현미 단백질 파우더란?

현미 단백질은 양질의 리신을 함유하고 있으며 저자극성이어서 유아식 [1]을 개발하기에 매우 적합하다.현미 단백질의 아미노산 조성은 카제인 및 콩 단백질 분리보다 우수하며, 2~5세 어린이의 아미노산 필요량을 충족시킬 수 있다 [2].이외에도 현미 단백질은 간장, 고단백 분말, 단백질 음료, 펩톤, 단백질 거품 분말 등으로 가공할 수 있다.짧은 펩타이드나 아미노산으로 분해되면 영양가치가 극히 높은 아미노산 영양액으로 만들수 있어 건강음료, 조미료, 식품첨가물 등에 사용될수 있다.

세계적으로 단백질에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 식품에 가치를 더할 수 있는 단백질에 대한 수요가 증가하고 있다.쌀겨는 쌀 가공의 주요 부산물이다.쌀겨기름을 추출하고 나면 탈지된 쌀겨에는 단백질이 15.4%까지 들어있다 [3].이로부터 추출된 단백질은 영양식품원료로 사용하거나 고부가가치 식품으로 만들 수 있다.그러나 중국에서는 현재 쌀겨를 주로 사료로 사용하고 있으며 쌀겨가 제공하는 부가가치는 충분히 활용되지 못하고 있다.따라서 쌀 단백질을 개발하는 것은 의미가 있다.본 논문은 현미 단백질의 구조, 특성, 영양 및 건강 기능, 개발 및 이용 현황, 연구 방법 등을 고찰한다.

현미 단백질의 구성 및 구조 1

현미 단백질의 조성 1.1

현미 단백질주로 알부민, 글로불린, 알코올 용해성 단백질, 글루테닌의 4가지 종류의 단백질로 구성되어 있으며,이 중 글루테닌과 글로불린이 주성분이며, 각각 80%와 12%를 차지하고, 알코올 용해성 단백질은 3%를 차지한다.글로불린과 알부민은 벼 배지에 함유되어 있는 생리활성단백질로서 종류가 많으며, 상대분자질량은 10~200 KDa, 16~130 KDa 정도이다.알코올에 녹는 단백질과 글루테닌은 쌀의 저장 단백질이다.알콜용성단백질의 함량은 높지 않지만 내자단백질체의 형태학적특징과 밀접한 관계가 있다.쌀쌀은 주로 내복 단백질로 구성되어 있는데, 내복 단백질은 알부민 (4%~9%), 염수용성 글로불린 (10%~11%), 알코올 수용성 글루테닌 (3%), 알칼리 수용성 글루테닌 (66%~78%)으로 이루어져 있다.

현미 단백질의 구조 1.2

현미 단백질은 주로 PB-I과 PB-II 라는 두 가지 단백질체 (PB)의 형태로 존재한다.전자현미경 lamellar의 구조를 보여 준 PB-I 단백질 몸이을, 빽빽 한 입자 측정 0.5-2 μ m 지름 입니다.알코올 용해성 단백질은 PB-I에서 발견된다.성층이 아니라, PB-II은 ellipsoidal와 질감,에 유니폼 입자 직경 약 4 μ m 측정하고 있다.외막은 분명하지 않으며, 글루테닌과 글로불린은 PB-II에서 발견된다.두 종류의 단백질체가 함께 존재하는 경우가 많다 [4-5].표 1은 원료에 따른 쌀 단백질 함량을 비교한 것이다.

현미 단백질의 특성 2

현미 단백질의 특성에는 영양적 특성과 기능적 특성이 있다.기능적 성질로는 용해도, 유화제, 기포성, 수분유지, 기름유지, 겔링성, 향미결합성 등이 있다.이러한 특성 중 용해도는 종종 진함, 거품, 유화 및 gelling과 같은 다른 기능적 특성에 영향을 미친다.왕장춘[6]은 쌀 단백질의 용해도를 높이는 조치는 쌀 단백질의 유화 특성을 개선하는 데 이롭다는 것을 발견했다.현미 단백질의 유화 특성은 pH = 5에서 pH에 크게 영향을 받는데, 쌀 단백질의 유화 활성이 가장 낮다가 pH 가 증가함에 따라 증가하는데, 이는 그들의 용해도의 변화 경향과 일치한다.관련 연구에 따르면 쌀겨에서 추출한 현미 단백질은 카제인보다 거품을 내는 특성이 떨어지지만 유화 특성이 우수하고[7] 소금과 설탕의 농도가 높은 경우에도 안정적인 유화 특성을 유지한다고 한다.

