KR0139442B1 - 콩나물 및 숙주나물 재배방법 - Google Patents
콩나물 및 숙주나물 재배방법Info
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Abstract
콩나물 및 숙주나물을 재배함에 있어서, 살균제로 다음 일반식(1)로 표시되는 화합물 또는 일반식(1)로 표시되는 화합물과 벤젠아데닌을 혼합하여 물에 용해시킨 물로 콩 또는 녹두를 불리거나 불린콩 또는 불린 녹두에 처음 물주기하는 콩나물 및 숙주나물 재배방법이며,
식중 R은 수소, 나트륨, 칼륨, 메틸기 또는 에틸기임.
이 방법으로 콩나물 및 숙주나물을 재배하면 부패를 방지할 수 있고, 생장저해가 없는 효과가 있다.
Description
본 발명은 다음의 일반식(1)로 표시되는 신남산 또는 신남산 염 및 신남산 에스테르를(이하 신남산류라 한다) 포함하는 새로운 살균제 조성물을 사용하여 보다 위생적이고 인체에 무해한 콩나물 및 숙주나물을 재배하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 신남산류는 일반적으로 천연 향료로 쓰이고 있다. 콩나물이나 숙주나물은 우리의 고유한 식품으로써 우리 식생활에 커다란 비중을 차지하고 있다. 이들은 고온 다습하고 빛이 차단된 상태에서 지하수로 재배되기 때문에 곰팡이 진균이나 박테이아에 감염되어 부패하기 쉽다.
이런 문제점을 해결하기 위하여 콩나물 재배업자들은 인체에 유해한 허가되지 않은 농약을 사용하여 재배하기도 하였다. 콩나물이나 숙주나물은 다른 농산물과는 달리 재배 및 유통기간이 매우 짧기 때문에 인체에 유해한 농약을 사용할 경우 콩나물의 부패는 막을 수 있으나 나물의 잔류독성으로 인하여 큰 문제가 될 수 있다.
이의 해결책으로 인체 독성이 적은 살균제를 이용한 콩나물의 재배방법이 특허공고 제89-4625호에 개시되어 있다. 이는 우수한 방법이기는 하나 비교적 높은 농도(콩나물 원료 콩 70㎏당 1.5~5g)로 사용하여야 하였다. 또 다른 해결책으로 본 발명자들은은 보다 낮은 농도(콩나물 원료콩 70㎏당 0.4~0.5g)로 충분한 살균력을 나타내면서도 인체에 무해한 살균제를 이용한 콩나물의 재배방법을 발명한 바 있다. (특허공고 93-1374호 참조) 이 역시 우수한 방법이기는 하나 살균제가 천연물질이 아니므로 일반적으로 사용하기에는 거부감이 있었다.
본 발명자들은 이를 개선하기 위하여 연구를 거듭한 결과 비슷한 농도 (콩나물 원료콩 70㎏당 0.2~5.0g)로 충분한 살균력을 나타내면서도 인체에 무해하며 천연물로 존재하는 화합물을 찾아내어 본 발명을 완성하였다.
신남산(cinnamic acid)과 신남 알데히드(cinnamaldehyde)등은 자연에 존재하는 천연 향료로써 계피의 주성분이며 동서양을 통하여 오랫동안 사용되어 왔으며 이들의 사용은 문제된 바 없다. 한편 신남산의 에스테르류도 식품첨가물 및 향료로써 널리 사용되고 있다.
