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콩의 생리활성 물질

- isoflavone
- 올리고당
- Phytate
- Saponin
- Pinitol
- Soy fiber
- 트립신 저해제
- 사포닌



성분은 지질20%, 단백질40%, 탄수화물35% 그리고 5%의 기타 성분으로 구성된다. 수분은 대두의 저장 안정성을 고려할 때 대략 12~14% 포함하는 것이 적당한 것으로 알려져 있다.그리고 기타 성분은 함량이 많이 필요치 않은 체내의 조절소인 비타민이나 무기질로 구성되어 있다. 최근에는 대두가 암을 비롯한 성인병을 예방할 수 있는 생리 활성 성분(phytochemical)을 함유하고 있다고 보고되어 건강기능식품으로 각광을 받고 있다. 대두가 갖는 생리활성 물질은 phytic acid, triterpenes, phenolics, lignan, carotenoid, coumarin 등이며 그 외에 protease inhibitor, oligosaccharides와 dietary fiber 등도 생리활성 기능이 있 는 것으로 알려져 있다. 대두는 적어도 14 phytochemical이 암예방에 관여한다 하였으며 대두 phytochemical은 phytic acid, triterpene, flavonoid, lignan, carotenoids, coumarin 등이다. 그 외에 protease inhibitors, oligosaccharides와 dietary fiber 등도 생리활성기능이 있는 것으로 알려져 있다. 대두에는 항암, 항노화, 변비완화, 항신부전, 항알레르기, 항비만, HIV증식억제, 담석증 예방, 이뇨작용, 치매예방, 항콜레스테 롤혈증, 고지혈증예방, 동맥경화 억제, 항심혈관 질환등의 생리활성성분이 함유되어 있어 대체로 성인병 예방과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있다. 그 외에도 정장 효과, 항산화작용, 골다공증 예방, 혈압강화작용, 항혈전작용, 면역 증강 효과, 간기능 증진 등의 관여하는 성분을 함유하고 있다. 따라서 콩에는 항암효과를 주는 성분들이 함유되어 있음을 알 수 있고, 특별히 피부암, 방광암, 폐암, 결장암, 췌장암, 식도암, 전립선암, 간암, 위암, 유방암등에 유효한 것으로 보고되고 있다.
  
１) Phenolic Compounds
대부분의 식물은 항산화제인 phenolic compounds(phenolics)를 갖고 있다. 식품이 갖는 phenolics는 flavonoids, hydroxycinnamic acid 유도체 및 phenolic acids이다. Tannic acid는 gallic acid의 polyhydroxyl phenol ester로 자연에 존재한 다. 콩에는 phenolic acids와 flavonoids의 유도체인 isoflavone이 존재한다.

  A) Phenolic Acids
  콩에는 8종류의 phenolic acids가 발견된다. Chlorogenic acid를 비롯하여 cinnamic, ferulic, gentisic, p-hydroxy benzoic, salicylic, syringic, vanillic acid 등이다. Chlorogenic acid는 가수분해되어 caffeic acid를 형성한다. Phenolics는 유리상태 로 쉽게 산화가 되어 저장이나 가공방법에 따라 파괴될 수 있다. Caffeic acid나 chlorogenic acid는 영양손실이나 색상, 풍미에 영향을 주는 갈변반응으로 식품에 유해한 영향을 준다. 따라서 phenolics의 제거는 활성탄으로 처리하여 풍미를 증가시키고, in vitro 소화율을 향상시킨다. affeic과 chlorogenic acids는 in vitro나 in vivo에서 nitrosamine 형성을 막아주는 차단제 (blocking agent)로의 잠재력을 갖고 있다. 또한 이들 phenolics는 쥐간에서 aflatoxin B1 대사를 저해시켜 준다. Phenolic acids의 생체기능은 항산화제의 역할로 해로운 발암물질로 DNA손상을 초래하지 못하게 한다.

