KR100846215B1

KR100846215B1 - 400 ｎｍ 내지 700ｎｍ의 파장의 광선을 주사하여 식물세포 내의 식물성 화학물질의 농도를 변경하는 방법 및기구

Info

Publication number: KR100846215B1
Application number: KR1020057022432A
Authority: KR
Inventors: 스태니슬로 카르핀스키
Original assignee: 포토프레쉬 리미티드
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2008-07-15
Also published as: ATE464784T1; EP1626620B1; EP2090154A2; DE602004026717D1; JP2007511202A; GB2402037B; GB0411581D0; EP1626620A1; US20070151149A1; GB2402037A; WO2004103060A1; EP2181582A1; EP2090154A3; KR20070086651A; KR20060019555A

Abstract

본 발명은 식물 세포 또는 식물 조직에 400 nm 내지 700 nm 범위의 파장으로부터 선택된 적어도 하나의 파장을 지닌 빛을 조사하여 클로로필을 포함하는 식물 세포 또는 식물 조직 내의 적어도 하나의 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 방법, 식물 조직 내의 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 범위로부터 선택된 광 파장의 용도, 식물성 화학물질의 농도가 변화된 수확된 식물 기관, 및 식물성 화학물질의 농도가 변화된 식물 조직을 산출하는 기구에 관한 것이다.

식물성 화학물질

Description

400 ＮＭ 내지 700ＮＭ의 파장의 광선을 주사하여 식물 세포 내의 식물성 화학물질의 농도를 변경하는 방법 및 기구{METHODS FOR ALTERING THE LEVEL OF PHYTOCHEMICALS IN PLANT CELLS BY APPLYING WAVE LENGTHS OF LIGHT FROM 400 NM TO 700 NM AND APPARATUS THEREFORE}

본 발명은 식물 세포 및/또는 식물 조직 내의 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 방법 및 그 수단에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 백색광 또는 가시 스펙트럼에서 선택된 빛의 파장을 조사하여 수확된 식물 세포 및/또는 식물 조직 내의 식물성 2차 대사산물과 같은 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 방법 및 그 수단에 관한 것이다.

UV-B 및 UV-C 등의 UV 스펙트럼의 빛을 조사하는 것이 예컨대 '필수유' 및 전체 식물 내의 2차 대사산물의 농도를 증가시키는데 도움이 된다는 사실이 알려져 있다. 그러나, UV-B 및 UV-C는 인간이 다루기에는 문제가 있으며 발암과 밀접하게 관련되어있다. 이처럼, UV-B 및 UV-C 광은 건강한 포유류 조직에 잠재적으로 유해하며 이용하기 위험한 것으로 간주된다.

'필수유'는 방향성 화초 및 식용 초본(herb)과 같은 초본 등의 식물 등의 대다수의 식물에 있어서 주로 방향성의 원인이 된다. 필수유는 주로 테르페노이드로 구성되어 있으며, 1,8-시네올, 리모넨, 리놀롤 및 β-오시민 등의 화합물을 포함할 수 있다. 필수유에서 발견될 수 있는 그 밖의 화합물, 즉, 테르페노이드 이외의 오일에는 메틸 카비콜, 메틸 신나메이트, 유지놀 및 메틸 유지놀 등의 페닐-프로파노이드-유도성 화합물이 포함된다. 그러므로, '필수유'라는 용어는 본 명세서에서 지적한 바와 같이 방향 관상용 식물 및 식용 초본의 방향성에 기여하는 화합물을 질적으로 포괄하는 것으로 사용된다.

적외선 (및 특히 UV-B)은 페닐알라닌 암모니아-분해효소와 같은 주요 조절효소에 대한 작용(Kuhn, D. N. et al(1984) Proc. Natl. Acad.Sci., USA, 81,1102-1106) 및 샤콘 합성 (Batschauer, A. et al (1996) The Plant Journal 9, 63-69 및 Christie, J. M. 및 Jenkins, G.l. The Plant Cell 8, 1555-1567)을 통하여 식물의 페닐-프로파노이드 경로의 2차 화합물의 농도에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 표면 플라보놀 및 플라보노이드(Cuadra, P. 및 Harborne, J. B. (1996) Zeitschrift fur Faturforschung 51 c, 671-680 및 Cuadra, P.et al (1997) Phytochemistry 45,1377-1383), 안도시아닌 (Yatsuhashi, H. et al (1982) Plant Physiology 70.735-741 및 Oelmuller, R. 및 Mohr, H. (1985). Proc. Natl. Acad. Sci., USA 82,6124-6128) 및 베타시아닌 (Rudat, A. 및 Goring, H. (1995). J. Expl. Bot. 46,129-134)를 포함하는 페놀계 화합물의 UV-B 자극에 대한 많은 보고서가 출판되었으며, 이러한 화합물은 식물 방어 (Chappell, J. 및 Hahlbrock, K. (1984) Nature 311,76-78 및 Guevara, P. et al (1997) Phyton 60.137-140) 및 UV에 대한 보호 (Lois, R. (1994) Planta 194,498-503 ; Ziska, L. H. et al (1992) Am.Jnl. Bot. 79,863-871 및 Fiusello, N. et al (1985) Allionia (Turin) 26,79-88)에 모두 관련되어있다.

식물 세포 내의 특정 식물성 화학물질의 농도를 변화, 특히 증가시키는 것에 대한 UV 및 적외선의 특정 대역에 대한 효과가 보고되었음에도, 그 밖의 파장의 빛을 식물 세포 또는 조직에 조사하는 것에 대한 효과를 응용가능한 기술은 없었다.

수확된 야채 또는 수확된 야채 일부에 관한 인정된 문제점은 식물성 2차 대사산물과 같은 식물성 화학물질의 농도가 수확 후 즉시 감소한다는 사실이다. 예컨대, 수확된 야채를 냉동 및/또는 통조림으로 가공하거나 또는 단지 가정용 냉장고에 보관하는 것 또는 소비자에 의해 실내에서 잠시 후에 먹기 위해 표면을 개방하는 것에 의해, 그 안에서 발견되는 식물성 화학물질의 농도의 관점에서 이들의 영양 성분을 많이 잃게 된다. "식물성 화학물질"이라는 용어는 2차 식물 대사산물과 같은 어떠한 화학물질 화합물이라도 포괄하며, 이들은 식물에서 자연발생적으로 발생된다. 이러한 식물성 화학물질에는 항산화제 예컨대, 비타민 C 및/또는 E 등의 비타민, 글루코시놀레이트, 예컨대 시니그린, 설포라판, 4- 메틸설피닐부틸 글루코시놀레이트 및/또는 3 메틸-설피닐프로필 글루코시놀레이트, 프로고이트린 및 글리코브라시신, 이소티오시아네이트, 인돌 (글루코시놀레이트 가수분해의 생성물), 글루타티온, 카로티노이드, 예컨대, 베타-카로틴, 라이코펜, 및 크산토필 카로티노이드, 예컨대, 루틴 및 제아잔틴, 플라보노이드로 구성된 페놀릭, 예컨대 플라보놀 (예컨대, 케르세틴, 루틴), 플라반/탄닌 (큐라민으로 구성된 프로시아니딘, 프로안도시아니딘, 카테킨 및 안도시아닌), 플라본 (엉겅퀴에서 추출한 글루테오린), 파 이토에스트로겐, 예컨대 코메스텐, 리그난, 레스베라트롤, 이소플라본, 예컨대, 제니스테인, 데이드제인, 및 글리시테인, 및 레소르시클릭산 락톤, 및 유기황 화합물, 파이토스테롤, 테르페노이드 예컨대 아스카르노솔, 로스마린산, 글리시리진 및 사포닌, 및 클로로필 및 클로필린, 당, 및 그 밖의 음식 제품 예컨대 안도시아닌, 바닐라 및 그 밖의 과일 및 야채 착향 및 질감 개질제 등을 포함한다. 연구 보고서에서는 특정 식물성 화학물질의 항산화 특성은 노화 및 만성 질환 예컨대 포유류, 특히 인간의 암 및 심장질환의 효과에 대하여 보호할 수 있다는 사실을 지적하였다.

