KR101834566B1 - 별갑 및 포졸란을 유효성분으로 포함하는 비료 조성물 및 이로 인해 생산된 혈당개선 농작물 - Google Patents
별갑 및 포졸란을 유효성분으로 포함하는 비료 조성물 및 이로 인해 생산된 혈당개선 농작물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 농작물 및 작목의 생산량을 증가시키는 비료 조성물, 상기 비료 조성물의 제조방법 및 농작물 재배 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 비료 조성물은 농작물 및 작목의 생산량을 현저히 증가시키고, 본 발명의 비료 조성물을 시비하여 재배한 쌀 및 감자는 항당뇨 효과를 나타낸다.
Description
본 발명은 별갑 및 포졸란을 유효성분으로 포함하는 비료 조성물 및 이로 인해 생산된 혈당개선 농작물에 관한 것이다.
자라과(科) 동물인 자라는 예로부터 자라는 인체 내장의 여러 장기(臟器)의 이상을 다스리고, 기(氣)와 혈(血)을 보호하며 생리기능과 기력을 보강하는데 이용되어 왔다. 별갑(鱉甲)은 자라의 등딱지로서 한방에서는 말라리아, 한열 및 오랜 체증으로 인해 뱃속에 생긴 덩어리인 적취를 다스리는데 사용되어 왔다. 자라별갑은 자라등뼈를 건조발효하여 미네랄이 풍부하게 함유된 칼슘으로서 허약 체질의 사람이 복용했을 때 기를 발산시켜 빠른 시간에 원기를 회복시키는 특징이 있다.
포졸란(pozzolan)은 실리카 물질(SiO2)을 주성분으로 하며 그 자체에는 수경성(水硬性)이 없는 광물질 분말 재료이며 혼화재의 일종으로, 물의 존재로 쉽게 석회와 화합하여 경화하는 성질의 것을 총칭해서 말한다. 시멘트 혼합재, 용성 백토, 규산 백토, 의회암의 풍화물 등의 천연 포졸란과 플라이애시(fly-ash) 등의 인공 포졸란이 있다. 포졸란은 용광로에서 철광석으로부터 선철(銑鐵)을 뽑아낼 때 남은 “재(高爐 슬래그)”를 가지고 시멘트에 혼합해서 사용할 때 처음 생겨난 용어로, 화산재 광물인 천연 포졸란보다 먼저 노출되는 경우가 많다.
이러한 별갑 및 포졸란을 함유한 비료 조성물에 대하여는 공지된 바가 없다.
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.
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본 발명자들은 새로운 농작물 및 작목의 수요창출로 농가소득을 높일 수 있는 방안을 모색하고자 노력하였다. 그 결과, 농작물 및 작목의 수확량을 증진시키거나 기능성 농작물 및 작목의 재배가 가능한 비료 조성물을 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 비료 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 비료 조성물의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 농산물 재배방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 항당뇨 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공하는 데 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 별갑(鱉甲, Trionycis Carapax) 및 포졸란(pozzolan)을 유효성분으로 포함하는 비료 조성물을 제공한다.
본 발명자들은 새로운 농작물 및 작목의 수요창출로 농가소득을 높일 수 있는 방안을 모색하고자 노력하였다. 그 결과, 농작물 및 작목의 수확량을 증진시키거나 기능성 농작물 및 작목의 재배가 가능한 비료 조성물을 개발하였다.
본 발명의 비료 조성물은 별갑 및 포졸란을 유효성분으로 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 “비료”는 토지의 생산력을 높여서 식물이 잘 자라나도록 뿌려 주는 영양 물질을 의미한다. 거름이라고도 하며, 토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 것의 총칭이다. 비료의 주성분은 질소, 인산, 칼륨, 황, 칼슘 및 마그네슘 등으로 천연비료와 화학비료가 있다. 토양에서 공급되는 무기 원소 가운데 식물이 많은 양을 필요로 하여 부족하기 쉬운 것으로 질소, 인 및 칼륨이 있다. 이것을 '비료의 3요소'라고 하여 특히 중요시하고 있다. 이 3요소 다음으로 부족되기 쉬운 원소는 칼슘으로 질소, 인, 칼륨 및 칼슘을 '비료의 4요소'라고도 한다. 일정한 수확량을 거둬들이기 위해서는 모든 작물에 비료의 3요소가 절대적으로 필요하지만 그 필요량은 작물의 종류에 따라서 다르다. 이러한 필요량의 일부는 비료로 주지 않더라도 토양이나 관개 용수 또는 빗물로부터 공급되는데, 이렇게 천연으로 공급되는 3요소의 양은 밭보다는 논 쪽이 더 많다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 비료 조성물은 입상비료, 분상비료, 사상비료, 고형비료 또는 액상비료이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 비료 조성물은 액상비료이다.
본 발명의 비료 조성물은 기존 비료를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 비료 조성물은 질소비료, 인산비료, 칼륨비료, 석회질비료, 유기질비료, 마그네슘비료, 규산비료, 망간비료 및 붕소비료로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비료를 추가적으로 포함한다.
본 명세서에서 용어 “별갑”은 자라과(科) 동물인 자라의 등딱지를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 별갑은 비료 조성물 100 중량부에 대하여 0.1-10 중량부 포함된다.
본 명세서에서 용어 “포졸란”은 실리카 물질(SiO2)을 주성분으로 하며 그 자체에는 수경성(水硬性)이 없는 광물질 분말 재료이며 혼화재의 일종으로, 물의 존재로 쉽게 석회와 화합하여 경화하는 성질의 것을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 포졸란은 천연 포졸란 및 인공 포졸란으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 포졸란이다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 천연 포졸란은 화산재, 응회암의 풍화물, 용성 백토, 규산백토, 규조토 및 제올라이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 천연 포졸란이다.
본 발명의 또다른 구현예에 따르면, 상기 인공 포졸란은 플라이 애쉬, 실리카 흄, 소성점토, 섬광회, 슬래그 및 왕겨재로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 인공 포졸란이다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 별갑 및 포졸란을 배합하는 단계를 포함하는 비료 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 비료 조성물의 제조방법은 상기 비료 조성물을 이용하기 때문에, 이 둘 사이에 공통된 내용은 본 명세서의 과도한 복잡성을 피하기 위하여, 그 기재를 생략한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상기 비료 조성물을 시비하는 단계를 포함하는 농산물 재배방법을 제공한다.
본 명세서에서 용어, “시비”는 시비는 토양이나 작물에 비료성분을 공급하여 농작물의 생육을 촉진시키는 농작법을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 시비는 엽면시비, 표층시비, 전층시비, 심층시비, 측조시비 또는 주입시비이다. 본 발명의 다른 구현예 따르면, 상기 시비는 엽면시비, 표층시비 또는 전층시비이다.
본 명세서에서 용어 “엽면시비”는 뿌리의 기능이 저하되어 양분의 흡수가 잘되지 않거나 특수 비료성분의 부족으로 인하여 잎과 줄기에 결핍증상이 나타났을 경우에 빠른 회복을 위하여 묽은 액상비료를 잎에 뿌려주는 방법을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 비료 조성물의 엽면 시비는 묘판(모종) 설치시 100-3000 매시(mash)로 1-10 ㎏/500 g로 희석하여 물을 주듯이 1-10회 시비하고, 5 ㎝ 정도 자랐을 때, 다시 100-3000 매시로 1-10 ㎏/500 배로 희석하여 물을 주듯이 1-5회 시비한다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 비료 조성물의 엽면 시비는 묘판(모종) 설치시 300-2000 매시(mash)로 1-7 ㎏/500 g로 희석하여 물을 주듯이 1-7회 시비하고, 5 ㎝ 정도 자랐을 때, 다시 300-2000 매시로 1-7 ㎏/500 배로 희석하여 물을 주듯이 1-5회 시비한다.
