KR101703180B1

KR101703180B1 - 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 화합물 및 그 이용

Info

Publication number: KR101703180B1
Application number: KR1020147019054A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 오가와; 켄지 헨미; 아야 이와사키
Original assignee: 오카야마켄
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2017-02-06
Also published as: JPWO2013088956A1; JP5967780B2; US9930887B2; CN103987249B; TW201328598A; TWI517790B; CN103987249A; KR20140107415A; US20140325712A1; WO2013088956A1

Abstract

식물의 아미노산 함량을 높이는 기술을 개발함과 함께, 아미노산 함량이 향상된 식물을 간편하게 제조하는 기술을 제공하기 위해, 아미노산 함량 항진제, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물, 혹은, 아미노산 함량 항진제 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물을 구비하는 키트를 이용해 식물의 아미노산 함량을 높임과 동시에, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조한다.

Description

식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 화합물 및 그 이용{COMPOUND FOR INCREASING AMINO ACID CONTENT IN PLANT, AND USE THEREOF}

본 발명은 식물의 아미노산 함량을 높이는 화합물, 그 화합물을 함유하는 조성물, 및 이들의 이용에 관한 것이다.

아미노산은 식품의 진한 맛이나 단 맛 등에 깊이 관여할 뿐만 아니라, 최근 그 생리 활성이 특히 주목받고 있다. 이에 따라, 아미노산 함량을 특징으로 한 여러 가지 상품이 개발되고 있다. 또한, 농산물에서도 그 영양가에 대해 큰 관심이 모아지고 있다.

식물의 재배 조건의 차이에 따라 식물의 아미노산 함량이 변동하는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 비특허 문헌 1에는, 양배추에서의 유리 아미노산의 함량 및 조성이 수확 시기나 질소 시비(施肥) 조건에 의해 변동하는 것이 기재되어 있다. 비특허 문헌 2에는, 토양이나 비료의 차이에 따라 시금치에서의 유리 아미노산 함량에 차이가 생기는 것이 기재되어 있다.

또한, 아미노산 함량이 높은 야채를 생산하는 기술도 알려져 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 야채 수확기에 질소비료를 시비함으로써 아미노산 함량이 높은 야채를 생산하는 방법이 개시되어 있다. 특허 문헌 2 내지 4에는, 특정 유전자로 형질 전환한 식물에서 유리 아미노산의 함량이 증대된 것이 개시되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허공개 평10-323128호 공보(1998년 12월 8일 공개) 특허 문헌 2: 일본 특허공개 2003-125661호 공보(2003년 5월 7일 공개) 특허 문헌 3: 일본 특허공개 2003-310072호 공보(2003년 11월 5일 공개) 특허 문헌 4: 국제 공개 공보 WO2003/000041호 팜플렛(2003년 1월 3일 국제 공개) 특허 문헌 5: 일본 특허공개 2004-352679호 공보(2004년 12월 16일 공개) 특허 문헌 6: 일본 특허공개 2009-165494호 공보(2009년 7월 30일 공개) 특허 문헌 7: 일본 특허공개 2008-120815호 공보(2008년 5월 29일 공개) 특허 문헌 8: 국제 공개 공보 WO01/080638호 팜플렛(2001년 11월 1일 국제 공개) 특허 문헌 9: 국제 공개 공보 WO2008/072602호 팜플렛(2008년 6월 19일 국제 공개) 특허 문헌 10: 국제 공개 공보 WO2009/063806호 팜플렛(2009년 5월 22일 국제 공개)

비특허 문헌 1: Bull. Hyogo Pre. Agri. Inst.(Agriculture) 50, 41∼46(2002) 비특허 문헌 2: 일본 가정학회지 Vol. 53, No. 2, p.199∼203(2002)

그러나, 아미노산 함량이 2배 이상 높아진 식물을 얻으려면, 특허 문헌 2 내지 4에 기재되어 있는 바와 같은 유전자 변형 기술을 이용할 필요가 있고, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 생육 관리에 의해서만 아미노산 함량을 높이려고 해도 그 효과가 적었다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안해 이루어진 것으로서, 그 목적은 식물의 아미노산 함량을 높이는 기술을 개발함과 함께, 아미노산 함량이 향상된 식물을 간편하게 제조하는 기술을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 일정 조건하에서 글루타티온(glutathione)을 투여한 식물을 생육시킴으로써, 식물체 내의 아미노산 함량을 비약적으로 향상시키데 성공했다. 그 효과는 특허 문헌 1에 기재되어 있는 종래의 질소비료로는 달성할 수 없는 수준이었다. 또한, 특허 문헌 2 내지 4에 기재되어 있는 바와 같이, 유전자 변형 기술에 의해 아미노산 함량을 비약적으로 높인 식물이 지금까지 만들어지고 있지만, 생육 관리에 의해서만 식물의 아미노산 함량을 비약적으로 높인 예는 보고되어 있지 않다.

본 발명자들은, 글루타티온을 이용해 칼루스(callus)를 효율적으로 단기간에 재분화할 수 있다는 것(특허 문헌 5 및 6 등), 세포 또는 기관의 분화를 조절할 수 있다는 것(특허 문헌 7 및 8 등), 식물의 수확 지수를 향상시킬 수 있다는 것(특허 문헌 9 등), 식물의 당도를 향상시킬 수 있다는 것(특허 문헌 10 등)을 알아냈다. 그러나, 글루타티온을 사용함으로써 식물의 아미노산 함량이 높아진다는 보고는 지금까지 없었다. 또한, 식물의 아미노산 함량을 쉽게 높일 수 있다는 것은, 당업자에게 있어서 예측 가능한 범위를 넘는 각별히 현저한 효과이다.

본 발명의 조성물은, 식물의 아미노산 함량을 높이기 위해, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 키트는, 식물의 아미노산 함량을 높이기 위해, 아미노산 함량 항진제, 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 조성물 및 키트는, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하기 위해 이용되어도 된다.

본 발명의 방법은, 아미노산 함량 항진제, 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물을 식물에 사용하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제조 방법은, 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 식물을 재배하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 식물은, 상기 제조 방법에 따라 제조된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 유전자 변형 기술의 사용을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 어떠한 식물종에도 적용이 가능하기 때문에, 활용 가능한 작물이나 과수가 많다. 본 발명은, 농산물의 아미노산 함량을 높임으로써 원하는 농산물의 브랜드 가치를 강화하거나 신규 브랜드의 창출에 기여할 수 있다.

본 발명을 이용하면, 농산물의 아미노산 함량이나 조성을 향상 및/또는 개선하는 것이 가능해지므로, 농산물에 큰 부가가치를 부여할 수 있다. 예를 들면, 본 발명을 이용하면, 쑥갓, 시금치, 소송채, 보스턴 상추, 중국 채심, 양배추, 당근, 차나무, 풋콩 등의 농산물의 아미노산 함량을 높이는 것이 기대되어, 고기능·고부가가치의 특정보건용 야채의 개발 등에도 기여할 수 있다. 또한, 농산물의 대사물을 분석하거나 탄소, 질소 및/또는 유황의 동위체를 이용해 분석함으로써, 본 발명을 사용한 식물을 쉽게 특정할 수 있기 때문에 권리 행사가 용이하다.

도 1은 여러 가지 재배 조건하에서 생육시킨, 파종 4주후(a) 또는 파종 5주후(b)의 애기장대(Arabidopsis thaliana) 중에 함유되는 전체 유리 아미노산 함량을 나타내는 그래프이다.
도 2는 여러 가지 재배 조건하에서 생육시킨, 파종 4주후의 애기장대 중에 함유되는 여러 가지 아미노산(프롤린, 타이로신, 아스파라긴, 글루타민, 글루타민산, 메티오닌, 히스티딘, 아르기닌, GABA, 히드록시 프롤린, 호모세린)의 생중량(生重量)당의 양을 나타내는 그래프(a), 및 대조구(Cont)를 1로 했을 때의 비율(b)이다.
도 3은 여러 가지 재배 조건하에서 생육시킨, 파종 5주후의 애기장대 중에 함유되는 여러 가지 아미노산(알라닌, 세린, 프롤린, 발린, 타이로신, 이소로이신(이소루신), 로이신(루신), 아스파라긴, 아스파라긴산, 글루타민, 히스티딘, 아르기닌, GABA, 히드록시 프롤린, 호모세린)의 생중량당의 양을 나타내는 그래프(a), 및 대조구(Cont)를 1로 했을 때의 비율(b)이다.
도 4는 글루타티온을 사용한 애기장대에서의 대사 물질 생성량의 증감을 나타내는 도면이다.
도 5는 글루타티온을 사용하고, 수확전의 광 조건을 조절한 애기장대에서, 잎 내의 각 아미노산의 함량을 나타낸 도면이다.
도 6은 글루타티온을 사용하고, 수확전의 광 조건을 조절한 애기장대에서, 잎 내의 세린의 함량을 나타낸 도면이다.
도 7은 글루타티온을 사용하고, 수확전의 광 조건을 조절한 애기장대에서, 잎 내의 아스파라긴의 함량을 나타낸 도면이다.
도 8은 저온 조건하에서 글루타티온을 사용한 시금치에서의 각 유리 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 도면이다.
도 9는 고온 조건하에서 글루타티온을 사용한 시금치에서의 각 유리 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 도면이다.
도 10은 고온 조건하에서 글루타티온을 사용한 소송채에서의 각 유리 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 도면이다.
도 11은 저온 조건하에서 글루타티온을 사용한 소송채에서의 각 유리 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 도면이다.
도 12a는 여러 가지 농도의 글루타티온을 사용한 쑥갓에서의 각 유리 아미노산 함량을 나타낸 도면이다.
도 12b는 여러 가지 농도의 글루타티온을 사용한 쑥갓에서의 각 유리 아미노산 함량을, 대조구(cont)를 1로 하여 환산한 도면이다.
도 13은 글루타티온 과립제를 사용한 토마토에서의, 과실의 각 유리 아미노산 함량을 나타낸 도면이다.
도 14는 글루타티온 과립제를 사용한 부추에서의 아르기닌 및 리신의 함량을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아님을 만일을 위해 부언해 둔다.

[1. 아미노산 함량 항진제]

본 명세서 중에서 사용되는 경우, '아미노산 함량 항진제'는 식물의 아미노산 함량을 높일 수 있는 물질을 의도하며, 글루타티온의 합성 또는 글루타티온 생성량을 증대시키는 물질도 또한 아미노산 함량 항진제에 포함된다. 본 발명에 있어서, 아미노산 함량 항진제는 식물에 접촉시킴으로써 식물에 흡수되어 작용하는 물질인 것이 바람직하고, 글루타티온 또는 그 유도체인 것이 바람직하다.

후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 통상의 조건하에서 재배한 식물 또는 질산 암모늄을 사용해 재배한 식물과 비교해, 산화형 글루타티온 또는 환원형 글루타티온을 사용해 재배한 식물에서는 전체 아미노산 함량이 현저하게 증가하고 있었다. 또한, 특정의 아미노산(예를 들면, 알라닌, 세린, 프롤린, 발린, 타이로신, 이소로이신, 로이신, 아스파라긴, 아스파라긴산, 글루타민, 글루타민산, 메티오닌, 히스티딘, 아르기닌, GABA, 히드록시 프롤린, 호모세린)의 함유량은, 생육 관리에 의해서만 식물의 아미노산 함량을 높인 종래 기술에 기초해 당업자가 예측할 수 없는 각별히 현저한 정도로 증가하고 있었다.

