JP2019519206A - 抗酸化水を含む栄養剤、及びその栄養剤で植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、負(−)の酸化還元電位値を有することで還元力に優れ、−172mV〜−1960mVの範囲の酸化還元電位を有し、好ましくは、−460mV〜−1160mVの範囲の酸化還元電位値を有し、ヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水を含む栄養剤、及びその栄養剤で植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法に関する。【選択図】図4
Description
本発明は、負の酸化還元電位(ORP)値を有し、ヒドロキシルラジカル(hydroxyl radical)除去能を有する抗酸化水を含む栄養剤、及びその栄養剤で植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法に関する。
現在、世界人口は約73億人に達しており、世界人口は増加し続ける趨勢にある。このような人口の増加に伴う食糧需要に応えるために、制限された場所で単位面積当たりの生産量乃至収穫量を急激に増やさなければならないという問題に直面するようになった。
このような問題に対する解決手段として農薬又は化学肥料を使用してきている。しかし、農薬の過剰使用は、土中の微生物を減少させて土地を不毛にし、化学肥料の過剰使用は、土壌の酸性化をもたらすという問題があった。
また、家畜農場(畜舎)及び水産養殖場(漁業養殖場)は、病虫害防止と生産量を向上させるために、絶えず抗生剤と成長促進剤を使用してきている。このような抗生剤と成長促進剤は、家畜農場及び水産養殖腸内の動物の免疫力を大幅に弱化させ、これらの動物の排泄物はひどい悪臭を伴った。
弱化した免疫力は家畜の病気に直結し、その病気が狂牛病のような流行病である場合、予期せぬ莫大な損失をもたらすことがある。これによる病気の治療及びひどい悪臭による直/間接的な被害を減らすために、追加的な管理費が発生するという問題があった。それだけでなく、抗生剤の過剰投与による動物のストレスは、ついには消化不良を誘発し、不完全に消化された糞便が畜舎内にたまってひどい悪臭を誘発するという問題があった。
養殖場では、抗生剤、成長促進剤及び殺菌剤の投与によるストレスで斃死した魚が多量発生しており、斃死した魚が水質を悪化させるなど、抗生剤、成長促進剤及び殺菌剤の副作用が継続して明らかになり、抗生剤に代わる物質に対する必要性が台頭している。
したがって、本発明の目的は、上記問題点を解決し、特に、水中の水素イオンの濃度が時間が経過しても安定に維持されてアルカリ性を帯びる抗酸化水を含む栄養剤、及びその栄養剤で植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法を提供することにある。
上記の技術的課題を達成するために、
(A)−172mV〜−1960mVの酸化還元電位値及びヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水;及び
(B)SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、CaO、MgO、SO3及びTiO2からなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物;
を含む栄養剤であって、
ここで、混合物(B)と抗酸化水(A)との配合重量比は1:1000〜1:10000である栄養剤を提供する。
前記抗酸化水は、−460mV〜−1160mVの範囲の酸化還元電位値、及び51%〜66%のヒドロキシルラジカルの除去率を有することができる。
前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含む。
前記栄養剤は、酵素及び酵母で構成される群から選択された1つ以上とさらに配合されてもよい。
前記栄養剤は、ノニまたはモリンガから抽出されたプロゼロニン(Proxeronine)をさらに含む。
前記栄養剤は、固形物、パウダーまたは液状の形態であってもよい。
前記栄養剤は、拮抗微生物及び有用微生物のうちの1つ以上と共に処理されてもよい。
前記拮抗微生物は、バチルス菌(Bacillus sp.)、ストレプトミセス(Streptomyces)、シュードモナス(Pseudomonas)、またはこれらの組み合わせであってもよい。
前記有用微生物は、乳酸菌(Lactic acid bacteria)、酵母(yeast)、光合成細菌(Photosynthetic bacteria)、トリコデルマ(Trichoderma)、放線菌(Actinomyces)、カビ菌、BT菌(Bacillus thuringiensis)、窒素固定菌(Nitrogen
fixation bacteria)、またはこれらの組み合わせであってもよい。
fixation bacteria)、またはこれらの組み合わせであってもよい。
前記栄養剤は、極限微生物と共に処理されてもよい。
前記酵素は、ノニ、モリンガ、キャベツ、ニンジン、セロリ、パセリ、大豆、ツルニンジン、キキョウ、甘草、ショウガ、ニンニク、バナタケ、パイナップル、バナナ、オレンジ、マンゴー、アボカド、リンゴ、ココナツ、キウイ、パパイヤ、ピニャコラーダ及びレモンからなる群から選択された1つ以上から由来したものを含む。
植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法であって、
