KR101368180B1 - 뿌리 약용식물의 재배 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LED 조명으로 재배된 뿌리 약용식물 재배 방법 및 재배 방법에 따른 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 식품 또는 의약품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) 상기 뿌리 약용식물의 묘를 LED(Light Emitting Diode) 조명 하에 생육하여 뿌리 약용식물체를 얻는 단계; 및 (b) 상기 뿌리 약용식물체를 광합성 저해 조건(광원,양분 및 CO2 공급 차단)하에서 생육하여 상기 뿌리 약용식물체의 뿌리 비대를 유도하는 단계를 포함하는 뿌리 약용식물의 재배 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 종래의 노지재배에서의 자연광을 사용하지 않고 LED 조명만을 사용하여 뿌리 약용식물의 성장속도 및 그 뿌리의 생육정도를 극대화하여, 약용식물의 뿌리 생산량이 크게 늘어나고 또한 뿌리에 존재하는 지표성분의 함량이 대폭 강화될 수 있다.

Description

뿌리 약용식물의 재배 방법{Methods for Cultivating Root Medicinal Plants}
본 발명은 뿌리 약용식물의 재배 방법, 이에 의해 재배된 뿌리 약용식물 및 상기 뿌리 약용식물을 이용한 식품 또는 의약품에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 LED 조명으로 재배된 뿌리 약용식물의 뿌리 및 그 용도에 관한 것으로, 특히 종래의 노지 재배기술에 비하여 농약 및 화학비료를 사용하지 않고, 생산성 및 경제성 그리고 약용식물의 품질과 안전성에서 보다 우수한, LED 조명으로 재배된 뿌리 약용식물의 뿌리, LED 조명으로 뿌리 약용식물의 뿌리를 비대시키는 방법 및 본 LED 조명으로 재배된 약용식물이 뿌리를 건강기능식품을 포함하는 식품 및 의약품에 이용하는 용도에 관한 것이다.
약용식물이란 식물 중에서도 전체 또는 그 일부분이 사람의 인체나 기타 동물의 생체에 대해 긍정적인 효과를 지니는 것 또는 그런 긍정적인 효과를 지니고 있을 것이라는 생각에서 사용되는 것을 말하며, 지금 약재로 쓰이고 있거나 건강관리 예방에 곧 이용이 가능한 것 또는 유효성분이 과학적으로 규명된 자원식물이라 정의된다. 현재 세계적으로 약용자원식물로써 이용 가능한 것은 수 만종 이상에 이를 것으로 생각되며 이 중 실제로 지금 사용되고 있는 것은 수천 종에 달한다. 그러나 우리나라에서 현재 사용되고 있는 재배 또는 야생 약용식물은 수 백종에 불과하며 이중에서도 재배가 중점적으로 이루어지고 있는 것은 수십종 밖에 안되는 실정이다. 우리나라는 예로부터 서양의학이 들어오기 오래전부터 주변의 약용자원식물을 적극 사용해왔으며, 그 대표적인 예가 조선시대에 출간된 의서인 허준의 ‘동의보감’이다.
한편, 최근 전 세계적인 이상기후 현상, 방사능 및 중금속 오염 등으로 약용식물 종자의 발아율이 저하되고 약용식물의 생산량이 크게 떨어지고 있는 실정이며, 이로 인해 약용식물의 시세, 특히 뿌리 약용식물의 뿌리의 시세가 큰 폭으로 오르는 등 식품 및 의약품의 원료로 사용되는 약용식물 뿌리의 안정적인 공급이 점점 어려워지고 있는 추세이다. 이러한 당면 문제를 극복하기 위해 기존의 전통적인 약용식물의 재배 방식인 노지재배 방식에 비해 양질의 약용식물의 뿌리를 대량으로 확보할 수 있고, 이상기후로 인한 수확량의 감소를 방지하며, 농약방사능오염중금속오염 등의 오염원을 제거하여 약용식물 뿌리의 안전성(safety)을 극대화할 수 있는 새로운 재배방식이 요청되고 있는 실정이다.