생체 내에서의 해독 작용이나 항산화 작용을 갖는 글루타티온은, γ-Glu-Cys-Gly로 이루어지는 트리펩티드로서, 식물에서의 유황의 저장 형태 및 수송 형태이다. 글루타티온의 유도체로는 호모 글루타티온, 카르복시프로필 글루타티온, 디카르복시에틸 글루타티온 등을 들 수 있지만, 글루타티온과 마찬가지로 식물의 아미노산 함량을 높이는 기능을 갖고 있으면 이들로 한정되지 않는다. 콩과 식물에서 글루타티온과 같은 기능을 갖고 있는 호모 글루타티온은, 글루타티온의 Gly가 β-Ala로 치환된 화합물이다. 또한, 글루타티온 또는 상기 유도체의 에스테르체도 글루타티온의 유도체에 포함된다. 즉, 본 발명에 사용되는 아미노산 함량 항진제는, 산화형 글루타티온, 환원형 글루타티온, 호모 글루타티온, 카르복시프로필 글루타티온, 디카르복시에틸 글루타티온, 및 이들의 에스테르체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 물질일 수 있다.

본 발명에 사용되는 글루타티온은, 그 제조 조건은 특별히 한정되지 않고, 인공적으로 합성된 것이라도 되고, 천연물 유래의 것이라도 된다. 또한, 그 정제도는 높아도 되고 낮아도 되며, 시판품을 이용해도 무방하다.

글루타티온 또는 그 유도체는 환원형이라도 되고 산화형이라도 되지만, 대부분의 경우는 산화형인 것이 바람직하다.

본 발명자들은 식물의 발아, 성장, 개화의 메커니즘에 대해 지금까지 연구를 계속하고 있으며, 식물체의 일부로부터 유도된 칼루스를 글루타티온을 함유하는 재분화 배지에서 배양함으로써 발근을 촉진하고, 효율적으로 단기간에 칼루스로부터 재분화체를 얻을 수 있다는 것(특허 문헌 5 등), 글루타티온을 이용해 식물의 재배를 실시함으로써 당해 재배 식물의 종자의 수나 꽃의 수를 현저하게 증가시킬 수 있다는 것, 식물 호르몬(예를 들면, 지베렐린(gibberelline))의 합성 기능 또는 응답 기능에 변이를 갖는 식물체를, 글루타티온을 이용해 재배함으로써 결순을 현저하게 증가시킬 수 있어, 그에 따라 꽃(꼬투리)의 수도 증가시킬 수 있다는 것(특허 문헌 8 등), 식물체의 당도를 향상시키는 것(특허 문헌 10 등)를 알아냈다. 그러나, 글루타티온 또는 그 유도체를 아미노산 함량 항진제로서 이용하는, 즉, 식물의 아미노산 함량을 간편하게 높이기 위해 이용하는 용도는, 종래의 당해 물질의 용도와는 전혀 다른 신규 용도이다. 또한, 아미노산 함량이 향상된 식물이 얻어진다는 효과는, 종래의 용도로부터는 전혀 예측할 수 없었다. 이와 같이 본 발명은 본 발명자들에 의한 전혀 새로운 발견에 기초해 이루어진 것이다.

이와 같은 용도를 실현하기 위해, 화합물로서의 아미노산 함량 항진제가 직접 이용되어도 되고, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물이 이용되어도 되고, 또한, 키트에 구비된 아미노산 함량 항진제 또는 조성물이 이용되어도 무방하다. 일반적으로, 조성물은 '2종 이상의 성분이 전체적으로 균질하게 존재하고, 한 물질로서 파악되는 것'을 의도하고, 본 명세서에서 사용되는 경우, '조성물'은 각종 성분이 한 물질 중에 함유되어 있는 형태인 것을 의도한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우, '키트'는 조성물 중에 함유되어야 할 각종 성분이 다른 용기(예를 들면, 보틀, 플레이트, 튜브, 디쉬 등)에 포함되어 있고, 또한, 용기 전부가 전체적으로 하나로 포장되어 있는 형태인 것을 의도하며, 후술하는 지지체 또는 배양 용기를 구비해도 된다.

아미노산 함량 항진제를 이용하면, 식물의 아미노산 함량을 간편하게 높일 수 있고, 나아가서, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조할 수 있다. 예를 들면, 아미노산 함량 항진제를 배지에 포함시키고 당해 배지를 이용해 식물을 재배해도, 식물체의 전체 또는 일부(줄기, 잎 등)에 액체 형태의 조성물로서 아미노산 함량 항진제를 살포, 적하, 도포해도 된다. 또한, 식물이 수초와 같은 수생 식물인 경우, 저상 첨가제로서 뿌리로부터 흡수시키거나 고형제를 수중에서 서서히 용해시켜도 된다. 이 때문에, 전술한 종래 기술과 비교해, 숙련된 기술, 특수한 기술, 특수한 생산 장치 등을 필요로 하지 않고, 식물의 아미노산 함량을 간편하게 높일 수 있고, 또한 아미노산 함량이 향상된 식물을 매우 간편하게 얻을 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 경우, '아미노산 함량이 향상된 식물'은 아미노산 함량 항진제의 비존재하에서 재배한 동일 종의 식물과 비교해 아미노산 함량이 향상된 식물을 의도한다. 아미노산 함량 항진제를 이용해 식물을 재배하면, 아미노산 함량 항진제를 이용하지 않고 재배하는 경우에 비해, 당해 식물의 아미노산 함량을 향상시킬 수 있다. 한편, 식물 중의 아미노산 함량의 측정 방법에 대해서는 종래 공지의 순서에 따르면 된다.

아미노산 함량 항진제의 사용 농도는, 산화형 글루타티온(GSSG)을 액체 형태의 조성물로서 식물에 사용하는 경우, 0.2 mM 내지 5 mM이 바람직하고, 0.5 mM 내지 5 mM이 보다 바람직하고, 1 mM 내지 5 mM이 더 바람직하고, 2 mM 내지 5 mM이 한층 더 바람직하다. 이 범위이면, 제조되는 식물의 아미노산 함량을 보다 향상시킬 수 있다. 액체 형태의 조성물은, 아미노산 함량 항진제를 적당한 용매(예를 들면, 물 등)에 용해시켜 조제할 수 있다. 물은 탈이온수, 증류수, 역침투수, 수도물 등을 모두 이용 가능하다. 용매에는, 아미노산 함량 항진제 이외의 성분, 예를 들면 시판되는 각종 비료나 계면활성제 등을 함유시키는 것도 가능하다. 한편, 이 농도는 적용하는 식물의 종류나, 적용 시기 등에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

식물에 적용하는 아미노산 함량 항진제의 양은, 그 농도나 사용 조건에 따라 조절할 수 있지만, 그 양에 대해서는 실제로 식물에 제공되는 아미노산 함량 항진제의 총량에 의해 정의할 수 있다.

예를 들면, 식물을 재배하기 위한 지지체를 아미노산 함량 항진제로 습윤시키는 방법으로는, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 용액을 지지체 상부로부터 살수하는 방법, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 용액을 채운 용기 내에 지지체를 치상(置床)해 바닥면으로부터 관수시키는 방법 등을 들 수 있다. 지지체 상부로부터 살수하는 경우, 상부로부터의 살수량은 아미노산 함량 항진제의 사용 조건·포트 용적 등의 재배 조건에 따라 적의 조정할 수 있으며, 예를 들면 1 mM의 GSSG를 이용하는 것을 상정한 경우에는 1개체당 5 mL/회 내지 150 mL/회가 바람직하고, 8.5 mL/회 내지 100 mL/회가 보다 바람직하고, 20 mL/회 내지 50 mL/회가 더욱 바람직하다. 저면으로부터 관수시키는 경우는, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 용액이 지지체에 실질적으로 균일하게 습윤되면 되는데, 이와 같은 경우에 사용하는 액량·농도는 토양당 사용하는 아미노산 함량 항진제의 양으로서 정의할 수도 있다.

액체 형태의 조성물을 식물에 직접 살포하는 경우에는, 용액을 스프레이 등을 이용해 식물의 일부 또는 전체에 분무상으로 살포하면 된다. 용액의 살포량은 용액 중의 아미노산 함량 항진제의 농도에 따라 적절하게 설정된다. 살포 횟수는 1회라도 2회 이상이라도 무방하지만, 재배 개시시에 살포하는 것이 바람직하다. 또한, 아미노산 함량 항진제의 사용 조건에 따라 재배 기간 중에 적절하게(예를 들면 몇 일(2일 내지 7일) 간격) 추가로 살포해도 된다.

한편, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 배지 또는 용액은, 아미노산 함량 항진제가 상기 농도 범위 내로 조정된 후에 식물에 공급하는 것이 바람직하지만, 식물에 도입되는 단계에서 아미노산 함량 항진제가 배지 또는 용액과 혼합되어 있으면 된다. 따라서, 아미노산 함량 항진제를 함유하지 않는 배지 또는 용액과 보조제를 동시에 또는 연속적으로 식물의 외표면에 직접 공급해도, 식물의 근방(지지체 또는 용토)에 공급해도 된다. 이와 같은 순서를 이용함으로써, 식물은 보조제가 혼합된 배지 또는 용액을 흡수할 수 있다.

[2. 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 조성물]

본 발명은 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 조성물(이하, '본 발명의 조성물'이라고도 한다)을 제공한다. 본 발명의 조성물은 아미노산 함량 항진제를 함유하고 있으면 된다.

본 발명의 조성물을 전술한 아미노산 함량 항진제와 마찬가지로 이용하면, 식물의 아미노산 함량을 간편하게 높일 수 있고, 나아가서, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에서의 아미노산 함량 항진제는 글루타티온 또는 그 유도체인 것이 바람직하다. 글루타티온에는 환원형 글루타티온(이하, 'GSH'라고 한다) 및 산화형 글루타티온(이하, 'GSSG'라고 한다)이 있지만, 본 발명에 이용되는 글루타티온은 어떤 형태라도 된다. GSSG를 이용하는 경우라도 GSH를 이용하는 경우라도, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 전체 아미노산의 함유량이 대조구와 비교해 보다 높은 식물을 얻을 수 있다. 한편, '산화형 글루타티온'은 2 분자의 환원형 글루타티온이 디술파이드 결합에 의해 연결된 분자라고 정의할 수 있다. 한편, GSH가 산화되기 쉬운 성질을 갖고 있다는 것이 당업자에게 잘 알려져 있다. 따라서, 본 발명의 조성물에 아미노산 함량 항진제로서 GSH를 함유시키면, 본 발명의 조성물에는 GSSG가 많이 함유되어 있다. 즉, 본 발명의 조성물에는, 글루타티온으로서 GSH와 GSSG가 혼합된 상태로 포함되어 있어도 된다. 또한, 본 발명의 조성물에 GSH를 함유시키고, 그 보존시 혹은 사용시에 GSSG로 산화시킨 형태로서 이용해도, 식물에 사용한 후에 GSSG로 산화된 형태로서 이용해도 된다. 한편, GSH를 GSSG로 산화하는 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 공기 산화에 의해 GSH를 GSSG로 용이하게 변환시킬 수 있다. 또한, 종래 공지의 모든 인위적인 방법으로 GSH를 GSSG로 변환해도 된다.