−172mV〜−1960mVの酸化還元電位値及びヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水(A)を生産するステップ;及び
SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、CaO、MgO、SO3及びTiO2からなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、
Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物(B)を、抗酸化水(A)と1:1000〜1:10000の比率で配合するステップ:
Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物(B)を、抗酸化水(A)と1:1000〜1:10000の比率で配合するステップ:
を含む方法を提供する。
前記抗酸化水は、−460mV〜−1160mVの範囲の酸化還元電位値、及び51%〜66%のヒドロキシルラジカルの除去率を有することができる。
前記抗酸化水は、飲用時に、動物の体内に生成されたヒドロキシルラジカルの除去能を有することができる。
前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含む。
前記給水は、拮抗微生物及び有用微生物のうちの1つ以上と共に処理されてもよい。
前記栄養剤で飼育した家畜の排泄物によって生成された堆肥であって、前記堆肥は別途の熟成過程を経ずに提供することができる。
本発明の抗酸化水を含む栄養剤、及びその栄養剤で製造された植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水は、環境に優しいので、既存の問題点である土壌の酸性化、微生物の減少、動物のストレス誘発、排泄物の蓄積などの問題を解決することができる。
特に、植物栽培用に利用時に、植物及び植物からの果実の品質上昇、生産性の極大化効果、強力な連作障害(塩類の沈積、土壌の酸性化)の予防効果による土壌改良効果、拮抗微生物及び有用微生物の増殖効果、土壌pHの最適化、及び植物の発芽、抜根、生育促進効果を爆発的に高めることができる。
また、前記給水は、植物内のヒドロキシルラジカルの除去による植物の老化防止、耐病性、耐寒性及び耐乾性の向上、果実の味、色及び貯蔵性の向上効果、土壌線虫の激減効果、土壌の通気性、保水力及び保肥力の改善効果、強力な塩基性置換で塩基物質の分解効果、及び有機合成農薬、抗生剤などの残留毒性の中和効果を有する。
前記給水を動物飼育用に利用時に、家畜の糞尿から臭いが発生せず、この糞尿は、別途の熟成発酵過程を経ずにすぐに堆肥として使用可能である。この場合、糞尿を直ちに処理できるようになるので、環境が改善されるだけでなく、高品質の堆肥の生産が可能である。このような環境改善の効果は、周辺にハエ、蚊、虫などの有害な生物を減少させることができる。
なお、給水に含まれている抗酸化水は、動物の血液循環を円滑にするだけでなく、免疫力を強化させることで、インフルエンザ、口蹄疫などの各種流行病の発生を事前に遮断することができ、その結果、高品質の肉質を有する家畜に飼育することができる。
さらに、家畜の排泄物によって発生する悪臭が著しく減少し、家畜の腸内で乳酸菌、放
線菌又はバチルスなどの有益菌が増加し、腸内の絨毛細胞を刺激して消化機能を向上させる。それだけでなく、そのように生成された動物の排泄物は、すぐに堆肥として利用することもできる。
線菌又はバチルスなどの有益菌が増加し、腸内の絨毛細胞を刺激して消化機能を向上させる。それだけでなく、そのように生成された動物の排泄物は、すぐに堆肥として利用することもできる。
前記給水を魚類養殖用に利用時に、養殖は水中環境で行われるので、給水に含まれた抗酸化水の効果乃至役割はさらに大きく、かつ画期的である。特に、この給水を活用した抗酸化水養殖法は、既存の知られた水産物養殖法と差別化された高次元の養殖法であって、魚卵の孵化から稚魚の生産及び養殖に至るまで同時多発的に進行することができる。
この養殖法は、本発明の給水(特に、抗酸化水)に、さらに微生物、水素水、六角水、ミネラル、もしくは酵素及び/又は酵母を添加した養殖法であって、添加された微生物は、栄養分を提供するだけでなく、魚類の排泄物から発生するアンモニア性窒素を除去することによって水質を浄化させ、水素水及び六角水は、病気と老化の原因となるヒドロキシルラジカルを51%〜66%除去する役割を果たす。また、ミネラル、酵素による水産物の有益な酵母(真菌類:カビ)及び微生物の爆発的な増殖は、水産物に豊富な餌食を提供する。
さらに、前記養殖法は、魚卵の未孵化率及び稚魚の死亡率が5%未満であるほど安定的であり、超密集養殖が可能であるので、従来の養殖と比較して、同じ期間に最大50倍の生産量の差を発生させることができる、高次元の環境に優しい養殖技術である。それだけでなく、抗生剤と殺菌剤を使用しないので、周期的に水を換える必要がなく、蒸発した水の量だけを補充すればよい、新概念の環境に優しい養殖である。なお、前記養殖法を用いると、今まで海での養殖にのみ依存していた水産物を内陸で養殖できるようになり、季節に関係なく新鮮な活魚を出荷できるので、高所得の創出が可能である。
総合すると、前記給水は、水中生物の消化促進、及びそれによる排泄物の減少と排泄物の分解を促進し、その結果、排泄物の蓄積を減少させることで、水質悪化の根本的な原因を除去し、免疫力を向上させる。
