KR100443131B1 - 셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 이용한 식물의재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 이용한 식물의 재배방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기 셀레늄, 유기 셀레늄 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 재배방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법으로 식물을 재배함으로써 인체에 독성이 없고 흡수율이 높은 유기 셀레늄이 다량으로 함유된 식물을 수득할 수 있으며, 식물의 잔뿌리의 발생이 억제되어 상품으로써의 가치가 증대되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 이를 이용하여 가공식품을 제조함으로써 셀레늄 함량이 증가된 식품을 수득할 수 있는 효과가 있다.

Description

셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 이용한 식물의 재배방법{Plant culture solution containing selenium and method for culturing plant using the same}

본 발명은 셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 이용한 식물의 재배방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무기 셀레늄, 유기 셀레늄 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 셀레늄을 함유한 식물 재배용수 및 이를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 재배방법에 관한 것이다.

최근에는 원하는 영양소나 원소 또는 물질을 기존의 농축산물에 함유시켜 영양학적 부가가치를 높이려는 노력들이 계속되고 있으며, 그 예로, 게르마늄, 인삼 성분, 키토산 등을 함유한 콩나물, 오메가 3 지방산이 다량 함유된 인삼란 등이 개발되어 시판되고 있다.

최근 들어 고도의 산업화로 인한 환경오염이 날로 심각해져 가고 있으며, 이러한 환경오염으로 인하여 사람들은 지속적으로 중금속에 노출되고 있어 중독 위험성이 아주 높다. 중금속 중독의 해독방법으로서, 해독성분이 함유된 식품을 지속적으로 섭취함으로써 인체를 보호하는 방법이 있다. 셀레늄의 기능 중 하나로는 중금속 해독의 작용이 탁월하다고 알려져 있다. 셀레늄은 특히, 빈혈현상 등을 일으키는 납중독을 해독하는 활성이 있음이 보고 된 바 있다. 또한, 카드뮴, 수은 등의 중금속 중독의 해독에도 셀레늄이 효과가 있는 것이 보고되었다.

또한, 셀레늄은 세포막의 손상을 야기하는 과산화수소를 제거하는 글루타치온퍼록시다제를 활성화시켜 세포막의 과산화적 손상을 방지하여 다양한 종양성 질환을 예방하는 작용을 가진 것으로 보고되고 있다. 지금까지의 연구결과에 의하면 많은 암환자에서 혈청 내 셀레늄 농도가 비정상적으로 낮게 나타나는 것과 연관하여 셀레늄은 종양질환을 억제하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 이외에도 셀레늄의 작용으로는 1) 수은, 카드뮴, 납 등의 중금속과의 결합에 의한 불활성화 및 간세포괴사의 방지에 의한 간경화증 예방, 2) 면역기능 및 성기능 향상, 3) 전립선암, 대장암, 폐암, 간암, 유방암 등 다양한 암의 예방, 인체의 노화 지연 및 폐와 심장기능의 향상, 4) 과산화지질과 단백질의 결합물인 노폐물질의 분해 및 비타민 C 및 E와 같이 불포화지방산의 산화 억제를 통한 과산화지질의 생성 억제, 5) 높은 항산화력, 6) 산소의 이용률을 증가시켜 심장과 폐기능의 향상 및 비듬과 건선의 치료효과, 7) 성인병 예방효과 및 간염바이러스의 억제효과 및 8) 자외선에 의해 유발되는 피부손상을 예방하는 효과가 알려져 있다.