  B) Isoflavones
  Isoflavones Isoflavones은 lignans과 함께 식물에서 발견되는 phytoestrogen으로 본래 estrogen과 같은 생리활성을 갖거나 장내균총에 의해 생리활성화 되는 phytochemical이다. 콩의 배축이나 배엽에는 isoflavones를 비교적 많이 갖고 있으며, 3형태로 분류되며 화학구 조로는 4가지형이 존재한다. 즉, aglycon인 daizein, genistein, glycitein과 배당체인 daidzin, genistin, glycitin과 이의 acetyl과 malonyl배당체 각각 3가지씩, 모두 12가지이다. 콩을 이용한 전통적인 제품, 콩을 이용한 차세대 제품에서 isoflavones를 분석한 결과(Table 4.2), 전통적 제품에서는 비발효식 품에서 배당체 형태(glucosides)의 isoflavones의 농도가 높았으며 발효식품에서 비당질 형태(aglycons)의 isoflavones이 높게 계측되었다. 한편 차세대 콩제품에서의 isoflavones는 콩의 6-20%만이 측정되었다. 따라서 콩품종, 가공방법, 다른 식품의 첨가등이 isoflavone이성체의 분포와 함유정도에 영향을 미침을 알 수 있다. 한편 일본콩, 미국콩 그리고 콩제품에서 isoflavone의 함량을 측정한 결과, 미국콩은 1176~1749 μg/g, 일본콩은 2041~2343μg/g 이었으며 일본콩이 미국콩보다 malonyl glycitin양이 높으며, 또한 malonyl배당체/전배당체 비율도 높은것으로 보고하였고, 콩에 는 주로 malonyl genistin, genistin, malonyl daidzin, daidzin으로 분포됨을 확인하였다. Natto에서는 daidzein이나 genistein 의 증가는 없었으나, tempeh에서는 발효에 의해 5배정도 그리고 간장에서는 25배정도 증가됨을 알 수 있었으며, 특히 간장에서 daidzin과 genistin은 발견되지 않았다. 또한 두부에서는 73.0~97.5 μg daidzein, 187.4~215.9 μg genistein이, 두유에서 7.0 μg genistein이 있으며 콩이유식에서는 거의 발견되지 않았다고 보고되었다. 여러 역학연구에 의하여 isoflavones은 질, 난자, 유선등에 있는 estrogen수용체를 활성화 시키는 능력을 가지고 있으며, 생리적 환경이나 화학구조에 따라 estrogen으로 또는 antiestrogen으로의 기능을 가진다. Isoflavone은 antiestrogen으로 유방암, 전립 선암에 걸릴 위험을 덜어주며, 생체내 또는 생체외에서 비타민 E,C와 같은 항산화제의 효과도 가진다. 또한 oncogene에 의해 생 성되며 암세포 형성에 관여되는 tyrosine protein kinase의 저해제로도 이용된다. 콩의 isoflavones중에 genistein은 시험관내에서 유방암, 결장암, 폐암, 전립선암, 피부암을 유발하는 세포의 성장을 저해하는 것 뿐만 아니라 암세포가 정상화되는 것을 유도한다. 또한 genistein은 맥관 형성(angiogenesis)을 억제시켜 산소나 영양분의 공 급을 차단시켜 종기의 발달을 저해한다. Isoflavones의 estrogen능력을 diethylstilbestrol(DES)를 100,000으로 보고 상대 estrogen 활성을 측정하였을 때 estrone이 6,900, coumesterol이35.0, genistin이 1.0, daidzin이 0.75, formononetin이 0.26이었다. Estrogen 능력은 isoflavones의 결합 능력에 좌우되며 그 효과는 antiestrogen에 의해 저해됨을 알 수 있었다. 서양여성 중에서 콩 isoflavones을 섭취하므로 월경주 기의 변화를 초래하였으며 이는 유방암의 걸릴 확율을 낮추고, 또한 isoflavones이 estrogen으로 약한 효과를 갖고 있어 여성 폐 경이후 나타나는 증상을 약화시킬 수 있음이 보고 되고 있다. 한편 isoflavones은 혈당콜레스테롤을 35%만큼이나 낮출 수 있는 것으로 보고되고 있으며 콜레스테롤 저하제로써의 사용가능성을 제시해 주고 있다. 동물성단백질인 우유단백질(casein)이 혈중 콜레스테롤을 높이는데 비해 식물성 단백질인 아이소플라본은 반대로 낮추는 작용을 한다. 단백질 섭취가 부족하면 축적된 지방을 이용하여 단백질을 만든다. 그 지방은 혈관을 통해 옮겨지기 때문에 혈액 속에 지방량이 늘어나 콜레스테롤을 늘리는 작용을 하게 된다. 그러므로 양질의 콩단백질을 많이 섭취하는 것이 혈중 콜레스테롤을 낮추는데 도움이 된다.미국의 경우 폐경기를 맞은 15% 정도의 여성들은 에스트로겐estrogen)투여라는 호르몬 요법을 받는다고 한다. 하지만 에스트로겐투여가 생식기관의 암발생 가능성을 높인다는 보고도 있어, 점차 에스트로겐 대체물질로 자연식품인 콩이 거론되고 있는 실정이다. 에스트로겐은 뼈의 칼슘 용출을 막고 칼슘 흡수율을 높혀주는 비타민 D활성에 관여하기도 하면서 골다공증의 위험수위를 낮춰준다. 에스트로겐과 같은 역할을 하는 물질이 바로 콩에 있는 아이소플라본인데, 그래서 이 물질을 식물(phyto-)에서 유래한, 여성호르몬과 유사하다는 뜻에서 피토에스트로겐이라고 한다. 아이소플라본은 부작용이 전혀없는 여성 호르몬으로 각광받고 있다. 또한 라본의 일종인 제니스테인의 항암효과가 우수한 것으로 보고 되어 있다. 제니스테인은 유방암과 관련하여 가장 많이 연구되어 있다. 1996년 라마티네르라는 독일학자는 특히 초경이 시작되기 이전, 즉 사춘기 이 전 단계에서 제니스테인을 투여할 경우 유방암 발생을 효과적으로 억제한다고 발표하였다. 현재까지 연구결과는 콩의 섭취가 폐경과 관련하여 홍조현상(hot flush)등을 완화시켜 주며, 에스트로겐투여시 관찰되던 고지혈증이나 유방 및 자궁내 근육층의 변화를 유발하지 않는 것으로 나타났다.이소플라본 중 항암작용은 대부분 제니스타인에게 이뤄진다. 이 화합물은 암세포의 증식을 저해하며 에스트로겐 리셉터와 약하게 결합, 암세포의 증식을 감소시키고 정상세포의 분열을 촉진한다. 아울러 이소플라본의 유도 체인 이피리플라본은 뼈의 재흡수를 저해하고 동시에 뼈의 밀도를 높여 나이든 여성에게 잘 발생하는 골다공증을 예방한다.
    
２) Phytic Acid
콩이 실험동물의 단백질원으로 사용될 때 phytic acid에 의하여 금속의 요구량이 증가하는 것은 잘 알려져 있다. Phytic acid는 6개의 phosphate기를 함유한 환상화합물(inositol)로서 콩과 대부분의 콩제품에 건조 중량의 1.0-3.0% 함유되어 있다. 콩에서의 인은 phytic acid 분자와 결합되어 있으므로, phytic acid는 Ca, Mg, Zn, Fe과 같은 2,3가 이온과 chelate를 형성하여 소장에서의 흡수를 어렵게 한다. Phytic acid가 무기질의 이용을 간섭하여 비영양성분의 역할을 하는 것은 물론 단백질염기와 강하게 결합하여 펩신, 트립신, α-amylase 등의 중요한 소화효소의 작용을 방해한다. 비록 phytic aicd가 in vitro 실험에서는 단백질의 소화를 방해한다는 보고가 있지만, in vivo 실험연구는 부족하여 인체에서는 phytic acid가 Zn, Fe의 손실을 나타내지 않는다는 연구보고도 있다. 콩 발아시 phytic acid 활성이 증가하므로 phytic acid의 함량을 감소시킬 수 있다. 전통적으로는 발효시 생성된 미생물에 의하여 phytic acid가 감소하여 무기질의 유용성을 증가시킨다. Phytic acid는 인과 양이온을 저장하는 것을 포함하여 여러가지 생리활성 기능을 가지고 있다. 즉 단백질과 mineral과 결합하고 있으며, 곡류나 채소의 식이 섬유와도 결합하고 있다. 따라서 식이섬유를 많이 포함한 식품은 결장암의 발생위험을 줄여 주는데 이는 식이 섬유량 뿐만 아니라 phytic acid도 관여함이 밝혀지고 있다. 더욱이 phytic acid은 결장암을 반복적으로 저해하며 유 방암초기 단계도 저해함이 알려지고 있다. 이는 장내에서 phytic acid가 철이온과 결합하여 발암형성을 저해하는 것으로 이해된다. 최근 lactic acid bacteria와 함께 phytic aicd는 소화기관에서 항암효과를 주는 것으로 알려지고 있다. 특히 발암형성을 저해하는 물질로 그리고 생식독소물의 생성을 저지하는데 효과가 있다. 따라서 변이원물질의 작용을 제거하는 항돌연변이 인자이 다. 암이나 항산화제로 노화 예방에 이용할 가능성을 내포하고 있을 뿐만아니라 발암이나 노화과정을 해명하는데도 커다란 의미 가 있을지 모른다고 해서, 2가의 cobalt ion, 게르마늄화합물, cimannaldehyde, tea tannin 등과 함께 연구가 진행되고 있다.
    