본 발명의 조성물에는, 아미노산 함량 항진제의 작용 효과가 손상되지 않는 범위라면, 다른 성분을 함유시켜도 된다. 예를 들면, 본 발명의 조성물은, 물 또는 종래 공지의 액체 담체 등에 용해되어, 액제, 유제, 겔상제 등의 형태로 제공되어도 된다. 이와 같은 액체 담체로서 자일렌 등의 방향족 탄화수소류; 에탄올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류; 아세톤 등의 케톤류; 디옥산, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류; 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 아세트니트릴 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되지는 않는다. 또한, 본 발명의 조성물은, 아미노산 함량 항진제를 고형의 담체 성분에 담지시킨 고형제, 분말제 등이라도 된다. 이와 같은 고형의 담체 성분으로는, 탈크(talc), 클레이(clay), 버미큘라이트(vermiculite), 규조토(diatomaceous earth), 카올린(kaolin), 탄산칼슘, 수산화 칼슘, 백토, 실리카 겔 등의 무기물; 소맥분, 전분 등의 유기물 등을 예시할 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 조성물은 다른 보조제가 적절하게 배합되어 있어도 된다. 이와 같은 보조제로서, 예를 들면 알킬황산 에스테르류, 알킬 술폰산염, 알킬아릴 술폰산염, 디알킬 술포숙신산염 등의 음이온 계면활성제; 고급 지방족 아민의 염류 등의 양이온 계면활성제; 폴리옥시 에틸렌글리콜 알킬 에테르, 폴리옥시 에틸렌글리콜 아실 에스테르, 폴리옥시 에틸렌글리콜 다가 알코올 아실 에스테르, 셀룰로오스 유도체 등의 비이온 계면활성제; 젤라틴, 카제인, 아라비아 고무 등의 증점제; 증량제, 결합제 등을 들 수 있다.

후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물의 형태는 특별히 한정되지 않고, 액체, 정제, 산제 또는 과립제의 형태일 수 있다. 예를 들면, 액체 형태로 제공되는 경우, 식물을 생육시킬 때 이용하는 배지 등에 본 발명의 조성물을 함유시켜도 되고, 생장점, 싹, 잎, 줄기 등의 식물의 일부 또는 전체에 살포, 적하, 도포해도 된다. 한편, 본 명세서에서 사용되는 경우, 식물을 재배하기 위한 '배지'는 토양, 토양 개량제를 포함한다.

또한, 본 발명의 조성물은 정제, 산제 또는 과립제로 제공되는 경우, 식물을 생육시킬 때 이용하는 배지에 함유시켜도 되고, 수상 재배하는 식물에 적용하는 경우에는 물에 넣어 서서히 용해시켜도 된다. 물에 용해시키기 위한 고형제 등으로서 제공해, 사용할 때에 물에 용해시키도록 해도 된다. 또한, 본 발명의 조성물을 종래 공지의 비료, 식물 호르몬 등의 약제와 혼합해 식물에 주어도 된다.

한편, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 조성물을 사용해 재배한 식물은 질소비료(질산 암모늄)를 사용해 재배한 식물과 비교해, 아미노산 함량이 현저하게 높다. 이는 아미노산 함량을 높이는데 종래의 질소비료의 병용을 반드시 필요로 하지는 않다는 것을 나타내고 있다. 이와 같이, 본 발명의 조성물은 질소원을 함유하고 있지 않아도 된다.

또한, 본 발명은 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 키트(이하, '본 발명의 키트'라고도 한다)를 제공한다. 본 발명의 키트는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물(본 발명의 조성물), 또는 아미노산 함량 항진제를 구비하고 있으면 된다. 또한, 본 발명의 키트는 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하기 위해 이용되어도 된다.

본 발명의 키트는, 이들 물질 이외의 다른 성분을 구비하고 있어도 된다. 아미노산 함량 항진제 및 상기 다른 성분은, 적절한 용량 및/또는 형태로 함유한 하나의 용기에 넣어져 제공되어도 되고, 각각 다른 용기에 넣어져 제공되어도 된다. 또한, 식물을 생육시키기 위한 기구, 배지 등을 구비하고 있어도 된다. 또한, 식물의 아미노산 함량을 높이는 용도를 실현하기 위해, 본 발명의 키트는 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 사용 순서를 기재한 지시서, 혹은 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하기 위한 사용 순서를 기재한 지시서를 구비하는 것이 바람직하다. '지시서'는 종이 또는 그 외의 매체에 쓰여져 있어도 되고, 인쇄되고 있어도 되고, 혹은 자기테이프, 컴퓨터 판독 가능 디스크 또는 테이프, CD-ROM 등과 같은 전자 매체에 기록되어도 된다. 본 발명의 키트는 전술한 조성물을 구성하기 위해 이용되어도 되고, 전술한 조성물에 포함되는 물질을 각각 구비하고 있어도 되고, 전술한 조성물과 새로운 성분을 각각 구비하고 있어도 된다.

본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 식물에 사용하는 시기는 특별히 한정되지 않고, 식물이 아미노산 함량 항진제를 항상 흡수할 수 있는 조건하에서, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 되고, 재배 기간을 통해 간헐적으로 아미노산 함량 항진제를 흡수할 수 있는 조건(예를 들면, 주 1회나 주 2회와 같은 간격으로 사용하는 조건) 하에서, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 되고, 특정의 생육 시기에만 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 된다. 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 간헐적으로 사용함으로써 아미노산 함량 항진제의 사용량을 감소시킬 수 있어, 식물 재배에 드는 비용을 저감할 수 있다. 한편, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 간헐적으로 사용하는 경우, 일정한 시간 간격으로 사용하는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정되지 않고, 일정하지 않은 시간 간격으로 사용해도 된다. 예를 들면, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를, 식물의 종자를 파종한 시점에서부터 주어도 된다. 구체적으로는, 파종 후 2개월 내지 약 반년 정도에 수확 시기에 도달하는 식물에 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 제공하는 경우, 파종한 날에 주어도 되고, 바람직하게는 파종한 날 내지 파종 후 4주간, 보다 바람직하게는 파종한 날 내지 파종 후 7주간, 한층 더 바람직하게는 파종한 날부터 수확일까지 정기적으로 주는 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 제공하는 간격은 특별히 한정되지 않지만, 일주일에 1회 내지 4회가 바람직하고, 2 내지 3회가 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용하는 시간 간격은 특별히 한정되는 것이 아니고, 사용되는 아미노산 함량 항진제의 농도, 대상이 되는 식물, 및 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용하는 시기 등에 따라 결정하면 된다. 일반적으로는, 적용 대상이 되는 식물이 초본식물인 경우, 주 1회 내지 주 2회로 하거나, 덧거름 시기와 같은 시기에 행하는 것이 바람직하다.

아미노산 함량이 향상된 수확물로서 종자나 과실을 상정하는 경우, 영양 생장기로부터 생식 성장기로의 전환 시기의 전후(영양 생장기로부터 생식 성장기로의 전환 시기를 포함한다), 혹은 그 후의 꽃눈 형성기, 혹은 목적 수확물로의 전류(translocation)가 일어나는 시기에 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의하면, 특정한 시기에만 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 이용하기 때문에, 식물 재배에 드는 비용을 저감할 수 있다.

특정한 시기에만 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용하는 경우, 특정한 시기의 일정 기간, 식물이 아미노산 함량 항진제를 항상 흡수할 수 있는 조건하에서 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 되고, 특정한 시기의 일정 기간, 간헐적으로 아미노산 함량 항진제를 흡수할 수 있는 조건하에서 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 된다. 특정한 시기의 일정 기간, 간헐적으로 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용함으로써 식물의 재배 비용을 한층 감축할 수 있다.

사용되는 아미노산 함량 항진제의 양은 특별히 한정되지 않고, 식물의 종류에 따라 적절하게 설정하면 되지만, GSSG를 아미노산 함량 항진제로서 사용하는 경우, 재배 기간을 통해 1 개체당 사용하는 GSSG가 0.02 mmol 이상, 0.5 mmol 이하가 되도록 제공하는 것이 바람직하고, 0.05 mmol 이상, 0.5 mmol 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이와 같이 사용되는 아미노산 함량 항진제는, 전술한 사용 농도의 범위에서 사용되는 것이 보다 바람직하지만, 이것으로 한정되지 않는다.

또한, 파종하고 모종을 작출(作出)한 후 등, 어느 정도 생육시킨 이후에 소정의 기간, 본 발명의 조성물을 사용해도 된다. 예를 들면, 스위트콘 등의 벼과 식물에 본 발명의 조성물을 사용하는 경우, 모종을 기른 후에, 본 발명의 조성물을 사용해도 된다. 이 경우, 작출한 모종을 심는 배지에 미리 본 발명의 조성물을 함유시켜 두어도 되고, 당해 배지에 모종을 심은 후, 정기적으로 본 발명의 조성물을 배지에 제공해도 된다. 모종을 옮겨 심은 후에, 본 발명의 조성물을 배지에 제공하는 경우, 보다 구체적인 사용 시기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 모종을 옮겨 심고 수확할 때까지의 사이에, 일주일에 1회 내지 4회 주는 것이 바람직하고, 2회 내지 3회가 보다 바람직하다. 사용량은 특별히 한정되지 않고, 식물의 종류에 따라 적절하게 설정하면 된다.

또한, 수확 시기로부터 역산해, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 주는 시기를 설정해도 된다. 예를 들면, 수확 시기의 10일 전부터 주거나 20일 전부터 주는 등으로 설정해도 된다. 여기에서 말하는 수확 시기란, 종자가 수확물인 경우에는 종자 수확의 시기이며, 잎이 수확물인 경우에는 잎의 수확 시기를 가리키고, 수확물의 양태를 묻지 않는다.

종자나 과실을 수확물로 하는 경우에는, 꽃을 접붙이는 시기에 기초해 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 주는 시기를 설정해도 된다. 예를 들면, 꽃봉오리의 시기에 사용해도 되고, 꽃잎이 진 후에 사용해도 되고, 꽃봉오리 시기부터 과실이 여물 때까지, 개화한 시기부터 과실이 여물 때까지, 꽃잎이 지고 나서 과실이 여물 때까지의 사이에, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용해도 되고, 화서(inflorescence)로 도포해도 된다.

한편, 아미노산 함량 항진제를 함유하는 용액을 성공적으로 조제하는 것을 목적으로 이용되는 경우, 본 발명의 조성물은 정제, 산제 또는 과립제의 형태인 것이 바람직하다. 그리고, 얻어진 용액 중의 아미노산 함량 항진제의 최종 농도가 전술한 범위 내가 되도록, 아미노산 함량 항진제가 조성물 중에 함유되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같이, 재배하는 동안에 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 사용하는 경우, 전술한 바와 같이 비료 및/또는 식물 호르몬 등의 약제와 당해 조성물을 혼합해 식물에 사용해도 된다. 이 경우, 당해 비료 등과 조성물의 혼합물을 주는 시기는 특별히 한정되지 않고, 전술한 예시에 따라도 되고, 비료 등을 주는 바람직한 시기에 따라도 된다.

