CN111225557A - 植物栽培装置及利用其的栽培方法 - Google Patents

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CN111225557A CN201980003193.7A CN201980003193A CN111225557A CN 111225557 A CN111225557 A CN 111225557A CN 201980003193 A CN201980003193 A CN 201980003193A CN 111225557 A CN111225557 A CN 111225557A
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Abstract

本发明涉及一种植物栽培装置，将光施加于植物而提高功能性物质的含量，所述植物栽培装置通过将所述光在收割所述植物之前施加于所述植物，所述光以约200nm至约400nm波长并以约1μW/cm2至约500μW/cm2的能量照射于植物约1小时至约30小时，从而增加所述植物中的酚类化合物总量和抗氧化活性中至少一种。

Description

植物栽培装置及利用其的栽培方法
技术领域
本发明涉及一种植物栽培装置及利用其的栽培方法。
背景技术
最近随着对健康的关注提高，对于以有机食品为代表的安全食品的需求正在增加。一般消费者普通在超市或市场购买有机食品来吃，但是最近消费者强烈希望直接生产有机食品来消费。尤其，由于相比于其它食物，消费者直接栽培蔬菜相对容易，因此对于植物栽培装置的需求大。
而且，对健康的关注强烈体现在抗衰老(Anti-aging)层面，最近，相比于通过医学手术和处方之类人为方法的抗衰老，对于通过摄取存在于食品中的抗氧化物质的环境友好性的抗衰老方法的关注更高。已知活性氧引起细胞和组织的破坏，促进包括皮肤在内的身体所有组织的老化，抗氧化物质去除这种活性氧而延迟身体老化。在抗氧化活性高的物质中有维生素类、酚类物质、胡萝卜素物质等。尤其，酚类物质广泛分布于植物界，抗氧化活性高，也直接阻断促进皮肤老化的紫外线。已知的抗氧化物质多的植物是豆类、浆果类、蔬菜类等。为了应对对于安全和有益于健康的食品的需求，需要开发一种用于提高在家庭中日常容易栽培的植物的酚类化合物总量的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗氧化活性或酚类化合物的含量高的植物。
本发明的一实施例包括用于制造植物的装置，植物栽培装置所述光在收割所述植物之前施加于所述植物。其中，所述光以约200nm至约400nm波长并以约1μW/cm2至约500μW/cm2的能量照射于植物约1小时至约30小时，从而增加所述植物中的酚类化合物总量和抗氧化活性中至少一种。
在本发明的一实施例中，可以是，所述植物栽培装置在阻断光的环境下向所述植物的种子供应水分第一时间，在收割之前将光照射于从所述种子成长的所述植物第二时间。
在本发明的一实施例中，可以是，所述第二时间比所述第一时间短。
在本发明的一实施例中，可以是，所述植物栽培装置包括：光源部，射出所述光；以及主体部，被提供所述植物，所述主体部包括用于向所述种子和所述植物供应水分的水分供应装置。
根据本发明的一实施例提供一种植物栽培方法，将光施加于植物而提高功能性物质的含量，其中，所述植物栽培方法包括将所述光在收割所述植物之前施加于所述植物的步骤，所述光以约200nm至约400nm波长并以约1μW/cm2至约500μW/cm2的能量照射于植物约1小时至约30小时，从而增加所述植物中的酚类化合物总量和抗氧化活性中至少一种。
在本发明的一实施例中，可以是，所述植物栽培方法包括：使所述植物的种子发芽后成长的步骤；在收割成长的所述植物之前将所述光照射于所述植物的步骤；以及收割从所述种子成长的所述植物的步骤。
在本发明的一实施例中，可以是，所述光包括约270nm至约315nm波长的光。
在本发明的一实施例中，可以是，照射所述光的时间是约6小时以上且约30小时以上。
在本发明的一实施例中，可以是，所述种子是绿豆或大豆。
在本发明的一实施例中，可以是，所述种子和所述植物在排除可见光的环境下成长。
在本发明的一实施例中，可以是，所述光以约5μW/cm2至约15μW/cm2的能量照射。
在本发明的一实施例中，可以是，所述抗氧化活性是基于包括酚类化合物(Phenolic Compound)、维生素类(Vitamin)、类胡萝卜素(Carotenoid)的抗氧化物质的抗氧化活性。
在本发明的一实施例中，可以是，酚类化合物包括类黄酮(Flavonoid)、酚酸(Phenolic acid)、多酚(Polyphenol)、芪类(Stilbenoid)、氢化肉桂酸(Hydrocinnamicacid)、香豆酸(Coumaric acid)。
根据本发明的一实施例，能够提供一种商品性高且酚类化合物总量以及抗氧化活性高的植物。
尤其，根据本发明的一实施例，由于从要栽培的种子成长的植物的颜色在光照射后不变为绿色，栽培的植物的商品性不降低。
附图说明
图1是本发明的一实施例的植物栽培装置的截面图。
图2是简要示出本发明的一实施例的发光二极管的图。
图3a是示出本发明的一实施例的植物栽培方法的顺序图。
图3b是示出本发明的一实施例的植物栽培方法的顺序图。
图4a和图4b是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的酚类化合物总量的曲线图。
图5a和图5b是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的抗氧化活性的曲线图。
图6是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的干燥重量的曲线图。
图7a和图7b是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的酚类化合物总量的曲线图。
图8a和图8b是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的抗氧化活性的曲线图。
图9是示出根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的干燥重量的曲线图。
图10a至图10c是拍摄根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的相片。
图11a至图11c是拍摄根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的相片。
图12a至图12d是示出根据按照波长光照射的豆芽的颜色变化的相片。
具体实施方式
本发明可以施加各种变更，可以具有各种形式，将特定实施例例示于附图并在本文中详细说明。但是，其并不用于将本发明限定于特定的公开形式，应理解为包括包含在本发明的构思及技术范围内的所有变更、等同物及替代物。
在说明各附图的同时，对于相似的构成要件使用相似的参照附图标记。在随附的附图中，为了本发明的明确性，构造物的尺寸比实际放大示出。第一、第二等的用语可以用于说明各种构成要件，但是上述构成要件并不限于上述用语。上述用语仅用于将一个构成要件区分于其它构成要件的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下可以将第二构成要件命名为第一构成要件，类似地也可以将第一构成要件命名为第二构成要件。除非文中明确地定义，单数的表述包含复数的表述。