이와 같은 우수한 효과를 가지는 셀레늄은 자연계 중에 돼지 및 소의 콩팥,버터, 굴, 새우, 현미, 우유, 효모, 마늘 및 맥아 등에 다량 함유되어 있으며, 체내에서는 주로 셀레노시스테인과 셀레노메치오닌 등의 셀레노 아미노산의 형태로 존재한다고 알려져 있다. 세계보건기구(WHO)와 유엔식량농업기구(FAO)는 1978년 셀레늄을 필수영양소로 인정했으며, 1일 권장량으로 50∼200μg으로 설정했다. 그러나, 국내 토양에는 셀레늄 함량이 극히 낮아 일상적인 식사를 통해서는 충분한 양의 셀레늄이 공급되지 못하는 경향이 있다. 따라서, 셀레늄이 다량 함유된 의약품 또는 건강식품의 지속적인 섭취를 통해 충분한 양의 셀레늄이 공급되도록 해야 할 필요성이 있다.

이에 본 발명자들은 일상적인 식생활을 통해 셀레늄이 다량 함유된 농축산물을 용이하게 섭취함으로써 인체에 에너지원을 공급함과 동시에 잠재적으로 발생할 수 있는 질병을 예방하거나 치료할 수 있도록 하기 위하여 셀레늄을 함유한 식물의 재배 방법을 연구한 결과, 셀레늄을 첨가한 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 방법에 의해 셀레늄이 축적된 식물을 수득할 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 셀레늄이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 셀레늄 함유 식물 재배용수를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 재배방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 뿌리 발생을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 셀레늄 함량이 증가된 식품을 제조하는 것을 특징으로 하는 가공식품의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1a는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수에 24시간 동안 침지시킨 콩의 외관을 비교한 사진이다(A: 셀레늄을 함유하지 않은 일반 음용수에 침지, B: 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수에 침지).

도 1b는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수에 24시간 동안 침지시킨 콩의 셀레늄 함유량의 변화를 나타낸 그래프이다(A: 셀레늄을 함유하지 않은 일반 음용수에 침지, B: 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수에 침지).

도 2a는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수를 이용한 콩의 침지 처리 여부 및 콩나물의 재배시 상기 재배용수의 공급여부에 따른 콩나물의 생장 정도를 나타낸 사진이다

A: 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 일반 음용수를 공급하면서 재배

B: 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 재배

C: 본 발명의 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수를 공급하면서 재배

D: 본 발명의 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 재배

도 2b는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수를 이용한 콩의 침지 처리 여부, 콩나물의 재배시 상기 재배용수의 공급여부 및 재배기간에 따른 콩나물의 셀레늄 함유량을 나타낸 그래프이다.

A: 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 일반 음용수를 공급하면서 재배

B: 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 재배

C: 본 발명의 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수를 공급하면서 재배

D: 본 발명의 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 재배

도 3a는 본 발명의 식물 재배용수에 함유된 셀레늄 농도에 따른 콩나물의 생장정도를 나타낸 사진이다.

도 3b는 본 발명의 식물 재배용수에 함유된 셀레늄 농도 및 재배기간에 따른 콩나물의 셀레늄 함유량을 나타낸 그래프이다.

도 4a는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수의 pH에 따른 콩나물의 생장정도를 나타낸 사진이다.

도 4b는 본 발명의 셀레늄이 함유된 식물 재배용수의 pH 및 재배기간에 따른 콩나물의 셀레늄 함유량을 나타낸 그래프이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 셀레늄이 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 셀레늄 함유 식물 재배용수를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 재배방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 뿌리 발생을 억제하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 셀레늄 함량이 증가된 식품을 제조하는 것을 특징으로 하는 가공식품의 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 식물 재배용수는 식물에 공급하는 물을 말하며, 구체적으로는 양액, 수경 및 토경 재배에 사용되는 식물 재배용수를 말한다.

본 발명의 식물 재배용수는 일반적인 음용수에 셀레늄이 첨가되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 셀레늄의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 바람직하게는, 무기 셀레늄, 유기 셀레늄 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다. 상기 무기 셀레늄으로는 셀레늄을 함유하는 모든 무기 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 나트륨 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 사용한다. 유기 셀레늄으로는 셀레노시스테인(selenocysteine) 및 셀레노메치오닌(selenomethionine)을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 식물 재배용수에는 각종 무기질과 같은 식물이 필요로 하는 영양소를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 식물 재배용수에는 철, 크롬, 칼슘, 마그네슘 또는 아연 등을 함유하는 무기화합물이 포함될 수 있다.

