콩 주요 단백질 구성 성분과 함량, 비율 계산 가능

콩 디지털 육종, 첨단 식품 기술(푸드테크) 핵심 원천기술로 활용 기대

농촌진흥청(청장 권재한)은 콩의 주요 단백질 글로불린 중 11에스(S)(글리시닌)와 7에스(S)(베타콘글리시닌)*의 성분, 함량, 비율을 정밀하게 측정하는 분석법을 세계 최초로 개발했다.

*11S와 7S는 단백질의 크기를 나타냄.

콩(대두)에는 단백질이 35~40% 정도 함유돼 있고, 이 중 80%가 11에스와 7에스 글로불린 단백질이다.

콩 단백질 식품(두부, 두유, 식물성 대체육) 품질은 11에스와 7에스 단백질의 성분, 함량, 비율에 따라 달라진다*. 이런 이유로 식품 용도에 적절한 함량, 비율을 가진 콩 개발 연구가 세계적으로 활발하다.

* 예) 11에스는 단단한 두부, 7에스는 연한 두부와 관련되며, 11에스와 7에스의 비율은 식물성 대체육 구조와 관련됨

연구진은 유피엘시(UPLC)* 분석기기를 이용해 일반 콩 품종과 11에스, 7에스 성분이 일부 들어있지 않은 돌연변이 콩 품종을 비교 분석했다. 그 결과, 11에스와 7에스의 모든 구성 성분(하부유닛, subunit)을 완벽하게 구분하고, 함량과 비율도 계산할 수 있었다.

* UPLC (Ultra Performance Liquid Chromatography): 생체 화합물을 분리해 성분, 함량을 초고속으로 분석하는 액체 크로마토그래피(HPLC) 기술 중 하나

기존 단백질 분석법(SDS-PAGE법)으로는 분석할 수 없었던 콩 단백질의 구성 성분, 함량, 비율을 확인할 수 있게 된 것이다. 또한, 1회 분석에 8시간이 걸리고, 한 번에 10개 시료만 분석할 수 있었던 기본 분석법에 비해 1회 분석 시간은 20분 정도, 한 번에 100개 시료를 분석할 수 있어 대량 처리가 가능하다.

이번에 개발한 분석법은 두부, 두유, 식물성 대체육 등 용도에 적합한 맞춤형 콩 품종을 개발하는 데 과학적 근거로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

연구 결과는 세계적인 식품 분야 학술지인 Food Chemistry(IF=8.5)에 게재됐으며, 특허 출원*도 완료했다.

* RP-UPLC를 이용한 콩의 11S (Glycinin) 및 7S (β-conglycinin) 단백질 분석 방법(10-2024-0195740)

농촌진흥청은 지난 4월 29일 ‘콩 단백질 정성 및 정량 분석법 기술공유회’를 열고 국내 콩 디지털 육종과 식물성 대체육 관련 연구자를 초청해 이론 교육과 실습을 진행했으며, 협력 방안도 모색했다.

농촌진흥청 농업생명자원부 김남정 부장은 “이 분석법은 콩 디지털 육종과 첨단 식품 기술(푸드테크) 분야에서 필요한 핵심 원천기술이다.”라며, “국내뿐만 아니라 전 세계적으로 활용될 것으로 전망된다.”라고 말했다