KR101754254B1 - Uv-b 파장의 led 조사를 이용한 땅콩새싹의 특정 아미노산 함량을 증가시키는 방법 - Google Patents

Uv-b 파장의 led 조사를 이용한 땅콩새싹의 특정 아미노산 함량을 증가시키는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 땅콩 종자를 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 아미노산 함량을 증가시키는 방법 및 대조구에 비해 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹의 제조 방법과 상기 방법에 의해 제조된 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹 및 상기 땅콩새싹이 함유된 가공식품에 관한 것이다.

Description

UV-B 파장의 LED 조사를 이용한 땅콩새싹의 특정 아미노산 함량을 증가시키는 방법{Method for increasing specific amino acid content in peanut sprout using light emitting diode irradiation of UV-B wavelength}
본 발명은 (a) 땅콩 종자를 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 아미노산 함량을 증가시키는 방법 및 대조구에 비해 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹의 제조 방법과 상기 방법에 의해 제조된 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹 및 상기 땅콩새싹이 함유된 가공식품에 관한 것이다.
최근 생활수준의 향상에 따라 삶에 대한 소비자의 관심이 높아지면서 식품의 선택 및 섭취에 있어서 좀 더 기능성을 갖춘 식품을 선호하는 추세가 강해지고 있다. 최근 발아 식물들이 현대인의 성인병을 개선하는데 효과가 있다는 연구들이 보고됨에 따라 발아식물에 대한 소비가 증가되고 있다.
땅콩은 풍부한 영양성분을 함유하고 있음에도 불구하고 지방 및 콜레스테롤 함량이 높아 영양학적으로 나쁘다는 인식을 가지고 있는 실정이며, 최근에 중국 등 외국의 저가 땅콩 수입으로 인해 국내산 땅콩 재배면적이 9.4천 ha(1995년)에서 3.3천 ha(2007년) 그리고 생산량도 17.2천톤(1995년도)에서 6천톤 이하(2007년도)로 계속 감소되고 있다.
땅콩은 종자보다 새싹채소로 성장하게 되면 항산화제 활성효소 및 콜라겐 합성과 비헴철을 환원시켜서 철흡수로 도와주는 비타민 C 함량 성분은 물론 나이아신아미드, 피리독신, 티아민의 함량이 증가되는 것을 확인할 수 있고, 특히 알코올 분해 효소로 탁월한 아스파르트산 및 면역력 강화에 영향을 주는 아르기닌과 메티오닌, 글루탐산을 함유하고 있다.
1960년경에 발명된 LED는 화합물 반도체의 특성을 이용하여, 순방향으로 전압을 가했을 때 발광하는 반도체 소자이다. LED의 발광색은 사용되는 재료에 따라 자외선 영역, 가시광선, 적외선 영역까지 발광하는 것을 제조할 수 있다. LED의 수명은 백열 전구보다 상당히 길며, 에너지 소비가 적고, 환경 유해 물질이 매우 적게 포함되어 있다.
또한, 기존의 조명이 넓은 파장대의 영역을 가지고 있는 반면에, LED의 경우에는 정확하고 매우 좁은 영역의 파장을 구현하기 때문에 식물의 생육촉진이나, 병해충 방지에 매우 유용하게 이용되고 있다. 미국 NASA에서 우주 공간에서 식물을 재배하기 위하여 LED를 이용하였고, 현재에는 이러한 LED가 대량 생산이 가능해져 농업에서 다양한 분야에 이용되고 있다. 일본에서는 1990년대부터 무농약 고품질의 채소 및 꽃을 LED를 이용한 식물 공장을 통하여 소비자에게 제공하고 있다. 또한 LED는 고품질의 작물 모종 공급, 공업 재료 식물 생산, 약용 및 의료용 식물 원료 등의 대량 생산에 이용되고 있다. 특히 LED를 이용할 경우, 식물 공장이나 그린하우스 재배의 경우에, 기후 변화에 관계없이 365일 안정된 광원을 공급할 수 있어, 대표적인 청정 기술의 예로 들고 있다.