현미 단백질의 분자간의 교차 연결 및 응집작용은 쉽게 침전물을 형성하고 단백질을 변성시킬 수 있다.단백질은 산, 알칼리 또는 효소를 이용하여 변형될 수 있다.연구에 따르면 알칼리성 단백질 분해효소인 알칼라아제 (Alcalase)로 현미 단백질을 개조하면 용해도, 유화, 기포 특성 [8]을 크게 향상시킬 수 있다고 한다.다양한 농도의 염산을 이용한 현미 단백질의 탈아미드 변형에 관한 연구를 수행하였다.0-66.2% deamidati에범위 내에서 쌀 단백질의 용해도는 deamidation 정도에 따라 선형적으로 증가하였으며, 수분 유지력과 유분 유지력 모두 향상된 것으로 나타났다.현미 단백질의 유화 특성은 25.1%~33.4% 범위에서 가장 우수하며;거품 속성은 59.5%에서 이상적입니다;그리고 변형된 쌀 단백질의 영양가와 소화율이 모두 향상된다 [9].

현미 단백질의 영양 및 건강증진 기능 3

3.1 영양가

현미 단백질에는 메티오닌, 아르기닌, 리신 등 인체가 필요로 하는 아미노산이 풍부해 다른 곡류에 비해 함량이 높다.생체 이용성이 높고, 저자극성이며, 균형 잡힌 아미노산 조성을 가지고 있으며 WHO/FAO에서 권장하는 이상적인 모델에 매우 가깝습니다.

고혈압 예방과 콜레스테롤 3.2

현미 단백질 분리가 어린 쥐의 신장에서 cyp4a 및 cyp2c의 발현에 미치는 효과는 아라키돈산 대사를 개선시켜 고혈압 예방 성분으로 사용할 수 있다.연구에 따르면 쌀 단백질 분리 (RPI)는 CYP2C11과 CYP2C23 이라는 신장에서 중요한 두 가지 단백질의 합성을 담당하는 messenger ribonucleic acid (mRNAs)의 양을 증가시킬 수 있다.이 두 단백질은 지방산인 아라키돈산 (arachidonic acid)과 20-HETE (20-hydroxyeicosatetraenoic acid)의 대사에 중요한 역할을 하며, [10] 혈압 조절에 중요하다.임상 연구에 따르면 쌀 단백질을 분리하면 콜레스테롤을 낮출 수 있다는 것이 밝혀졌다.쌀에는 비타민 E 유도체, 토코트리에놀, 오리자놀 등 단백질 조성과 관련된 화학물질이 많이 함유되어 있어 [11] 콜레스테롤을 낮추는데 일정한 효과가 있다.

만성질환의 예방 3.3

영양이 풍부한 합리적인 식단은 심장병, 암 등 일부 만성질환을 예방할 수 있다.아시아인은 유럽인보다 심장질환 위험이 낮은데, 이는 아시아인이 주로 밥을 먹는 것과 관련이 있을 수 있다.연구에 의하면 현미 단백질 분리제가 유전성 높은 콜레스테롤을 가진 생쥐 모델에서 동맥경화증에 일정한 억제효과가 있음을 발견했다.그것은 동맥에 대한 동맥경화증의 해로운 영향을 줄일 수 있다.작용 메커니즘은 아직 명확하지 않으며, 실험에 의하면 밥을 먹으면 심장병 [12]의 발병률을 낮출 수 있다는 것도 밝혀졌다.

34 항암

Molita 등은 dimethylbenzanthrene (DMBA)로 유도된 암컷 생쥐에 현미 단백질 분리 (RPI)를 공급하면 casein을 생쥐에 공급한 것보다 종양의 가중치가 낮아졌으며, RPI 가 DMBA로 유발된 발암작용에 대한 항암효과가 있음을 보여주었다 [13].또한 현미 단백질 분리제는 쥐에서 화학적으로 유도된 유방암에 대한 예방 효과가 있다.