식물성 화학물질은 그 자체로 인간 등의 포유류 종에 대한 약학적 화합물, 또는 다른 중간체 화합물로부터 합성되어 식물에서 발견되며 그로부터 단리될 수 있는 약학적 활성 유도체로 작용할 수 있다. 그러므로, 실질적으로 약학적 활성이 있는 "식물성 화학물질"은 암과 같은 질환의 치료제를 위한 활성제 합성의 중간체 및/또는 인간 등의 포유류의 통증조절제로서의 용도를 제공한다. 그러므로, 본원의 "식물성 화학물질" 정의 안에 있는 식물 화학물질 및 약학적 활성 화합물의 설계 및/또는 준비에 유용한 것에는 빈크리스틴 및 일일초(Catharanthus roseus)에서 유래한 빈블라스틴, USP5665576에서 설명된 탁산, 예컨대, 텍솔 (파크리탁실), 바카틴 III, 10-디사세틸바카틴 III, 10-디사세틸 텍솔, 자일로실 텍솔, 7-에피텍솔, 7-에피바카틴 III, 10-디사세틸세팔로만닌, 7-에피세팔로만닌, 탁소테르, 세팔로만닌, 자일로실 세팔로만닌, 텍사기핀, 8-벤속실옥시 텍사기핀, 9-아세틸옥시 탁수신, 9-하이드록시 탁수신, 타이완삼, 탁산la, 탁산lb, 탁산lc, 탁산ld, GMP 파크리탁실, 9-디하이드로 13-아세틸바카틴 III, 및 주목과 식물인 아멘토탁수스 (Amentotaxus), 아우스트로탁수스(Austrotaxus), 슈도탁수스 (Pseudotaxus), 토레라 (Torreya) 및 탁수스 (Taxus)속의 식물, 예를 들면, 탁수스 속의 식물, 예컨대 T. 브레비폴리나(brevifolia), T. 박카타(baccata), T. x 메디아 (media) (예컨대, 탁수스 메디아 힉시 (Taxus media hicksii), 탁수스 x 메디아 레더 (Taxus x media Rehder)), T. 왈리차이아나 (wallichiana), T. 카나덴시스 (Canadensis), T. 캡시데이타 (cuspidata), T. 플로리디아나 (floridiana), T.셀레비카 (celebica) 및 T. x 훈네웰리아나 (hunnewelliana), T. 카나덴시스 (Canadensis)에서 유래한 10-디사세틸-7-에피텍솔, 및 테트라하이드로칸나비놀 (THC) 및 칸나비스 식물, 예컨대 칸나비스 사티바, 칸나비스 인디카 및 칸나비스 루데랄리스로부터 유래한 칸나비디올 (CBD) 및 그 밖의 제니스테인, 디아드제인, 코데인, 몰핀, 퀴닌, 시코닌, 야말라신, 세르펜틴 등의 약제를 포함한다.

녹색 식물 기관 또는 클로로필을 함유하는 식물 세포 등의 수확된 식물성 물질을 백색광을 이루는 파장으로부터 선택된 특정 파장에 노출시킴으로써, 그 안의 식물성 화학물질의 농도를 일시적으로 증가시킬 수 있음이 관찰되었다. 그러한 식물성 화학물질에는 본원에서 설명한 2차 대사산물 및 본원에서 약제로 시사되는 그 밖의 식물성 화학물질을 포함한다. 결과적으로, 단순히 냉광 즉 가시광선의 파장 또는 대역에서 선택된 광선을 상대적으로 짧은 시간 조사함으로써 수확된 식물성 물질의 소망하는 식물성 2차 대사산물과 같은 식물성 화학물질 예컨대, 항산화물 등의 농도가 증가될 수 있다.

본 발명에 따르면 400 nm 내지 700 nm의 파장의 범위에서 선택된 적어도 하나의 파장의 광을 조사함으로써 클로로필을 함유한 식물 세포 또는 식물 조직 내의 적어도 하나의 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 방법을 제공한다.

적절한 시간 간격 및 강도로 조사하여 식물 세포 또는 식물 조직 내의 식물성 화학물질의 농도를 변경시킬 수 있는, 전형적으로는 이들이 함유한 식물성 화학물질의 농도를 증가시킬 수 있는 상기 파장에는 단일 파장 또는 400 nm 내지 700 nm의 범위 내에서 선택된 적어도 두개의 파장의 조합이 사용된다. 그러므로, 당업자는 본 발명의 방법에 따라 수확된 야채 또는 녹엽소 또는 배양된 녹색 식물 세포, 예컨대 피스코미트렐라 페이튼스(physcomitrella patens) 세포와 같은 이끼세포 등의 식물성 물질에 사용되는 광파장은 백색광을 구성하는 모든 파장으로 구성되는 것이 아닌 이들 중의 선택된 것이 사용된다는 사실을 이해할 것이다.

더욱이, 광파장 또는 본 발명에 사용된 파장은 소위 '냉광'파장에서 선택된 것이다. 즉, 본 발명에 사용된 광은 UV 파장 및 적외선 파장으로 구성되어 있지 않다. 이들 양자는 잠재적으로 사용하기 위험하다. 구체적인 실시상태에서, 상기 파장 또는 사용된 광 대역은 420 nm 내지 700 nm의 범위, 좋기로는 450 nm 내지 700 nm에 있거나, 또는 이들 광파장의 조합에 있으며 설계 및 관심있는 식물성 화학물질에 따라 다르다. 식물 조직 내의 특정 식물성 화학물질의 농도에 영향을 주는 것으로 밝혀진 적합한 파장은 설계, 광도 및 사용되는 식물물질에 따라 180 분 또는 그 이상의 시간을 2000 microM/m²/s^-1까지의 용량을 지닌 420 nm 내지 700 nm가 잎의 배면에, 700 nm까지, 예컨대, 600 microM/m²/s^-1의 용량의 650 nm 내지 700 nm가 측면 및 전면부, 또는 이들 2 또는 3개의 파장의 조합으로 사용된다. 가시 스펙트럼의 적색 및/또는 청색 부분의 혼합파장이 특히 식물 세포 또는 광합성이 가능한 식물 세포로 구성된 식물 조직 내의 식물성 화학물질의 농도 변화에 적합하다는 사실이 알려졌다.

