KR101203945B1 - 해조추출물 이용 GABA, Tｒｙ-Pｒｏ, 항산화 활성 및 비타민 C가 고농도로 함유된 새싹채소 및 어린잎채소 생산용 복합비료 및 그 제조방법 - Google Patents

해조추출물 이용 GABA, Tｒｙ-Pｒｏ, 항산화 활성 및 비타민 C가 고농도로 함유된 새싹채소 및 어린잎채소 생산용 복합비료 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해조추출물, 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol) 등을 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물, 이의 제조방법 및 상기 복합비료 조성물을 재배과정에 살포하여 채소의 생장촉진과 새싹채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 또는 항산화 활성을 증진시키는 방법을 제공한다.

Description

해조추출물 이용 GABA, Tｒｙ-Pｒｏ, 항산화 활성 및 비타민 C가 고농도로 함유된 새싹채소 및 어린잎채소 생산용 복합비료 및 그 제조방법{Composite fertilizer for production of sprout and baby vegetable containing high concentration of GABA, Try-Pro and vitamin C and having high antioxidant activity using seaweed extract and manufacturing method thereof}
본 발명은 해조추출물, 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol) 등을 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물, 이의 제조방법 및 상기 복합비료 조성물을 재배과정에 살포하여 채소의 생장촉진과 새싹채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 또는 항산화 활성을 증진시키는 방법을 제공한다.
해조추출물(seaweed extract)은 혹독한 자연환경에서 자라는 특수 해조류인 아스코필럼 노도섬(Ascophyllum nodosum)을 초저온(-50℃) 처리 가공하여 천연 그대로를 제품화하여 영양이 풍부한 해조추출물로, 아스코필럼 노도섬은 다른 해조류에 비하여 5~13배의 베타인(betaine)과 폴리아민(polyamine), 사이토키닌을 함유하고 있는데, 이는 일반 작물의 1000배에 해당한다. 베타인은 냉해, 건조, 과습, 염류장애, 가스장애 및 식물상처 등에 저항력을 높여주는 항스트레스 작용을 가지고 있으며 식물 면역활성제(elicitor) 기능으로 각종 병해에 대한 저항력을 높히고 인삼의 노랑병에 효과가 우수하다. 또한 폴리아민은 과수 및 과채류의 화아 분화 및 수정을 촉진시켜 착과를 향상시키며 열과, 기형과, 공동과 및 물찬과 발생을 억제하고 과실 크기를 균일하게 해 준다. 그리고 등숙기에는 당도증가, 비대촉진, 증수 및 품질향상효과를 발휘하여 저장성도 좋아지는 식물 생리기능 활력증진제(biostimulants)이다. 이러한 해조추출물은 제틴, 제틴 리보사이드, 이소펜테닐 아데닌, 디하이드로제틴을 포함하는 천연 사이토키닌의 생물학적 공급원이면서 옥신, 사이토키닌 및 베타인을 함유한다. 이외에도 해조추출물은 2-하이드록시-6-메틸아미노퓨린, 트랜스-제틴, 트랜스-리보실제틴 및 몇가지 사이토키닌 화합물의 글루사이드(배당체) 종류를 포함한다. 이들 사이토키닌은 세포분열촉진, 개화유도, 종자휴면타파 등 식물성장 및 발달에 중요한 역할을 한다.
GABA는 자연계에 널리 존재하는 비단백태 아미노산의 일종으로 Gamma-Amino Butyric Acids의 약자이며, 4개의 탄소로 구성되어 있고 glutamate decarboxylase(GDA)의 L-glutamate의 탈탄산 반응에 의해 CO2와 함께 생성되며, pyridoxal-5'-phosphate dependent 경로로 합성된다. GABA는 억제성 신경전달 물질로서 뇌 혈류 개선, 산소공급 증가, 뇌세포 대사기능을 촉진시켜 신경안정성 작용, 스트레스 해소, 기억력 증진, 혈압강화작용, 우울증완화, 중풍과 치매예방, 불면, 비만, 갱년기장애 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 통상 우리 몸에 GABA의 필요량은 500~3000 mg 정도로 다양한 루트를 통해 섭취하고 있다. 그러나 자연 상태에서 식물체 GABA 함유량으로는 약리작용을 발휘하기에 부족하여, 자연적인 섭취로 GABA의 생리작용을 기대하기 어려운 실정이다.
