KR101350024B1 - 쇠비름과 식물을 이용한 비료첨가제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하여 단독으로 사용하거나 상기 불포화 지방산 추출물이 흡수되는 것을 지원하는 첨가제를 포함한 비료첨가제에 관한 것이다.
본 발명에 따른 비료첨가제는 농작물을 불포화 지방산의 함유량을 높여 농작물의 영양성분을 보다 우수하게 향상시킬 수 있다. 게다가 상기 쇠비름과 식물은 어느 곳에서나 잘 자라 재료의 채집이 용이하여 구입시 생산비가 낮고, 간단한 공정으로 추출물을 추출할 수 있어 경제성이 높아질 수 있다.

Description

쇠비름과 식물을 이용한 비료첨가제{Fertilizer additive using Portulaca oleracea L.}

본 발명은 식물에서 추출한 불포화 지방산을 포함한 비료첨가제에 관한 것이다.

본 발명에 따른 비료첨가제에 사용되는 쇠비름과(Portulaca oleracea L.) 식물은 1년생 식물로서 오행초(五行草), 장명채(長命采), 마치채(馬齒采), 말비름등으로 불리는 쇠비름 및 채송화가 있고, 그 외 쇠비름의 전초를 말하는 마치현이 있다.

상기 쇠비름과 식물은 주로 길가, 텃밭 등에서 자생하며 줄기의 높이가 약 15~30㎝ 내외로 털이 없으며 줄기의 직경은 2~3㎜ 이고, 적갈색이며 가지가 많이 갈라져서 땅위로 비스듬히 퍼지면서 자란다. 꽃은 황색으로 줄기나 가지 끝에 3~5개씩 모여서 줄기의 끝이나 가지의 끝 혹은 잎에서 6월부터 가을까지 계속 핀다. 열매는 타원형이고, 종자는 검은빛이 도는 원형이며 긴 대가 달린 종자가 많이 들어 있다. 상기 쇠비름의 번식은 잎이 있는 시기면 언제라도 줄기를 이용한 꺾꽂이법으로 가능하고, 9월에 수확한 종자를 이듬해 봄 화단에 뿌려 번식시킬 수도 있다.

쇠비름과 식물은 과거 선조들의 민간요법에서 충독, 사독 등의 해독제로도 사용되었다(이창복, 대한식물도감, 향문사, p324). 게다가 타닌과 사포닌, 베타카로틴, 글루틴, 칼륨, 비타민 C, D, E를 비롯해 필수지방산인 오메가3 지방산이 쇠비름100g에 300 ~ 400㎎이나 될 정도로 풍부하다. 이는 상추에 들어 있는 것보다 15배나 많고, 등푸른 생선을 비롯해 일반 약초나 녹색 채소, 견과류와 동백기름 등의 오메가3 지방산이 들어 있는 타 동식물에 비교하여도, 쇠비름과 식물에 함유된 오메가3 지방산의 양은 으뜸이다.

그 중 오메가3 지방산은 뇌를 구성하고 있는 필수성분이며 망막에도 많이 포함되어 있는데 세포막의 전기적 자극을 빠르게 다음 세포로 전달해 주는 작용을 한다. 그리고 정신질환을 앓고 있는 사람에게 오메가3 지방산을 공급해 주면 놀랄 만큼 효과가 있고 스트레스와 알츠하이머병, 우울증, 치매 등을 예방해 주기도 하며, 혈액순환을 좋게 하고 콜레스테롤이나 중성지방을 몸 밖으로 내보내 혈압을 낮춰 주기도 한다.

