평양단풍나무씨앗과 평양단풍나무열매에는 조단백질이 각각 26.44%, 22.99%, 들어있으며 조섬유는 각각, 8.04%', 10,33% 들어있다. 평양단풍나무씨앗에는 Mg함량이 특별히 높은데 이것은 씨앗에 들어있는 엽록소에 기인된다.
평양단풍나무열매에는 필수아미노산이 조화롭게 들어있으며 메티오닌과 트립토판함량이 콩에 비해 비교적 높은것이 특징이다. 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질조성은 비교적 단순하며 메티오닌함량이 높은 11S글로불린이 많이 들어있다. 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질에서 필수아미노산함량이 높은 알부민단백비률은 30%이다.
《단백질먹이에 대한 연구사업을 잘하여야 하겠습니다.》 (
평양단풍나무(Acer saccharinum)는 단풍나무과(ACERALES) 단풍나무속(ACERALEAE)에 속하는 잎이 지는 넓은잎키나무이며 염색체수는 2n=52 이다.
평양단풍나무는 나무모양이 좋고 빨리 자라며 병해충피해를 덜 받을뿐아니라 가을에는 단풍이 곱게 물드는것으로 하여 공원과 유원지조림에 널리 리용되고있으며 당원료생산에도 리용되고있다.자료에 의하면 평양단풍나무에서는 5년생이상부터 당즙을 받을수 있는데 5년생 때 정보당 500kg, 10년생 때에는 2～3t, 15년생 때에는 4～5t의 즙액을 생산할수 있다고 한다. 그리고 다 자란 나무 한그루에서는 1년에 100L정도의 수액을 채취하여 약 3.5kg의 사탕을 얻을수 있다고 한다.
한편 평양단풍나무는 밀원식물로도 리용되며 목재는 연하여 가공하기 쉽기때문에 당즙을 다 받아 리용한 후 가구, 포장용상자와 성냥, 그리고 여러가지 세공품들과 악기제작에 목재로 리용할수 있다.
최근에 우리는 평양단풍나무열매의 조단백질함량과 열매생산성이 특별히 높은것으로 하여 집짐승과 물고기의 중요단백질먹이원천으로 리용될수 있다는데 대하여 주목하고 열매와 씨앗의 일반영양성분함량과 씨앗의 저장단백질형성특성을 밝히기 위한 연구를 진행하였다
1. 연구재료와 방법
-분석용시료 채취;
열매와 씨앗의 일반영양성분함량과 씨앗의 저장단백질형성 특성을 밝히기 위한 연구재료로는 성숙된 평양단풍나무열매와 씨앗을 자연조건에서 말리워 보관한것을 리용하였다
-일반화학적조성분 분석;
흡수물기는 항온건조법으로, 조단백질함량은 켈달법으로, 조지방함량은 쏙쓰레드지방추출법으로, 조섬유함량은 희박한 산, 알카리처리법으로, 조회분함량은 회화의 방법으로, 무질소추출물함량은 계산의 방법으로 결정하였다.
-씨앗저장단백질의 특성 평가;
씨앗저장조직의 현미해부학적 특성은 씨앗을 0.4㎛크기로 자르고 아미드흑염색법으로 염색하고 광학현미경(10×70배)으로 관찰하였다.
평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질특성변화는 조사대상나무 한그루를 정하고 꽃이 진 후 15일, 30일, 45일만에 각각 씨앗을 취하여 7.5%PAAG에서 Disc전기영동을 진행하여 분석하였다.
평양단풍나무씨앗저장단백질의 아단위조성은 우와 같은 방법으로 시료를 취한 다음 10%SDS-PAAG전기영동을 진행하여 분석하였다.
2. 연구결과 및 분석
1) 일반영양성분
평양단풍나무씨앗과 열매의 일반영양성분 함량을 분석해본 결과 평양단풍나무씨앗에는 물기함량이 15%일 때 조단백질 26.44%, 조지방 2.69%, 조섬유 1.86%, 무질소추출물 49.83%, 조회분 4.18% 들어있으며 열매전체적으로는 물기함량이 15%일 때 각각 22.99%, 0.93%, 10.34%, 44.87%, 5.87% 들어있다.
평양단풍나무열매의 씨앗에 포함되여있는 조단백질함량은 콩보다는 낮고 보라콩과 비슷하며 열매전체의 조단백질함량은 완두와 비슷하다. 평양단풍나무씨앗에는 조섬유가 1.86%로서 매우 적으며 열매전체의 조섬유함량은 8~10%정도로서 많지 않았다. 평양단풍나무씨앗에는 무질소추출물이 50%정도로서 완두나 보라콩과 비슷하였다.
결국 평양단풍나무열매에는 건물질함량으로 조단백질이 23%이상, 조섬유가 10%미만 들어있으므로 단백질먹이로서의 가치가 있다.