본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 비료 조성물의 엽면 시비는 묘판(모종) 설치시 500-1500 매시(mash)로 1-5 ㎏/500 g로 희석하여 물을 주듯이 1-4회 시비하고, 5 ㎝ 정도 자랐을 때, 다시 500-1500 매시로 1-5 ㎏/500 배로 희석하여 물을 주듯이 1-5회 시비한다.
본 명세서에서 용어 “표층시비”는 작물을 심기 전에 포장 전면에 시비하는 것을 의미한다.
본 발명의 비료 조성물을 표층시비 하는 경우에 종래의 복합비료(질소, 인산 및 칼륨 포함)와 혼합하여 시비한다.
본 명세서에서 용어 “전층시비”는 작물을 심은 후 포장 전면에 시비하는 것을 의미한다.
본 발명의 비료 조성물을 전층시비 하는 경우에 10-40 ㎏/500 배, 10-35 ㎏/500 배, 10-30 ㎏/500 배, 15-30 ㎏/500 배 또는 17-28 ㎏/500 배 희석하여 실시한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 비료 조성물의 희석은 물을 사용한다.
본 명세서에서 용어 “농작물”은 인류가 이용할 목적으로 재배하는 식물로, 곡류(예컨대, 밀, 벼, 옥수수, 보리, 기장, 조, 수수 등), 콩류(콩, 팥, 땅콩, 녹두 등), 구근류(감자, 고구마, 야콘, 연근 등), 과실류(사과, 배, 복숭아, 포도 등), 종실류(감, 귤, 밤, 호도, 대추, 잣 등), 채소(배추, 양배추, 시금치, 상추, 미나리 등), 특용작물(면화, 유채, 참깨, 들깨 등), 약용작물(구기자, 길경, 당귀, 작약 등), 버섯류(양송이, 송이, 목이 등) 및 비식용 농작물(사료용 농작물, 비료용 농작물, 원예 식물, 공업용 농작물 등을 포함하며 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨 예방, 개선 또는 치료용 조성물을 제공한다.
본 명세서에서 용어, “예방”은 본 발명의 조성물의 투여로 인슐린 저항성 및/또는 인슐린 저항성 관련 질환을 억제시키거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.
본 명세서에서 용어, “개선”은 본 발명의 조성물의 투여로 인슐린 저항성 및/또는 인슐린 저항성 관련 질환의 완화를 의미한다.
본 명세서에서 용어, “치료”는 인슐린 저항성 및/또는 인슐린 저항성 관련 질환의 발전의 억제; 인슐린 저항성 및/또는 인슐린 저항성 관련 질환의 경감; 및 인슐린 저항성 및/또는 인슐린 저항성 관련 질환의 제거를 의미한다.
본 명세서에서 용어, “인슐린 저항성”은 혈당을 낮추는 인슐린의 기능이 떨어져 세포가 포도당을 효과적으로 연소하지 못하는 것을 말한다. 인슐린 저항성이 높을 경우, 인체는 너무 많은 인슐린을 만들어 내고 이로 인해 고혈압이나 이상지방혈증은 물론 심장병, 당뇨병 등까지 초래할 수 있다. 특히, 제2형 당뇨병에서는 근육과 지방조직에서 인슐린의 증가를 알아채지 못하여, 인슐린의 작용이 일어나지 않는다.
본 명세서에서 용어, “인슐린 저항성 관련 질환”은 상기 인슐린 저항성이 직/간접적인 원인이 되어 유발되거나, 진행 및/또는 악화되는 질환을 총칭하는 개념이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 인슐린 저항성 관련 질환은 당뇨병, 당뇨합병증, 고혈당증, 내당능 장애, 고인슐린혈증 및 인슐린 저항성 증후군(Insulin resistance syndrome)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환을 포함하나, 이에 의하여 제한되는 것은 아니다.
인슐린 저항성은 제2형 당뇨병, 고혈압, 이상지질혈증, 저 HDL 콜레스테롤혈증 및 심혈관 질환을 일으키는 위험인자들의 중심적인 병인으로 알려져 있다. 또한, 전립선암(Barnard RJ et al., Obesity Reviews, 3:303-308(2002)), 제1형 당뇨병(Greenbaum, Diabetes Metab. Res. Rev, 18:192-200(2003)), 유방암(Stoll BA, Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 26:747-753(2002)), 염증(Perseghin G et al., Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 27 Suppl.3:S6-11( 2003)), 및 류마티스성 관절염(Dessen PH et al., J. Rheumatol. 30:1403-1405( 2003)) 등의 질환의 발생도 인슐린 저항성에 기인한다고 제시되고 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 당뇨합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증 및 골다공증으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환을 포함하나, 이에 의하여 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 심혈관 질환은 고혈압, 심장병, 뇌졸중, 혈전증, 협심증, 심부전, 심근경색, 관상동맥질환, 동맥류, 색전증, 아테롬성 동맥경화증, 죽상경화증 및 동맥경화로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환을 포함하나, 이에 의하여 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 용어, “인슐린 저항성 증후군”은 상기 인슐린 저항성에 의하여 유발된 질환을 총칭하는 개념으로 인슐린 작용에 대한 세포의 저항성, 고인슐린혈증, 초저밀도지단백(very low density lipoprotein, VLDL)과 중성지방의 증가, 고밀도지단백(high density lipoprotein, HDL)의 감소 및 고혈압 등을 특징으로 하는 질환을 의미하며, 심혈관 질환과 제2형 당뇨병의 위험인자로 인식되고 있는 개념이다(Reaven GM., Role of insulin resistance in human disease, Diabetes, 37:1595-607(1988)).
또한, 인슐린 저항성은 고혈압, 당뇨, 흡연 등의 위험인자들과 함께 세포 내 산화스트레스를 증가시키고 신호전달체계를 변화시켜 염증반응을 유발하여 죽상경화증을 진행시킨다고 알려져 있다(Freeman BA et al., Biology of disease: free radicals and tissue injury, Lab. Invest. 47:412-26(1982), Kawamura M et al., Pathophysiological concentrations of glucose promote oxidative modification of low density lipoprotein by a superoxidedependent pathway, J. Clin. Invest. 94:771-8(1994)).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 조성물은 약제학적 조성물, 식품 조성물 또는 기능성 식품 조성물이다.
본 발명의 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨의 예방, 치료 또는 개선용 조성물은 약제학적 조성물로 제조될 수 있다. 본 발명의 조성물은 (a) 상술한 본 발명의 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물이다. 본 명세서에서 용어 “약제학적 유효량”은 상술한 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.
본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.
본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있다.
본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 일반적인 투여량은 성인 기준으로 0.001-100 ㎎/kg 범위 내이다.
