도열병에 대해 감수성을 보이는 낙동과 성체식물저항성을 보이는 도봉의 건전엽과 도열병 감염엽내의 에탄올가용성 아미노산과 페놀화합물을 양적으로 분석하였다. 접종 3일후에는 가용성 아미노산과 페놀화합물의 수준은 건전엽과 비슷하였다. 도열병 병반이 접종 5일 후에 감염엽에 나타났을 때 가용성 아미노산과 페놀화합물은 5엽기와 3엽기에서 증가하기 시작하였고, 접종 7일 후에서는 이들 화합물의 수준은 5엽기와 8엽기에서 건전엽보다 약 $1.5\~3$배 더 많았다. 도열병 감염동안 비록 도봉이 도열병에 대해 낙동보다 덜 감염되었지만 5엽기와 8엽기의 건전엽과 감염엽에서 성체식물저항성 품종 도봉의 가용성 아미노산 및 페놀화합물 함량은 감수성 품종 낙농의 함량보다 높았다. 벼품종 도봉이 도열병에 감염동안 아미노산과 페놀화합물 함량이 현저하게 증가하여 성체식물저항성이 발현하는데 중요한 역할을 할지 모른다.
방향족 화합물이나 방향족 이종원자 고리화합물은 오각형 이종원자 고리의 이중결차에 접합되어 indole과 같은 접합된 분자가 될 수 있다. 중요한 천연물로 널리 퍼져 있는 indole 고리화합물은 생체에서 아미노산인 tryptophan으로부터 생합성된다. 양모와 견과 같은 동물성 섬유도 그 기본성분이 아미노산이며, 모두 동물에서 형성된 생체고분자의 일종으로서 우리 인간의 세포조성물질과 유사하여 가장 친화성이 있는 섬유라고 할 수 있다. (중략)
비단백태 질소화합물의 가금에서의 이용 가능성은 오래 전부터 많은 사람들의 관심의 대상이 되어 있었다. Urea나 Diammonium Citrate같은 NPN들이 부로일러에서 비필항 아미노산들의 공급을 목적으로 이용될 수 있다는 많은 증거들이 있다. 그 mechanism 은 이들에 의해 공급되는 ammonia가 $\alpha$-ketoglutaric acid에 결합되어 glutamic acid가 되어 체내에서 transamination 방법에 의해 비필수 아미노산들의 합성에 기여할 수 있다는 것이다. 산란에서도 마찬가지 방법으로 이용될 수 있으나 육계에선 보다는 이용 효율이 낮다고 한다. 비단백태 질소 화합물의 급여가 사료섭취량에 영향을 주고, 산란율을 저하시키며 란중을 적게하는 원인이 되나 albumin의 질을 높인다는 장점도 보고되고 있다. 이들 화합물이 가중에서 효율적으로 이용되기 위해서는 사료내 단백질 수준이 정상보다 낮아야 하며 철수 아미노산을 충분히 함유하고 있어야 한다 장차 단백질 자원의 부족 현상이 더욱 심각해질 것을 예상할 때 비단백태 질소 화합물의 가축에서의 이용성을 높이는 연구는 매우 중요하다.
아미노산은 발효법, 합성법, 효소법, 추출법 등으로 제조되고 있으며, 아미노산 시장의 대부분을 차지하는 glutamic acid, lysine, methionine, glycine, phenylalanine등의 주요 아미노산은 전통적인 발효법과 합성법에 의해 주로 제조되고 있다(1-3). 표 1에 주요 아미노산의 생산량, 제조법, 용도들을 표시하였다. 최근 고정화효소법 및 화학합성법과 효소법을 병행한 반합성법(hybrid process 또는 chemico-enzymatic process라고도 함) 등의 새로운 아미노산 제조법(3-7)이 개발되어 주목되고 있다. 이러한 새로운 아미노산 제조법은 효소를 촉매라는 시각에서 수행하고 있기 때문에 생물촉매법이라 총칭하며, 생물촉매법은 화학반응으로는 곤란한 반응을 효소반응의 도입에 의하여 효율적으로 수행할 수 있는 특징과 각종 연관 아미노산 화합물을 동시에 제조할 수 있다는 대단히 유리한 장점 때문에 새로운 아미노산 제조법으로 점차 기업화되고 잇는 추세이다. 따라서, 본고에서는 생물촉매를 이용한 아미노산의 새로운 제조법에 대하여 소개하고자 한다.