2) 평양단풍나무씨앗의 비타민, 아미노산함량
평양단풍나무씨앗에는 집짐승영양에서 중요한 역할을 하는 비타민 B복합체들이 충분히 들어있으며 비타민 E와 PP는 콩에 비해 적게 들어있다. 특히 비타민A의 전구체인 β-카로틴함량은 콩에 비해 훨씬 더 높다.
평양단풍나무씨앗에는 여러가지 아미노산들이 조화롭게 들어있으며 가공방법에 따라 그 함량이 약간씩 차이났다.
평양단풍나무열매를 성형했을 때 아미노산함량은 전반적으로 씨앗에서보다 떨어지는 경향이 있었으나 발효처리했을 때는 오히려 높아졌다.
특히 발효먹이의 필수아미노산함량을 콩과 대비해 볼 때 리진과 트레오닌을 제외하고 전반적으로 비슷하였으며 메티오닌함량은 1.01%로서 콩의 4배에 달하였다.
3) 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질 형성특성
평양단풍나무씨앗에는 조단백질이 콩과작물들과 비슷한 정도로 들어있다. 씨앗단백질의 축적동태를 관찰하기 위하여 평양단풍나무씨앗을 0.3㎛두께로 절편화하고 0.1% 아미드혹-10B용액으로 염색한 다음 콩, 강냉이씨앗과의 대비속에서 현미경관찰을 진행한 결과는 다음과 같다(그림 1).
그림 1. 평양단풍나무씨앗에서 저장단백질의 축적동태
그림 1에서 보는바와 같이 평양단풍나무씨앗저장조직세포의 크기는 콩과 비슷하고 강냉이보다는 작다. 그리고 씨앗저장단백질립자들의 크기와 분포정도도 콩과 비슷한 특성을 보여주었다.
그러나 전분이 기본 저장물질로 되여있는 강냉이눈젖에서는 저장단백질이 과립형태로 들어있지 않다는것을 알수 있다.
이상의 사실로부터 우리는 평양단풍나무씨앗속에는 알곡작물과는 달리 단백질성분들이 과립형태로 존재하며 그 축적량은 콩과 매우 비슷한 특성을 가지고있다는것을 알수 있다.
씨앗저장단백질의 조성상 특성은 단백질의 질적특성을 평가하는 중요한 지표로 된다.
우리는 평양단풍나무씨앗에 들어있는 저장단백질들의 아단위조성을 평가하기 위하여 10% SDS-PAAG전기영동을 진행하였다(그림2).
그림 2. 열매의 발육시기에 따르는 평양단풍나무씨앗의 10% SDS-PAAG전기영동스펙트르
(1-꽃진 후 15일후의 평양단풍나무씨앗
2-꽃진 후 30일후의 평양단풍나무씨앗
3-꽃진 후 45일후의 평양단풍나무씨앗
4-콩저장단백)
그림 2에서 보는바와 같이 7.5% Disc-PAAG전기영동에서와 마찬가지로 10% SDS-PAAG전기영동에서도 단백질성분들의 질량적특성은 등숙정도에 따라 변화된다. 평양단풍나무씨앗의 단백질조성에서는 11S글로불린류형들이 대부분을 차지하고있었다.
일반적으로 11S글로불린들은 7S글로불린에 비하여 필수아미노산인 메티오닌함량이 높은것으로 평가되고있다. 이러한 자료들은 앞에서 우리가 분석한 평양단풍나무씨앗의 아미노산조성분석자료를 명백히 증명해준다.
우리는 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질가운데서 글로불린단백질과 알부민단백질의 함량비률을 평가하기 위하여 총단백추출물의 투석을 진행하였다. 실험결과에 의하면 평양단풍나무씨앗에는 알부민단백질이 30%로서 비교적 많은것이 특징이다.
일반적으로 알부민단백질의 아미노산조성은 글로불린단백질의 아미노산조성에 비하여 필수아미노산들의 비률이 높은것으로 인정되고있다.
우에서 고찰한 전기영동스펙트르의 특성에 대한 자료와 함께 단백질류형에 관한 연구자료들은 평양단풍나무씨앗단백질의 아미노산조성이 비교적 우수한 분석자료들을 실험적으로 안받침해주는 근거로 될수 있다고 본다
맺 는 말
평양단풍나무열매의 화학적성분과 씨앗저장단백질류형을 평가한 결과는 다음과 같다.
1. 평양단풍나무씨앗과 평양단풍나무열매에는 조단백질이 각각 26.44%, 22.99% 들어있으며 조섬유는 각각 1.86%, 10.33% 들어있다.
2. 평양단풍나무씨앗에는 Mg함량이 12.5g/㎏, Fe함량은 268㎎/㎏으로서 매우 높았다.
3. 평양단풍나무열매에는 비타민이 많이 들어있으며 특히 비타민A의 전구체인 β-카로틴함량이 매우 많다.
4. 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질조성은 비교적 단순하며 메티오닌함량이 높은 11S글로불린이 많이 들어있다. 평양단풍나무열매의 씨앗저장단백질에서 필수아미노산함량이 높은 알부민단백비률은 30%이다.