本発明は、様々な変更を加えることができ、種々の形態を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示し、本文で詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むものと理解しなければならない。
本発明で使用された用語「抗酸化水(anti−oxidant water)」は、負の酸化還元電位値を有しているので、対象の酸化を抑制する機能を有している水(water)をいう。
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例をより詳細に説明する。
図1は、キチン分解微生物がRhizoctonia solani(立枯病を引き起こす)及びPhytophthora capsici(疫病を引き起こす)病原性菌株の生育を阻害することを示す。
図1を参照すると、キチン微生物の周囲にはR.solani及びP.capsiciが生育できないことがわかる。このようなキチン分解微生物に、本願発明の抗酸化水を含む栄養剤を供給すると、キチン微生物の活動性が増加して、病原菌の生育を阻害する範囲が30%以上増加する。
図2は、三菱マテリアルテクノ(株)でのガスクロマトグラフ法で時間による本発明の抗酸化水の溶存水素濃度を分析した試験成績表である。
図2を参照すると、比較例である水道水の場合、溶存水素濃度が0.8ppb(=μgH2/kgH2O)よりも低いことがわかる。反面、本願発明の抗酸化水をペットボトル試料では、採取後、1時間経過後には520ppb、24時間経過後には250ppbであることがわかり、カップ試料では、設置してから5分後には710ppb、24時間経過後には680ppbで、水道水と比較するとき、溶存水素が高い濃度で存在することがわかり、時間の経過による溶存水素濃度の変動の幅が大きくないことがわかる。
図3は、本発明の抗酸化水のヒドロキシルラジカル除去能の測定のための実験のフローチャートを示す。
まず、サンプル水10mLに1mM過酸化水素水200μl、DMPO20μlを入れ、ボルテックスミキサーで混合した後、ESR用石英ガラス製の扁平試料管に吸入し、紫外線を60秒間照射した。
ここで、ヒドロキシルラジカルは、過酸化水素に紫外線を照射することによって生成され、これを検出するために、スピントラップ剤として、5,5−ジメチル−1−ピロリン−N−オキシド(5,5−Dimethyl−1−pyrroline−N−Oxide;DMPO)を使用した。
混合後、90秒後にESR装置(JES−FA200、日本電子)を使用して、DMPOのヒドロキシルラジカル付加体(DMPO−OH)の336.3mT付近のシグナル強度を計測し、次の式でラジカル消去率を算出した(ラジカル消去率(%)=[1−(シグナル強度/コントロールのシグナル強度)]×100%)。
各シグナルの強度は、Mn2+マーカーで補正する。ESRの測定条件は、Modulation frequency,9.4Ghz;Magnetic field,337±7.5mT;Power,4mW;Response time,0.1sec;Modulation width,1×O.1mT;Amplitude,5×100;Mn2+ marker,600;Sweep time,60sec;温度、室温(20℃)で行った(参考文献:Y. Noda, K.Anzai, A.Mori, M.Kohno, M.Shinmei, L.Packer, Hydroxyl and superoxide anion radical scavenging activities of natural source antioxidants using the computerized JES-FR30 ESR spectrometer system IUBMB Life,
42(1), pp.35-44, 1997)。
42(1), pp.35-44, 1997)。
図4は、前記電子スピン共鳴(electron spin resonance、ESR)装置を使用してスピントラップ法(spin−trap method)によって各サンプル水のヒドロキシルラジカル消去能を評価した結果を示したものである。
図4を参照すると、333mT〜341mTの磁場範囲で、水道水は、ヒドロキシルラジカルがスピントラップ剤によって検出された反面、本発明の抗酸化水は、前記磁場範囲でヒドロキシルラジカルが検出されなかっただけでなく、1時間、2時間、3時間、さらには24時間が経過してもヒドロキシルラジカルが検出されないことがわかる。したがって、その効果が一定時間以上維持されることがわかる。
図5は、本発明の栄養剤を用いて3ヶ月栽培された人参を、ガスクロマトグラフ法を通じてサポニン含有量を分析試験した成分分析表を示す。
前記栽培は、一般の土壌上に、本発明の明ばん石34.899重量%、気鳴石又は石英斑岩30重量%、方解石15重量%、イライト10重量%、絹雲母10重量%、ホウ素0.1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0.001重量%で構成された混合物(0.38g)を、抗酸化水と1:2000の配合重量比で混合し、米糠/ETC(100g)と共にパーライト(pearlite)で無菌人工土壌25cmを覆土し、苗参(0.6〜2.0g前後)を植え、栽培し、栽培3ヶ月後、人参内のジンセノサイドの含量を分析した。
図5を参照すると、本発明の栄養剤で3ヶ月間栽培された人参の分析試験成績書において、人参内のサポニン含有量は、ジンセノサイドRb1とジンセノサイドRg1との合計である5.20g/100gであって、これは、一般的に6年栽培された根参が1.00g/100gであるものと比較して、最小5.20倍以上高い数値であることがわかる。