본 발명의 식물 재배용수에 첨가되는 셀레늄의 함량은 재배식물의 종류, 재배기간, 재배조건 및 최종 셀레늄의 함량에 따라 조절될 수 있으나, 1×10^-1∼4×10²ppm의 농도로 첨가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5∼1×10²ppm의 농도로 첨가한다.

본 발명에 따른 셀레늄 함유 재배용수의 pH는 특별히 한정되지는 않으나, pH가 5.5∼9.2 정도로 조절하는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 pH가 5.5∼8.5정도로 조절한다.

또한, 본 발명은 상기 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 재배방법을 제공한다. 상기 셀레늄 함유 재배용수는 하루에 4회 이상 식물에 공급하는 것이 바람직하다.

상기 식물은 특별히 한정되지는 않으나, 수경 재배가 가능한 식물이 바람직하다. 수경 재배가 가능한 식물의 예로는 콩나물, 녹두나물, 무순이, 겨자채, 적고채, 신선초, 일당귀, 치커리, 쌈추, 로메인, 오크리프, 다채, 비트, 양상추, 셀러리, 섬모시대, 브로클리, 케일, 고수, 적근대, 파드득나물, 미나리, 용설채, 청경채, 생채, 엔다이브, 치콘, 배청채, 상추, 들깨, 쑥갓, 양파, 고구마, 상추 및 쑥갓 등을 들 수 있다.

나아가, 본 발명은 상기 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 뿌리 발생을 억제하는 방법을 제공한다. 상기 방법을 적용할 수 있는 식물의 종류로는 상기에 기재한 바와 같이 수경 재배가 가능한 식물이 바람직하다.

본 발명에 따른 재배방법에 의해 재배된 셀레늄을 함유한 식물은 유기 셀레늄 함유 비율이 15%이상인 특징이 있다. 셀레늄은 자연계에 유기와 무기의 두 가지 형태로 존재한다. 무기 형태의 셀레늄을 과량 섭취시 인체에 해를 미칠 수 있으며, 체내에 축적되어 중독현상이 나타날 수 도 있다. 반면 유기 형태로 셀레늄을 섭취하면 인체에 독성이 없고 흡수율이 높은 장점이 있다.

또한, 본 발명의 셀레늄 함유 식물 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 이를 이용하여 셀레늄 함량이 증가된 가공식품을 제조할 수 있다. 상기 식물의 종자로는 가공식품의 제조에 사용되는 모든 종류의 식물 종자가 포함될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 셀레늄 함유 식물 재배용수에 콩 또는 도토리 등을 침지시킨 후 이를 이용하여 두부 또는 묵등의 가공식품으로 제조함으로써 셀레늄 함량이 증가된 식품을 수득할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 콩나물의 종자인 콩을 본 발명의 셀레늄을 함유한 재배용수에 침지시킨 경우 일반 음용수에 침지시킨 콩에 비해 셀레늄 함량이 증대됨을 확인할 수 있었다(실시예 1 참조). 또한, 셀레늄 함유 재배용수에 침지시킨 콩 또는 일반적인 음용수에 침지시킨 콩을 이용하여 본 발명의 재배용수를 공급하면서 콩나물을 재배함으로써 콩나물 내에 셀레늄 함량을 증대시킬 수 있음을 확인하였다(실시예 2 참조). 나아가, 본 발명자들은 재배용수에 함유된 무기 셀레늄농도가 증가함에 따라 콩나물 내에 축적되는 셀레늄의 함량도 증가함을 확인할 수 있었다(실시예 3 참조). 더불어, 상기 재배용수에 함유된 무기 셀레늄이 콩나물에 전이된 후 인체에 독성이 없고 흡수율이 높은 유기 셀레늄으로 전환되는 것을 확인할 수 있었으며(실시예 3 참조), 콩나물 내 셀레늄 함량은 셀레늄을 함유한 재배용수의 pH에는 크게 영향을 받지 않으나, pH가 약산성일수록 셀레늄 함량이 증가하는 것을 확인 할 수 있었다(실시예 4 참조). 한편, 셀레늄 함유 재배용수를 콩나물에 공급한 경우 콩나물의 생장정도에 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 즉, 셀레늄 함유 재배용수를 콩나물에 공급한 경우, 콩나물의 뿌리 생장 특히 잔뿌리의 생장은 억제되나 하배축의 두께는 오히려 두꺼운 것을 관찰할 수 있었다. 따라서, 셀레늄이 식물의 뿌리 생장을 억제하는 데에도 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

