Re:미강은 공기중 산화하여 발암성분이 되므로 그냥 드시면 안되는걸로 알고 있습니다

[인동초]

米糠食量化硏究의 중요성

성균관대 생명공학부 명예교수 姜國熙

khkang@skku.edu

011-790-7804

우리 대한민국은 지금 쌀의 식량생산이 과잉상태여서 농사 면적을 줄이고 있다. 식량의 자급율로 보면 20%수준이고 곡물은 50% 수준이고, 사료용을 포함하면 27%로서 OECD국가 중에서 최저수준인데 이와같이 된 배경은 밀가루, 옥수수, 과일, 식용유, 기타 식량의 수입이 많아졌기 때문이다. 앞으로 한-미 FTA를 시작으로 하여 국제간 자유무역이 확대되면 될수록 우리의 농산물은 경쟁력이 약해질 것이므로 더욱 걱정된다. 지구환경변화로 인한 위급한 상황이 발생했을 때 식량확보문제는 자유무역으로 해결되지 않기 때문에 대비책을 충분히 고려해 두어야 할 것이다.

[경제발전과 국민의 건강실태]

한국의 경제력이 2007년 현재 GDP기준으로 세계11위라고 자랑하지만 자살율 세계1위, 제왕절개 40%(WHO 권고치10%), 이혼율 세계1,2위, 저출산율 세계4위라는 부끄러운 기록을 가지고 있다. 그래서 우리국민의 행복지수는 세계102위로써 경제력에 버금가는 여유와 행복을 느끼지 못하고 있다. 왜 그럴까? 우리헌법10조에는 “모든 국민은 인간으로서의 존엄과 치를 가지며”라고 선언함으로써 인간의 인격권, 행복추구권, 건강추구권을 통한 자유와 평등의 기본원칙에 의한 정신을 헌법의 최고이념으로 설정하고 있다. 정부는 이러한 헌법정신을 기준으로 얼마만큼이나 국민의 인간적인 존엄과 가치를 실현할 수 있도록 사회환경조성, 행정제도시행, 사법절차시행, 의료써비스 등에서 제공하고 있는지 살펴보아야 할 것이다(황,2007).

우리 경제가 이만큼의 성장발전을 하는 과정에서 아름다운 국토는 엄청나게 파괴되었고 무분별한 공해산업의 육성과 생활용품의 낭비로 인하여 공기, 토양, 물 등의 환경이 크게 오염되었으며 그곳에서 생산되는 농산물, 축산물, 수산물까지도 오염농축되어 그 결과는 생명을 약화시키고 병들게하며 죽이는 쪽으로 나타나고 있다. 사람의 체중은 증가하지만 체력은 허약하고 그로인하여 당뇨, 암, 고혈압, 피부질환, 정신질환, 소화기질환, 불임, 기형아 출산 등의 각종 난치병이 증가하고 있으며 그에따라 의료비는 점점 증가하지만 환자는 늘어만 가는 것이 오늘의 실정이다. 

환경오염이 생명을 죽이고 있다는 증거로서 젊은 남성의 정자수가 1CC에 1940년에는 7억마리, 1980년 말에는 1억마리, 1990년 말에는 5700만 마리, 2004년에는 1200만 마리로 감소하고 있다(황,2007). 정자수가 1억 이상이고 운동율이 75% 이상이면 정상이지만 2000만~4000만에 운동율이 50% 미만이면 50% 불임이고 2000만 미만에 운동율이 50% 미만이면 100% 불임이라는 기준이 있다(강,1998).

우리 청년들의 실태는 과연 어떠한지 조사자료가 없다. 이러한 이유가 여성들로 하여금 결혼을 기피하게하는 사회증후군으로 나타나는 것이 아닐까 우려된다. 결혼해도 아기를 못 낳는데 뭐하러 결혼하는가라고 말이다. 뭔가 국가적인 대책이 필요한 시점이다.

사실 오늘날의 표면적인 생활실태를 보면 식량이 너무나 풍부해져서 골목골목 길거리 마다 먹거리, 자판기가 즐비하고, 약국, 병원, 의료시설이 대형화, 초고급화되어 감에도 불구하고 스트레스 증가, 오염된 먹거리, 약물과잉복용, 운동부족 등으로 인하여 전체 국민의 50%가 난치병 환자라는 정부의 공식통계에서 의료비 부담만 증가하고 근본적인 해결책이 없다는데 대하여 깊은 회의를 느끼게되며 우리가 누리고 있는 현행제도의 영양관리, 식품위생관리, 의료보건행정이 과연 국민의 건강에 얼마만큼 합리적인가 반성해야 할 시점이라고 본다.