적색 파장은 600 nm 내지 700 nm, 좋기로는 620 nm 내지 690 nm, 더 좋기로는 625 nm 내지 680 nm이고, 일반적으로 약 650 nm +/- 15 nm에서 선택될 수 있다. 청색 파장은 전형적으로 420 nm 내지 490 nm, 좋기로는 430 nm 내지 470 nm, 더 좋기로는 435 nm 내지 465 nm에서 선택되고, 일반적으로 약 450 nm +/-15nm이다. 본 발명에서는 적색 또는 청색광 또는 주어진 어떠한 에너지 비율에 의한 적색 및 청색광의 조합이라도 사용이 가능하다. 예를 들면, 상기 청색광 : 적색광의 에너지 비율은 7 : 1 내지 1 : 7, 6 : 1 내지 1 : 6의 범위 내에서 선택될 수 있으며, 예컨대 5 : 1 내지 1 : 5, 예컨대 5 : 2 내지 2 : 5, 5 : 3 내지 3 : 5, 또는 5 : 4 내지 4 : 5 일 수 있다. 그 밖의 청색광 : 적색광 비율은 4 : 1 내지 1: 4, 3 : 1 내지 1 : 3, 2 : 1 내지 1 : 2, 및 1 : 1의 범위 내에서 선택될 수 있으며 설계에 따라 이러한 범위 내의 어떠한 변경도 가능하다. 실제 적색, 청색 또는 청색 : 적색광 또는 적색 : 청색광 에너지 비율은 식물의 종, 식물 부분의 연령, 의도하는 식물성 화학물질에 따라 선택된다. 전형적으로, 청색광 에너지 단위는 약 50 내지 150 microM/m²/s^-1 +/- 30 microM/m²/s^-1, 예컨대 100 microM/m²/s^-1 +/- 30 microM/m²/s^- ¹ 이다. 전형적으로, 적색광의 에너지단위는 약 50 내지 100 microM/m²/s^-1 +/- 10 microM/m²/s^-1, 예컨대 75 microM/m²/s^-1 +/- 10 microM/m²/s^- ¹ 이다. 적색광 또는 청색광이 단독으로 사용되거나 청색 : 적색의 비율 내에서 청색 및 적색광이 함께 사용되어 잎 표면과 같은 식물성 물질에 조사되면 이러한 값 또는 근사값의 광도는 계산될 수 있다. 자연히, 당업자는 사용되는 식물 세포 또는 식물 조직에 따라서 본 발명에서 계획한 식물 세포 또는 조직에 노출되는 파장의 조사 시간의 길이가 변경될 것이다. 본 발명에서 식물성 화학물질의 농도 효과를 관찰하기 위하여 식물 세포 또는 식물 조직이 파장에 노출되는 시간의 길이는 180 분까지가 적합하다. 좋기로는 100 분, 더 좋기로는 60 분, 더욱 좋기로는 45분, 그러나, 가장 좋기로는 30 분까지이며 더 바람직하게는 5 내지 15분이다. 전형적으로, 본원에서 식물 세포 또는 식물 조직에 짧은 간격으로 빛을 조사하는 경우 식물성 화학물질의 농도는 증가됨을 시사하였다.

어떠한 식물 조직에도 사용될 수 있는 본 발명의 또 다른 특징은 본원에서 계획한 광 파장에 노출 또는 조사에 응답하는 능력이다. 좋기로는, 식물 조직은 광합성이 가능한 조직으로 구성되어 있다. 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 식물성 물질은 녹색 채소, 녹색 종자, 예컨대, 콩, 강낭콩, 시금치, 브로콜리와 같은 브라시카 올레라세아 (Brassica oleracea)에서 유래된 종, 녹색 양배추, 방울다다기 양배추, 구경양배추, 콜리플라워, 백색양배추 등이 포함되며, 본원에서 설명한 400 nm 내지 700 nm의 범위에서 선택된 광 파장에 반응할 수 있는 녹색 식물성 물질 예컨대, 클로로필, 녹색 줄기, 꽃받침, 잎, 식물성 물질 등이 포함된다. 본 발명의 방법에 의해 처리할 수 있는 그 밖의 식물성 물질은 본원에서 설명한 주목 목(目) 식물인 비 채소원에서 유래한 일회용 주사 바늘, 차 잎, 피스코미트렐라 페이튼스에서 유래한 이끼 세포 또는 조직 (예컨대, 원사체)과 같은 생체 반응기 내의 식물 세포 배양에 의해 성장한 세포, 및 그 밖의 칼루스 세포 배양체 등의 식물 세포 배양체, 렘노스포라 종의 배양체, 해조류 또는 심지어 배아 체세포 클러스터를 포함한다.

추가적인 구체예에 있어서, 최소한 인공 광원으로부터 냉광에서 발견되는 광 파장에서 선택되는 파장을 식물 세포 또는 조직에 조사하는 환경하에서 살아있는 식물 세포 또는 식물 조직 내의 식물성 화학물질 함량을 증가시키는 방법을 제공한다. 당업자는 선택된 본 발명의 광 파장(들)에 의하여 강화된 백색광은 본 발명의 범위 내의 수확된 조직과 같은 식물 세포 또는 식물 조직의 식물성 화학물질의 함량을 변경한다는 사실을 이해할 수 있다. 선호되는 구체적 실시 상태에서는, 대상 식물 조직은 파장 420 nm 내지 700 nm의 범위에서 선택된 백색광 및 적색광의 조합, 적색광 그 자체, 적색 및 청색광의 조합, 적색, 청색 및 백색광, 청색광 또는 청색광으로 강화된 백색광 등의 파장으로 구성된 빛에 노출된다.

바람직한 광원의 조합에는 600 nm 내지 700 nm의 범위 내의 파장에서 선택된 파장의 적색광 파장, 좋기로는 620 nm 내지 690 nm, 더 좋기로는 625 nm 내지 680 nm이며, 일반적으로는 약 650 nm +/-15 nm이다. 청색광 파장은 전형적으로 420 nm 내지 490 nm 범위의 파장에서 선택되나, 좋기로는 430 nm 내지 470 nm, 더 좋기로는 435 nm 내지 465 nm이며, 일반적으로는 약 450 nm +/-15 nm이다. 적색 또는 청색광 또는 적색 및 청색광의 조합 또는 본원에서 설명된 어떠한 에너지 비율로도 사용될 수 있는 적색 및/또는 청색광과 백색광의 조합이 본 발명에 사용될 수 있다. 선호되는 구체적인 실시상태에서는, 상기 식물 세포 또는 식물 조직이 덮개 아래에 놓일 수 있다. '덮개 아래'는 예컨대, 본원에서 시사한 바와 같은 냉동 또는 통조림화 또는 열처리 또는 조리와 같은 추가의 가공 전의 식품 가공 공정 중에 노출시 세포 또는 조직이 덮개 아래에 놓이는 것을 의미한다.

추가의 특징에서는, 상기 식물 세포 또는 식물 조직 내의 덮개 아래 식물 세포 또는 식물 조직을 수확하는 방법을 제공한다. 여기서, 이들은 인공광에서 유래하는 냉광인 광파장으로부터 선택되는 빛에 노출된다 .

본 발명의 특징에는 또한 본 발명의 방법이 사용된 광 파장에 노출되지 않은 식물성 물질 또는 식물 세포에 비하여 본 발명에 의한 방법에 의해 얻을 수 있는, 전형적으로 식물성 화학물질의 농도가 증가된 수확된 식물성 물질 또는 식물 세포가 포함된다.

'덮개'는 일반적인 의미로 이해되며, 식물성 물질 또는 식물 세포가 위치하는 용기로 이해될 수 있다. 예컨대, 소정의 시간 간격에 의해 작동하는 광원을 포함하는 냉장기기와 같은 내부에 광원이 구비된 밀폐 용기 등이 있다. 그러므로, 본 발명의 특징으로서, 본원에서와 같은 광 파장으로부터 선택된 빛을 방출하는 광원으로 구비된 종래의 냉장고와 같은 냉각기를 제공한다.

