100년전 밀과 현재 밀의 글루텐. 밀, 보리에 들어있는 글루텐 함량...

[문형철]

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cche.10553

이 논문은 밀(Triticum 속) 글루텐 단백질의 정량적 조성을 중심으로,
다양한 밀 종(species)·품종·환경 요인(토양, 날씨, CO₂ 농도, 질병, 질소·황 비료 등)이
글루텐 함량과 gliadin/glutenin 비율에 미치는 영향을 정리한 최신 리뷰입니다.

밀 글루텐 함량

(이 논문에서 인용·정리된 주요 데이터) 논문은 Geisslitz et al. (2018) 등의 데이터를 인용해 다음과 같이 구체적인 수치를 제시합니다 (밀가루 기준, g/100g):

주요 포인트 (밀):

• 밀가루의 총 단백질 함량은 보통 7~22% (대부분 10~15%) 범위이며, 빵용 밀은 보통 10% 이상의 단백질(글루텐 단백질 8% 이상)을 요구합니다.
• 글루텐 단백질은 저장 단백질의 대부분을 차지하며, gliadin : glutenin 비율은 품종·환경에 따라 1.3~8.1까지 크게 변합니다.
• Gliadin이 글루텐의 52~67%를 차지하고, glutenin이 나머지를 차지합니다.
• 환경 요인(가뭄, Fusarium 감염, 질소 비료 과다 등)은 gliadin 비율을 높여 gliadin/glutenin 비율을 상승시킵니다.
• 황 비료는 gliadin을 줄이고 glutenin을 증가시켜 반죽 강도를 높이는 데 유리합니다.

보리 글루텐 함량 (이 논문에서의 언급) 이 논문은 보리에 대한 정량적 데이터는 거의 제공하지 않습니다. 보리는 대기 중 CO₂ 농도 상승이 단백질 함량을 감소시킬 것으로 예측되는 작물 중 하나로 단 한 번 언급될 뿐, hordein(보리 글루텐 단백질) 함량에 대한 구체적인 수치나 표는 없습니다.
보리 글루텐 함량 (보완 자료 기준): 최근 신뢰할 수 있는 연구(2023년 Food Chemistry, 35개 국제 보리 품종 분석)에서:

• 평균 글루텐 함량: 7.2 g/100g (7.2%)
• 총 단백질: 평균 11.2 g/100g

보리의 글루텐(주로 hordein)은 밀보다 일반적으로 조금 낮거나 비슷한 수준이며, 품종에 따라 4.7~9.3% 범위로 보고됩니다.
종합 정리 (밀 vs 보리)

결론: Wieser et al. (2023) 논문은 밀 글루텐의 정량적 조성을 매우 상세히 다루고 있으며, 일반 밀 기준 총 글루텐 단백질은 대략 6.7% 수준(총 단백질 10.9% 중)으로 보고합니다. 보리에 대한 내용은 거의 없으므로, 보리 글루텐 함량은 별도 최신 연구(평균 7.2%)를 참고하는 것이 정확합니다.

밀 (Wheat)

• 글루텐 함량: 일반적으로 8~14% (건조 중량 기준), 평균 10~12% 정도입니다.
  • 빵용 밀 (hard wheat)은 12~14%로 높고, 케이크용 (soft wheat)은 7~9% 정도로 낮습니다.
• 확인 자료: 여러 연구와 식품 분석에서 밀의 저장 단백질 (gliadin + glutenin = gluten) 비율이 전체 단백질의 70~85%를 차지하며, 밀가루 단백질 함량이 10~15%인 경우가 대부분입니다.

→ 사용하신 “약 10~12%”는 일반적인 밀에 대해 정확하고 적절한 수치입니다.

보리 (Barley)

• 글루텐 함량 (hordein 중심): 평균 5~8%, 연구에 따라 4.7~9.3 g/100g (약 4.7~9.3%) 범위입니다.
• 2023년 연구 (35개 국제 보리 품종 분석)에서 평균 gluten 7.2 g/100g, protein 11.2 g/100g로 보고되었습니다.