국민건강의 회복을 위해서는 깨끗한 국토의 회복과 그곳에서 생산되는 질 좋은 먹거리, 정화된 사회환경 등이 뒷받침되어야 할 것이다.  우리사회 전반적으로 확산되고 있는 유기농, 자연식, 건강식 등에 관심을 가지게 된 것은 생존을 위한 불가피한 선택이다.

이러한 때에 쌀의 부산물로만 여기고 버리던 米糠에 대한 관심이 높아지기 시작한 것은 결코 우연이 아니며 그 식량화의 필요성이 절실하기 때문이다.

쌀 한가지만 보더라도 건강에 맞춘 쌀의 도정율이 아니라 입맛에 맞춘 도정을 시행하다 보니까 쌀의 백미화는 점점 심해지고 그대신 미강에 전분함량이 높아지면서 米糠생산량이 많아지고 있는 실정이며 결국 그만큼의 식량손실이 커지는 것이다. 미강은 쌀의 부산물이므로 돼지사료, 퇴비로 사용하는 것이 당연한 것으로 인식되고 있으며 미강에 20% 함유된 기름을 짜서 먹기도 하였지만 별로 인기를 끌지 못하고 있다. 우리는 쌀을 주식으로만 생각하며 먹고 살아가는데 급급하고 있었지만 일본, 미국, 인도 등에서는 미강성분에 깊은 관심을 가지고 연구하여 미강을 Biobran이라는 말로 부르면서 생리기능 면역성물질의 소재로 미강을 활용하여 상품화하고 있다. 일본의 다이와제약회사는 오래 전에 미강성분에서 면역성소재를 분리하여 버섯효소로 처리한 후에 면역강화기능성 물질 arabinoxylane유도체를 상품화하고 있으며 이것에 대한 항암효과의 연구결과가 미국과 인도에서 보고되었다. 국내에서는 미강에서 분리한 옥타코사놀을 건강식품의 원료로 사용하고 있는 실정이다.

그러나 미강의 특정 성분을 뽑아서 상품으로 개발하려는 시도는 미강의 가치를 훼손하는 것이다. 米糠의 모든 성분이 영양생리면역기능성 물질의 덩어리인데 일부 특정 물질만을 추출하여 사용하고 나머지는 버려진다면 자원의 낭비가 아닐 수 없다. 미강을 통째로 몽땅 먹을 때 종합적인 성분들의 시너지 효과가 크게 발휘되는 것이다. 지금까지는 이것을 통째로 먹을 수 있는 가공기술이 없어서 결국 부분적인 영양소를 뽑아서 이용해 왔던 것이다. 

米糠에 대하여 관심이 지금처럼 높아진 시기는 없었다고 본다. 미강은 쌀의 종피성분을 깎아낸 것이며 종자의 생명을 보호하기위하여 견고한 콘크리트 벽돌과도 같은 것으로서 이것을 구성하고 있는 물질은 셀루로스, 헤미셀루로스, 펙친, 리그닌 등의 고분자물질로 되어있다. 이러한 것들은 모두 식이섬유이므로 미강은 식이섬유의 공급원으로서 아주 우수한 소재이다. 최근에 건강유지를 위하여 현미섭취를 권장하는 것도 결국 종피를 싸고 있는 이러한 미강의 섬유소를 먹는다는데 의미가 있는 것이다. 이들의 성분 중에서 헤미셀루로스는 복잡한 종류의 단당으로 구성되어 있는 헤테로글리칸이며 매우 복잡한 물질이다. 분자량은 셀루로스만큼 크지 않고 세루로스를 콘크리트 벽돌에 비유한다면 헤미셀루로스는 벽돌을 접착시키는 콘크리트의 역할을 하는 물질로 생각할 수 있다. 헤미셀루로스 중에서 면역강화식품소재로 주목하고 있는 것은 헤미셀루로스B로 불리어지는 성분이다. 이것은 미강 1㎏에 3~5g 함유되어 있고 수용성물질이다.