전통적인 노지재배법을 개선한 새로운 형태의 재배기술로는 비닐하우스온실 재배기술 및 LED조명을 이용한 식물재배장치 재배기술 등등이 있다. 비닐하우스 및 온실 재배는 실내에서 작물을 키우는 방식으로 겨울에도 여름철 작물을 생산하는데 유용할 수 있나, 자연광을 그대로 사용하고 있어, 여름철 우기 때나 동절기 때의 일조시간이 짧아 약용식물 재배의 핵심인 광합성 작용을 자율적으로 충분하게 조절하지 못하여, 생산량을 극대화시킬 수 없다는 단점이 있다. 그리고 최근 LED 조명기술의 개발로 비닐하우스 및 온실 등 실내에서 LED 광원을 이용한 재배기술이 대두되고 있지만, 엽채류 및 과채류에만 이용되고 있으며, 뿌리를 주로 사용하는 뿌리 약용식물에는 적용되지 못하고 있는 실정이다. 그 이유로는 특별한 조치 없이 기존 방식으로 LED 조명을 자연광 일조시간보다 장시간 뿌리 약용식물에 조사를 하여도, 잎과 열매만 무성해질 뿐, 정작 필요한 뿌리의 성장은 더디기 때문이다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명자들은 뿌리 약용식물의 품질과 안전성 측면에서 우수하면서도 뿌리 약용식물의 뿌리를 효율적으로 비대시키는 재배방법을 개발하고자 예의 노력하였다. 그 결과, LED 조명을 이용하여 뿌리 약용식물의 뿌리 성장을 극대화하는 경우, 뿌리 약용식물의 뿌리를 비대 시킬 수 있음을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 목적은 뿌리 약용식물의 재배 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 뿌리 약용식물을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 식품을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 의약품을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 화장료 조성물을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 뿌리 약용식물의 묘를 LED(Light Emitting Diode) 조명 하에 생육하여 뿌리 약용식물체를 얻는 단계를 포함하는 뿌리 약용식물의 재배 방법을 제공한다.
본 발명자들은 뿌리 약용식물의 품질과 안전성 측면에서 우수하면서도 뿌리 약용식물의 뿌리를 효율적으로 비대시키는 재배방법을 개발하고자 예의 노력하였다. 그 결과, LED 조명을 이용하여 뿌리 약용식물의 뿌리 성장을 극대화하는 경우, 뿌리 약용식물의 뿌리를 비대 시킬 수 있음을 규명하였다.
본 발명의 방법에 따르면, 우선 뿌리 약용식물의 묘를 LED(Light Emitting Diode) 조명 하에 생육하여 뿌리 약용식물체를 얻는다.
본 명세서에서, 용어 ‘뿌리 약용식물’은 식물의 뿌리부분이 인간이나 기타 동물에 대해서 생리학적으로 긍정적인 생체 내 작용을 나타내는 식물을 의미한다. 또한 용어 ‘뿌리 약용식물체’는 뿌리 약용식물과 동일한 의미를 가지며, 재배 과정에서 생육되는 것을 강조하기 위하여 ‘뿌리 약용식물체’ 용어를 사용한다.
본 발명에 따라 재배 가능한 뿌리 약용식물은 백수오, 당귀, 속단, 황기, 건강, 갈근, 길경(도라지), 맥문동, 천문동, 복령, 산약, 지황, 유근피, 자초근, 작약, 천궁, 황금, 감인근, 감수, 강활, 강황, 자완, 사삼(더덕뿌리), 고삼(주피 벗긴 뿌리), 독활, 황정(둥굴레 뿌리), 백출, 초오, 승마, 천마, 오약, 토복령, 대계근(엉겅퀴 뿌리), 매근(매실뿌리), 연근, 여로, 백지, 의이근, 괄루근, 파극천, 산두근, 고본, 선황련(깽깽이풀 뿌리), 수근(미나리 뿌리), 상륙, 현삼, 골쇄보(넉줄고사리 뿌리), 부자(바꽃 뿌리), 작약, 호장근, 방풍, 세신, 목향, 권삼, 지모, 대극, 사간, 목방기(댕댕이덩굴 뿌리), 상백피(뽕나무 뿌리) 또는 인삼이며, 이에 한정되지 않는다.