在本申请中，“包括”或“具有”等用语应理解为是要指定存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要件、配件或它们组合，并不预先排除一个或其以上其它特征、数字、步骤、动作、构成要件、配件或这种组合的存在或附加可能性。另外，当提及层、膜、区域、板等部分“在”其它部分“上”时，这不仅包括“直接在”其它部分“上”的情况，还包括其中间还存在其它部分的情况。另外，在本说明中，当提及某一层、膜、区域、板等部分形成于其它部分上(on)时，上述形成的方向不仅限于上方方向，还包括沿侧面或下方方向形成。相反地，当提及层、膜、区域、板等部分“在”其它部分“下”时，其不仅包括“直接在”其它部分“下”的情况，还包括其中间还存在其它部分的情况。
以下，参照所附的附图更详细地说明本发明的优选实施例。
若利用本发明的一实施例的植物栽培方法栽培植物，则能够生产出酚类化合物总量高、抗氧化活性(Antioxidant capacity)高的植物。
具体地，根据本发明的一实施例，用第一时间在暗室中培养种子，在收割之前将约200nm至约400nm波长的光用第二时间照射于种子或从种子成长的植物，从而能够大大地提高植物的抗氧化活性和酚类化合物总量。以下，首先对可以用于根据本发明的一实施例的植物栽培方法培养植物的植物栽培装置进行说明。
图1是本发明的一实施例的植物栽培装置的截面图。
参考图1，本发明的一实施例的植物栽培装置10包括主体部100、光源部200，在主体部100内提供种子300。
主体部100可以包括能够在内部提供种子300的空空间，提供为能够阻挡外部的光的箱盒形式。
主体部100提供在内部提供的种子300能够成长的环境。主体部100可以具有多个种子300被提供并能够成长的尺寸。另外，主体部100的尺寸可以根据植物栽培装置10的用途而改变。例如，在植物栽培装置10使用于在家庭中使用的小规模植物栽培的情况下，主体部100的尺寸可以相对小。在植物栽培装置10使用于商业性栽培并销售植物的情况下，主体部100的尺寸可以相对大。
主体部100可以阻断光，以使主体部100外的光不向主体部100内部流入。因此，在主体部100内部可以提供与外部隔离的暗室环境。由此，可以阻挡外部的光不必要地照射于在主体部100内部提供的种子300。尤其，主体部100可以阻挡外部的可见光照射于种子300。
在主体部100内部表面可以涂布光催化剂。光催化剂可以接收从光源部200照射的光，激活光催化反应。由此，即使主体部100内部保持为湿气多的暗室环境，也能够阻止细菌或霉菌在主体部100内部增殖。用于执行这种功能的光催化剂物质可以是选自二氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钨(WO3)、氧化锡(SnO2)的至少一种。
主体部100可以包括水分供应装置和栽培台130。
水分供应装置是用于将水分提供于在主体部100内部提供的种子300和从种子300成长的植物的部件。水分供应装置可以包括水分供应部110和水分排出部120。
水分供应部110向种子和从种子成长的植物供应水分，水分排出部120接收供应后剩下的多余水并向主体部100外排出。
水分供应部110可以提供为淋浴头形式，可以将水从主体部100上端向种子300和从种子300成长的植物喷洒。但是，水分供应部110的形式不限于淋浴头形式，普通本领域技术人员能够匹配于种子300的种类和主体部100的形式而提供多种形式的水分供应部110。例如，水分供应部110也可以提供为旋转的喷水器、喷雾嘴喷洒、雾气产生器等形式。
水分供应部110可以提供一个或多个。水分供应部110的数量可以根据主体部100的尺寸而改变，在相对小尺寸的家庭用植物栽培装置10的情况下，由于主体部100的尺寸小，水分供应部110可以提供一个。相反地，在尺寸相对大的商业用植物栽培装置10的情况下，由于主体部100的尺寸大，水分供应部110可以提供多个。
水分供应部110可以连接于在主体部100提供的水槽或者主体部100外部的水栓。另外，水分供应部110可以还包括过滤装置，以使水中富有的污染物质不提供于种子300和从种子300成长的植物。过滤装置可以包括活性炭、无纺织布等过滤器，由此经过过滤装置的水可以是净化的。过滤装置根据情况，可以还包括光照射过滤器，光照射过滤器将紫外线等照射于水，从而能够去除水中存在的细菌、菌、霉菌孢子等。水分供应部110通过包括上述的过滤装置，即使在将通过水分排出部120出来的水再利用或者将雨水等直接使用于栽培的情况下，也不用担心主体部100内部、种子300以及从种子300成长的植物被污染。
水分供应部110可以包括计时器。由此，即使没有使用者的操作，水分供应部110也可以以已设定的时间间隔将水分供应于种子300和从种子300成长的植物。供应水分的间隔可以根据种子300的种类而改变。在成长需要很多水的植物的情况下，可以以相对短的间隔供应水分，在成长需要较少水的植物的情况下，可以以相对长的间隔供应水分。
水分排出部120将从水分供应部110供应的水中种子300和从种子300成长的植物吸收后剩余的水向主体部100外排出。水分排出部120例如可以是具有漏斗模样部件的筒。在此情况下，从水分供应部110供应的水中多余的水通过漏斗模样部件聚集于筒。当水充满水分排出部120中提供的筒时，使用者可以将水分排出部120从主体部100分离，腾出水。但是，水分排出部120的形式不限于上述的形式，在水分排出部120提供的水也可以自动向主体部100外排出，而没有使用者的操作。例如，水分排出部120可以以与主体部100底面连接的管道形式提供，可以将充满于主体部100底面的水向外部排出。
在水分排出部120聚集的水根据情况可以再次供应至水分供应部110。可能存在于在水分排出部120聚集的水的异物等在供应于种子300和从种子300成长的植物之前，在水分供应部100中进行过滤、净化，因此不用担心再利用的水污染种子300和从种子300成长的植物。
在水分排出部120可以还提供杀菌装置。杀菌装置可以将在水分排出部120聚集的水进行杀菌。杀菌装置可以将包括紫外线的光照射于在水分排出部120聚集的水。由此，即使水积聚于水分排出部120，也不用担心细菌、霉菌从积聚的水增殖。另外，杀菌装置可以具有防水结构，以使得不会由于在水分排出部120聚集的水而产生故障。
栽培台130支承种子300和从种子300成长的植物。为此，栽培台130可以提供为板(Slate)状。栽培台130的尺寸可以与主体部100截面尺寸相同，栽培台130的形状也可以对应于主体部100截面的形状。
种子300可以在栽培台130上成长。栽培台130可以提供为插入于主体部100内部的形式。栽培台130在主体部100内提供的位置可以根据要栽培的种子300的种类而改变。例如，在成长得较高的植物的种子300的情况下，可以将栽培台130布置得相对靠近主体部100下端。相反地，在成长得较低的植物的种子300的情况下，可以将栽培台130布置得相对靠近主体部100上端。
