한국콩연구회

콩의 발아에 의한 생리기능성 개선 및 이를 이용한 제품개발에 관한 연구

The physiological function characteristic improvement due to the germination of the soybean and will reach and the product development which it uses

사업명 : 농림기술개발

주관연구기관 : 한림대학교

연구책임자 : 원무호

발행년월 : 2005-11

주관부처 : 농림부

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201400023145&rn=&url=&pageCode=PG18

○ 연구결과

1. 발아한 콩의 생리활성 및 인지능력에 미치는 영향

일반성분 분석결과 미발아콩이 발아콩에 비해 수분, 회분, 조단백질의 함량이 증가하였으며 조지방의 함량은 거의 변화가 없었다. 아미노산과 지방산 및 무기물의 변화를 살펴본 결과 발아콩의 총 아미노산과 무기물의 함량이 미발아콩에 비해 크게 증가하였고, 지방산의 조성변화는 거의 나타나지 않았다.

총 isoflavone 함량을 살펴본 결과, 발아할수록 그 함량이 증가하였으며 48시간 발아 시 가장 높은 값을 나타내었다. pholyphenol 화합물은 발아시간이 경과할수록 그 함량이 증가하였다. Saponin의 경우 발아 12시간 후 증가하였으며 그 후 큰 차이를 보이지 않았다, Vitamin C는 12시간 발아 후 그 양이 크게 증가하였고,vitamin B1,2는 발아하면서 증가와 감소를 반복하는 경향을 나타내었다.

α-tocopherol은 3가지 tocopherol중 그 함량이 가장 낮게 나타났으며, 발아 12시간때에 가장 높은 값을 나타내었다. γ-tocopherol의 경우 그 함량이 α와δ에 비해 월등히 높게 나타났으며 마찬가지로 12시간 때에 가장 높은 값을 보였다.δ-tocopherol도 12시간 발아시 그 함량이 가장 높게 나타났다. 총 tocopherol 함량 역시 12시간 발아시가장 높았으며, 그 다음으로는 48시간 발아로 나타났다. 신경계통과 밀접한 관련이 있는 GABA측정 결과 48시간 발아시 그 함량이 가장 높았으며, 그다음으로 12시간이었다.

실험동물의 체중변화를 살펴본 결과 초기 두달간은 세군 모두 비슷하였으나 그 이후부터 대조군인 casein 섭취군의 체중이 발아콩과 미발아콩군에 비해 증가하였으며 식이 섭취량 또한 대조군에서 높게 나타났다. 실험동물의 혈중 triglyceride ,HDL,total cholesterol 를 측정한 결과 실험식이 섭취 4개월째에서는 모든 항목에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. triglyceride의 경우 식이 섭취 6개월의 경우 대조군과 미발아콩군 사이의 유의적 차이를 보였으며, HDL은 3군 모두 유의적 차이가 나타나지 않았다. Total cholesterol은 대조군과 콩 섭취군 간의 유의적 차이를 보였으며, 발아콩군에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 식이 6개월 섭취 후 실험쥐를 도살하여 체성분의 변화를 관찰하였다. 수분함량은 각 군간의 차이를 보이지 않았으며, 조지방의 경우 대조군인 casein 섭취군에서 높은 값을 나타내었다. 이에 반해 콩섭취군은 유의적으로 낮은 값을 보였다. 또한 조단백질의 경우 콩 섭취군에서 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 회분함량은 발아콩군에서 높은 함량 값을 나타내었다. 장기 무게로서 간의 무게를 측정하였는데 4개월의 경우 발아하지 않은 콩 군에서, 6개월의 경우 대조군에서 그 함량이 높게 나타났으며 각 군간의 유의적 차이를 보였다. 또한 간의 항산화 효소인 catalase, SOD, GST 활성을 측정한 결과 catalase의 경우 식이섭취 4, 6개월째에 대조군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. SOD의 경우 식이 섭취 4개월, 6개월 모두 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 GST는 식이 4개월째에 발아콩과 발아하지 않은 콩 군에서 유의적으로 높은 함량값을 보였으나, 6개월째에는 각 군간의 차이가 없었다. 골대사와 관련하여서는 4개월째에 대퇴골의 무게, breaking force 차이가 없었으며 대퇴골의 길이는 발아콩군에서 길게 나타났다 breaking force값은 각 군간의 차이가 었었으며, BMD와 BMD 모두 미발아 섭취군에서 높은 값을 나타내었다. 식이 6개월째에는 길이와 무게 모두 대조군에서 높게 나타났으며, 그 다음으로 발아콩군에서 높은 값을 보였다. BMD의 경우 발아콩군에서 높은 density를 나타내었고, BMC는 대조군에서 높게 나타났으나 각 군 간의 큰 차이는 보이지 않았다.

인지능력과 관련된 물질인 Cholinacetyltransferase, Adenyly cyclase, ERK 1/2, PI3 kinase들의 면역반응을 Diagonal band와 hippocampal CA 1 region으로 나누어 살펴본결과 식이 섭취 4개월의 경우 대조사료 및 발아콩을 먹인 경우보다 미발아콩을 먹였을 때 ChAT에 면역반응을 보인 신경세포가 Diagonal band에서 유의적으로 많은 것을 확인할 수 있었다. 6개월의 경우 대조군 보다 발아콩 및 미발아콩을 먹였을 때 ChAT에 면역반응을 보인 신경세포가 Diagonal band에서 유의적으로 많은 것을 확인할 수 있었다. 한편 투사되는 부위의 말단인 hippocampus에서 ChAT에 면역반응을 보인 신경섬유의 density를 조사한 결과 Diagonal band와 유사한 형태를 확인할 수 있었다.