또한 식물생장조절제로서 일반적으로 가장 많이 이용되고 있는 사이토키닌 (Cytokinin)은 고등식물의 생장호르몬으로서 식물 체내에서 분화를 촉진시키는데, 사이토키닌은 식물의 조직을 배양할 때 생장점을 떼어내어 배양하면 미분화된 세포덩어리인 캘러스(callus)를 만드는데 이때 사이토키닌을 처리하면 뿌리, 줄기, 잎으로 분화가 이루어진다. 이들 사이토키닌은 세포분열촉진, 개화유도, 종자휴면타파 등 식물생장 및 발달에 중요한 역할을 한다.
한편 과거에는 비료를 질소, 인산, 칼륨 등의 필수원소를 무기성분으로 시비하면 식물이 그것을 흡수하고 식물체 내에서 대사작용을 거쳐 이용하였으나, 종래의 사용하고 있는 비료나 식물생장조절제는 사용 효과가 미미하거나 비용면에서 경제적이지 못한 측면이 있어, 새싹채소의 생장촉진 및 다양한 기능성이 향상시킬 수 있는 복합비료의 개발이 필요한 실정이다.
한국등록특허 제0543524호에는 과실 및 과채류 착색촉진용 복합비료가 개시되어 있고, 한국등록특허 제0443406호에는 복합비료의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 해조추출물을 이용한 새싹채소 및 어린잎채소 생산용 복합비료 조성물과는 상이하다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 새싹채소및 어린잎채소의 생장촉진 및 착색을 증진시키면서 새싹채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 함량 및 항산화 활성 등의 기능성을 효과적으로 높이기 위해, 최적의 재료 및 함량으로 제조된 해조추출물 등을 함유한 복합비료 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 해조추출물, 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol) 등을 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복합비료 조성물을 새싹채소 또는 어린잎채소에 시비하여 채소의 생장촉진과 채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 또는 항산화 활성을 증진시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 해조추출물, 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol) 등을 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 복합비료 조성물은 새싹 채소에 전혀 해가 되지 않으면서 균형 있는 영양분의 흡수가 이루어져 최상의 상태를 유지하면서 어린잎 생장촉진과 착색 증진효과를 가져올 수 있어, 경제적이면서 재배농가의 노동력 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한, 새싹 채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 함량 및 항산화 활성을 높여 고품질의 새싹 및 어린잎채소를 생산할 수 있다.
도 1은 미니비타민과 적양무 재배시 본 발명의 복합비료 조성물 처리구(제조 예 1)와 대조구 1(무처리구)의 아미노산 함량을 비교한 그래프이다.
도 2는 미니비타민과 적양무 재배시 본 발명의 복합비료 조성물 처리구(제조 예 1)와 대조구 1(무처리구)의 GABA 함량을 비교한 그래프이다.
도 3은 새싹 및 어린잎채소 재배시 본 발명의 복합비료 조성물 처리구(제조 예 1)와 대조구 1(무처리구)의 GABA 함량을 비교한 그래프이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 해조추출물, 요소, 제1인산칼륨(KH2PO4), 염화칼륨(KCl), 디칼륨인산염(K2HPO4), 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O), 붕산(H3BO3), 킬레이트철(EDTA-Fe), 황산아연(ZnSO47H2O), 황망간산(MnSO47H2O), 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O), 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol)을 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물을 제공한다.
