1kg 쌀 단백질의 영양 사실은?
China&로#39;s의 가장 큰 곡물 품종인 쌀은 2007년 이후 연간 1억 8 천만 톤 이상의 생산량이 전국 &의 42%를 차지하고 있다#39;의 총 곡물 생산량과 세계의 약 34% '의 총 쌀 생산량 (왕갑리 등, 2012;심홍원, 2011).쌀을 분쇄하여 설탕을 만든 후 생산되는 쌀 단백질은 개발 가치가 큰 사료 단백질 자원이다.본 글은 쌀 단백질의 조성, 영양적 가치, 조제방법 및 가축 · 가금 생산에의 응용에 대한 고찰을 통해 쌀 단백질 자원의 개발 및 이용에 참고가 되고자 한다.
쌀 단백질의 구성 및 구조 1
인간의 식단에서 식물단백질의 주요 공급원으로서 쌀 단백질은 쌀의 약 8%를 차지한다 (Mar-shall and Wadsworth, 1994).Osborne 분류에 따르면 쌀 단백질은 수용성 맑은 단백질 (알부민), 0.5 mol/L NaCl 용액에 녹는 글로불린, 70%~80% 에탄올에 녹는 프로라민, 묽은 산이나 알칼리에 녹는 글루텔린으로 나뉜다 (천징징 · 손지옥, 2008;Deng Xiao et al., 2007)이다.이 네가지 류형은 각각 전체 단백질의 2% 내지 5%, 2% 내지 10%, 1% 내지 5%, ≥80%를 차지한다.그 중 글루테닌과 알코올 수용성 단백질은 쌀 단백질의 주성분인 저장 단백질이며, 알부민과 글로불린의 함량이 낮은 단백질은 쌀의 생리활성 단백질이다.
벼단백질은 주로 PB-I과 PB-II 두가지 단백질체의 형태로 존재한다.전자현미경 PB-I lamellar 구조를 가지고 있 다는 것을 보여 준 빽빽 한 입자 측정 0.5-2 μ m 지름 입니다.구조 성분은 안정적이며 알코올 용해성 단백질이 존재하는 부위이다.유니폼 PB-II은 모양, 아니 성층 화, 질감, 입자 지름 약 4 μ m, 외곽 막은 명백 하지 않, 글 루 텐의 결과는 작문은 안정 적이지 않고 그것에 globulin (콜 리어 et al., 1998)이다.상기 4 종류의 단백질 함량을 하기 표 1에 나타내었다.표 1에서 볼 수 있듯이 쌀 중의 글루텐의 함량이 비교적 높아 쌀 단백질의 구조가 불안정함을 어느 정도 반영하고 있다 (이명 등, 2006).
2. Rice 단백질 영양가
2. 1 낮은 antigenicity
단백질은 생명활동의 물질적기초이며 동물신체의 생리대사에서 중요한 조절역할을 한다.이들의 공급원으로는 식물성 단백질과 동물성 단백질이 있다 (예징징 외, 2011).낮은 항원성 활성은 동물 체내에서 단백질 영양소를 효율적으로 이용하기 위한 전제 조건이다.많은 식물단백질이 콩의 트립신 억제제, 편평인자, 땅콩의 렉틴과 같은 항영양인자를 함유하고 있어 생산에 사용하는 것을 크게 제한한다는 것은 잘 알려져 있다 (Yin Xihai et al., 2012;Jiang Qianqian et al., 2012)이다.
그러나 관련 연구에 따르면 쌀 단백질은 영양가가 높고, 온화하고 자극적이지 않으며, 항원 활성이 낮고, 알레르기 반응을 일으키지 않는다 (구양허 and Zeng Li, 2010;Hettiarachchy와 Rath, 2001).이는 발전 잠재력이 큰 식물 단백질 자원이다.또한 일부 동물성 단백질 원료에는 락토페린 및 일부 알부민과 같은 항영양인자가 함유되어 있어 동물체내에서 알레르기 또는 독성반응을 일으킬 수 있는 반면, 쌀 단백질은 유사한 알레르기 유발인자가 함유되어 있지 않아 안전하고 신뢰할 수 있다 (Wang Zhangcun et al., 2004).