３) Protease Inhibitors(PIs)
단백질분해효소 저해인자(protease Inhibitors, PIs)는 콩 뿐만 아니라 곡물, 풀, 감자, 과일, 채소, 땅콩, 옥수수 등의 모든 식 물계에서 발견된다. 콩에는 Kunitz형과 Bowman-Birk형이 발견되며 trypsin 뿐만 아니라 chymotrypsin, elastase, serine proteases의 활성을 저해한다. 대두 PIs는 췌장이상비대(pancreatic enlargement) 등의 문제를 야기시키나 생콩가루(row soy flours)를 습열처리로 적절히 가공하면 해가 없는 것으로 알려지고 있다. 췌장이상비대는 섭취동물에 따라 정도가 달라지나, 쥐, 돼지, 원숭이에게 열처리된 콩가루나 콩분리단백을 섭취시켜 얻은 결과는 우유 casein과 비교시 다를 바가 없었다. 열처리 목적 은 PIs를 불활성시키는 것 이외에 콩단백질을 열변형시켜 소화가 잘 되도록 하는 것이다. 열처리가 과하면 lysine이 비효소갈색 화반응으로, 그리고 황함유아미노산 파괴로 영양가가 떨어진다. 이를 막기위해 thiol 함유 cysteine, N-acetyl-cysteine, glutathione이 PIs의 활성을 저온에서 저해하는데 효과가 있는 것으로 알려지고 있으며, sodium sulfite나 sodium metasulfite가 PIs의 disulfide 결합을 분활하여 활성을 저해시킨다. 최대 PER(Protein efficiency ratio)를 갖기 위해서는 적어도 PIs활성에 80%가 파괴되어야 하며 PIs 한계치인 50~60%가 불활성되어야만 췌장이상비대가 더 이상 일어나지 않는다. 콩에 있는 PIs가 trypsin이나 chymotrypsin의 활성을 저해시킨다면 생콩단백은 위액이 적은 사람, 췌장기능에 장해가 있는 사람, 유지를 많이 섭취하는 사람에게는 문제가 심각하다. 더욱이 성인보다는 위액의 pH가 높고, 빨리 고갈되는 생후 1개월이내 젖먹이는 생콩단백섭취로 trypsin 활성이 쉽게 저해된다. 그러나 시판되는 콩단백식품은 열처리되기 때문에 이러한 문제는 없다. 콩분리단백분과 콩농축단백분은 잔존 trypsin저해인자의 활성이 높은 편이다. 이는 콩단백식품이 갖는 기능특성이나 용해도를 높이기 위해 제조공정중에 열처리과정이 생략되었기 때문이다. 콩분리단백분 제조시 trypsin저해인자 일부가 유청으로 제거되거나, 식품사용시 콩분리단백분은 열처리되므로 불활성화된다. 과거 40년간 콩의 PIs는 콩단백질 이용에 있어서 영양저해요소로 역기능만 논하여 왔지만, 이와는 반대로 PIs가 실험적으로 유발 시킨 유방암이나 방광암과 피부암 촉진을 저해시키는 물질의 하나임이 처음으로 밝혀졌다. 그 이후 여러학자에 의해 PIs가 실험실 규모에 있어서 결장암, 폐암, 췌장암, 구강암, 식도암의 발생을 저해하는 것으로 보고되고 있다. 연구 결과에 따르면 생 콩을 섭취시킨 쥐에서 유방암이 현저히 감소하였으며, chymotrypsin 저해가 콩 PIs의 항암 활성에 관여하는 것으로 생각하였다. 따라서 chymotrypsin 저해효과가 있는 Bowman-Birk 형 PI는 결장암, 폐암, 경구암에 효과가 있으며, 더욱이 방사선조사로 유발 된 암유전자 c-myc 발현저해, 체내 산소 레디칼인 과산화수소 생성 감소, 그리고 12-o-tetradecanoylphorbal-13-acetate(TPA)의 종양 pormotor의 기능을 억제시켜 DNA의 나선구조 파괴나 DNA 염기산화를 막는다. 궁극적으로 여러 역학연구 결과 콩섭취로 인해 장암에 걸릴 위험을 감소할 수는 있으나 유방암 감소에서의 콩 PIs만의 효과는 아직 미흡하다. 최근 연구에 의하면 콩의 PIs뿐만 아니라 일부 식물이 갖는 retinoids, garlic acid, (-)epigallocatechin gallate (EGCG), nicotinic acid, tamoxifen(TAM) 등은 서로 다른 구조를 갖지만 phorbolester 종양 promotor인자에 의해 생성되 는 superoxide radical(02-·)나 H2O2 생산을 저해시키는 암 예방제 (Cancer preventive agent)로 보고된 바 있다. 모든 콩가공식품에서 PIs를 제거하는 방향으로 가공되고 있으나, 질적으로 암발생위험을 낮추는데 필요한 PIs의 양은 PIs의 영양 저해요소로의 효과를 나타내는 양보다는 훨씬 낮음이 보고되고 있다. 당뇨병의 발생은 대부분 인슐린의 절대적 또는 상대적인 결 핍과 관련이 있다. 췌장의 베타세포에서는 당을 분해하는 인슐린을 만드는데 당뇨가 있으면 이 기능이 원활하지 못하게 된다. 콩 속의 트립신 저해제는 인슐린 분비를 촉진하여 혈당을 정상화시킨다. 췌장의 기능이 회복되면서 당뇨병이 호전되는 것이다. 즉 콩가공식품의 존재하는 PIs양으로 암발생율을 낮추는데 효과있다고 사료된다.
    