본 발명의 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물에서, 상기 해조추출물은 아스코필럼 노도섬(Ascophyllum nodosum)으로부터 추출된 해조추출물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물은 구체적으로는 복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 40~50 중량부, 요소 4~8 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 10~14 중량부, 염화칼륨(KCl) 6~10 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 8~12 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O) 5~7 중량부, 붕산(H3BO3) 2~4 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 3~5 중량부, 황산아연(ZnSO47H2O) 0.2~0.4 중량부, 황망간산(MnSO47H2O) 0.1~0.3 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O) 0.1~0.3 중량부, 아미노산 4~6 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.02~0.04 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.001~0.03 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.01~0.03 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02~0.04 중량부, 베타인(Betaines) 0.02~0.04 중량부, 타우린(Taurine) 0.01~0.03 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.01~0.03 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.05~0.07 중량부를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는 복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 45 중량부, 요소 6 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 12 중량부, 염화칼륨(KCl) 8 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 10 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O) 6 중량부, 붕산(H3BO3) 3 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 4 중량부, 황산아연(ZnSO47H2O) 0.3 중량부, 황망간산(MnSO47H2O) 0.2 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O) 0.2 중량부, 아미노산 5.085 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.03 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.005 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.02 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02 중량부, 베타인(Betaines) 0.03 중량부, 타우린(Taurine) 0.02 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.02 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.06 중량부를 포함할 수 있다.
상기 범위로 성분들을 포함하는 것이 새싹채소 및 어린잎채소의 생장을 촉진시키고, 새싹채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 및 항산화 활성을 효과적으로 증진시킬 수 있는 새로운 복합비료 조성물을 제공할 수 있었다. 상기 성분의 함량이 상기 범위를 벗어나면, 각 성분들을 병용하는 효과가 떨어지거나 채소에 해가 발생하는 단점이 있다.
본 발명의 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물에서, 상기 새싹채소 및 어린잎채소는 무순, 비타민, 부추, 양상추, 상추, 케일, 양배추, 배추, 브로콜리, 쑥갓, 물냉이, 들깨, 시금치, 고추, 파슬리, 샐러리, 토마토, 가지, 오이, 호박, 아보카도, 피망, 파프리카, 밀, 보리, 벼, 콩, 메밀, 쓴메밀, 해바라기, 비름, 수수, 기장, 옥수수, 무, 당근, 참마, 우엉, 야콘, 고구마, 양파, 비트, 곤약, 토란, 순무, 죽순, 마늘, 고추 냉이, 수박 또는 참외일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 복합비료 조성물을 새싹채소에 시비하여 새싹채소의 생장촉진과 새싹채소 및 어린잎채소 내의 아미노산, GABA, 비타민 또는 항산화 활성을 증진시키는 방법을 제공한다. 본 발명의 복합비료 조성물을 새싹채소에 시비할 때, 시비량 및 시비 방법은 당 업계에 통상적으로 알려져 있는 범위 내에서 시비할 수 있다.
본 발명은 또한,
복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 40~50 중량부, 요소 4~8 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 10~14 중량부, 염화칼륨(KCl) 6~10 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 8~12 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O) 5~7 중량부, 붕산(H3BO3) 2~4 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 3~5 중량부, 황산아연(ZnSO47H2O) 0.2~0.4 중량부, 황망간산(MnSO47H2O) 0.1~0.3 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O) 0.1~0.3 중량부, 아미노산 4~6 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.02~0.04 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.001~0.03 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.01~0.03 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02~0.04 중량부, 베타인(Betaines) 0.02~0.04 중량부, 타우린(Taurine) 0.01~0.03 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.01~0.03 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.05~0.07 중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물의 제조방법은 바람직하게는
복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 45 중량부, 요소 6 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 12 중량부, 염화칼륨(KCl) 8 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 10 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O) 6 중량부, 붕산(H3BO3) 3 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 4 중량부, 황산아연(ZnSO47H2O) 0.3 중량부, 황망간산(MnSO47H2O) 0.2 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O) 0.2 중량부, 아미노산 5.085 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.03 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.005 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.02 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02 중량부, 베타인(Betaines) 0.03 중량부, 타우린(Taurine) 0.02 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.02 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.06 중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 본 발명의 복합비료 구성 및 조제
복합비료의 구성은 표 1과 같이 해조추출물, 아미노산, GA3, 사이토키닌, ABA, IAA, 비타민 B1, 베타인, 타우린, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid), 이노시톨(inositol) 등을 비율에 따라 조제하여 사용하였다.
