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천 마 의 성 분 작 용
▣ 과당 [果糖, fructose] - 프룩토오스
분자식은 C6H12O6이다. 대표적인 케토오스(환원기로서 케톤기를 갖는 단당류)이며, 가장 중요한
헥소오스(육탄당)의 하나이다. 무색의 흡습성(吸濕性) 결정으로, 녹는점 103∼105℃이다.
식물계에 널리 존재하며, 특히 포도당과 함께 과일 속에 유리 형태로 들어 있거나, 포도당과 결합
하여 수크로오스로서 함유되어 있다. 벌꿀의 액상부는 대부분 과당이며, 또 국화과식물 속의
이눌린 등 과당으로만 이루어지는 다당류인 프룩탄의 성분으로서, 또한 수크로오스계의 각종
소당류의 성분으로서 존재하나, 배당체 성분으로서는 드물다.
동물계에는 적으나 정액의 주요한 당으로서 정자의 에너지원이다. 또, 과당은 생물의
당대사(糖代謝)에서 중요한 역할을 하는데, 포도당이 분해되는 경우나 글리코겐으로 합성되는 경우
등은 모두 과당을 거친다. 과당은 당류 중에서 감미가 가장 강하나, 가열하면 3분의 1로 약해진다.
벌꿀·과즙에서 분리되고, 수크로오스·프룩탄의 가수분해 등에 의해서 제조된다. 포도당을 이용하지
못하는 당뇨병 환자용 감미료, 쇠약자나 어린이의 영양제 외에 해독·강심·이뇨제로 사용된다. 또한,
감미료로서 식용으로 사용되기도 하나, 값이 비싼 편이다. 또, 흡습성을 이용하여 카스텔라·스펀지
케이크 등이 마르는 것을 방지하기 위해 사용되기도 한다.
▣ 수크로오스 [sucrose]
자당(蔗糖) 또는 사카로오스라고도 한다. 광합성 능력이 있는 모든 식물에서 발견되며, 특히
사탕수수·사탕무에 많다. 사탕수수에서는 그 액즙의 20%, 사탕무에서는 15%를 차지하고
있으므로, 이들은 수크로오스의 공업적 원료로 이용된다. 이 밖에 사탕옥수수·사탕단풍의 수액에도
많이 함유되어 있다.
▣ 엿당 [maltose] (천마에 없음)
맥아당(malt sugar), 디글루코스(di-glucose)라고도 한다. 탄수화물의 일종으로 포도당(glucose)
두개가 당체결합(glycosidic bond)으로 결합한 이당류(disaccharide)이다. 분자식 C12H22O11이고
정식명칭은 α-D-글루코피래노실(Glucopyranosyl)-(1→4)-α-D-글루코피래노스(Glucopyranose)
이다. 다른 탄수화물과 마찬가지로 엿당을 구성하고 있는 수소와 산소의 원자수 비가 2:1이다.
포도당 두 개가 결합한 엿당에 하나의 포도당이 더 붙어 포도당이 세 개가 되면 엿당-트리오스
(malto-triose), 네 개가 되면 엿당-테트로스(malto-tetrose), 다섯 개가 되면 엿당-덱스트린
(malto-dextrins)이 되고, 더 붙으면 결국 녹말(starch)이 된다. 엿당은 가수분해(hydrolysis)에 의해
두 개의 포도당으로 분리가 되며, 생체 내에서는 말타아제(maltase)에 의해 가수분해가 일어난다.
강산과 함께 가열 시에도 마찬가지로 수 분 내에 두 개의 포도당으로 분리된다.
▣ 글루코오스 [glucose]
분자식은 C6H12O6이다. D형·L형 2종의 광학이성질체가 있는데, 천연으로는 D형만이 존재하며
이 D-글루코오스를 포도당이라 한다. 달콤한 과즙, 동물의 혈액·림프액 등에 유리상태로 존재하는
외에, 글리코겐·녹말·셀룰로오스 등의 다당류, 설탕 등의 소당류 및 여러 배당체의 구성성분으로서,
또한 세포벽의 구성성분으로서 자연계에 널리 존재한다.
글루코오스는 탄수화물 대사의 중심적 화합물로서 그 이용경로는 매우 복잡하며, 에너지원으로서
분해되는 경로는 특히 중요하다. 글루코오스는 먼저 헥소키나아제의 작용으로 글루코오스-6-인
산이 되고, 해당과정을 거쳐서 피루브산으로 분해된다. 또한, 호기적 조건에서는 TCA회로를
거쳐서 이산화탄소와 물로 분해된다.
글루코오스는 이러한 세포호흡을 통해 분해되어 에너지를 생산하고, 그 에너지는 ATP의 형태로
저장된다. 이 에너지는 발효·호흡 등에 사용된다. 한편, 필요할 때까지 글루코오스를 저장해 두는
경로도 존재한다. 동물에서는 글루코오스가 우리딘삼인산과 반응하여 우리딘이인산글루코오스가
되고, 글리코겐 합성효소의 작용으로 글리코겐에 흡수되어 저장된다.
식물에서도 우리딘이인산글루코오스를 거쳐 수크로오스·녹말로서 저장된다. 식물에서의 글루코오스
생합성은 다음과 같다. 광합성의 명반응에서 생기는 에너지와 이산화탄소 및 물에서 트리오스가
합성되고, 이것을 바탕으로 헥소오스인 글루코오스가 합성되어 녹말로서 저장된다.
동물에서는, 간에서 옥살로아세트산으로부터 포스포에놀피루브산을 생성하고, 해당경로를 거의
역행하여 재합성된다. 대부분의 아미노산이 글루코오스로 변환되는 경우는 이 경로를 따른다.
공업적으로는 녹말의 가수분해에 의해 얻을 수 있다. 글루코오스는 영양제·강장제·해독제 외에,
감미제로도 사용된다. L-글루코오스는 D-글루코오스의 이성질체이며, 인공적으로 합성된다.
▣ 환원당 [還元糖, reducing sugar]
펠링용액(황산구리의 알칼리용액)을 환원하여 이산화구리를 만든다.