대안적으로, '덮개 아래'라는 의미는 가공 중에 수확된 식물성 물질을 짧은 시간 간격으로 적절한 파장 또는 파장의 빛을 발하는 하나 이상의 광원에 노출시키는 가공 공장을 의미할 수 있다. 이러한 가공에는, 예컨대 통조림화, 식물성 물질 냉동, 또는 조리 직전 통조림 또는 유아식 제조, 예컨대, 퓨레 등 및 스프, 야채 소스와 같은 추가의 가공 식품이 있다.

그러므로, 또 다른 본 발명의 측면은 적어도 인공광에서 유래하는 냉광인 광파장으로부터 선택되는 빛을 식물세포에 방사하는 것이 포함된 식품 가공 방법에 의하여 얻을 수 있는 가공 식품을 제공하는 것이다. 적절한 광 파장은 본원에 설명되어 있고, 본 명세서에서 설명한 바와 같이 적절한 소정의 시간 간격에 따라 조사된다.

또 다른 본 발명의 특징은 살아있는 식물 세포에 인공광으로부터 냉광인 광파장으로부터 선택되는 적어도 하나의 광 파장에 노출하는 것으로 이루어지는 식품 가공 방법이다. 전형적으로 상기 광 파장(들)은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 420 nm 내지 700 nm의 범위에서 선택되며 노출된 식물 세포 및/또는 수확된 식물 조직의 식물성 화학물질 특성을 변경할 정도의 소정의 충분한 시간으로 조사된다.

"식물 세포"에는 본 발명의 목적을 위해 식물 기관을 구성하는 식물 세포가 절단되거나 또는 수확되는 경우 인간 후각에 의하여 감지되는 "식물성 화학물질"의 정의에 포함된 휘발성 식물성 화학물질의 존재로 인하여 방향성을 보이는 식물 기관 또는 조직을 포함한다. 이러한 식물은 예컨대, 절단된 잎으로부터 초본을 절단하는 경우 자연히 방향성을 나타낸다. 식물세포 또는 조직 또는 기관에는 광엽 초본과 같은 꿀풀(Labiatae)과를 포함한다. 광엽 초본의 적절한 예에는 바실, 오레가노, 세이지, 코리엔더, 딜, 마조란 및 타임이 포함된다. 본 발명에 의하여 처리하는데 이점이 있는 절단 초본 등의 그 밖의 초본에는 차이브스, 마늘, 월계수, 레몬 밤, 민트, 라벤더, 파슬리, 휀넬, 예컨대 브론즈 휀넬 및 일반 휀넬 등이 포함된다. 본 발명에 적용할 수 있는 일반초본의 보다 완벽한 목록은 Taylors Guide to Herb 1995, Eds. Buchanan R. & Tenebaum F. Houghton Mifflin Co. New York에서 찾을 수 있다: 이 자료의 내용은 본 명세서의 내용에 포함되어 있다. 당연하게, 당업자는 본 발명에 의한 빛에 노출되는 경우, 상기 식물 세포 또는 식물 기관은 살아있으며 냉광-유도성 광 자극에 반응할 수 있다고 이해하여야 한다.

식물 세포 또는 식물 기관은 수확된 식물 세포 또는 조직이 본 발명에서 설계된 광 파장 및 지속시간에 대한 반응이 가능한 성장 단계에서 수확될 수 있다. 선호되는 구체적인 실시상태에서는, 광엽 초본의 상기 수확된 식물 세포 또는 조직은 3 내지 4 엽기부터 본 발명에 사용된 광 파장에 노출될 수 있으며, 바실과 같은 식용 초본의 경우, 가장 좋기로는 5 엽기이다. 식용 초본 및 녹색 야채와 같은 식물 세포 및/또는 조직은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 가공 전에 즉시 노출하는데 가장 유용하다고 관찰되었다 (예컨대 동결 건조, 소스, 스프, 통조림 제품등의 가공 식품에 첨가). 다시 말하면, 이러한 식물을 절단하여 수확하거나 및/또는 건조 초본과 같이 어린 식물을 임시 가공하는 것이다. 본 발명에서 계획한 대로 수확 후 즉시 짧은 시간 동안 빛으로 처리된 특히, 5 엽기로 측정된 건조 초본은 빛을 조사하지 않은 대조구에 비하여 방향성이 향상되었다.

인공 광원은 적절한 기존의 광원이 될 수 있으며, 예컨대, 발광 다이오드 또는 심지어 소망하는 파장(들)만을 투과하는 필터를 포함하는 백색광원 등이 될 수 있다. 상기 광원은 사용된 빛에너지가 광계 II 반응 중심에서 산소 발생 포화 또는 유도 및/또는 일시적인 광산화 스트레스 및/또는 온건한 광합성 전자 수송 억제를 유발, 즉 시작하게 하는데 영향을 미칠 수 있는 충분한 거리라면 수확된 물질로부터 어떠한 위치에 두어도 된다. 빛 에너지 및 빛 배합의 최적화는 예컨대, 산소 발생을 감시하거나 기존의 방법을 사용한 클로로필 발광(예컨대, Hansatech Instruments Ltd., King's Lynn, UK의 소프트웨어 및 지시서에 따라)에 의하여 수행될 수 있다. 광원은 평방단위 당 최대의 조사량을 얻을 수 있는 위치에 두는 것이 바람직하다 (예컨대 cm², m² 등). 상기 수확된 식물성 물질의 경우. 덮여진 면적의 크기는 따라, 예컨대, 가공 공장 내의 가공 격실 또는 냉장고 또는 마이크로웨이브 오븐 또는 본 발명에 따라 시간계측 기기 및 이에 의해 광 파장을 발하는 수동 또는 자동으로 작동하는 적절한 광원이 설비된 전자관 등의 그 밖의 용기에 따르는 것이 적절하다. 대안적으로, 특히 식물 기관 또는 세포를 본 발명에서 설명한 파장의 빛에 노출시키기 위해 설계된 독립 용기가 사용될 수 있다. 또 다른 대안으로는, 광원의 수는 직렬 및/또는 병렬로 배열된 광원의 전체 '전지'가 1개일 수도 있다. 예컨대, 식품 가공 공장 배치에서, 본 명세서에서 설명한 바와 같이 그 안에서 발견되는 식물성 화학물질의 농도의 상당한 변화를 주어 좋기로는 소망하는 식물성 화학물질을 증가시키는 파장의 빛을 식물성 물질에 적절한 간격을 두고 노출시키는 방법으로서 각 광원을 적절한 거리를 둘 수 있다.

추가적인 본 발명의 구체적 실시 상태에서는, 덮개 아래에서 식물 세포 또는 수확된 식물 조직의 가공 방법에 있어서 적어도 인공광에서 유래하는 냉광인 광파장으로부터 선택되는 광파장의 용도를 제공한다. 상기 파장은 420 nm 내지 700 nm의 범위 및 본 명세서에서 설명된 범위에서 발견되는 광 파장에서 선택되는 것이 좋다.

추가의 구체적 실시 상태에서는, 수확된 살아있는 식물성 물질 내의 식물성 화학물질 성분을 증가시키는 방법에 있어서 냉광인 광파장에서 선택된 적어도 하나의 파장의 용도를 제공한다. 선호되는 형태로는, 상기 식물성 물질은 덮개 아래에 위치되는 것이 좋다.