これを考慮するとき、人参を栽培するまで4年〜6年程度の長い期間を必要とせず、120日という短い期間内に人参の栽培が可能であり、年間2回〜最大10回の人参の栽培が可能である。
図6は、多重分離フィルターを装着した抗酸化水製造装置の一つの例である。
本発明の一つの態様によれば、抗酸化水は、韓国登録特許第10−1142040号又は中国特許ZL201110388525.3を用いて製造することができる。
図6を参照すると、原水は、原水流入口101に流入した後、精密ろ過膜、活性炭基材フィルター及びセラミックフィルターが順次積層された多重分離フィルター201〜203を通過する。前記精密ろ過膜は、当該技術分野で通常使用される精密ろ過膜を使用することができる。前記活性炭基材フィルターは、活性炭60重量部に、ゼオライト、金、銀、マグネシウム及びこれらの混合物から選択される少なくとも1つの粉末を20〜40重
量部混合した後、60,000℃〜70,000℃のプラズマガスで処理し、次いで、真空条件下で−200℃〜−273℃に急冷して製造される。前記セラミックフィルターは、通常のセラミック素材に粉末を添加して製造され、前記粉末は、マグネシウムを60,000℃〜70,000℃のプラズマガスで加熱し、真空条件下で−200℃〜−273℃に急冷して製造される。製造された活性炭基材フィルター及び/又はセラミックフィルターは常磁性を帯びることができる。
量部混合した後、60,000℃〜70,000℃のプラズマガスで処理し、次いで、真空条件下で−200℃〜−273℃に急冷して製造される。前記セラミックフィルターは、通常のセラミック素材に粉末を添加して製造され、前記粉末は、マグネシウムを60,000℃〜70,000℃のプラズマガスで加熱し、真空条件下で−200℃〜−273℃に急冷して製造される。製造された活性炭基材フィルター及び/又はセラミックフィルターは常磁性を帯びることができる。
本発明の他の態様によれば、前記活性炭基材フィルターは、活性炭60重量部に、金及び銀から選択される1つ以上の粉末を20〜40重量部混合した後、60,000℃〜70,000℃のプラズマガスで処理し、次いで、真空条件下で−200℃〜−273℃に急冷して製造され得る。
前記多重分離フィルターを通過して製造された抗酸化水の酸化還元電位値は、−172mV〜−1960mVであり。好ましくは、−460mV〜−1160mVである。
また、前記抗酸化水のヒドロキシルラジカルの除去率は、時間の経過に伴って50%〜70%であり、好ましくは51%〜66%である。
本発明の一つの態様によれば、前記抗酸化水は、飲用時に動物の体内のヒドロキシルラジカルを除去することができる。
前記ヒドロキシルラジカルの除去は、負の酸化還元電位を有する抗酸化水による電子及び/又は水素イオンの提供を含む。
本発明の一つの態様によれば、混合物と抗酸化水を配合した栄養剤を含む。本発明の一つの態様によれば、前記混合物と抗酸化水との配合比は、1:1000〜1:10000である。好ましくは、1:1000〜1:4000である。
前記混合物は、明ばん石(alunite)30〜40重量%、気鳴石又は石英斑岩(quartz porphyry)25〜35重量%、方解石(calcite)10〜20重量%、イライト(illite)5〜15重量%、絹雲母(sericite)5〜10重量%、ホウ素0〜1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0〜1重量%を含む混合物を含むことができる。
好ましくは、明ばん石34〜35重量%、気鳴石又は石英斑岩30重量%、方解石15重量%、イライト10重量%、絹雲母10重量%、ホウ素0.1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0.001重量%を含む混合物を含む。
本発明の他の態様によれば、前記混合物は、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、K2O、TiO2及びCaOからなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む。
ここで、前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含む。
本発明の一つの態様による前記混合物の化学分析を行った結果は、表1の通りである。
本発明の一つの態様によれば、前記栄養剤は、酵素、酵母及び天然ミネラルで構成される群から選択された1つ以上とさらに配合することができる。
前記酵素は、ノニ、モリンガ、キャベツ、ニンジン、セロリ、パセリ、大豆、ツルニンジン、キキョウ、甘草、ショウガ、ニンニク、バナタケ、パイナップル、バナナ、オレンジ、マンゴー、アボカド、リンゴ、ココナツ、キウイ、パパイヤ、ピニャコラーダ及びレモンからなる群から選択された1つ以上から由来することができる。
前記酵素は、生菌剤(probiotics)ではなく非生命の触媒物質である。したがって、環境条件に関係なく有用微生物の活性の増進に寄与し得るので、寒冷地だけでなく、亜熱帯地域でも同じ効果を奏することができる。
前記酵母は、子嚢菌類、担子菌類及び/又は不完全菌類を含む。