본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 식품 조성물로 제공될 수 있다. 본 발명의 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨의 예방, 치료 또는 개선용 조성물이 식품 조성물로 제조되는 경우, 유효성분으로서 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물 뿐 만 아니라, 식품 제조 시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물의 예는 모노사카라이드, 예를 들어, 포도당, 과당 등; 디사카라이드, 예를 들어 말토스, 슈크로스, 올리고당 등; 및 폴리사카라이드, 예를 들어 덱스트린, 사이클로덱스트린 등과 같은 통상적인 당 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 향미제로서 천연 향미제 [타우마틴, 스테비아 추출물 (예를 들어 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)] 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 식품 조성물이 드링크제로 제조되는 경우에는 본 발명의 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물 이외에 구연산, 액상과당, 설탕, 포도당, 초산, 사과산, 과즙, 두충 추출액, 대추 추출액, 감초 추출액 등을 추가로 포함시킬 수 있다.
본 발명의 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물을 유효성분으로 포함하는 당뇨의 예방, 치료 또는 개선용 조성물로 제조될 수 있다. 본 발명의 조성물이 기능성 식품 조성물로 제조되는 경우, 식품 제조 시 통상적으로 첨가되는 성분을 포함하며, 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소 및 조미제를 포함한다. 예컨대, 드링크제로 제조되는 경우에는 유효성분으로서 농작물 재배방법에 의해 재배된 농작물, 상기 농작물의 추출물 또는 분획물 이외에 향미제 또는 천연 탄수화물을 추가 성분으로 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 천연 탄수화물은 모노사카라이드(예컨대, 글루코오스, 프럭토오스 등); 디사카라이드(예컨대, 말토스, 수크로오스 등); 올리고당; 폴리사카라이드(예컨대, 덱스트린, 시클로덱스트린 등); 및 당알코올(예컨대, 자일리톨, 소르비톨, 에리쓰리톨 등)을 포함한다. 향미제로서 천연 향미제(예컨대, 타우마린, 스테비아 추출물 등) 및 합성 향미제(예컨대, 사카린, 아스파르탐 등)를 이용할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 농작물 및 작목의 생산량을 증가시키는 비료 조성물, 상기 비료 조성물의 제조방법 및 농작물 재배 방법을 제공한다.
(b) 본 발명의 비료 조성물은 농작물 및 작목의 생산량을 현저히 증가시킨다.
(c) 본 발명의 비료 조성물을 시비하여 재배한 쌀 및 감자는 항당뇨 효과를 나타낸다.
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: 사료조성물의 제조 및 시비방법
사료 조성물의 제조
포졸란을 선별한 후, 포졸란을 150 매시(mash) 정도로 분쇄하여 자라별갑분말(자라등뼈, YF영농조합법인)을 1%(10 ㎏/톤)용량으로 배합하여 밭심(BASIM) 비료를 제조하였다. 희석용 사료조성물은 포졸란을 선별한 후, 포졸란을 1,000 매시 정도로 분쇄하여 자라별갑분말을 2%(20 g/1 ㎏) 섞어서 희석용 밭심 비료를 제조하였다.
사료 조성물의 시비방법
상기 제조한 비료 조성물로 기본시비 또는 엽면시비를 실시하였다.
1) 기본시비: 휴경기에는 150 매시로 300 평당 논과 밭에 각각 200 ㎏ 및 240 ㎏을 뿌린 후, 기존의 영양비료(질소, 인산, 칼리 등)를 관행대로 함께 뿌리고 로타리를 쳤다. 이는 가장 좋은 시비방법으로 토양개선의 효과를 기대할 수 있다.
한편, 비료의 시비시기를 놓쳐서 이미 작물을 심었을 경우, 가능한 이른 시기에 1,000 매시로 300 평당 논과 밭에 각각 20 ㎏/500배 및 24 ㎏/500배 희석액을 관주(灌注)한다.
2) 엽면시비: 본 비료는 유기농자재로 등록되어 있어서 다량시비해도 안전하나 비용문제가 있어서, 묘판(모종) 설치시에 1,000 매시로 2 ㎏/500 g 희석하여 물을 주듯이 2회 투여하고, 5 ㎝정도 자랐을 때에 다시 1,000 매시로 2 ㎏/ 500배 희석액을 1회 투여하면 원하는 작물을 수확할 수 있다.
그리고 잔류농약의 제거를 위하여 농약살포 1주일 후, 1,000 매시로 300 평당 1 ㎏/500배 희석액을 뿌려주면 잔류농약이 검출되지 않았다.
실시예 2: 밭심 비료의 검증
채소 생산량 증가 효과1(무)
밭심비료는 신형 비료의 일종으로, 그것이 채소생산의 생산량에 주는 영향을 탐색하기 위해, 우리는 한국 제1 농업기업 궁려주식회사의 위탁을 받아, 2012년 9월부터, ‘밭심 비료가 무 생산량에 주는 영향’에 대한 실험을 진행했고, 실험 결과에 대해 다음과 같다:
1. 재료 및 방법
1.1 실험지역 상황
총질소(Total Nitrogen) 함량 1.83 g/kg, 총인(Total Phosphorus) 함량 0.8 g/kg, 총칼륨(Total Potassium) 함량 17.45 g/kg, 유기질 함량 29.42 g/kg, pH값 = 5.54(무 성장에 적합한 pH 값은 6.5-7.1).
1.2 실험재료
무는 터신바이위춘(特新白玉春, 한국BIO주식회사에서 개발한 무 종자)을 선택하였다. 시양(西洋)복합비료(N-P-K 15-15-15, 15%의 질소, 15%의 인, 15%의 칼륨을 포함하는 비료), 구이저우시양비료업계유한회사(貴州西洋肥業有限公司)에서 생산); 밭심비료 [한국 제1 농업기업 궁려주식회사에서 생산]; 인산비료(오산화인(Phosphorus Pentoxide) 함량 12%, 후난스먼텐웬인산비료유한회사(湖南石門田園?謂?有限公司에서 생산); 칼륨비료(원산지: 캐나다, 산화칼륨 함량60%)을 사용하였다.
1.3 실험설계
본실험은 총 3개의 처리방법으로 진행하며, 대조군과 실험군을 비교하였다. 대조군은 묘(畝), 중국식 토지 면적의 단위, 1 666.67 ㎡)에 복합비료 75 ㎏, 인산비료 75 ㎏ 및 칼륨비료 20 ㎏를 뿌렸다 표층시비 하였다.. 실험군1은 묘에 복합비료 75 ㎏, 인산비료 75 ㎏ 및 칼륨비료 20 ㎏를 뿌리고, 밭심비료 140 ㎏을 추가로 뿌렸다. 실험군2는 묘에 복합비료 40 ㎏, 인산비료 50 ㎏ 및 칼륨비료 10 ㎏를 뿌리고, 밭심비료 140 ㎏을 추가로 뿌렸다. 시비법은 모두 표층시비이다.
총 9개의 구역을 설치하였으며, 구역당 면적은 27 ㎡이다. 논밭배열은 3개의 처리방식을 무작위로 배열하며, 3번 반복하였다.
1.4 무 실험방법
9월18일, 시비 및 정지(整地)작업; 9월23일, 검은색 비닐 막을 덮고; 9월24일, 파종 행 간격 35 cm, 나무 간격 33 cm, 구역당 204 그루 파종; 2012년12월22일, 수확, 생산량 계산.
1.5 실험지역
실험지역: 중국 창춘진(長春鎭)난펑촌(南村) 뤄지아우조(羅家屋組), 용치앙(永强)무공해채소전문합작사(綠色蔬菜專業閤作社) 채소기지(蔬菜). 실험지역의 지대는 평평하고, 가지런하며, 비옥도는 중간 정도이다. 평소 배열 및 관개가 가능하고, 가뭄이나 홍수가 들어도 영향을 받지 않고, 수확량을 보장한다. 실험지역 토양종류는 익은 적색토(熟紅土, Ripe red soil)이다. 앞작물은 여름배추(夏大白菜, Summer Chinese Cabbage)이고, 지난해 작물은 수박이다.