본 발명의 추가의 구체적 실시 상태에서는, 냉동 야채 (예컨대 시금치 또는 브라시커종에서 유래한 식물 기관) 또는 종자 (예컨대 콩), 용기에 담거나 또는 통조림된 조미료 양념, 예컨대 고기, 생선 및 가금류용 소스, 예컨대 타프나드, 샐러드 드레싱 등의 가미제, 올리브 오일, 해바라기 오일 등의 조리용 오일, 스프, 파스타 및 치즈 등의 식품류 제조에 있어서 냉광인 광 파장으로부터 선택되는 적어도 하나의 파장을 식물기관에 노출하는 용도를 제공한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면 전술한 특징에 따르는 방법을 수행하는 기구, 노출 격실로 정의 되는 구획, 격실 내에서 다방향의 빛에 노출되도록 하는 위치에 구비되어 그 안의 식물성 물질을 지지하는 지지 수단, 적어도 하나의 소정의 파장의 빛을 발생시키고, 그 발생시킨 빛을 지지된 식물성 물질에 소정의 시간 동안 하나 이상의 면으로부터의 빛을 상기 물질에 노출하는 것을 제공하기 위하여 조사하는 발광 장치 및 조사 수단을 포함하는 기구를 제공한다.

구획은 적절한 체적을 지닌 형태 예컨대 입방체 등의 틀의 형태가 바람직하다. 이 구획은 적어도 몇 면은 밀폐되어 있다. 이러한 틀은 상대적으로 소형의 가정용으로 호환되는 예컨대 마이크로웨이브 오븐의 개념과 유사한 벤치탑 기구부터, 상업용 식품 제조 설비, 예컨대 식당 등에 사용되는 중형의 기구, 산업용 관점에서 벌크 물질 처리에 적절한 식품-가공 플랜트 등의 대형의 시설까지 있다. 대형 기구의 경우, 상기 구획은 격벽, 저부 및 상부로 나뉜 구조가 될 수 있으며, 적어도 일부는 구성 요소로 제공되거나 또는 구조물의 내부 요소로 구비된다.

구획으로 정의된 노출 격실은 적절한 부피를 가질 수 있으나, 발광 및 조사 수단의 운용 에너지를 최소한으로 소비하도록 소정의 광도로 물질에 노출시킬 수 있는 적어도 다수의 방향 내에서 광로의 길이로 치수화되는 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 구획은 모든 의도한 방향에서 지지된 식물성 물질에 이르는 광로를 수용할 정도로 크나, 필수적인 광도를 조사할 수 있도록 하기 위해 과도한 에너지 소비가 필요할 정도로 길어서는 안 된다.

상기 지지 수단은 빛이 여러 방향으로 물질에 도달하여 소정의 최소한의 면적 부위에 노출되도록 구비되는 것이 좋다. 기본적인 형태에 있어서, 이들은 식물성 물질을 위치시키는 표면을 형성하는 선반과 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 구성 요소는 유리 또는 투명 플라스틱을 사용한 광 투과성이거나 또는 광 투과 개구가 구비된 불투명 물질, 예컨대 격자, 체 또는 조리개 등으로 제조된 것이어야 한다. 그 밖의 지지 수단의 형태는 식물성 물질의 종류에 따라 달리하는 것이 가능하다. 예컨대, 물질이 안정한 형태라면 물질의 하부 말단부를 차지하는 판자형태, 물질을 고정 및 확장 또는 부유시키기 위한, 집게형 또는 클립형, 상기 물질을 지지하기 위한 핀 또는 핀들 또는 심지어 꼬치형 또는 물질, 특히 유리된 물질을 받기 위한 투명 또는 천공된 용기일 수 있다.

더욱이, 상기 지지 수단은 식물성 물질이 격실 내에서 고정되거나 격실을 따라 움직일 수 있는지 여부에 따라 고정 또는 이동형이 될 수 있다. 물질이 이동하는 경우, 상기 지지 수단은 고정되어 있을 수 있으며, 그 자제에 발광 및 조사 수단을 포함하는 구획이 지지 수단과 지지 물질 사이에서 왕복운동과 같은 방법으로 이동할 수 있다. 이동 지지 수단 또는 이동 구획의 경우, 상기 구획은 입구 및 출구 또는 입/출구의 조합으로 정의된 하나 이상의 개구를 지닐 수 있다. 상기 또는 각 개구는 필요에 따라 문 또는 밀폐수단에 의해 개폐될 수 있다.

상기 발광 및 조사 수단은 여러 방향으로 빛을 방출하기 위한 다수의 광원, 광원으로부터 여러 방향으로 빛을 반사시키기 위한 다수의 반사기를 구비한 단일 광원, 또는 다수의 광원으로부터 각각 여러 방향으로 빛을 반사시키기 위한 다수의 반사기를 구비한 다수의 광원으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 또는 각각의 이러한 광원은, 예컨대, 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 상기 발광 및 조사 수단은 적색, 청색, 또는 적색 및 청색 파장의 빛, 필요에 따라, 본 발명에서 설명된 백색광 또는 가시 스펙트럼의 조합을 발하는 것이 좋다.

반사기를 사용함으로써 광도를 저하시킬 수 있어 에너지비용을 줄이게 된다. 이는 노출 격실의 크기 및 처리되는 식물성 물질의 양에 따라 중요하거나 중요하지 않을 수 있다. 광원 또는 광원 및 반사기의 구비 및 그 수는, 따라서, 기구의 구조적 변수 및 처리 방법의 변수를 고려하여야 한다. 바람직하기로는, 발광 및 조사 수단의 빛 발산 및/또는 빛 반사 구성요소는 상기 구획의 다수의 면에 구비된다. 소형 기구에 있어서, 상기 광원은 전원 사정에 따라, 예컨대, 격실의 상부와 같은 일반적인 동일한 영역에 장착될 수 있으며 반사기는 격실의 저부에 장치될 수 있다. 상기 빛은 광원의 표면에서 에서 나오며, 반사기의 반사판 표면은 선택된 파장 또는 파장들의 빛이 지지 식물성 물질의 상부, 저부 및 측부를 향하도록 편향시킬 수 있다. 이러한 광원은 발광 다이오드와는 다른, 예컨대 백열 전구 또는 형광등 등의 단일 램프 또는 램프 배열일 수 있다. 상기 반사기는, 예컨대, 거울, 광택있는 금속판 또는 적절히 편향된 구획의 내부 표면에 도포된 단순 반사 피막 또는 차폐막일 수 있다. 400 내지 700 nm 범위의 바람직한 광 파장의 발산은 선택된 특정 파장만을 투과하는 투과 필터를 통과하는 상기 또는 각 광원에서 발산하는 빛을 투사함으로써 달성된다. 이와 유사하게, 지지 식물성 물질에 빛을 조사하는 지속 시간은 소정의 시간 동안 작동 후 광원 및 상기 광원의 전압을 조절하는 스위치를 여는 것과 같이 발광 및 조사 수단을 개폐하는 스위치에 의해 조절될 수 있다. 상기 조절은 소정의 시간을 선택하는 시간 선택 기구가 구비된 시간조절 수단에 의하여 수행되는 것이 바람직하다. 그러나, 빛에 노출되는 지속 시간의 조절은 차단 또는 차폐 상기 광원 또는 광원들 및 반사기 또는 반사기들 및 선별적인 반사 표면을 광 투과성이 되도록 영향을 미치는 식물성 물질을 차단 또는 차폐하는 그 밖의 광학 기구에 의하여 동등하게 수행될 수 있다. 대안적으로, 처리된 식물성 물질은 소정의 시간 경과 후 체제시간 후 배출되거나 또는 소정의 시간 동안 움직인 후 격실로부터 이탈함으로써 노출 격실로부터 제거될 수 있다. 이러한 움직임은 물질을 지지하는 지지 수단의 운동 및 광원 또는 광원들 및 모든 관련한 반사기를 포함하는 구획의 운동 모두를 포괄한다.

