A feeding trial was conducted in tilapia to determine the growth performance, nutrient digestibility, digestive enzymes, and postprandial blood metabolites in response to different dietary amylose-amylopectin ratios. Five isonitrogenous and isolipidic diets containing an equal starch level with different amylose-amylopectin ratios of 0.11 (diet 1), 0.24 (diet 2), 0.47 (diet 3), 0.76 (diet 4) and 0.98 (diet 5) were formulated using high-amylose corn starch (as the amylose source) and waxy rice (as the amylopectin source). Each diet was hand-fed to six tanks of 15 fish each, three times a day over a 6-wk period. After the growth trial, a postprandial blood metabolic test was carried out. Fish fed diet 2 exhibited the highest percent weight gain and feed efficiency and protein efficiency ratio, whereas fish fed with diet 5 showed the lowest growth and feed utilization among treatments. The digestibility for starch in fish fed diet 1 and 2 was higher than those in fish fed with other diets (p<0.05). The highest activities for protease, lipase and amylase were found in fish fed the diet 2, diet 1, and diet 1 respectively among dietary treatments, while the lowest values for these indexes were observed in fish fed the diet 3, diet 5 and diet 4, respectively. The liver glycogen concentrations in fish fed diets 4 and 5 were found higher than in fish fed other diets (p<0.05). The feeding rate, hepatosomatic index, condition factor, and plasma parmeters (glucose, triglyceride, total cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol, and low-density lipoprotein cholesterol) did not differ across treatments. In terms of postprandial blood responses, peak blood glucose and triglycerides were lower after 3 or 6 h in the fish fed with diets 3-5 than in the fish fed diet 1, but delayed peak blood total amino acid time was observed in fish fed with the diets 1 or 2. The lowest peak values for each of the three blood metabolites were observed in fish fed diet 5. The results indicate that high-dietary amylose-amylopectin ratio could compromise growth, but help in reducing the blood glucose stress on fish caused by postprandial starch load.
압출성형 방법에 의하여 고아밀로즈 옥수수전분으로부터 제조된 난소화성 전분의 분자구조적 특징을 규명하기 위하여 X-ray 회절 실험과 $^{13}C\;NMR$ 분석을 시도하였다. X-ray를 이용한 전분구조분석에서 전분의 결정 구조 비율은 압출성형시 낮은 바렐온도 $(100^{\circ}C)$에서는 원료투입 수분함량 증가시$(25{\sim}45%)$ 6.08%에서 8.37%로 약간 증가하는 경향을 보였으며, 시료간의 큰 차이는 보이지 않았다. X-ray pattern에서 $Peak\;2{\theta}$ 비교시 고 아밀로즈 압출성형물이 투입원료 수분함량이 감소하고$(45\;{\rightarrow}\;25%)$, 바렐온도가 상승하면$(120\;{\rightarrow}\;140^{\circ}C)$ 결정격자 간격 d가 작은 조밀한 결정구조가 붕괴되고 d가 증가한 느슨한 결정구조로 변형됨을 알 수 있다. $4^{\circ}C$ 저장중 압출성형된 고아밀로즈 옥수수 전분 결정 비율은 4주 저장 후에$(6.3{\sim}8.3%)$에서$(4.5{\sim}5.8%)$로 약간 감소되는 결과를 나타내었다. $^{13}C\;NMR$ 실험을 통한 이중나선 구조 비율은 바렐온도 상승시, 투입원료 수분함량이 적을수록 그 비율이 60%에서 42.5%로 감소되었고 저장 중에는 큰 변화를 보이지 않았다. 전보에서 발표한 pancreatin에 의한 난소화성 전분 수율과 비교해 보면, 이중 나선구조 구성 비율은 저장전에는 서로 상관관계가 있어 보이나 저장중 변화에서는 서로 연관성을 나타내지 않았다. 즉, 저장중 난소화성 전분수율의 증가는 X-ray 분석에 의한 상대적 결정성화가 약간 감소하면서 이중나선구조 비율에는 변화가 없는 특징적 분자구조 변형에 의한 것이라 사료된다.
고아밀로오스 옥수수전분인 Hylon V와 Hylon VII을 사용하여 수분-열처리 및 노화하고 효소저항 전분을 분리하여 열적 특성 및 입자 형태를 각각 DSC와 현미경으로 조사하였다. 처리 후 효소저항 전분의 수율은 두 전분이 비슷한 경향으로 증가하였으나 아밀로오스 함량이 높은 Hylon VII이 Hylon V보다 더 높았다. 특히 수분-열처리에 의해 효소저항성이 크게 증가되어 생전분과 수분-열처리 전분의 효소저항 전분 수율은 Hylon V의 경우는 11.4%에서 26.6%로, Hylon VII의 경우는 15.9%에서 32.8%로 증가하였으나 노화전분은 생전분보다 약간 증가하였다. DSC에 의하면 수분-열처리로 호화온도가 증가되고 엔탈피가 감소하나, 노화된 전분은 $140^{\circ}C$ 근처에서 피크를 보였다. 생전분과 수분-열처리 전분에서 분리한 효소저항 전분은 폭넓은 곡선을 나타낸 반면, 노화전분에서 분리한 효소저항 전분은 $150^{\circ}C$ 근처에서 날카로운 피크를 나타냈다. 수분-열처리에 의해 전분 입자의 형태나 복굴절은 그대로 유지되었으나 노화전분은 호화 중에 용출된 아밀로오스에 의해 입자들이 서로 엉켜 있었다. 수분-열처리 전분에서 분리된 효소저항 전분은 요드 염색으로 남색을 보여 생전분이나 노화전분에서 분리된 효소저항 전분보다 효소저항성이 큼을 알 수 있었다.