본 발명의 복합비료 조성비
원재명 혼합비율(W/W)
해조추출물(Aschophylum nodosum) 45
요소 6
KH2PO4 12
KCl 8
K2HPO4 10
MgSO4?5H2O 6
H3BO3 3
EDTA-Fe 4.0
ZnSO4?7H2O 0.3
MnSO4?7H2O 0.2
(NH4)6Mo7O24?4H2O 0.2
아미노산 5.085
Cytokinins 0.03
ABA(abscicic acid) 0.005
IAA(indole-acetic acid) 0.02
Vitamin B1 0.03
Betaines 0.03
Taurine 0.02
Gamma aminobutyric acid(GABA) 0.02
inositol 0.06
합계 100
1. 새싹채소 재배 및 제제의 처리
새싹채소 및 어린잎채소의 종류는 무순, 비타민, 부추, 양상추, 상추, 케일, 양배추, 배추, 브로콜리, 쑥갓, 물냉이, 들깨, 시금치, 고추, 파슬리, 샐러리, 토마토, 가지, 오이, 호박, 아보카도, 피망, 파프리카, 밀, 보리, 벼, 콩, 메밀, 쓴메밀, 해바라기, 비름, 수수, 기장, 옥수수, 무, 당근, 참마, 우엉, 야콘, 고구마, 양파, 비트, 곤약, 토란, 순무, 죽순, 마늘, 고추 냉이, 수박, 참외 등 새싹채소로 이용 가능한 종자를 망라하고 있다.
새싹 종자의 조제는 사용하려는 새싹종자(새싹종자 종류 참고)를 증류수로 여러 번 세척 후 식물 배양 플라스틱 용기(기산바이오텍)에 넣고 거기에 물을 첨가하고 25℃의 인공 기상 장치(비젼과학 항온기)에서 하룻밤 흡수시킨 후, 배수 후 추가로 2일 동안 25℃의 인공 기상 장치에서 발아시켰다. 발아한 종자를 표 1과 같이 조제한 복합비료를 분무하여 새싹에 부착한 상태로 1일간 유지시켜 새싹에 흡수시켰다.
또한 어린잎을 위한 식물재배는 사용하려는 종자를 비닐 온실에 파종하여 발아 14일 후에 표 1과 같이 조제한 복합비료에 전착제를 넣어 분무방법에 의해 잎 및 경에 부착시킨 상태로 유지하여 어린잎에 흡수시킨 후, 3일 이내에 어린잎을 수확하였다. 또한, 비교구 중 대조구 1은 일반비료를 상기와 같이 처리하여 새싹채소를 생산한 것으로, 대조구 1에서 사용된 비료의 조성은 하기 표 2와 같다.
대조구 1 일반비료 조성비
원재명 혼합비율(W/W)
요소 8
KH2PO4 22
KCl 10
K2HPO4 17
MgSO4?5H2O 8
H3BO3 5
EDTA-Fe 4
ZnSO4?7H2O 1.5
MnSO4?7H2O 0.2
(NH4)6Mo7O24?4H2O 0.3
부식산 8
아미노산 10
화이트카본 6
합계 100
또한, 비교구 중에 해조추출물이 함유한 대조구 2는 일반비료를 상기와 같이 처리하여 새싹채소 및 어린잎채소를 생산한 것으로, 대조구 2에서 사용된 비료의 조성은 하기 표 3과 같다.
대조구 2 일반비료 조성비
원재명 혼합비율(W/W)
해조추출물 (Aschophylum nodosum) 45
Potassium(K2O) 16
Carbohydrates (algiinic acid, manitol) 10
Phosphorus(P2O5) 12
Protein 1.8
MgSO4?5H2O 3
H3BO3 4
EDTA-Fe 4
ZnSO4?7H2O 1.5
MnSO4?7H2O 0.2
(NH4)6Mo7O24?4H2O 0.3
아미노산 2.2
합계 100
2. 아미노산 함량 분석
아미노산 함량은 6N HCl로 24시간 동안 산가수분해한 후, 닌하이드린(ninhydrin) 반응을 이용하여 측정하였다. 함유황 아미노산은 별도로 과산화포름산(performic acid)으로 산가수분해한 후 닌하이드린(ninhydrin) 반응을 이용하여 아미노산 자동분석기(Hitachi L-8500, japan)로 분석하였으며, 각 아미노산 함량은 표준용액(Amino acid calibration mixture, Ajinimoto-Takara Co., Japan)을 비교하여 계산하였다. 분석아미노산은 GABA를 포함하여 총 19종을 분석하였다.
