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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 밥 맛이 아주 좋다고 알려진 쌀과 밥맛이 나쁘다고 알려진 쌀들의 이화학적 성분 특성을 분석함으로써 식미와 연관지어 선발지표 개발을 위한 기초적인 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 25mm), carrier gas는 He을 사용 하였다. Iiyector temperature는 250°C, column temperature는 150°C for 2 min, 150〜230°C(4°C/min), 230°C for 10 min, Flow rate는 1 mg/min, injection 양은 1 mm로 하여 분석하였고 성분당은 internal standard 인 allose의 양을 기준으로 하여 peak의 면적을 계산하고 상대적인 백분율로 나 타내었다.
- 쌀 전분 입자의 결정성과 결정강도는 X선 회절기(Philips, X' pert PW3710, Netherland)를 이용하여 Target : Cu-ka, scanning speed; 0.04° 20/s, voltage; 30 kV, current; 20 mA의 조건으로 회절각도(26)를 5。부터 40。까지 회절시켜 나타나는 피크의 위치와 세기로써 결정성과 결정 강도를 비 교하였다.
- 백미 200 g을 Grain Analyzer(FOSS Infratec 1241)에 투입하여 단백질, 수분, 아밀로즈 함량을 분석하였다. 이들의 함량에 근거하여 식미 반영 점수(식미치)로써 표시하도록 고안된 장치인 TOYO(M90 series, Japan)에 백미 33 g을 취하여 80°C의 더운물에 10분간 취반한 후 상온에서 3분간 뜸들이기를 한 다음 측정하였다.
- 산분해시킨 쌀가루를 ICP(OPTIMA 3200 RL)로 분석하 였다.
- 쌀 곡립을 단축방향으로 자른 단면은 주사 전자현미경 (Scanning electron microscope, Hitachi S-4200, Japan)을 이용하여 15 kV에서 30배 및 1000배의 배율로 관찰하였고 전분입자는 10000배에서 입자의 형태를 관찰하였다
- 쌀가루 시료를 PITC(phenylisothiocyanate) 로 유도체화 시킨 후, HPLC 로 분석하였다.
- 쌀가루로부터 termamyl 등의 효소처리에 의해서 비전분 성 다당류를 분리한 후, 다당류를 황산으로 가수분해 시킨 후 gas chromatography에 의해 구성당의 함량 및 성분 조성을 분석하였다. 분석조건은 GC-Mass(GC : Hewlett-Packard 사의 HP 6890 series, Mass : JMS-700)로써 column은 DB- 225(30 m x 0.
- , 1973)에 의하여 쌀 배유 전분을 각각 분리하였다. 쌀을 50 mM LiOH(lithium hydroxide) 에 침지 시킨 후 막자사발로 갈아서 isoamylalcohol, acetone, ethylalcohol 처리에 의해 단백질 및 지질 분획을 제거시키고 전분 침전물을 얻었다. 이를 풍건시켜 건조한 후 분쇄하여 데시케이터에 보관하면서 사용하였다.
- 백미 200 g을 Grain Analyzer(FOSS Infratec 1241)에 투입하여 단백질, 수분, 아밀로즈 함량을 분석하였다. 이들의 함량에 근거하여 식미 반영 점수(식미치)로써 표시하도록 고안된 장치인 TOYO(M90 series, Japan)에 백미 33 g을 취하여 80°C의 더운물에 10분간 취반한 후 상온에서 3분간 뜸들이기를 한 다음 측정하였다.
- 신속점도. 측정계(Rapid Visco Analyzer, Newport Co., Australia)를 사용하여 쌀가루 호화액의 점도를 측정하여 RVA viscogram으로부터 initial pasting temperature, peak viscosity, trough viscosity, final viscosity를 각각 구하였다. 최고점도에서 최저점도 뺀 값을 breakdown으로 하였으며 점도단위는 RVU(Rapid Visco Unit)로 표시하였다.