栽培台130可以是包括多个开口的多孔性板(Porous Slate)。由此，在栽培台130上喷洒的水中，被种子300和从种子300成长的植物吸收后剩下的余量可以通过在栽培台130提供的开口而流出去。因此，即使在将水持续喷洒于栽培台130上的情况下，也不用担心水涌上栽培台130上而种子300浸泡于水。在栽培台130提供的开口的尺寸可以小于种子300的尺寸。由此，不用担心种子300通过在栽培台130提供的开口而流出去。
栽培台130的一面、尤其提供种子300的面可以由吸湿性材质制成。由此，喷洒于栽培台130上的水中至少一部分可以留在与种子300接触的栽培台130一面上。因此，即使不连续供应水分，种子300也能够一直保留在湿润的状态，由此能够促进种子300的成长。
尽管没有图示于附图，但是在主体部100内可以还提供氧气产生器及气体交换装置。由此，即使在主体部100将提供种子300和从种子300成长的植物的内部密闭的情况下，也能够持续供应种子300成长所需的氧气。
另外，主体部100可以还包括收割装置。收割装置在种子300的成长结束后，通过将种子和从种子成长的植物与水分隔离，阻止植物成长超出所目标的。
光源部200朝从种子成长的植物射出光。
光源部200射出的光可以包括约200nm至约400nm波长的光。在本发明的一实施例中，光源部200射出的光例如可以是约250nm至约350nm波段的光，或者可以是约270nm至约315nm波段的光，或者可以是具有295nm波长的光。
根据本发明的一实施例，光源部200射出的光可以包括约275nm波长的光和约295nm波长的光。
光源部200射出的光可以施加预定时间，以使得在植物中产生预定的功能性物质。例如，所述光可以用约1小时至48小时、或者约6小时至约48小时、或者约1小时至约30小时、或者约24小时照射于植物。光源部200射出的光也可以以预定的能量施加于植物，以使得在植物中产生预定的功能性物质。例如，所述光可以以约1至500μW/cm2的能量、或者以约5至100μW/cm2的能量、或者以约10μW/cm2的能量照射于植物。
通过将上述波长的光照射于从种子300成长的植物，能够增加植物的抗氧化活性和酚类化合物总量。通过将上述光照射于从种子300成长的植物，能够提高酚类化合物总量和抗氧化活性(Antioxidant Capacity)，而对植物的成长没有影响。
为了照射光，光源部200可以包括发光二极管。光源部200或者包括于光源部200的发光二极管可以分别提供多个。在此情况下，多个发光二极管可以射出彼此不同波长的光。例如，可以将光源部200构成为，一部分光源部200或者发光二极管射出约275nm波长的光，其它光源部200或者发光二极管射出约295nm波长的光。
当光源部200射出各种波段的光时，光源部200可以不射出可见光带的光。因为，当所述可见光带的光照射于种子300和从种子300成长的植物时，可能促进叶绿素产生。光源部200不射出可见光带的光，主体部100阻断外部的光，因此种子300能够在排除可见光的环境下成长。由此，能够阻止在种子300的成长过程中产生叶绿素。
图2是简要示出本发明的一实施例的发光二极管的图。
参照图2，发光二极管可以包括：具备第一半导体层223、激活层225及第二半导体层227的发光构造体；以及连接于发光构造体的第一电极221及第二电极229。
第一半导体层223是掺杂有第一导电型掺杂的半导体层。第一导电型掺杂可以是p型掺杂。第一导电型掺杂可以是Mg、Zn、Ca、Sr、Ba等。在本发明的一实施例中，第一半导体层223可以包含氮化物类半导体材料。在本发明的一实施例中，第一半导体层223的材料可以举出GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN等。
激活层225提供于第一半导体层223上，并相应于发光层。激活层225是通过第一半导体层223注入的电子(或者空穴)和通过第二半导体层227注入的空穴(或者电子)彼此相遇通过基于激活层225的形成物质的能带(Energy Band)的带隙(Band Gap)差而释放光的层。
激活层225可以通过化合物半导体来实现。激活层225例如可以通过3族-5族或2族-6族的化合物半导体中至少一个来实现。
第二半导体层227提供于激活层225上。第二半导体层227是含有具有与第一导电型掺杂相反的极性的第二导电型掺杂的半导体层。第二导电型掺杂可以是n型掺杂，第二导电型掺杂例如可以包括Si、Ge、Se、Te、O、C等。
在本发明的一实施例中，第二半导体层227可以包含氮化物类半导体材料。第二半导体层227的材料可以举出GaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN等。
第一电极221和第二电极229可以提供为分别连接于第一半导体层223和第二半导体层227的各种形式。本实施例中示出在第一半导体层223的下方提供第一电极221而在第二半导体层227的上方提供第二电极229，但并不限于此。在本发明的一实施例中，第一电极221及第二电极229可以由例如Al、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Ti、Sn、Ni、Cr、W、Cu等各种金属或它们的合金构成。第一电极221及第二电极229可以由单层或多层形成。
在本发明的一实施例中，说明了发光二极管提供为垂直式的，但发光二极管并不是必须为垂直式，只要符合本发明的概念，也可以提供为其它类型。
根据本发明的一实施例，为了向式样施加光，作为光源，使用发光二极管，而不是以往的普通灯，从而能够得到如下效果。
根据本发明的一实施例，在将发光二极管用作光源的情况下，与从以往普通灯(例如，以往UV灯)射出的光相比，能够特定波长的光提供于植物。与从发光二极管射出的光相比，从以往灯射出的光在宽区域具有宽阔的光谱。由此，在以往的UV灯的情况下，在射出的光的波段中仅分离一部分频带的光并不容易。与其相比，从发光二极管射出的光具有特定波长下的急剧的峰值，与来自以往灯的光相比，提供半幅度非常窄的特定波长的光。由此，容易选择特定波长的光，能够仅将其选择的特定波长的光提供于式样。
另外，在以往灯的情况下，向式样提供光且准确限制光量可能困难，但在发光二极管的情况下，能够明确限制并提供光量。另外，在以往灯的情况下，由于准确限制光量可能困难，照射时间可能还被设定成宽范围，但在发光二极管的情况下，能够以相对短的时间在明确的时间内向式样提供需要的光。
如上所述，在以往灯的情况下，因相对宽范围的波长、宽范围的光量及宽范围的照射时间，难以明确判断光照射量。与其相比，在发光二极管的情况下，因相对窄范围的波长、窄范围的光量及窄范围的照射时间，能够提供明确的光照射量。
除此之外，在以往灯的情况下，接通电源后达到最大光量需要相当长的时间。与其相比，在使用发光二极管的情况下，接通电源后预热(warming-up)时间实质上几乎没有而直接达到最大光量。因此，在发光二极管光源的情况下，当向植物照射特定波长的光时，能够明确控制光的照射时间。
光源部200可以具有防水结构。由此，即使水溅到光源部200，也不用担心光源部200产生故障。
种子300提供于主体部100内部，接收水分供应而在主体部100内成长。种子300可以是适合于水培(Hydroponic Culture)的种类。由此，在没有用于植物成长的土壤下，将种子300提供于栽培台130上，植物能够成长。例如，种子300可以是绿豆或者大豆，从种子300成长的植物可以是绿豆芽或者黄豆芽。