20종의 아미노산 성분들에서의 염소 소독부산물 생성 특성을 조사한 결과, 단위 DOC당 THM 생성능은 Br 첨가 유무에 관계없이 tryptophan과 tyrosine에서 높게 나타났고 나머지 18종에서는 매우 낮은 생성능을 나타내었다. 단위 DOC당 HAA 생성능 조사결과, tryptophan, tyrosine, asparagine, aspartic acid 및 histidine에서 Br 첨가 유무에 관계없이 높은 생성능을 보였으며, asparagine, aspartic acid 및 histidine은 DCAA 생성능 조사결과, aspartic acid, histidine, asparagine, tyrosine 및 tryptophan에서 Br 첨가 유무에 관계없이 높은 생성능을 나타내었으며, aspartic acid는 660.2 ${\mu}$g/mg으로 나타나 다른 아미노산 성분들에 비해 월등히 높은 HAN 생성능을 나타내었으며, 반응성이 높은 6종의 아미노산 성분에서 생성되는 HAN 구성종의 대부분은 DCAN으로 나타났다. 단위 DOC당 chloral hydrate 와 chloropicrin의 생성능을 조사결과에서 chloral hydrate는 asparagine, aspartic acid, histidine, methionine, tryptophan 및 tyrosine에서 생성능이 높은 것으로 나타났고, chloropicrin의 경우는 20종의 아미노산에서 전체적으로 1${\mu}$g/mg 이하의 아주 낮은 생성능을 보였다. 아미노산의 작용기별 소독부산물 생성 특성은 THM의 경우 방향족(aromatic) 화합물인 tryptophan과 tyrosine에 반응성이 높았고, HAA는 aromatic, neutral, acidic, basic 순으로 반응성을 보였으며, HAN은 acidic, basic, neutral, aromatic 순으로 반응성을 나타내어 방향족 화합물보다 지방족 화합물이며 친수성인 물질에서 반응성이 더 높은 것으로 나타났다.
본 연구는 3-4년생인 '부유' 감나무를 이용하여 정상적인 착과수와 결실 후 어린 과실을 따버린 제과수의 수체 부위별 질소화합물 분배 비율의 변화를 조사함으로써 저장양분의 축적 그리고 다음해 새로운 생장에 이들 저장양분의 재이용 관계를 구명하였다. 6월 15일부터 11월 1일까지 아미노산은 착과수의 영구기관에서 변화의 일관성이 없는 반면 제과수에서는 아미노산이 현저히 증가하였다. 착과수와 비교하면, 제과수의 영구기관에 축적된 주당 아미노산 함량이 3년생은 1.66g, 4년생은 3.48g 많았다. 이 기간 동안 착과수에서는 증가한 총 단백질의 50% 이하가 영구기관으로 분배되었으나 제과수에서는 그 비율이 90% 이상이었고, 특히 뿌리로 분배된 비율이 3년생은 94%, 4년생은 76%에 달하여 뿌리의 단백질 축적이 현저한 것을 알 수 있었다. 착과수의 영구기관에 축적된 주당 단백질 함량과 비교하면 제과수의 3년생은 1.64g, 4년생은 2.58g이 많았다. 이 기간 동안 질소화합물이 착과수의 잎에서 0.50-0.56g이 감소하였고, 과실에서 0.66-0.78g이 증가하였다. 이듬해 신초생장기 동안 아미노산은 전년도 착과수와 제과수의 영구기관에서 모두 감소하였다. 단백질은 전년도 제과수의 뿌리에서 특히 감소하였다. 새로운 생장 부위의 아미노산과 단백질은 전년도 제과수에서 높은 것으로 나타났다. 제과수는 착과수보다 뿌리를 주축으로 하는 영구기관에 더 많은 질소화합물을 축적함으로써 다음해의 생장과 결실에 기여할 수 있을 것으로 생각한다.