콩과 식물의 곰팡이 감염에 대한 주요한 방어 반응은 감염부위에 항생물질인 이소플라보노이드 피토알렉신(isoflavonoid phytoalexin)을 급격히 축적하는 것이다. (R.A.Dixon : Biol. Rev. ; 1986, 61, 239-291 참조) 이때 찰콘합성효소(chalcone synthetase)와 페닐알라닌암모니아 분해효소(phenylalanine ammonia lyase) 유전자는 이들 피토알렉신 생합성에 관계되는 효소이다.( G.J.Loake : A.D.Choudhary ; M.J.Harrison ; M.Mavandad ; C.J. Lamb ; R.A.Dixon ; The Plant Cell ; 1991, 3, 829-840 참조) L-페닐알라닌에 페닐알라닌암모니아 분해효소가 작용하여 생기는 페닐프로파노이드(Phenylpropanoid) 과정의 중간체인 신남산을 낮은 농도로 처리할 때는 상기의 효소의 발현을 자극하는 한편 높은 농도로 처리하면 발현이 억제된다. (G.J.Loake ; A.D.choudhary ; M.J. Harrison ; M.Mavandad ; C.J.Lamb ; R.A.Dixon ; The Plant Cell : 1991, 3, 829-840 참조) 또한 신남산은 이 과정에서 생성되는 산물의 하나이며 콩과 식물에는 항상 존재하는 것으로 알려져 있다.
본 발명자들은 특허 공고 93-1374호에 개시한 신남 아닐리드에 대한 콩나물의 살균효과를 조사하는 과정에서 신남아닐리드가 최종적으로 신남산으로 바뀌는 것을 알아 내었다. 이를 기초로 신남산과 신남산의 나트륨염, 신남산의 칼륨염 및 신남산 메틸에스테르, 신남산 에틸에스테르 등 5가지의 신남산류를 제조하여 이 화합물의 살균효과를 알기 위하여 이들을 사용하여 콩나물을 키우면서 살균효과를 비교검토하였다. 사용된 신남산은 시판하는 것을 사용하거나 공지의 방법(Adams ; Organic reaction Coll Vol 1, p.251, John Wiley and Sons, New York, 1942 참조)으로 제조하여 사용할 수 있으며 신남산의 염은 신남산과 탄산나트륨 혹은 탄산칼륨을 반응시켜 제조하고 사용할 수 있다. 한편 신남산과 알코올을 산 촉매하에서 반응시켜 신남산 메틸에스테르와 에틸에스테르를 제조하여 사용하였다.
이상의 신남산류는 보건복지부 고시 식품첨가물에 해당되는 안전한 화합물이며 특히 신남산은 콩과 식물에서 생합성되는 천연물질이기도 하다. 신남산 에스테르는 콩나물에 흡수된 다음 분해되어 신남산으로 변하는 것을 알아내었으며 신남산의 염은 물에 잘 녹으므로 취급하기 쉬운 장점이 있다. 이들은 지금까지 화학적인 관점에서 합성하거나 생화학적인 관점에서 효소에 대한 반응성이 연구되었을 뿐 실제로 살균제로 쓰여진 적은 없다.
신남산류의 살균효과를 실증하기 위하여 세곳의 콩나물 공장에서 시험하였다. 초기의 콩 불리는 공정에서 콩에 0.75~15ppm 정도의 농도로 약제를 흡수시키기 위하여 마른 콩 1㎏당 필요한 각각의 약제의 양은 다음의 표1과 같았다. 0.75 ~15ppm 정도 콩에 흡수된 약제는 콩나물이 자라는 동안 농도가 감소하여 최종단계의 콩나물에서는 0.1 내지 2.0ppm 정도의 신남산이 잔류하게 된다. 이 경우 최초에 흡수된 약제는 달라도 최종잔류물은 신남산이었다.
표1. 0.75~15ppm 흡수시키기위한 약제의 투여량
약제종류 투여량(mg/kg 마른콩)
신남산 3~60
신남산 나트륨염 4~75
신남산 칼륨염 4~75
신남산 메틸에스테르 2.5~50
신남산 에틸에스테르 2.5~50
신남산이 효소에 의하여 시스-트란스 이성화가 일어나는 과정에서 생장촉진제인 옥신 작용을 상호 경쟁적으로 억제하는 작용이 있어 콩나물이 자라는데 약간의 생장 저해작용도 있는 것으로 알려져 있으나 (Morris, D.A. ; Arthur, E.D.Phytochemistry 1984, 23, 2163 참조) 본 발명자들이 실험한 바에 의하면 위와 같은 농도로 사용할 경우 생장 저해작용은 거의 나타나지 않았다.