AC1의 경우 4개월의 경우 미발아콩을 급여한 군에서 면역반응세포의 수가 증가하였고 발아콩군의 경우도 대조군에 비해 증가하였다. 6개월 식이 섭취 경우 4개월군과 비슷한 경향을 나타내었다. Hippocampal CA1 region의 경우 4개월째에는 대조군에서 거의 면역반응세포를 관찰할 수 없었으며, 콩군에서도 미약한 반응이 관찰되었다.

식이 섭취 6개월의 경우 모든 군에서 약한 면역반응을 보였으며 유의적 차이는 확인할 수 없었다. pERK 1/2의 면역반응성을 살펴본 결과 식이 4개월째에서는 미발아콩군에서 면역반응이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 6개월의 경우 미발아콩 및 발아콩군 모두에서 pERK 1/2의 반응이 증가하는 것을 확인하였으나 유의적 차이는 없었다. PI3 kinase의 경우 4개월째에 미발아콩군에서 반응성이 증가하였고, 발아콩군에서는 감소하는 경향을 보였다. 또한 6개월의 경우 모든 군에서 큰 차이를 보이지 않았다. Hippocampal CA1 region의 경우 식이 섭취 4개월째에 대조군과 미발아콩군에서 면역반응성이 증가하였으며 발아콩군에서는 약하게 관찰되었다. 또한 6개월째에 살펴본 결과 대조군에서는 면역반응이 관찰되었으나 발아콩과 미발아콩군에서는 감소하는 경향이 나타났다. 따라서 콩의 발아 시 많은 유효한 성분들이 증가하는 것으로 나타났으며, 실험쥐를 통한 생리활성과 인지능력을 살펴본 결과 콩식이가 흰쥐의 생리활성과 인지 능력에 긍정적 효과를 미치는 것으로 사료된다.

2. 발아방법 확립

국산콩 3종과 외국콩 2종에 대하여 발아 품종과 온도, 시간을 확립하기 위하여 isoflavone 함량의 변화를 조사하였다. 결과 신팔달 2호를 20℃에서 12시간 발아시켰을 때 1.638 mg/g으로 높았으며 24시간 발아시켰을 때는 1.583 mg/g이었다. 신팔달 2호를 30℃에서 24시간 발아시켰을 때 1.727 mg/g으로 가장 높았으나 30℃는 미생물의 증식과 부패로 발아온도로 적합하지 않다고 판단하였다.

3. 발아콩 분말의 가공적성

Isoflavone 함량이 높았던 신팔달 2호의 건조분말이 식품에의 적용을 알아보기 위하여 단백질 용해도, 기포성, 유화성 및 수분 유지 흡착력을 조사한 결과 원료콩 분말과 큰 차이가 없어 식품에의 적용이 가능할 것으로 판단하였다.

4. 발아콩의 식품에의 활용

신팔달 2호의 발아콩분말을 국수, 라면, 식빵, 인절미에 적용하여 특성을 알아보았다. 발아콩분말이 첨가량이 늘어날수록 반죽의 호화점도와 점탄성은 감소하였으며, 국수의 노란색은 짙어지고 hardness는 감소하였다. 관능검사의 결과 발아콩분말의 첨가량은 12%가 가장 좋게 나타났다. 라면에 발아콩분말을 첨가하였을 때 hardness는 감소하였다. 발아콩분말의 첨가량이 늘어날수록 라면의 isoflavone 함량은 늘어났으며 복합분에 비해 1-4 mg%가 향상되었다. 조리된 라면의 관능검사 결과 발아콩분말의 첨가량이 늘어날수록 노란색이 증가하였고 고소한 맛과 콩비린 맛은 유의적으로 증가하였고, 기호도를 검사한 결과 발아콩분말의 첨가량은 8%까지가 적당하다고 사료되었다.

식빵에 발아콩분말을 첨가하여 제조하였을 때 빵의 무게는 증가하였으며 부피와 반죽의 호화점도와 점탄성은 감소하였다. 빵을 제조한 후 isoflavone의 함량은 1-4 mg%가 증가하였다. 빵의 texture 특성은 경도, 검성, 부서짐성은 증가하고 응집성은 감소하였다. 빵의 관능검사 결과 발아콩분말의 첨가량이 늘어날수록 고소한 향미는 증가하였으며 12-16%의 발아콩분말을 첨가하면 기호도가 떨어지는 것으로 보아 발아콩분말을 8%까지 첨가하는 것이 바람직하다고 생각된다. 인절미에 발아콩분말을 첨가하면 경도, 검성은 증가하였으며 응집성은 감소하였다. 인절미의 경도변화는 20℃에서 24시간 이후 발아콩분말을 8% 첨가하였을 때가 경도가 가장 낮았으며 4℃에서 24시간 이후 발아콩분말을 12% 첨가하였을 때가가 가장 낮았다. 기호도 검사결과 발아콩분말이 12-16%가 첨가된 인절미는 기호도가 낮았으므로 8%까지 첨가하는 것이 바람직하다고 생각된다. 발아콩을 이용하여 초콩을 제조하였을 때 절임기간이 늘어남에 따라 isoflavone의 함량은 미발아초콩은 125.1 mg%에서 165.7 mg%로 32%가 향상되었고 발아초콩은 128.3 mg%에서 208.6 mg%로 63%가 향상되었다. 또한 glycosides type에 대한 aglycone type의 비율은 비발아초콩은 100 : 27, 발아초콩은 100 : 48로 발아와 산절임에 의해 aglycone으로의 전환을 확인할 수 있었다. 비발아초콩과 발아초콩의 Oligo 당 함량은 절임시간이 길어질수록 감소되다가 절임 240시간 이후 완전히 분해되었고 절임액으로 유출되었던 oligo 당은 절임 360시간 이후에 검출되지 않았다.