４)Lignans
Lignans은 식물에 소량 존재하며 세포벽에서 lignins합성시 뼈대를 구축하는 물질로 알려지고 있으며, 섭취시 장내 세균에 의해 enterodiol이나 enterolactone으로 전환된 후 glucuronide conjugate 형태로 오줌으로 배출된다. Lignans는 곡류에 2-7mg/kg 정 도이나 곡류에 따라 다양하다. 아마인(flax seeds)은 ligans를 많이 함유하나 콩에도 lignans이나 lignan전구체를 많이 갖고 있는 것으로 알려지고 있다. Lignans는 estrogen구조의 유사함으로 estrogen의 성질을 갖고 있으며 또한 estrogen 조절 기능이 있어 phytoestrogen이라 불러 진다. Lignans을 많이 섭취하면 유리 estrogen함량을 저하시킨다는 연구보고가 있다. 이 연구 결과에 의하면 lignan전구체를 갖 고 있는 식품을 섭취하면 estrogen에 의한 암 즉 유방암의 위험을 줄일 수 있으며, 또한 조직배양에 있어 유방암세포의 성장을 저해시킴이 보고되었다. Lignans는 생체내 estrogen의 생합성이나 대사에 관여하는 5α-reductase, 17β-hydroxysteroid drhydrogenase의 활성을 저해하거나, 콜레스테롤로부터 담즙산 형성에 관여하는 7-α-hydroxylase활성을 저해하여 성호르몬이 관련되는 암이나 결장암에 걸 릴 위험을 낮추는 것으로 보고되고 있다. 그러나 여러 역학적 조사결과로 lignan만 섭취할 경우 암 위해성을 줄이기 보다는, lignans을 많이 함유한 식품은 암과 관련된 flavonoid를 비롯해서 다른 phytochemicals를 많이 함유하고 있어 항암성 성질을 갖 고 있음이 밝혀지고 있다. 또한 lignans의 생체내 항암성의 효과는 아직 생체외 효과성과 일치하지 않음이 밝혀지고 있다.
    
５) Saponins
식용가능 콩류중에서 대두는 가장 많은 함량의 saponins을 가지고 있다. Saponins에 붙어 있는 비당질 부분의 화학적 성질에 따라 steroidal과 triterpene saponins로 나눌 수 있다. 더욱이 비당질 부분의 골격에 따라 triterpene saponin은 oleanane, urasane, dammarane, 그리고 cycloartane으로 분류되며, 콩은 oleanane형은 triterpene saponin을 갖고 있다. Soyasaponins은 비 당질부분에 따라 A군(soyasapogenol A), B군(soyasapogenol B) 또는 E군(soyasapogenol E)로 구분되며 A와 B군에서 각각 6개와 5 개, 총 11개의 서로 다른 saponin이 배축으로부터 분리된다. Soyasaponins이 갖고 있는 소당류를 구성하는 단당류는 D-galactose, L-arabinose, L-rhamnose, D-glucose, D-xylose와 D-glucuronic acid 이다. 배축에서 분리된 saponins은 주로 A군 이며, B군 saponin은 배축이나 배엽에 있으나 배엽보다는 배축에 많이 있으며 외피에는 갖고 있지 않다. Soyasaponins 종류 및 함량은 종(種)에 따라 다르며 중국종이 일본, 카나다, 미국종보다 풍부하였다. 또한 배축에 함유된 A군 saponin은 0.36~0.41% 이었으면 B군 saponin은 0.26~2.75%이었다. 콩의 조리나 가공시 saponins의 함량변화의 보고는 많지 않으나 발효과정에서 saponins량은 미생물에 의한 효소에 의해 감소되며 발아시 B군 saponin함량이 증가된다. 콩 관련제품에서는 두부나 두유(0.301~0.407%)가 원료콩(0.3%)보다 높았으며 간장(0.148%) 이나 natto (0.264%)와 같은 발효대두식품에서는 낮은 성향을 보였다.콩의 사포닌도 역시 유해성분이 장점막에 접촉하는 시간을 줄이고 유해성분을 흡착해서 독성을 약하게 하는 작용이 있다. 이것은 사포닌의 거품을 내는 성질이 장의 활동을 활발하게 해주기 때문이다. 사포닌은 화학적 구조에서 콜레스테롤과 유사하기 때문에 콜레스테롤 흡수를 저해하기도 하고 콜레스테롤 배출을 돕기도 한다. 사포닌(인삼의 주 효능)과 비타민E(토코페롤)가 풍부해 피부의 기미를 방지할 뿐 아니라 혈액순환을 원활히 해준다. 비타민 E는 혈액중의 악성콜레스테롤과 중성지방을 감소시키고 혈액의 점도를 낮춰 혈액이 원활히 흐르도록 도와줄 뿐 아니라 중·고령기 얼굴 등에 생기는 갈색기미(일명 노인반점)방지에도 탁월한 효과가 있다. Saponins는 phytic acid 처럼 항산화제의 기능을 갖고 있으며 유리기 (free radicals)에 의한 DNA를 포함한 세포 파괴를 저지한다. 또한 돌연변이를 억제하여 특히 결장암 발생을 억제하여 준다. 이처럼 Saponins에 관한 생리활성기능은 항암성분으로의 작용이다. 콩 saponins은 감초의 saponins와 화학 구조가 유사하여 항암제로서의 기능이 연구되고 있다. Killer cell의 활성증진, sarcoma 특이 세포에 대한 세포 독소로의 역할, 종양세포에서 DNA합성저해, 자궁경관 및 표피 암세포 성장 감소 등에서 saponins 의 역할이 발표되고 있다. 그리고 최근에 와서는 콩에서 추출한 B군 saponins의 HIV에 대한 감염저해작용이 보고 된 바 있다. 또한 Saponins은 콜레스테롤 흡수를 차단하거나 체외로 콜레스테롤을 방출하여 콜레스테롤을 저하시킨다고 하나 아직 이에 대한 효과가 논란이 되고 있다.체지방으로 축적되는 에너지를 줄여주고 특히, 콩 속에 있는 사포닌은 동물실험결과 비만체질을 근본적 으로 개선하는 기능이 있음이 밝혀진 바 있다.
    