뿌리 약용식물의 묘를 LED 조명 하에 생육하여 뿌리 약용식물체를 얻는다. 용어 “뿌리 약용식물의 묘”는 뿌리 약용식물의 작고 어린 식물체(plantlet)를 의미한다.
뿌리 약용식물의 묘는 종자 또는 종근으로부터 수득할 수 있다. 예를 들어, 뿌리 약용식물의 종자 또는 종근을 육묘용 포트에 파종하고 일반 하우스 재배법과 동일한 생육조건으로 일정기간(예컨대, 1개월) 육묘 하여 뿌리 약용식물의 묘를 얻는다. 용어 ‘육묘’는 좁은 의미에서는 종자의 파종에서부터 정식에 이르기까지 일정기간 동안 정식하기에 가장 적합한 묘를 키워내는 작업과정이라고 말할 수 있으며, 넓은 의미에서는 종자의 선택, 상토의 준비 및 육묘상의 설치 등 모든 관련자재의 선택도 육묘에 영향을 미치므로 육묘과정에 포함된다.
이어, 뿌리 약용식물의 묘를 LED 재배시설에 정식하고 LED 조명 하에서 적합한 기간 동안 생육한다.
본 발명의 LED 조명 하에서의 생육은 당업계에 공지된 다양한 LED를 이용하여 실시할 수 있다. 바람직하게는, 상기 LED는 9:1:0 또는 9:1:1 내지 5:5:0 또는 5:5:1의 적색광:청색광:백색광 비율을 갖는다. LED 파장은 종래의 엽채류 재배에 적용되던 적색광:청색광:백색광의 비율인 1:1:1이 아닌 적색광:청색광:백색광의 비율이 9:1:0-1 내지 5:5:0-1(예컨대, 9:1:0-1, 8:1:0-1, 7:1:0-1, 5:1:0-1, 3:1:0-1, 2:1:0-1), 보다 바람직하게는 9:3:0-1 내지 6:4:0-1, 가장 바람직하게는 7:3:0-1의 비율로 뿌리 약용식물에 조사된다. 본 발명의 적색 파장은 630 ㎚ 및 660 ㎚를 말하며, 청색 파장은 430 ㎚, 백색 파장은 450 ㎚를 말한다.
바람직하게는, 상기 LED 조명은 1일 18-22시간 실시한다. 종래의 365일 24시간 내내 LED를 조사하던 기술과 달리, 본 발명의 재배 방법은 바람직하게는 1일 18-22시간 동안 LED 조사되는 조건 하에서 실시되며, 보다 바람직한 구현예에 따르면, 1일 20-21시간 LED 조사한다.
바람직하게는, 상기 재배는 15-28℃ 생육온도에서 실시하며, 보다 바람직하게는 20-26℃에서 실시하고 가장 바람직하게는 25℃에서 실시한다.
바람직하게는, 상기 재배는 500-1200 ppm의 CO2 농도에서 실시하며, 보다 바람직하게는 600-1100 ppm CO2 농도이고, 가장 바람직하게는 800-1000 ppm의 CO2 농도에서 실시한다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 재배는 양액을 근당 20-100 ㎖/1일, 보다 바람직하게는 30-90 ㎖/1일, 가장 바람직하게는 40-80 ㎖/1일 주입하였다.
본 발명에서 이용되는 양액은 식물 재배에 통상적으로 이용되는 어떠한 양액도 포함한다. 예를 들어, 상기 양액은 Ca(NO3)24H2O, NH4NO3, Fe, KNO3, MgSO47H2O, KH2PO4, H3BO3, MnSO44H2O, Na2MoO42H2O, ZnSO47H2O 및 CuSO45H2O를 포함하는 양액이다.
본 발명은 수경재배가 아닌 상토재배를 하여 실시하는 것이 바람직하다.