포도당 ·과당 ·말토오스(맥아당) 등이 포함되며, 설탕으로의 환원력은 없다.
아미노산 등과 화학반응을 일으켜 갈색 물질을 쉽게 만들어 식품이 갈변(褐變)하는 원인이 된다.
▣ 산성 [酸性, acidic]
기본적으로는 염기(鹽基)에 대하여 수소이온을 잘 준다는 것을 뜻하며, 산은 수용액 속에서는
용매(溶媒)의 물 분자를 염기로 하여 히드로늄이온 H3O+이 되어 있다. 이 때문에 수용액에서
산은 신맛을 가지며, 청색 리트머스종이를 적색으로 변화시키고, 알칼리를 중화시키는 등의
실제적인 성질을 보인다. 일반적으로 수용액에서는 pH(수소이온농도)가 7보다 작을 때에
산성이라고 한다.
▣ 바닐린 [vanillin]
방향족 탄화수소 화합물의 특징인 독특한 향-바닐라향이 나며 무색 또는 엷은 노란색 고운 분말로
바늘모양의 결정이다. 바닐라 알데히드,메틸 바닐린이라고도 하며 IUPAC명으로
4-하이드록시-3-메톡시 벤즈알데히드로 명명된다.
1857년에 M.고블리가 바닐라콩(과일)에서 이 결정을 추출하였으며, 그 성질을 조사해서
바닐린이라고 명명하였다. 고체에서 바로 기체로 변화하는 승화성이 있으며 물에는 잘 녹지 않으나
에틸알코올, 에테르 등 유기용매에는 잘 녹는다. 자연적인 바닐라 추출액이 절대적으로 부족하여
가격이 너무 비쌌기 때문에 그 대안으로 오랫동안 합성바닐린에 대한 관심이 컸으며 현재는
합성바닐린이 상당부분 천연 바닐라향을 대신하고 있다.
단맛이 나지는 않지만 음식의 달콤함을 더해주는 바닐라 향의 원료로서 초콜릿,아이스크림,캔디,
케이크 및 음료의 향료로 널리 쓰여지고 있다.
▣ 알코올 [alcohol]
일반식은 ROH(R=알킬기)로 나타내며 알킬기가 메틸기일 때는 메탄올, 알킬기가 에틸기일 때는
에탄올로 부르는 등 알킬기의 이름에 올(-ol)을 붙인다. 메틸기는 메탄에서 수소 원자 하나를 뺀
상태를 말하여 에틸기는 에탄에서 수소 원자 하나를 뺀 상태이다. 즉 알킬기는 원래의
탄화수소에서 수소 원자 하나를 뺀 상태를 말한다.
분자량이 작은 알코올은 상온에서 액체 상태로 존재하며, 분자량이 커질수록 녹는점이 높아져
큰 분자량의 알코올은 고체로 존재하기도 한다.
탄화수소의 수소원자가 하나 이상 히드록시기(-OH)로 치환될 수도 있는데, 하나가 치환되었을
경우에는 1가알코올이라 하며, 두 개가 치환되었을 경우 2가알코올이라 한다. 그 이상의 경우에도
이와 같은 방법으로 이름을 붙인다. 1가알코올의 대표적인 예로 에탄올을 들 수 있으며,
2가알코올의 대표적인 예로 에틸렌글리콜을 들 수 있다.
▣ 인 [燐, phosphorus] - P
1669년 독일의 H.브란트가 은을 금으로 바꾸는 액체를 만들려고 공기를 차단하고 오줌[尿]을
강열(强熱)했을 때 발견하였다. 그는 이 제조법을 비밀로 하였으나, 그 물질 자체가 발하는 차갑고
사라지지 않는 빛이 사람들의 주의를 끌게 되어 여러 가지로 연구되었다.
그후 1680년 영국의 R.보일에 의해서 오줌에서 같은 물질이 석출되어 원소로서의 인이
확인되었다. 그때까지 어두운 곳에서 빛을 발하는 것은 모두 phosphorus라고 불렀는데
(그리스어로 phos는 빛, phorus는 운반자의 뜻), 그후 이것이 인의 명칭이 되었다.
▣ 알데히드 [aldehyde]
케톤과 마찬가지로 카르보닐기 >C=O를 가지고 있으므로 성질이 케톤과 비슷하지만, 케톤보다
잘 산화된다. 알데히드의 명명법은 알데히드를 산화시키면 생성하는 산 이름의 어미 -ic 또는
-oic을 떼어내고 알데히드를 붙이는 방법이 사용되는데, IUPAC 명명법에서는 골격인 탄화수소
이름의 어미 -e를 떼어내고 -al을 붙인다. 예를 들면, CH3CH2CH2CHO는 전자에서는 산화시키면
얻어지는 부티르산 butyric acid에서 부티르알데히드 butyraldehyde로 하고, 후자에서는 탄화수소
이름 부탄 butane에서 부탄알 butanal이라고 명명한다. 고급알데히드는 식물유 속에 존재하는
것도 있으며, 특히 벤즈알데히드는 배당체의 형태로 매실 ·복숭아 등의 씨 속에 존재한다. 또
방향족 알데히드에는 계피(桂皮) 알데히드 ·바닐린 등과 같이 식물정유(植物精油) 속에 존재하여
향료로 되는 것도 있다.
알데히드를 합성하는 데는, 1차알코올을 산화하는 방법, 아세탈이나 CHCl2와 같은 할로겐기(基)를
가진 화합물을 가수분해시키는 방법, 그리고 산염화물을 환원하는 방법 등이 시행되고 있다.
저급지방족 포화알데히드는 자극적인 냄새를 지닌 기체 또는 액체로 물에 녹는다. 탄소사슬의
길이가 6∼9개인 알데히드는 방향을 지니고 있으므로 향료로 쓰이나, 탄소사슬이 이보다 긴 것은
물에 녹지 않는 고체를 이룬다. 방향족알데히드도 방향을 지니고 있는 것이 많다. 알데히드는
산화되어 카르복시산으로 되기 쉽고, 공기 중의 산소에 의해 산화되는 점이 케톤과 다르지만,
카르보닐기가 첨가화합물을 만들거나 카르보닐시약과 반응하는 점 등은 케톤과 비슷하다.
