단백질 보고인 스피루리나의 역할
단백질 보고인 스피루리나의 역할
  • 제주신보
  • 승인 2018.05.23
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변종철 제주대학교 화학·코스메틱스학과 교수

스피루리나’(Spirulina)는 구성 성분 중 6070%가 단백질이다. 이것은 단백질이 많기로 유명한 클로렐라(50%)보다도 더 많은 양을 함유하고 있는 고단백 식품이며, 필수아미노산을 균형 있게 함유하고 있다.

이의 단백질 함량은 달걀 12%, 쇠고기 19%, 40% 정도와 비교하면 엄청난 양이다. 이 식물은 공기 중의 질소를 포집·이용할 수 있는 능력이 있어 이처럼 많은 단백질을 내포할 수 있다.

단백질의 구성 성분인 아미노산을 합성할려면 질소가 필요하다. 고등식물은 공기 중의 질소를 수용할 수 있는 능력이 없다. 그래서, 농작물을 재배할 때 질소 비료를 공급한다.

콩은 고등식물이지만 공생하는 뿌리혹박테리아가 질소고정효소라고 하는 효소착물을 함유하고 있다. 어떤 종류의 박테리아는 질소를 질산염으로 산화시키고, 다른 종류의 것은 질소를 암모니아로 환원시킨다. 스피루리나도 공기 중의 질소를 포착·이용할 수 있는 효소를 내포하고 있다.

·식물처럼 인체내에도 수많은 화학반응이 일어남으로써 인간이 삶을 유지할 수 있다. 이들 화학반응은 효소의 작용에 의해 진행된다. 인간의 삶에 효소와 화학반응은 절대적 존재이다.

다른 식물들은 질산염과 암모니아를 흙으로부터 흡수하고, 동물은 필요한 질소 성분을 식물에서 섭취한다. 식물의 광합성과 질소고정이라는 위대한 작용 덕택에 쾌적한 환경의 지구에서 인간이 살아가는 것이다

스피루리나는 지방산, 수용성 식이섬유, 비타민, 미네랄을 비롯해 토코페롤, 베타카로틴 등 항산화 물질도 함유하고 있다. UN식량농업기구는 스피루리나를 미래의 식품으로 지정했으며, 클로렐라와 함께 우주식량으로 개발 중이다.

다른 식물과 마찬가지로 스피루리나 같은 남조류도 지구와 인간이 건강하게 살 수 있는 환경을 가꾸어 왔다. 특히 혹독한 환경에서 생장하는 스피루리나 같은 미세조류의 활약 덕분에 지구가 현재와 같이 인간을 비롯한 동·식물이 살 수 있는 환경이 조성되었다.

과학자들은 스피루리나 같은 남조류가 35억년 전 지구가 이산화탄소로 덮여 다른 생물이 생장할 수 없던 때부터 존재한 것으로 추정한다. 이들의 광합성작용으로 이산화탄소를 흡수하고, 산소기체를 방출함으로써 여타 생물이 탄생할 수 있는 환경이 조성되었다.

이처럼 지구가 호흡할 수 있는 여건을 만드는데 스피루리나와 같은 미세조류는 출발역이며, 기착역이며, 종착역의 역할을 했을 것이다. 만약 인체도 광합성과 질소고정을 수행할 수 있으면 어떤 일이 일어날까?

여기서 대기의 78% 정도를 차지하는 질소기체에 대해 살펴보는 것도 의미가 있을 것이다. 질소는 DNA, RNA, 단백질의 성분으로서 생물들의 필수 원소이다. 질소분자는 강한 삼중결합에 의해 두 질소원자가 결합하고 있어 동물이나 대부분의 식물이 직접 이용할 수 없다.

몇 가지 자연현상에 의해 질소분자는 사용 가능한 화합물로 변환된다. 번개는 질소와 산소 간에 화학반응을 일으킨다. 그 결과로 일산화질소와 이산화질소가 생성된다. 이산화질소는 물과 반응하면 질산이 형성된다. 이 질산은 빗물과 함께 떨어져 해양과 흙에 이용 가능한 질산염을 공급하며, 강과 호수를 산성화시킨다.

질소의 주요한 천연 무기 퇴적물은 국한된 지역에 존재한다. 이것은 질산칼륨, 질산나트륨 등으로 이루어져 있고, 대부분의 질산나트륨(칠레초석)은 칠레에서 채굴된다.

공업적 질소고정(질소를 다른 원소와 결합시키는 것)은 질소와 수소를 결합시켜 암모니아를 합성하는 것이다. 이 합성법은 식량 생산을 증대시켰다. 그러나, 어떤 지역에서는 과다한 질소 비료 사용이 심각한 수질 오염을 초래했다.

 


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