상기 쇠비름과 식물의 효과로 인해, 쇠비름 즙액에서 얻은 항균성 지방산의 분리 및 동정(한국식물병리학회지 제2권(2호): p82-88(1986년)), 쇠비름의 성분으로는 L-노르아드레날린, 도파민, 도파와 여러 종류의 유기산, 아미노산, 테르펜 배당체(portuloside A)가 알려져 있고, 감마-리놀렌산과 같은 오메가-3 지방산의 함량이 높은 것으로 보고된(한국생물공학회지, 제18권(3호): p165(2003년))에 관한 논문이 있고, 대한민국 등록특허 0272793호인 쇠비름 추출물을 이용한 식품보존제, 대한민국 등록특허 0778107호인 마치현으로부터 아라비노갈락탄을 포함하는 고분자 다당체의 제조방법, 국제특허 WO 2006-013001호이며 대한민국 공개특허 제 2007-0039114호인 쇠비름속 식물의 지상부와 그의 추출물을 이용하여 가축병 치료제와 축산에서 동물의 건강을 위한 약용 식물과 그 추출물의 용도로 쇠비름을 이용한 기술이 공지되어 있다.

그러나 상기 문헌에서 쇠비름과 식물을 이용한 비료첨가제 관한 개시된 내용은 없다.

KR 10-0887398 2007. 10. 26 KR 10-0272793 2000. 8. 3 KR 10-2007-0039114 2007. 1. 31

(비특허문허 1) 한국식물병리학회지 제2권(2호): p82-88(1986년) (비특허문허 2) 한국생물공학회지, 제18권(3호): p165(2003년)

본 발명은 이러한 쇠비름과 식물의 이점을 활용하기 위한 것으로서, 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하여 단독 또는 첨가제 추출물을 혼합한 뒤, 이를 비료첨가제로 사용할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명은 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하여 단독으로 사용하거나 상기 불포화 지방산이 농작물에 흡수되는 것을 지원하는 첨가제 추출물을 포함 시킨 비료첨가제인 것을 특징으로 한다.

상기 쇠비름과 식물로는 쇠비름, 채송화 및 마치현 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하는 방법은 무산소 상태에서 250 내지 400℃에서 30 내지 200분 유지한 뒤, 15 내지 50℃로 낮춰 45 내지 300분 가공하는 탄화방법으로 제조한 것을 특징으로 한다.

상기 첨가제 추출물은 차조기, 들깨, 개망초, 민들레, 홍화, 메리골드, 능소화, 금잔화, 진달래, 애기똥풀, 철쭉, 봉선화, 알꽃, 황연, 정향, 맥문동, 쪽, 쑥, 치자, 울금, 닥나무, 꼭두서니, 오배자 중에서 하나 이상을 혼합하여 추출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산과 첨가제 추출물의 혼합시 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산:첨가제 추출물을 1:0.01 내지 1:0.9로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산을 포함하는 비료첨가제는 농작물의 불포화 지방산 함유량을 높일 수 있고, 이로 인해 농작물의 영양성분을 보다 우수하게 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 쇠비름과 식물은 어느 곳에서나 잘 자라 재료의 채집이 용이하고, 간단한 공정으로 추출물을 추출할 수 있어 생산비가 낮아지는 효과가 있다.

본 발명은 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하여 단독으로 사용하거나 상기 불포화 지방산이 농작물에 흡수되는 것을 지원하는 첨가제 추출물을 포함 시킨 비료첨가제이다.

상기 쇠비름과 식물은 쇠비름, 채송화 및 마치현 중에서 하나 이상을 혼합하여 사용한다.

상기 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하는 방법은 무산소 상태에서 250 내지 400℃에서 30 내지 200분 유지한 뒤, 15 내지 50℃로 낮춰 45 내지 300분 가공하는 탄화방법으로 제조한다.

상기 무산소 상태에서 400℃이상의 온도 또는 200분 이상으로 쇠비름과 식물을 가열하면 식물에 포함되어 있는 성분들이 변질되어 불포화 지방산이 추출되지 않고, 250℃이하의 온도 또는 30분 이하로 쇠비름과 식물을 가열하면 불포화 지방산이 미량 추출되어 비료첨가제로 사용하기 용이하지 않다.