种子300可以在主体部100内在排除可见光的环境下成长。由此，从种子300栽培的植物能够实质上不产生叶绿素。例如，在种子300是绿豆或者大豆的情况下，从种子300成长的绿豆芽或者黄豆芽能够实质上不产生叶绿素而呈现黄色光。
从种子300成长的植物接收从光源部200照射的光。从光源部200照射的光使从种子300成长的植物的抗氧化活性和酚类化合物总量增加。具体地，从光源部200照射的约200nm至约400nm波长的光激活从种子300成长的植物的次级代谢物质生物合成，由此抗氧化活性和酚类化合物总量能够增加。
当约200nm至约400nm波长的光照射于从种子300成长的植物时，上述波长的光对植物细胞带来DNA-损伤效果，诱发产生活性氧等的机制，由此在细胞和组织发生严重的损伤。植物为了保护组织细胞，促进能够吸收上述光或消除活性氧的次级代谢产物的产生。
例如，当上述光施加于从发芽的种子300成长的植物时，关于具有上述活性的次级代谢产物的生物合成的苯丙氨酸氨裂解酶(Phenylalanine ammonia-lyase)之类酶激活。由此，促进酚类化合物(Phenolic compound)的生物合成，其结果植物的抗氧化活性提高以及缓解上述光导致的组织损伤。
通过上述的方法成长的植物所包含的抗氧化物质可以是酚类化合物(PhenolicCompound)、维生素类(Vitamin)、类胡萝卜素(Carotenoid)等。另外，酚类化合物可以包括类黄酮(Flavonoid)、酚酸(Phenolic acid)、多酚(Polyphenol)、芪类(Stilbenoid)、氢化肉桂酸(Hydrocinnamic acid)、香豆酸(Coumaric acid)等。从种子300成长的植物所包含的类黄酮例如可以是黄酮醇(flavonol)、黄酮(Flavone)、异黄酮(isoflavone)、黄烷酮(Flavanone)、黄烷酮醇(Flavanonol))、黄烷类(Flavan)、花青苷(anthocyanin)、芹菜素7-单葡糖苷(apigenin-7-monoglucoside)等。
根据本发明的一实施例，通过利用约200nm至约400nm波长的光而栽培种子300，能够增加从种子300成长的植物中抗氧化活性和酚类化合物总量。另外，由于种子300在成长过程中不见可见光，能够阻止从种子300产生叶绿素而植物呈现草绿色。由此，能够生产在抗氧化活性和酚类化合物总量高的同时呈现容易吃的黄色的植物。
用于实施发明的形式
以下，对用于生产具有上述优点的植物的方法进行更详细的说明。
图3a是示出本发明的一实施例的植物栽培方法的顺序图。
根据图3a，在主体部内提供种子后，向种子供应水分第一时间P1(S100)。种子接收水分供应第一时间P1，可以在阻断光的环境下成长。并非要用第一时间P1连续地向种子供应水分。也可以是用第一时间P1以一定间隔向种子供应水分。
接下来，向种子照射光第二时间(P2)(S200)。也可以向种子供应水分第二时间(P2)。由此，种子可以同时接收光和水分供应第二时间(P2)。供应第二时间(P2)的光可以是波长为约200nm至约400nm的光。
第二时间(P2)可以比第一时间P1短。因此，照射光的时间相比于不照射光的时间可以相对短。例如，在种子为绿豆或大豆的情况下，不照射光的第一时间P1可以为约48小时至约72小时，相反地，照射光的第二时间(P2)可以为约6小时至约48小时。
另外，第二时间(P2)可以在收割从种子成长的植物之前提供。因此，植物可以从收割时点逆运算，接收光第二时间(P2)，由此能够促进植物中次级代谢产物生物合成，增加抗氧化活性和酚类化合物总量。
光源部可以将约5μW/cm2至15μW/cm2量的光照射于种子或植物第二时间(P2)。通过接收上述范围的光量，能够在没有植物细胞的损伤/变形下仅提高抗氧化活性和酚类化合物总量。例如，在未满约5μW/cm2的光量的光照射于种子或植物的情况下，施加于植物细胞的应激微弱，用于抗氧化物质产生的反应可能不充分发生。相反地，在超过约15μW/cm2的光量的光照射于种子或植物的情况下，植物细胞可能损伤/变形。
光源部在第二时间(P2)射出的光的强度并非在所有波段中相同。根据种子的种类，可以提高所述约200nm至约400nm波长的光中特定波段的光的强度。例如，在种子为绿豆的情况下，可以提高约200nm至约400nm波段中尤其约295nm波长的光的强度。由此，按照种子或者从种子成长的植物的种类，能够进行匹配型光照射，种子或者从种子成长的植物中抗氧化活性和酚类化合物总量能够达到最大。
第二时间(P2)的光照射和水分供应结束后，可以收割从种子成长的植物(S300)。此时，可以利用收割装置，收割装置经过第一时间P1和第二时间(P2)后将种子和植物与水分隔离。由此，能够阻止植物过度成长成超过目标。
根据本发明的一实施例，通过在收割之前将光照射于种子第二时间(P2)，能够提高植物的抗氧化活性和酚类化合物总量。另外，由于照射光的第二时间(P2)比不照射光的第一时间P1短，能够阻止过度光照射导致损伤植物。
以上，根据本发明的一实施例简要说明了栽培植物的方法。根据本发明的一实施例，植物可以在没有使用者操作下自动栽培，以下对用于在没有使用者操作下栽培植物的方法进行更详细的说明。
图3b是示出本发明的一实施例的植物栽培方法的顺序图。
根据图3b，首先，从第一时点(T1)开始向种子供应水分(S101)。第一时点(T1)可以是将种子放入本发明的一实施例的植物栽培装置，使用者实施用于开始栽培的动作的时点。例如，用于开始栽培的动作可以是打开植物栽培装置的电源并按下栽培开始按钮的行为等。
接下来，植物栽培装置算出当前时刻(T)和第一时点(T1)之差，即从第一时点(T1)到当前为止经过的时间。而且，植物栽培装置判断到当前为止经过的时间(T-T1)是否为已设定的总栽培时间(Pt)与相同地已设定的第二时间(P2)之差(Pt-P2)以上。由于第二时间(P2)为如前面所说明那样将光照射于从种子成长的植物的时间，总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)之差(Pt-P2)意指总栽培时间(Pt)中不照射光的栽培的时间。
总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)在启动植物栽培装置之前可以由使用者设定。因此，使用者可以匹配于喜好和植物的种类而设定总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)。另外，根据情况，也可以是，植物栽培装置按照植物或种子的种类存储最优化的总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)数据，若使用者选择要栽培的植物或种子的种类，则设定与其匹配的总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)。
当从第一时点(T1)到当前时刻(T)为止经过的时间(T-T1)为总栽培时间(Pt)和第二时间(P)之差(Pt-P2)以上时，植物栽培装置将光照射于从种子成长的植物(S201)。相反地，若从第一时点(T1)到当前时刻(T)为止流逝的时间(T-T1)未满总栽培时间(Pt)和第二时间(P2)之差(Pt-P2)，则植物栽培装置判断为将光照射于从种子成长的植物还为时过早，继续仅供应水分。