2. 결과 및 분석
2.1 결과
표 1에서 확인할 수 있듯이, 실험군1과 대조군 비교 시, 667 ㎡ 1,433 ㎏만큼 생산이 늘어나, 총 27.8% 증가했다. 실험군2와 대조군 비교 시, 667 ㎡ 50 ㎏ 생산이 늘어나, 여전히 0.97% 증가했다.
| 처리 | 구역 생산량(㎏) | 667 ㎡ 환산 생산량(㎏) | 대조군과 비교, ±(kg) | 대조군과 비교, ±% | |||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | 합계 | ||||
| 대조군 | 208 | 216 | 201 | 625 | 5,146 | 0 | 0 |
| 실험군1 | 221 | 245 | 251 | 799 | 6,579 | 1,433 | 27.85 |
| 실험군2 | 198 | 218 | 215 | 631 | 5,196 | 50 | 0.97 |
2.2 분석
밭심 비료는 무 생산에, 해당 지역 토양 비옥도 조건하에, 뚜렷한 증산효과를 보였다. 동등하게 비료를 주는 조건하에, 667 ㎡에 밭심 비료 140 ㎏을 추가해 뿌리니, 27.85% 증산하였다. 평소 비료의 반만 뿌리는 조건 하에, 667 ㎡에 밭심 비료 140 ㎏을 추가해 뿌리니, 여전히 약간 증산하였다.
3. 결론
본 실험결과에 따라, 우리는 밭심 비료가 무 생산에 뚜렷한 증가효과를 나타내었다.
채소 생산량 증가 효과2(양배추)
1. 재료 및 방법
1.1 실험재료
양배추는 치우메이(美, 난징뤼링종자업계유한회사(南京綠領種業有限公司)에서 생산)를 선택했다. 시양(西洋)함황복합비료(N-P-K: 15-15-15, 구이저우시양비료업계유한회사(貴州西洋肥業有限公司)에서 생산); BASIM비료 (한국 제1 농업기업 궁려주식회사에서 생산)을 사용하였다.
1.2 실험설계
본 실험은 총 3개의 처리방법으로 진행하며, 대조군과 비교하였다. 대조군은 묘((畝), 중국식 토지 면적의 단위, 1666.67㎡)에 복합비료 150 ㎏을 뿌렸다. 실험군1은 묘에 복합비료 150 ㎏을 뿌리고, 추가로 밭심 비료 140 ㎏을 뿌렸다. 실험군2는 묘에 복합비료 75 ㎏을 뿌리고, 추가로 밭심 비료140 ㎏을 뿌렸다.
총 9개의 구역을 설치하였고, 구역당 면적은 22.5 ㎡이다. 9개의 처리방식을 무작위로 배열하며, 3번 반복하였다.
1.3 양배추 실험방법
2012년8월20일, 육묘(育苗)파종; 9월18일, 시비 및 정지(整地)작업; 9월23일, 검은색 비닐 막 덮는 작업; 9월25일, 옮겨서 재배. 행 간격 35 cm, 나무 간격 33 cm. 병충 상황에 따라, 즉시 약을 뿌려 질병예방 및 해충박멸하였다.
2, 결과
상기 ‘채소 생산량 증가 효과(무)’와 동일한 조건으로 양배추를 재배하였다. 해당 지역과 같은 비옥도 조건에서, 동등하고 일반적인 비료를 뿌리는 것과 밭심 비료를 뿌리는 것을 비교해보니, 10.2% 증산하였다(표 2).
| 처리 | 구역 생산량(kg) | 667㎡ 환산 생산량(kg) | 대조군과 비교, ±(kg) | 대조군과 비교, ±% | |||
| Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | 합계 | ||||
| 대조군 | 156.6 | 140.4 | 147.6 | 444.6 | 4,388 | - | - |
| 실험군 | 167.4 | 158.4 | 163.8 | 489.6 | 4,835 | 447 | 10.2 |
밭심 비료는 양배추 생산에 뚜렷한 증산효과를 나타낸다.
채소 생산량 증가 효과3(상추)
1. 재료 및 방법
1.1 실험재료 및 설계
시범지역 묘(畝), 중국식 토지 면적의 단위, 1 666.67 ㎡)에 시양(西洋)함황 복합비료(N-P-K: 15-15-15, 구이저우시양비료업계유한회사(貴州西洋肥業有限公司)에서 생산) 100 kg, 칼슘마그네슘 인산비료(Fused Calcium Magnesium Phosphate) 50 kg 및 칼륨비료 20 kg를 뿌렸다. 추가적으로 밭심 비료 140 kg(한국 제1 농업기업 궁려주식회사에서 생산)을 뿌렸다. 비교지역에는 밭심 비료를 뿌리지 않고 다른 비료는 동일하게 뿌렸다.
시범토양은 쯔양구(資陽區) 난펑촌(南村) 채소기지로, 해당 면적 4.8 묘의 대면적 상추 재배 지역으로, 길이 42 m, 넓이 10.5 m의 토지를 선택해 밭심 비료 시범재배를 진행하였다. 재배품종은 만자천홍(万紫千 온갖 꽃이 만발)이다.
1.2 상추 실험방법
2012년8월20일, 육묘(育苗)파종; 9월18일, 시비 및 정지(整地)작업; 9월23일, 검은색 비닐 막 덮는 작업; 9월25일, 옮겨서 재배 행 간격 35 cm, 나무 간격 33 cm. 병충 상황에 따라, 즉시 약을 뿌려 질병예방 및 해충박멸 하였다.
2. 결과 및 분석
2.1 생산량 추정 방법
2012년12월23일 생산량을 추정하였다. 시범지역과 비교지역 각각 일곱 덩어리 땅의 생산량을 추정하고, 추정방법으로는 대각방법(Diagonal method)을 사용하였다. 한 덩어리 당 추정 면적은 6 ㎡, 48 그루로, 총 336 그루의 생산량을 추정하였다.
2.2 결과
시범지역 생산량은 187.3 kg로, 묘 환산 생산량은 2,974.5 kg이고, 그루당 평균 무게는 0.557 kg였다. 비교지역 생산량은 138.5.3 kg로, 묘 환산 생산량은 2,199.5 kg이고, 그루당 평균 무게는 0.412 kg였다.
2.3 분석
상기 결과에 따르면, 시범지역과 비교지역을 비교한 결과, 묘 775 kg이 증산했고, 증산폭은 35.2%이다. 그루당 무게는 0.142 kg 증가했다.