本発明の一つの態様によれば、前記酵母は、シゾサッカロミセス属(Schizosaccharomyces属)、ハンセニアスポラ属(Hanseniaspora属)、サッカロミコデス属(Saccharomycodes属)、サッカロミセス属(Saccharomyces属)、ピキア属(Pichia属)、ハンゼヌラ属(Hansenula属)、デバリオミセス属(Debaryomyces属)、リポマイセス属(Lipomyces属)、クリベロミセス属(Kluyveromyces属)、クリプトコッカス属(Cryptococcus属)、トルロプシス属(Torulopsis属)、クロエケラ属(Kloeckera属)、カンジダ属(Candida属)、ロドトルラ属(Rhodotorula属)及び/又はトリコスポロン属(Trichosporon属)であってもよい。
前記天然ミネラルは、ケイ酸(Si2O2)、炭酸カルシウム(CaCO3)などであ
ってもよい。
ってもよい。
本発明の一つの態様によれば、前記栄養剤は、ノニ及び/又はモリンガから抽出されたプロゼロニン(Proxeronine)を含むか、またはプロゼロニンで培養した極限微生物を含むことができる。
前記プロゼロニンは、プロゼロナーゼという酵素によってゼロニン(Xeronine)に活性化され、このゼロニンは、細胞再生過程に関与する。
ゼロニンは、微生物や酵素剤ではないが、植物体から抽出した一種のアルカロイド(Alkaloid)であって、アルカロイドゼロニン(Alkaloid Xeronine)ともいう。アルカロイドゼロニンは、細胞の酵素活動を促進させる役割を果たす一種の細胞成長加速剤である。
このゼロニンは、微生物内で酵素活動を旺盛にして、さらに速く細胞の成長を促進させることによって、特定の環境によって制限された環境条件を克服するようにする。例えば、無酸素状態で発酵を通じてエネルギーを生成していた微生物にゼロニンを供給する場合、微生物が呼吸を通じてエネルギーを生産することを見出した。呼吸は、発酵よりもエネルギー生産効率が著しく優れているので、結果的に微生物の速い成長を助け、旺盛な活動をするようにする。
それだけでなく、ゼロニンは、人体の1500種以上の酵素を活性化させ、体内でビタミン、ミネラル、抗酸化剤、セロトニンなどと結合して、損傷した細胞を再生させて正常細胞にするなど、細胞の機能を回復させ、酸素と栄養分を血液で運搬する細胞の活動に必須の触媒活動をする物質である。
また、このゼロニンは、嫌気性微生物及び好気性微生物の両方の活動を増大させる効果があるものと確認された。
前記プロゼロニンで培養された極限微生物(Extremophile)は、高温菌(Thermophile)、低温菌(Psychrophile)、好アルカリ菌(Alkaliphile)、好酸菌(Acidophile)、好塩菌(Halophile)、好圧菌(Barophile)、岩石菌(Endolith)、貧栄養菌(Oligotroph)、耐毒性菌(Toxitolerant)及び/又は乾燥耐性菌(Xerotolerant)であってもよい。
前記極限微生物を本発明の栄養剤と共に処理すると、別途の環境造成がなくても、極限微生物の活動は幾何級数的に増加する。
本発明の一つの態様によれば、前記栄養剤は、固形物、パウダーまたは液状の形態である。好ましくは液状の形態である。
本発明の一つの態様によれば、前記栄養剤は、拮抗微生物及び/又は有用微生物と共に処理されてもよい。
一般的に土壌には、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、シュードモナス(Pseudomonas)、ミクロコッカス(Micrococcus)、放線菌(Actinomyces)、ストレプトミセス(Streptomyces)、青カビ(Penicillium)、アスペルギルス(Aspergillus)などに属する微生物が主に存在する。
このように土壌に存在する微生物の種類及び量は、土質、温度、水分、植生の有無、深さなどによって影響を受けるだけでなく、周辺の他の微生物による影響もまた受ける。
ここで、微生物の中には、他の微生物の成長を抑制する様々な物質を分泌して病原菌の生長を阻害する微生物が存在し、このような微生物を「拮抗微生物(antagonistic microorganism)」という。この拮抗微生物は、様々な栄養成分を病原菌よりも速い速度で摂取して、病原菌が利用する必須栄養成分を枯渇させ、病原菌が生息できる空間を制限することによって、病原菌の生育を制限する。その結果、病原菌から植物体を保護することができる。
これらの拮抗微生物の一部は、病原菌の細胞壁の一部を構成しているキチンを分解できるキチナーゼ(chitinase)を分泌し、このキチナーゼは、病原菌の外皮の細胞壁を破壊することによって、病原菌に非常に大きな脅威となり得る。
前記拮抗微生物は、バチルス(Bacillus)、ストレプトミセス(Streptomyces)、シュードモナス(Pseudomonas)を含むことができる。好ましくは、枯草菌(Bacillus subtilis)、ストレプトミセス(Streptomyces sp.)、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)を含む。
前記拮抗微生物によって生育が阻害される病原菌は、ピシウム・ウルティマム(Pythium ultimum、立枯病を誘発)、フザリウム・ソラニ(Fusarium solani、根腐病を誘発)、フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum、萎凋病を誘発)、リゾクトニア(Rhizoctonia、立枯病を誘発)、フザリウム・モニリフォルメ(Fusarium moniliforme、萎凋病を誘発)、アルテルナリア(Alternaria panax、斑点病を誘発)、コレトトリクム・グロエオスポリオイデス(Colletotrichum gloeosporioides、葉炭疽病を誘発)、ペニシリウム・エキスパンサム(Penicillium expansum、青カビ病を誘発)、ステムフィリウム属(Stemphylium sp.、葉枯病を誘発)、セプトリア(Septoria、円斑病を誘発)、プッチニア(Puccinia、さび病を誘発)、フィトフトラ・カプシシ(Phytophthora capsici、疫病を誘発)、プラチレンクス属(Pratylenchus sp.)及びティレンクス(Tylenchus)(禾本科作物の根腐病を誘発)などがあり、線虫病を誘発する根粒線虫(Meloidogyne sp.)、シスト線虫(cystnematode)などがある。