한국등록특허 제1238708호에는 LED 광원 조건에 의한 홍화새싹의 비타민 C를 증가시키는 방법이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2014-0104400호에는 LED 조사를 이용한 삼 식물체 부정근의 바이오매스를 증가시키는 방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 UV-B 파장의 LED 조사를 이용한 땅콩새싹의 특정 아미노산 함량을 증가시키는 방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 발아된 땅콩 종자에 효율적이고 친환경적인 LED의 특정 파장을 조사하여 대조구에 비해 땅콩새싹의 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 또는 아스파르트산(aspartic acid) 함량을 증가시키는 방법을 개발함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 땅콩 종자를 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 아미노산 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 (a) 땅콩 종자를 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및 (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 땅콩새싹이 함유된 가공식품을 제공한다.
본 발명은 기존의 땅콩 새싹에 비해 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid)과 같은 유용 아미노산 함량을 향상시킴으로써 땅콩새싹의 식품학적 가치를 향상시켜 경제적인 면에서 부가가치를 크게 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 광처리 조건에 따른 14일 동안 땅콩 새싹의 생장 과정을 비교한 사진이다.
도 2는 광처리 조건에 따른 땅콩새싹의 생장 모습을 비교한 사진이다.
도 3은 광처리 조건에 따른 땅콩새싹의 트레오닌(Thr), 발린(Val), 메티오닌(Met), 이소류신(Ile), 류신(Leu), 라이신(Lys) 및 페닐알라닌(Phe) 함량을 대조구에 대한 상대값으로 나타낸 그래프이다.
도 4는 광처리 조건에 따른 땅콩새싹의 아스파르트산(Asp) 함량을 대조구에 대한 상대값으로 나타낸 그래프이다.
도 3 및 4의 그래프 밑에 숫자는 아미노산분석기가 아미노산의 양을 측정한 기계값(area)을 의미한다.
도 1 내지 4의 Dark: 암조건, White: 백색광, Blue: 청색광, Red: 적색광, FR: 원적색광 처리를 의미한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 땅콩 종자를 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 아미노산 함량을 증가시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 용어 "LED"는 발광 다이오드(light emitting diode)를 말하는 것이고, LED 조명기구는 식물의 종류와 생육과정에 맞추어 최적(最適) 파장의 빛을 발산하는 여러 종류의 LED를 적당한 비율로 조합하고, 이들을 패널(panel) 등의 부재(部材)에 다수 배치하여 형성하는 조명기구를 말하는 것으로, 바람직하게는 UV-B(302±20nm) 파장의 LED일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 용어 "조사"는 표면 상에 광을 비추는 것으로 LED 광에 식물체 표면을 노출시키는 것을 지칭한다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 상기 대조구는 발아된 땅콩 종자에 LED 조사 대신 암조건을 처리한 것을 의미한다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따른 방법은 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 아미노산의 함량 증가일 수 있으며, 바람직하게는 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid)의 모든 아미노산의 함량 증가일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 대조구에 비해 땅콩새싹의 아미노산 함량을 증가시키는 방법은, 보다 구체적으로는
(a) 땅콩 종자를 22~28℃에서 12~16일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 22~28℃에서 20~28시간 동안 조사하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 땅콩 종자를 25℃에서 14일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 25℃에서 24시간 동안 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 방법에서, 땅콩새싹 제조 시 LED를 장시간 처리할 경우 땅콩의 생장에 부정적인 영향을 미치고, 암처리하는 것이 발아를 빠르게 진행할 수 있으므로, 상기와 같이 암조건에서 발아시킨 후 단기간 LED를 조사하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한,
(a) 땅콩 종자를 22~28℃에서 12~16일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 22~28℃에서 20~28시간 동안 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 대조구에 비해 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹의 제조 방법은 보다 구체적으로는
(a) 땅콩 종자를 25℃에서 14일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 25℃에서 24시간 동안 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법에 의해 제조된 아미노산 함량이 증가된 땅콩새싹을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 땅콩새싹을 함유하는 가공식품을 제공한다. 상기 가공식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 땅콩새싹을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
땅콩새싹 LED 처리
땅콩(참원)을 70% 에탄올로 소독한 후 락스로 50배 희석하여 30분간 소독하였다. 그 다음 인큐베이터에서 14일간 25℃에서 암처리 후 30 cm 높이로 광원을 설치하여 24시간 동안 광 처리하였다. 광처리 조건은 청색광 450nm, 적색광 650nm, 원적색광 730nm, UV-A 365nm, UV-B 302nm, UV-C 254nm 파장을 각각 처리하였고, 대조구로는 백색광과 암처리를 사용하였다.