2. 균형 잡힌 아미노산 조성 2.2
쌀 단백질은 단백질 함량이 40%~70%로 높으며, 체내 흡수가 잘 되고 생체이용도 가능하다.생물학적 가치는 77이나 되며, 영양학적 가치는 옥수수나 밀과 같은 식물성 단백질보다 훨씬 높다 (이명 외, 2006).쌀은 아미노산 조성이 균형적이며 인체가 필요로 하는 모든 필수 아미노산이 풍부하여 WHO/FAO (1973)에서 권장하는 이상적인 모델에 매우 가깝다.성분분석 결과 쌀 단백질은 리신 함량이 높고 알칼리 수용성 글루테닌이 80% 이상 함유되어 있는 것으로 나타났다 (이큐핑과 야오후이위안, 2003).표 2에는 쌀 단백질, 밀 단백질, 옥수수 단백질의 아미노산 조성과 who에서 권장하는 최적 단백질 아미노산 패턴 (구양허와 장정리, 2010)이 기재되어 있다.표 2에서 볼 수 있듯이 리신, 시스틴, 트레오닌을들 수 있다[식품영양학] 쌀 단백질중의 함량이상적인 단백질의 그것보다 약간 낮으며, 옥수수 단백질과 비교하여 lysine과 threonine은 약간 낮습니다.밀 단백질과 비교하면 쌀 단백질의 각종 필수 아미노산이 더 높고, 아미노산 영양가가 비교적 좋은 단백질이다.
또한, 표 3과 결합하면 사료 내 조단백질 수준의 동일한 조건에서 표준요구량과 비교하여 약간 낮은 리신을 제외한 나머지 3개의 아미노산은 모든 단계에서 돼지의 성장 요구를 충족시킬 수 있음을 알 수 있다.콩가루와 비교할 때 lysine과 threonine은 함량이 낮고, methionine + cystine과 isoleucine은 함량이 높다.쌀 단백질은 돼지의 비교적 이상적인 단백질 사료임을 알 수 있다.
쌀 단백질의 준비 방법 3
쌀 단백질을 추출하는 목적은 고순도의 쌀 단백질 산물을 얻기 위한 것으로 일반적으로 쌀 단백질 농축액 (RPC, 단백질 함량 50%~89%)과 쌀 단백질 분리 (RPI, 단백질 함량 90% 이상)로 구분된다.부서진 쌀, 쌀리스, 쌀겨 등은 모두 쌀단백질을 준비하는 원료로 사용할수 있다.현재 중국에서 쌀 단백질을 추출하는 주요 방법은 알칼리법, 효소법, 복합추출법 (표 4)이다. 표 4에서 볼 수 있듯이 추출방법에 따라 쌀 단백질의 추출율에 상당한 차이가 있음을 알 수 있다.복합추출법의 추출률은 더 높고, 효소추출법은 상대적으로 더 낮으며, 다른 방법의 추출률은 크게 변동한다.
벼 단백질의 가축, 가금 생산에의 응용 4
식물 단백질로서 쌀 단백질은 다양한 아미노산이 풍부하며 균형 잡힌 구성을 가지고 있어 페루산 어분과 유사합니다.쌀단백질의 영양소 분석 결과 쌀단백질에는 조단백질이 ≥60%, 조지방 8%~9.5%, 소화잘되는 단백질이 56% 함유되여있으며 리신이 극히 풍부하여 시리얼식품중에서 1위를 차지하고있다.또한 쌀 단백질은 다양한 미량원소, 생리활성물질 및 미생물 효소시스템을 함유하고 있어 생리적 조절능력을 부여한다 (Luan Hui, 2011;양린 외, 2010).관련 연구에 따르면 사료에 벼 단백질제품을 첨가하면 가축, 가금의 성장능과 면역력을 높이고 가축, 가금 하우스의 환경을 개선할수 있다.이는 광범위한 응용전망이 있는 단백질사료자원이다.
4.1 돼지 생산에 적용
우신 등 (2008)은 이유식 새끼돼지 식단에서 유장 단백질 농축액을 대체하기 위하여 쌀 단백질 분말을 사용하였다.그 결과 ADFI, ADG, F/G는 실험군 간에 유의한 차이가 없었다 (p>0. 05).실험은 8~14일 동안 실시하였으며, 실험군은 새끼돼지의 ADG을 증가시키고 F/G을 감소시키는 경향이었다 (p>0. 05).(P> 0. 05);혈액 정기 검사 결과 각 군의 새끼 돼지의 혈액 내 적혈구, 백혈구, 혈소판 등에 유의한 차이가 없었다 (P>0.05);장기지수 검사에서도 각 군별로 면역기능에서 유의한 차이가 없었으며 (P>0.05), 이는 쌀단백질 분말을 사용하여 조기젖을 물린 새끼돼지에서 일정 비율의 유청 단백질 분말을 대체할 수 있음을 의미한다.
류위동 등 (2011)은 35일 된 새끼 돼지에 쌀 단백질 펩타이드가 1.5%~2% 함유된 식이를 제공하면 돼지의 일평균 증가량, 에너지 대사율, 단백질 대사율 및 사료효율이 유의적으로 증가하였고 ((P<0.05), 혈중 총 단백질, 혈당 및 알라닌아미노전달효소 수치가 모두 어느 정도 증가된 반면, 설사율,혈중 요소질소와 젖산탈수소효소 농도는 유의하게 감소되었다 (P<0.05).Hu Yi 등 (2010)은 리신 형질전환 벼 단백질의 겉보기 및 실제 소화율이 모종 쌀과 큰 차이가 없었으며 (P>0.05), 소화효과도 양호하였다.