본 명세서에서 '식물'이란, 식물 전체, 식물 기관(예를 들면, 잎, 꽃잎, 줄기, 뿌리, 종자 등), 식물 조직(예를 들면, 표피, 체관부, 유조직, 물관부(xylem), 유관속, 책상 조직, 해면상 조직 등) 또는 식물 배양 세포, 혹은 여러 가지의 형태의 식물 세포(예를 들면, 현탁 배양 세포), 원형질체(protoplast), 잎절편, 칼루스(callus) 등을 의도한다.

본 발명의 적용 대상이 되는 식물은 특별히 제한되지 않고, 여러 가지 단자엽 식물, 쌍자엽 식물, 수목 등의 식물 전반에 적용할 수 있다. 단자엽 식물로는, 예를 들면 개구리밥속(Spirodela) 식물(개구리밥(great duckweed)) 및 좀개구리밥속(Lemna) 식물(좀개구리밥(duckweed), 렘나 트리술카(Lemna trisulca))이 포함되는 개구리밥과(Lemnaceae) 식물; 카틀레야속(Cattleya) 식물, 신비디움속(Cymbidium) 식물, 덴드로븀속(Dendrobium) 식물, 팔레놉시스속(Phalaenopsis) 식물, 반다속(Vanda) 식물, 파피오페딜륨속(Paphiopedilum) 식물, 온시디움속(Oncidium) 식물 등이 포함되는 난초과(Orchidaceae) 식물; 부들과(Typhaceae) 식물, 흑삼릉과(Sparganiaceae) 식물, 가래과(Potamogetonaceae) 식물, 나자스말과(Najadaceae) 식물, 장지채과(Scheuchzeriaceae) 식물, 택사과(Alismataceae) 식물, 자라풀과(Hydrocharitaceae) 식물, 트리우리스과(Triuridaceae) 식물, 벼과(Gramineae) 식물(스위트 콘 등의 옥수수 등), 사초과(Cyperaceae) 식물, 야자과(Palmae) 식물, 천남성과(Araceae) 식물, 곡정초과(Eriocaulaceae) 식물, 닭의장풀과(Commelinaceae) 식물, 물옥잠과(Pontederiaceae) 식물, 골풀과(Juncaceae) 식물, 백부과(Stemonaceae) 식물, 백합과(Liliaceae) 식물, 수선화과(Amaryllidaceae) 식물, 마과(Dioscoreaceae) 식물, 붓꽃과(Iridaceae) 식물, 파초과(Musaceae) 식물, 생강과(Zingiberaceae) 식물, 홍초과(Cannaceae) 식물, 버먼초과(Burmanniaceae) 식물 등을 예시할 수 있다.

또한, 쌍자엽 식물로는, 예를 들면 나팔꽃속(Pharbitis) 식물(나팔꽃(morning glory)), 메꽃속(Calystegia) 식물(애기매꽃(Japanese bindweed), 메꽃(bindweed), 갯메꽃(Calystegia soldanella)), 고구마속(Ipomoea) 식물(부채갯메꽃(Ipomoea pes-caprae), 고구마(sweet potato)), 새삼속(Cuscuta) 식물(새삼(Cuscuta japonica choisy), 실새삼(Cuscuta australis))이 포함되는 메꽃과(Convolvulaceae) 식물; 패랭이꽃속(Dianthus) 식물(카네이션 등), 별꽃속(Stellaria) 식물, 나도개미자리속(Minuartia) 식물, 점나도나물속(Cerastium) 식물, 개미자리속(Sagina) 식물, 벼룩이자리속(Arenaria) 식물, 개벼룩속(Moehringia) 식물, 개별꽃속(Pseudostellaria) 식물, 갯별꽃속(Honckenya) 식물, 들개미자리속(Spergula)식물, 갯개미자리속(Spergularia) 식물, 끈끈이 장구채속(Silene) 식물, 동자꽃속(Lychnis) 식물, 장구채속(Melandryum firmum) 식물, 덩굴별꽃속(Cucubalus) 식물이 포함되는 석죽과(Caryophyllaceae) 식물; 캐주아리나과(Casuarinaceae) 식물, 삼백초과(Saururaceae) 식물, 후추과(Piperaceae) 식물, 홀아비꽃대과(Chloranthaceae) 식물, 버드나무과(Salicaceae) 식물, 소귀나무과(Myricaceae) 식물, 가래나무과(Juglandaceae) 식물, 자작나무과(Betulaceae) 식물, 참나무과(Fagaceae) 식물, 느릅나무과(Ulmaceae) 식물, 뽕나무과(Moraceae) 식물, 쐐기풀과(Urticaceae) 식물, 포도스테마과(Podostemaceae) 식물, 프로테아과(Proteaceae) 식물, 철청수과(Olacaceae) 식물, 단향과(Santalaceae) 식물, 겨우살이과(Viscaceae) 식물, 쥐방울덩굴과(Aristolochiaceae) 식물, 미트라스테마과(Mitrastemonaceae) 식물, 발라노포라과(Balanophoraceae) 식물, 마디풀과(Polygonaceae) 식물, 명아주과(Chenopodiaceae) 식물, 비름과(Amaranthaceae) 식물, 분꽃과(Nyctaginaceae) 식물, 텔리고눔과(Theligonaceae) 식물, 자리공과(Phytolaccaceae) 식물, 석류풀과(Aizoaceae) 식물, 쇠비름과(Portulacaceae) 식물, 목련과(Magnoliaceae) 식물, 수레나무과(Trochodendraceae) 식물, 계수나무과(Cercidiphyllaceae) 식물, 수련과(Nymphaeaceae) 식물, 붕어마름과(Ceratophyllaceae) 식물, 미나리아재비과(Ranunculaceae) 식물, 으름덩굴과(Lardizabalaceae) 식물, 매자나무과(Berberidaceae) 식물, 방기과(Menispermaceae) 식물, 받침꽃과(Calycanthaceae) 식물, 녹나무과(Lauraceae) 식물, 양귀비과(Papaveraceae) 식물, 풍접초과(Capparaceae) 식물, 겨자과(Cruciferae) 식물, 끈끈이주걱과(Droseraceae) 식물, 벌레잡이통풀과(Nepenthaceae) 식물, 돌나무과(Crassulaceae) 식물, 범위귀과(Saxifragaceae) 식물, 돈나무과(Pittosporaceae) 식물, 조록나무과(Hamamelidaceae) 식물, 버즘나무과(Platanaceae) 식물, 장미과(Rosaceae) 식물, 콩과(Leguminosae) 식물, 괭이밥과(Oxialidaceae) 식물, 쥐손이풀과(Geraniaceae) 식물, 아마과(Linaceae) 식물, 남가새과(Zygophyllaceae) 식물, 운항과(Rutaceae) 식물, 소태나무과(Simaroubaceae) 식물, 멀구슬나무과(Meliaceae) 식물, 원지과(Polygalaceae) 식물, 대극과(Euphorbiaceae) 식물, 별이끼과(Callitrichaceae) 식물, 회양목과(Buxaceae) 식물, 시로미과(Empetraceae) 식물, 코리아리아과(Coriariaceae) 식물, 옻나무과(Anacardiaceae) 식물, 감탕나무과(Aquifoliaceae) 식물, 노박덩굴과(Celastraceae) 식물, 고추나무과(Staphyleaceae) 식물, 이카키나과(Icacinaceae) 식물, 단풍나무과(Aceraceae) 식물, 칠엽수과(Hippocastanaceae) 식물, 무환자나무과(Sapindaceae) 식물, 나도밤나무과(Sabiaceae) 식물, 봉선화과(Balsaminaiceae) 식물, 갈매나무과(Rhamnaceae) 식물, 포도과(Vitaceae) 식물, 담팔수과(Elaeocarpaceae) 식물, 피나무과(Tiliaceae) 식물, 아욱과(Malvaceae) 식물, 벽오동과(Sterculiaceae) 식물, 다래나무과(Actinidiaceae) 식물, 차나무과(Theaceae) 식물, 물레나물과(Guttiferae) 식물, 물별과(Elatinaceae) 식물, 위성류과(Tamaricaceae) 식물, 제비꽃과(Violaceae) 식물, 이나무과(Flacourtiaceae) 식물, 통조화과(Stachyuraceae) 식물, 시계꽃과(Passifloraceae) 식물, 베고니아과(Begoniaceae) 식물, 선인장과(Cactaceae) 식물, 팥꽃나무과(Thymelaeaceae) 식물, 보리수나무과(Elaeagnaceae) 식물, 부처꽃과(Lythraceae) 식물, 석류나무과(Punicaceae) 식물, 리조포라과(Rhizophoraceae) 식물, 박쥐나무과(Alangiaceae) 식물, 멜라스토마타과(Melastomataceae) 식물, 마름과(Trapaceae) 식물, 바늘꽃과(Onagraceae) 식물, 개미탑과(Haloragaceae) 식물, 쇠뜨기말과(Hippuridaceae) 식물, 두릅나무과(Araliaceae) 식물, 미나리과(Umbelliferae) 식물, 층층나무과(Cornaceae) 식물, 돌매화나무과(Diapensiaceae) 식물, 매화오리나무과(Clethraceae) 식물, 노루발과(Pyrolaceae) 식물, 진달래과(Ericaceae) 식물, 자금우과(Myrsinaceae) 식물, 앵초과(Primulaceae) 식물, 갯질경이과(Plumbaginaceae) 식물, 감나무과(Ebenaceae) 식물, 노린재나무과(Symplocaceae) 식물, 때죽나무과(Styracaceae) 식물, 물푸레나무과(Oleaceae) 식물, 부들레이아과(Buddlejaceae) 식물, 용담과(Gentianaceae) 식물, 협죽도과(Apocynaceae) 식물, 박주가리과(Asclepiadaceae) 식물, 꽃고비과(Polemoniaceae) 식물, 지치과(Boraginaceae) 식물, 마편초과(Verbenaceae) 식물, 꿀풀과(Labiatae) 식물, 가지과(Solanaceae) 식물(토마토 등), 현삼과(Scrophulariaceae) 식물, 능소화과(Bignoniaceae) 식물, 참깨과(Pedaliaceae) 식물, 열당과(Orobanchaceae) 식물, 제스네리아과(Gesneriaceae) 식물, 통발과(Lentibulariaceae) 식물, 쥐꼬리망초과(Acanthaceae) 식물, 미오포룸과(Myoporaceae) 식물, 파리풀과(Phrymaceae) 식물, 질경이과(Plantaginaceae) 식물, 꼭두서니과(Rubiaceae) 식물, 인동과(Caprifoliaceae) 식물, 연복초과(Adoxaceae) 식물, 마타리과(Valerianaceae) 식물, 산토끼꽃과(Dipsacaceae) 식물, 박과(Cucurbitaceae) 식물, 초롱꽃과(Campanulaceae) 식물, 국화과(Compositae) 식물 등을 예시할 수 있다. 또한, 본 발명의 대상이 되는 식물은, 상기 예시한 식물의 야생형 뿐만 아니라, 변이체나 형질 전환체라도 된다.