이것의 구조를 보면 자일로스(xylose)의 큰 사슬에서 아라비노스(arabinose) 사슬의 가지가 붙어있고 각각의 사슬에는 가락토스와 글루코스, uronic acid 등의 작은 사슬이 붙어있는 복잡한 구조물이지만 헤미셀루로스 중에서는 분자량이 적은 것이 특징이다. 화학구조의 특성상으로 볼 때 인체의 소화관에서는 소화될 수 없는 것이지만 그대로 소화관에서 흡수될 가능성은 충분하기 때문에 면역강화식품의 소재로서 매우 흥미있는 물질로 알려져 있다.

이것은 면역조절물질, 즉 BRM(biological response modifier)의 일종으로서 여기에 대한 많은 연구가 이루어졌다. 이러한 물질은 모두 고분자물질인데 이것들을 섭취하면 혈액중에 흡수되는 경우 항원제시세포에 의하여 異物質로 인식되어 면역계가 활성화되는 것이다. 버섯에는 여러 가지 β-1,3-glucan, 빵효모의 α-1,6-mannan 등은 활성이 매우 강한 것으로 알려져 있다. 그러나 經口투여하였을 때 면역효과가 인정되는 것은 많지 않다. 즉, 소화기관에서 흡수되는 것이 많지 않다는 것을 의미한다. 흡수가 잘 안되는 이유는 분자량이 너무 크거나 화학구조의 특성으로 볼 수 있다. 아무리 BRM으로서의 기능이 있다고 하더라도 소화관에서 흡수되지 않으면 면역강화식품으로 작용할 수 없기 때문에 이런 것은 순수분리약제로 하여 혈관에 직접 주사할 수 밖에 없다. 

[米糠의 화학성분]

우리나라의 米糠성분에 대한 분석자료는 아직 없지만 기후토질의 영향이 있기 때문에 분명히 외국의 미강성분과는 다른 차이가 있을 것으로 생각되며 앞으로 이 작업이 선행될 때 한국쌀의 가치뿐만 아니라 미강의 품질평가에도 중요한 자료가 될 것이다. 외국의 자료를 보면 미강에는 전분 34-62%, 기름 15-22%(불포화지방산77-82%), 단백질 11-15%, 식이섬유 24-29%, 미네럴 6.6-9.9%, 피틴산 9.3%가 함유되어 있다(Juliano BO and Hick PA,1996, Wea-Shng Fur and Been-Huang Chiang, 2001).

이것은 미강의 수분을 고려하지 않은 비율이고 보통 14% 수분함량으로 보면 주요성분함량은 단백질12-15%, 지방15-20%, 섬유소7-11%, 탄수화물34-52%, 회분6.6-9.9%, 칼슘0.3-1.2㎎/g, 마그네슘5-13 ㎎/g, 인11-25㎎/g, 피틴산-인9-22㎎/g, 실리카6-11㎎/g, 아연43-258㎍/g, 티아민(B1)12-24㎍/g, 리보플라빈(B2)1.8-4.3㎍/g, 나이야신267-499㎍/g 등이다. 

미강의 휘발성화합물의 성분은 저분자화합물의 알콜류(메타놀, 에타놀, I-propanol, I-butanl, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-pentanol, 1-hexanol), 카르보닐화합물(acetaldehyde, acetone, 1-propanal, 2-methylpropanal, 1-butanal, 2-methyl-1-butanal, 1-pentanal, 1-hexanal)이며 메타놀과 에타놀은 기본성분이지만 백색미강에는 diacetyl, 2-butanone, 3-pentanone, acetoin도 함유되어있다. 카르보닐 화합물들은 불포화지방산이 산화되면서 생성된다. 蒸煮米糠에서는 4-vinylphenol의 산생성이 중요한 성분이며 불쾌한 냄새성분이다. 미강의 주요한 2개 냄새성분은 2-acetylthiazole, benzothiazole로서 알려져 있으며 이외에 lactone류도 냄새성분에 포함된다. 미강의 고소한 향기성분은 furfural, 5-methylfurfural, furfuryl alcohol, 4-vinylguaiacol 등이다.

미강에는 피틴, 트립신저해인자, hemagglutinin-lectin, 식이섬유 등이 함유되어있으며 영양소로서의 기능보다는 생리기능적인 측면에서 검토되고 있다. 피틴은 미강 성분중에서 상당히 많은 량의 인을 함유하고 있고 인-칼슘의 결합체(결합비율0.1)로 존재하며 이 비율은 칼슘흡수에 매우 중요하다. 칼슘결합비율이 높으면 아연(Zn)과 같은 미량성분의 흡수에 장애가 된다.         