알데히드를 검출하는 데는 펠링용액 ·은거울반응 등을 이용하여 환원성을 조사하고,
카르보닐시약과 반응시켜 알데히드인 것을 확인한다.
▣ 나트륨 [sodium] - Na
나트륨의 발견과 명명
1807년 영국의 화학자 H.데이비에 의해 처음으로 순수하게 분리된 금속이다. 데이비는
수산화나트륨으로부터 이 원소를 분리시키고 소듐(sodium)이라 명명하였다.
1890년에는 H.Y.캐스트너가 공업적 제조법을 발견하는 데 성공하였다. 이 원소의 명칭은
광물성 알칼리를 뜻하는 라틴어 ‘nitrum’,‘solida’에서 유래한다고도 하며,
또 탄산나트륨(탄산소다)의 옛 이름인 ‘natron’,‘soda’에 기원한다고도 한다.
•나트륨의 특징과 반응
나트륨은 리튬(Li), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs) 및 프랑슘(Fr)과 함께 주기율표 1족에 속하는
알칼리 금속으로, 전기가 잘 통하게 하며, 무른 편이어서 칼로 쉽게 자를 수 있다. 알칼리 금속은
물과 반응하여 염기성 용액을 만들면서 수소 기체를 만들어 내는데, 나트륨 역시 물과 만나면
반응하여 수소 기체를 내고 수산화나트륨을 만들어 염기성 용액이 된다.
(2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2) 이 반응은 상당히 격렬하게 일어나기 때문에 주의를 기울여야
하며, 나트륨을 작은 조각으로 잘라 사용하는 것이 안전하다. 또 나트륨은 공기와 닿으면 쉽게
산화되어 광택이 없어진다.
4Na + O2 -> 2Na2O
나트륨은 이와 같이 산소나 물과의 반응성이 크기 때문에 보관할 때에는 공기나 물과의 접촉을
피하도록 석유나 벤젠 등에 넣는다. 또 알칼리 금속은 백금선에 묻혀 토치 불꽃으로 가열하면
고유의 색깔을 띠는 성질이 있는데, 나트륨의 경우 노란 불꽃색을 낸다. 알칼리 금속 각각의
고유한 불꽃색은 알칼리 금속을 확인하는 데에 유용하게 사용된다.
▣ 칼슘 [calcium] - Ca
석회를 뜻하는 라틴어 'calx'를 따서 명명되었다. 1808년 영국의 데이비가 염화칼슘으로부터
분리해 처음으로 순수하게 얻었다. 반응성이 크기 때문에 자연계에 순수하게 존재하지는 않는다.
대신에 탄산염 CaCO3(석회석·대리석·고회석·방해석 등)·황산염 CaSO4(석고 등)·플루오르화물
CaF2(형석)·규산염(사장석·규회석 등)·인산염(인회석) 등의 화합물로서 지구상에 광범위하게
다량으로 분포해 있다.
칼슘은 인체에 꼭 필요한 무기염류 중 하나로, 동물체에는 주로 인산과 결합하여 뼈·이[齒] 등에
함유되어 있으며, 그밖에 생리작용에도 관여한다. 사람은 하루에 0.8g 정도 섭취하면 충분하다.
유럽·미국 등에서는 칼슘의 주공급원이 우유나 유제품(乳製品)이며, 이것만으로도 위에서 말한
양의 1/3~1/2 정도가 보급될 정도로 칼슘의 섭취가 풍부하다.
그러나 한국의 경우는 생선의 작은 뼈나 녹엽(綠葉) 등을 주요 보급원으로 하고 있기 때문에
하루의 섭취량은 0.5g 정도에 머물고 있어 보다 충분한 칼슘의 섭취가 필요하다. 특히 임신했을
때나 수유기(授乳期)에는 칼슘제를 복용하는 것이 바람직하다. 또한, 비타민 D는 칼슘의 흡수를
돕는 것으로 알려져 있으므로 비타민 D의 충분한 섭취도 칼슘의 효율적인 이용에 도움이 된다.
▣ 마그네슘 [magnesium] - Mg
마그네슘은 자연상태에서는 단일원소로 존재하지 않고 규산이나 황산이나 탄산들과 함께 결합한
염의 형태로 많이 존재한다. 특히 지각을 구성하는 8대 원소
(산소>규소>알루미늄>철>칼슘>나트륨>칼륨>마그네슘) 중 하나이다.
• 인체 내에서의 기능
마그네슘은 반드시 섭취해야 할 무기물질로 인체 내에서 칼슘, 인과 함께 뼈의 대사에 중요한
기능을 하며 아미노산의 활성화와 ATP의 합성, 단백질의 합성에 결정적인 역할을 한다. 또한
신경전달 작용에서 칼슘과 서로 상반되는 작용은 물론 보완작용을 하기도 하며 근육을 이완시키는
기능을 한다.
• 식물체 내에서의 기능과 결핍, 그리고 대책
마그네슘은 식물의 엽록소분자의 구성원소로서 엽록소 분자구조의 한 가운데에 위치하고 있으며
식물이 광합성을 할 때 모든 효소에 보조인자로 작용하여 광인산화반응을 활성화시킨다.
마그네슘은 식물의 뿌리에서 물과 함께 흡수되어 물관을 통해 이동하며 다른 이온과 결합한
상태로 식물조직 내에 존재한다. 식물체 내에서 마그네슘이 결핍되면 잎이 누렇게 되고 심하면
조직이 죽어버린다. 이러한 증상은 포도, 콩, 강낭콩, 고구마, 토마토 등을 포함하여 많은
쌍떡잎식물에서 볼 수 있다. 이 경우에는 토양 중에 탄산고토석회와 같은 마그네슘 함유율이 높은
비료를 주면 된다.