단백질이 풍부한 볶은 콩가루를 달리 첨가(0, 5, 10, 15, 20%)하여 절편의 아미노산 함량, 아밀로스 함량과 무기물 함량에 미치는 영향을 조사하였다. 콩가루를 첨가한 절편의 아미노산 함량을 조사한 결과 콩가루 첨가량의 증가에 따라 곡류의 제한 아미노산인 라이신의 함량이 증가하였다. 대조구는 259mg/100g인데 비하여 콩가루 첨가군은 320에서 625mg/100g 까지 1.28배에서 2.50배 까지 증가하였다. 또 필수아미노산 함량과 총 아미노산 함량도 대조구에 비하여 1.22배에서 2.04로 증가하였다. 콩가루 첨가량이 증가함에 따라 절편의 노화를 일으키는 아밀로스 대조구에 비하여 0.9~4.7%(w/w) 정도 감소함을 알 수 있었다. 절편의 다량 무기물 함량은 콩가루 첨가에 따라 증가하였고 철분, 아연, 구리, 망간 등의 미량 무기물의 함량도 콩가루 첨가량의 증가에 따라 비례적으로 증가하는 경향이었다.
일반계와 통일계 쌀의 가열에 따른 가용성 물질과 밥의 텍스처와의 관련성을 연구하였다. 가열에 의한 쌀 또는 쌀가루의 가용성 물질 또는 가용성 아밀로오스 함량은 일반계는 품종간에 큰 차이가 없었으나 통일계는 품종간에 차이를 보였다. 같은 가열조건에서 일반계는 통일계 보다 가용성 물질의 함량이 높았고 가용성 아밀로오스함량도 높았다. 쌀 또는 쌀가루의 가용성 물질과 아밀로오스 함량은 밥의 경도와는 부의 상관을, 부착성과는 정의 상관을 보였다.
Kim, Sang-Kuk;Lee, Hee-Dong;Ryu, Jung-Gi;Choi, Hong-Jib;Kang, Sang-Mo;Lee, In-Jung
한국작물학회지
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제56권4호
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pp.293-298
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2011
Physical and structural characteristics of four local barnyardgrass flour and starch were investigated. Amylose content ranged from 6.9 to 12.5%. The BP 3563 and BP 3606 were low amylose lines, and the BP 3592 and BP 3610 showed very low amylose lines. Peak viscosities of four barnyardgrass collections BP-3563, BP-3592, BP-3606, and BP-3610 ranged 264 to 2397. All barnyard grass lines displayed an A-type X-ray diffraction pattern showing the strong diffraction peak at around $2{\theta}$ values $15^{\circ}$, $17^{\circ}$, $18^{\circ}$ and $23^{\circ}$, and a small peak at $20^{\circ}$$2{\theta}$. Scanning electron microscopy revealed that the starch granule sizes ranged $5.5-12.5{\mu}m$ in diameter showing polygonal and rarely spherical in shape with round edges and some pores at the surface. Starch crystallinity of BP 3563, BP 3592, BP 3606, and BP 3610 was 23.9, 25.0, 24.7, and 25.5%, respectively.
아밀로즈는 ${\alpha}-1,4$ 결합으로 이루어진 포도당의 중합체로 곡류에서의 식품학적 기능성을 결정하는 가중 중요한 전분의 구성성분으로, 이의 함량은 단일 우성유전인자인 Wx 유전인자에 의하여 결정된다고 알려지고 있다. 지금까지 Wx 단백질이라고 알려지는 전분 합성 효소(starch-bound starch synthase)는 아밀로즈의 생합성에 관련된 효소로 아밀로즈의 함량을 조절하는 단백질로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 아밀로즈의 생합성 기작 연구의 한단계로 Wx 단백질인 아밀로즈 합성 효소를 동정하고 분리하였다. 아밀로즈의 함량이 매우 다양한 변이품종들로부터 전분 결합 단백질을 추출하고 이를 전기영동 분석을 통하여 비교분석하였다. 그 결과 전분과 결합하여 존재하는 66 kDa의 단백질이 전분 중 아밀로즈의 함량과 매우 높은 연관관계를 전기영동상에서 보여주고 있어, 이를 Wx 단백질로 동정하였다. 아울러 이 단백질을 전분으로부터 분리하고, gel filtration 과정을 통하여 순수 분리하는 정제 방법을 확립하였다.
밀전분의 호화와 노화에 수분함량과 sodium stearoyl-2-lactylate(SSL), sucrose ester(SE), monoglyceride(Dimodan) 같은 surfactant의 효과를 differential scanning calorimetry를 이용하여 조사하였다. 전분의 호화양상은 수분함량에 따라 다르고 수분함량이 30% 이하이면 호화가 일어나지 못하였다. 호화개시 온도는 $59{\sim}60^{\circ}C$이었으며, 노화개시 온도는 $50{\sim}55^{\circ}C$이었다. 노화된 전분의 엔탈피는 수분함량이 $40{\sim}50%$일 때 가장 컸다. Surfactant를 첨가하면 호화온도는 약간 높아졌고, amylose-lipid complex의 엔탈피는 증가하였다. Surfactant를 첨가한 전분은 저장에 따라 노화가 늦게 진행되었으나 amylose-lipid complex의 변화는 거의 없었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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