한편, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 식물에서의 아미노산 함량이 향상되는 부위는 특별히 한정되지 않고, 수확물이라도 그 이외의 부위(예를 들면, 아미노산을 추출하는 목적에만 이용되는 기관 또는 조직)라도 된다. '수확물'이란, 그 식물에서 식량이 되는 부분, 예를 들면, 열매를 먹는 식물의 경우는 열매, 종자를 먹는 식물의 경우는 종자, 줄기를 먹는 식물의 경우는 줄기, 뿌리를 먹는 식물의 경우는 뿌리, 꽃을 먹는 식물의 경우는 꽃, 잎을 먹는 식물의 경우는 잎 등을 의도하지만, 이들로 한정되지는 않는다.

[3. 식물의 아미노산 함량을 높이는 방법, 및 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하는 방법]

본 발명은, 식물의 아미노산 함량을 높이는 방법(이하, '본 발명의 방법'이라고 한다)을 제공한다. 본 발명의 방법은, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 식물에 사용하는 공정을 포함하면 된다.

아미노산 함량 항진제는 식물에 접촉시킴으로써 식물에 흡수시킬 수 있으므로, 상기 공정은 아미노산 함량 항진제를 목적으로 하는 식물에 접촉시키는 공정일 수도 있고, 아미노산 함량 항진제를 목적으로 하는 식물에 흡수시키는 공정일 수도 있다. 아미노산 함량 항진제를 식물에 흡수시키는 순서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 배지(토양 및 토양 개량제를 포함한다)에서 식물을 재배함으로써 뿌리로부터 흡수시켜도 되고, 식물을 재배하는 동안에 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 과립제 또는 액체 비료로서 주거나 분사하거나 도포하는 것에 의해 식물이 아미노산 함량 항진제를 흡수하도록 해도 된다. 또한, 이온교환 수지 등의 흡착체에 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 흡착시키고, 이것을 토양에 매립하는 등, 배지 중에 배치한 다음, 당해 식물을 재배해도 된다. 즉, 본 발명의 방법은, 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 식물을 재배하는 공정을 더 포함한다. 한편, 본 발명의 방법에서의 공정의 구체적인 순서에 대해서는, 전술한 바와 같은, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제의 사용 형태에 준하면 된다.

또한, 사용하는 아미노산 함량 항진제의 농도는, 식물의 아미노산 함량을 높일 수 있는 범위 내에서 고농도라도 되고, 저농도라도 되며, 제공되는 간격, 시기, 기간 등을 적절하게 설정함으로써 원하는 효과를 이끌 수 있다. 예를 들면, 식물에 접촉시키는 아미노산 함량 항진제의 농도 범위는, 0.2 mM 내지 5 mM가 바람직하고, 0.5 mM 내지 5 mM가 보다 바람직하고, 1 mM 내지 5 mM가 더 바람직하고, 2 mM 내지 5 mM가 한층 더 바람직하다.

재배 기간을 통해 사용하는 아미노산 함량 항진제의 총량이 특정의 범위 내인 경우에, 식물의 아미노산 함량을 높일 수 있다. 재배 기간을 통해 식물에 주는 아미노산 함량 항진제의 총량은, GSSG의 양으로 환산할 수 있다. 예를 들면, 4주간의 재배 기간에 사용하는 GSSG의 양은 식물 1 개체당 12.5 ㎎ 내지 300 ㎎의 범위 내인 것이 바람직하고, 토양 1 L당 60 ㎎ 내지 1450 ㎎의 범위 내인 것이 바람직하다. GSSG를 사용해 식물을 재배하는 기간은 특별히 한정되지 않지만, 수확 4주(28일) 전부터 수확 시점까지인 것이 바람직하다. 한편, 아미노산 함량 항진제의 흡착체 등을 토양에 매립해 사용하는 경우에는 식물체와의 접촉 시간이 길어져, 액체 비료로서 토양이나 식물에 사용하는 경우보다 소량의 사용으로 효과를 발휘할 수 있다.

물론, 본 발명의 방법이 적용된 식물에서 아미노산 함량이 향상되고 있다. 이를 확인하기 위해, 본 발명의 방법은 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함해도 된다. 또한, 후술하는 실시예 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 방법에 따라, 식물의 목적으로 하는 수확물에서의 아미노산 함량이 향상되고 있다. 이를 확인하기 위해, 본 발명의 방법은 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물의 목적으로 하는 수확물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함해도 된다. 한편, 식물에서의 아미노산 함량의 측정 방법에 대해서는 종래 공지의 순서에 따르면 되고, 후술하는 실시예에 기재된 순서라도 된다.

본 발명의 방법은, 본 발명에 의한 효과(즉, 식물의 아미노산 함량을 높이는 효과)를 제어하기 위해, 본 발명이 적용된 식물의 수확 시기의 광 조건을 제어하는 공정을 더 포함해도 된다. 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 아미노산 함량 항진제의 사용과 수확 전의 광 조사를 조합함으로써 수확물 중의 함량이 상승하는 아미노산이나 함량이 저하하는 아미노산이 존재한다. 상기 구성에 의하면, 목적으로 하는 아미노산의 함량을 성공적으로 증가시키거나, 수확물 중의 아미노산의 함량비를 원하는 값으로 조절할 수 있다. 한편, 광 조건의 제어는 명조건(light condition)에서 암조건(dark condition)으로의 변경이라도 되고, 암조건에서 명조건으로의 변경이어도 되고, 명조건하에서의 광량의 변경이어도 된다. 또한, 수확물을 수확하기 전에 행해지면 되고, 제어 개시의 8시간 이상 이후이면서 제어의 종료까지 수확이 행해지면, 개시 시기 및 제어 기간은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제어의 개시는 식물에 아미노산 함량 항진제의 사용을 개시하기 이전이라도 이후라도 되고, 아미노산 함량 항진제의 사용을 개시한 후에 행해지는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법은 또한, 본 발명에 의한 효과(즉, 식물의 아미노산 함량을 높이는 효과)를 제어하기 위해, 본 발명이 적용된 식물의 재배 시기의 온도 조건을 제어하는 공정을 더 포함해도 된다. 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 식물의 생육에 최적인 온도 범위 외의 온도에서 생육을 행한 경우에도, 아미노산 함량 항진제를 사용하고 또한 온도 조건을 제어함으로써 식물에서의 아미노산 함량을 향상시킬 수 있다. 한편, 온도 조건의 제어는, 고온 조건에서 저온 조건으로의 변경이라도 되고, 저온 조건에서 고온 조건으로의 변경이라도 되며, 파종(바람직하게는 발아) 후에 제어가 개시되어 제어의 종료까지 수확이 행해지면, 개시 시기 및 제어 기간은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 제어의 개시는 식물에 아미노산 함량 항진제의 사용을 개시하기 이전이라도 이후라도 되고, 아미노산 함량 항진제의 사용을 개시한 후에 행해지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하는 방법(이하, '본 발명의 제조 방법'이라고 한다)을 제공한다. 본 발명의 제조 방법은, 전술한 본 발명의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하고, 본 발명의 조성물 또는 아미노산 함량 항진제를 식물에 사용하는 공정, 및 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 식물을 재배하는 공정을 포함하면 된다. 또한, 본 발명의 제조 방법은, 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함하는 것이 바람직하고, 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물의 목적으로 하는 수확물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함하는 것도 또한 바람직하다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 식물에서 아미노산 함량이 향상된 것을 확인하기 위해, 본 발명의 제조 방법은, 아미노산 함량 항진제의 비존재하에서 재배한 식물과 비교해 아미노산 함량이 향상된 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써 목적으로 하는 식물을 성공적으로 선발할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 식물인지 여부를, 대사 물질의 생성량 또는 유전자의 발현량에 기초해 조사할 수 있다. 즉, 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 식물을 성공적으로 선발하기 위해, 후술하는 바와 같은 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 재배한 식물에 특징적인 프로파일을 갖는 식물을 선택하는 공정을 포함해도 되고, 여기에서 이용되는 프로파일은 대사 물질의 생성량을 프로파일링한 대사 물질 생성량 프로파일이라도 되고, 유전자의 발현량을 프로파일링한 유전자 발현량 프로파일이라도 된다. 이 경우, 미리 취득된 대사 물질 생성량 프로파일 또는 유전자 발현량 프로파일과의 비교에 근거해 목적으로 하는 식물이 선택되면 되는데, 식물에서의 대사 물질 생성량 프로파일 또는 유전자 발현량 프로파일을 취득하는 공정을 더 포함해도 된다.

대사 물질 생성량 프로파일을 취득하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 대사 물질의 양을 측정하기 위한 종래 공지의 수법을 이용할 수 있으며, 예를 들면 대사체(metabolome) 해석 등에 의한 망라적 해석을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 대사 물질 생성량 프로파일은, 예를 들면 이하와 같이 취득할 수 있다. CE-TOFMS를 이용해 측정한 샘플간에서의 각 대사 물질 생성량의 증감의 경향을 수치화하고, 유사한 결과를 나타낸 것을 그룹으로 나누는 계층적 클러스터링(HCA: Hierarchical Cluster Analysis)를 이용함으로써, 다수의 대사 물질을 그 생성량의 패턴에 따라 분류해, 그 분류 결과를 수형도(tree diagram)로 나타낼 수 있다(도 4 참조). 또한, 증감의 정도를 히트맵(Heat Map)의 양식으로 나타냄으로써, 대사 물질의 분류를 보다 시각적으로 나타내는 것도 가능하다. 이와 같이 하여 얻어지는 수형도 및 히트맵은, 사용되는 조건마다 특유의 경향을 포함하고 있기 때문에, 예를 들면, 본 발명의 방법에 따라 얻어지는 식물체와 대조구의 식물체를 용이하게 구별할 수 있다.

또한, 본 발명은 아미노산 함량이 향상된 식물(이하, '본 발명의 식물'이라고 한다)을 제공한다. 본 발명의 식물은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 식물이다. 본 발명의 식물은, '본 발명의 적용 대상이 되는 식물'로서 전술한 것이면 특별히 한정되지 않고, 육생 식물이라도 수생 식물이라도 되고, 수생 식물로는 해조류인 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 식물은 대사체 해석 등을 이용해 취득한 대사 물질 생성량 프로파일을 비교함으로써 특정될 수 있다. 아미노산 함량 항진제를 이용한 경우, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 아미노산 함량 항진제(예를 들면 GSSG)를 사용해 재배한 식물에서의 대사 물질 생성량 프로파일(본 발명의 대사 물질 생성량 프로파일이라고도 한다)은, 다른 방법에 의해 재배된 식물에서 취득한 대사 물질 생성량 프로파일과 상이하다. 따라서, 조사 대상의 식물의 대사 물질 생성량 프로파일을 취득하고, 그것을 미리 취득한 본 발명의 대사 물질 생성량 프로파일과 비교함으로써, 본 발명의 제조 방법에 따라 얻어진 식물인지 여부를 간편하고 명확하게 판정할 수 있다.