바람직하게는 상기 방법은 상기 뿌리 약용식물체를 광합성 저해 조건 하에서 생육하여 상기 뿌리 약용식물체의 뿌리 비대를 유도하는 단계를 추가적으로 포함한다.
이어, 수득한 뿌리 약용식물체를 뿌리 약용식물체를 광합성 저해 조건 하에서 생육하여 상기 뿌리 약용식물체의 뿌리 비대를 유도한다.
본 발명의 특징 중 하나는 식물체의 생육에 가혹 환경 또는 불리한 환경을 조성하여 뿌리 비대를 유도하는 것이다. 상기 가혹 환경 또는 불리한 환경은 광합성 저해 이다.
바람직하게는 상기 광합성 저해 조건은 CO2 공급 차단이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계는 10-22℃ 생육온도에서 실시한다. 상기 단계의 생육온도는 뿌리 약용식물체를 얻는 단계의 생육온도 보다 낮게 설정하여, 식물체의 생육에 불리한 또는 가혹한 환경을 제공한다. 보다 바람직하게는, 생육온도는 14-20℃이고, 가장 바람직하게는 16-18℃이다.
바람직한 구현예에 따르면, 상기 단계의 양액의 공급량은 뿌리 약용식물체를 얻는 단계보다 적다. 이러한 양액의 공급량도 식물체의 생육에 불리한 또는 가혹한 환경을 제공한다. 보다 바람직하게는, 상기 양액의 공급량은 근당 0-50 ㎖/15일, 보다 더 바람직하게는 0-40 ㎖/15일, 가장 바람직하게는 0-30 ㎖/15일이다.
바람직하게는, 상기 단계는 LED 조명 하에서 실시된다. LED 조명 시간은 뿌리 약용식물체를 얻는 단계보다 짧다. 상기 LED 조명은 바람직하게는 1일 1-5시간, 보다 바람직하게는 2-4시간, 가장 바람직하게는 3-4 시간 실시한다.
상기 단계는 수경재배가 아닌 상토재배를 하여 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징은 LED 조명을 이용하여 뿌리 약용식물의 뿌리를 비대시키는 것이다. 종래의 일정량의 양액 및 CO2의 투여, 일정 온도와 일정 습도 및 24시간의 일률적인 LED 조명 조사를 이용한 엽채류 및 과채류 재배법과 다르게, LED 조명의 조사 기간 및 암전기간을 주기적으로 조절하여 뿌리약용식물의 성장을 극대화하는 가혹조건을 조성하여 뿌리약용식물의 잎과 줄기에 존재하는 영양분이 뿌리로 이동 및 축적될 수 있는 낙엽유도기간을 두어 보다 짧은 기간에 뿌리를 비대시켜 뿌리의 생산량을 증가시키고자 한다.
본 발명의 뿌리 약용식물 재배의 경우 수경재배가 아닌 상토재배를 적용하는 것이 바람직하다. 종래의 LED 재배기술은 엽채류 또는 과채류를 수경재배하여 양분이 효과적으로 잎과 줄기에 공급되게 한 것이나, 상토재배는 상대적으로 수분이 부족하면 뿌리가 수분의 흡수를 늘리기 위해 주근(굵은 뿌리)과 세근(가는 뿌리)이 발달하여, 뿌리의 성장에 유리하고, 그 반대로 수경재배의 경우처럼 수분이 충분히 공급된다면 뿌리의 발달이 이루어지지 않아도 수분의 흡수가 잘 될 것이므로 뿌리의 발달은 미약하게 됨으로, 본 발명에서의 생육환경 중 고려사항인 수경재배이냐 상토재배이냐의 차이는 뿌리 약용식물의 효율적인 뿌리 대량생산 측면에서 생산성 및 경제성면에서 그 차이가 매우 현격하다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 재배 방법으로 백수오, 당귀 및 속단을 재배한 경우, 24시간 LED 조명 조사하는 종래의 방법과 비교하여 1.3-1.5배 뿌리 길이가 신장하였으며, 1.5-2.0배 뿌리 무게가 증가하였다(표 2, 표 5 및 표 7). 또한, 뿌리에 존재하는 지표성분의 함량이 대폭 강화된 결과를 나타낸다(도 3).
