단백질은 어떻게 분류될까

이화학적 성질에 따른 분류

단순 단백질 simple protein

단순하게 아미노산만으로 구성된 단백질이다.

① 알부민(albumin) : 동식물체에서 수용액 상태로 존재하며, 동식물의 원형질에 함유되어 있는 대부분의 단백질이 여기에 해당한다. 난백의 오브알부민, 유즙의 락트알부민, 혈청의 혈청알부민, 근육의 미오겐, 맥류의 루코신, 대두의 레구멜린 등이 있다. 물, 묽은 염류용액, 묽은 산과 묽은 알칼리에 잘 녹고 가열에 의해 응고된다.

② 글로불린(globulin) : 동식물성 식품에 많이 존재하며 난백의 오브글로불린과 리소자임, 유즙의 락토글로불린, 혈청의 혈청글로불린, 근육의 액틴, 혈장의 피브리노겐, 대두의 글리시닌, 콩류의 비실린, 땅콩의 아라킨, 감자의 투베린 등이 있다. 물에는 거의 녹지 않고 묽은 염류용액, 묽은 산과 묽은 알칼리에 잘 녹으며 가열에 의해 대개 응고된다. 우유를 젓지 않고 끓일 때 생기는 엉김 현상을 말한다.

③ 글루텔린(glutelin) : 주로 곡류의 종자 단백질에 많이 함유되어 있다. 쌀의 오리제닌, 밀의 글루테닌, 보리의 호르데닌 등이 있다. 물과 묽은 염류용액에는 녹지 않지만 묽은 산과 묽은 알칼리에 잘 녹으며 가열에 의해 응고되지 않는다. 알코올에는 녹지 않는다.

④ 프롤라민(prolamin) : 다량의 프롤린과 글루탐산을 함유한 단백질로 곡류의 종자에 많이 함유되어 있으며, 옥수수의 제인, 밀의 글리아딘, 보리의 호르데인 등이 있다. 물과 중성염료에는 녹지 않고, 70~80%의 알코올에 녹는다.

⑤ 히스톤(histone) : 리신과 아르기닌을 많이 함유한 염기성 단백질로 동물의 체세포 핵이나 정자핵에 DNA나 단백질과 공존한다. 적혈구의 글로빈, 흉선의 흉선히스톤 등이 있으며 식물계에는 존재하지 않는다. 물, 묽은 염류용액, 묽은 산, 묽은 알칼리에 잘 녹지만 암모니아에는 잘 녹지 않으며 가열에 의해서 응고되지 않는다.

⑦ 알부미노이드(albuminoid) : 섬유상 단백질로 경 단백질(scleroprotein)로도 부르며, 주로 조직을 형성하여 몸을 보호하는 작용을 하는 단백질로 동물체에만 존재하지만 영양적인 가치는 낮다. 근육조직, 피부, 연골의 콜라겐, 손톱, 머리카락, 뿔의 케라틴, 결합조직, 힘줄의 엘라스틴, 명주실의 피브로인 등이 있다. 물, 묽은 염류용액, 묽은 산, 묽은 알칼리에 녹지 않고, 효소의 가수분해에 저항력이 있다.

 

근육의 미오겐, 액틴, 혈장의 피브리노겐, 알부미노이드, 색소 단백질인 헤모글로빈과 미오글로빈

 

복합 단백질 conjugated protein

단순 단백질에 인산, 지질, 핵산, 당질, 색소 및 금속 등의 비단백성 물질이 결합한 단백질로 생체의 세포 내에 함유되어 생리적으로 중요한 활성을 가진다.

 

① 당단백질(glycoprotein) : 단순 단백질에 당질이 결합한 단백질로 독특한 점성을 가지고 있어서 점성 단백질(mucoprotein)이라고도 한다. 조직 및 장내의 윤활작용과 동식물 세포 및 조직의 보호 작용을 하며 동물의 점액이나 타액, 소화액(뮤신), 혈청과 결체조직의 뮤코이드, 난백의 오브뮤코이드 등이 있다.

② 인단백질(phosphoprotein) : 단순 단백질에 인산이 결합한 단백질로 동물성 식품에 많이 들어있다. 산성이라서 묽은 알칼리 용액에 녹으며 칼슘염으로도 존재한다. 체액의 중성유지, 효소작용 등을 조절한다. 우유의 카세인, 난황의 비텔린과 비텔레닌 등이 있다.

③ 지단백질(lipoprotein) : 단순 단백질에 지질이 결합한 단백질로 지방질 부분은 인지질로 이루어진 것이 많다. 유화력을 가지고 있으며 거의 모든 동식물 세포에 들어있다. 난황의 리포비텔레닌과 혈액의 트롬보플라스틴 등이 여기에 해당한다.