대사 물질 생성량 프로파일을 조사하는 방법 외에도, 예를 들면, DNA 마이크로어레이(DNA microarray) 등을 이용해 유전자 발현량 프로파일을 취득하고, 이것을 비교하는 것에 의해서도, 본 발명의 제조 방법에 따라 얻어진 식물인지 여부를 간편하고 명확하게 판정할 수 있다. 아미노산 함량 항진제를 이용한 경우, 예를 들면, 아미노산 함량 항진제(예를 들면, GSSG)를 사용해 재배한 식물의 유전자 발현량 프로파일(본 발명의 유전자 발현량 프로파일이라고도 한다)은, 다른 방법으로 재배된 식물에서 취득한 유전자 발현량 프로파일과 상이할 수 있다. 따라서, 조사 대상 식물의 유전자 발현량 프로파일을 취득하고, 그것을 미리 취득한 본 발명의 유전자 발현량 프로파일과 비교함으로써, 본 발명의 제조 방법에 따라 얻어진 식물인지 여부를 간편하고 명확하게 판정할 수 있다. 또 다른 예로서, 글루타티온 결합 단백질의 2차원 전기영동상으로부터 미리 조사한 패턴 변화와 비교함으로써, GSSG를 사용했는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 식물 내에서의 목적 유전자를 PCR법, 써던 교잡(southern hybridization)법, 노던 교잡(northern hybridization)법 등에 의해 확인함으로써, 본 발명의 식물이 유전자 도입(형질 전환)에 의해 얻어진 식물이 아님을 확인할 수 있다. 또 다른 방법으로는, 식물 중의 아미노산 함량 항진제의 양 및 비율 가운데 적어도 하나를 조사함으로써, 본 발명의 방법으로 얻어진 식물을 본 발명의 방법 외의 방법으로 얻어진 식물과 명확하게 구별할 수 있다. 이와 같은 방법은 단독으로 행해도 되고, 복수를 조합해서 행해도 된다. 복수를 조합해서 행함으로써, 본 발명의 식물과 본 발명의 방법 외의 방법으로 얻어진 식물을 보다 명확하게 구별할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명의 실시의 형태에 대해 더 자세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 중에 기재된 문헌의 모두가 본 명세서에 참고로서 원용된다.

[실시예 1]

[1: 애기장대에서의 전체 유리 아미노산 함량에의 글루타티온의 영향]

애기장대를 100 μE/㎡ 강도의 빛으로 16시간 명기/8시간 암기의 광주기 조건하, 22℃에서 육성했다. 배지로는, 하층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 2, 중층에 쿠레하 육묘 배토(쿠레하 제품) 1, 상층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 1의 비율로 중층해 형성되는 토양을 이용해 생육 실험을 행했다.

본 실험에서는, 식물에 대해 물만(Cont), 1 mM의 산화형 글루타티온(GSSG) 용액, 2 mM의 환원형 글루타티온(GSH) 용액, 또는 3 mM의 질산 암모늄(NH₄NO₃)을 주었다. 구체적으로는, 65㎜(W)×65㎜(D)×50㎜(H) 정도의 포트에 3 개체가 되도록 해, 1주일에 1회, 포트당 25 mL의 용액을 뿌리에 주었다.

아미노산 함량의 측정에는, 파종 4주후의 식물과 파종 5주후의 식물을 이용했다. 한편, 검체로서 잎(또는 지상부)을 이용해, CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 실시했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다.

CE-TOFMS에 이용한 검체는 이하와 같이 조제했다. 우선, 잎 시료와 내부 표준 물질 50 μM를 포함하는 500 μL의 메탄올 용액을 파쇄용 튜브에 넣고, 액체 질소에 의해 동결해, 탁상 파쇄기를 이용해 파쇄했다. 이것에 500 μL의 클로로포름 및 200 μL의 Milli-Q수를 첨가해 교반해, 원심분리(2300×g, 4℃, 5분간)를 행했다. 원심분리 후, 수상을 한외 여과 튜브(MILLIPORE, 울트라프리 MC UFC3 LCC 원심 필터 유니트 5kDa) 400 μL×1개로 옮겼다. 이것을 원심분리(9100×g, 4℃, 120분간)해, 수상의 한외 여과 처리를 행했다. 여과액을 건조시키고, 50 μL의 Milli-Q수에 용해해, 측정에 제공했다.

CE-TOFMS를 이용해 정량한 아미노산 함량의 결과를 도 1에 나타낸다. 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 파종 4주후의 식물에서의 전체 유리 아미노산 함량을 비교했을 때, 물만을 준 대조구(1)의 전체 유리 아미노산 함량에 비해, GSSG 처리구(2) 또는 GSH 처리구(3)의 전체 유리 아미노산 함량은 각각 약 2.8배 또는 약 2.9배가 되어, 현저한 상승이 보여졌다. 또한, 질소원으로서 질산 암모늄 처리구(4)에서는, 아미노산 함량의 상승은 보여지지 않았다.

파종 5주후의 식물에서는, 모든 조건에서 전체 유리 아미노산 함량이 파종 4주후의 식물과 비교해 저하되고 있었지만, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 물만을 준 대조구(1)의 전체 유리 아미노산 함량에 비해, GSSG 처리구(2) 또는 GSH 처리구(3)의 전체 유리 아미노산 함량은 각각 약 2.0배 또는 약 2.4배가 되어, 현저한 상승이 보여졌다. 또한, 질소원으로서 질산 암모늄 처리구(4)에서는, 파종 4주후의 식물의 경우와 달리 아미노산 함량이 약간 상승하고 있었지만(약 1.37배), 글루타티온 처리구보다는 분명히 적었다.

[2: 애기장대에서의 각 유리 아미노산 함량에의 글루타티온의 영향]

도 2의 (a)는, 상기와 같은 조건의 아미노산 함량 항진제의 존재하에서, 파종 후 4주간 생육하고, CE-TOFMS로 정량한 애기장대의 각 유리 아미노산의 양을 나타낸 것이다. 각 아미노산의 절대량은 아미노산마다 크게 다르지만, 도 2에 나타낸 모든 아미노산이 대조구(Cont)에 비해, GSSG 처리구 및 GSH 처리구에서 큰 증가가 보여졌다. 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 몇 개의 아미노산에 대해 그 함량에 현저한 증가(약 1.5배 내지 약 30배)가 보여졌다. 구체적으로는, 프롤린, 타이로신, 아스파라긴, 글루타민, 글루타민산, 메티오닌, 히스티딘, 아르기닌의 함량에서 분명한 증가가 보이고, 특히 아스파라긴, 글루타민, 아르기닌에서 현저한 증가가 보여졌다. 또한, GABA, 히드록시 프롤린, 호모세린 등의 단백질을 구성하는 주요한 α 아미노산 이외의 아미노산에 대해서도 증가가 보여졌다. 한편, 질소 비료의 첨가(NH₄NO₃)에서는, 아미노산 함량의 증가가 거의 보여지지 않았다.

도 3의 (a)는, 상기와 같은 조건의 아미노산 함량 항진제의 존재하에서, 파종 후 5주간 생육하고, CE-TOFMS로 정량한 애기장대의 각 유리 아미노산의 양을 나타낸 것이다. 각 아미노산의 절대량은 아미노산마다 크게 상이하지만, 도 3에 나타낸 모든 아미노산이 대조구(Cont)에 비해 GSSG 처리구 및 GSH 처리구에서 큰 증가가 보여졌다. 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 몇 가지의 아미노산에 대해, 그 함량에 현저한 증가(약 1.5배 내지 약 20배)가 보였다. 구체적으로는, 알라닌, 세린, 프롤린, 발린, 타이로신, 이소로이신, 로이신, 아스파라긴, 리신, 글루타민, 히스티딘, 아르기닌의 함량에서 분명한 증가가 보이고, 특히 프롤린, 아스파라긴, 글루타민, 아르기닌에 현저한 증가가 보였다. 또한, GABA, 히드록시 프롤린, 호모세린 등의 단백질을 구성하는 주요한 α 아미노산 이외의 아미노산에 대해서도 증가가 보였다. 한편, 질소비료의 첨가(NH₄NO₃)에서는, 대조구와 비교해 아미노산 함량의 증가가 거의 보이지 않았다.

[3: 애기장대의 대사 물질 생성량 프로파일에의 글루타티온의 영향]

도 4는, 애기장대에 산화형 글루타티온(GSSG)과 환원형 글루타티온(GSH)을 처리했을 때의 대사 물질 생성량 프로파일을 상기 아미노산 분석과 동시에 작성해, 이것을 비교 해석한 것이다. CE-TOFMS에서는, 아미노산 이외에도 많은 대사 물질을 검출하는 것이 가능하지만, 여기에서는, CE-TOFMS에서 얻어진 132개의 후보 물질을 정량한 결과에서, 측정한 샘플간에서의 각 대사 물질량의 증감의 경향을 수치화해, 유사한 결과를 나타낸 것을 그룹으로 나누는 계층적 클러스터링(HCA: Hierarchical Cluster Analysis)을 이용해 분류했다. 측정한 대사 물질의 생성량을, 도 4의 수형도에 나타내는 바와 같이 분류했다. 또한, 증감의 정도를 히트맵의 양식으로 나타냄으로써 대사 물질의 분류를 보다 시각적으로 나타냈다. 계층적 클러스터링 및 히트맵의 작성에는, SampleStat ver 3.13 및 PeakStat ver. 3.17(모두, 휴먼·메타보럼·테크놀로지스 주식회사 제품)을 이용했다. 도 4로부터, GSH 처리구에서 특징적으로 증가하는 대사 물질의 클러스터나 GSSG 처리구에서 특징적으로 증가하는 클러스터를 인정할 수 있다. 이와 같이, 글루타티온 사용구로부터는 특징적인 대사 물질의 생성 프로파일이 얻어지는 것이 나타나, 글루타티온을 처리해 아미노산이 향상된 식물과 미처리 식물을 구별하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 2]

[광 조건에 의한 글루타티온의 아미노산 함량 향상 효과의 제어]

실시예 1과 같은 재배 조건으로 생육시킨 애기장대에서, 빛(100 μE/㎡/s)을 조사하기 전(L0)의 잎과, 8시간의 광조사 후(L8)의 잎에서의 아미노산 함량을 비교했다. 아미노산 함량의 계측을 실시예 1과 마찬가지로 행했다. 대조구(Cont), 1 mM GSSG 처리구, 2 mM GSH 처리구, 3 mM 질산 암모늄(NH₄NO₃) 처리구에서의 잎 내의 각 아미노산 함량을 도 5에 나타냈다.

글루타티온에 의한 각 유리 아미노산 함량의 향상의 정도가, 샘플링시의 광 조건에 따라 상이했다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, β-알라닌, 글리신, 프롤린, 트레오닌, 세린, 글루타민산에 대해서는, 광조사 8시간 후(L8)의 잎에서의 함량이, 광조사 전(L0)의 잎에서의 함량보다 상승하고 있었다. 한편, 로이신, 발린, 히스티딘, 알라닌, 아스파라긴, 아스파라긴산, 아르기닌, 글루타민에 대해서는, 광조사 전(L0: 암조건)에 샘플링한 잎에서의 함량이, 광조사 8시간 후(L8)의 잎에서의 함량보다 향상되어 있었다.

광조사에 의해 함량이 상승하는 아미노산의 예로서, 세린의 함량(nmol/gFW)을 도 6에 나타낸다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 산화형 글루타티온 또는 환원형 글루타티온의 처리를 광조사와 조합함으로써, 잎에서의 세린 함량이 현저하게 향상되고 있다. 이와 같은 현저한 효과는, 대조구 및 질산 암모늄 시비구에서는 관찰되지 않았다.

