손바닥선인장(백년초, 천년초) 열매의 외관 및 성분특성 연구

The morphological and chemical composition characteristics of

Opuntia ficus-indica and Opuntia humifusa fruits

한국식품저장유통학회(2016)

지구상에는 4,000천여종의 선인장이 있는데, 그 중 열매가 있고 줄기가 손바닥 모양처럼 생긴 부채선인장속 선인장을 손바닥선인장이라 부른다. 우리나라에서 일반적으로 재배되는 선인장 중 부채선인장속 선인장은 2종으로, 제주지역의 백년초 선인장과 내륙지방의 천년초 선인장으로 구분할 수 있다.

그중에서도 수 년에서 수십 년 경작이 가능한 다년생 식물인 천년초 선인장은 내륙지방에서 재배되고 있는 국내 토종 선인장으로, 열대지방이 원산지인 백년초와 달리 영하 섭씨 20도의 혹한에서도 생존이 가능하며, 토양에서 약 30CM 높이로 자란다.

이전 연구 결과에서 과일의 색깔, 주간과 큰 가시의 존재 여부와 같은 외부형태학적 감정 및 random amplification of polymorphic DNA에 의한 유전적 다양성 분석에 따른 백년초와 천년초의 유전적 동일성이 0.37로 나타나 기원이 다른 종으로 확인되었다.

천년초 열매의 경우 짙은 붉은 색으로 맛은 매우 달고 점액질과 철분이 많은 것이 특징이다. 최근 천년초 열매는 생면, 절편, 증편 등의 제조에 적용되고 있다.

손바닥 선인장의 성분은 재배지역과 같은 다양한 요소들에 의하여 다르게 나타날 수 있으며, 열매의 경우 재배지역 및 숙성 정도가 성분에 영향을 미칠 수 있으며, 손바닥 선인장 열매의 가공을 위해서는 이러한 종에 따른 특성들의 차이를 이해하는 것이 매우 중요한 요소이다.

결과 및 고찰

백년초 열매와 천년초 열매의 외관특성.

타원형의 축 중 가장 긴 축을 장축으로, 짧은 축을 단축으로 정해 크기를 측정하였다. 천년초 열매의 외형은 단축 1.5~2.8cm, 장축 2,5~5.1cm로 백년초 보다 장축과 단축의 길이가 대체로 짧았으며 중량도 백년초 열매가 천년초 열매 보다 약 2배저도 무거운 것으로 나타났다.

일반성분 및 식이섬유 함량

수확 후 건조를 하지 않은 생 시료의 총 수분함량은 천년초 열매가 86.76%로 백년초 열매의 수분함량보다 높은 값을 보였다. 동결건조물의 수분함량과 탄수화물 함량은 백년초 열매가 천년초보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 그러나 조회분 함량은 천년초가 14.08%로 백년초의 5.07%보다 높게 나타났다. 조단백질 함량과 조지방 함량은 백년초와 천년초 열매에서 유사하게 나타났다.

이렇게 수분함량이 낮은 것을 제외하고는 유사한 수치를 나타내었는데, 이 차인느 동결건조 조건의 차이에 기인한 것으로 사료된다.

백년초와 천년초 모두 유사한 수준으로 높은 식이섬유 함량(52.7~53.4%)을 가지고 있는 것으로 나타났는데, 백년초의 식이섬류 함량을 32.5%로 보고하여 식이섬류함량이 높다고 알려진 알로에(31%), 상용하는 곡류, 식품으로 상용하지 않는 쌀겨, 밀기울의 식이섬유 함량보다 높으며, 해조류와 비슷한 수준으로 본 연구가 있었다.

식이섬유란 인간의 소화관에서 분비되는 효소에 의해 소화되지 않는 식물성 다당류와 리그닌의 합계치 라고 정의되어 왔으나, 최근에는 동물성 급원의 난소화성 다당류까지 포함한다. 식이섬유는 보수성이 좋고, 대변량의 증가나 장의 연동운동 촉진, 지방이나 담즙산, 발암 물질 등의 흡착, 배출 작용을 할 수 있는 기능성 소재이다

따라서 백년초, 천년초 열매 모두 높은 식이섬류 함량을 가지고 있어 다이어트용 기능성식품 개발 등에 이용될 수 있을 것으로 기대되어 진다.

무기질 함량

Ca, Fe, K, Mg Na, P를 측장한 결과로는 백년초와 천년초가 비슷한 무기질 조성을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 한국인이 주로 섭취하는 과일의 무기질 함량이 조사된 바와 비교하여 보면 백년초와 천년초 열매가 다른 과일들에 비해 K, Ca의 함량이 함유되어 있다는 것을 알 수 있었다.

특히 Ca가 많이 함유되어 있다고 알려진 멸치의 함량과도 비교해 보았을 때, 손바닥선인장 열매의 경우 주요한 Ca 공급원으로 사용될 수 있을 것으로 사료되었다.

아미노산 함량

전체 아미노산의 양은 천년초 열매가 백년초 열매에 비해 많았으나, 필수 아미노산의 비율은 백년초가 소폭 높았다. 특히 천년초 열매의 경우 glutamic acid 의 함량이 압도적으로 높은 것을 확인할 수 있었다.

특이한 점은 손바닥 선인장 열매들이 GABA를 함유하고 있다는 것이었다. GABA는 자연계에 분포하는 비단 백태 아미노산의 일종으로 인체 내에서는 뇌와 척수에 존재하는 신경전달물질로 혈압 강하, 비만 방지 효과 외에 뇌의 혈류 개선 및 신경안정 효과들의 생리할성이 보고되어 건강 기능성 식품소재로 관심을 끌고 있으며, 일본에서는 GABA를 첨가한 가공식품과 음료등이 판매되고 있다. 백년초, 천년초 열매는 발아된 곡류와 유사한 GABA 함량을 나타내었다.