また、周辺の植物体に有機物の摂取を容易にするために有機物を細かく分解したり、直/間接的に栄養分を供給したりする微生物がある。このような微生物は、周辺の植物体の生育に大きな助けとなり、このような役割を果たす微生物を有用微生物(Effective microorganism、EM)という。
前記有用微生物に、本発明の抗酸化水を含む栄養剤を供給すると、有機物の分解速度が増加し、窒素固定細菌によって土壌に固定された窒素形態のアンモニア(NH3)が増加する。
前記有用微生物は、バチルス菌(Bacillus sp.、枯草菌ともいう)、乳酸菌(Lactic acid bacteria)、酵母(yeast)、光合成細菌(Photo synthetic bacteria)、トリコデルマ(Trichoderma)、シュードモナス(Pseudomonas sp.)、放線菌(Actin
omyces)、カビ菌、BT菌(Bacillus thuringiensis)、窒素固定菌(Nitrogen fixation bacteria)、またはこれらの組み合わせであってもよい。
omyces)、カビ菌、BT菌(Bacillus thuringiensis)、窒素固定菌(Nitrogen fixation bacteria)、またはこれらの組み合わせであってもよい。
前記拮抗微生物及び/又は有用微生物が本発明の栄養剤と共に処理されると、微生物自体の活動性は30〜60%まで増加し、その結果、周辺の植物体の生育が30%以上増加する。
本発明の一つの態様によれば、拮抗微生物と有用微生物は同一であってもよい。
本発明の一つの態様によれば、前記栄養剤で飼育した家畜の排泄物によって生成された堆肥を提供する。
前記堆肥は、悪臭がせず、一定量の水分と有機物を含有しているので、別途の熟成過程を経ず、すぐに堆肥として使用可能である。
前記家畜は、好ましくは、牛、豚及び/又は鶏である。
本発明の一つの態様によれば、植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法を提供する。
前記方法は、−172mV〜−1960mVの酸化還元電位値及びヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水を生産するステップを含む。
前記抗酸化水は、上述したように、韓国登録特許第10−1142040号又は中国特許ZL201110388525.3を用いて生産され得、具体的な過程は実施例1を参照する。
前記抗酸化水の酸化還元電位値は、好ましくは、−460mV〜−1160mVである。また、前記抗酸化水のヒドロキシルラジカルの除去率は、時間の経過に伴って50%〜70%であり、好ましくは51%〜66%である。
また、前記方法は、SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、K2O、TiO2及びCaOからなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物と、前記抗酸化水とを、1:1000〜1:10000の比率で配合するステップを含む。
前記混合物は、明ばん石(alunite)30〜40重量%、気鳴石又は石英斑岩(quartz porphyry)25〜35重量%、方解石(calcite)10〜20重量%、イライト(illite)5〜15重量%、絹雲母(sericite)5〜10重量%、ホウ素0〜1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0〜1重量%を含む混合物を含むことができる。
好ましくは、明ばん石34〜35重量%、気鳴石又は石英斑岩30重量%、方解石15重量%、イライト10重量%、絹雲母10重量%、ホウ素0.1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0.001重量%を含む混合物を含む。
本発明の一つの態様によれば、前記混合物は表1の成分比率を有する。具体的に、前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%
、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含む。
、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含む。
前記方法は、前記抗酸化水と混合物とを1000:1〜10000:1の比率で配合するステップを含む。好ましくは、1000:1〜4000:1の比率で配合する。
前記方法によって製造された給水は、拮抗微生物及び/又は有用微生物と共に使用され得る。前記拮抗微生物及び有用微生物は、拮抗微生物及び有用微生物に関して上述した内容を含む。
実施例
実施例1.抗酸化水の製造及び酸化還元電位の測定