또한, 상기 무산소 상태에서 고온으로 가열한 쇠비름과 식물을 15℃이하로 온도를 낮추면 상분리로 인한 침전물이 생겨 용기에서 추출물을 회수하기 어렵고, 50℃이상이면 회수시 증기로 인한 추출물의 소실 우려가 있다.

그 밖에 쇠비름과 식물에서 불포화 지방산을 추출하는 방법으로 열수추출법, 용매추출법, 초임계유체 추출법 등을 이용할 수 있다.

상기 쇠비름과 식물에서 추출된 불포화 지방산은 리놀레산, 아라키돈산, 에이코사펜타엔산, 도코사핵사엔산, 올레산등이 있고, 보다 바람직하게는 오메가3 지방산 계열인 리놀레산, 에이코사펜타엔산, 도코사핵사엔산이다.

상기 첨가제 추출물은 차조기, 들깨, 개망초, 민들레, 홍화, 메리골드, 능소화, 금잔화, 진달래, 애기똥풀, 철쭉, 봉선화, 알꽃, 황연, 정향, 맥문동, 쪽, 쑥, 치자, 울금, 닥나무, 꼭두서니, 오배자 중에서 하나 이상을 혼합하여 추출한다. 이들 중에서 차조기와 들깨, 민들레, 금잔화, 진달래, 봉선화의 추출물이 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산을 농작물에 보다 용이하게 흡수시킨다.

상기 첨가제 추출물간의 혼합비율은 정해진 것이 없으나, 상기 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산과 첨가제 추출물의 상기 불포화 지방산이 보다 적게 들어갈 경우 비료첨가제 내에 불포화 지방산 함유량이 저하되어 경제적성이 떨어진다.

그리하여 바람직하기로는 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산:첨가제 추출물은 1:0.01 내지 1:0.9로 혼합한다.

본 발명에 따라 제조된 비료첨가제는 비료 또는 물과 혼합하여 농작물에 살포하거나 농작지에 단독으로 살포할 수도 있다.

실시예 1

쇠비름 10Kg을 무산소 상태에서 300℃로 가열하고, 60분 동안 유지한 뒤, 25℃로 낮추고 45분 동안 가공하는 탄화방법으로 제조한다.

실시예 2

쇠비름에 들깨, 봉선화를 첨가할 때, 쇠비름 50중량부, 들깨 20중량부 봉선화 15중량부로 혼합하여 무산소 상태에서 300℃로 가열하고, 60분 동안 유지한 뒤, 35℃로 45분간 가공하는 탄화방법으로 제조한다.

실험예 1

실시예 2에서 제조된 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산과 첨가제 추출물(이하, 비료첨가제)을 물로 500배 희석하여 매실의 봄식제 후 10일 간격으로 2회 관주하고, 여름 적과 후 7일 간격으로 2회 엽면 살포하고, 수확 전 7일 간격으로 2회 엽면 살포하였다.

그리고 상기 매실을 성분 분석한 결과가 하기 표 1과 같이 나타났다.

Composition of fatty acids
시험항목		(%)
C8:0	Caprylic acid	0.47
C12:0	Lauric acid	1.12
C14:0	Myristic acid	1.66
C16:0	Palmitic acid	33.98
C16:1	Palmitoleic acid	2.31
C17:0	Magaric acid	0.56
C18:0	Stearic acid	8.53
C18:1	Oleic acid	18.48
C18:2n6	Linoleic acid	20.25
C18:3n3	Linolenic acid	6.77
C20:0	Arachidic acid	1.16
C20:5n3	EPA	0.71
C22:0	Behenic acid	0.85
C23:0	Tricosanoic acid	3.15

상기 표 1에서 매실에 함유된 지방산은 오메가-3 지방산에 속하는 EPA(Eico-sapentaenoic)가 0.71% 포함되어졌고, Linoleic acid(C18:2n6) 20.25%, Linolenic acid(C18:3n3) 6.77%, Arachidic acid 1.16%로 불포화 지방산도 포함된 것으로 알 수 있었다.