실시예 1: 광처리에 따른 땅콩 새싹의 생장 과정
14일 동안 암조건에서 재배 시 땅콩 새싹은 6일째부터 뿌리의 측근이 나타나기 시작하며, 8일부터 자엽 사이 상배축이 보이기 시작하였다. 그리고 10일부터 자엽 밖으로 상배축이 나타나기 시작하며, 12일부터는 하배축과 뿌리의 신장보다 상배축의 신장이 빠르게 진행되었다(도 1).
14일 동안 광 처리 시 땅콩 새싹의 생장은 4일까지는 암처리와 차이가 없었으나, 6일 후부터는 하배축의 신장에서, 8일 후에는 측근에서 12일 후에는 상배축과 잎의 신장에 차이가 나기 시작했다. 14일 동안의 땅콩 새싹의 생장변화를 본 결과 광처리가 땅콩의 상하배축과 뿌리의 발육에 부정적인 영향을 미치는 것을 알 수 있었다(도 1). 따라서 땅콩 새싹 재배시 암처리가 적합한 재배 조건이라 판단되어 14일 암 처리 후 1일 동안의 광처리를 이용하여 땅콩 새싹을 재배하는 것이 가장 바람직하다는 것을 확인하였다(도 2).
실시예 2: 아미노산 함량 검정
광처리에 따른 필수아미노산 함량 변화는 트레오닌(Thr), 발린(Val), 메티오닌(Met), 라이신(Lys), 페닐알라닌(Phe) 함량의 경우 다른 광처리 조건에 비해 UV-B 처리 시 가장 현저하게 증가하였다. 이소류신(Ile) 함량도 UV-B 처리 시 가장 높게 증가하였으나, 적색광 처리구와 큰 차이를 나타내지 않았고, 류신(Leu) 함량은 모든 광처리 조건에서 비슷하게 증가하였다(도 3). 또한, 아스파르트산(Asp) 함량의 경우 다른 처리구에 비해 UV-B 처리 시 가장 현저하게 증가하였다(도 4).

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (a) 땅콩 종자를 25℃에서 14일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 25℃에서 24시간 동안 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid) 함량을 모두 증가시키는 방법.
  4. (a) 땅콩 종자를 25℃에서 14일 동안 암조건에서 침종시켜 발아시키는 단계; 및
    (b) 상기 (a)단계의 발아된 땅콩 종자에 UV-B 파장의 LED(light emitting diode)를 25℃에서 24시간 동안 조사하는 단계를 포함하는 대조구에 비해 땅콩새싹의 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid) 함량이 모두 증가된 땅콩새싹의 제조 방법.
  5. 제4항의 방법에 의해 제조된 트레오닌(threonine), 발린(valine), 메티오닌(methionine), 라이신(lysine), 페닐알라닌(phenylalanine) 및 아스파르트산(aspartic acid) 함량이 모두 증가된 땅콩새싹.
  6. 제5항의 땅콩새싹이 함유된 가공식품.
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