６) 식이섬유(Dietary Fiber) 및 대두 oligo 당(Soy Oligosaccharides)
콩에는 수용성과 불용성 탄수화물을 함유하고 있고 불용성은 콩의 세포벽을 구성하는 cellulose, hemicellulose, lignin등을 포 함하고 있으며 이들은 콩이 갖는 식이섬유원이다. 특히 콩을 이용한 두부제조시 발생하는 비지(okara, soy pulp)에는 많은 함량의 식이섬유를 갖고 있다. 수용성 탄수화물은 sucrose, raffinose, stachyose등 다당류로 구성되어 있다.식생활의 서구화로 대장암이 크게 늘고 있다. 이를 예방하는데는 무엇보다 변비가 생기지 않도록 하는 것이 중요하다. 변비로 장내에 변이 오랜 시간 머 물게 되면 유해균들이 강력한 발암성물질을 만들어 낸다. 식이섬유는 체내에서 흡수되지 않고 수분을 강하게 흡착하는 특성 때문 에 대장의 생리에 영향을 주어 변비치료의 작용을 한다. 콩에는 식이섬유인 올리고당이 함유되어 있다. 대장까지 도달한 올리고당은 대장에 생육하는 비피더스균의 영양분이 된다. 비피 더스균이 늘어나면 유해한 균의 생육이 억제되고 장의 유동운동을 촉진시켜 대장이 튼튼해진다. 대두 oligo당은 난소화성성분으 로 인간에게 있어서 영양소로 소화, 흡수가 되지 않고 대장에서 장내균총에 의해 발효됨으로 CO2나 methane등 gas를 유발시킴으 로 flatulence factor로 여겨왔다. 또한 flatus를 일으키는 다당류는 열에 안정하므로 콩제품에서 제거하기 위하여 콩품종의 개 량, 발아, α-galactosidase처리, 한외여과법 등의 방법이 이용되고 있다. 그러나 최근 콩 oligo당은 생리활성 기능을 갖고 있어 기능당으로 불려지고 있다. 일반적으로 기능당의 특성으로는 저칼로리(1~3kcal/g), 장내부패물질 감소, 면역력의 강화, 질병과 노화방지, 충치예방, 배변의 성질개선 등으로 알려지고 있다. 콩의 가용성 섬유질도 인슐린 절약 효과가 있어 당뇨에 좋다. 특히 식후 혈당을 완만하게 유지하도록 도와주며 다른 액체 성분들과 겔을 형성하여 포도당이 흡수되어 혈액으로 전달되는 속도를 낮 추어준다. 콩의 불용성 탄수화물 cellulose, henicellulose, lignin등도 당질로서 난소화성 성분이며 이를 식이섬유(dietary fiber)라 부 르며 영양소와는 다른 생리기능을 가져서 건강에 필요하며, 특히 성인병 예방이나 제어를 위해 효력이 있는 것으로 알려지고 있 다. 콩성분의 25%를 차지하는 탄수화물은 불용성 탄수화물로서 섬유소와 반섬유소, 펙틴을 지니고 있다. 콩껍질 속의 대부분에는 섬유소가 들어 있으며 반섬유소와 펙틴은 세포벽을 구성하고 있다. 특히 이러한 물질들은 식이섬유라 불리면서 최근 크게 각광을 받고 있다. 식이섬유는 인정된 방법으로 측정한 인체 소화 효소에 의해 가수분해되지 않는 식용가능한 동식물의 구성성분으로 정 의하고있다. 식이섬유는 보수성과 팽윤성, 유기분자의 흡수, 이온흡착 및 교환, 장내 미생물에 의한 분해 등의 특징이 있어 단독 또는 복합적으로 작용하여 여러 생리활성작용을 갖게 된다. 식이섬유의 생리작용이 인간의 질병에 미치는 영향은 주로 장질환과 대사성 질환에 관련성이 있다. 장연동작용을 촉진시켜 주거나 장관내압을 정상화시켜 변비, 정맥이상, 게실염 등 장질환의 위험 을 경감시켜 주며 유해균 억제, 유해물 배설 촉진과 영양소등의 흡수를 막아 고혈압, 비만, 당뇨병, 담석, 고콜레스테롤 혈증, 심장병등을 예방할 수 있다.콩에 있는 올리고당은 배변을 돕는 식이섬유이면서 설탕 절반의 감미를 가진 <저칼로리 감미료>이다. 올리고당은 수용성 식이섬유로 생리활성기능을 갖고 있으나 식이섬유가 갖는 이화학적 특성 즉, 점도증가, 소화능력 등을 갖고 있지 않다. 올리고당은 대장내 유익한 미생물, Bifidobacteria의 성장인자로의 기능이 중요하다 . 또한 올리고당은 감미가 설탕 보다는 덜하며, 풍미나 조직에 영향을 주지 않으며, 점도의 증가도 없으며, 무기질과 결합하지 않고, 물리적으로 안정하므로 가 공식품이나 음청류에 쉽게 사용할 수 있다. 사용양도 식이섬유보다 훨씬 적다. 대두 oligo당의 일일 필요량은 3g 정도로 식이섬 유(20-35g)보다 훨씬 적으며, 이 양의 섭취는 설사를 야기 시키지 않는다.
    