3. 비타민 C 함량
비타민 C의 함량은 2,6-dichlorophenolindophenol(DNP) 방법(AOAC, 1995)에 의해 형광광도계(Spectroflurometer, SFM-25, K$ntron, Italy)로 측정하였다. 동결건조된 시료 2.5 g을 시험관에 넣고 5% HPO3를 50 mL 첨가하여 마쇄한 후 여과(WhatmanNo. 5)하여 얻은 상징액을 1 mL씩 취하여 50% 에탄올과 0.2% 2,6-dichlorophenolindophenol에 녹인 3% 티오우레아(thiourea) 용액을 차례로 0.1 mL씩 넣은 후 시험용액과 대조구 용액으로 나누어 시험용액에는 50% 아세트산나트륨(sodium acetate) 용액을, 대조구 용액에는 50% 아세트산나트륨(sodium acetate) 용액에 녹인 3% 용액을 각각 1 mL씩 넣고 15분간 정치하였다. 15분간 정치 후 0.2% OPDA 용액을 5 mL씩 첨가하여 35분간 암소에서 자청색의 형광물질인 guinoxaline을 형성시켜 2시간 이내에 여기(勵起) 파장 350 nm, 형광파장 430 nm로 측정하였다.
4. 항산화활성
항산화활성 측정은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)법을 이용하여 시료의 유리기(radical) 소거효과를 측정하는 Lee 등(2006)의 방법을 변형하여 측정하였다. 1×10-4 M DPPH와 농도별 추출물을 각각 100 ㎕씩 취하여 혼합하고, 30분간 암상태에서 방치한 후 ELISA Reader(Bio-RAD, USA)를 이용하여 517 nm에서 잔존 라디칼 농도를 측정하였다. 시료의 환원력 크기는 라디칼 소거활성(scavenging activity)으로 표시하였고, RC50은 DPPH 농도가 1/2로 감소하는데 필요한 시료의 양(㎍)으로 나타내었으며 항산화 물질로 잘 알려진 BHT(butylated hydroxytoluene)와 비교하였다. 즉, DPPH 라디칼 소거활성(%) = [(시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도 - 시료를 첨가한 반응구의 흡광도) / 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도] × 100으로 계산하였다.
실시예 1: 복합비료 살포에 따른 생체중 변화
수량 측면에서 매우 중요한 생체중이 복합비료(제조예 1)를 처리함에 따라 새싹채소(브로컬리 및 유채) 및 어린잎 채소(신선초 및 상추)에 어떤 변화를 일으키는지 여부를 알아본 결과는 하기 표 4와 같다. 새싹채소에 대조구(control)에 비해 제제(제조예 1)를 처리한 구에서 약간 상승효과를 보였다. 또한 어린잎 채소에서 제제(제조예 1)를 처리한 구에서 대조구 2(control)에 비해 신선초는 1 g, 상추는 1.4 g 높게 나타났다. 따라서 본원 발명의 복합비료가 비료로서 효과가 있었음을 말해 준다.