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 제조된 뿌리 약용식물을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 본 발명의 방법에 의해 제조된 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 식품을 제공한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 제조된 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 의약품을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적인 LED 재배기술로 생육된 뿌리 약용식물의 뿌리를 건강기능식품을 포함한 식품 및 의약품에 적용할 경우, 상대적으로 종래의 노지재배에 비해, LED 재배 뿌리 약용식물의 지표성분 함량이 개체마다 균일하여, 일관성 있는 지표성분의 기준규격함량이 무엇보다 중요한 건강기능식품 및 의약품 용도로써 LED 재배 뿌리 약용식물의 뿌리가 보다 적합함과 동시에, 기후변화에 따른 작황 측면에서 생산성 및 경제성은 물론, 농약을 사용하지 않고 재배가 가능하여 잔류농약으로부터 안전하고 방사능 및 각종 환경오염으로부터 안전하여, 인체에 대한 안전성 및 적합성 면에서도, LED 재배개술로 재배한 뿌리 약용식물의 뿌리를 건강기능식품을 포함한 식품 및 의약품에 적용하는 것이 일반 노지에서 재배된 뿌리 약용식물의 뿌리보다 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명의 본 발명의 방법에 의해 제조된 뿌리 약용식물 또는 그의 가공물을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명의 재배 방법은 낙엽을 유도하여 뿌리를 비대시키는 암전기간을 두어 뿌리를 사용하는 약용식물의 뿌리 비대를 증가시킬 수 있는 최적화 재배방법을 제공할 수 있다.
(b) 본 발명의 뿌리 약용식물 재배방법에 따르면, 종래의 노지재배에서의 자연광을 사용하지 않고 LED 조명만을 사용하여 뿌리 약용식물의 성장속도 및 그 뿌리의 생육정도를 극대화하여, 약용식물의 뿌리 생산량이 크게 늘어나고 또한 뿌리에 존재하는 지표성분의 함량이 대폭 강화될 수 있다.
(c) 본 발명의 뿌리 약용식물은 외부와 차단된 온습도가 최적화된 환경에서 재배되어 병충해로부터 안전하고, 더불어 농약 및 화학비료를 사용하지 않은 유기농 약용식물 뿌리를 제공할 수 있다.
(d) 본 발명의 재배방법은 국내의 다양한 고부가가치 뿌리 약용식물에 LED 재배기술을 적용한 것으로 뿌리 약용식물의 뿌리를 보다 경제적으로 양산하여, 전 세계 인류의 건강을 위해 생산량이 한정적이었던 약용식물을 보다 안정적으로 공급할 수 있다.
도 1은 노지 재배 백수오 및 LED 조명 재배 백수오(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교 그래프를 보여준다.
도2는 노지 재배 백수오(좌)와 LED 조명 재배 백수오(우)의 4개월 생육 비교 사진을 보여준다. 노지 재배 백수오는 잔뿌리만 많고 뿌리는 작으며, LED 조명 백수오는 잔뿌리가 많지 않고 뿌리가 실한 것을 확인한 결과이다.
도 3은 노지 재배 건조 백수오와 LED 조명 재배 건조 백수오 지표성분 비교 그래프를 보여준다.
도 4은 노지 재배 당귀 및 LED 조명 재배 당귀(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교 그래프를 보여준다.
도 5은 노지 재배 당귀의 4개월 생육 사진을 보여준다.
도 6는 LED 조명 재배 당귀의 4개월 생육 사진을 보여준다.
도 7은 도표7. 노지 재배 속단과 LED 조명 재배 속단(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교 그래프를 보여준다.
도 8은 노지재배 속단 4개월 생육 사진을 보여준다.