７) 대두 단백질 및 대두 펩타이드(Soy Peptides)
콩단백질은 인류가 이용하는 단백질에 대부분을 공급하여 주며 또한 식물성 단백질의 주요 공급원으로 값싸고 양질의 단백질과 필수아미노산을 제공한다는 점에서 중요하다. 그러나 1950년대부터 콩단백질 이용 기술에 관한 연구는 많이 되어 왔으나 아직도 콩단백질의 식용화는 콩단백질 생산량에 비해 못 미친다. 콩단백질은 유아식, 스포츠드링크, 우유나 육류대치품, 곡류강화식품 등 이화학적 기능특성을 주는 식품에 사용되고 있으나, 최근 콩단백질 식이가 심장병, 비만, 암, 당뇨 등에 관련이 있어 생리활성 물질로 관심을 갖고 있다. 혈청 콜레스테롤 수준이 동맥경화의 발병과 매우 높은 상관관계가 있으며 최근에 지질뿐만 아니라 식이 단백질도 혈청 콜레스테롤 수준에 영향을 준다고 밝혀져 왔다. 특히, 동물성 단백질에 비해 식물성 단백질은 혈청 콜레스테롤의 농도를 낮추는 효과가 있으므로 두가지 단백질을 균형있게 섭취하는 것이 좋으며, 그 중에서도 콩단백을 사용한 식물성 단백질이 혈청 콜레스테롤 강하작용을 나타낸다. Peptides는 다양한 조합의 아미노산이 peptide결합에 의해 중합물을 형성하고 있는 것으로 일반적으로 분자량 10,000이하의 것을 말한다. 식품 중에 존재하는 펩타이드는 아미노산을 공급하는 영양기능, 맛이나 용해성, 유화성등에 관여하는 감각기능, 여러 생리활성을 나타내는 생체조절기능등에 모두 관여한다. 특히 생리활성을 나타내는 생체 조절기능으로는 항암, 혈압강하, 혈청콜레 스테롤 강하, 면역증강, 칼슘흡수 촉진등이 광범위한 생리활성을 가지고 있다. 콩단백질은 효소의 작용에 의하여 부분적으로 가수분해되어 생리활성을 갖는 soyepeptides가 될 수 있는데 생리활성기능이외에 생체내에서 아미노산 흡수가 잘되고 콩단백질의 C 나 N-말단으로부터 소수성 아미노산을 분해하여 쓴맛을 감소시켜 준다. 또한 겔 형성능력이 강하고 또한 유화나 거품형성능력도 좋게 된다. Soy peptides의 생리활성으로 소화기내에서 담즙산의 재흡수를 저해함으로써 혈중 콜레스테롤의 저하 및 LDL과 지방의 감소효과가 있어 동맥경화의 예방 및 치료가 기대된다. 또한 ACE저해 활성에 의한 혈압강화 peptide, 혈소판 응집저해 활성을 갖는 항혈 전 펩타이드, 항종양 펩타이드등이 있다. 최근 생리활성기능을 갖고 있는 콩펩타이드를 식품에 첨가한 새로운 기능성 식품이 상품화되어 시장에 출시되었으며, 콩 펩타이드가 갖는 생리활성 기능을 포함한 여러가지 기능을 이용하여 건강지향식품, 기능성식품, 제약, 화장품에 응용되고 있다.
    
８) Lecithin
인지질의 일종. 난황 ·콩기름 ·간 ·뇌 등에 다량 존재한다. 어원은 그리스어의 난황(lecithos)에서 유래하였다. 알코올 ·에테르에 용해되며 물과는 에멀션[乳濁液]을 만든다. 가수분해하여 콜린 ·인산 ·글리세롤 ·지방산을 생성한다. 지방산은 주로 스테아르산 ·팔미트산 ·올레산(oleic acid) ·리놀레산 등이다. 글리세롤의 2개의 히드록시기가 지방산 에스테르가 되어 있고, 다른 1개의 히드록시기가 인산 에스테르가 되어 있다. 콜린도 인산과 에스테르를 만든다. 레시티나아제(포스폴리파아제)라고 하는 가수분해효소의 작용으로 분해된다. 뱀독[蛇毒]이나 세균독소에 함유되어 있는 이 효소에는 적혈구를 용혈시키고 세포를 파괴하는 작용이 있다. 그 때문에 레시틴은 세포막 구성의 중요한 성분의 하나이다. 유기용매로 추출한 조유를 정제시 탈검공정(degumming)에서 얻어지는 인지질을 말하며 콩기름에 1~3% 함유되며 다른 유지에 비해 많은 편이다. 콩에서 발견되는 인지질은 phosphatidyl choline, phosphatidyl ethanolamine, phosphatidy-linositol, phosphatidic acid 등이다. Lecithin은 phosphatidyl choline의 일반명으로 혹은 4종류의 인지질을 총괄해서 말할때 쓰인다. 콩 lecithin은 가공방법에 따라 가소성과 액상 lecithin으로 구분되고 각각 천연색상의, 탈색한, 또는 이중(二重) 탈색한 lecithin 으로 나누어 상업화되고 있다.콩기름에는 다량의 불포화 지방산이 함유되어 있다. 특히 콩속에 들어있는 인지질의 일종인 레시틴은 몸 안의 중요한 조직을 구성하는 세포막의 주성분으로 최근 크게 각광받고 있는 물질이다.레시틴은 몸안의 지방을 용해시켜 씻겨내고 이동시키는 작용을 한다. 중성지방뿐 아니라 악성콜레스테롤과 같이 혈관에 엉겨붙은 노폐물이나 기름덩어리를 없애주 므로 피부건강에도 좋다.레시틴(lecithin)은 신경전달물질을 만드는데 없어서는 안 될 중요한 물질이다. 이것은 레시틴이 노인성 치매의 예방에 도움이 되는 것을 보아도 충분히 알 수 있다. 레시틴은 세포막의 중요한 구성물질이기도 한데, 세포막은 영양물이 세포에 들어가거나 노폐물을 배설하는 역할을 한다. 이것은 신경세포막에서도 마찬가지인데 이 기능이 원활해야만 지각적인 능력과 정신적 능력을 제대로 발휘할 수가 있다 Lecithin은 분자구조적으로 친수기 및 소수기를 갖고 있어 계면활성이 우수하다. 또한 유화제, 항비산제, 습제로 이용되며 점도를 완화하여 주며 결정성을 조절한다. 또한 항산화제로 쓰여져 산화에 의한 vitamin A의 손상을 최소화한다. 생체내에서의 인지질은 세포막의 중요한 성분일 뿐 아니라 뇌, 신경조직, 심장, 폐, 간 등의 조직에 고농도로 분포되어 생체기능에 중요한 역할을 한다. 따라서 lecithin의 역할은 영양소의 흡수, 지용성 비타민의 흡수, 노폐물의 배출 등 대사에 관여하고, 콜레스테롤 가용화에 관여하여 혈중 콜레스테롤을 감소시킨다. 또한 당뇨병의 예방, 신장의 기능 유지, 간기능의 정상화, 소화성 향상에 효과가 있을 뿐 아니라 저지방 저콜레스테롤 식이에 6g의 lecithin첨가시 LDL 콜레스테롤을 저지방 식이보다 15%나 낮출 수 있으며 HDL콜레스테롤은 현저히 증가됨이 보고되고 있다.레시틴은 몸안의 지방을 용해시켜 씻어내고 이동시키는 작용을 한다. 중성지방뿐 아니라 악성콜레스테롤과 같이 혈관에 엉겨붙은 노폐물이나 기름덩어리를 없애주므로 피부건강에도 좋다. 그러나 lecithin이 혈중 콜레스테롤을 낮추는 것에 대해 확실한 증거를 보여주지 못하고 있어 이러한 생리기능에 대해서 연구가 더욱 필요한 것으로 사료된다. 한편 콜레스테롤 저하를 위해서는 lecithin의 함량이 중요하지만, 이러한 lecthin을 얻고자 많은 양의 콩을 섭취해야 하는 것이 현실적으로 불가능하다. 정확한 원인규명은 안됐지만 이들 환자의 뇌에서는 아세칠콜린이란 물질이 극적으로 감소했다는 최근의 연구결과가 있다. 콩에 들어있는 '레시틴'은 뇌 속의 아세칠콜린의 감소를 막는데 매우 효과적이다. 실제 쥐실험결과 레시틴을 투여한 쥐의 뇌속에 아세치콜린의 양이 많아졌다는 통계가 있다. 한 편 대뇌활동이 활발할수록 아세칠콜린 소비도 많아 진다. Phosphatidyl choline은 지질대사와 지방흡수촉진작용, 신경기능 강화에 영향을 주고 phosphatidyl inositol은 호르몬작용의 발현과 세포증식, 세포분열, 간기능대사에 관여하는 것으로 알려지고 있다. 한 편 phosphatidyl choline의 구성염기인 choline은 신경전달물질인 acetylcholine의 전구물질로 기억상실증을 예방한다.