본 명세서에서 언급된 모든 참고자료의 내용은 본 명세서에 포함되어 있다고 이해하여야 한다.

본 발명은 다음의 도면(도 1)을 수반한 실시예를 참조하여 설명될 것이다. 실시예 및 도 1에 제시된 정보는 어떠한 방법으로든지 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다고 이해하여야 한다.

도 1은 식물성 화학물질의 농도를 변화시키는 기구의 단면도이다

실 험

식물성 물질. 시장에서 구입한 중국 양배추 (청경채), 녹색 브로콜리, 및 시금치 및 노팅햄 애기장대 저장 센터에서 얻은 애기장대 Col-0를 절단한다.

빛 처리. 식물기관/잎 1400 microM/m^-2/s^-1 이상 및 180 microM/m^-2/s^-1 이하의 광도로 조사하였다. 식물기관/잎을 투명한 접시에 두고 물을 분무한다. 식물기관/잎이 마르지 않도록 CO₂를 포화시키고 여분의 C0₂ 를 공급하여 빛에 노출되는 동안 광합성이 일어나게 한다.

1400 microM/m^-2/s^-1: 두개의 푸터(Futur) LED 적색형 R210R2-MF를 구비한 광원, Swarco Austria (680 nm +/-20nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1); > 650 및 < 700 nm의 투과필터를 구비한 300 microM/m^-2/s^-1의 적색 여과등 (General Electric Quartzline EHJ, 250W 24V light); 나머지 (920 microM/m^-2/s^-1)는 백색 할로겐 전등이다 (General Electric Quartzline EHJ, 250W, 24V light).

180 microM/m^-2/s^-1 : 두개의 푸터 LED 적색형 R210R2-M를 구비한 광원, Swarco Austria lights (680 nm +/-10 nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1).

환경 조건: 온도 20℃; 습도 80%.

식물성 물질의 분석 : 각 식물 종의 20-50 그램의 식물성 물질을 전술한 바와 같이 서로 다른 광도에 노출하기 위하여 사용하였다. 3 x 1 그램 시료가 분석을 위하여 사용되었으며, 상기 분석을 3회 반복하였다.

아스코르브산염 농도의 측정 : Yoshimura, K et al. (2000) Plant Physio. 123,223- 233

글루타티온 농도의 측정 : Karpinski, S. et al. (1997) 식물 Cell, 9,627-642 ; Creissen G. et al. (1999) 식물 Cell, 11,1277-1291.

결과

중국 양배추

추출물 μ몰

조직 g FW

조직 농도 μ몰/ g FW

평균 농도 μ몰/ g FW

SD

브로콜리

추출물 μ몰

조직 g FW

조직 농도 μ몰/ g FW

평균 농도 μ몰/ g FW

SD

시금치

추출물 μ몰

조직 g FW

조직 농도 μ몰/ g FW

평균 농도 μ몰/ g FW

SD

애기장대

추출물 μ몰

조직 g FW

조직 농도 μ몰/ g FW

평균 농도 μ몰/ g FW

SD

PLP 내에서 90 분간 노출 전후의 아스코르브산염 함량 (μmol/그램 FW).

중국 양배추 브로콜리 시금치 애기장대

증국 양배추

총 GSH 시료

중국 양배추면적

양 n몰

n몰/g/FW

평균값

SD

브로콜리

삭제

총 GSH 시료

브로콜리면적

양 n몰

n몰/g/FW

평균값

SD

시금치

총 GSH 시료

시금치 면적

양 n몰

n몰/g/FW

평균값

SD

애기장대

총 GSH 시료

애기장대 면적

양 n몰

n몰/g/FW

평균값

SD

PLP 내에서 90분간 노출 전후 환원된 글루타티온 성분(nmol/ 그램 FW).

중국 양배추 브로콜리 시금치 애기장대

콩-비타민 C 농도

식물성 물질. 시장에서 구입한 신선한 녹색 콩.

빛 처리. 콩을 1400 microM/m^-2/s^- ¹이상 및 180 microM/m^-2/s^-1 이하의 광도로 조사하였다.

1400 microM/m^-2/s^-1: 두개의 푸터 LED 적색형 R210R2-MF를 구비한 광원, Swarco Austria (680 nm +/-20nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1); > 650 및 < 700 nm의 투과필터를 구비한 300 microM/m^-2/s^-1의 적색 여과등 (General ElectricQuartzline EHJ, 250W 24V light); 나머지 (920 microM/m^-2/s^-1)는 백색 할로겐 전등이다 (General Electric Quartzline EHJ,250W, 24V light).

180 microM/m^-2/s^-1 : 두개의 푸터 LED 적색형 R210R2-M을 구비한 광원, Swarco Austria lights (680 nm +/-10 nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1).

환경 조건 : 온도 20℃; 습도 80%.

식물성 물질의 분석 : 콩을 전술한 바와 같이 다른 광도로 노출시켰다. 처리된 콩을 분석을 위하여 사용하였다. 대조구 콩, 즉, 빛 처리를 하지 않은 콩의 비타민 성분을 측정하였다. 대조구 및 처리된 콩 (3회 반복)간의 비타민 C 농도 차이가 관찰되었다.

아스코르브산염 농도의 농도 : Yoshimura, K et al (2000) Plant Physio. 123, 223-233

방울다다기 양배추, 녹색 양배추-비타민 C 농도

식물성 물질. 시장에서 구입한 방울다다기 양배추 및 녹색 양배추를 절단한다.

빛 처리. 식물 기관/잎을 1400 microM/m^-2/s^-1 이상 및 180 microM/m^-2/s^-1 이하의 광도로 조사하였다.

1400 microM/m^-2/s^-1 : 두개의 푸터 LED 적색형 R210R2-MF을 구비한 광원, Swarco Austria (680 nm +/-20 nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1); > 650 및 < 700 nm의 투과필터를 구비한 300 microM/m^-2/s^-1의 적색 여과등 (General Electric Quartzline EHJ, 250W 24V light) ; 나머지 (920 microM/m^-2/s^-1)는 백색 할로겐등이다 (General Electric Quartzline EHJ, 250W, 24V light).

180 microM/m^-2/s^-1: 두개의 푸터 LED 적색형 R210R2-M을 구비한 광원, Swarco Austria lights (680 nm +/-10 nm 중의 총 180 microM/m^-2/s^-1).

환경 조건: 온도 20℃; 습도 80%.

식물성 물질의 분석 : 각 식물 종의 20-50 그램의 식물성 물질을 전술한 바와 같이 서로 다른 광도에 노출시키기 위하여 사용하였다. 3 x 1그램 시료를 분석을 위하여 사용하였으며 분석을 반복하였다. 처리된 식물성 물질 및 미처리된 식물성 물질 (대조구)간의 비타민 C 농도 차이가 관찰되었다.