100년 전 밀가루 vs 현대 밀가루의 글루텐 함량 비교 (최신 연구 기반)

인기 있는 주장 중 하나가

“현대 밀가루에 글루텐이 훨씬 많아졌다”는 것인데,

최신 과학적 연구들은 이 주장을 뒷받침하지 않습니다.

오히려 반대 방향의 결과가

더 많습니다.

주요 연구 결론 요약

항목                                 100년 전 / 오래된 품종            현대 밀 (빵밀, Triticum aestivum)           주요 연구

총 단백질 함량	약간 높음	약간 낮음	Shewry et al. (2020)
총 글루텐 함량	비슷하거나 약간 높음	비슷하거나 약간 낮음	Geisslitz et al. (2019), Brouns et al. (2022)
글루테닌 (Glutenin)	낮음	증가 (약 25% ↑)	Pronin et al. (2020)
글리아딘 (Gliadin)	높음	감소 (약 18% ↓)	Pronin et al. (2020)
총 글루텐 양의 변화	-	거의 변화 없거나 약간 감소	여러 연구 종합

핵심 연구 상세

Shewry et al. (2020) – 가장 중요한 연구

• 19세기 후반~20세기 초 품종부터 현대 품종까지 150개 품종을 종자은행에서 확보해 동일한 조건에서 재배·분석.
• 결과: 현대 밀의 총 단백질 함량이 오히려 약간 감소했다.
• 이유: 수확량을 높이기 위해 전분(starch) 함량을 늘리는 방향으로 육종했기 때문.

연구 배경 및 질문

현대 밀 품종(특히 고수확·제빵 품질 중심으로 육종된 품종)이

과거 품종(landraces, heritage wheat)보다

영양학적 품질이 낮아지고,

인간 건강에 부정적 영향을 미친다는 주장이 일부에서 제기되어 왔습니다.

주요 우려점:

• 글루텐 단백질 증가 → 셀리악병·글루텐 민감성 악화
• 미량영양소·바이오액티브 물질 감소
• FODMAPs 등 소화 불량 유발 물질 증가

Shewry 연구팀은

과학적 증거를 체계적으로 검토하여 이 주장이 사실인지 분석했습니다.

(자체 실험 데이터 + 역사적 품종 비교 연구 포함)

핵심 결과

1. 미네랄(무기질) 함량 — 유일한 명확한 예외

• 철(Fe), 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 등 대부분의 미량 무기질 농도가 현대 밀에서 감소한 경향이 관찰되었습니다 (칼슘은 예외).
• 이는 수확량 중심 육종과 토양·비료 관리 변화의 영향으로 해석됩니다.

2. 글루텐 및 셀리악병 유발 단백질

• 현대 밀에서 셀리악병을 유발하는 특정 글루텐 에피토프(epitopes)가 증가했다는 증거가 없습니다.
• 과거 품종과 현대 품종 간에 큰 차이가 없거나, 오히려 비슷한 수준입니다.

3. 식이섬유 및 유익 성분

• 영국 역사적 품종 vs 현대 품종 비교 연구에서 식이섬유 성분이 현대 밀에서 증가한 결과가 보고되었습니다.
• 이는 건강에 긍정적인 방향입니다.

4. 기타 건강 관련 지표

• Asparagine (아크릴아마이드 전구체) 함량이 white flour에서 감소 → 잠재적 이점.
• FODMAPs, 알레르기 유발 물질, 기타 부작용 관련 단백질에서 현대 밀의 명확한 악화 증거는 발견되지 않았습니다.

Pronin et al. (2020) – 독일 겨울밀 120년 분석 (1891~2010)

• 60개 품종을 3년간 동일 조건에서 재배.
• 결론:
  • 총 단백질과 글리아딘 함량은 감소.
  • 글루테닌 함량은 증가.
  • 전체 글루텐 함량은 거의 변하지 않음.
• 다만 글루텐의 질적 조성이 바뀌어 반죽의 탄력과 빵 부피가 좋아졌음.