    
９) 대두 알레르기성분(Soy Allergens)
영양저해효소와는 달리, 콩에 의한 알레르기 발현성(allergenisity)은 일부 특이사람에게 나타난다. 이는 콩이 갖는 Igt와 결합하는 알레르기성 단백질에 기인된다. 알레르기성 콩단백질은 열처리로 파괴되므로, 두유를 포함한 열처리 콩제품은 알레르기 반응이 저하된다. 두유는 우유의 유당불내증을 나타내는 유아용 저알레르기 대체품으로 적당하다. 일부 동물에서 콩제품의 알레르기 반응을 나타내는 것은 콩단백질의 중요한 구성성분인 glycinin과 β-conglycinin이다. 이 단백질들은 콩가루 제조시 열변성이 비교적 일어나지 않고, 더운 알코올로 추출할 때 알레르기성 인자가 불활성화되거나 추출된다. 콩에 민감한 어린이에게는 콩 2S globulin이 영향을 준다고 밝히고 있으나, 콩민감성 어린이에게 콩단백질을 구성하는 개개의 단백질에 대한 면역반응은 crude soybean extract에 대한 반응보다 크지 않으며, 콩민감성 환자의 대부분은(약65%) 7S globin fraction에 대한 IgE-antibody특이성을 가지고있다. Kunitz inhibitor는 쥐에서 IgE antibody에 강한 유발제로 밝혀졌다. 따라서 콩가공품에 알레르기 반응을 일으키지 않게 하기위해 콩으로부터 알레르기 인자를 제거하는 방법과 저알레르기 콩식품이 개발되고 있다.
    
10) Conjugated Linoleic Acid(CLA)
Conjugated linoleic acid(CLA)는 불포화 지방산이며 필수 지방산 linoleic acid(cis-9, cis-12-octadecadienoic acid)의 위치 및 기하 이성체를 말한다. Linoleic acid는 두개의 이중 결합을 갖고 있어 총 8개의 이성체가 존재할 수 있으나, 특히 9cis, 11trans-, 10trans, 12cis-, 9trans, 11trans-, 10trans, 12trans-가 천연적으로 존재하며 전체 CLA 이성체 중 98% 이상을 차지 하고 있다. 이들 이성체들은 모두 트랜스(trans) 지방산으로서 영양학적으로 건강에 유익하지 않을 것으로 추정되어 왔다. CLA는 fried ground beef에서 처음으로 분리되었는데, 쥐의 피부암 발생을 억제한다는 사실이 발표되면서 새로운 항암물질로 주목 받기 시작하였으며 그 이후 여러 종류의 화학적 발암제로 유도된 동물실험을 통해 유방암, 대장암 등 암발생을 억제함이 입증되었다. CLA의 8개 이성체 중에서 9cis, 11trans-octadecadienoic acid가 항암 작용에 있어 결정적인 역할을 한다. CLA는 a-tocopherol 보다 강력하고 butylated hydroxy toluene(BHT)와는 유사한 수준의 항산화 효과가 있다. CLA의 항산화 활성이 자유라디칼에 의한 공격으로부터 세포막을 보호하여 항암효과를 갖는데 어느정도 관여할 것으로 추정된다. 또한 CLA는 동맥경화 억제효과가 있다. CLA는 혈액 중의 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤, 중성지방을 현저하게 낮추어 동맥경화 증의 발현을 억제시킨다. 이러한 기능 외에도 CLA는 가축사료에 첨가하여 체지방을 감소시키고, 살코기의 양을 증가시키는 등 성장촉진 및 사료효율성 증진효과를 갖고 있다. 최근 인체를 대상으로 한 실험결과에 의하면 20명의 건강한 지원자에게 매일 3.6 g의 CLA를 제공한 결과 3 개월 후 체지방이 17-21.3%까지 감소한 결과도 있다. CLA는 인체의 조직이나 혈액중에 존재하는데 주로 식품으로부터 기인한 것으로 추정된다. CLA를 비교적 많이 함유하는 식품으로 는 우유, 치즈, 버터등의 낙농식품, 식육류, 그리고 가공유지 및 이들 유지로 가공한 마가린, 쇼트닝, 샐러드 드레싱 등이며 가 금류나 난류에도 소량 존재한다. 가축류의 식육이나 우유에 존재하는 CLA는 자체내에 서식하는 미생물, 특히 장관내 박테리아균 들에 의해 linoleic acid를 CLA로 변화 시키는 것으로 알려지고 있다.콩의 지방은 50%가 리놀산이므로 콜레스테롤을 씻어내어 혈 관벽을 튼튼하게 한다. 일부 낙농제품이나 가공유지의 가공공정 중 CLA 함량이 증가될 수 있다. 특히 치즈가공 중 수소공여체인 propyl gallate를 첨가 하여 제조하였을 때 총 CLA와 9cis, 11trans-CLA의 함량이 증가하였다. 식물성유지의 용도를 넓히고 유지의 안정성을 증진시키기 위해 이용되는 수소첨가(hydrogenation) 과정 중에서도 중간생산물로 CLA가 생성된다. 따라서 산업적으로 수소첨가 시킨, 즉 경 화된 유지에서는 상당량의 CLA이성체를 함유하고 있다. 이들 이성체 중 앞서 서술한 CLA의 생체내 기능을 갖는 이성체를 분리 · 농축하여 대량생산하는 연구가 진행되고 있다. CLA를 함유한 식품들은 암 발생억제에 유용한 식품자원으로의 이용가능성이 기대된다. CLA는 상당히 적은양의 섭취로도 생체내의 여러기관에 발암성을 현저히 억제하므로 낙농식품, 육류, 경화대두유를 비롯한 경화식물성 유지 및 이들 유지로 제조한 가공유지 제품(마가린, 쇼트닝, 샐러드 드레싱)의 섭취를 통하여 CLA섭취가 가능하여 새로운 발암억제의 가능성을 제공해 준다. 콩은 다른 곡물에 비해 비타민B₁과 비타민 E를 많이 함유하고 있다. 또한 수용성비타민과 지용성 비타민이 골고루 들어 있어 영양학적인 면에서도 바람직한 식품이다. 콩나물은 콩에 있는 올리고당이 비타민 C로 환원되면서 좋은 비타민 C의 공급원이 된다. 또 지용성 비타민인 비타민 A는 베타 카 로틴의 형태로 존재하는데 이것은 정제 과정 중에 대부분이 파괴된다. 비타민 E, 즉 토코페롤은 노화를 막는 항산화제의 역할을 하는 매우 중요한 성분이다. 콩 속에 있는 아스파라긴은 독성이 강한 알코올의 대사 산화물을 제거함으로써 숙취에도 좋다는 사실이 밝혀졌다. 그러나 식초에 절인 콩이 일반 콩보다 더욱 효과적이라는 과학적 근거는 밝혀지지 않았다.