아스코르브산염 농도의 측정 : Yoshimura, K et al (2000) Plant Physio. 123,223- 233

섹션 2 : 일일초(Catharanthus roseus) 잎을 적색 및 백색광에 노출 및 이들의 HPLC 분석.

서 론

HPLC 분석은 일일초 잎의 비스인돌 알카로이드 성분을 측정하기 위하여 수행되었다. 이러한 측정은 잎과 같은 녹색 물질 내의 알카로이드 성분 일일초 식물의 처리 효과를 결정하기 위하여 수행한다.

사용된 방법은 D. A. C. Hallard et al (2000) PhD thesis: Transgenic Plant Cells for the Production of Indole Alkaloids, Leiden University에 설명되어있다.

방 법

물 질

식물 성장 조건: 일일초 식물은 장일기(13 h)에 200-400 microM/m^-2/s^-1, 온도 22℃-낮 ;18℃-밤, 및 높은 상대습도 (70% +/-5%)로 온실에서 성장한다. 15 주령 개화 일일초 식물의 잎 (상부 및 측면 잎)을 박리하여 다음, 전술한 방식의 변형된 방식으로 처리하였다: 적색광을 잎의 전면(상부표면) 및 배면(하부 표면)에 160 microM/m^-2/s^-1의 광도로 각 면당 3 시간씩 조사하였다; 백색광을 상기 잎에 2시간씩 조사하였다.

시료 No. 생체중 (mg)

(자체 지정)

01 대조구(온실) 370

02 대조구(온실) 290

03 대조구(온실) 350

24 노출, 첫 2시간 (적색 + 백색) 360

25 노출, 첫 2시간 (적색 + 백색) 230

26 노출, 첫 2시간 (적색 + 백색) 230

R44 노출 24 내지 26, 1시간 이상(적색) 360

R45 노출 24 내지 26, 1시간 이상(적색) 290

R46 노출 24 내지 26, 1시간 이상(적색) 490

추출

식물성 물질은 Dr. S. Karpinski (Stockholm University, Sweden)에 의하여 동결건조 잎 물질로 제공되었다.

약 10 mg 각 물질의 시료를 정확히 측정하여 3개를 제작하였다(하나의 시료-라인 02-2개) 에펜도르프 컵을 사용하여 0.50ml 0.1% 트리플루오르아세트산 (TFA)과 함께 혼합하였다. 그 뒤, 상기 시료를 30 분간 초음파 분쇄기를 사용하여 분쇄하였다 (sonicor, Copiague NY, USA). 그 후 잎 부스러기를 원심분리기 (13000 rpm)로 10 분간 침전시켰다. 상청을 HPLC 분석에 사용하였다. 상기 시료는 그 뒤 수거하여 추후의 분석을 위하여 -80℃로 저장하였다. 빈크리스틴 및 빈블라스틴의 동몰 혼합 4배 희석에 의하여 0.1-2 mM 범위의 표준 곡선을 만들었다.

모든 부분이 HPLC 및 717 autosampler 및 990 광다이오드 분석 검출기가 장착된 Waters 600E HPLC 펌프를 사용한 광다이오드 분석 (PDA) 검출에 의해 분석되었다.

HPLC

표 1에 따라 Vydac218MS54 컬럼 (250 x 4.6 mm 루멘 직경), 및 선형 아세토니트릴 성분 의 0.01 % TFA 수용액이 사용되었다. 주입 부피는 50μl였다.

표 1. HPLC 역상C-18 컬럼(RP-18)에 사용된 성분

0-20 분: 1.00 ml/분 15-23% CH₃CN

20-30 분: 1.00ml/분 23-48% CH₃CN

30-34 분: 1.00 ml/분 48% CH₃CN

34-35 분: 1.00ml/분 48-15% CH₃CN

검출은 200 내지 350 nm 범위의 파장 내에서 광다이오드 분석 검출기를 사용하여 이루어졌다.

결과 및 검토

HPLC

HPLC 크로마토그램으로부터, 다음의 결과는 파장 215 nm 파장에서 피크가 집중됨에 의하여 얻었다 (표 2의 평균 농도 및 표 3의 전체 결과를 참조).

교정 곡선

빈크리스틴 및 빈블라스틴 모두는 사용된 범위에서 선형 응답을 나타내었다( 빈블라스틴의 최고치가 더 훨씬 높았고 따라서 계산되지 않았음에도). 5 포인트 이상에서의 선형 감퇴(면적 대 주입된 n몰을 작도하여)에 의해 0.041의 계수 및 r²이 0.9978라는 상관관계가 도출되었다.

시 료

표 2. 시험된 잎 물질 내의 일부 인돌 알카로이드의 농도(μmoles/g DW). 3회 평균으로 결정된 것을 나타냄.

아즈말리신

빈돌린

빈블라스틴

?

AHVB

식물 R44 및 R46 내의 무수빈블라스틴 (AHVB)의 상당히 낮은 함량에 주의하라. 이는 아직 미확인된 "?"로 표시된 비스인돌 알카로이드의 증가에 수반한다. 두 화합물의 UV 스펙트럼이 거의 일치하기 때문에 미확인 비스인돌은 빈블라스틴의 근친화합물일 것으로 생각된다. 가능한 화합물에는 N- 데메틸빈블라스틴, 데아세톡시빈블라스틴, 15'-하이드록시빈블라스틴 또는 14'-하이드록시빈블라스틴이 있 다.

빈블라스틴의 함량 (하나의 비스인돌 최종 생성물의 단량체)은 또한 상당히 다양하다. 이러한 농도는 아즈말리신 함량과 관련된 것 같으나 비스인돌형 알카로이드과 관련된 것은 아니다.

표 3. 시험된 잎 물질 내의 일부 인돌 알카로이드의 농도(μmoles/g DW) 3회 평균으로 결정된 것을 나타냄(n. d. = 미검출, - = 미측정).

아즈말리신

빈돌린

빈블라스틴

?

AHVB

결 론

동결 식물 잎 제조의 인돌 알카로이드 측정은 빛 처리하의 대조구에 비하여 아즈말리신, 빈돌린, 빈블라스틴, 무수빈블라스틴 및 미확인 비스인돌 알카로이드의 변화값을 보여준다.

1. 전면 및 배면이 적색 및 청색광에 노출된 식물성 잎 물질

식물(일일초, 중국 양배추, 콩, 브로콜리, 시금치 및 애기장대)은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 성장하였으며, 식물성 잎 물질을 그들로부터 취하였고, 이들을 적색 및 펑색광을 다음의 비율(아래 참조)로 2 시간동안 조사하였다. 전면에 적색광 (640 nm +/- 15 nm)를 조사하였고, 배면에 청색광 (450 nm +/-15 nm)을 조사하였다.

식물 물질은 전술한 식물에서 선택되었으며 표준절차에 따라 동결건조되었다.

청색 : 적색의 비율

5 : 1

5 : 2

5 : 3

5 : 4

5 : 5

4 : 5

3 : 5

2 : 5

1 : 5

상기 적색 : 청색광 비율로 적색 및 청색광에 노출된 처리된 식물에 대하여설명한 바와 같이 식물성 2차 대사산물 농도의 변화를 검사하였다. 식물성 2차 대사산물 농도의 변화가 관찰되었다.