트립신저해인자는 콩단백질 트립신의 분해효소를 파괴하므로 소화저해인자로서 작용한다. 이것은 100℃ 6분 열처리에 파괴되며 항암작용을 하는 것으로 알려져 있다.

Hemagglutinin은 적혈구를 응고시키는 단백질이며 100℃ 6분의 열처리에 파괴되고 N-acetyl-D-glucosamine은 적혈구의 응고를 억제한다.

식이섬유는 약10%의 단백질을 함유하고 있고 양이온 무기물과의 결합 때문에 영양저해인자로 인식되고 있으며 유색미강에는 탄닌성분이 많고 자주색이나 黑色米糠에는 페놀화합물이 많으며 붉은 미강과 브라운색 미강에는 페놀화합물(phenolics=ferulic acid, ρ-coumaric acid)이 적게 함유되어 있다. 

[세계의 식량부족과 米糠 생산량]

외국문헌에 의하면 세계의 벼 생산량은 5억2,550만톤, 이것을 도정하면 왕겨(husk, hull)가 35%로 제거되며 쌀 생산량은 3억4,160만톤으로 계산된다. 미강생산량은 쌀의 8%로 계산하여 2,730만톤이 된다. 이중에는 단백질380만톤, 기름550만톤을 함유하고 있으므로 매우 유용한 식량자원이다. 쌀을 주식으로 하는 아시아에서 미강생산량이 가장 많으며 2490만톤중국980만톤, 인도570만톤, 인도네시아250만톤, 방글라데시 140만톤, 베트남110만톤, 태국100만톤, 미안마70만톤, 일본70만톤, 한국40만톤의 순이다.

국내의 금년 2007년도 쌀 생산량은 약400만톤이므로 미강생산량은 보통 그것의 10%로 보기 때문에 40만톤이 된다. 이것을 기능성 건강식품의 식량자원으로 활용한다는 것은 단순히 식량보충 차원이 아니라 국민의 건강에 기여한다는 측면에서 볼 때 대단히 의미있는 사업이 될 것이다.

세계적으로 볼 때 8억5천만명 이상이 식량부족에 시달리고 있고 북한은 40만톤의 식량이 부족한 실정이다. 금년도 우리나라의 米糠 생산량 40만톤은 북한의 부족한 식량을 해결 해 줄 수 있는 량이다. 지구의 기후변화로 인하여 방글라데시, 필리핀 등지에서 수십만명의 이재민이 발생하고 있으며 식량부족으로 폭동이 발생하는 나라도 여러 곳이다. 이러한 식량부족문제를 생각할 때 高營養價의 米糠을 식량화하는 문제는 국제적인 연구과제이며 유엔 FAO, 國際赤十字社가 적극 나서서 해결을 선도해야할 사업이기도 하다.  한국 사람의 1년간 쌀소비량이 80㎏이므로 이것을 기준으로 계산하여 볼 때 8억5천명의 부족식량은 684만톤이다.  세계의 미강생산량 2,730만톤은 부족식량을 충분히 보충하고도 남는다.  

[米糠의 이용분야]

신선한 미강은 米糠油, 과자원료, 아침식사용 시리얼, wafers, 고기와 소시지의 결착력증진제, 음료원료, 닭사료에 40-50%, 소사료에 30%, 돼지사료에 20-30%, 물고기 사료로서 이용되고 있으며 건강한 꿀벌의 화분떡으로서도 이용가능하다. 脫脂米糠은 生米糠이나 왕겨에 비하여 소화흡수가 잘 되므로 물고기혼합흡수사료로 이용된다. 물고기 혼합흡수사료는 물고기 내장분해물과 생선즙(생선분말제조과정에서 생성)으로 만들어 낸다. 미강을 김치담글 때 첨가한다면 맛의 개선뿐만아니라 미강의 항산화력이 김치의 과숙성을 억제하고 야채녹색의 신선도를 오래 유지할 수 있다.

미강의 용도는 이렇게 다양하고 사람이 먹어야할 필수영양소임에도 불구하고 사람이 먹지 않기 때문에 가축의 사료로 사용하게된 것이다. 지방분해효소의 불활성화 후에 얻어진 탈지미강은 5, 10, 15% 수준으로 구운식품, 과자류, 효모빵류 등에 첨가할 수 있다(Juliano, chapter18)는 보고도 있다. 