몇몇 새싹 및 어린잎 채소에 본원 발명의 복합비료(제조예 1)의 생육효과(g/20개 식물체)
작물 대조구 1 대조구 2 제조예 1
브로컬리 3.2 2.5 3.3
유채 4.2 4.9 4.9
신선초 18.6 25.3 26.3
상추 20.5 24.9 26.3
실시예 2: 어린잎 채소의 아미노산 함량
복합비료 처리에 따른 어린잎 채소의 아미노산 함량 변화를 알아보기 위해 적양무 및 미니 비타민 채소를 이용하였으며, 아미노산 함량 변화를 아미노산 자동분석 장치(Sykam S433)로 분석한 결과는 표 5와 같다. 대부분의 아미노산에서 본 발명의 복합비료(제조예 1) 처리구에서 함량이 증가하였다. 특히, 프롤린(proline) 및 GABA 량이 현저하게 증가하였다. 총 아미노산 함량은 적양무의 경우 제조예 1에서 816.9 mg/100 g FW(fresh weight), 대조구 1에서 527.2 mg/100 g FW로 약 1.5배가 높게 나타났다. 또한 미니 비타민 채소의 경우 복합비료(제조예 1)에서 553.2 mg/100 g FW, 대조구 1에서 354.7 mg/100 g FW로 약 1.7배가 높았다(도 1).
적양무 및 미니 비타민 어린잎 채소에 복합비료(제조예 1) 처리에 따른 아미노산 함량변화
Amino acid
 적양무 미니비타민
제조예처리(mg/100g) 대조구 1
(mg/100g)		 증가율
(배)		 제조예처리(mg/100g) 대조구 1
(mg/100g)		 증가율
(배)
aspartate 10.1 8.7 1.2 10.1 7.6 1.3
glutamate 20.7 15.7 1.3 15.9 13.4 1.1
asparagine 38.6 30.5 1.3 20.6 14.6 1.4
serine 35.8 21.9 1.6 22.6 14.5 1.6
glutamine 303.8 196.3 1.5 176.6 97.8 1.8
histidine 24.0 15.2 1.6 12.1 8.8 1.4
glycin 14.0 9.1 1.6 12.1 7.2 1.7
threonine 32.4 20.7 1.6 17.4 13.4 1.3
arginine 23.1 17.2 1.3 19.9 14.2 1.4
alanine 41.4 32.5 1.3 34.3 23.4 1.5
GABA 28.8 14.9 1.9 38.4 18.9 2.1
tyrosine 15.0 10.2 1.5 11.5 8.8 1.3
valine 51.2 36.0 1.6 32.9 25.3 1.3
methionine 8.6 5.2 1.7 7.4 5.2 1.4
tryptophan 8.9 5.4 1.6 4.4 3.5 1.2
phenylalanine 21.9 12.6 1.7 16.4 12.3 1.3
isoleucine 20.0 14.8 1.4 12.9 9.6 1.3
leucine 42.2 26.0 1.6 26.2 18.8 1.4
lysine 32.3 19.0 1.7 21.9 15.8 1.4
proline 44.1 15.3 2.9 39.6 21.6 1.8
Totals 816.9 527.2 1.5 553.2 354.7 1.7
실시예 3: 복합비료 사용에 따른 새싹 및 어린잎채소의 GABA 함량
GABA 함량에서는 적양무에서 대조구 1보다 복합비료(제조예 1)구에서 약 1.9배 높은 28.8 mg/100 g FW로 나타났으며, 미니 비타민에서는 대조구 1(무처리)에 비해 복합비료(제조예 1) 처리구에서 2.1배가 높은 38.4 mg/100 g FW를 보였다. 이런 결과는 본 발명의 복합비료에 포함되어 있는 아미노산 및 GABA 등이 잎에 흡수되어 세포 내에서 동화되어 있다는 것을 입증할 수 있다(도 2).
복합비료의 사용을 새싹채소(다채, 클로버, 겨자, 적양배추)와 어린잎채소(어린잎다채, 잎쌈홍배추, 잎쌈배추, 콜라드, 청경채어린잎, 파드득나물) 등 총 10개의 새싹 및 어린잎채소에 분무하여, GABA 증진효과를 살펴보았다(도 3). 새싹채소 중 제제 처리에 따른 GABA 함량은 클로버 > 다채 > 적양배추 > 겨자 순으로 높게 나타났다. 또한 이들 새싹채소에서 대조구 1(무처리구)에 비해 월등히 높은 수준의 GABA 증진효과를 보였다. 또한 어린잎채소에서 제조예 1 처리에 따른 GABA 함량은 잎쌈배추 > 어린잎다채 > 파드득나물 > 콜라드 > 청경채어린잎 > 잎쌈홍배추 순으로 높게 나타났다. 어린잎채소에서도 대조구 1에 비해 높은 수준의 GABA 증진효과를 얻었다.