대상 데이터
- 쌀가루로부터 termamyl 등의 효소처리에 의해서 비전분 성 다당류를 분리한 후, 다당류를 황산으로 가수분해 시킨 후 gas chromatography에 의해 구성당의 함량 및 성분 조성을 분석하였다. 분석조건은 GC-Mass(GC : Hewlett-Packard 사의 HP 6890 series, Mass : JMS-700)로써 column은 DB- 225(30 m x 0.25 mm x 0.25mm), carrier gas는 He을 사용 하였다. Iiyector temperature는 250°C, column temperature는 150°C for 2 min, 150〜230°C(4°C/min), 230°C for 10 min, Flow rate는 1 mg/min, injection 양은 1 mm로 하여 분석하였고 성분당은 internal standard 인 allose의 양을 기준으로 하여 peak의 면적을 계산하고 상대적인 백분율로 나 타내었다.
- 쌀 시료는 서울대학교 농업 생명과학대학으로부터 제공받은 고품벼와 팔공벼로서 현미 상태로부터 도정기 (MC-90A, Japan)를 이용하여 백미(10분도미)로 도정하였다. 백미를 food mixer(CM-MM3900, (주)제이월드)로 분쇄하여 100 mesh로 체쳐서 쌀가루를 제조하였으며, 쌀 곡립으로부터 알칼리 침지법(Yamanoto et al.
이론/모형
- 쌀가루로부터 클로로포름 : 메탄올(2 : 1, v/v)을 추출용매로 사용하여 Folch et al.(1957)의 방법에 의하여 지방산 분획을 추출하였다. 추출한 지방은 Chung(1991)와 Nike et a/.
- 추출한 지방은 Chung(1991)와 Nike et a/.(2004)의 방법에 따라 methyl ester화 시킨 후, GC-Mass (GC : Hewlett-Packard사.의 HP 6890 series, Mass: JMS- 700, Japan)를 사용하여 구성 지방산 조성을 분석하였다. 분석 조건으로 column은 DB-225(30 m x 0.
- 쌀 시료는 서울대학교 농업 생명과학대학으로부터 제공받은 고품벼와 팔공벼로서 현미 상태로부터 도정기 (MC-90A, Japan)를 이용하여 백미(10분도미)로 도정하였다. 백미를 food mixer(CM-MM3900, (주)제이월드)로 분쇄하여 100 mesh로 체쳐서 쌀가루를 제조하였으며, 쌀 곡립으로부터 알칼리 침지법(Yamanoto et al., 1973)에 의하여 쌀 배유 전분을 각각 분리하였다. 쌀을 50 mM LiOH(lithium hydroxide) 에 침지 시킨 후 막자사발로 갈아서 isoamylalcohol, acetone, ethylalcohol 처리에 의해 단백질 및 지질 분획을 제거시키고 전분 침전물을 얻었다.
성능/효과
- 1. 식미검정계를 통하여 단백질, 아밀로오스, 수분 함량들 로부터 산출한 식미치는 고품벼가 84.4로서 높은 수치를 나타내어 팔공벼(61.6)와 큰 차이를 보였다.
- 2. 두 품종 모두에서 전체 지방산의 73%이상을 차지하는 oleic acid, linoleic acid가 고품이 팔공보다 높은 비율을 나 타내었다.
- 3. 비전분 다당류는 rhamnose, fucose, ribose, arabinose, xylose, allose 순으로 분리되었으며 internal standard 인 allose 를 기준으로 볼 때 두품종간 조성에 차이를 나타내었다.
- 4. 구성아미노산 조성비는 aspartic acid, glutamic acid 등이 높게 나타났으며 무기성분의 조성에는 차이가 없었다.
- 5. 신속점도계를 이용한 호화 특성에서 호화개시온도는 고품(69.8°C)이 팔공(72.8°C)보다 낮았다.
- 6. SEM을 이용하여 관찰한 전분입자는 다각형이었으며 고품이 팔공보다 형태가 더 선명하고 균질함을 보였으며 X-선 회절도에 의한 전분 결정강도의 차이는 크지 않음을 알 수 있었다.
- K, Ca, Mg 미량원소 함량을 분석한 결과 품종 간의 차이는 없었으며 K은 약 0.1%, Ca은 0,01%, Mg은 0.05% 나타 내었다.