4. 2. 닭고기 생산에 응용
류위동 등 (2010)은 1.5%에서 2%를 추가하는 것으로 나타났다rice protein 펩타이드구시닭의 사료에 생산능과 내생단백질의 퇴적 (P <0.05), 그리고 혈청 내 성장호르몬 (GH)), triiodothyronine (T3) 및 insulin-like growth factor-I의 함량이 유의적으로 증가하였다 (p<0.05), 그리고 triiodothyronine (T3)/tetraiodothyronine (T4) 값이 유의적으로 증가하였다 (P <0. 05).류위동 등 (2012b)은 산란계에 관한 연구에서 열 스트레스 조건에서 쌀 단백질 펩타이드를 1.5%~2% 첨가하면 알 생산율, 사료 섭취량, 그리고 총 단백질, 총 지질 및 티록신 농도를 유의적으로 증가시키고 (P<0.05), 사료 대 계란 비율, 혈당, 알도스테론 및 코티졸 농도를 유의적으로 감소시키며 (P<0.05), 또한 사망률을 어느 정도 감소시킬 수 있음을 보여주었다.류위동 등 (2012a)은 겨울철 닭장에서 쌀 단백질 펩타이드가 유해가스 농도와 생산능에 미치는 영향에 관한 연구에서 사료에 쌀 단백질 펩타이드를 1.5%~2% 첨가하면 닭장 내 암모니아와 황화수소의 농도를 유의적으로 낮출 수 있고 (P<0.05), 계란 생산율과 사료 효율을 유의적으로 향상시킬 수 있다고 하였다 (P<0.05).
5 요약
요약하면 쌀 단백질은 아미노산 조성이 합리하고 생물학적 효능이 높으며 알레르기성이 낮고 영양가가 높다.중국은 쌀 자원이 풍부한 주요 쌀 생산국으로 쌀 단백질 개발 및 이용에 기초를 제공하고 있다.벼 단백질은 발전잠재력이 큰 식물단백질자원으로서 중국의 사료단백질자원이 부족한 문제를 해결하는데 실행가능한 방법을 제공한다.
참조
[1] 천지왕, 손경지, 하원수 외.2단계 알칼리성 효소법에 의한 쌀 단백질의 제조에 관한 연구 (J.Transactions:중국농업공학회, 2006, 22(5):169-172.
[2] 천징징, 손지가오.쌀 단백질 [J.Cereals, oil and Foodstuffs Science and Technology, 2008, 6(16):8-10.
[3] 다이홍리, 위앙치.쌀리스 [J] 로부터 식용 쌀 단백질 농축액의 제조.시리얼, 오일 및 지방, 2004, (2):13-14.
[4] 등소, 종명, 왕주 등.쌀 단백질, 그 추출 및 개량에 관한 연구 진행 [J.시리얼, 기름 및 지방 산업, 2007, 9:13-16.
[5] 구메이, 구웨이, 왕나 등.알칼리법에 의한 쌀 단백질의 추출에 관한 연구 (J.곡물가공, 2011, 36 (2):42-44.
[6] 구안, 장리.쌀 단백질의 영양적 가치와 추출 및 분리방법에 대한 연구 진행.식품발효기술, 2010, 46(1):31-34.
[7] 구안, 장리.쌀 단백질의 영양적 가치와 추출 및 분리방법에 대한 연구 진행.식품과 발효기술, 2010, 46(1):31-34.
[8] 후의춘, 리민, 푸장화 외.우즈산 소형돼지 소장에서 lysine 형질전환 벼와 모종 벼의 소화 및 대사 비교 (Comparison of lysine transgenic rice and parent rice in Wuzhishan miniature pigs)보건연구, 2010, 39(1):32-35.
[9] 장취안, 왕십선, 조영하 등.사료 내 여러 가지 항영양인자의 작용기전 및 제거방법.중국사료, 2012, 17:12-14.
[10] 이휘, 수강, 강동화.초음파보조 벼 단백질 (J) 추출과정에 관한 연구.농업기계, 2012, 11:67-69.
[11] 리밍 (Li Ming), 리융가오 (Li Yungao), 가오홍옌 (Gao Hongyan).쌀 단백질 [J]에 대한 연구 개요.시리얼, 오일 및 지방, 2006, 8:3-5.
[12] 류춘유, 류영일, 유지안 외.복합환원-알칼리법에 의한 쌀 단백질 추출과정에 관한 연구 (J.식품과학, 2009, 30 (24):38-41.