▣ 망가니즈(manganese) - Mg (망간)
• 화학적 성질
순수한 것은 은백색을 띠며 탄소를 함유하면 회색이 된다. 진한 황산이나 진한 질산에 녹아
아황산가스나 산화질소를 발생하고, 묽은 산에서는 수소를 발생시키며 망간염을 만든다.
• 식물체 내에서의 망간
식물체 내에서 비교적 이동이 어려운 원소이며 칼슘이나 마그네슘보다 흡수율이 낮은 편이다.
이들은 식물체 내에서 발생하는 유해산소를 없애는데 관여하는 효소의 보조인자로 작용하며,
광합성에서 물의 광분해와 질소동화작용에도 관여한다.
망간이 식물체 내로 흡수되지 못하면 쌍떡잎식물에서는 잎에 노란색의 작은 반점이 생기고
외떡잎식물인 귀리에서는 잎의 밑부분에 녹회색 반점과 줄이 나타난다. 이 경우에는 토양개량제나
철과 망간의 함유율이 높은 객토를 해주면 효과적이다.
• 인체 내에서의 망간
망간은 사람의 몸에서 효소를 활성화시키는 촉매역할을 한다. 효모나 콩류, 밀, 살구, 녹황색채소
등에 함유되어 있으며 하루 권장량은 대략 2.5~5.0 mg이다.
인체 내 망간의 양이 부족하게 되면 고환이 수축하고 젖 분비가 잘 안 되며 체중감소 및
피부염 등 각종 증상이 나타난다. 반면에 너무 많이 섭취하면 간에 저장되지만 특별히 큰 해는
없으며 미네랄불균형의 가능성이 있다.
▣ 철 [鐵, iron] - Fe
오랜 옛날부터 알려져 있는 원소로, 이집트·아시리아 등의 유적 등에서도 발견되고 있다.
주철(鑄鐵)의 제조는 16세기경에 시작되었고, 순철(純鐵)의 제조는 근대에 와서 시작되었으며,
전해철(電解鐵)은 20세기에 들어와서 실용화되었다.
원자기호의 Fe는 라틴어 'ferrum'에서 온 것인데, 명칭의 유래는 알 수 없다. 영어의 'iron'은
광석을 뜻하는 라틴어 'aes'로부터, 독일어의 'Eisen'은 철의 광택이 얼음과 유사하여 얼음을
뜻하는 'Eis'에서 유래된 것이라 알려져 있으나 명확하지 않다.
▣ 칼륨 [potassium] - K
은백색의 알칼리 금속원소로서 공기중에서 급격히 산화한다. 물에 대해 특히 반응성이 커서,
상온에서 물과 격렬하게 반응하여 수소를 발생한다.나트륨과 화학적 성질이 비슷하다.
• 식물체내 칼륨의 작용
칼륨은 비가 와도 씻겨 내려가지 않고 토양 중에 많이 남아 있으며 식물의 뿌리로부터 물과
함께 흡수되는 무기물질이다.
칼륨은 식물체 내에서 수분상태를 조절해 준다. 공변세포내 칼륨의 농도가 높으면 팽압이 높아져서
기공이 열리게 되므로 증산작용이 활발히 일어나서 물관을 통해 물이 식물체로 잘 공급된다. 반면
칼륨이 부족하면 공변세포내 칼륨의 농도가 낮아지므로 기공이 닫혀서 잎이 시들게 된다.
또한 칼륨이 부족하게 되면 잎에서 엽록소의 생성이 적어지므로 담황색의 무늬가 생기며 후에는
갈색으로 변하는데 이와 같은 증상이 잎 둘레에 나타나므로 쉽게 알아볼 수 있다.
또한 줄기에서는 형성층의 생장속도가 감소하고 목질부와 체관조직의 형성도 억제되며 줄기를
단단하게 만드는 리그닌화가 잘 안되므로 조직이 연해져서 나무가 쓰러지게 된다.
• 인체 내에서 칼륨의 작용
칼륨은 우리 몸 안의 주요 전해질로서 이온으로 존재하며 나트륨이온이나 염소이온과 영향을 주고
받으며 혈액과 산염기의 평형을 이루고 있다. 또한 신경에서 자극을 전달하는 과정에서 중요한
역할도 한다.
칼륨의 1일 권장량은 2~6g 정도로 매우 미량이므로 정상적인 상황에서는 칼륨의 결핍은 거의
일어나지 않는다.
▣ 아미노산 [amino acid]
단백질을 완전히 가수분해하면 암모니아와 유리 아미노산이 생성되는데, 아미노산은 모든 생명현상
을 관장하고 있는 단백질의 기본 구성단위이다. 단백질에서 분리된 아미노산은 대개 아미노기와
카르복시기가 같은 탄소원자에 결합하여 R-CHNH2-COOH의 일반식으로 나타낼 수 있는
α-아미노산이다(R는 지방족 ·방향족 ·헤테로 고리의 치환기를 나타낸다). 이 밖에 아미노기가
차례로 이웃하는 탄소원자로 옮겨감에 따라 β-아미노산 ·-아미노산 ·δ-아미노산 등으로 부른다.
흔히 아미노산이라고 하면 α-아미노산을 가리킨다.
처음 발견된 아미노산은 아스파라긴으로 1806년 프랑스의 과학자 보클랭과 로비케가
아스파라거스의 싹에서 새로운 결정을 분리시켜, 이것을 아스파라긴이라고 명명하였다.
단백질의 가수분해물에서 처음으로 아미노산을 분리시킨 사람은 브라코노이다. 그는 1820년
아교 ·고기 ·양털 등을 황산으로 분해하여, 아교로부터는 글리신을, 고기와 양털로부터는 류신을
단리시켰다. 그 후, 1935년 W.C.로즈의 트레오닌 발견에 이르기까지 약 100년에 걸쳐 22종의
주요 아미노산이 발견되었다. 이 밖에 자연계로부터는 펩티드와 특수한 단백질의 구성성분으로서
각종 아미노산이 발견됨으로써 그 수는 약 80종 이상에 이르고 있다.