[米糠기름의 이용과 지방분해효소 파괴]

미강의 수분을 고려하지 않은 상태에서 지방함량이 약 20%이다. 이 기름을 이용하기 위하여 政府米 搗精工場에서는 의무적으로 미강을 미강유 지정공장으로 활당하여 미강유를 착유하여 이용하였지만 최근에는 외국으로부터 식용유의 수입이 다양화되어 국내 미강유의 소비가 저조하게되자 정부미의 미강을 실수요자에게 자율판매하는 방향으로 전환되었다.

미강을 37℃에 5일간 보관하면 phospholipids의 43%가 분해되고 TG(triacylglycerol)은 도정후 lipase의 작용으로 지질이 산패하여 유리지방산이 증가한다

미강의 지방분해효소는 기름을 유리지방산과 글리세롤로 분해하여 냄새를 나쁘게하며 이것을 방지하기 위하여 열처리, 저온저장, 습도감소, 약물처리, 도정과 동시에 추출가공장치를 이용하는 등의 기술이 응용되고 있다(Jamuna Prakash, 1996).

한국에서도 米糠油를 착유하기 위한 전처리과정을 연구하는 과정에서 김철진 박사팀은 분말상태의 미강을 스크류장치로 180rpm으로 회전시키면서 마찰열이 발생하도록 개발하였다(Kim et al, 1987). 이 장치를 사용하면 미강의 온도가 130℃까지 올라가서 모든 지방분해효소가 파괴되어 보존성이 좋아진다(Ricebran extrusion stabilizer Model K100303, Dai-Poong Co. Ltd, Seoul, Korea). 

불포화 유리지방산은 리폭시게나제 지방분해효소의 기질이되며 유리지방산의 생성은 습도가 놓을 경우, 하루만에 5-10%로 증가하고 1달이면 70%로 증가한다. 지방분해효소의 활성억제에는 화학물질이나 薰蒸의 효과가 없으며 오로지 열처리가 효율적이다.

벼의 도정과정에서 얻어지는 미강에는 보통 2-3%의 유리지방산이 포함되지만 하루를 지나면 10%로 증가하며 이러한 산패는 온도가 높을수록 빨리 진행한다.

미강의 기름은 땅콩기름과 유사한 성질이고 불검화 지질이 약4.2%이며, 다른 지방보다 높은 편이다. 이러한 지질은 담즙산과 자연스테로이드의 분비를 촉진시키고 혈청과 간의  콜레스테롤을 감소시키며 항산화물질로서 비타민 E와 oryzanol을 함유한다. oryzanol은 플라즈마 콜레스테롤을 감소시키고 혈액순환과 호르몬 분비를 촉진시킨다.

[米糠의 食餌纖維-소화, 흡수, 기능]

식물에는 뼈가 없지만 단단하게 지탱하는 것은 하나하나의 세포가 콘크리트 브로크와 같은 견고한 세포벽으로 되어 있어서 그것이 식물체를 지탱하기 때문이다. 세포벽의 재료는 고분자당질이며 식이섬유라고 부른다.

미강도 식이섬유가 주성분이지만 그중에는 온수에서 추출되는 수용성 헤미셀루로스 B가 있다. 이것은 구조가 복잡하고 분자량이 비교적 적은 면역계에 작용할 것으로 기대되었으나 확인해 본 결과로서는 면역작용이 나타나지 않았다. 몇 개의 탄수화물분해효소를 이용하여 부분적으로 수식하여 유도체로 만들어 보니까 면역조절작용을 가지는 소재로 변환시킬 수가 있었다. 미강에서 생물학적으로 유도된 構成糖이 아라비노스와 자일로스로 되어 있어서 아라비노자일로스 유도체라고 부르게되었다. 이것은 면역조절작용뿐만아니라 肝의 기능보호작용, 혈당치조절작용, 활성산소제거능 등의 작용이 확인되고 있다(日本食品機能硏究會, 2001)

食餌섬유는 주로 식물, 藻類, 미생물에 유래하는 성분으로서 대부분이 당의 중합체 즉 다당류이다.

다당류의 기본구조는 단당이며 탄소6개의 6탄당(hexose), 탄소5개로 구성된 5탄당(pentose), 기타로 분류된다. 6탄당에는 글루코스(포도당), 갈락토스, 만노스, 프럭토스 등이 있고 5탄당에는 아라비노스, 자일로스 등이 있다. 이러한 것들은 보통 5각형, 6각형의 고리모양을 이루고 있다.