한편 신남산류의 농도를 높이면 생장저해 작용이 나타나는데 콩나물 재배업자들은 정해진 농도 보다 과량을 쓰는 경향이 있으므로 예상되는 생장저해의 피해도 조절하여야 한다. 이를 극복하기 위하여 여러가지 생장조절제를 사용하여 본 결과 N-벤질 아데닌이 상당한 보조역할을 한다. 또한 N-벤질 아데닌을 사용하면 콩나물의 잔뿌리가 생기지 않고 뿌리가 부드럽고 통통하게 자라게 하는 장점도 있다. (특허공고 81-1405, 81-1406, 93-1374)
본 발명자들은 첫째 상기 5가지의 신남산류를 사용함에 있어 생장저해 작용이 나타나지 않으면서 살균효과를 갖는 신남산류의 농도 범위를 조사하였다. 초기의 콩을 불리는 공정중 신남산류의 약제 사용량에 있어서 적정한 양은 실시예 3과 실시예 4의 표3 및 4와 같았다. 이 결과 어느 신남산류라도 흡수된 약제의 양은 콩무게에 대하여 0.75~15ppm이다. 신남산을 예로 들면 마른콩 1㎏ 당 3mg이하에서는 살균효과가 떨어지는 반면 100mg 이상에서는 생장저해 작용이 커지기 시작하여 200mg 이상에서는 생장저해 작용이 심하여 사용할 수 없었다.
둘째 신남산류와 N-벤질 아데닌을 혼합하되 살균효과를 가지면서도 생장저해가 나타나지 않는 투여량의 범위를 조사하였다. N-벤질 아데닌만의 사용량을 4~11mg으로 정하고 (특허공고 93-1374) 이에 따른 신남산류의 농도 범위는 다음 표2와 같았다. 신남산을 예로 들면 신남산을 3mg만을 사용하여도 살균효과가 나타났으며 좋기로는 마른 콩 1kg당 신남산 5~30mg과 벤질 아데닌 4~11mg의 농도이며 신남산을 150mg까지 사용하여도 생장저해는 없었다.
표2. 벤질 아네닌 (4~11mg)에 따른 신남산류의 농도범위
약제종류 투여량(mg/kg 마른콩)
신남산 3~150
신남산 나트륨염 4~200
신남산 칼륨염 4~200
신남산 메틸에스테르 2.5~125
신남산 에틸에스테르 2.5~125
약제의 제조방법은 신남산류 만으로 약제를 만들 경우 신남산 3~60mg(마른 콩 1kg당 필요한 양)을 소디움 카르복시메틸 셀룰로스(이하 NaCMC라 한다) 같은 계면활성제와 혼합하여 수용액으로 만들어 사용할 수 있으며, Na2CO3혹은 K2CO3등이 포함되어 있는 수용액에 녹여서 사용할 수도 있다. 한편 실시예에서와 같이 적정량의 신남산에스테르를 NaCMC 같은 계면활성제와 혼합한 약제를 만들어 사용하면 물에 쉽게 녹일 수 있다. 신남산류와 벤질아데닌의 혼합약제를 만들 경우에는 신남산류와 벤질아데닌을 NaCMC와 혼합한 다음 수용액을 만들어 사용할 수 있으며 신남산인 경우에는 신남산과 벤질아데닌을 에틸알코올에 녹여 사용할 수도 있다.
콩나물은 연중 키워서 활용하는 작물로 기온과 수온에 따라서 또는 필요에 따라서 적당한 크기로 출하하는 경우가 많으나 가장 문제가 되는 시기가 늦은 봄 건수기이다. 따라서 본 시험은 주로 5월 초순부터 6월 중순까지 집중적으로 시행하였다. 콩나물을 키우는 용기는 3관(3×3.75kg=11.25kg)용 플라스틱통 밑부분에 적당한 구멍을 뚫어 물이 자유롭게 흐르게하여 사용하였다. 콩나물 재배공정을 단계별로 자세히 설명하면 다음과 같다.