이하, 본 발명의 구체적인 방법을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하지만 본 발명의 권리범위는 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

본 발명의 재배용수에 침지시킨 콩의 외관 및 셀레늄 함유량의 변화

본 발명의 셀레늄이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 콩의 외관 및 콩나물에 함유된 셀레늄의 총량을 측정하였다. 상기 셀레늄이 함유된 재배용수는 일반음용수에 무기 셀레늄인 나트륨 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 100ppm의 농도로 첨가함으로써 제조하였다. 잘 세척된 콩을 상기 셀레늄 함유 재배 용수 또는 셀레늄을 함유하지 않은 일반 음용수에 24 시간동안 침지시킨 후 콩의 외관을 관찰하고 콩에 함유된 셀레늄 함유량을 측정하였다. 콩에 축적된 셀레늄의 총량은 ICP(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)를 사용하여 정량하였다. 샘플링한 콩을 완전히 건조시킨 후 건조중량 1g에 11N HNO₃2㎖를 첨가하고, 히트 블럭(heat block)을 이용하여 100℃에서 시료가 완전히 투명해질 때까지 끓였다. 여기에 0.1N HNO₃를 추가로 첨가하여 끊임으로써 녹지 않은 일부 시료를 완전히 용해시키면서 남아있는 질산은 완전히 제거한 다음 생성된 펠렛에 증류수를 첨가하여 녹이고 이를 ICP 분석에 사용하였다.

실험 결과, 셀레늄 함유 재배용수에 침지시킨 콩의 경우 일반 음용수에 침지시킨 콩에 비해 훨씬 붉은 색깔을 나타냈다(도 1a). 셀레늄 함유 재배용수에 침지시킨 콩의 셀레늄 함유량은 건조중량 1g 당 0.66ppm의 셀레늄을 함유하는 것으로 나타났으며, 일반 음용수로 침지시킨 콩의 경우에는 0.0006ppm의 셀레늄을 함유하는 것으로 나타났다(도 1b).

<실시예 2>

본 발명의 셀레늄 함유 재배용수를 이용한 콩의 침지 처리 및 셀레늄 함유재배 용수의 공급 여부에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함량의 변화

셀레늄 함유 재배용수를 이용한 콩의 침지 처리 및 콩나물의 재배시 셀레늄 함유 재배용수의 공급 여부에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함량의 변화를 조사하였다. 상기 셀레늄 함유 재배용수는 일반 음용수에 무기 셀레늄인 나트륨 셀레나이트(Na₂SeO₃) 100ppm을 첨가함으로써 제조하였다.

셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 일반 음용수를 공급하면서 콩나물을 재배한 군(대조군), 일반 음용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 콩나물을 재배한 군(실험군 A), 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수를 공급하면서 콩나물을 재배한 군(실험군 B), 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 100ppm이 함유된 재배용수를 공급하면서 콩나물을 재배한 군(실험군 C)의 4개 처리구를 이용하여 각각의 처리에 따른 콩나물의 총 길이, 하배축 길이 및 뿌리 길이를 측정함으로써 콩나물의 생장정도를 비교하였다. 총 셀레늄 함유량은 재배 3일째 및 재배 5일째의 각 실험군의 콩나물을 샘플링한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였다. 이때, 콩나물의 재배온도는 25℃로 유지하였으며 콩나물의 재배기간은 5일로 하였다.