④ 핵단백질(nucleoprotein) : 단순 단백질에 핵산(DNA, RNA)이 결합한 단백질로 단순 단백질 부분은 주로 염기성의 히스톤 또는 프로타민이다. 식품의 맛과 관련 있으며 세포핵에 주로 존재한다. 동물체의 백혈구, 적혈구 정자와 식물체의 배아, 효모, 세균 등에 함유되어 있다.

⑤ 색소단백질(chromoprotein) : 단순 단백질에 색소가 결합된 것으로 식품 각각의 색을 내는 단백질이며, 색소 성분 중에 금속을 가지고 있는 것이 많아 금속단백질로도 불린다. 산소운반, 호흡작용, 산화환원작용 등 생체 내에서 중요한 생리작용을 한다. 색소 성분은 클로로필, 카로티노이드, 헴, 플라빈 등으로 혈액의 헤모글로빈, 근육의 미오글로빈, 엽록체의 클로로필, 갑각류 껍데기의 아스타잔틴, 체조직의 시토크롬 등이 있다.

⑥ 금속단백질(metalloprotein) : 단순 단백질에 금속(Fe, Cu, Zn) 등이 결합된 것으로 철단백질로는 간의 페리틴, 구리단백질로는 연체동물 혈액의 헤모시아닌, 폴리페놀 산화효소, 아스코르브산 산화효소 등이 있고, 아연단백질로는 췌장의 인슐린이 있다.

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유도 단백질 derived protein

천연 단백질이 열, 자외선 등의 물리적 작용이나 산, 알칼리, 알코올 등 화학적 또는 효소적 작용에 의해 변형된 것을 말하며 변형 정도에 따라 1차, 2차로 나눈다.

 

① 제 1차 유도 단백질 : 천연 단백질이 어떠한 작용에 의해 약간 변화된 것으로 분자 골격의 대부분은 변하지 않았지만 성질이 변한 단백질로 변성 단백질(denatured protein)이라고도 부른다. 젤라틴, 프로틴(protene), 메타프로테인(metaprotein), 응고단백질(coagulated protein)이 여기에 해당한다. 젤라틴은 피부, 힘줄, 뼈, 연골에 존재하는 콜라겐을 물과 함께 장시간 끓이면 뜨거운 물에는 녹고 찬물에는 녹지 않는 젤라틴이 된다. 프로틴은 수용성 단백질이 열, 효소, 묽은 산 또는 가열 등의 작용을 받아 물에 녹지 않게 된 단백질을 말하며 가공식품들의 단백질 대부분이 여기에 해당한다. 대표적으로 미오신의 변성물인 미오산(myosan)이 있다. 메타프로테인은 단백질이 산이나 알칼리의 작용을 받아 다소 그 구조가 변성된 것으로 열에 의해 응고되지 않고, 묽은 산이나 알칼리 용액에 녹지만 중성용액에는 녹지 않는다. 산성 알부민, 알칼리성 알부민 등이 있다. 응고단백질은 천연단백질이 열, 자외선, 기계적인 교반, 알코올, 유기용매나 기타 화학적인 작용 등으로 변성하여 응고된 것을 말한다. 물, 염용액, 묽은 산고 묽은 알칼리 용액에 녹지 않으며, 대표적으로 요리한 달걀의 알부민이 있다.

② 제 2차 유도 단백질 : 단백질이 아미노산까지 가수분해될 때 생기는 중간생성물을 말하며 분해단백질이라고도 한다. 분자 크기에 따라 프로테오스(proteose), 펩톤(peptone), 펩티드(peptide) 등으로 나눈다.

 

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구조와 형태에 따른 분류

섬유상 단백질 fibrous protein

긴 섬유상의 폴리펩티드 사슬이 수소결합 또는 디설파이드결합(-S-S-)에 의해 일정한 방향으로 규칙적인 배열을 하여 섬유모양 구조를 갖는 단백질이다. 보통의 용매에는 녹지 않는 불용성이다. 콜라겐, 엘라스틴, 케라틴, 미오틴, 액틴 등이 있으며 식용으로는 거의 쓰이지 않는다.

 

구상 단백질

아미노산 측쇄의 여러 가지 결합에 의해 폴리펩티드 사슬이 구부러지고 겹쳐지면서 둥근 모양으로 되는 구상의 단백질로 비교적 물에 잘 용해된다. 알부민, 글로불린, 헤모글로빈, 인슐린, 효소 단백질 등이 여기에 속하며 식용으로 잘 쓰인다.

출처에 의한 분류

- 식물성 단백질 : 곡류단백질, 두류단백질

- 동물성 단백질 : 육류단백질, 우유단백질, 난류단백질, 어류단백질