照射于从种子成长的植物的光是约200nm至约400nm波长的光。通过照射上述光，能够激活从种子成长的植物的次级代谢物质生物合成，增加从种子成长的植物中抗氧化活性和酚类化合物总量。植物中抗氧化活性和酚类化合物的总量可能受到照射的光的波长、能量、照射时间的影响，在预定条件下增加。例如，细胞内的UVR8受体(receptor)可以通过吸收UV波段的光而产生酚类化合物之类功能性物质。刺激UVR8受体的HY5可以在预定波长以下、例如315nm以下的UV-B波长下激活。
接下来，植物栽培装置判断当前时刻(T)和第一时点(T1)之差(T-T1)、即从第一时点(T1)到当前时刻(T)为止经过的时间是否为总栽培时间(Pt)以上(S202)。在从第一时点(T1)到当前时刻(T)为止经过的时间未满总栽培时间(Pt)的情况下，植物栽培装置持续将光照射于从种子成长的植物。
相反地，在从第一时点(T1)到当前时刻(T)为止经过的时间为总栽培时间(Pt)以上的情况下，植物栽培装置中断水分供应和光照射(S301)。随着中断水分供应，从种子成长的植物可以不再成长。
接下来，为了阻止由于留在植物栽培装置的水分而从种子成长的植物成长至计划以上，收割从种子成长的植物(S302)。收割植物可以意指将植物与水分完全隔离。为此，植物栽培装置可以将收割的植物移至与水分供应部分离的另外的收割装置内。使用者可以容易地获取在收割装置内提供的植物。
根据本发明的一实施例，使用者即使不干预栽培过程，也能够根据已设定的基准栽培抗氧化活性和酚类化合物总量高的植物。由此，没有植物栽培知识的使用者也能够容易地栽培、收割抗氧化活性和酚类化合物总量高的植物。
在此基础上，根据本发明的一实施例，在抗氧化活性和酚类化合物总量高的同时，最小化绿变，从而能够提供商品性高的蔬菜(尤其，黄豆芽和绿豆芽)。尤其，在黄豆芽的情况下，当绿变发生而呈现草绿色时，存在食品的美感下降而商品性降低的问题。但是，根据本发明的一实施例，绿变不发生，或者即使发生，使其最小化，从而能够提供功能性和商品性高的蔬菜。
以上，对用于栽培抗氧化活性和酚类化合物总量高的植物的植物栽培装置、植物栽培方法进行了说明。以下，对通过本发明的一实施例的植物栽培装置和植物栽培方法能够获得的植物的酚类化合物总量和抗氧化活性，通过数据更详细地进行说明。
1.根据光照射的黄豆芽的酚类化合物的总量
图4a和图4b是比较利用实施例和比较例的植物栽培方法栽培的黄豆芽的酚类化合物总量的图。
实施例1和实施例3的黄豆芽在栽培过程中接收约295nm波长的光照射，实施例2和实施例4的黄豆芽在栽培过程中接收约275nm波长的光照射。实施例1至实施例4的黄豆芽全部在收割之前24小时接收各波段的光照射。
比较例1和比较例2的黄豆芽在栽培过程中不接收约200nm至约400nm波长的光照射。
除约200nm至约400nm波长的光照射与否之外，实施例1至实施例4和比较例1、比较例2的黄豆芽全部在相同环境下成长。所述实施例和比较例的黄豆芽全部在不暴露于除约200nm至约400nm波长的光以外光的植物栽培装置内栽培约96小时。
参考图4a，当比较比较例1的黄豆芽和实施例1、实施例2的黄豆芽时，可以确认到实施例1、实施例2的黄豆芽的酚类化合物总量显著高于比较例1的黄豆芽。
具体地，相比于比较例1的黄豆芽，实施例1的黄豆芽的酚类化合物总量高约20.9％，相比于比较例1的黄豆芽，实施例2的黄豆芽的酚类化合物总量高约14.1％。
参考图4b，当比较比较例2的黄豆芽和实施例3、实施例4的黄豆芽时，可以确认到实施例3、实施例4的黄豆芽的酚类化合物总量显著高于比较例2的黄豆芽。
具体地，相比于比较例2的黄豆芽，实施例3的黄豆芽的酚类化合物总量高约14.6％，相比于比较例2的黄豆芽，实施例4的黄豆芽的酚类化合物总量高约23.7％。
因此，若比较实施例1至实施例4和比较例1、比较例2，则确认到在从大豆成长的黄豆芽的情况下，根据接收约200nm至约400nm波长的光照射与否，黄豆芽中酚类化合物总量能够大大地改变。
接下来，为了确认酚类化合物总量差异实际是否表现为抗氧化活性(Anti-oxidant Capacity)的差异，进行了如图5a和图5b所示那样的抗氧化活性测定试验。
2.根据光照射的黄豆芽的抗氧化活性
图5a和图5b是测定并示出实施例1至实施例4和比较例1、比较例2的抗氧化活性的图。
抗氧化活性通过测定在实施例和比较例的黄豆芽中含有的所有抗氧化物质的活性氧消除能力来确定。
抗氧化活性通过利用ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸，2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonicacid))的ABTS检测法来测定。呈现绿色的ABTS自由基阳离子与抗氧化物质相遇而还原为无色的中性形式，抗氧化物质越多，ABTS自由基阳离子还原为无色的中性形式的量增加，ABTS呈现的绿色越浅。因此，将使实施例和比较例的黄豆芽提取液与ABTS溶液反应后，通过分光光度法(Spectrophotometric)分析ABTS溶液的颜色变化，从而对比于抗氧化物质Trolox(6-羟基-2,5,7,8-四甲基色烷-2-羧酸)的抗氧化活性而测定抗氧化活性。
参考图5a，当比较比较例1的黄豆芽和实施例1、实施例2的黄豆芽时，可以确认到实施例1、实施例2的黄豆芽的抗氧化活性显著高于比较例1的黄豆芽。
具体地，相比于比较例1的黄豆芽，实施例1的黄豆芽的抗氧化活性高约19.7％，相比于比较例1的黄豆芽，实施例2的黄豆芽的抗氧化活性高约19.8％。
参考图5b，当比较比较例2的黄豆芽和实施例3、实施例4的黄豆芽时，可以确认到实施例3、实施例4的黄豆芽的抗氧化活性显著高于比较例2的黄豆芽。
具体地，相比于比较例2的黄豆芽，实施例3的黄豆芽的抗氧化活性高约8.4％，相比于比较例2的黄豆芽，实施例4的黄豆芽的抗氧化活性高约14.3％。
由此，可以确认到，根据接收约200nm至约400nm波长的光照射与否，黄豆芽中酚类化合物总量大大地改变，其能够带来显著的抗氧化活性差异。
3.根据光照射的黄豆芽的干燥重量
接下来，为了确认通过接收约200nm至约400nm波长的光照射黄豆芽的成长是否被阻碍，测定了比较例和实施例黄豆芽的干燥重量。
图6是示出比较例和实施例的黄豆芽的干燥重量的图。
参考图6，当将比较例的黄豆芽的干燥重量作为100％时，可以确认到实施例1的黄豆芽的干燥重量为97.2％，实施例2的黄豆芽的干燥重量为96.1％。
可以确认到比较例和实施例的黄豆芽的干燥重量在未满4％的范围中出现差异，当考虑测定误差时，可以确认到实施例和比较例的黄豆芽的重量实质上相同。由此，可以确认到，若照射约200nm至约400nm波长的光，则能够在不阻碍黄豆芽的成长下仅提高黄豆芽中酚类化合物的总量。
4.根据光照射的绿豆的酚类化合物总量
在测定图7a、图7b、图8a、图8b和图9中所示的数据时，除将大豆改变为绿豆之外，其它内容与图4a、图4b、图5a、图5b和图6中所示内容相同。
首先，图7a和图7b是比较利用实施例和比较例的植物栽培方法栽培的绿豆芽的酚类化合物总量的图。