▣ 필수아미노산 [essential amino acid]
단백질은 체내에서 아미노산으로 분해되고 나서 흡수·이용된다. 따라서 단백질의 영양가는 그 속에
함유되는 아미노산의 종류와 양에 의하여 정해진다. 아미노산은 동물의 체내에서 다른 아미노산
으로부터 만들어지는 것과, 체내에서는 합성되지 않고 음식으로 섭취되어야 하는 것이 있다.
필수아미노산은 체내에서 생성할 수 없으며, 반드시 음식으로부터 공급해야만 하므로 필수아미노산
이라 부르고, 불필수아미노산은 체내에서 생성할 수 있기 때문에 불필수아미노산이라고 부른다.
필수아미노산의 종류는 동물의 종류나 성장시기에 따라 다르지만, 성인의 경우에는 다음의
8종으로 발린, 류신, 이소류신, 메티오닌, 트레오닌, 리신, 페닐알라닌, 트립토판이다. 어린아이의
경우에는 1957년 슈나이더만(Selma E. Snyderman) 등에 의해 히스티딘이 필요하다는 것이 보고
되어, 발린, 류신, 이소류신, 메티오닌, 트레오닌, 리신, 페닐알라닌, 트립토판 외에 히스티딘을
더해 총 9종이 유아의 필수아미노산이다. 필수아미노산 함량은 식품 단백질의 영양적 가치 평가의
기준으로서 매우 중요하다.
▣ 비필수아미노산
가결(可缺)아미노산이라고도 한다. 그 종류는 동물에 따라서 약간 다르지만, 사람(성인)을 예로
들면, 글리신 ·알라닌 ·세린 ·아스파라긴산 ·글루탐산 ·프롤린 ·옥시프롤린 ·아르기닌 ·시스틴 ·
히스티딘 ·티로신 등이다.
▣ 단백질 [蛋白質, protein]
단백질은 아미노산(amino acid)이라고 하는 비교적 단순한 분자들이 연결되어 만들어진 복잡한
분자로, 대체적으로 분자량이 매우 큰 편이다. 단백질을 이루고 있는 아미노산에는 약 20 종류가
있는데, 이 아미노산들이 화학결합을 통해 서로 연결되어 폴리펩티드(polypeptide)를 만든다.
이때 아미노산들의 결합을 펩티드결합이라 하며, 이러한 펩티드결합이 여러(poly-)개 존재한다는
뜻에서 폴리펩티드라 부른다. 넓은 의미에서 단백질도 폴리펩티드라 할 수 있으며, 일반적으로는
분자량이 비교적 작으면 폴리펩티드라 하고, 분자량이 매우 크면 단백질이라고 한다.
단백질의 영어명인 'protein'은 그리스어의 'proteios(중요한 것)'에서 유래된 것이며 한자 표기인
‘蛋白質’ 은 독일어 ‘Eiweiβ’를 번역한 것으로 알을 구성하는 흰 부분이라는 의미를 갖는다.
단백질은 생물체의 몸의 구성하는 대표적인 분자이다. 근육을 키우기 위해 근육 운동을 한 후에는
단백질을 충분히 섭취하는 것이 좋은데, 이것은 근육의 주성분이 바로 단백질이기 때문이다.
또 세포 내의 각종 화학반응의 촉매 역할을 담당하는 물질도 단백질이다. 이들을 우리는 효소라고
부르며 현재 2200종 이상의 효소가 알려져 있다. 또 단백질은 면역(免疫)을 담당하는 물질이기도
하다. 단백질은 이처럼 생체를 구성하고 생체내의 반응 및 에너지 대사에 참여하는 매우 중요한
유기물이다. 이 외에 특정한 기능을 가지고 신체 내에서 그 기능이 발현되는 부위에 존재하는가
하면, 알이나 종자 등에 함유되어 있는 단백질과 같이 특별한 기능을 갖지 않는 저장용의 단백질도
존재한다.
단백질의 구조는 아미노산의 사슬 사이의 여러 비공유결합에 의한 소수성결합, 수소결합,
반데르발스 힘, 정전기적 인력, 이황화(-S-S-)결합에 의하여 입체구조를 형성된다. 또한 이러한
구조로 인하여 각각의 단백질은 고유한 기능을 수행할 수 있는 특징을 지니게 된다. 그러나 온도가
높아지면 단백질의 구조를 유지하는 여러 결합들이 깨어지며, 급격한 pH의 변화는 단백질을
구성하고 있는 분자의 이온 구조의 급격한 변화를 초래하여 단백질이 원래 가지고 있던 특성을
잃어버려 원래의 상태로 돌아가지 못하는 비가역적 현상이 발생한다.
▣ 지방 [脂肪, fat]
상온에서 고형(固形)을 이루는 것을 특히 지방이라 하여 액상인 기름과 구별하지만, 본질적인
차이는 없다. 지방은 3개의 지방산과 1개의 글리세롤로 이루어져 있다. 지방산은 매우 여러 종류가
존재하며, 따라서 지방산과 글리세롤의 결합으로 이루어진 지방의 종류도 다양하다. 그러나
공통적으로 물에 거의 녹지 않고, 에테르·클로로포름·벤젠·이황화탄소·석유 및 뜨거운 알코올에는
녹는 성질이 있다.
우리가 지방을 흡수하면 리파아제라고 하는 소화효소에 의해서 다시 3개의 글리세롤과 1개의
지방산으로 분해된 후 흡수된다. 혹은 지방 분자가 그대로 직접 장관(腸管)을 통해 흡수되기도
한다. 흡수된 지방은 일단 간(肝)이나 피하의 결합조직, 장간막(腸間膜), 근육 사이 등에 축적되고,
그후 필요에 따라 분해되어 에너지원이 된다. 발생에너지는 9.45 kcal/g 정도로 높으며,
탄수화물의 2배의 열량을 공급한다. 지방은 탄수화물과 함께 에너지를 내는 주요 물질이다. 또,
지방은 연소할 때 생기는 물의 양도 단백질이나 탄수화물의 2배나 되므로, 육상의 생물 특히
사막에서 생활하는 동물에게는 중요한 영양저장물질이다. 지방은 체온 유지에 중요한 역할을 하며
지방의 한 종류인 인지질의 경우 세포막의 중요한 구성 성분으로 사용된다.