콩 불리기 : 1.5kg의 마른 콩을 상기의 용기에 넣고 매3시간 마다 충분한 물을 주면서 24시간 동안 두면 대개 2배로 무게가 증가한다. 위에서 제조한 약제를 이 콩불리기 과정에서 3L 물에 희석시켜 사용하면 된다. 물량은 작지만 흘러나가는 물을 받아서 다시 뿌려주면 흡수효과를 최대로 할 수 있다.
콩 앉히기 : 위와 같이 불린 콩을 키우는 용기에 옮겨 담는 것을 콩 앉히기라 한 다. 이때 상기의 공정에서 제조한 약제를 위와 같이 희석하여 처음 물을 줄 때 사용할 수도 있다.
콩나물키우기 : 콩나물은 광선이 차단된 상태에서 키우는데 두꺼운 천으로 가리고 시행하면 충분하다. 크기는 주로 11cm 안밖으로 될 때까지 키웠으며 이 때 콩나물의 무게는 마른 콩 1.5kg에서 콩나물이 9.0kg 내외로 중량되는 시점이다. 마른 콩 1.5kg을 위와 같은 공정을 거치되 필요한 물을 필요한 시간에 6~7일 뿌려 주면서 성장시켜 시험목적에 해당되는 시점에서 그 결과를 비교 검토하였다.
본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.
(실시예 1. 약제의 제조)
1) 신남산 14.8mg과 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
2) 신남산 14.8mg과 Na2CO310.6mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
3) 신남산 14.8mg과 K2CO313.8mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
4) 신남산 메틸에스테르 16.2mg과 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
5) 신남산 에틸에스테르 17.6mg과 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
6) 신남산 14.8mg과 벤질 아데닌 5mg을 에틸알코올 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
7) 신남산 나트륨염 17.0mg, 벤질 아데닌 5mg 및 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
8) 신남산 칼륨염 18.6mg, 벤질아데닌 5mg 및 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
9) 신남산 메틸에스테르 16.2mg, 벤질 아데닌 5mg 및 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
10) 신남산 에틸에스테르 17.6mg, 벤질 아데닌 5mg 및 NaCMC 45mg을 물 1㎖에 용해시켜 약제를 만든다. 이 약제는 마른콩 1kg에 투여될 양이다.
(실시예 2.)
콩불리기 : 1.5kg의 마른 콩을 용기에 넣고 매3시간 마다 물을 주면서 24시간 두면 무게는 2배가 된다. 약물투여는 이 단계에서 실시하였으며 제조한 약제를 3L의 물에 희석시켜 물주기를 하였다.
콩나물키우기 : 불린 콩 3kg을 다른 통으로 옮기고 두꺼운 천으로 가려 광선을 차단하고 키운다. 6~7일 동안 물을 주면서 키우면 콩나물의 길이가 11cm 안밖으로 되며 무게는 9.0kg 내외가 된다.
(실시예 3.)
실시예 1의 1)~5)에서 제조한 약제를 마른 콩 1kg에 대하여 사용량을 변화시키면서 실시예 2와 같이 하여 살균효과*1를 조사한 결과 표3과 같았다.
표3. 약제의 양에 따른 살균효과
약제의 양(㎖/kg)
약제의 종류 0.0 0.13 0.25 0.50 1.0
실시예1의 1) - - + ++ ++
실시예1의 2) - - + ++ ++
실시예1의 3) - - + ++ ++
실시예1의 4) - - ++ ++ ++
실시예1의 5) - -+ ++ ++ ++
*1 : (-)은 콩나물에 윤기가 없거나 썩는 콩나물이 보이는 정도, (+)는 이와 반대되는 효과를 의미하고, (++)는 그 효과가 확실하게 나타나는 것을 표시한다.
(실시예 4.)
실시예 1의 1)~5)에서 제조한 약제를 마른 콩 1kg에 대하여 사용량을 변화시키면서 실시예 2와 같이 하여 생장저해효과*2을 조사한 결과 표4와 같았다.