토양 품질 개선 효과
상기 무, 상추 등의 농작물을 재배한 토양 내 질소, 인 및 칼륨 함량을 통해 토양개선 효과를 확인하였다.
| 번호 | 샘플 기존번호 | 총질소 (g/kg) |
총인 (g/kg) |
총칼륨 (g/kg) |
유기질 (g/kg) |
PH |
| 1 | 상추 B-1구역1-Ⅱ | 2.33 | 1.28 | 19.73 | 30.52 | 5.16 |
| 2 | 상추 B-1구역2-Ⅱ | 2.23 | 0.96 | 17.44 | 34.49 | 4.88 |
| 3 | 상추 B-1구역3-Ⅱ | 2.28 | 1.08 | 18.87 | 31.47 | 4.96 |
| 4 | 양배추 B-2구역1-Ⅱ | 2.22 | 1.00 | 19.12 | 36.08 | 5.31 |
| 5 | 양배추 B-2구역2-Ⅱ | 1.99 | 1.10 | 18.60 | 29.40 | 5.20 |
| 6 | 양배추 B-2구역3-Ⅱ | 1.91 | 0.67 | 20.67 | 31.86 | 5.59 |
| 7 | 무 B-3구역 1-Ⅱ | 1.86 | 0.71 | 19.01 | 28.37 | 5.28 |
| 8 | 무 B-3구역2-Ⅱ | 1.83 | 1.16 | 19.11 | 29.31 | 5.29 |
| 9 | 무 B-3구역3-Ⅱ | 1.88 | 1.03 | 17.76 | 29.68 | 5.58 |
| 10 | 줄기상추 비료실험 전 토양시료 |
1.83 | 0.87 | 17.45 | 29.42 | 5.54 |
| 11 | 쯔양구(資陽區)지우티아오롱촌(九條龍村)비료실험 전 토양시료 |
1.16 | 0.95 | 18.25 | 21.30 | 5.24 |
| 12 | 쯔양구지우티아오롱촌 실험구역 시료 처리Ⅰ |
1.40 | 1.39 | 19.39 | 20.04 | 4.51 |
| 13 | 쯔양구지우티아오롱촌 실험구역 시료 처리Ⅱ |
1.35 | 1.47 | 18.24 | 17.60 | 4.63 |
| 14 | 쯔양구지우티아오롱촌 실험구역 시료 처리Ⅲ |
1.46 | 1.51 | 20.71 | 17.62 | 4.50 |
잔류농약 미검출 효과
작물 내 잔류농약 제거를 위하여 농약 살포 1주일 후 1,000 매시로 300평당 1 ㎏/500배 희석한 밭심 비료를 전층시비 하였다.
상기 무, 상추 등의 농작물 내 잔류농약을 확인한 결과, 잔류농약이 검출되지 않았다(표 4).
| 실험실 번호 | 기존번호 | 품종 | 결과 |
| WJSC2012-301 | ①-Ⅰ | 무 | 미검출 |
| WJSC2012-302 | ①-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-303 | ①-Ⅲ | 미검출 | |
| WJSC2012-304 | ②-Ⅰ | 미검출 | |
| WJSC2012-305 | ②-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-306 | ②-Ⅲ | 미검출 | |
| WJSC2012-307 | ③-Ⅰ | 미검출 | |
| WJSC2012-308 | ③-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-309 | ③-Ⅲ | 미검출 | |
| WJSC2012-310 | 1-Ⅲ | 감자 | 미검출 |
| WJSC2012-311 | 2-Ⅰ | 미검출 | |
| WJSC2012-312 | 2-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-313 | 3-Ⅰ | 미검출 | |
| WJSC2012-314 | 3-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-315 | 3-Ⅲ | 미검출 | |
| WJSC2012-316 | 1-Ⅰ | 미검출 | |
| WJSC2012-317 | 2-Ⅲ | 미검출 | |
| WJSC2012-318 | 1-Ⅱ | 미검출 | |
| WJSC2012-319 | 일반비료 비교 | 줄기상추 | 미검출 |
| WJSC2012-320 | 한국비료시범 | 미검출 |
실시예 3: 밭심 비료로 재배한 농작물 항당뇨 효과
농작물의 재배
밭심 비료를 이용하여 감자 및 쌀을 재배하였다. 재배방법은 당업계의 일반적인 재배 방법에 밭심 비료를 시비하는 단계를 추가하여 재배하였으며, 표 5에 간략하게 나타낸다.
| 구분 | 감자 | 쌀 |
| 품종 | 수미(일반관행 농법) | 일품(일반관행 농법) |
| 재배장소 | 당진 | 안동 |
| 재배방법 재배과정 |
1. 씨감자를 싹(씨눈)을 중심으로 4쪽으로 나누고 절단면에 밭심가루를 묻혀 2-3일 정도 상온에 놓아 둠. -절단면에 본 밭심비료를 묻히면 항균효과가 뚜렷함. 2. 땅속10-15 cm에 묻고, 흙을 덮음. |
1. 모판(30 cm*60 cm) 만들때, 모판 18개(1평)당 1 kg을 물에 희석하여 상토에 뿌린다. |
| 재배환경 | 일반토양(노지재배) | 일반토양(노지재배) |
| 시비방법 | 1. 파종 2-3일전 240kg/300평밭에얇게뿌리고, 로타리침 *엽면시비 (2회) 1. 개화기: 감자는 개화가 되면 뿌리로 가는 영양소가 현저히 줄므로 개화가 시작될 때, (개화억제제와 함께) 3 kg을 물에 희석하여 뿌려줌 2. 수확 20일전: 수확20일전 3 kg을 500배 희석하여 엽면시비하면 증산효과 있음 |
1. 휴경기에 200 kg/300평 논에 얇게 뿌리고 로타리 치거나 또는, 1-2회 로타리친 후, 200 kg/300평 물에 희석하여 논에 넣어줌 *엽면시비 (1회) 성숙기: 3 kg을 500배 희석하여 뿌려줌 |
| 재배면적 | 300 평 | 300 평 |
| 생산량 | 3,100 kg | 630 kg |
농작물의 항당뇨 효과
1. 실험개요
본 연구는 스트렙토죠토신(streptozotocin)을 주사하여 당뇨증을 유발시킨 웅성 마우스(7-8주령, 한림실험동물(주))를 난괴법으로 실험군당 12마리씩 배치하여, 기본사료(basal diet)에 찐 쌀 또는 찐 감자를 15%씩 중량비로 첨가한 실험식이를 제조하여 6주 동안 급여하면서 혈당에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 실험설계는 표 6과 같다.
| 군 | 처리내용 | 실험동물 |
| A | 기본사료1)+찐쌀 15% | 당뇨 마우스 |
| B | 기본사료+찐감자 15% | 〃 |
| C | 기본사료+찐쌀(7.5%)+찐감자(7.5%) | 〃 |
| D | 당뇨대조군(기본사료) | 〃 |
| E | 일반대조군(기본사료) | 일반 마우스 |
1) Harlan 2018S-diet (Teklad Global 18% Protein Rodent Diet)
2. 실험동물과 실험식이
실험에 사용한 쌀 및 감자는 용역의뢰자인 ㈜穹麗에서 공급받아 실험에 사용하였다. 실험식이는 Harlan 2018S-diet(Teklad Global 18% Protein Rodent Diet, USA)를 기본으로 하여 조제하였다. 건조시킨 찐 쌀과 찐 감자 시료에 일반식이-Harlan 2018S-diet를 85% 첨가하여 혼합시료를 제조하였다.
다음, 실험사료의 첨가비율에 맞춰서 수분함량이 23%되게 조절한 다음 10분 정도 혼합하고(Hobart, HL300, USA), 펠렛기(F-5, Fuji Paudal Co, Japan)를 이용하여 10 ㎜ 크기의 펠렛식이를 제조하였다. 제조된 펠렛사료는 농산물건조기(SBD-221, 삼성블루칩)에서 20℃에서 48시간 건조하였고, 건조된 시료는 비닐포대에 담아 냉동(-5℃) 보관하면서 1주일 간격으로 꺼내어 마우스에게 급여하였다.