계절별 천마의 성분
구 분 |
봄 천마 |
가을천마 |
비 고 |
아미노산 |
27.62g |
26.54g |
면역력 증가, 스트레스나 피로회복, 피부의 미백효과 혈액순환 촉진, 체내에 쌓인 지방 연소, 뇌의 활동촉진 |
나트륨 |
0.08g |
0.14g |
과다 섭취시 고혈압, 위염, 위암, 동맥손상, 칼슘 배설 증가로 골격계 질환이 발생할수 있다. |
칼륨 |
9.96g |
7.65g |
몸안의 주요 전해질로서 이온으로 존재하며 나트륨이온이나 염소이온과 영향을 주고 받으며 혈액과 산염기의 평형을 이룬다. |
칼슘 |
1.1g |
1.12g |
사람은 하루에 섭취량 0.8g(정상) , 현재 하루 섭취량 0.5g 보다 충분한 섭취가 필요. 인체에 꼭 필요한 무기염류 중 하나 |
마그네슘 |
0.6g |
0.63g |
반드시 섭취해야할 무기물질, 인체내에서 칼슘, 인과 함께 뼈의 대사에 중요한 기능을 하며 근육을 이완시키는 기능을 한다. |
망가니즈(망간) |
0.01g |
0.01g |
양이 부족하게 되면 고환이 수축하고 젖 분비가 잘 안되며 체중감소 및 피부염 등 각종 증상이 나타남. |
인 |
1.03g |
1.11g |
섭취권장량은 0.7g이다
|
철 |
0.01g |
0.02g |
섭취권장량은 0.012g이다
|
단백질 |
3.58% |
4.50% |
생체내의 반응및 에너지대사에 참여 (근육 키움) 매우 중요한 유기물 |
지방 |
0.66% |
0.89% |
체온 유지의 중요한 역할
|
회분 |
3.06% |
2.43% |
음식물 속에 들어 있는 무기물 또는 그것의 전체 분량에 대한 비율을 이르는 말. |
식이섬유 |
5.0% |
4.12% |
콜레스테롤 억제, 동맥경화증 예방, 대장암 등 소화기 질환 예방 현대인에게 필수적인 제6의 영양소로 주목되고 있음. 성인병 예방 |
환원당 |
20.8% |
15.2% |
포도당·과당·말토오스(맥아당) 등이 포함되는데, 아미노산 등과 반응하여 갈색 물질을 만든다 |
산성다당체 |
7.3% |
5.3% |
암세포 증식 억제, 암 환자의 체중 감소 및 식욕 감퇴 억제, 면역기능 증진에 효과를 보이고 있다. |
유리당(과당) |
22.95 % |
18.91 % |
포도당을 이용하지 못하는 당뇨환자용 감미료, 쇠약자나 어린이의 영양제 외에 해독.강심.이뇨제로 사용 |
칼륨의 함량이 높고 인, 칼슘 나트륨 마그네슘으로 구성되어 인체의 생리조절에 유효함.
천마의 일반성분 중 무기질의 경우 다른 식품에 비해 칼슘, 마그네슘, 칼륨의 함량이 높다.
마그네슘은 나트륨의 배설을 촉진시키는 작용이 있고, 기타 칼슘과 칼륨의 영양학적 효능도 높아 갱년기 여성의 골다공증의 치료에도 좋습니다...
천마의 성분 및 임상응용
천마의 기원은 난초과에 속한 다년생 기생식물인 천마 괴경(덩이줄기)를 건조한 것으로 봄(3~4월)과 가을(11~12월)에 채취합니다.
천마는 CITES협약에서 보호식물로 지정되어 보호받는 귀한 식물로서 야생 천마는 드물고
보존에 힘써야 할 식물이며, 인공재배를 통해 증량이 요구되는 품목이다. 보니 가격이 고가입니다.
인공재배 할 때도 까다로운 자연 상태가 요구된다고 합니다.
민간에서는 천마를 날것으로 먹는 것이 좋다고 하나, 실제는 천마의 가공처리에 증숙과정이 요구되는데
그 이유는 주요성분인 gastrodine 을 보존하기 위함인데, gastrodine 를 분해하는 효소가 불활성화 되도록 하는 가열처리가 천마의 품질을 지켜주는 방법입니다.
더불어 효소의 파괴의 효과이외에도 증숙을 거친 약재는 쉽게 상하지 않는 잇점도 있습니다.
[약리작용] - 한약약리학
1. 진정작용 (gastrodin)
2. 항진경작용 (vanillyl 중추신경계에 작용)
3. 진통작용 (gastrodin)
4. 심혈관계작용(혈압률 다소하강-심장과 뇌의 혈류량 증대, 혈관저항력을 낮추고 말초혈관을 확장시킴)
5. 산소결핍방어작용 (실험상 산소결핍상태에서 생존시간을 연장시켜줌)
6. 소염작용(gastrodin은 염증반에 대해 억제작용. 특히 부작용 없이 염증삼츨, 종창에 대해 억제작용)
7. 독성실험 : 천마의 주요성분인 gastrodin을 생쥐 경구 투여시 5000mg/kg 용량에서도 중독증상이나
치사가 일어나지 않을 정도 안전하고, 간장 신장 기능에 대한 실험에서 아무런 영향이
없었다고 보고됩니다.
[생약학책]
진정 : GABA(감마아미노낙산-중추신경계에 생기는 신경전달 물질의 하나)를 분해하는 효소 억제
진경 : free radical 제거 진통작용
뇌세포 보호작용 : 국소빈혈, 신경손상으로부터 뇌세포 보호, 뇌세포 사멸을 억제, 기억력 장애를 회복시키고 기억력 강화, 답즙 분비 촉진작용, 평활근의 긴장을 완화 항진균 작용
[임상응용]
천마는 뇌혈관장벽(BBB)를 통과하는 약물로서 뇌혈류의 흐름을 좋게 하고 , 다량의 뇌신경전달물질 및
전구체를 보유하고 있습니다.