본래 영양학에서는 식이섬유는 섭취하더라도 소화되지 않고 소화기관에 부담만 주게되며 영양소의 이용효율을 저하시키는 것이라고 경시했지만 최근에 와서 섬유질이나 난소화성 물질이 필수영양소의 기능과는 질적으로 다르게 우리건강에 중요한 작용을 하는 것으로 이해하게되었다.  몸의 항상성 유지작용, 치료기능을 가진 것으로 이해되고 있다. 식이섬유는 에너지원으로 기능하지는 못하지만 여러 가지 생리작용을 가지고 있다.

현대인의 식사는 정제된 쌀, 밀가루를 주식으로 하고 있으며, 첨가된 향료, 보존제 등의 첨가물 섭취가 많아지고 있고 반대로 식이섬유는 감소되고 있어서 여러 가지 질병, 예를 들면 고지질혈증, 당뇨, 대장암, 심장병 등의 많은 질병이 발생하고 있다. 미강은 식이섬유로서 양질의 소재이다.

식이섬유는 영양성분의 소화흡수에 관여하고, 지질이나 기타 영양소의 대변으로 배설을 증대시키고 분변량, 대변의 장내 통과시간 조절, 담즙산염의 배설, 혈당조절에도 영향을 미치는 것으로 인정되고 있으며 미국 FDA도 다음과 같은 이유로 대장암 예방을 위하여 식이섬유를 적극 섭취하도록 권장하고 있다. 

1)脂質대사개선(콜레스테롤저하작용): 장관에 있어서 콜레스테롤의 재흡수 방해작용에 의한 총콜레스테롤의 저하와 담즙액배설촉진작용에 의한 LDL 콜레스테롤의 저하가 확인되었다.

2)糖質대사개선(당뇨병개선):식후혈당치의 급속한 증가를 억제하므로써 당뇨병 치료에 인슐린의 투여량을 감소시킬 수 있다. 또 혈당치의 하루변동폭을 적게하여 혈당의 조절을 용이하게 한다.

3)食餌性 유해물질의 독성저해(발암예방): 유해물질의 흡착제거, 소화관내의 이동을 신속하게하여 흡수억제, 유해물질에 의한 소화관점막의 박리억제에 효과가 있다.

4)食餌섬유는 면역방어력을 증진시킨다. 여러 가지 비소화성 다당류로서 표고버섯에서 추출한 lentinan, 카와라타케 버섯의 krestin, 수에히로타케 버섯의  sizofiran 등은 항암치료에 사용되고 있다. 이 3가지 식이섬유는 현재 사용되고 있는 암 치료제들이다.

芦田優子(1992)은 미강의 식이섬유 기능에 대하여 다른 식이섬유보다 우수성을 다음과 같이 설명하고 있다.

1)미강섬유질(RF)은 다른 곡류의 섬유질보다 흡수성, 팽윤성, 유기인계 농약의 흡착능이 우수

2)미강의 섬유질은 철, 칼슘을 많이 흡착할 수 있지만 해리상수가 크기 때문에 흡착한 철, 칼슘을 쉽게 해리하는 성질을 가지고 있다.

3)흡착한 철은 보통 조리상태에서는 용출이 안되지만 위액의 산성조건에서는 유리한다. 중성상태에서는 다시 흡착하지만 인산완충액(pH6.8)에서는 50배 희석하면 흡착철의 60%가 유리된다.

4)미강섬유질에 철, 칼슘을 흡착해도 흡수성, 팽윤성, 有機燐系농약 흡착능에는 변화가 없다.

[食餌섬유 Biobran의 면역작용]

Biobran은 米糠 헤미셀루로스에 버섯의 탄수화물분해효소를 처리하여 생산된 다당류복합물이다. 이것은 일본 다이와제약에서 분말형태로 생산하고 있으며 흡습성이 낮고 높은 수용성물질이다. 이것은 효소반응의 일정한 조건하에서 연속적으로 생산이 가능하게 되었다.

식이섬유는 위, 장을 통하여 소화되지 않고 통과한다. 腸內세균에 의하여 일부분 소화되어 대장에서 흡수된다. 식이섬유는 지질대사, 당대사를 촉진하고 식품의 유해물질 독성을 감소시킨다. 식이섬유가 면역촉진 작용을 하기 위해서는 혈액과 임파구, 마크로파지 등의 면역세포에 접촉되어야 한다. Biobran의 헤미셀루로스 분자량은 30,000~50,000에 이른다.

Biobran은 혈액에 들어가서는 소화되지 않고 단백질은 위, 십이지장에서 소화되어 펩티드와 아미노산으로 분해되어 소장에서 흡수된다. 영양소로 되기 위해서는 혈액으로 들어가야 한다.