- 5~4로 나타났다. 고품전분은 팔공전분보다 다각형의 모양이 더 선명하고 균질하고 매끄러운 형태를 보였다.
- 쌀의 단백질 함량이 높을수록 밥을 지었을 때 밥이 더욱 딱딱하게 느껴지고 탄력과 점성이 떨어지는 경향을 보이는 것으로 알려져 있다(Choi, 2002). 또한 단백질, 아밀로오스, 수분 함량들로부터 산출해내는 식미치는 고품벼가 84.4로서 높은 수치를 보여 팔공벼와 큰 차이를 보였다.
- , 1996). 본 연구에서는 linoleic acid의 경우 고품(42.94%)이 팔공(40.69%)보다 약간 높았으며 oleic acid에 서도 고품(35.02%)이 팔공(33.18%)보다 높은 비율을 보였으나 palmitic acid에서는 고품(17.89%)이 팔공(19.94%)보다 낮게 나타내었다. 이는 약간의 차이는 있지만 두 품종 모두에서 linoleic acid, oleic acid가 전체 지방산의 73%이상 을 차지하는 높은 양질의 기름임을 알 수 있었으며 전체지 방산에 대한 불포화지방산의 비율에 있어서도 고품(79.
- 쌀을 가로로 절단하여 단면을 30배, 1000배로 확대하여 관찰한 결과(Fig. 2, 3) 모양은 약간 신장된 타원형이었으며 전분, 단백질 등 여러 배유세포들이 뭉쳐있어 공간 없이 빈틈없는 덩어리를 이루고 있었다. 전분립의 틈새에는 주로단백질 입자로 채워져 있었으며 팔공 전분립이 고품보다 더 작고 촘촘히 뭉쳐 있으며 전분립의 주변을 둘러싸고 있는 단백질의 양이 더 많음을 알 수 있다.
- 94%)보다 낮게 나타내었다. 이는 약간의 차이는 있지만 두 품종 모두에서 linoleic acid, oleic acid가 전체 지방산의 73%이상 을 차지하는 높은 양질의 기름임을 알 수 있었으며 전체지 방산에 대한 불포화지방산의 비율에 있어서도 고품(79.54%) 이 팔공(76.09%)보다 3.45% 많았다. 그 외에는 myristic, palmitoleic, stearic, linolenic, arachidic, gadoleic acid의 지 방산이 소량 함유되어 있었고 두 품종 거의 비슷한 비율을 나타내었다.
- 88% 높게 나타났다. 총 아미노산에 대한 필수아미노산 비율은 팔공(28.42%)이 고품(26.55%) 보다 1.87% 높은 비율을 보였으며 필수아미노산추 쌀의 제1제한요소인 lysine의 조성비는 거의 비슷한 비율을 나 타내었다.
- 26%) 순위였다. 특히 aspartic acid은 고품이 팔공보다 6.2%, glutamic acid는 1.88% 높게 나타났다. 총 아미노산에 대한 필수아미노산 비율은 팔공(28.
후속연구
- 한편 우리나라의 고품질미 육종은 종래의 교배 및 선발 육종에 한정되어 있기 때문에 품질을 진일보 시키는 데에는 한계가 있었다. 우리 쌀의 경쟁력 증진을 위해서는 품질 향상을 위한 다양한 연구가 필요하며 특히 쌀 성분 특성에 대한 기초연구와 더불어 분자육종을 추진하여야 할 것이다. 즉, 쌀의 품질(식미)을 유전자 수준에서 해석 함으로써 유전자 변이를 활용하여 품질을 고급화하고, 선발 지표를 개발하는 연구들이 수행되어야만이 우리 쌀의 국제 경쟁력이 강화될 것이다.
- 우리 쌀의 경쟁력 증진을 위해서는 품질 향상을 위한 다양한 연구가 필요하며 특히 쌀 성분 특성에 대한 기초연구와 더불어 분자육종을 추진하여야 할 것이다. 즉, 쌀의 품질(식미)을 유전자 수준에서 해석 함으로써 유전자 변이를 활용하여 품질을 고급화하고, 선발 지표를 개발하는 연구들이 수행되어야만이 우리 쌀의 국제 경쟁력이 강화될 것이다.
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