[13] 류위동, 청푸, 왕장춘 외.벼 단백질 펩타이드가 부축 암탉의 생육환경 및 생산능에 미치는 영향 (J.한국동물생명공학회지, 2012a, 33(3):93-95.
[14] 류위동, 송수팡, 청푸 외.쌀 단백질 펩타이드가 구시닭의 생산능과 단백질 침전 및 관련 호르몬 분비에 미치는 영향.Chinese Journal of Cereals, Oils and Foodstuffs, 2010, 25(3):94-97.
[15] 류위동, 송수팡, 청푸 외.벼 단백질 펩타이드가 열 스트레스를 받는 암탉의 생산성과 관련 생리, 생화학적 지표에 미치는 영향.Chinese Journal of Cereals, Oils and Foodstuffs, 2012b, 27(12):89-91.
[16] 류위동, 왕장춘, 청푸 등.쌀 단백질 펩타이드가 마무리 돼지의 생산능과 영양소 대사 및 혈액 생화학적 지표에 미치는 영향 (Effects of rice protein peptide on the production performance, nutrient metabolism and blood biochemical indicators of finish pigs)Chinese Journal of Cereals, Oils and Foodstuffs, 2011, 26(7):72-75.
[17] 루안후이.쌀 단백질의 항산화 효과 비교연구 및 작용기전 연구:[Master's 논문] [D].하얼빈:하얼빈공업대학, 2011.
[18] 심홍원.China&의 리뷰#39;의 2010년 쌀 시장 상황과 2011년 전망.시리얼, 오일 및 지방, 2011, 4:36-40.
[19] 선칭지, 티안젱웬.알칼리법에 의한 쌀 단백질의 추출 및 농도를 위한 공정조건에 관한 연구 (J.식품산업과학기술, 2003, 9:38-42.
[20] 완주안, 천장동, 종구카이 외.부서진 쌀로부터 쌀 단백질의 알칼리성 추출공정에 관한 연구.현대식품과학기술, 2009, 25(9):1073-1075.
[21] 왕카일리, 황치용, 장시루이.쌀 가공 부산물의 사료 이용.광동사료, 2012, 21(8):37-39.
[22] 왕웨이, 장리, 장판준.쌀겨로부터 쌀 단백질의 중성단백질 추출과정에 관한 연구 (J.사료산업, 2008, 29 (6):35-37.
[23] 왕장춘, 셴러링, 야오후이위안.쌀 단백질의 개발 및 이용.시리얼, 오일 및 지방, 2004, 1:12-14.
[24] 왕장춘, 야오후이위안.쌀 단백질 추출기술 연구 [J.곡류, 곡물 및 유류 산업, 2003, 8:37-38.
[25] 우신, 추우인, 공상풍 외.이유식 새끼돼지에서 쌀 단백질 분말을 이용한 유청 단백질 농축액의 대체에 관한 연구 (J.사료산업, 2008, 5:31-33.
[26] 양린, 왕실레이, 장란위 등.쌀단백질 수준이 성숙쥐의 체질과 체지방수준에 미치는 영향 (J.화중농업대학 논문집 2010, 6:741-744.
[27] 예징징, 조닝닝, 인하오 등.식물 단백질의 연구 진행 [J.Anhui Agricultural Science and Technology, 2011, 39(31):19046-19053.
[28] 이커핑, 야오후이위안.벼 단백질 [J.시리얼, 오일 및 식품 가공, 2003, (8):53-54.
[29] 인해, 장수, 왕웨이제.쌀겨의 항영양인자와 이를 제거하는 방법에 대한 연구 진행 [J.지린축산수의학, 2012, 5:29-32.
[30] 장시루이.사료 및 급이기준 [M.후난농업대학, 2002.
[31] 자오콩콩, 쩡리, 송이나 등.쌀로부터 알칼리성 단백질 분해효소의 추출에 관한 연구 (J.식품발효과학, 2010, 46 (1):85-88.
[32] Zhao Shiguang, Zhang Yan, Xue Zhenglian 외.효소-알칼리법에 의해 부서진 쌀 단백질을 추출하는 과정에 관한 연구 [J.외식산업과학과, 2012, 33 (11):256-263.
[33] 정리나.amylase 법에 의한 쌀 단백질의 추출 [J.식품연구개발, 2012, 33 (6):60-63.
[34] Collier K, Barber L, Lott J N A. 벼 배지의 소화불능 단백질 분율에 대한 연구.시리얼 사이언스, 1998, 27(1):95-101.
[35] Hetrtiar achchy N S, Rath N. 추출, 변성 및 밀가루 단백질의 소수성 특성 (J.식품과학의 주말, 2001, 66(2):229-232.
[36] 마셜 W E, 와즈워스 J I. 라이스 과학기술 [M].뉴욕:Marce Dekker, l994.237-259다.