현미 단백질의 개발 및 이용 4

현미 단백질 생리활성 펩타이드 4.1

Takahashi 등은 쌀 알부민의 트립가수분해물로부터 oryzatensin 이라는 활성 펩타이드를 분리, 정제하였다.아미노산 서열은 Gly-Tyr-Rro-Met-Tyr-Pro-Leu-Pro-Arg로 기니피그 회장의 수축을 일으킬 수 있고 모르핀에 저항하며 면역 작용 [14]이 있다.현미 단백질에는 다량의 소수성 아미노산이 함유되어 있다.적합한 단백질 분해효소에 의해 특정 부위에서의 효소적 가수분해는 c-말단 소수성 아미노산을 갖는 펩타이드 조각, 즉 ACE (안지오텐신 전환효소) 활성 펩타이드 조각을 산출한다.ACE 억제제는 고혈압 치료에 사용되는 주요 종류의 약물이다.현미 단백질 가수분해물은 안전하면서도 독성이 없는 펩타이드로서 acids를 억제하는 펩타이드를 개발하는데 사용될 수 있다.

4.2 영양 보충제

쌀 단백질은 널리 사용된다항원성이 낮고 영양가가 높아 고단백, 저자극성 유아식 쌀시리얼 개발에 있다.쌀 단백질은 글루텐이 없고 밀 과민증, 알레르기 또는 셀리악병이 있는 사람에게 적합합니다.쌀 단백질 농축액은 평소 단백질 섭취량이 줄었거나 단백질 소화장애가 있는 환자에게 질소 균형을 유지하기 위한 보조식품으로도 사용할 수 있다.소화성 궤양, 삼투성 이뇨제 및 외상의 보조 요법으로 사용할 수 있습니다.

4.3 식품첨가물

효소처리 쌀겨단백질은 용해성, 기포성, 유화성 등이 현저히 향상되였다.특히, endopeptidase와 exopeptidase로 쌀겨 단백질을 적당히 가수분해하고 탈아미노하면 적당한 펩타이드 사슬 길이와 기능적 특성을 갖는 단백질 가수분해물을 얻을 수 있어 쌀겨 단백질의 용해도를 향상시키고 다른 기능적 특성을 향상시킨다.식품 유화제, 기포제, 영양 강화제 등으로 사용할 수 있다.

4.4 먹을 수 있는 필름

미국 루이지애나의 서던 연구센터는 쌀 단백질 농축액과 풀룰란 다당류의 조합을 이용해 일정한 인장 강도와 수증기 저항성을 가진 식용 필름을 개발했다.향료 물질 및 영양 첨가제의 운반체 또는 분리, 보호 및 보존을 위한 장벽으로 사용될 수 있습니다.

4.5 쌀 단백질 사료

쌀 전분의 부산물은 사료 등급의 쌀 단백질 분말로 사용될 수 있습니다.풍부한 영양구성은 가축과 가금의 질병저항성을 촉진하는 기능이 있으며 사료의 리용률도 제고시킬수 있다.그것은 축산업 및 사료 산업에 우수한 첨가제입니다.

현미 단백질 5가지 추출 기술

5.1 알칼리 추출

쌀 단백질의 80% 이상이 알칼리 가용성 쌀 글루텐이다.묽은 알칼리는 현미의 조밀한 전분 구조를 느슨하게 할 수 있고, 알칼리는 거대분자인 쌀 글루텐을 분해하는 효과가 있어 쌀 전분 과립에 있는 단백질을 용해시켜 분리시킨다.손청지 등 15명은 수산화나트륨 (NaOH)을 이용하여 쌀 단백질을 추출하는 최적공정을 연구하였다.NaOH의 농도가 0.09 mol/L 일 때 쌀 단백질의 추출률은 90.1%에 달한다.NaOH의 농도가 증가할수록 쌀 단백질의 추출율은 증가하지만 농도가 너무 높으면 전분이 젤라틴화된다.쌀 단백질을 추출하는 알칼리성 방법은 작동법은 간단하나 단백질의 수율이 높은 알칼리성 조건에서의 분해로 인해 분자간의 교차 연결 및 재배열을 일으켜 단백질의 영양가가 떨어지고 리신 알라닌[16]과 같은 독성물질이 형성될 수 있어 일반적으로 낮다.알칼리 추출 공정은 쌀가루 또는 겨 → 알칼리 첨가 → 원심 분리 → 단백질 용액 → 산 강수 → 원심 분리 → 물 세척 → 산 중화 → 건조 → 쌀 단백질.