특히 건망증, 사려판단력결핍, 단기 기억력저하 등을 주로 하는 노인성치매에도 천마와 다른 한약재와 더불어 좋은 효과를 볼 수 있습니다. 천마는 스트레스와 관련되어 발생하는 히스테리성간질 즉 유사간질 및 기능성경련, 소아경기에도 우수한 효과를 볼 수 있습니다. 그리고 머리가 무겁고, 기분 나쁜 느낌 마치 안개가 낀 듯한 느낌을 호소할 때 천궁, 백지 등의 약재를 병용하여 머리를 맑게 해주고, 뇌명증이라고 해서 머릿속에서 소리가 난다는 분들에게도 효과적입니다. 그 외에 어지럽고 속이 울렁거리는 담훈증에 응용됩니다.
간혹 발목 염좌 부종이 소실이 안 되고 한번 씩 발목이 붓다가 빠졌다가 하시는 분도 천마를 복용 후 오래된 발목부종이 줄었습니다. 소염작용 특히 염증삼출물제거효과를 보신듯합니다.
2007년 11월 23일 구로구 보민한의원 카페 발췌 (cafe.naver.com/bominclinic)
유해산소 없애주는 천마
천마(天麻). 이름이 범상치(?)않은 이 식물은 땅속에서 2년쯤 자란 뒤 겨울(11~12월)과 이듬해
봄(3~4월)에 채취한다. 옛날 사람들에겐 잎과 뿌리가 없는 이 식물이 마치 하늘에서 떨어진 것처럼
보였을 것이다. 그래서 이름에 하늘 천(天)자가 붙게 됐다.
혈액 생화확적 분석 및 각 장기의 형태 변화에서는 5ul/BWkg의 경우, 시험물질에 의한 독성영향이 없는 것으로 판단되며, 시험물질 1회 경구 투여시 어떠한 독성변화도 관찰되지 않았기 때문에 시험물질이 Wistar/imamichirat에서 안전한 것으로 사료된다.
<한국생명공학연구원 / 책임연구원 이상한 외 5인 2002.12>
생존과 성장에 필요한 영양을 스스로 얻지 못하고(잎. 뿌리가 없어서) 다른 식물에 기대어 살 수밖에 없는 처지지만 약효만큼은 웬만한 버섯 못지않다. 동의보감엔 "모든 허(虛)와 어지러운 증세는 천마가 아니면 치료하기 어렵다"고 기술돼 있다. 한방에선 환자의 혈액 순환, 두뇌활동 개선, 두통. 뇌졸중을 치료할 때 천마를 흔히 처방 한다
<분당 차한방병원 최익선 원장>
천마의 주된 건강 성분은 가스트로딘 이라는 항산화 물질이다. 폴리페놀의 일종인 이 성분은 몸 안에 생긴 유해산소를 없앤다. 따라서 고혈압. 동맥경화. 뇌졸중 등 혈액이 잘 돌지 않아 병이 생긴 사람에게 권한다. 가스트로딘 등이 혈관에 쌓인 유해산소를 제거한다. 뇌에 쌓인 유해산소를 없애면 기억력 감퇴를 막고, 뇌신경을 보호할 수 있다
<한림대 식품영양학과 신현경 교수>
동의보감에서는 “천마(天麻)”라고 하는데 풍을 다스리고 허약함을 보양한다.
팔다리(성기포함)가 저리고 오그라듦. 아이의 경기, 정신혼미, 언어장애 등을 치료한다.
허약해서 생긴 어지럼증에는 천마가 아니면 치료가 안 되며, 힘줄과 뼈를 튼튼히 하고
허리와 무릎을 잘 쓰게 하는데도 천마가 쓰인다.
또 천마는 간질발작, 중풍, 두통을 치료하고, 장기 복용하면 양기보충과 혈액순환 촉진에도 사용 된다
특히 성생활 과다로 생긴 어지럼증에 특효. 천마는 일명 “붉은 화살” 이란 뜻의 적전근(赤箭根)이라고도
불리는데 이는 아내에게 사랑의 붉은 화살, 특 큐피트의 화살을 쏘게 한다는 의미이다.
< 경동 한의원장 / 한의사 김경동 >
작은 고구마처럼 생긴 천마는 마와는 완전히 다른 식물이다.
마는 분류상 마과(科)에 속하나 천마는 난초과다. 궁핍했던 시절 고구마. 감자와 함께 대표적인 구황작물로 쓰였던 마와 달리 천마는 예부터 고급 한약재였다.
식품의약품안전청은 2000년 9월 천마를 가공식품의 원료로 쓰는 것을 허용했다.
그래서 요즘은 드링크 .차. 농축 진액 등에도 천마가 들어간다.
맛과 냄새는 한마디로 표현하기 어렵다.
신선한 냄새. 비린내. 풀냄새와, 단맛. 쓴맛. 떫은 맛. 찝찔한 맛이 오묘하게 섞여 있다.
비위가 약한 사람은 감초와 함께 먹는 것이 방법이다. 생 천마는 30~40g을 쥬스. 우유. 과일과 함께 갈아서 하루 한 두 번씩 먹는 것이 좋다.
건 천마는 4~5개를 물 4ℓ에 넣고 한 두 시간 달인 뒤 냉장고에 넣어두고 물 대신 마셔 보라.
계절의 보석 천마
< KBS 2TV 싱싱 일요일 2006년 11월 26일 방송 요약 >
* 천마는 중풍과 간질<지랄병>의 특효약
1. 천마는 혈압을 내리는 요약으로 아주 귀중한 약재이기에 탕액을 먹는 것 보다 가루나 환으로
복용하는게 이익이다.