Dextrin도 올리고당과 포도당으로 분해되어 소장에서 흡수된다. Biobran은 소화되지 않은 상태로 소장에 들어가서 흡수되어 혈액에 들어가서 NK 세포와 마크로파지를 자극한다. 식이섬유는 대장을 통과하면서 소화흡수되지 않고 배설된다.

미강에서 분리한 arabinoxylane (MGN-3; β1,4-xylopyranose hemicellulose, 일본 Daiwa약품의 제품)는 인간의 NK세포 활력을 증진시킨다는 결과가 in vivo, in vitro 시험에서 확인되었다. 이 화합물의 구조는 arabinose polymer와 3개의 xylose체인이 β-1,4결합을 이루고 있는 형태이다(Ghoneum,1998)

MGN-3는 HIV 바이러스의 복제를 억제하며 T임파구, B임파구의 활성을 증진시키고 부작용이 없어서 에이즈치료에 사용할 수 있다 (Ghoneum, 1998). MGN-3은 NK세포의 과립형성을 촉진하고 쥐의 혈관에 주사하면 2일후에 NK활성이 몇배로 증가하고 투여량의 증가에 따라서 비례적으로 활성도 증가하였다. 이것은 암환자의 항암제치료, 방사선치료, 잔류암세포의 처치에도 효과가 있다.

섭취량은 성인의 경우 하루 600㎎이며 건강유지를 위하여 하루 1~3g를 권장하고 있다. 제품의 제형은 tablet, 과립, 캡슐, 액체이다.

면역을 증진시키는 BRM(biological response modifier)으로서 MNG-3의 암환자 시험결과를 보면 BRM으로 작용하는 사이토카인들은 인터페론, 인터루킨-2, 인터루킨-12 등이다. 이러한 BRM은 어떤 한 종류를 투여하면 처음에는 NK 세포활성을 증진시켜 면역증진효과를 나타내지만 지속적으로 투여하면 오히려 NK 세포를 억제하는 역효과를 나타낸다. 그래서 MNG-3와 같은 다른 BRM을 교대로 투여하면 효과를 올릴 수 있다.

NK활성이 MNG-3의 2주 투여 후에는 다음과 같이 증진되었다. 

전립선11.1  LUs---------41.9 LUs

유방암 11.4 LUs--------33 LUs

MM 7.3 LUs-----------31.9 LUs

백혈병 4.3 LUs---------51.4 LUs

[파이토케미컬로서의 米糠기능]

자연에 풍부하게 존재하는 파이토케미컬(식물성식품에 포함된 유익한 생리활성물질들)은 항산화영양소, 해독작용, 면역기능, 호르몬조절, 미생물억제성분을 함유하고 있어서 암, 심장병, 순환기계질환의 예방, 노화지연, 골다공증예방,---등의 기능을 하고 있다.

파이토케미컬에는 카르테노이드(알파카로틴, 베타카로틴, 루테인, 라이코펜, 크립토잔틴, 칸타잔틴, 지아잔틴), 플라보노이드, 페놀화합물, 이소플라본, 술포라팬, 알릴화합물, 리모넨, 인돌, 리그난, 사포닌, 항산화영양소(비타민 C, 비타민E. Se, 베타캐로틴) 등이 있으며 이러한 것들을 고르게 혼합된 상태로 먹는 것이 시너지효과를 내는 것이며 특정 성분만을 뽑아서 과량 섭취하면 독성이 나타난다(최혜미, 2002).

따라서 미강을 식품의 소재로 이용하는데 있어서도 특정성분만을 뽑아서 제형화하여 먹는 것은 바람직하지 않고 미강의 모든 성분이 영양소, 기능성물질, 면역성물질이므로 그 자체를 통째로 먹는 것이 가장 바람직하다. 다만 미강의 성분특성을 고려하여 미생물로 발효하거나 숙성시켜 기호성을 좋게하는 가공법이 있다면 그것을 활용하면 좋을 것이다. 