실시예 4: 비타민 함량
품질 측면에서 매우 중요한 비타민 C 함량이 복합비료(제조예 1)의 처리함에 따라 새싹채소(브로콜리 및 유채) 및 어린잎 채소(신선초 및 상추)에 어떤 변화를 나타내는지 알아본 결과는 하기 표 6와 같다. 새싹채소에 제제(제조예 1)를 처리한 구에서 대조구 2에 비해 브로콜리는 약 3.77 mg/100 g, 유채는 4.8 mg/100 g 높게 나타났다. 또한 어린잎채소에서 복합비료(제조예 1)를 처리한 구에서 대조구 2에 비해 신선초는 2.8 mg/100 g, 상추는 5.5 mg/100 g 높게 나타났다.
몇몇 새싹 및 어린잎 채소에 본 연구에 의해 발명한 제제(제조예 1) 처리에 따른 비타민 함량(mg/100 g FW)
작물 대조구 1 대조구 2 제조예 1
브로콜리 73.23 72.55 76.32
유채 68.21 68.39 73.19
신선초 19.66 20.23 23.03
상추 24.56 23.99 29.49
실시예 5: 항산화 활성
최근 산화적 스트레스에 의해 기인한 많은 종류의 질병이 발생하고 있으며, 이와 관련하여 우수한 항산화 활성을 갖는 물질에 대한 탐색연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 항산화제는 BHA(butylated hydroxy anisole)와 TBHQ(2-tert-butyl hydroquinone) 같은 합성품인데, 이들을 50 mg/kg/day 이상의 고용량으로 장기간 복용시 지질대사의 불균형과 암을 유발시킬 수 있기 때문에 이들의 사용을 제한하고 있는 실정이다.
새싹채소 중의 브로콜리에 대한 메탄올 추출물의 항산화 활성을 조사한 결과 1,000 mg/L 농도까지는 대조구 2에 비해 처리구(제조예 1)에서 항산화 활성이 거의 유사한 결과를 얻었다. 그러나 2,000 mg/L의 농도에서 처리구(제조예 1)에서 항산화 활성이 대조구 2에 비해 높게 나타났다. 유채의 경우, 63 mg/L 농도에서는 처리간 별 영향을 보이지 않았으나 125 mg/L 농도 이후에서 처리구(제조예 1)에서 항산화능이 높아지는 경향을 보였다. 어린잎채소(신선초 및 상추)의 메탄올 추출물의 항산화 활성에서는 추출액 2,000 mg/L에서 본 발명의 제제(제조예 1)가 신선초에서 40.2%, 상추에서 36.5%로 가장 높게 나타났다(표 7).
몇몇 새싹 및 어린잎 채소에 본 연구에 의해 발명한 복합비료(제조예 1) 처리에 따른 항산화 활성(mg/L)
작물 처리 유무 DPPH radical scavenging activity (mg/L) RC50
31 63 125 250 500 1000 2000
브로컬리 대조구 1 3.2 6.7 12.7 21.3 44.6 74.2 90.4 619.8
대조구 2 3.2 6.5 11.9 21.7 44.8 73.5 88.6 620.2
제조예1 3.3 6.8 12.6 22.6 45.1 74.2 92.1 609.6
유채 대조구 1 2.5 5.6 9.5 22.6 41.4 67.1 87.9 692.8
대조구 2 2.2 6.3 11.7 25.9 46.2 74.2 90.0 703.8
제조예1 3.8 6.8 13.3 28.4 49.2 76.8 98.4 610.1
신선초 대조구 1 0.3 0.7 1.3 6.5 23.3 34.3 34.8 3,037
대조구 2 0.6 0.7 1.4 5.9 22.7 33.3 36.8 3,127
제조예1 0.5 0.8 1.9 8.3 30.4 34.6 40.1 2,180
상추 대조구 1 0.1 0.6 1.3 7.3 18.6 29.5 30.2 3,896
대조구 2 0.2 0.7 1.6 8.3 16.9 28.6 31.4 3,769
제조예1 0.2 0.9 1.7 9.9 28.8 27.6 36.5 3,402

Claims (6)

  1. 해조추출물, 요소, 제1인산칼륨(KH2PO4), 염화칼륨(KCl), 디칼륨인산염(K2HPO4), 황산마그네슘 5수화물(MgSO4?5H2O), 붕산(H3BO3), 킬레이트철(EDTA-Fe), 황산아연(ZnSO4?7H2O), 황망간산(MnSO4?7H2O), 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O24?4H2O), 아미노산, 사이토키닌(Cytokinins), 앱시스산(Abscisic acid), IAA(indole-acetic acid), 비타민 B1(Vitamin B1), 베타인(Betaines), 타우린(Taurine), 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 및 이노시톨(inositol)을 