1. i) 잎 전면 표면 및 ii) 잎 배면의 표면에 대한 식물 잎 물질

식물 (일일초, 중국 양배추, 콩, 브로콜리, 시금치, 및 애기장대)은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 성장하였으며, 식물성 잎 물질을 그들로부터 취하였고, 이들을 적색 및 펑색광을 다음의 비율(아래 참조)로 2 시간동안 조사하였다. 적색광 (640 nm +/- 15 nm) 및 청색광 (450 nm +/-15 nm)을 잎 전면에 조사하였다.

동일한 방법이 동일한 파장의 적색 및 청색광을 잎의 배면에 조사하는데 사용되었다.

식물성 물질은 전술한 식물에서 선택되었으며 표준절차에 따라 동결건조되었다.

청색 : 적색광의 비율

5: 1

5: 2

5: 3

5: 4

5: 5

4: 5

3: 5

2: 5

1: 5

상기 적색 : 청색광 비율로 적색 및 청색광에 노출된 처리된 식물에 대하여 설명한 바와 같이 식물성 2차 대사산물 농도의 변화를 검사하였다. 식물성 2차 대사산물 농도의 변화가 관찰되었다.

기구

이제는 도면을 들어 설명한다 (도 1), 이는 본 발명의 예시적인 방법을 수행하는 적절한 기구 10 의 개략도이다. 상기 기구 10은 주방에 사용되기 적합한 가정용 기기에 관한 예시적인 형태를 띠고 있으며, 일반적으로 정방형인 영구적인 밀폐 상부, 저부, 및 3면의 벽체, 틀 내부로 접근하기위한 개구의 기능을하는 4번째 벽체를 포함하는 틀 11을 포함한다.

상기 틀은 노출 격실로 구분되는데, 이들은 대략 중심부에 식물성 물질 13을 격실 내에서 빛 처리하기 위하여 지지하는 유리판 12를 둔다. 격실의 상부에 배치된 상호 3개로 분리된 광원 14에 의해서 빛이 발생하고, 일반적으로 판 12의 상부, 그러므로 그 곳에 지지된 식물성 물질 상부 표면으로, 및 일반적으로 격실의 저부를 향하여 표면 15에서 빛이 방출된다. 저부 부근에 및 빛이 진행하는 방향을 방해하는 위치에 거울 형태의 반사기 16이 각도를 두고 설치되어 입사광이 판 12의 하부를 향해 진행한다. 그러므로 식물성 물질의 아래 표면이 투명판에 의해 빛에 노출되게 된다. 반사기 16의 도시된 위치 및 이에 대한 반사광은 단지 예시일 뿐이며, 추가의 이러한 반사기가 광선을 앞, 뒤로 비스듬히 반사하기 위하여 제공될 수 있다. 판 12에 지지된 물질 13은 그러므로 상부 및 하부 모두에, 및 다양한 정도로 측면에 노출된다. 지지된 식물성 물질의 효과적인 노출과 발생한 빛 및 경제적인 작동 비용을 구현하는 단순한 구조를 제공하기 위한 이러한 광원 및 반사기의 배치를 밝혀내었다.

상기 광원은 400 내지 700 nm 범위의 파장에서 선택된 파장의 빛만을 투과시키는 투과 필터를 포함하며, 상기 광원이 세포 또는 조직 내의 처리된 식물성 물질의 식물성 화학물질의 소망하는 일시적인 변화를 달성하기 충분한 미리정해진 시간 동안 빛을 방출하도록 전원 공급부 18 내의 프로그램할 수 있는 타이머 17에 의해 조절될 수 있다.

상기 기구는 그러므로 편리하게도 처리된 물질을 조리 또는 소비하기 직전에 처리하는 방법을 수행하기에 유용하다.

Claims

클로로필을 포함하는 수확된 식물 세포 또는 클로로필을 포함하는 수확된 식물 조직에서 비타민 C, 비타민 E 및 글루타티온으로부터 선택되는 적어도 하나의 식물성 화학물질의 농도를 일시적으로 변화시키는 방법으로서,

상기 식물 세포 또는 식물 조직은 광합성을 할 수 있는 것이고,

상기 식물 세포 또는 식물 조직에 400nm 내지 700nm 범위의 파장으로부터 선택되는 적어도 하나의 파장을 조사함으로써 광계 Ⅱ 반응 중심에서 산소 발생을 유도하거나 포화시켜 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 여기에서 상기 조사는 최고 180분까지의 시간 간격으로 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 여기에서 상기 적어도 하나의 파장의 빛은 430nm 내지 470nm의 범위에 있는 파장의 청색광인 것인 방법.
제3항에 있어서, 여기에서 상기 청색광의 파장은 435nm 내지 465nm의 범위에 있는 것인 방법.
제3항에 있어서, 여기에서 그 조사는 다른 파장의 빛과 함께 수행되는 것으로, 그 다른 파장의 빛은 600nm 내지 700nm의 범위에 있는 파장의 적색광인 것인 방법.
제5항에 있어서, 청색광 : 적색광의 에너지 비율은 7 : 1 내지 1 : 7의 범위인 방법.
제6항에 있어서, 상기 청색광 : 적색광의 에너지 비율은 6 : 1 내지 1 : 6의 범위인 방법.
제7항에 있어서, 상기 청색광 : 적색광의 에너지 비율은 5 : 1 내지 1 : 5의 범위인 방법.
제2항에 있어서, 상기 시간 간격은 120분까지인 방법.
제9항에 있어서, 상기 시간 간격은 60 분까지인 방법.
제10항에 있어서, 상기 시간 간격은 45분까지인 방법.
제11항에 있어서, 상기 시간 간격은 30분까지인 방법.
제12항에 있어서, 상기 시간 간격은 5분 내지 15분의 범위인 방법.
제1항에 있어서, 상기 식물 세포 또는 식물 조직은 녹색 줄기, 꽃받침, 고등 식물의 잎, 해조류 세포 및 이끼 원사체로부터 선택되는 광합성이 가능한 식물조직으로부터 선택된 것인 방법.
제14항에 있어서, 상기 식물 세포 또는 식물 조직은 바실, 오레가노, 세이지, 코리엔더, 딜, 마조란, 타임, 차이브스, 마늘, 월계수, 레몬 밤, 민트, 라벤더, 파슬리, 휀넬, 일일초 (Catharanthus roseus), 주목과 식물 및 칸나비스 식물로 이루어진 군으로부터 선택된 식물로부터 얻는 것인 방법.
제15항에 있어서, 상기 식물 세포 또는 식물 조직은 일일초(Catharanthus roseus), 콩, 강낭콩, 시금치, 브라시카 올레라세아(Brassica oleracea)에서 유래된 종, 녹색 양배추, 적색 양배추, 방울다다기 양배추, 구경 양배추, 콜리플라워, 백색 양배추, 상추, 중국 양배추, 이끼조직, 렘노스포라 종의 배양체 및 해조류 세포 배양체로 이루어진 군으로부터 선택된 식물로 얻는 것인 방법.
제16항에 있어서, 상기 브라시카 올레라세아에서 유래된 종은 브로콜리인 것인 방법.
제16항에 있어서, 상기 이끼조직은 피스코미트렐라 페이튼스(Physcomitrella patens)의 원사체인 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 식물성 화학물질은 비타민 C 및 비타민 E로부터 선택되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 식물성 화학물질은 비타민 C인 것인 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 얻을 수 있는 식물성 물질.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 얻을 수 있는 식물 세포.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 얻을 수 있는 처리된 식물성 물질 또는 식물 세포를 포함하는 가공식품.
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