[미강의 유산균발효]

유산균(젖산균)은 공기, 토양, 식물, 동물, 소화기관, 식품, 자연 속에 널리 분포하고 있으며 증식하는 과정에서 유산(젖산), 초산, 프로피온산, 비타민, 박테리오신, 각종 효소 등을 생산하여 식품과 장내의 부패를 방지하고 맛을 좋게하며 면역조절 및 증진작용을 하기 때문에 유익한 프로바이오틱스(probiotics)의 대표적인 유익세균에 속한다. 유산균의 종류는 수 없이 많으며 증식할 수 있는 조건(온도, 배지, pH, 습도 등)이 균종에 따라서 다르다. 우유와 요구르트,  고기, 젓갈류의 생선에 잘 자라는 유산균이 있고 김치, 두유, 싸일리지, 맥주, 포도주, 된장, 누룩에 잘 자라는 유산균이 다르다. 따라서 이용하려고하는 배지가 식물성인가 동물성인가를 고려하여 균종을 선택해야 한다. 김치는 식물성 소재이며 여기에 수 많은 유산균의 종류와 균수가 작용한다. 김치의 적숙기에는 유산균총수가 10의 8~9승 마리 살아있으며 완숙기로 접어들면 균수가 크게 감소한다. 유산균은 꼭 살아 있어야 생리면역효과를 나타내는 것이 아니며 죽은 유산균도 그러한 작용과 기능에는 마찬가지이다.

미강은 식물성소재이므로 여기에 잘 자라는 유산균이 있을 수 있는데 아직 분리동정된 특수한 유산균은 알려져 있지 않으며 전문가의 관심의 대상이되는 소재이다. 분명히 특정유산균이 있을 것이므로 이것을 연구하여 밝히는 것은 우리의 생물자원확보 차원에서 꼭 이루어내야할 연구과제이다.

[米糠발효식품의 개발을 위하여]

미강은 그 성분조성으로 볼 때 우리가 섭취해야할 귀중한 영양소, 생리활성물질, 면역증강 및 조절의 소재이다. 미강에는 잔류농약이 없고 도정공정의 현대화로 인하여 米糠의 회수는 매우 위생적으로 이루어지기 때문에 그것을 식용으로 할 경우에 특별한 정제과정을 필요로하지 않는다.

미강에 대한 이용은 지금까지 화장품의 원료로 사용하는 특허, GABA생산의 일부첨가배지로서 활용한 특허, 홍국으로 발효한 현미효소가 나와 있을 뿐이다. 이것을 식품으로 통째로 먹을 수 있는 가공기술이 없었기 때문에 부분적으로 혹은 부산물로 활용하였을 뿐이다. 그러나 유산균, 곰팡이, 효모 등의 유익한 미생물로 발효시키면 미생물의 기능성뿐만아니라 발효과정에서 생성되는 여러 가지 대사산물, 항산화물질, 면역조절물질 등이 생성되어 건강기능성식품의 소재로서 귀중한 자원이 된다. 미강에는 미생물이 증식하는데 필요한 단백질, 지방, 무기물, 탄수화물 등이 풍부하여 미생물의 훌륭한 배지로도 활용된다. 미강의 미생물발효물은 여러 가지 형태로 개발가능하며 액체, 분말, 젤, 혹은 비스켓과자류 첨가 상태로도 가능하므로 성인병이 만연한 오늘날의 국민건강을 위하여 섭취해야할 중요한 건강식품이다. 우리의 한해 생산되는 쌀400만 톤으로부터 얻어지는 미강 40만톤의 식량화 성공은 수입밀 400만톤으로부터 얻어지는 밀기울, 그외 보리겨(맥강)에 대해서도 새로운 차원의 식량화 가능성을 찾을 수 있게 할 것이다. 

[참고문헌]

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Ghoneum, M.(Drew University of Medicine and Science, Otolaryngology, Los Angeles, USA): Enhancement of human natural killer cell activity by modified arabinoxylane from rice bran(MGN-3). Int J.Immunotherapy ⅩⅣ(2)39-99, 1998

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특허등록번호10-04675010000 현미 추출물을 함유하는 피부주름 개선 화장료 조성물

특허신청번호 10-2007-0115456 아토피성피부 개선제 조성물

특허신청번호 10-2006-0028333 미강발효조성물

특허신청번호 10-2004-0091294 쌀 도정 부산물을 이용한 GABA의 제조법

황종국. 대한민국의 국가목표는 경제가 아니라 생명이어야 한다. 우리문화,2007

[샤론]

강국희박사님께서 극찬하신 현미김치라는 것을 더 많은 회원님들께 널리 알리는 계기를 만들어 주셔서 감사합니다.

[혜운]

참으로 명쾌한 논리, 지식과 과학을 바탕으로 한 참 글이군요..제가 스크랩해 갑니다..