1次的に水を、精密ろ過膜、活性炭基材フィルター及びセラミックフィルターから選択された1つの膜又はフィルターを通過させることによって不純物を除去し、水の酸化還元電位を−172mV〜−1960mVに下げた後、次いで、2次的に精密ろ過膜、活性炭基材フィルター、セラミックフィルターがカートリッジフィルターハウジングの内部に順次積層された多重分離フィルターを通過させた。その結果、溶存水素濃度が増加すると共に、水分子クラスターが微細に割れた抗酸化水が製造された。
ここで、下記の(1)〜(4)で構成した多重分離フィルター1〜4を、それぞれ、図6に示された抗酸化水生成装置にブロック状、球状、またはあらゆる形態によるプラズマナノパウダーを原料(PC、PP、PE、ABS、その他)と配合成形した後、装着して、抗酸化水を製造した。水道水を比較例として、このように製造された抗酸化水の常温で測定した物性を、下記の表2にまとめた。
(1)精密ろ過膜1、活性炭基材フィルター1を順次積層して多重分離フィルター1を構成した。
(2)精密ろ過膜1、活性炭基材フィルター2を順次積層して多重分離フィルター2を構成した。
(3)精密ろ過膜1、活性炭基材フィルター1、セラミックフィルター1を順次積層して多重分離フィルター3を構成した。
(4)精密ろ過膜1、活性炭基材フィルター2、セラミックフィルター1を順次積層して多重分離フィルター4を構成した。
(1)〜(4)で構成した多重分離フィルターを用いた抗酸化水は、−172mV〜−1960mVの酸化還元電位を有することがわかる。
実施例2.本発明の栄養剤を抗酸化水と配合して畜舎(乳牛農家)内での使用
本発明の明ばん石34.899重量%、気鳴石又は石英斑岩30重量%、方解石15重量%、イライト10重量%、絹雲母10重量%、ホウ素0.1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0.001重量%からなる混合物を抗酸化水と1:1000の配合重量比で配合した栄養剤を、畜舎内に散布した(畜舎内部1坪当たり希釈液0.9lを使用)。
散布前後、1週間蓄積された排泄物の量を比較した結果、栄養剤と抗酸化水を使用する前よりも、使用した後に蓄積量が60%程度減少したことを確認した。その結果、畜舎内の排泄物による悪臭も著しく減少した。
これは、本発明の栄養剤を畜舎内の環境美化のための給水として利用できることを示す。
実施例3.本発明の栄養剤を海老養殖場内の給水として使用
本発明のSiO237.79重量%、TiO20.35重量%、Al2O39.26重量%、Fe2O30.25重量%、CaO39.12重量%、MgO11.09重量%、MnO0.36重量%、SO30.35重量%、Na2O及びK2O0.85重量%、S0.78重量%、及びC0.21重量%からなる混合物を抗酸化水に1:4000の配合重量比で配合した栄養剤を、養殖場に散布した。
具体的には、海老養殖場に海水130,000トンを基準として本発明の栄養剤を散布した一具体例は、次の通りである。
散布前後、海老養殖場内の上層部及び底部の海水1lを採取した。上層部で採取した海水から自然ウイルスの量を比較し、底部で採取した海水から蓄積された排泄物の量を比較した。
比較された結果を通じて、抗酸化水を含む栄養剤の散布後、自然ウイルスの量が散布前よりも90%減少し、蓄積された排泄物が、散布前と比較して85%以上減少したことが確認できた。
その結果、海老(0.03g)の稚魚の生存率は99%に達し、養殖3ヶ月後に25g〜30gの車海老の収穫が可能であった。
実施例4.本発明の栄養剤を微生物と共に混合した後、豚舍内での使用
本発明の明ばん石34.899重量%、気鳴石又は石英斑岩30重量%、方解石15重量%、イライト10重量%、絹雲母10重量%、ホウ素0.1重量%及びモリブデン酸アンモニウム0.001重量%からなる混合物0.25gと微生物であるバチルス4g及び光合成菌6gを抗酸化水と1:9000〜1:10000で配合した栄養剤を、市中の飼料と混合して豚に供給し、追加で豚舍内に抗酸化水を散布した。
その結果、豚の排泄物による悪臭が著しく減少しただけでなく、豚にとって致命的な病気である連鎖球菌感染症(streptococcosis)及び口蹄疫に対する耐性が増加した。また、本発明の栄養剤を供給した豚は、消化機能の向上により、同じ期間にわたって(1カ月)測定した体重増加量は、一般の豚に比べて20%以上増加し、豚の排泄物の蓄積量は約60%以上減少した。
それだけでなく、環境の改善により、ハエ、蚊などの病原菌を移し得る有害昆虫の個体数が400m2を基準として、給水前と比較して95%以上減少した。
実施例5.本発明の栄養剤を用いて飼育した鶏の鶏糞堆肥で白菜などを栽培
本発明の抗酸化水を含む栄養剤を、養鶏農家で飼育している鶏に供給した。供給を開始して一週間後から鶏の排泄物を観察した。その結果、鶏糞から発生する特有の悪臭がせず、適当な水分及び栄養分が含有されていることを確認した。
この鶏糞を、別途の熟成過程なしにすぐに白菜、トマト、イチゴ、唐辛子、かぼちゃ及びニンニクを栽培している畑の堆肥として使用した。その結果、前記堆肥で栽培した白菜は8kg(図7参照)で、平均的に栽培される白菜の重量である3〜4kgよりも2倍以
上大きさが大きかった。トマト及びイチゴの場合、栽培時に測定された糖度が12ブリックスで、平均的なトマトの糖度である6ブリックスよりも2倍程度高かった。また、唐辛子及びかぼちゃは、前記堆肥を使用して栽培された数量がそれぞれ5倍及び2倍に増加し、ニンニクは、大きさが2倍程度大きくなった。
上大きさが大きかった。トマト及びイチゴの場合、栽培時に測定された糖度が12ブリックスで、平均的なトマトの糖度である6ブリックスよりも2倍程度高かった。また、唐辛子及びかぼちゃは、前記堆肥を使用して栽培された数量がそれぞれ5倍及び2倍に増加し、ニンニクは、大きさが2倍程度大きくなった。