■ 이소플라본(Isoflavone)
이소플라본은 식물성 생리활성물질(Phytochemical)성분으로 페놀계 항산화 물질이다. 콩 1 g에는 2-4 mg의 이소플라본이 함유되어 있어 콩은 천연물질중에 가장 많이 함유하고 있는 식물이다.
이소플라본은 여성호르몬 에스트로겐(Estrogen)과 유사한 구조를 가지고 있으며 특이하게도 estrogenic/antiestrogenic 활성을 나타내어 여성호르몬이 부족한 여성이 콩을 섭취하면 심혈관계 질환 및 골다공증의 개선에 도움을 주며, 에스트로겐이 과다 분비되는 젊은 여성에게는 에스트로겐 저해제로 작용하여 유방암이나 난소암을 예방한다 한다.
이소플라본은 배당체(Daidzin, Glycitin, Genistin 등)가 aglycone(Daidzein, Glycitein, Genistein 등)보다 많으며 콩건조중량으로 볼 때 자엽보다는 배축에 더 많이 함유되어 있으나 총 중량으로 볼 때 자엽이 많게 된다.
한편 이소플라빈은 콩수침시 lipoxygenase의 활성과 더불어 이소플라본의 가수분해로 두부에 이취(Off-flavor)와 불쾌한 뒷맛(Objectionable aftertaste)을 주므로 두부제조시 침지시간의 조절이 필요하다.
또한 두부제조시 침지뿐 만 아니라 가열처리, 여과 및 응고 과정중에 초기 함량의 약 67%를 잃게 된다. 이는 침지조건, 가열처리 조건, 여과방법, 응고제의 종류, 응고방법 등 영향을 받게 된다.

■ 피트산(Phytic acid)=
피트산(Inositol hexaphosphate)은 이노시톨(Inositol)과 6개의 인산기(Phosphate)로 구성된 것으로 콩에 1.0-1.5%정도 갖고 있다. 피트산은 콩에 있는 Ca, Mg, Fe, Zn 등과 불용성 복합체를 형성하여 이러한 무기질의 체내 흡수를 저해하는 항영양인자이다.
피트산은 물에 잘 용해되고 열에 강한 특성이 있어 제거하는 데 큰 어려움이 있다. 피트산은 비타민 C 와 베타 카로틴과 마찬가지로 항산화 작용을 한다. 두부나 두유에서 피트산은 단백질과 결합하여 2가 이온상태로 존재하면서 수분을 다량 함유하는 단백질 겔(Gel)을 형성하므로 언제나 콩단백질과 겔 형성 시 경쟁하게 된다.
따라서 피트산 함량이 높은 콩으로 두부를 제조하면 응고제의 함량을 규정보다 더 넣어 주어야 동일한 겔을 유지할 수 있다.

■ 트립신 저해제(Trypsin inhibitor)
콩에 있는 단백질 분해효소의 저해인자는 Kuniz inhibitor와 Bowman-Birk inhibitor 두 종류가 있다. Bowman-Birk형은 trypsin과 chymotrypsin을 억제하는 능력이 있고 열에 안정하며, trypsin만을 억제하며 트립신 저해제로 더 잘 알려진 있는 Kuniz형은 열에 의하여 쉽게 불활성화되는 것이 특징이다. 콩단백질의 소화 억제가 주로 트립신 저해제에 의하여 일어나므로 콩단백질의 소화율은 간단한 열처리에 의한 트립신 저해제의 불활성화로 크게 향상될 수 있다.
식물의 씨앗은 적절한 환경이 갖추어지면 발아할 수 있도록 효소를 많이 가지고 있다. 또한, 씨앗 속에는 함부로 발아하지 않도록 발아를 억제하는 트립신 인히비터(Trypsin Inhibitor)라는 아주 강력한 물질이 함유되어 있다. 곡물이나 콩, 감자류를 익히지 않고 먹을 때 우리 몸에 해가 되는 것은, 트립신 인히비터를 중화하고 소화하기 위해 대량의 소화 효소가 소비되기 때문이다. 그러나 이 트립신 인히비터는 열을 가하면 없어지고 소화하기도 쉬우므로, 곡류는 모두 열을 가한 뒤 먹는 것이 바람직하다