실험식이의 일반성분은 표 7과 같다. 열량은 일반식이(Harlan 2018S- diet)가 310.0 kcal이었고 찐쌀과 찐감자를 첨가한 실험식이(A, B 및 C)는 320.4-330.4 kcal로 비슷하였다. 수분함량은 10.25-12.02%로 찐감자 첨가군(B)이 다소 높았고, 일반식이군(E)이 낮았다. 조지방(crude fat) 함량은 6.01-6.20%로 일반식이군(E)이 다소 높았다. 조단백질(crude protein) 함량은 18.46-19.05%로 찐쌀 및 찐감자 혼합첨가군(C)에 비해 찐쌀(A) 및 찐감자(B) 각각 첨가군이 다소 높았다. 조회분(crude ash) 함량은 5.01-5.30%로 찐쌀(A)과 찐감자(B) 첨가군에 비해 찐쌀 및 찐감자 혼합첨가군(C)과 일반식이군(E)이 다소 높았다. 탄수화물(carbohydrate) 함량은 57.85-59.65%, 칼슘(Ca)함량은 970.4-1000.0 ㎎/100 g, 인(P)함량은 700.0-714.9 ㎎/100 g로 실험식이군 간에 비슷하였다.
| 일반성분 | 실험식이 | |||
| A (찐쌀15%) |
B (찐감자15%) |
C (찐쌀 7.5% +찐감자 7.5%) |
E1) (일반식이) |
|
| 열량 (kcal/100g) |
330.4 | 320.4 | 328.5 | 310.0 |
| 수분(%) | 11.60 | 12.02 | 10.59 | 10.25 |
| 지방(%) | 6.01 | 6.07 | 6.15 | 6.20 |
| 단백질(%) | 19.05 | 18.95 | 18.46 | 18.60 |
| 회분(%) | 5.01 | 5.11 | 5.24 | 5.30 |
| 탄수화물(%) | 58.33 | 57.85 | 59.56 | 59.65 |
| 칼슘(mg/100g) | 980.2 | 970.4 | 975.2 | 1000.0 |
| 인(mg/100g) | 703.5 | 710.0 | 714.9 | 700.0 |
열량: 식품공전(2013)계산법, 수분: 상압가열건조법, 지방: 에테르추출법, 단백질: Kjeldahl법(질소계수:6.25), 회분: 회분시험법, 탄수화물: 식품공전(2013)계산법, Ca&P: ICP-AES측정법
1) Harlan 2018S-diet (Teklad Global 18% Protein Rodent Diet)
3. 당뇨유발 및 사양관리
인슐린의존성 당뇨병과 유사한 실험모델을 만들기 위해서 스토렙토죠토신(STZ, S0180, Sigma Chemical Co. Ltd. USA)을 주사하여 당뇨증을 유발시켰다. ICR계 웅성 흰 마우스(평균체중 29 g(7-8주령, 한림실험동물(주))를 공시하여 실험개시전 STZ를 체중 kg당 45 ㎎ 농도로 0.1M 구연산염 완충액(pH 4.0)에 녹여서 0.2 ㎖ 씩 복강주사(intraperitoneal injection)하였다. STZ 주사 후 7일에 혈당측정킷으로 혈당치가 250 ㎎/dL 정도되는 마우스를 선별하여 난괴법으로 실험군당 12마리씩 배치하여 6주 동안 급여하였다. 사육장은 스테인레스 스틸 케이지를 사용하였고, 온도 및 습도는 23±2℃, 60±5%로 조정하고, 명암주기는 12시간 간격으로 설정하였다. 실험기간동안 물과 사료의 섭취는 자유급이하였다. 체중과 식이섭취량은 실험기간을 통하여 1주일 간격으로 일정한 시간에 측정하였다. 식이효율(FER)은 같은 기간 동안의 증체량을 동일기간의 식이섭취량으로 나눈값으로 산출하였다.
4. 시료채취 및 분석방법
실험식이로 6주 동안 사육한 마우스를 물만 주고 12시간 동안 절식시킨후 안구채혈을 한 후 경추탈골로 희생시킨 다음, 빙냉의 생리식염수로 간을 관류하고 장기를 적출한후 습기를 제거하여 무게를 측정하였다. 채취한 혈액은 실온에서 응고시킨 다음 3,000 rpm으로 10분 동안 원심분리하여 혈청을 분리한 후 -70℃에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다. 측정결과는 SPSS 프로그램(SPSS Inc., Chicago, USA)으로 분석하였다. 각 실험군의 결과치에 대해 one-way ANOVA 분석 후 던컨의 다중검정법으로 유의성을 검정하였다(p<0.05). 혈당관련 지표성분의 분석은 표 8과 같다.
| - | 방법 | 키트 | 상표 | 기구 | 모델명 |
| BUN | Urease with GLDH | Urea nitrogen Reagents | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| Cholesterol, total | Enzymatic, colorimetry | Cholesterol reagent | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| C-peptide | ECLIA | C-peptide | Roche, Germ | Modular analytics |
E170 |
| Creatinine | Jaffe reaction | Creatinine Reagents | Bayer, USA | Autoanalyzer | ADVIA 1650 |
| FFA | ACS-ACOD (colorimetry) |
NEFA HR.II | Wako,Japan | Modular analytics |
P |
| Fructosamine | Colorimetry | Fruc | Roche, Germ | Modular analytics |
P |
| AST(GOT) | IFCC | AST reagents | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| ALT(GPT) | IFCC | ALT reagents | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| Glucose | Enzymatic method | Glucose Hexokinase | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| HDL- cholesterol |
Enzymatic, colorimetry | Direct HDL- Cholesterol | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| LDL- cholesterol |
EIA | LDL- Cholesterol | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
| Triglyceride | Lipase, GK, GPD, colorimetry | Triglycerides reagents | Bayer, USA | ADVIA | ADVIA 1650 |
5. 결과
5.1 성장율
별갑 및 포졸란을 시비하여 생산된 쌀과 감자 첨가식이를 당뇨 마우스에게 6주 동안 급여했을 때 성장률에 미치는 영향은 표 9와 같다. 실험개시 체중은 29 g 범위로 비슷하였고, 실험 종료시 체중은 39.47-41.74 g으로 차이가 없었다. 실험기간 총증체량은 10.34-12.99 g으로 실험군간 차이가 없었으나 일반대조군(E)이 12.99 g으로 높았고, 찐쌀 15%(A)첨가군, 당뇨대조군(D)이 비슷하게 높았으며, 찐감자 15%(B)와 찐쌀과 찐감자 15%(C)첨가군이 비슷하게 낮았다. 실험기간 총식이섭취량은 일반대조군(E)이 201.6 g으로 당뇨처리군(A-D)군 보다 다소 낮았다. 따라서 식이효율(FER) 역시 실험처리군간 차이가 없이 일반대조군이 0.064로 다소 높았고, 찐감자 15%(B)와 찐쌀과 찐감자 15%(C) 첨가군이 0.050으로 비슷하게 낮았다. 실험기간 체중변화는 표 10과 같다.