비교예

전질소 3중량%, 수용성 인산(P₂O) 8중량%, 수용성 칼륨(K₂0) 5중량%가 함유된 액상비료를 물로 400배 희석하여 단감의 봄식제 후 10일 간격으로 2회 관주하고, 여름 적과 후 7일 간격으로 2회 엽면 살포하고, 수확 전 7일 간격으로 2회 엽면 살포하였다.

실험예 2

실시예 2에서 제조된 쇠비름과 첨가제 추출물(이하, 비료첨가제)을 실험예 1와 동일한 방법으로 감에 살포하였다.

그리고 상기 감의 성분 분석한 결과를 비교예의 감과 비교하여 하기 표 2와 같이 나타냈다.

Composition of fatty acids(%)
시험항목		실시예2	비교예
C4:0	Butyric acid	0.09	0
C6:0	Caproic acid	0.08	1.17
C20:0	Capric acid	0.17	0.38
C12:0	Lauric acid	0.31	0.24
C14:0	Myristic acid	2.10	2.65
C14:1	Myristoleic acid	0.11	0.32
C15:0	Pentadecanoic acid	0.41	0
C15:1	cis-10-Pentadecanoic acid	0.23	0
C16:0	Palmitic acid	18.00	12.45
C16:1	Palmitoleic acid	2.78	1.64
C17:0	Magaric acid	1.31	0
C18:0	Stearic acid	3.11	0
C18:1	Oleic acid	16.85	19.61
C18:2n6	Linoleic acid	39.13	0
C18:3n3	Linolenic acid	10.85	3.42
C20:0	Arachidic acid	0.35	0.68
C20:1	Eicosenoic acid	0.25	0
C22:0	cis-11,14-Eicosadienoic acid	0.10	0.07
C20:4n6	Arachidonic acid	1.30	0.18
C20:3n3	cis -11,14,17- Eicosatrienoic acid	0.09	0
C22:0	Behenic acid	0.73	0.95
C22:1	Erucic acid	0.15	0
C23:0	Tricosanoic acid	1.00	0.70
C24:0	Lignoceric acid	1.22	0.98

상기 표 2에서 보면, 본 발명에 따른 비료첨가제가 비교예 보다 7종의 지방산(Caproic acid, Capric acid, Myristic acid, Myristoleic acid, Oleic acid, Arachidic acid, Behenic acid)을 제외하고 그 외 지방산의 함유량이 높은 것을 알 수 있다. 특히, Butyric acid, Pentadecanoic acid, cis-10-Pentadecanoic acid, Magaric acid, Stearic acid, Linoleic acid(C18:2n6), Eicosenoic acid, cis-11,14,17-Eicosatrienoic acid Erucic acid과 같은 지방산의 경우에는 비교예의 감에는 포함되어 있지 않다. 그 중 Linoleic acid(C18:2n6), Eicosenoic acid, cis-11,14,17-Eicosatrienoic acid Erucic acid는 불포화 지방산에 포함되어, 본 발명에 따른 비료첨가제를 통해 감의 불포화 지방산 함유량이 증가한 것을 알 수 있다.

Claims (6)

1. 쇠비름과 식물에서 추출한 불포화 지방산; 및
   들깨로부터 추출되는 주요성분인 리놀레산(linoleic acid)과, 봉선화로부터 추출되는 주요성분인 캠페롤(Kaempferol) 및 케르세틴(Quercetin)을 포함하여 상기 불포화 지방산이 농작물에 흡수되도록 지원하는 첨가제 추출물;
   을 포함하며,
   상기 쇠비름 50중량부, 상기 들깨 20중량부 및 상기 봉선화 15중량부로 혼합하여 무산소 상태에서 300℃로 가열하고, 60분 동안 유지한 뒤, 35℃로 45분간 가공하는 탄화방법으로 제조한 것을 특징으로 하는 비료첨가제.
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