实施例5和实施例7的绿豆芽在栽培过程中接收约295nm波长的光照射，实施例6和实施例8的绿豆芽在栽培过程中接收约275nm波长的光照射。实施例5至实施例8的绿豆芽全部在收割之前接收各波段的光照射24小时。
比较例3和比较例4的绿豆芽在栽培过程中不接收约200nm至约400nm波长的光照射。
除约200nm至约400nm波长的光照射与否之外，实施例5至实施例8和比较例3、比较例4的绿豆芽全部在相同环境下成长。所述实施例和比较例的绿豆芽全部在不暴露于除约200nm至约400nm波长的光以外光的植物栽培装置内栽培约96小时。
参考图7a，当比较比较例3的绿豆芽和实施例5、实施例6的绿豆芽时，可以确认到实施例5、实施例6的绿豆芽的酚类化合物总量显著高于比较例3的绿豆芽。
具体地，相比于比较例3的绿豆芽，实施例5的绿豆芽的酚类化合物总量高约25.8％，相比于比较例3的绿豆芽，实施例6的绿豆芽的酚类化合物总量高约22.5％。
参考图7b，当比较比较例4的绿豆芽和实施例7、实施例8的绿豆芽时，可以确认到实施例7、实施例8的绿豆芽的酚类化合物总量显著高于比较例4的绿豆芽。
具体地，相比于比较例4的绿豆芽，实施例7的绿豆芽的酚类化合物总量高约29.3％，相比于比较例4的绿豆芽，实施例8的绿豆芽的酚类化合物总量高约53.5％。
因此，若比较实施例5至实施例8和比较例3、比较例4，则在从绿豆成长的绿豆芽的情况下，确认到，根据接收约200nm至约400nm波长的光照射与否，绿豆芽内酚类化合物总量能够大大地改变。
5.根据光照射的绿豆的抗氧化活性
接下来，为了确认酚类化合物总量差异实际是否表现为抗氧化活性(Anti-oxidant Capacity)的差异，进行了如图8a和图8b所示那样的抗氧化活性测定试验。
图8a和图8b是测定并示出实施例5至实施例8和比较例3、比较例4的抗氧化活性的图。
参考图8a，当比较比较例3的绿豆芽和实施例5、实施例6的绿豆芽时，可以确认到实施例5、实施例6的绿豆芽的抗氧化活性显著高于比较例3的绿豆芽。
具体地，相比于比较例3的绿豆芽，实施例5的绿豆芽的抗氧化活性高约59.6％，相比于比较例3的绿豆芽，实施例6的绿豆芽的抗氧化活性高约67.8％。
参考图8b，当比较比较例4的绿豆芽和实施例7、实施例8的绿豆芽时，可以确认到实施例7、实施例8的绿豆芽的抗氧化活性显著高于比较例4的绿豆芽。
具体地，相比于比较例4的绿豆芽，实施例7的绿豆芽的抗氧化活性高约36.5％，相比于比较例4的绿豆芽，实施例8的绿豆芽的抗氧化活性高约67.5％。
由此，可以确认到，根据接收约200nm至约400nm波长的光照射与否，绿豆芽内酚类化合物总量大大地改变，其能够带来显著的抗氧化活性差异。
6.根据光照射的绿豆的干燥重量
接下来，为了确认通过接收约200nm至约400nm波长的光照射而绿豆芽的成长是否被阻碍，测定了比较例和实施例的绿豆芽的干燥重量。
图9是示出比较例和实施例绿豆的干燥重量的图。
参考图9，当将比较例3的绿豆芽的干燥重量作为100％时，可以确认到，实施例5的绿豆芽的干燥重量为107.7％，实施例6的绿豆芽的干燥重量为99.7％。
因此，可以确认到，当接收约200nm至约400nm波长的光照射时，绿豆芽的成长增加(实施例5)或是原样(实施例6)，由此可以确认到约200nm至约400nm波长的光不妨碍绿豆芽的成长。
7.根据光照射的黄豆芽和绿豆芽的颜色比较
图10a至图10c是拍摄根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的相片。图11a至图11c是拍摄根据本发明的实施例和比较例栽培的植物的相片。
图10a至图10c是用于比较根据实施例和比较例的方法从大豆栽培的黄豆芽的颜色差异的图，图11a至图11c是用于比较根据实施例和比较例的方法从绿豆栽培的绿豆芽的颜色差异的图。
图10a和图11a分别是拍摄以比较例的方法在不照射约200nm至约400nm光的暗室条件下栽培的黄豆芽和绿豆芽的图。图10b和图11b分别是拍摄在收割之前照射约295nm波长的光24小时而栽培的黄豆芽和绿豆芽的图。图10c和图11c分别是拍摄在收割之前照射约275nm波长的光24小时而栽培的黄豆芽和绿豆芽的图。
在黄豆芽和绿豆芽的情况下，通常呈现黄色的商品性高。因此，即使酚类化合物总量高，若颜色变为草绿色，则商品性会低。由此，确认了当照射约200nm至约400nm光时黄豆芽和绿豆芽的颜色是否改变。
如在图10a至图11c中可确认那样，与是否照射约200nm至约400nm光无关，黄豆芽和绿豆芽成长没有被阻碍，也没有变为绿色。因此，可以确认到，若利用本发明的一实施例的植物栽培装置或植物栽培方法，则能够在商品性没有因外观上变化尤其变为绿色而降低的情况下提高抗氧化活性和酚类化合物总量，。
8.根据照射的光波长的黄豆芽的颜色比较结果
图12a至图12d是示出根据按照波长光照射的黄豆芽的颜色变化的相片，图12a至图12d分别是对照组、试验例1至试验例3的相片。
在本实施例中，对照组是在暗室中培养黄豆芽种子3天后，第4天保持暗室状态24小时，试验例1至试验例3是分别在暗室中培养种子3天后，在第4天将295nm、315nm和365nm的光以10μW/cm2的能量照射24小时。
参照图12a至图12d，尽管将相同能量的光在相同条件下仅改变波长施加于黄豆芽，但是黄豆芽的颜色变化不同地呈现。尤其，在施加365nm的光的黄豆芽的情况下，绿变现象严重出现。
黄豆芽当呈现绿色时被判断为没有商品性。
9.根据照射的光的波长、照射能量和照射时间的黄豆芽的功能性物质比较
表1是调查除被判断为没有商品性的365nm的光之外施加295nm和315nm的光的情况的酚类化合物的总量和抗氧化活性的结果。在表1中，对照组是在暗室中培养黄豆芽种子3天后，第4天保持暗室状态24小时，试验例1至试验例2分别在暗室中培养种子3天后，在第4天将295nm、315nm和365nm的光以10μW/cm2的能量照射24小时。在对照组、试验组1至试验组2中，各自反复执行5次，每次使用20个大豆。
[表1]
Figure BDA0002333860910000211
Figure BDA0002333860910000221
表2和表3是整理表1中执行的结果的表，表2是示出表1的对照组、试验例1和试验例2的干燥重量、总酚类物质、抗氧化活性的平均值的表，表3是示出表2的试验例1和试验例2的结果值相比于对照组的增减率的表。
[表2]
Figure BDA0002333860910000222
[表3]
Figure BDA0002333860910000223
从表2和表3来看，在施加295nm和315nm的光的试验例1和试验例2中，试验例2的干燥重量显示为减少，但是其量少，判断为差异不显著。
在总酚类物质的情况下，在施加295nm的光的试验例1的情况下，总酚类物质的含量显示为相比于对照组增加了约6.70％，但是在试验例2的情况下，增减率为-3.34％，虽然不大，但是总酚类物质的含量显示为减少。
在抗氧化活性的情况下，在施加295nm的光的试验例1的情况下，抗氧化活性显示为相比于对照组增加了约14.49％，在试验例2的情况下也抗氧化活性显示为相比于对照组增加了约5.97％。