실험 결과, 콩나물의 생장정도는 대조군에 비하여 셀레늄이 함유된 재배용수에 콩을 침지하거나 또는 상기 재배용수를 공급한 경우 콩나물의 총길이 생장이 현저히 감소하였으며 콩나물의 잔뿌리가 적게 발생하거나 발생하지 않았고, 하배축의 두께가 두껍게 나타났다. 또한, 콩나물의 길이 생장의 차이는 하배축 길이의 차이 보다는 뿌리 길이의 차이에 기인하는 것을 알 수 있었다(도 2a 및 표 1).

셀레늄 함유 재배용수를 이용한 콩의 침지 및 셀레늄 함유 재배용수의 공급여부에 따른 콩나물의 생장정도

구분	대조군	실험군 A	실험군 B	실험군 C
뿌리(cm)	9.92±1.19	2.82±0.66	6.84±1.59	2.08±0.35
하배축(cm)	11.12±1.39	9.31±0.87	9.98±1.96	7.12±0.64
총길이(cm)	21.04±2.05	12.12±0.70	16.82±1.73	9.19±0.66
[주] * 각 값은 평균±표준편차로 나타냄* 침지시간: 24시간* 재배기간: 5일

셀레늄의 함유량은 셀레늄이 함유된 본 발명 재배용수에 콩을 침지시키거나 또는 상기 재배용수를 공급하면서 콩나물을 재배한 실험군이 대조군에 비해 매우 높게 나타났다. 또한, 일반 음용수로 콩을 침지시킨 후 셀레늄 함유 재배용수를 공급하면서 재배한 경우와(실험군 A) 셀레늄 함유 재배용수에 콩을 침지시킨 후 셀레늄 함유 재배용수를 공급하면서 재배한 경우(실험군 C)의 콩나물의 셀레늄 함량은 재배 3일째에 실험군 C의 셀레늄 함량이 더 높게 나타났으나, 재배 5일째에는 그 차이가 줄어들어 셀레늄 함량이 거의 유사하였다. 따라서, 콩나물의 수확시점을 기준으로 할 때 셀레늄 함유 재배용수를 이용한 초기 콩의 침지 유무는 콩나물의 셀레늄 함량을 증가시키는데 있어서 중요하지 않음을 알 수 있었다. 한편, 셀레늄 함유 재배용수로 콩을 침지시킨 후 셀레늄이 함유되지 않은 일반 음용수를 공급하면서 재배한 경우(실험군 B)에는 초기에 콩의 침지 처리 후 추가로 셀레늄을 공급하지 않더라도 지속적으로 콩나물내의 셀레늄 함량이 증가되는 것을 알 수 있었다(도 2b).