광조사에 의해 함량이 저하되는 아미노산의 예로서, 아스파라긴의 함량(nmol/gFW)을 도 7에 나타낸다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 아스파라긴의 함량은, 산화형 글루타티온 또는 환원형 글루타티온을 사용하는 것에 의해 크게 향상되지만, 그 효과는 광조사의 전이 크다. 이와 같은 효과는, 대조구 및 질산 암모늄 시비구에서는 관찰되지 않았다.

이들 결과로부터, 글루타티온의 사용에 더해, 수확 시기의 광 조건을 제어함으로써, 아미노산의 함량을 더욱 향상시키는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 3]

[재배 온도 조건에 의한 글루타티온의 아미노산 함량 향상 효과의 제어]

[1: 시금치의 재배 온도 제어에 의한 각 유리 아미노산 함량에의 영향]

명아주과(goosefoot)의 야채인 시금치의, 글루타티온을 사용하는 경우의 재배 조건을 검토했다. 시금치는, 파종 후, 발아가 이루어진 것을 선택해, 인큐베이터(명기: 14시간/암기: 10시간, 광 강도: 약 250 μE/㎡/s) 내에서 재배하고, 28일 후에 샘플링했다. 재배 온도로서 저온 조건 LT(Low Temperature: 명기 20℃/암기 15℃)와 고온 조건 HT(High Temperature: 명기 25℃/암기 20℃)의 2 종류를 설정했다. 한편, 시금치의 생육 적온 범위는, 본 시험에서의 저온 조건이지만, 고온 조건에서도 문제 없이 생육시키는 것이 가능하다.

배지로는, 하층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 2, 중층에 쿠레하 육묘 배토(쿠레하 제품) 1, 상층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 1의 비율로 중층해 형성되는 토양을 이용했다.

본 실험에서는, 식물에 대해 물만(Cont), 1 mM 산화형 글루타티온(GSSG) 용액, 2 mM 환원형 글루타티온(GSH) 용액을 주었다. 구체적으로는, 65㎜(W)×65㎜(D)×50㎜(H) 정도의 포트당 1 개체가 되도록 하고, 1주일에 1회, 포트당 25 mL의 용액을 뿌리에 주었다.

실시예 1과 마찬가지로, 검체로서 잎(또는 지상부)을 이용해 CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 실시했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해, 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다. 얻어진 결과를 도 8 및 도 9에 나타낸다.

도 8 및 도 9는, 글루타티온 처리를 실시한 시금치의 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 것이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 저온 조건에서의 글루타티온에 의한 효과는 일부 아미노산에서 관찰되는 것에 머물러, 그 효과가 작았다. 한편, 도 9에 나타내는 바와 같이, 고온 조건에서는 각종 아미노산의 함량이 향상되고 있었다. 시금치에 있어서는, 산화형 글루타티온을 사용함으로써 타이로신, 글리신, 호모세린, 페닐 알라닌의 아미노산 함량이 5배 이상으로 향상되고 있는 것이 나타났다. 또한, 시금치에서는, 산화형 글루타티온을 환원형 글루타티온보다 바람직하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

[2: 소송채의 재배 온도 제어에 의한 각 유리 아미노산 함량에의 영향]

배추과의 야채인 소송채의, 글루타티온을 사용하는 경우의 재배 조건을 검토했다. 소송채는, 파종 후, 발아가 이루어진 것을 선택해, 인큐베이터(명기: 14시간/암기: 10시간, 광 강도: 약 250 μE/㎡/s) 내에서 재배하고, 28일 후에 샘플링했다. 재배 온도로서, 저온 조건 LT(Low Temperature: 명기 20℃/암기 15℃)와 고온 조건 HT(High Temperature: 명기 25℃/암기 20℃)의 2 종류를 설정했다. 한편, 소송채의 생육 적온 범위는, 본 시험에서의 고온 조건이지만, 저온 조건에서도 문제 없이 생육시키는 것이 가능하다.

본 실험에서는, 식물에 대해 물만(Cont), 1 mM 산화형 글루타티온(GSSG) 용액, 2 mM 환원형 글루타티온(GSH) 용액을 주었다. 구체적으로는, 65㎜(W)×65㎜(D)×50㎜(H) 정도의 포트당 1 개체가 되도록 하여, 1주일에 1회, 포트당 25 mL의 용액을 뿌리에 주었다.

실시예 1과 마찬가지로, 검체로서 잎(또는 지상부)을 이용해 CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 실시했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해, 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다. 얻어진 결과를 도 10 및 도 11에 나타낸다.

도 10 및 도 11은, 글루타티온 처리를 행한 소송채의 아미노산 함량을, 대조구를 1로 하여 나타낸 것이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 고온 조건에서는 글루타티온에 의한 아미노산 함량 향상의 효과는 β-알라닌, 아스파라긴, 글루타민 등의 일부 아미노산에 머물렀다. 한편, 도 11에 나타내는 바와 같이, 저온 조건에서는, 보다 많은 아미노산의 함량이 향상되고 있었다. 소송채에서는 환원형 글루타티온을 사용함으로써, 아스파라긴산, 트레오닌, GABA, 이소로이신, 아스파라긴, 글루타민, 아르기닌의 아미노산 함량이 2배 이상으로 향상되고 있는 것이 나타났다. 또한, 소송채에서는, 환원형 글루타티온을 산화형 글루타티온보다 바람직하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

이상의 결과로부터, 재배 온도의 관리를 실시함으로써 글루타티온에 의한 아미노산 함량 향상 효과를 보다 효과적으로 발휘시킬 수 있다는 것이 분명해졌다.

[실시예 4]

[아미노산 함량을 향상시키기 위한 글루타티온의 사용 농도의 검토]

국화과의 야채인 쑥갓에 여러 가지 농도의 글루타티온을 사용하는 경우의, 아미노산 함량에의 영향을 검증했다. 쑥갓은, 파종 후, 발아가 이루어진 것을 선택해, 인큐베이터(명기: 14시간 20℃/암기: 10시간 15℃, 광 강도: 약 250 μE/㎡/s) 내에서 재배하고, 28일 후에 샘플링했다. 배지로는, 하층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 2, 중층에 쿠레하 육묘 배토(쿠레하 제품) 1, 상층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 1의 비율로 중층해 형성되는 토양을 이용했다.

본 실험에서는, 식물에 대해 물만(Cont), 0.1 mM, 0.2 mM, 0.5 mM, 1 mM, 2 mM, 5 mM의 산화형 글루타티온(GSSG) 용액을 주었다. 구체적으로는, 65㎜(W)×65㎜(D)×50㎜(H) 정도의 포트당 1 개체가 되도록 하고, 1주일에 1회, 포트당 25 mL의 용액을 뿌리에 주었다.

실시예 1과 마찬가지로, 검체로서 잎(또는 지상부)을 이용해 CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 실시했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해, 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다. 얻어진 결과를 도 12a 및 도 12b에 나타낸다.

도 12a에 나타내는 바와 같이, 쑥갓에 대해 GSSG를 사용함으로써, 검출할 수 없었던 시스테인을 제외하고, 거의 모든 유리 아미노산의 함량이 변동하고 있었다. GSSG가 0.1 mM일 때에는, 리신, 트립토판(tryptophane), 글리신, 글루타민을 제외한 아미노산 함량이 저하되어, 전체 유리 아미노산 함량이 저하되고 있었다. 0.2 mM 내지 5 mM의 조건으로 사용한 경우에는, 대조구의 전체 유리 아미노산 함량에 비해, 처리구의 유리 아미노산 함량이 농도 의존적으로 상승하고 있었다. 저농도의 GSSG를 이용한 경우에 효과가 적은 아미노산에 대해서도, 고농도로 GSSG를 사용함으로써 그 함량을 향상시킬 수 있는 것이 나타났다.

도 12b는, 대조구의 유리 아미노산 함량을 1로 한 경우의, 각 농도에서의 처리구에서의 유리 아미노산 함량의 비를 나타낸 것이다. 도 12b에 나타내는 바와 같이, 5 mM의 GSSG를 사용한 경우에는, 전체 유리 아미노산 함량이 24.8배가 되어, 각별히 현저한 효과를 나타냈다. 또한, 글리신, 아스파라긴, 히스티딘, 호모세린, 글루타민, 아르기닌에 대해서는, 5 mM의 GSSG를 사용한 경우에 함량이 약 100배 이상으로 상승하고, 아르기닌에 대해서는 최대인 1070배라고 하는 현저한 상승을 나타냈다.

이상의 결과로부터, 아미노산 함량의 향상을 목적으로 하여 글루타티온을 사용하는 경우에는, 아미노산 함량 항진제를 0.2 mM 내지 5 mM의 범위에서 사용하는 것이 바람직한 것을 알 수 있었다.

[실시예 5]

[과실에서의 아미노산 함량 향상 효과의 검증]

가지과 야채인 미니 토마토(품종: 샹들리에)에 대한 글루타티온의 효과를 검증했다. 시판되고 있는 모종을 구입해, 이것을 실험에 이용했다. 구입 후, 모종을 1/2000 a(are) 포트에 옮겨 심어 6주간 순화 재배했다. 재배 토양으로는, 하층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 6L, 중층에 쿠레하 육묘 배토(쿠레하 제품) 3L, 상층에 버미큘라이트(아사히 공업 제품) 3L를 중층해 형성되는 토양을 이용했다.

순화 재배한 후, 그 시점에서 열려 있는 토마토 과실을 모두 제거했다. 1%의 산화형 글루타티온 또는 1%의 환원형 글루타티온을 함유하는 과립제상으로 가공한 담체(이하, GSSG 과립제 또는 GSH 과립제라고 한다)를 각각 20g씩, 각 포트의 지표면에 뿌리고, 이 날을 실험 0일째로 했다. 또한, 어떠한 과립제도 이용하지 않은 대조구를 준비했다. 실험 개시부터 8일 후, 20일 후, 36일 후, 50일 후에 덧거름을 행했다. 덧거름에는, 조합 S604호(Kumiai S604)(N 16%)를 1회당 6 ㎏/a(1 개체당 3g(N 480㎎))가 되도록 이용했다. 실험 개시부터 20일 후, 29일 후, 57일 후에 붉게 익은 토마토 과실을 회수해 샘플로 했다.

실시예 1과 마찬가지로, 회수한 과실을 검체로서 이용해 CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 실시했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해, 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다. 얻어진 결과를 도 13에 나타낸다.

도 13은, 대조구 과실의 각 아미노산 함량에 대한, GSSG 과립제 또는 GSH 과립제를 사용한 경우의 과실에서의 아미노산 함량의 비를 나타내고 있다. GSSG 과립제를 이용한 경우에는, 과립제 처리의 20일 후에 회수한 과실에서 아미노산 함량의 증가가 인정되었다. 또한, 과립제 처리의 29일 후에 회수한 과실에서는, 모든 아미노산의 함량이 향상되고, 전체 유리 아미노산 함량은 2.2배가 되어 있었다. 한편, GSH 과립제를 이용한 경우에도, 과립제 처리의 20일 후에는 몇 가지 아미노산의 함량의 증가가 인정되고, 29일 후에는 모든 아미노산의 함량이 향상되고 있었다. GSH 과립제를 처리했을 때의 전체 유리 아미노산 함량은 대조구의 1.5배로서, GSSG 과립제를 바람직하게 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

과립제 처리 후 57일 후에 회수한 과실에서는, 아미노산 함량이 대조구에서의 함량에 가까워지고 있어, 0일째에 사용한 과립제의 효과가 옅어지고 있는 것이 시사되었다.