通过此，可以确认到施加295nm的光的情况相比于施加315nm的光的情况促进功能性物质酚类物质的产生，可以确认到施加295nm的光的情况相比于施加315nm的光的情况，抗氧化活性也显著增加。尤其，在施加295nm的光的试验例1的情况下，相比于对照组，抗氧化活性足足增加了14.49％。
10.根据光的照射时间的黄豆芽的功能性物质比较
在照射295nm的光的情况下，总酚类化合物含量和抗氧化活性增加，接下来，进行了照射295nm的光时的根据照射时间的酚类化合物和抗氧化活性程度的试验。
表4是调查在施加295nm的光的情况下酚类化合物总量和抗氧化活性的结果，对照组是在暗室中培养黄豆芽种子3天后，第4天保持暗室状态24小时，试验例1至试验例5是分别在暗室中培养种子3天后，第4天在收割之前照射1小时、3小时、6小时、12小时和24小时。在试验例1至试验例5中，照射的光的总能量设定为10μW/cm2。
在对照组、试验组1至试验组5中，各自反复执行5次，每次使用20个大豆。在此，第0天意指经4天的处理刚结束后、即刚照射光之后，第3天意指经4天的处理结束后，在摄氏1至4度的冰箱保管3天后，以使得与普通黄豆芽的保存过程相似。在第0天，在之后不能立即确认各功能性物质含量的情况下，急速冷冻以使第4天处理结束后的状态实质上相同保持，并在摄氏-80度的冰箱保管后，确认各功能性物质的含量。
[表4]
Figure BDA0002333860910000231
Figure BDA0002333860910000241
表5和表6是整理表4中执行的结果的表，表5是示出表4的对照组和试验例1至试验例5的干燥重量、总酚类物质和抗氧化活性的平均值的表，表6是示出表4的试验例1至试验例5的结果值相比于对照组的增减率的表。
[表5]
Figure BDA0002333860910000251
[表6]
Figure BDA0002333860910000252
Figure BDA0002333860910000261
从表5和表6来看，在根据时间施加光的试验例1至试验例5中，整体上从第0天和第3天全部来看，干燥重量表现出减少的倾向性，但是其量少，判断为没有显著差异。
在总酚类物质的情况下，可以看作随着第0天和第3天光的照射时间增加，大体上具有增加的倾向性，但是也有减少的试验例，难以看作光的照射时间直接提高酚类物质的含量。
但是，在试验例5的情况下，即在照射光24小时的情况下，可以确认到相比于其它试验例的酚类物质以显著高的程度增加。在第0天的情况下，除试验例5之外，相比于对照组最高的酚类物质的增加量为9.11％，但是在试验例5的情况下增加量足足相当于21.45％。在第3天的情况下，也是除试验例5之外，相比于对照组最高的酚类物质的增加量为7.14％，但是在试验例5的情况下增加量足足相当于17.79％。
在抗氧化活性的情况下，可以看作随着第0天和第3天光的照射时间增加，大体上具有增加的倾向性，但是也有减少的试验例，难以看作光的照射时间直接提高抗氧化活性的含量。
但是，在试验例5的情况下，即在照射光24小时的情况下，可以确认到相比于其它试验例抗氧化活性以显著高的程度增加。在第0天的情况下，除试验例5之外，相比于对照组最高的抗氧化活性的增加量为7.18％，但是在试验例5的情况下增加量足足相当于14.49％。在第3天的情况下，也是除试验例5之外，相比于对照组最高的抗氧化活性的增加量为12.92％，但是在试验例5的情况下增加量足足相当于20.90％。
通过此，确认到，即使以相同量的能量施加特定波长，例如295nm的光，在施加24小时的情况下，也能够获得具有显著高的功能性物质含量的蔬菜。
以上，尽管说明了本发明的优选实施例，所属技术领域中熟练人员或所属技术领域中具有通常知识的人能够知晓在不脱离本申请的权利要求书中记载的本发明的构思及技术领域的范围内能够对本发明进行各种修改及变更。
因此，本发明的技术范围不限于记载于说明书的详细说明的内容，而应通过权利要求书来确定。

Claims (20)

1.一种植物栽培装置，将光施加于植物而提高功能性物质的含量，其中，
所述植物栽培装置通过将所述光在收割所述植物之前施加于所述植物，所述光以约200nm至约400nm波长并以约1μW/cm2至约500μW/cm2的能量照射于植物约1小时至约30小时，从而增加所述植物中的酚类化合物总量和抗氧化活性中至少一种。
2.根据权利要求1所述的植物栽培装置，其中，
在阻断光的环境下向所述植物的种子供应水分第一时间，在收割之前将光照射于从所述种子成长的所述植物第二时间。
3.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述第二时间比所述第一时间短。
4.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述光包括约270nm至约315nm波长的光。
5.根据权利要求4所述的植物栽培装置，其中，
所述光包括275nm波长的光和295nm波长的光。
6.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
照射所述光的所述第二时间是约6小时以上且约48小时以下。
7.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述种子是绿豆或大豆。
8.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述种子和所述植物在排除可见光的环境下成长。
9.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述植物栽培装置包括：
光源部，射出所述光；以及
主体部，被提供所述植物，
所述主体部包括用于向所述种子和所述植物供应水分的水分供应装置。
10.根据权利要求2所述的植物栽培装置，其中，
所述抗氧化活性是包括酚类化合物、维生素类、类胡萝卜素的抗氧化物质的抗氧化活性的总和。
11.根据权利要求10所述的植物栽培装置，其中，
酚类化合物包括类黄酮、酚酸、多酚、芪类、氢化肉桂酸、香豆酸。
12.一种植物栽培方法，将光施加于植物而提高功能性物质的含量，其中，所述植物栽培方法包括将所述光在收割所述植物之前施加于所述植物的步骤，所述光以约200nm至约400nm波长并以约1μW/cm2至约500μW/cm2的能量照射于植物约1小时至约30小时，从而增加所述植物中的酚类化合物总量和抗氧化活性中至少一种。
13.根据权利要求12所述的植物栽培方法，其中，
所述植物栽培方法包括：
使所述植物的种子发芽后成长的步骤；
在收割成长的所述植物之前将所述光照射于所述植物的步骤；以及
收割从所述种子成长的所述植物的步骤。
14.根据权利要求13所述的植物栽培方法，其中，
所述光包括约270nm至约315nm波长的光。
15.根据权利要求13所述的植物栽培方法，其中，
照射所述光的时间是约6小时以上且约48小时以上。
16.根据权利要求13所述的植物栽培方法，其中，
所述种子是绿豆或大豆。
17.根据权利要求16所述的植物栽培方法，其中，
所述种子和所述植物在排除可见光的环境下成长。
18.根据权利要求13所述的植物栽培方法，其中，
所述光以约5μW/cm2至约15μW/cm2的能量照射。
19.根据权利要求12所述的植物栽培方法，其中，
所述抗氧化活性是基于包括酚类化合物、维生素类、类胡萝卜素的抗氧化物质的的抗氧化活性。
20.根据权利要求19所述的植物栽培方法，其中，