포장에서 도열병에 대하여 저항성이 다른 6개의 벼 품종을 일정한 환경조건에서 재배하여 벼 잎에 함유되어 있는 탄수화물, 아미노산 및 페놀화합물 함량과 식물의 여러 발육시기 및 벼 잎의 나이가 어떠한 관계가 있는지 연구하였다. 벼가 발육하는 동안 벼 잎에 함유되어 있는 탄수화물, 총 아미노산 및 페놀 화합물의 함량에 있어서 감수성 품종과 성체식물저항성 품종간에 유의차는 없었다. 단지 성체식물저항성 품종인 도봉만이 식물이 발육하는 동안 다른 품종에 비해 inositol함량이 가장 적었다. sucrose, inositol, glucose 및 fructose 함량은 모든 품종에서 5엽기보다 8엽기에서 증가하였으나 12엽기에서는 약간 감소하였다. 반면에 총 아미노산과 페놀화합물은 식물이 발육하는 동안 점차로 감소하였다. 건전한 5엽이 노쇠함에 따라 가용성 아미노산과 페놀화합물의 함량은 점차 증가하였으나 품종간의 품종간의 유의차는 없었다. 특히 도봉품종의 노쇠한 5엽에서 페놀화합물이 가장 높았다. 벼가 성숙하여 감에 따라 또한 노쇠한 벼 잎에서 도열병에 대하여 저항성이 증가되는 것은 아마도 도열병의 발생에 상이하게 작용하는 벼의 발육과 벼 잎이 노쇠하는 동안에 일어나는 생리적인 변화에서 기인하는 상이한 현상일지도 모른다.
다양한 식품 소재의 창출을 목적으로 그 기초자료로서 감국에 대한 화학적조성을 조사하였다. 일반성분은 감국의 수분함량이 10.51%, 조단백 9.38%, 지방 3.47%, 회분 4.87%, 환원당 13.12%, 조섬유가 9.03%, 비타민 C의 함량은 0.74%였다. 총 페놀 화합물의 함량 0.43mg%이였으며, 총 카로티노이드 함량은 0.84mg%로 나타났다. 아미노산 조성은 전체 아미노산 중 필수아미노산이 차지하는 비율은 41.42% 이고, 비필수아미노산의 비율은 58.58%였다. 감국의 아미노산 함량은 glutamic acid가 13.54%로 가장 많았고, 그 다음이 alanine(11.25%), aspartic acid(10.35%) 순으로 나타났다. (중략)
취반(炊飯) 중의 가열반응(加熱反應)에 의하여 일어나는 주요 쌀성분(成分)의 화학적(化學的) 변화(變化) 및 휘발성(揮發性) carbonyl 화합물(化合物)의 생성(生成) 양상(樣相)을 쌀밥 및 누른밥으로 나누어 살펴 본 결과는 다음과 같다. 취반에 의한 가열반응(加熱反應) 결과 총(總)아미노산 및 유리아미노산 중의 몇 가지 아미노산이 감소되었으며 그 감소율은 유리아미노산에서 더 높았고, 환원당 역시 감소되었다. 또한 유지획분에 있어서 구성지방산 조성(組成)의 경미한 변화, 요오드가(價)의 감소, 지방산(價)의 증가 등을 주목할 수 있었다. 한편 휘발성향기성분에서 carbonyl 화합물을 분리하여 GC, GC-MS, TLC 방법에 따라 잠정적으로 8개의 carbonyls을 확인하였고(4개는 완전히 동정(同定)함) 이들의 조성을 비교하였다. 전반적으로 쌀밥보다는 누른밥에서 이와 같은 화학적 변화가 심하였고 쌀밥과 누른밥의 주요 휘발성 carbonyl 화합물 조성도 상이(相異)하였다. 그리고 이러한 취반과정에서는 변화와 관련되는 가열반응(加熱反應) mechanism을 아울러 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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