<실시예 3>

재배용수에 함유된 셀레늄 농도에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함량의 변화

본 발명에 따른 재배용수에 함유된 셀레늄 농도에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함량의 변화를 조사하였다. 일반 음용수에 무기 셀레늄인 나트륨 셀레나이트(Na₂SeO₃)를 25ppm, 50ppm, 100ppm, 200ppm 및 400ppm 농도로 첨가하여 셀레늄 함유 재배용수를 제조하였다. 콩나물의 재배에 사용되는 콩은 재배용기에 치상하기 전에 깨끗이 세척한 후 셀레늄을 함유하지 않은 일반 음용수에 24시간 동안 침지시킨 다음 사용하였다. 콩나물의 재배시 재배온도는 25℃로 유지하고 5일간 재배하였다. 이때, 실험군에는 상기 다양한 농도의 셀레늄을 함유한 재배용수를 각각 하루에 4회 이상 공급하였으며, 대조군에는 셀레늄을 함유하지 않은 일반 음용수를 공급하였다. 재배 5일째의 각 실험군 및 대조군의 콩나물의 총 길이, 하배축 길이 및 뿌리 길이를 측정함으로써 콩나물의 생장정도를 비교하였다. 또한, 재배 3일째 및 재배 5일째의 각 실험군 및 대조군의 콩나물을 샘플링한 후 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 총 셀레늄의 함량을 측정하였으며, 더불어 각 콩나물의 유기 셀레늄 함량을 측정하였다. 유기 셀레늄 함량은 콩나물에 축적된 셀레늄의 총량에서 유기화되지 않고 무기상태로 남아있는 셀레늄의 양을 빼줌으로써 정량하였다. 무기 셀레늄의 양은 3, 3'-디아미노벤지딘법을 사용하여 정량하였다. 3, 3'-디아미노벤지딘은 셀레나이트 이온과 반응하여 황색의 물질을 형성하나, 셀레노시스테인이나 셀레노메치오닌과 같은 유기 셀레늄과는 전혀 반응을 하지 않는 특징이 있다. 적당 양의 동결건조된 콩나물 분말을 플라스크 안에서 염화암모니아 용액에 녹이고 pH를 2 또는 3으로 보정하였다. 여기에 0.5% 3, 3'-디아미노벤지딘 용액을 첨가하여 발색반응을 관찰하고, 암모니아수로 다시 pH를 중성으로 보정하였다. 생성된 황색의 물질을 톨루엔으로 추출하고, 이를 420nm에서 흡광도를 측정하였다. 농도에 대한 표준 곡선을 구하기 위해 이미 농도를 알고 있는 나트륨 셀레나이트 용액을 사용하였다.

실험 결과, 콩나물의 생장정도는 재배용수에 함유된 셀레늄의 농도가 증가할수록 콩나물의 총길이 및 잔뿌리의 생장이 감소하는 것으로 나타났다(도 3a). 셀레늄을 25∼100ppm의 농도로 함유한 재배용수를 공급한 경우의 콩나물의 총길이 생장을 분석해 보면, 하배축의 길이 생장은 거의 동일하지만 뿌리의 길이 생장이 감소함으로써 총길이 생장이 감소한 것임을 알 수 있었다(표 2). 또한, 셀레늄을 25∼100ppm의 농도로 함유한 재배용수를 처리한 실험군에서는 대조군에 비하여 하배축의 두께가 두껍게 나타났다(데이터 미도시).

재배용수에 함유된 셀레늄 농도에 따른 콩나물의 생장정도

셀레늄농도	0 ppm	25 ppm	50 ppm	100 ppm	200 ppm	400 ppm
뿌리(cm)	9.92±1.19	5.71±1.71	4.75±0.74	2.82±0.66	1.24±0.24	0.15±0.07
하배축(cm)	11.12±1.39	11.19±1.13	10.57±0.64	9.31±0.87	4.99±0.75	1.88±0.37
총길이(cm)	21.04±2.05	16.90±1.55	15.32±0.77	12.12±0.70	6.23±0.80	2.03±0.41
[주] * 각 값은 평균±표준편차로 나타냄* 재배기간: 5일

콩나물의 셀레늄 함유량은 셀레늄을 함유한 재배용수를 공급한 경우 재배용수에 함유된 셀레늄의 농도에 따라 증가하는 것을 알 수 있었으며, 재배기간이 길수록 콩나물의 셀레늄 함유량도 증가하는 것을 알 수 있었다(도 3b). 또한, 유기 셀레늄의 함량은 셀레늄을 25∼100ppm의 농도로 함유한 재배용수를 처리한 경우 약 40% 이상이었으나, 셀레늄을 200ppm 또는 400 ppm의 농도로 함유한 재배용수를 처리한 경우에는 약 15∼30%정도로 나타났다(데이터 미도시).