酚类化合物包括类黄酮、酚酸、多酚、芪类、氢化肉桂酸、香豆酸。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11419277B2 (en) * 2018-10-23 2022-08-23 Seoul Viosys Co., Ltd. Plant cultivation method and light treatment unit for increasing of the content of phytochemical
US20220039437A1 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Nichia Corporation Method of treating plant and method of making plant-based food or drink product
US11304391B1 (en) * 2021-02-05 2022-04-19 New England Arbors Canada, Inc. Microgreens grower
EP4260682A1 (en) 2022-04-14 2023-10-18 Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry Lighting method for promoting accumulation of secondary metabolites in chelidonium majus plants
JP2024064779A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 日亜化学工業株式会社 植物を処理する方法、微生物が感染した植物の生産方法、植物発酵物の製造方法及び植物処理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0411581D0 (en) * 2003-05-23 2004-06-23 Phytelum Ltd Plant treatment method and means therefor
US20080298052A1 (en) * 2006-11-20 2008-12-04 Hurst William E System of photomorphogenically enhancing plants
CN103704035A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 广东药学院 一种提高铁皮石斛多糖类和酚类成分的栽培方法
KR20180009115A (ko) * 2016-07-18 2018-01-26 한국과학기술연구원 케일을 재배하는 방법

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2952222B2 (ja) * 1997-10-02 1999-09-20 アグリ食品有限会社 大豆もやしの栽培方法
JP4887709B2 (ja) * 2005-09-27 2012-02-29 パナソニック電工株式会社 植物のポリフェノール増収方法及び増収装置
JP4280835B2 (ja) * 2006-10-03 2009-06-17 国立大学法人山口大学 植物体の栄養成分増強方法
JP5162740B2 (ja) * 2007-07-17 2013-03-13 パナソニック株式会社 植物病害防除用照明装置
KR101135588B1 (ko) * 2009-10-01 2012-04-17 한국식품연구원 살균수와 특정 파장 영역의 광원 조사를 이용한 새싹채소의 재배방법
EP2500952B1 (en) * 2011-03-17 2016-12-14 Valoya Oy Method for dark growth chambers
JP5938653B2 (ja) * 2012-05-11 2016-06-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 害虫防除照明システム
JP5955127B2 (ja) 2012-06-22 2016-07-20 株式会社竹中工務店 制振装置
JP2014233247A (ja) 2013-06-03 2014-12-15 タカラバイオ株式会社 セリ科植物の栽培方法
AU2016244849A1 (en) * 2015-04-09 2017-10-12 Growx Inc. Systems, methods, and devices for light emitting diode array and horticulture apparatus
US20170035008A1 (en) * 2015-08-09 2017-02-09 Craig Ellins Method for optimizing and enhancing plant growth, development and performance
US20170311553A1 (en) 2016-05-02 2017-11-02 Sensor Electronic Technology, Inc. Ultraviolet Plant Illumination System
KR20180006325A (ko) * 2016-07-07 2018-01-17 충북대학교 산학협력단 환경 스트레스를 이용한 엽채류의 생장 및 유용물질 증진 방법
US10842081B2 (en) * 2016-08-31 2020-11-24 Sensor Electronic Technology, Inc. Controlling light exposure of light sensitive object
CN106717980A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 河南师范大学 Uv‑b辐射提高绿豆芽苗菜维生素和胡萝卜素含量的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0411581D0 (en) * 2003-05-23 2004-06-23 Phytelum Ltd Plant treatment method and means therefor
US20080298052A1 (en) * 2006-11-20 2008-12-04 Hurst William E System of photomorphogenically enhancing plants
CN103704035A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 广东药学院 一种提高铁皮石斛多糖类和酚类成分的栽培方法
KR20180009115A (ko) * 2016-07-18 2018-01-26 한국과학기술연구원 케일을 재배하는 방법

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