또한, 과립제 처리 후 20일째에 덧거름한 질소비료의 효과를 검증한 결과, 대조구에서는 전체 유리 아미노산 함량이 저하되고 있는데 비해, GSSG 과립제를 이용한 경우에는 아미노산 함량이 향상되어 있었다.

이상의 결과로부터, 본 발명의 방법은 작물의 잎 뿐만이 아니라 과실에 있어서도, 아미노산 함량을 향상시키는 것이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명에 이용되는 글루타티온은, 제형에 의존하지 않고, 액체 비료 외에, 글루타티온을 보유하는 과립제 등을 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

[실시예 6]

[부추에서의 아미노산 함량 향상 효과의 검증]

단자엽 식물(아마릴리스과)인 부추에서의 아미노산 함량 향상 효과를 검증했다. 부추 식물을, 셀 트레이(128공)에 종자를 3 입자/구멍의 조건으로 2011년 6월 8일에 파종하고, 이들을 생육시킨 후, 포트(1/5000 a(are))에 6 개/그루의 조건으로 2011년 9월 12일에 이식했다. 토양으로는, 화강암 토양:펄라이트:피트모스를 2:1:1로 혼합한 것을 3 L/포트로 사용했다. 또한, 밑거름으로는, 고형 30호(N-P-K: 10-10-10)를 4 g/포트로 사용했다. 포트상에서 용액 토경 재배를 행하고, 덧거름으로서 오오츠카 양액토경(Ootsuka Youeki Dokou) 5호(N-P-K: 12-20-20)를 EC 0.6 내지 1.0 dS/m로 희석한 것을 하루에 2 내지 3회 관수와 동시에 제공했다.

글루타티온으로서, GSSG 과립제를 4.8g/포트로 2012년 7월 31일에 사용했다. 과립제의 사용으로부터 4주후에 채취한 가식부(edible portion)를 아미노산 함량의 측정에 제공했다. 가식부를 검체로서 이용해, 실시예 1과 마찬가지로, CE-TOFMS(캐필러리-전기영동-비행 시간형 질량 분석계: Agilent CE-TOFMS system(Agilent technologies사 제품))의 양이온 모드, 음이온 모드에 의한 측정을 행했다. 검출된 피크에 대해 m/Z와 영동 시간을 기초로 데이터베이스에 조회해, 아미노산의 검색·분류·정량을 행했다. 얻어진 결과를 도 14에 나타낸다.

도 14는, GSSG 처리를 실시한 부추에서의, 아르기닌 함량 및 리신 함량을 나타내고 있다. GSSG 미처리구(control)와 비교해, GSSG 과립제 처리구(GSSG)에서는, 아르기닌 함량이 1.8배, 리신 함량이 1.6배로 향상되어 있었다. 이것으로부터, 단자엽 식물인 부추에 있어서도, 글루타티온 처리에 의해 아미노산 함량을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

이와 같이, 본 발명은 이하의 형태일 수 있다:

[1] 아미노산 함량 항진제를 함유하는, 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 조성물.

[2] 상기 아미노산 함량 항진제가 글루타티온 또는 그 유도체인, 1의 조성물.

[3] 상기 아미노산 함량 항진제가 산화형 글루타티온 혹은 환원형 글루타티온 또는 이들의 에스테르체인, 1 또는 2의 조성물.

[4] 액체, 정제, 산제 또는 과립제의 형태인, 1 내지 3의 조성물.

[5] 질소원을 함유하고 있지 않은, 1 내지 4의 조성물.

[6] 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하기 위해 이용되는, 1 내지 5의 조성물.

[7] 아미노산 함량 항진제, 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물을 구비하는, 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 키트.

[8] 식물의 아미노산 함량을 높이기 위한 사용 순서를 기재한 지시서를 구비하는, 7의 키트.

[9] 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하기 위해 이용되는, 7 또는 8의 키트.

[10] 아미노산 함량 항진제, 또는 아미노산 함량 항진제를 함유하는 조성물을 식물에 사용하는 공정을 포함하는, 식물의 아미노산 함량을 높이는 방법.

[11] 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 식물을 재배하는 공정을 더 포함하는, 10의 방법.

[12] 0.1 mM 내지 5 mM 농도 범위의 아미노산 함량 항진제를 식물에 접촉시키는, 11의 방법.

[13] 식물 1 개체당 사용하는 아미노산 함량 항진제의 총량이, 12.5 ㎎ 내지 300 ㎎의 범위 내인, 11 또는 12의 방법.

[14] 토양 1 L당 사용하는 아미노산 함량 항진제의 총량이, 60 ㎎ 내지 1450 ㎎의 범위 내인, 11 내지 13의 방법.

[15] 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함하는, 10 내지 14의 방법.

[16] 아미노산 함량 항진제를 사용한 식물의, 목적으로 하는 수확물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함하는, 10 내지 15의 방법.

[17] 상기 사용하는 공정이, 연속적 또는 간헐적으로 행해지는, 10 내지 16의 방법.

[18] 식물의 수확 시기의 광 조건을 제어하는 공정을 더 포함하는, 10 내지 17의 방법.

[19] 식물의 재배 시기의 온도 조건을 제어하는 공정을 더 포함하는, 10 내지 18의 방법.

[20] 10 내지 19의 방법을 이용하는, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하는 방법.

[21] 아미노산 함량 항진제의 비존재하에서 재배한 식물과 비교해 아미노산 함량이 향상된 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는, 20의 방법.

[22] 아미노산 함량 항진제의 비존재하에서 재배한 식물과 비교해, 목적으로 하는 수확물에서의 아미노산 함량이 향상된 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는, 20 또는 21의 방법.

[23] 아미노산 함량 항진제의 존재하에서 재배한 식물에 특징적인 대사 물질 생성량 프로파일 또는 유전자 발현량 프로파일을 갖는 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는, 20 내지 22의 방법.

[24] 식물에서의 대사 물질 생성량 프로파일 또는 유전자 발현량 프로파일을 취득하는 공정을 더 포함하는, 23의 방법.

[25] 적용 대상의 식물이 육생 식물인, 1 내지 24의 방법.

[26] 적용 대상의 식물이 수생 식물인, 1 내지 24의 방법.

[27] 상기 수생 식물이 해조류인, 26의 방법.

[28] 20 내지 27의 방법에 따라 제조된, 식물.

[29] 적용 대상의 식물이 육생 식물인, 28의 식물.

[30] 적용 대상의 식물이 수생 식물인, 28의 식물.

[31] 상기 수생 식물이 해조류인, 30의 방법 또는 식물.

한편, 상기 1 내지 31에서 이용되는 아미노산 함량 항진제에 의해 식물 중의 함량이 향상되는 아미노산은 식물종에 따라 상이하고, 특별히 한정되지 않지만, GABA, 글루타민산, β-알라닌, 아스파라긴산, 알라닌, 리신, 트레오닌, 히드록시 프롤린, 로이신, 세린, 트립토판, 발린, 타이로신, 페닐 알라닌, 프롤린, 이소로이신, 글리신, 아스파라긴, 히스티딘, 호모세린, 글루타민 및 아르기닌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산의 적어도 하나인 것이 바람직하고, 프롤린, 이소로이신, 글리신, 아스파라긴, 히스티딘, 호모세린, 글루타민 및 아르기닌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산의 적어도 하나인 것이 보다 바람직하고, 아르기닌인 것이 특히 바람직하다.

본 발명은 전술한 각 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 청구항에 나타낸 범위에서 여러 가지 변경이 가능하고, 다른 실시 형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절하게 조합해 얻어지는 실시 형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

〈산업상의 이용 가능성〉

본 발명의 조성물에 의하면, 아미노산 함량이 향상된 식물을 용이하게 제조할 수 있으므로, 본 발명은 농업, 식품 산업 등의 산업에 이용 가능성이 있다. 적용 범위는, 식물·농산물 전반에 걸쳐 매우 넓다고 생각된다. 최근의 건강 지향 분위기를 고려하면, 아미노산 함량이 향상된 식물의 시장성은 높다.

Claims

산화형 글루타티온, 환원형 글루타티온, 호모 글루타티온, 카르복시프로필 글루타티온, 디카르복시에틸 글루타티온, 및 이들의 에스테르체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물을 함유하는, 식물의 아미노산 함량 증가용 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 조성물은 질소원을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 조성물.
제1항 또는 제3항에 있어서,
함량이 높아질 수 있는 아미노산이, GABA, 글루타민산, β-알라닌, 아스파라긴산, 알라닌, 리신, 트레오닌, 히드록시 프롤린, 로이신, 세린, 트립토판, 발린, 타이로신, 페닐 알라닌, 프롤린, 이소로이신, 글리신, 아스파라긴, 히스티딘, 호모세린, 글루타민 및 아르기닌으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 중 적어도 하나 이상인 조성물.
산화형 글루타티온, 환원형 글루타티온, 호모 글루타티온, 카르복시프로필 글루타티온, 디카르복시에틸 글루타티온, 및 이들의 에스테르체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물, 또는 상기 화합물을 함유하는 조성물을 구비하는, 식물의 아미노산 함량 증가용 키트.
삭제
산화형 글루타티온, 환원형 글루타티온, 호모 글루타티온, 카르복시프로필 글루타티온, 디카르복시에틸 글루타티온, 및 이들의 에스테르체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 화합물, 또는 상기 화합물을 함유하는 조성물을 식물에 사용하는 공정을 포함하는, 식물의 아미노산 함량을 높이는 방법.
제7항에 있어서,
상기 화합물 또는 상기 조성물의 존재하에서 식물을 재배하는 공정을 더 포함하는 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 화합물 또는 상기 조성물을 사용한 식물에서의 아미노산 함량을 측정하는 공정을 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
식물의 수확 시기의 광 조건을 제어하는 공정을 더 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
식물의 재배 시기의 온도 조건을 제어하는 공정을 더 포함하는 방법.
제7항에 기재된 방법을 이용하는, 아미노산 함량이 향상된 식물을 제조하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 화합물 또는 상기 조성물의 비존재하에서 재배한 식물과 비교해 아미노산 함량이 향상된 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는 방법.
제12항에 있어서,
상기 화합물 또는 상기 조성물의 존재하에서 재배한 식물에 특징적인 대사 물질 생성량 프로파일 또는 유전자 발현량 프로파일을 갖는 식물을 선택하는 공정을 더 포함하는 방법.
삭제
제10항에 있어서,
상기 광 조건을 제어하는 공정의 개시 8시간 이상 이후부터 상기 공정의 종료까지 식물의 수확이 행해지는 방법.
제11항에 있어서,
상기 온도 조건을 제어하는 공정이, 상기 식물에 사용하는 공정보다 이후에 행해지는 방법.
제7항에 있어서,
식물에 사용하는 화합물의 총량이 산화형 글루타티온 환산으로 토양 1L당 580mg 내지 1450mg인, 식물의 아미노산 함량을 높이는 방법.