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.
▶천년초효능(토종손바닥선인장)과 백년초 효능차이점(남해와 제주선인장 :
http://cafe.daum.net/star6719/4I2q/131
1. 천년초
열매, 씨앗, 줄기, 뿌리 등 내용물에 유익한 성분이 많아 다방면의 웰빙 식품, 기능성 건강식품으로 활용.
*천년초 플라보노이드와 리그난의 항염증 효과 검증 : 천년초 열매의 부탄올층에 함유
*isorhamnetin(아이소햄너틴) 계열의 플라보노이드와 씨앗에 함유
*리그난은 강한 항염증 활성을 보였으며, 특히 씨앗의 리그난 성분은 컨트롤 수준까지 염증을 억제하는 효과가 논문으로 발표됨.
또한 식물성 콜라겐·칼슘, 사포닌은 식물에서 최고의 함유량을 나타내고 있음
2. 백년초
열매만 사용 가능, 꽃에 붉은 반점이 있는 품종은 줄기에 독성이 있어(위장장애, 오한, 간에 해로움, 독성이 필요한 허가 약품으로 사용됨), 줄기와 뿌리 식용이 아님, 관상용으로 활용
*해양성 바람은 미량의 염분이 포함.
(당귀, 감초 혼합사용에도 명현현상(?), 또한 중탕은 73도를 넘기면 효능이 파괴됨)
*JTBC 뉴스맨에서 실험 장면(오한, 눈충혈, 위장장애 부작용으로 응급실행)이 방송이 되어 큰 문제가 되었듯이 판매에 신중함이 필요함
▶겨울살이 천년초(충남 천안)와 제주 백년초 비교 : http://cafe.daum.net/star6719/4I2q/130
겨울나기 : 천년초는 -30도,+30도에서 몇개월간 견디느는 저항력이 강한(육지) 토종 천연생물이며, 겨울잠을 자는 반면에, 백년초는 -5도에서 동사하여겨울을 이겨내지 못함
열매 : 천년초는 엄지손가락 크기의 빨강열매, 백년초는 보라색의 알밤크기의 열매
줄기/가시 : 천년초는 주름이 있고 속에는 점성이(끈적끈적한 점액질)있음 솜털같은 가시를 가진 반면에 백년초는 주름이 없고 깊고 굵은 가시
비타민 함유량 : 천년초가 백년초의 6배 이상 함유
칼슘 함유량 : 천년초가 백년초의 1.5배 이상 함유
▶천년초 줄기의 항균, 항산화 및 항암효과에 관한 연구 : http://cafe.daum.net/star6719/4I2q/127
천년초 줄기의 암세포 증식억제 효과에서 피부암, 간암세포, 대장암세포 , 유방암세포 의 증식 억제가 나타났다.
천년초줄기의 항균, 항산화, 항암 효과가 높게 나타나 줄기를 활용한 항균제품이나 여러 가지 가공제품을 개발하는데 기초 자료로 활용할 수 있다.
s☞ 필자 : 이 동 규 【현】 『농업회사법인 에미네천년초(주) 대표//나사랑 힐링연구소 소장』
♣ 삶의 경험과 배움을 나누고, 전문적 지식과 올바른 글을 함께 하고자 합니다^*^
【전】 건양대 외래교수 △박사과정: 직업학, 뇌교육학 △석사: 경영학, 창업경영MBA △학사: 조경학