| 군* | 개시체중 (g) |
종료체중 (g) |
총증체량 (g) |
총사료량(g/day) | 사료효율 (FER) |
| A | 29.25± 1.53 |
41.30± 2.52ns |
12.05± 2.17ns |
208.7± 7.14ns |
0.058± 0.029ns |
| B | 29.13± 1.75 |
39.47± 1.76 |
10.34± 1.16 |
207.9± 8.82 |
0.050± 0.020 |
| C | 29.47± 1.51 |
39.93± 2.60 |
10.46± 2.17 |
210.8± 7.14 |
0.050± 0.019 |
| D | 29.07± 1.41 |
40.46± 1.73 |
11.39± 2.17 |
210.0± 6.72 |
0.054± 0.024 |
| E | 28.75± 1.32 |
41.74± 3.52 |
12.99± 0.17 |
201.6± 4.20 |
0.064± 0.012 |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12).
ns Not significant
| 군 | 체중(g, week) | ||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| A | 29.25± 1.53 |
32.67± 1.57 |
32.96± 1.58 |
36.32± 2.02 |
37.48± 2.09 |
38.97± 2.49ab |
41.30± 2.52 |
| B | 29.13± 1.75 |
32.57± 1.79 |
33.05± 1.83 |
35.69± 1.74 |
36.85± 1.85 |
37.33± 1.69b |
39.47± 1.76 |
| C | 29.47± 1.51 |
33.29± 1.76 |
33.79± 2.14 |
36.48± 2.57 |
37.74± 2.39 |
38.71± 2.39ab |
39.93± 2.60 |
| D | 29.07± 1.41 |
32.70± 1.44 |
33.25± 1.40 |
36.59± 1.73 |
38.06± 1.60 |
38.94± 1.64ab |
40.46± 1.73 |
| E | 28.75± 1.32 |
33.10± 1.88 |
33.70± 2.07 |
36.44± 1.95 |
38.43± 2.70 |
39.93± 3.02a |
41.74± 3.52 |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12).
5.2 장기무게
쌀과 감자첨가 식이를 당뇨 마우스에게 6주 동안 급여했을 때 장기무게에 미치는 영향은 표 11(단위: g)과 같다. 간무게는 1.842-2.012 g으로 찐쌀 15%(A) 첨가군이 다소 높았고, 찐쌀과 찐감자 15%(C) 첨가군이 낮았다. 신장무게는 0.617-0.666 g으로 실험처리군 간에 차이가 없었다. 비장무게는 0.124-0.135 g 범위로 차이가 없었고, 정소무게는 0.226-0.240 g 범위로 역시 실험처리군 간에 차이가 없었다.
| 군 | 간 | 신장 | 비장 | 정소 |
| A | 2.012± 0.279ns |
0.666± 0.114ns |
0.124± 0.015ns |
0.226± 0.037ns |
| B | 1.836± 0.129 |
0.626± 0.060 |
0.134± 0.014 |
0.226± 0.034 |
| C | 1.842± 0.191 |
0.617± 0.061 |
0.125± 0.020 |
0.231± 0.042 |
| D | 1.935± 0.210 |
0.657± 0.073 |
0.135± 0.022 |
0.240± 0.025 |
| E | 1.868± 0.27 |
0.640± 0.090 |
0.131± 0.013 |
0.239± 0.032 |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12).
ns Not significant
5.3 혈당농도
쌀과 감자첨가식이를 당뇨 마우스에게 6주 동안 급여했을 때 혈당농도에 미치는 영향은 표 12와 같다. 실험개시시 혈당농도는 일반대조군(E)은 125.8 mg/dL이었고, 당뇨처리군은 239.3-249.3 mg/dL로 나타났다. 이후 식이급여후 1주일에 처리군에서는 243.8-266.2 mg/dL, 2주후 혈당은 239.7-259.0 mg/dL로 차이가 없었다. 이후 3주는 찐감자 15%(B)와 찐쌀과 찐감자 15%(C) 첨가군이 각각 245.2, 241.0 mg/dL로 비슷하게 높았고, 찐쌀 15%(A)과 찐감자 15%(B) 첨가군은 각각 221.0, 225.8 mg/dL로 비슷하게 낮았다.
| 군 | 혈당농도(day, mg/dL) | ||||||
| 0 | 7 | 14 | 21 | 28 | 35 | 42 | |
| A | 246.1± 19.84 |
252.0± 22.18ns |
247.9± 24.52ns |
221.0± 21.31ab |
225.5± 20.47a |
200.6± 22.25ab |
195.7± 27.61b |
| B | 243.4± 14.15 |
266.2± 15.64 |
259.0± 17.13 |
225.8± 16.21ab |
230.4± 18.72a |
215.1± 17.03ab |
190.6± 15.46b |
| C | 239.3± 19.19 |
259.5± 18.49 |
239.7± 17.79 |
245.2± 25.41a |
237.7± 17.81a |
216.0± 14.53ab |
210.0± 21.36ab |
| D | 249.3± 26.87 |
243.8± 23.71 |
248.3± 20.55 |
241.0± 24.90a |
235.5± 29.65a |
237.9± 32.44a |
243.0± 30.32a |
| E | 120.8± 21.11 |
124.5± 17.90 |
118.1± 14.69 |
121.0± 21.60b |
129.3± 17.92b |
120.9± 15.85b |
125.2± 14.51c |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군* Values are mean±SD(n=12).
Significant at p<0.05.
ns Not significant
이후 4주의 혈당은 일반대조군을 제외한 당뇨처리군에서는 225.5-237.7 mg/dL로 차이가 없었고, 5주는 실험식이군에서 200.6-216.0 mg/dL로 낮았고, 당뇨대조군은 237.9 mg/dL로 다소 높았다. 실험종료일 직전 혈당농도는 D군은 243.0 mg/dL로 가장 높았고, 찐쌀과 찐감자 15%(C)첨가군의 210.0 mg/dL 보다 찐쌀 15%(A)과 찐감자 15%(B)첨가군이 각각 195.7 mg/dL 및 190.6 mg/dL로 통계적으로 낮았다(p<0.05). 기준혈당(reference glucose) 대비 실험종료시 혈당은 A, B 및 C군은 각각 50, 52 및 29 mg/dL이 떨어진 반면, 두 대조군(D, E)에서는 큰 변화가 없었다. 한편, 일반대조군(E)은 실험기간동안 평균 120 mg/dL 수준을 유지하였다.
5.4 혈당바이오마커
쌀과 감자첨가식이를 당뇨 마우스에게 6주 동안 급여했을 때 혈당바이오마커에 미치는 영향은 표 13과 같다. 실험종료일전 절식시킨 후 측정한 공복혈당은 당뇨대조군(D)이 240.1 mg/dL로 찐쌀 15%(A)와 찐감자 15%(B) 첨가군의 192.5, 181.0 mg/dL 보다 통계적으로 유의하게 높았고(p<0.05), 찐쌀과 찐감자 15%(C) 첨가군은 209.5 mg/dL로 나타났다. C-peptide 함량은 통계적인 차이가 없이 당뇨대조군(D)이 146.18 pmol/L로 실험군중 높았고, 찐쌀과 찐감자 15%(C) 첨가군과 일반대조군(E)이 각각 118.50, 112.25 pmol/L로 실험군 중 낮았다. 당화혈색소(HbA1c) 함량은 찐쌀 15% (A)첨가군과 두 대조군(D, E)간에 통계적으로 유의한 차이가 있었고, 찐쌀과 찐감자 15%(C)첨가군은 6.80%로 나타났다. 인슐린농도는 D군(108.46 pg/mL)이 통계적으로 유의하게 높았고, 실험군중에서는 찐감자 15%(B) 첨가군이 59.14 pg/mL로 가장 유의하게 낮았다(p<0.05). 프럭토사민(Fructosamine) 농도는 당뇨대조군(D)이 257.17 μmol/L로 다른 실험군 보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<0.05). 당뇨병에서는 글루코오스 및 프럭토오스와 같은 환원성 당류의 일부가 에너지 대사경로로 이행되지 못하고 단백질과 당화반응(glycation)을 함으로서 AGEs(advanced glycation end products)라는 당화단백질을 형성하여 2차적인 장기조직의 기능손상을 일으킨다(Berrone 등, 2006). 따라서 당뇨병에서 나타나는 고혈당의 조절정도는 혈액내 글리코헤모글로빈(glycohemoglobin; HbA1c) 또는 혈청 프럭토사민의 함량을 측정해서 판단할 수 있다(Pinnel과 Northam, 1978; Demetrious, 1978). 그러나 혈중 글리코헤모글로빈의 수준을 평가하는 것은 헤모글로빈의 반감기가 약 3개월 정도이므로 6주 이전의 혈당조절을 반영(Demetrious, 1978)하는 반면 혈청 프럭토사민은 2-3주의 혈당조절 정도를 반영한다(Kaplan 등, 1988; Jones 등, 1983).