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 해조추출물은 아스코필럼 노도섬(Ascophyllum nodosum)으로부터 추출된 해조추출물인 것을 특징으로 하는 복합비료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 40~50 중량부, 요소 4~8 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 10~14 중량부, 염화칼륨(KCl) 6~10 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 8~12 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO4?5H2O) 5~7 중량부, 붕산(H3BO3) 2~4 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 3~5 중량부, 황산아연(ZnSO4?7H2O) 0.2~0.4 중량부, 황망간산(MnSO4?7H2O) 0.1~0.3 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O24?4H2O) 0.1~0.3 중량부, 아미노산 4~6 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.02~0.04 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.001~0.03 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.01~0.03 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02~0.04 중량부, 베타인(Betaines) 0.02~0.04 중량부, 타우린(Taurine) 0.01~0.03 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.01~0.03 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.05~0.07 중량부를 포함하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 새싹채소 및 어린잎채소는 무순, 비타민, 부추, 양상추, 상추, 케일, 양배추, 배추, 브로콜리, 쑥갓, 물냉이, 들깨, 시금치, 고추, 파슬리, 샐러리, 토마토, 가지, 오이, 호박, 아보카도, 피망, 파프리카, 밀, 보리, 벼, 콩, 메밀, 쓴메밀, 해바라기, 비름, 수수, 기장, 옥수수, 무, 당근, 참마, 우엉, 야콘, 고구마, 양파, 비트, 곤약, 토란, 순무, 죽순, 마늘, 고추 냉이, 수박 또는 참외인 것을 특징으로 하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 복합비료 조성물을 새싹 또는 어린잎채소에 시비하여 채소생장 촉진과 채소 내의 아미노산, GABA(Gamma aminobutyric acid), 비타민 또는 항산화 활성을 증진시키는 방법.
  6. 복합비료 조성물 100 중량부 기준으로, 해조추출물 40~50 중량부, 요소 4~8 중량부, 제1인산칼륨(KH2PO4) 10~14 중량부, 염화칼륨(KCl) 6~10 중량부, 디칼륨인산염(K2HPO4) 8~12 중량부, 황산마그네슘 5수화물(MgSO45H2O) 5~7 중량부, 붕산(H3BO3) 2~4 중량부, 킬레이트철(EDTA-Fe) 3~5 중량부, 황산아연(ZnSO47H2O) 0.2~0.4 중량부, 황망간산(MnSO47H2O) 0.1~0.3 중량부, 몰리브덴산암모늄((NH4)6Mo7O244H2O) 0.1~0.3 중량부, 아미노산 4~6 중량부, 사이토키닌(Cytokinins) 0.02~0.04 중량부, 앱시스산(Abscisic acid) 0.001~0.03 중량부, IAA(indole-acetic acid) 0.01~0.03 중량부, 비타민 B1(Vitamin B1) 0.02~0.04 중량부, 베타인(Betaines) 0.02~0.04 중량부, 타우린(Taurine) 0.01~0.03 중량부, 감마 아미노부티르산(Gamma aminobutyric acid) 0.01~0.03 중량부 및 이노시톨(inositol) 0.05~0.07 중량부를 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 새싹채소 및 어린잎채소용 복합비료 조성물의 제조방법.
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