<실시예 4>

셀레늄 함유 재배용수의 pH에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함유량 비교

셀레늄 함유 재배용수의 pH에 따른 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함유량의 변화를 측정하였다. 이를 위해 일반 음용수에 셀레늄 100ppm을 첨가한 후 상기 셀레늄 함유 재배용수의 pH를 각각 5.5, 7.0, 8.5 및 9.2로 조절하였다. 상기와 같이 pH가 각각 다른 재배용수를 하루에 4회 이상 공급하여 콩나물을 재배하였다. 상기 실시예 2와 동일한 조건으로 콩나물을 재배하였으며, 콩나물의 생장정도 및 셀레늄 함유량을 측정하였다.

실험 결과, 셀레늄 함유 재배용수의 pH는 콩나물의 생장에 큰 영향을 끼치지 않음을 알 수 있었다(도 4a 및 표 3). 셀레늄 함유량은 셀레늄 함유 재배용수의 pH 9.2인 경우에 비해 pH 5.5, 7.0 및 8.5인 경우에 더 높게 나타났다(도 4b).

셀레늄 용해수의 pH에 따른 콩나물의 생장정도

pH	pH 5.5	pH 7.0	pH 8.5	pH 9.2
뿌리(cm)	2.38±0.31	2.00±0.31	2.58±0.48	2.82±0.66
하배축(cm)	9.79±0.69	9.13±0.56	9.43±1.16	9.31±0.87
총 길이(cm)	12.18±0.78	11.13±0.65	12.02±1.18	12.12±0.70
[주] * 각 값은 평균±표준편차로 나타냄* 재배기간: 5일* 셀레늄 처리농도: 100 ppm

이상, 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 셀레늄 함유 식물 재배용수를 이용하여 식물을 재배함으로써 인체에 독성이 없고 흡수율이 높은유기 셀레늄이 다량으로 함유된 식물을 수득할 수 있는 효과가 있으며, 셀레늄 함유 재배용수를 공급한 식물의 경우 잔뿌리가 적고 하배축의 두께가 두꺼워 상품으로써의 가치가 증대되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 셀레늄 함유 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 이를 이용하여 식품을 제조함으로써 셀레늄 함량이 증가된 식품을 수득할 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

1. 셀레늄이 1×10^-1∼4×10²ppm의 농도로 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 셀레늄 함유 식물 재배용수.
2. 제1항에 있어서, 상기 식물 재배용수가 수경 및 토경재배에 사용되는 재배용수인 것을 특징으로 하는 식물 재배용수.
3. 제1항에 있어서, 상기 셀레늄이 무기 셀레늄, 유기 셀레늄 및 이들 혼합물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 식물 재배용수.
4. 제3항에 있어서, 상기 무기 셀레늄이 나트륨 셀레나이트(Na₂SeO₃)인 것을 특징으로 하는 식물 재배용수.
5. 제3항에 있어서, 상기 유기 셀레늄이 셀레노메치오닌 또는 셀레노시스테인임을 특징으로 하는 식물 재배용수.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 식물 재배용수의 pH가 5.5∼9.2임을 특징으로 하는 식물 재배용수.
8. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 어느 한 항의 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 수경 또는 토경 재배방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 식물 재배용수를 하루에 4회 이상 공급하는 것을 특징으로 하는 식물의 수경 또는 토경 재배방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 식물이 콩나물 또는 녹두나물임을 특징으로 하는 식물의 수경 또는 토경 재배방법.
11. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 어느 한 항의 식물 재배용수를 식물에 공급하거나 또는 상기 재배용수에 식물의 종자를 침지시킨 후 상기 종자를 이용하여 식물을 재배하는 것을 특징으로 하는 식물의 잔뿌리 발생을 억제하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 식물이 콩나물 또는 녹두나물임을 특징으로 하는 식물의 뿌리 발생을 억제하는 방법.
13. 제1항 내지 제5항 및 제7항 중 어느 한 항의 식물 재배용수에 콩을 침지시킨 후 상기 콩을 이용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 두부의 제조방법.
14. 삭제
15. 제8항의 방법에 따라 재배된 셀레늄이 함유된 콩나물.
16. 제13항의 방법에 따라 제조된 셀레늄이 함유된 두부.