Claims (17)
- (A)−172mV〜−1960mVの酸化還元電位値及びヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水;及び
(B)SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、CaO、MgO、SO3及びTiO2からなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物;
を含む栄養剤であって、
ここで、混合物(B)と抗酸化水(A)との配合重量比は1:1000〜1:10000である、栄養剤。 - 前記抗酸化水は、−460mV〜−1160mVの範囲の酸化還元電位値、及び51%〜66%のヒドロキシルラジカルの除去率を有することを特徴とする、請求項1に記載の栄養剤。
- 前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含むことを特徴とする、請求項1に記載の栄養剤。
- 前記栄養剤は、酵素及び酵母で構成される群から選択された1つ以上とさらに配合されることを特徴とする、請求項1に記載の栄養剤。
- 前記栄養剤は、ノニまたはモリンガから抽出されたプロゼロニン(Proxeronine)をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の栄養剤。
- 前記栄養剤は、固形物、パウダーまたは液状の形態であることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の栄養剤。
- 前記栄養剤は、拮抗微生物及び有用微生物のうちの1つ以上と共に処理されることを特徴とする、請求項6に記載の栄養剤。
- 前記拮抗微生物は、バチルス菌(Bacillus sp.)、ストレプトミセス(Streptomyces)、シュードモナス(Pseudomonas)、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項7に記載の栄養剤。
- 前記有用微生物は、乳酸菌(Lactic acid bacteria)、酵母(yeast)、光合成細菌(Photosynthetic bacteria)、トリコデルマ(Trichoderma)、放線菌(Actinomyces)、カビ菌、BT菌(Bacillus thuringiensis)、窒素固定菌(Nitrogen
fixation bacteria)、またはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項7に記載の栄養剤。 - 前記栄養剤は、極限微生物と共に処理されることを特徴とする、請求項6に記載の栄養剤。
- 前記酵素は、ノニ、モリンガ、キャベツ、ニンジン、セロリ、パセリ、大豆、ツルニン
ジン、キキョウ、甘草、ショウガ、ニンニク、バナタケ、パイナップル、バナナ、オレンジ、マンゴー、アボカド、リンゴ、ココナツ、キウイ、パパイヤ、ピニャコラーダ及びレモンからなる群から選択された1つ以上から由来したことを特徴とする、請求項4に記載の栄養剤。 - 植物栽培用、動物飼育用又は魚類養殖用の給水を製造する方法であって、
−172mV〜−1960mVの酸化還元電位値及びヒドロキシルラジカル除去能を有する抗酸化水(A)を生産するステップと、
SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2O3、CaO、MgO、SO3及びTiO2からなる群から選択された1つ以上の成分と、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、Be、Cr、Ni、V、N、C、S、B及びPからなる群から選択された1つ以上の成分とを含む混合物(B)を、抗酸化水(A)と1:1000〜1:10000の比率で配合するステップと
を含む、方法。 - 前記抗酸化水は、−460mV〜−1160mVの範囲の酸化還元電位値、及び51%〜66%のヒドロキシルラジカルの除去率を有することを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記抗酸化水は、飲用時に、動物の体内に生成されたヒドロキシルラジカルの除去能を有することを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 前記混合物は、SiO237.00〜38.00重量%、TiO20.30〜0.40重量%、Al2O39.00〜9.50重量%、Fe2O30.20〜0.30重量%、CaO39.00〜40.00重量%、MgO11.00〜11.50重量%、MnO0.30〜0.40重量%、SO30.30〜0.40重量%、Na2O及びK2O0.80〜0.90重量%、S0.50〜1.00重量%、及びC0.20〜0.30重量%を含むことを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 前記給水は、拮抗微生物及び有用微生物のうちの1つ以上と共に処理されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 請求項6に記載の栄養剤で飼育した家畜の排泄物によって生成された堆肥であって、前記堆肥は別途の熟成過程を経ない、堆肥。
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