 단백질의 함량은 주근 중심이 주근 주피보다 전체적으로 높았으며 두부위 모두 가열시간이 90분 이후부터는 감소하는 경향이 커졌다, 가열시간에 따른 내열성 단백질량은 가열시간이 길어짐에 따라 단백질은 감소하였고, 가열시간 30분까지는 66, 45, 29, 24, 22, 20, 12 kD 등 7개의 밴드가 가열시간 60분부터는 분자량 22 kD는 소실되었음이 확인되었다. 단백질 함량은 내열성 단백질이 비내열성 단백질보다 높게 나타났으며, 내열성 단백질 함량은 양이온성 단백성분 분획이 28.24%로 음이온성 단백성분 0.80%보다 훨씬 높았다. 내열성 단백질의 분자량은 66, 55, 36 kD 임을 확인하였다.
그루, 은파 및 탑동 등의 한국산 소맥분의 단백질 함량은 수입 소맥과 비교하여 상당히 많은 양 함유되어 있으나 탑동을 제외한 한국밀의 반죽 물성은 매우 약하여 단백질의 함량이 많음에도 불구하고 연질맥과 같은 반죽물성을 나타내었고, 특히 그루는 가장 많은 양의 단백질을 함유하지만 전형적인 sticky dough의 문제점을 나타내었다. 수입산과 국내산의 분류에 관계없이 단백질 함량이 많은 그루, 은파, 및 탑동 등의 한국 밀들은 DNS와 같이 acid insoluble protein의 함량이 상대적으로 많으며 water soluble과 salt soluble 단백질의 함량은 상대적으로 적었다. 특히 수입 DNS 밀은 전체 단백질의 함량에 대한 40% 이상이 acid insoluble protein이며 SDS insoluble protein 함량 또한 가장 많은 양 함유되어 있었다. 반면 한국산 소맥은 대부분 연질맥인 WW와 같이 SDS insoluble protein의 함량이 상대적으로 적었다. 또한 품종이나 제품성에 관계없이 밀가루의 단백질 함량이 높을 수록 단백질의 S-S와 SH 함량이 증가하였으며, 이러한 결과는 외국문헌에서 알려진 밀가루의 특성과 특별한 차이가 없었다. 그러나 탑동밀을 제외한 4종의 한국 밀에서 gluten의 특징적인 116 kD 이상의 high molecular weight protein subunit이 관찰되었으며, 이러한 subunit은 high molecular weight glutenin subunit에 해당되는 것으로 외국문헌의 경우 subunit 2.2로 분류하기도 한다. 또한 116 kD영역에 나타나는 triplet band는 탑동을 제외한 4 종의 우리밀은 doublet로 나타나므로 단백질의 high molecular weight subunit region에서 경질맥인 탑동밀의 구조가 가장 수입밀과 일치하는 것을 관찰할 수 있었다.
국내에서 식용으로 유통 및 판매가 가능한 7종의 곤충 중 누에(Bombyx mori), 갈색거저리(Tenebrio molitor) 유충, 흰점박이꽃무지(Protaetia brevitarsis) 유충, 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus)의 4종을 대상으로 단백질을 분리하고, 유청 단백질과 비교하여 항산화 및 영양 특성을 분석하였다. 원물시료에서 분리한 단백질의 수율은 65.0-75.0%로 나타났다. 각 단백질의 아미노산을 분석한 결과, 모든 곤충 시료에서 필수 아미노산인 Phe, Trp은 유청 단백질보다 높은 함량을 보였다. 근육생성에 도움이 되는 세 종류의 BCAA아미노산 중 Val은 모든 곤충단백질에서 유청단백과 유사한 함량을 보였으며, BCAA함량은 곤충분리단백질 중 쌍별 귀뚜라미와 갈색거저리 유충에서 그 함량이 각각 16.8과 16.4%로 가장 높아 유청단백(22.2-23%)의 73-76% 수준인 것으로 나타났다. 곤충 단백질의 총 폴리페놀함량은 유청단백보다 유의적으로 많았으며 곤충단백중에는 누에의 함량이 유의적으로 낮게 측정되었다. 항산화활성 또한 곤충단백이 유청단백보다 유의적으로 높았으며, 특히 갈색거저리 유충에서의 활성이 가장 높게 측정되었다. 관능검사결과에서는 시판 단백질파우더와 동일한 조성으로 제조했을 경우, 유청단백의 25%의 대체가 가능할 것으로 보이나 맛과 향이 대조군에 비해 많이 떨어지므로 보완할 필요가 있다. 곤충단백질은 유청단백질에 비해 BCAA함량은 다소 낮았지만 폴리페놀 함량이 높고 항산화활성이 있으므로 아미노산 조성을 참고하여 특정목적 단백질 제품으로 사용될 가능성이 높음이 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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