도 9는 LED 조명 재배 속단 4개월 생육 사진을 보여준다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
실시예 1: 백수오의 LED 재배
백수오 종자를 2-3℃에서 15일 동안 저온처리 한 후, 물에 희석한 베노람으로 종자소독을 1시간 실시하였다. 육묘용 포트에 1구당 2-3 립씩 파종 후, 항온항습기(25℃ 및 습도 80%)에서 1개월 간 육묘하였다. LED(R:B:W=6:3:1) 베드에 15×15 cm2 간격으로 정식하여, 4개월간 생육하였으며, 이 경우 1일 LED 조사 시간은 21 시간으로 하였다. 생육조건은 25℃, 습도 60%, 양액(NTS Reserch & Inc, 수용성 붕소 0.05 중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005 중량% 및 미량의 칼슘, 아연, 구리, 망간, 마그네슘, 철분 및 나트륨 포함) 75㎖/일/근 및 CO2 1000 ppm 환경에서 생육하였다. 이후, 2개월 동안 생육조건을 18℃로 온도를 낮추고, 1일 LED 조사 시간을 3 시간으로 하여, 양액 공급을 25 ㎖/15일/근으로 줄이고, CO2 공급을 차단하여, 뿌리 비대를 유도하였다.
상기 LED 조건에 의해 재배된 뿌리 약용식물 중, 백수오의 생육 결과를 표 1및 표 2에 제시하였으며, 표 1은 노지 재배 백수오와 LED 조명 재배 백수오(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교표를 보여주며, 표 1, 도 1 및 도 2에 따르면 기존 노지 재배법보다 LED 재배법이 뿌리 약용식물의 생육에 유리하다. 표 2는 LED 조명 일반재배 및 뿌리비대기술(2개월) 적용 백수오 비교표를 나타내며, 뿌리비대를 위한 낙엽유도기간을 거친 뿌리가 그렇지 않은 뿌리보다 뿌리의 생산성 및 뿌리의 지표성분인 계피산(Cinnamic acid)의 함량(표 3 및 도 3)이 보다 월등하다는 것을 확인할 수 있다.
각각 n=180 평균길이(cm) 평균무게(g)
노지재배 백수오 5.22 22.2
LED재배 백수오 8.57 38.3
각각 n=180 평균길이(cm) 평균무게(g)
6개월 상시조명 LED
백수오
10.57 47.5
4개월 조명 LED
+ 2개월 뿌리비대 백수오
13.83 71.7
지표성분 노지 재배
백수오(n=20)
LED 일반재배
(6개월)
백수오(n=20)
4개월 조명 LED
+ 2개월 뿌리비대기 백수오(n=20)
계피산
(mg/g)
0.10708 0.14356 0.23091
실시예 2: 당귀의 LED 재배
당귀 종자를 2-3℃에서 15일 동안 저온처리 한 후, 물에 희석한 베노람으로 종자소독을 1시간 실시하였다. 육묘용 포트에 1구당 2-3립씩 파종 후, 25℃ 및 습도 82%에서 1개월 간 파종하였다. LED(R:B:W=9:1:0) 베드에 15×15 cm2 간격으로 정식하여, 4개월 동안 생육하였으며, 이 경우 1일 LED 조사 시간은 21 시간으로 하였다. 생육조건은 25℃, 습도 60%, 양액(NTS Reserch & Inc, 수용성 붕소 0.05 중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005 중량% 및 미량의 칼슘, 아연, 구리, 망간, 마그네슘, 철분 및 나트륨 포함) 50 ㎖/일/근 및 CO2 800 ppm 환경에서 생육하였다. 이후, 2개월 동안 생육조건을 18℃로 온도를 낮추고, 1일 LED 조사 시간을 3 시간으로 하여, 양액 공급을 25 ㎖/15일/근으로 줄이고, CO2 공급을 차단하여, 뿌리 비대를 유도하였다.
상기 LED 조건에 의해 재배된 뿌리 약용식물 중, 당귀의 생육 결과를 표 4 및 표 5에 제시하였으며, 표 4 및 도 7 내지 도 9는 노지 재배 당귀와 LED 조명 재배 당귀(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교표를 나타내며, 표 5는 LED 조명 일반재배 및 뿌리비대기술(2개월) 적용 당귀 비교표를 나타낸다. 표 4에 따르면, 기존 노지 재배법보다 LED 재배법이 뿌리 약용식물의 생육에 유리하며, 표 5에서는 뿌리비대를 위한 낙엽유도기간을 거친 뿌리가 그렇지 않은 뿌리보다 뿌리의 생산성이 보다 월등하다는 것을 확인할 수 있다.