표4. 약제의 양에 따른 생장저해
약제의 양(㎖/kg)
약제의 종류 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0
실시예1의 1) ++ ++ ++ +- -- --
실시예1의 2) ++ ++ ++ ++ ++ +-
실시예1의 3) ++ ++ ++ ++ ++ +-
실시예1의 4) ++ ++ +- +- -- --
실시예1의 5) ++ ++ +- +- -- --
*2 : (-)은 콩나물의 생육상태가 부진하거나 잔뿌리가 생기는 것을 나타내며, (+)는 이와 반대되는 효과를 의미하고, (++)는 그 효과가 확실하게 나타나는 것을 표시한다.
(실시예 5)
실시예2와 같이 실시하되 콩나물을 불리는 공정에서 실시예1의 1)~5)에서 제조한 약제 또는 벤질 아데닌(5mg)으로 각각 처리한 후 7일간 콩나물을 키운 다음 무게를 측정한 바 표5와 같았다.
표5. 약제처리후 콩나물의 무게
투여약제 콩나물의 무게(kg)
실시예1의 1)8.46
실시예1의 2)8.47
실시예1의 3)8.44
실시예1의 4)8.47
실시예1의 5)8.46
벤질아데닌9.45
무처리8.50
(실시예6)
실시예1의 6)~10)에서 제조한 약제를 마른 콩 1kg에 대하여 사용량을 변화시키면서 실시예2와 같이하여 살균효과*1을 조사한 결과 표6과 같았다.
표6. 약제에 대한 살균효과
약제의 양(㎖/kg)
약제의 종류 0.0 0.13 0.25 0.50 1.0
실시예1의 6) - - + ++ ++
실시예1의 7) - - + ++ ++
실시예1의 8) - - + ++ ++
실시예1의 9) - - ++ ++ ++
실시예1의 10) - -+ ++ ++ ++
(실시예 7)
실시예 1의 6)~10)에서 제조한 약제를 마른 콩 1kg에 대하여 사용량을 변화시키면서 실시예 2와 같이 하여 생장저해*2를 조사한 결과 표4와 같았다.
표7. 약제의 양에 따른 생장저해
약제의 양(㎖/kg)
약제의 종류 6 8 10 12 14 16 18
실시예1의 6) ++ ++ ++ ++ +- -- --
실시예1의 7) ++ ++ ++ ++ ++ ++ +-
실시예1의 8) ++ ++ ++ ++ ++ ++ +-
실시예1의 9) ++ ++ ++ +- -- -- --
실시예1의 10) ++ ++ +- -- -- -- --
(실시예 8)
실시예2와 같이 실시하되 콩나물을 불리는 공정에서 실시예1의 6)~10)에서 제조한 약제로 각각 처리한 후 7일간 콩나물을 키운 다음 무게를 측정한 바 표8와 같았다.
표8. 약제처리후 콩나물의 무게
투여약제 콩나물의 무게(kg)
실시예1의 6)9.44
실시예1의 7)9.43
실시예1의 8)9.43
실시예1의 9)9.44
실시예1의 10)9.43
벤질아데닌(5mg)9.45
무처리8.50
Claims (4)
- 콩나물 및 숙주나물을 재배함에 있어서, 살균제로 다음 일반식(1)로 표시되는 화합물 또는 일반식(1)로 표시되는 화합물과 벤젠아데닌을 혼합하여 사용하는 콩나물 및 숙주나물 재배방법.식중 R은 수소, 나트륨, 칼륨, 메틸기 또는 에틸기임.
- 제 1 항에 있어서, 살균제를 용해시킨 물로 콩 또는 녹두를 불리거나, 불린콩 또는 녹두에 처음 물주기할 때 사용하는 콩나물 및 숙주나물 재배방법.
- 제 1 항에 있어서, 살균제의 사용양이 마른콩 1kg 당 2.5~ 200mg인 콩나물 및 숙주나물 재배방법.
- 제 1 항에 있어서, 일반식(1)로 표시되는 화합물 ; 벤질아데닌의 혼합비가 무게비로 2.5~7.5 : 4~11인 콩나물 및 숙주나물 재배방법.
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