5.2 효소 추출

효소 추출은 단백질 분해효소에 의한 현미 단백질의 분해 및 변형을 이용하여 펩타이드로 가용성 및 추출이 가능하도록 한다.현재 쌀단백질을 추출하는데 사용되는 미생물단백분해효소로는 산단백분해효소, 알칼리성단백분해효소, 중성단백분해효소, 복합단백분해효소 등이 있다.Ge Na 등 17)은 산단백질분해효소에 의한 쌀 단백질의 추출율이 가장 높았고, 알칼리성 단백질분해효소의 순으로 나타났으며, 향미 단백질분해효소와 중성 단백질분해효소의 추출효과가 가장 나쁜 것으로 나타났다.그 이유는 산단백질분해효소가 접면에서 대분자인 쌀 글루텐과 더 잘 상호작용하면서 전분구조를 느슨하게 하여 단백질분해효소가 전분내부로 확산되어 단백질의 분해 및 용해를 촉진하여 더 나은 추출효과를 얻을 수 있기 때문일 것이다.보통 단일 효소의 효과는 복합 효소에 비해 좋지 않다.취안잉 (Qian Ying) 등 18명은 새로운 형태의 원료 복합 가수 분해 효소를 사용하여 쌀을 저온에서 처리하여 단백질 함량이 75% 이상인 고순도 쌀 단백질을 얻었다.효소법으로 추출한 단백질은 기능적 특성이 우수하고 단백질 소화율이 높지만 추출시간이 길고 비용이 비싸다.공정은 쌀가루 또는 겨 → 단백질 분해효소 가수분해 → 원심분리 → 단백질 용액 → 초미세여과 → 건조 → 쌀 단백질.

단계적 가수분해 방법 5.3

단계적 가수분해 추출법은 알칼리와 효소 추출을 단계별로 조합한 것이다.왕얄린 등 [19]은 먼저 알칼리 용해법으로 단백질 일부를 추출한 후, 알칼리 프로테아제로 잔여물을 약간 가수분해하여 단백질의 용해도를 향상시키고 2차 단백질 추출을 수행하면 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다.치민메이 등 [20]은 쌀 단백질을 추출하기 위해 효소-알칼리 2단계 방법을 사용하였다.첫째, α-amylase 하기 위해 사용 되었의를 느슨하게 해 녹말 바인딩을 부분적으로 enzymolyze 녹말을 쌀 단백질이다.그리고, 효소분해 생성물을 알칼리 및 산강수로 추출하여 단백질을 추출하였다.얻어진 쌀 단백질의 순도는 85.1%로 나타났으나 단계적 가수분해 방법의 분할점으로 제어가 쉽지 않아 추가적인 연구가 필요하다.

5.4 새로운 추출 방법

국외 연구에 따르면 초음파, 동결해동, 고압, 고속 균질화 등 물리적 처리와 효소처리를 병행하면 쌀겨에서 단백질을 추출하는데 더욱 효과적이라고 한다.I Sereewatthanawut et al. [21]은 탈지된 쌀뜨물에서 아임계수 가수분해를 이용한 쌀 단백질과 아미노산 추출에 대한 연구를 수행하였다.그 결과 200 °C의 온도와 30분의 반응시간에서 아임계 물이 탈지된 쌀겨로부터 쌀 단백질과 아미노산을 추출하는데 효과적임을 알 수 있었다.전통적인 알칼리 가수분해 방법으로 얻은 것보다 단백질 수율이 높았다.동시에 온도가 높아짐에 따라 단백질 추출속도가 증가하는데 이는 고온에서 단백질의 용해도가 높아지기 때문이다.그러나 가장 큰 이유는 온도가 높아짐에 따라 이온화 상수가 증가하기 때문이다.수화된 이온과 히드록시 이온이 존재하는 조건에서는 펩타이드 결합이 끊어져 작은 분자의 수용성 단백질과 아미노산을 형성한다.

6 결론

쌀겨에서 현미 단백질을 추출하는것은 현재 쌀을 종합적으로 리용하는 방향이다.이를 바탕으로 고부가가치 현미 단백질 분말 및 활성 펩타이드를 개발할 수 있는 가능성이 크다.중국은 쌀 단백질 자원이 풍부한 주요 쌀 생산국이다.현미 단백질의 연구 개발은 쌀의 심층 가공의 종합 이용과 경제 효율 향상에 유익할 뿐만 아니라 식품 업계와 people&를 위해 더 많은 단백질 성분과 단백질 보충제를 제공한다#39;의 영양 건강 관리, 넓은 응용 가능성이 있다.

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