각각 n=140 평균길이(cm) 평균무게(g)
노지재배 당귀 7.84 23.5
LED재배 당귀 8.53 35.8
각각 n=140 평균길이(cm) 평균무게(g)
6개월 상시조명 LED
당귀
12.58 48.2
4개월 조명 LED
+ 2개월 뿌리비대 당귀
18.24 66.4
실시예 3: 속단의 LED 재배
속단 종자를 2-3℃에서 15일 동안 저온처리 한 후, 물에 희석한 베노람으로 종자소독을 1시간 실시하였다. 육묘용 포트에 1구당 2-3립씩 파종 후, 23℃ 및 습도 70%에서 1개월 간 파종하였다. LED(R:B:W=3:1:0) 베드에 15×15 cm2 간격으로 정식하여, 4개월간 생육하였으며, 이 경우 1일 LED 조사 시간은 21 시간으로 하였다. 생육조건은 25℃, 습도 70%, 양액(NTS Reserch & Inc, 수용성 붕소 0.05 중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005 중량% 및 미량의 칼슘, 아연, 구리, 망간, 마그네슘, 철분 및 나트륨 포함) 75㎖/일/근 및 CO2 1000 ppm 환경에서 생육하였다. 이후, 2개월 동안 생육조건을 17℃로 온도를 낮추고, 1일 LED 조사 시간을 3시간으로 하여, 양액 공급을 25 ㎖/15일/근으로 줄이고, CO2 공급을 차단하여, 뿌리 비대를 유도하였다.
상기 LED 조건에 의해 재배된 뿌리 약용식물 중, 속단의 생육 결과를 표 6와 표 7에 제시하였으며, 표 6 및 도 10 내지 도 12는 노지 재배 속단과 LED 조명 재배 속단(4개월)의 뿌리 길이 및 무게에 따른 생육 비교표를 나타내며, 표 7은 LED 조명 일반재배 및 뿌리비대기술(2개월) 적용 속단 비교표를 나타낸다. 표 6에 따르면, 기존 노지 재배법보다 LED 재배법이 뿌리 약용식물의 생육에 유리하며, 표 6에서는 뿌리비대를 위한 낙엽유도기간을 거친 뿌리가 그렇지 않은 뿌리보다 뿌리의 생산성이 보다 월등하다는 것을 확인할 수 있다.
각각 n=120 평균길이(cm) 평균무게(g)
노지재배 속단 14.21 23.3
LED재배 속단 13.52 36.7
각각 n=120 평균길이(cm) 평균무게(g)
6개월 상시조명 LED
속단
17.25 47.4
4개월 조명 LED
+ 2개월 뿌리비대 속단
24.95 63.8
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. (a) 뿌리 약용식물의 묘를 LED(Light Emitting Diode) 조명 하에 생육하여 뿌리 약용식물체를 얻는 단계; 및 (b) 상기 뿌리 약용식물체를 광합성 저해 조건 하에서 생육하여 상기 뿌리 약용식물체의 뿌리 비대를 유도하는 단계를 포함하는 뿌리 약용식물의 재배 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 LED는 9:1:0-1 내지 5:5:0-1의 적색광:청색광:백색광 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 LED 조명은 1일 18-22시간 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)는 18-25℃ 생육온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)는 500-1200 ppm의 CO2 농도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 광합성 저해 조건은 CO2 공급 차단인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 10-22℃ 생육온도에서 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)는 LED 조명 하에서 실시되며 상기 LED 조명은 1일 1-5시간 실시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물을 포함하는 식품.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물을 포함하는 의약품.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물을 포함하는 화장료 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물의 가공물을 포함하는 식품.
  15. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물의 가공물을 포함하는 의약품.
  16. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 뿌리 약용식물의 가공물을 포함하는 화장료 조성물.
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