주요 결과

1. 농업 형질 변화 (육종 방향 확인)

• 수확량(Yield)과 수확지수(Harvest Index): 유의하게 증가
• 초장(Plant height)과 이삭 밀도(Spike density): 감소 → 현대 육종이 “수량 중심 + 기계 수확 적합” 방향으로 진행되었음을 재확인

2. 단백질 및 글루텐 분획 변화 (가장 중요한 부분)

항목변화 경향구체적 수치 (참고)비고

전체 단백질 함량	감소 추세	-	통계적으로 유의
글리아딘 (Gliadin)	감소	약 18% 감소	면역원성에서 더 중요한 분획
글루테닌 (Glutenin)	증가	약 25% 증가	제빵 품질에 기여
알부민/글로불린	변화 없음	-	-
총 글루텐 함량	변화 없음	거의 일정하게 유지	핵심 결론

• 총 글루텐 양은 120년 동안 거의 일정하게 유지되었습니다.
• 다만 글루텐의 조성 비율이 변화했습니다: 글리아딘 비율 ↓, 글루테닌 비율 ↑

3. 환경 영향 vs 육종 영향

• 단백질 조성 변화에 있어 품종 육종 효과보다 수확 연도의 강수량 등 환경 요인이 더 큰 영향을 미친 것으로 나타났습니다.

결론 (논문 및 보도자료 요지)

Geisslitz et al. (2019) & Brouns et al. (2022) 리뷰

• 고대밀(einkorn, emmer, spelt)과 현대 빵밀을 비교.
• 고대밀 대부분이 총 단백질과 글루텐 함량이 현대 빵밀보다 높음.
• 즉, “현대 밀에 글루텐이 더 많다”는 주장은 사실과 다름.

1. 전체 단백질 및 글루텐 함량

• Einkorn, Emmer, Spelt (고대밀): Common wheat(현대 빵밀)보다 단백질 함량과 총 글루텐 함량이 유의하게 높음 (4개 지역 모두에서 일관됨)
• Common wheat: 5종 중 가장 낮은 단백질·글루텐 함량을 보임
• Durum wheat: 단백질 함량은 가장 높았으나, glutenin/gluten 조성은 중간 수준

2. 글루텐 분획 조성 (Gliadin vs Glutenin) — 가장 주목할 점

밀 종류총 글루텐 함량Gliadin (GLIA)Glutenin (GLUT)GLIA/GLUT 비율비고

Common wheat (현대 빵밀)	가장 낮음	낮음	상대적으로 높음	가장 낮음 (평균 2.5)	제빵 품질 우수
Spelt	높음	높음	중간	3.3	-
Emmer	높음	높음	낮음	4.9	-
Einkorn	높음	매우 높음	가장 낮음	가장 높음 (평균 6.5, 최대 12.1)	-
Durum wheat	중간~높음	높음	중간	4.0	-

• Common wheat은 glutenin 비율이 상대적으로 높아 GLIA/GLUT 비율이 낮음 → 반죽 강도와 빵 부피(제빵 품질)에 유리
• 고대밀(Einkorn 특히)은 gliadin 비율이 매우 높아 GLIA/GLUT 비율이 최대 12.1까지 상승

3. 기타 관찰

• 고대밀(특히 Spelt, Emmer, Einkorn)은 질소 이용 효율(Nitrogen partial factor productivity)이 현대밀보다 높아 지속가능한 농업 측면에서 잠재력이 있음
• 제빵 품질 예측: glutenin 함량이 높은 고대밀 품종을 선별하면 현대밀 수준의 베이킹 성능을 기대할 수 있음

저자들의 결론

번역 요약:

고대밀(특히 Einkorn, Emmer, Spelt)은

현대 빵밀(Common wheat)보다 전체 단백질과 총 글루텐 함량이 더 높았습니다.

그러나

현대 빵밀은 glutenin 비율이 높아 제빵 품질이 우수하며,

고대밀은 gliadin 비율이 훨씬 높습니다.