혈압을 내리는데 천마 단독으로도 사용하지만 고혈압증으로 머리가 휘둘리고 귀가 울고 눈에 꽃이
피고 수족이 마비 할 때 천마에 조구등 국화 석결명과 배합하여 환으로 먹거나 가루로 복용하고
다려서 먹기도 한다. 그 항압 효과가 신속하다.
2. 고혈압에 뇌익혈이 병발하여 중풍인 반신불수 언어장애가 심할때 조기에 천마를 사용하면 아주 좋다
천마에 국화 결명자를 배합하여 사용해도 효과가 좋다.
3. 천마는 뇌 허열성 중풍에 아주 좋다
말을 잘못하고 마비가 왔을 때 천마에 원지 숙지황 산수유 천궁 석창포 및 강반하를 배합하여
사용하면 효력이 탁월하다.
4. 천마는 간질<지랄병>에 심히 양호한 치료효과를 보인다.
지랄병에는`바닐린이 지랄을 멈추게 하는데 천마에는 이 성분이 많아서 효과가 있다.
천마에 찔래버섯과 황금. 석창포. 천남성. 원지를 배합하여 좋은 효과를 볼 수 있다.
정신이상도 효과를 보았다.
5. 천마는 경련을 멈추게 한다.
소아가 뇌염에 걸려 고열이 나고 정신이 혼미하고 담으로 호흡곤란이 생길 때 천마에 영양각
조구등 .백강잠을 사용하는데 담이 너무 많을 때는 석창포 패모를 더 가미하여 복용 시킨다.
소아의 경기나 경풍에는 천마에 인삼 백출 백강잠 전충을 배합하여 사용 한다.
6. 천마는 파상풍으로 인한 혼수상태에 남성 방풍 강활 백부자와 배합하여 발작할 경우에 사용한다.
증상을 억제할 수 있고 상처를 받았을 때 파상풍 예방도 된다.
7. 중추신경의 손상 말초신경질환에도 어느 정도 효과를 보인다.
천마와 백작 단삼. 전충을 배합하여 사용 한다.
안면 신경마비에는 지렁이 방풍을 더 가미 한다. 우슬 신경초 상지를 더 가미해도 좋다.
8. 천마는 건 뇌에 좋다. 신경쇄약에 아주 좋다.
하수오 인삼. 산조인. 파극 과 함께 사용 하면 신경이 좋아진다.
빈혈로 인한 데는 당귀 하수오 숙지황을 배합하면 더 좋다.
두통을 치료하는데 아주 좋다. 신경성 두통에는 백지. 상엽을 가미 한다.
혈관성 두통에는 도인. 승마. 만형자를 가미 한다.
고혈압이 올라서 생긴 두통에는 대자석과 복령과 택사를 가미 한다.
9. 천마는 완고한 신경통 관절통에 치료 효과가 있다.
방풍. 현호색. 천오. 적작을 배합하여 사용 한다.
10. 천마는 귀울림에 좋다.
천마에 산수유. 마. 숙지황 택사. 복령. 목단피. 강반하. 지실. 선복화를 배합하여 사용하면
귀울림이 멈춘다.
-정우당약초연구실 발췌 -
천마의 한의학적 효능
- 참나무와 같은 단단한 나무의 진을 먹고 자란 것이 바로 천마 이다.
사람에게 피가 있듯이 식물에게도 진액이 있어 그 생명을 유지한다.
그런데 식물이 죽고 나면 나무속에 있던 진액이 굳어서 고형물질의 덩어리로 남게 된다.
천마의 종균은 바로 이러한 고형물질을 분해하여 생태순환을 시켜주는 역할을 하고 있는 것이다.
- 이와 같이 사람의 몸속에도 기와 혈이 있어 끊임없이 순환이 이뤄지고 변화가 일어나고 있는데 나이가
들고 기력이 쇠약해지면 피의 순환이 느려지면서 이러한 덩어리들은 생겼다가 없어지기도 하지만 기력이
약한 노인이나 운동이 부족한 사람들은 좀 처럼 없어지지 않는다.
- 사람의 몸속에 고형덩어리가 많아지면 요즘 흔히 말하는 당뇨병, 중풍, 비만, 암 같은 성인병(생활습관병)
이 생기게 된다. 이 같은 원인은 많이 먹고 운동이 적기 때문이며 더구나 나이가 많은 노인은 운동을
하기가 쉽지 않으므로 약의 도움을 받을 수밖에 없게 된다. 이러한 때에 쓸 수 있는 약이 바로 천마 이다.
- 천마는 몸속에 생긴 덩어리를 분해시켜 밖으로 내보내고 천마가 갖고 있는 좋은 영양분을 우리 몸에 보태주어 피를
걸러주므로 천마는 중풍 등의 성인병 뿐 만 아니라 우리 몸속에 나쁜 노폐물이 생겨 오는 병에도 효과가 있다.
- 즉 노인들에게 흔한 어지럼증, 머리 아픈병, 산후에 오는 산후통, 팔다리에 오는 신경통, 가슴이 답답한 병 등
몸속의 덩어리 곧 풍과 담이 많아서 생기는 병에 두루 쓸 수 있다. 그리고 천마는 맛이 달아 피에 영양을 줄 수
있는 물질이 많으므로 피를 맑게 함과 동시에 피를 튼튼하게 키워주므로 피가 약해서 생기는 근육통증이나 어지러운
병에도 탁월한 효능이 있다.
- 천마는 여러 가지 병에 쓸 수 있는 약재이며, 또한 독성이 없고 부작용도 적은 약재이므로 미간에서 사용하기에
편리하다.
- 또한 수험생들은 머리를 많이 쓰기 때문에 뇌에서 혈액이 많이 쓰이므로 뇌 속에 노폐물이 빨리 쌓이게
된다. 이러한 경우에 스트레스와 초조 불안 등이 발생하게 되면 정신적으로 민감한 반응을 보인다.
천마는 이러한 경우에도 유용하게 쓸 수 있는 약재이므로 수험생들에게 좋은 식품으로 권하고 싶다.
<함소아연구소장 한의학박사 박찬국 자료인용>
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첫댓글 천마가 필요하시면 문의하세요.