| 군 1) | 글루코오스 2) (ng/mL) |
C-peptide (pmol/L) |
HbA1c (%) |
인슐린 (pg/mL) |
푸럭토사민 (μmol/L) |
| A | 192.5± 35.86 b |
124.75± 25.81 ns |
6.75± 1.70 ab |
65.35± 25.20 ab |
216.53± 15.20 b |
| B | 181.0± 28.60 b |
133.50± 17.68 |
5.86± 1.43 b |
59.14± 14.82 b |
209.25± 25.47 b |
| C | 209.5± 24.65 ab |
118.50± 14.80 |
6.80± 1.77 ab |
85.42± 24.30 ab |
211.83± 18.33 b |
| D | 240.1± 37.95 a |
146.18± 38.90 |
8.30± 1.29 a |
108.46± 32.12 a |
257.17± 24.57 a |
| E | 112.2± 16.22 c |
112.25± 25.10 |
6.03± 1.20 c |
49.41± 14.95 c |
209.60± 22.12 b |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12).
Significant at p<0.05.
ns not significant.
5.5 유리지방산과 혈청 지질농도
쌀과 감자첨가식이를 당뇨 마우스에게 6주 동안 급여했을 때 혈중 FAA 농도는 당뇨대조군(1242.0 μEq/L) 보다 찐쌀15%(A)와 찐감자 15% 첨가군(B)이 각각 646.50 μEq/L 및 547.52 μEq/L로 통계적으로 낮았다(p<0.05). 총콜레스테롤(TC) 농도는 실험군 간에 통계적인 차이가 없이 191.50-240.72 mg/dL로 당뇨대조군 보다 실험식이첨가군(A, B 및 C)이 다소 낮았다. HDL-콜레스테롤농도는 D군이 95.00 mg/dL로 실험군중에서 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤농도는 83.00-93.50 mg/dL로 실험군 간에 통계적인 차이는 없었다. 중성지방(TG)농도는 당뇨대조군(D)이 246.50 mg/dL으로 실험식이첨가군(A, B 및 C)보다 통계적으로 높았다(p<0.05)(표 14, 단위: mg/dL).
| Group1) | FFA | T-Chol | HDL | LDL | TG |
| A | 646.50± 178.89b |
209.67± 39.18ns |
71.50± 19.56b |
92.87± 28.36ns |
185.67± 35.46bc |
| B | 547.52± 193.15b |
196.67± 21.63 |
68.43± 15.07b |
93.50± 37.67 |
161.67± 26.02c |
| C | 814.00± 140.70ab |
203.50± 32.93 |
82.00± 25.35ab |
92.00± 30.25 |
191.83± 31.82b |
| D | 1242.0± 245.24a |
240.72± 30.66 |
95.00± 21.73a |
85.00± 18.79 |
246.50± 28.56a |
| E | 660.23± 154.05b |
191.50± 30.38 |
65.17± 12.15b |
83.00± 26.75 |
191.83± 35.82b |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12). Significant at p<0.05. ns not significant.
FFA: free fatty acid(유리지방산, μEq/L), TC: total-cholesterol(총콜레스테롤), HDL: high-density lipoprotein cholesterol(고밀도지단백-콜레스테롤), LDL: low-density lipoprotein cholesterol(저밀도지단백-콜레스테롤), TG: triglyceride(중성지방)
5.6 간기능치, 크레아티닌 및 BUN 농도
쌀과 감자첨가식이를 당뇨 마우스에게 6주동안 급여했을 때 간기능치, 크레아티닌 및 혈중 요소태질소(BUN)에 미치는 영향은 표 15와 같다. 간기능치(AST, ALT)활성은 각각 120.42-225.20 U/L, 88.80-134.64 U/L로 당뇨대조군(D)이 높았고, 실험식이첨가군(A, B 및 C)에서 통계적인 차이는 없이 낮은 것으로 나타났다. 알카라인포스파타제(ALP)활성은 당뇨대조군(D)이 319.50 U/L로 실험식이첨가군(A, B 및 C)의 189.50-233.75 U/L 보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<0.05). 혈청크레아티닌농도는 0.30-0.40 mg/dL로 당뇨대조군이 가장 높았고, 일반대조군(E)이 낮았다. BUN농도는 당뇨대조군(D)이 41.28 mg/dL로 다소 높았지만 유의적인 차이는 없었다.
| 군1) | AST (U/L) |
ALT (U/L) |
ALP (U/L) |
크레아티닌(mg/dL) | BUN (mg/dL) |
| A | 172.17± 40.37ns |
115.50± 38.70ns |
204.20± 27.40b |
0.35± 0.04ns |
36.30± 12.65ns |
| B | 143.33± 39.20 |
112.85± 25.05 |
189.50± 40.58b |
0.36± 0.07 |
31.25± 9.20 |
| C | 164.00± 48.39 |
104.73± 33.08 |
233.75± 25.60b |
0.34± 0.03 |
33.45± 12.15 |
| D | 225.20± 43.37 |
134.64± 37.04 |
319.50± 30.48a |
0.40± 0.08 |
41.28± 18.50 |
| E | 120.42± 30.12 |
88.80± 39.66 |
203.75± 38.20b |
0.30± 0.05 |
27.45± 10.20 |
*A:찐쌀 15%, B:찐감자 15%, C:찐쌀+찐감자 15%, D:당뇨대조군, E:일반대조군
Values are mean±SD(n=12).
Significant at p<0.05. ns not significant.
AST: aspartate aminotransferase(SGOT), ALT: alanine aminotransferase (SGPT), ALP: alkaline phosphatase, BUN: blood urea nitrogen(요소태질소)
6. 결과요약 및 활용방안
6.1 결과요약 및 결론
당뇨유발 마우스에게 찐쌀과 찐감자를 15%씩 중량비로 기본사료에 첨가한 실험식이를 6주동안 급여하면서 혈당에 미치는 영향을 조사하였다.
실험개시시 체중은 29 g으로 비슷하였고, 실험종료시 체중은 39.47-41.74 g으로 차이가 없었다. 실험기간동안 총증체량과 총식이섭취량 및 식이효율(FER) 역시 실험처리군간 차이가 없었다. 간장, 신장, 비장 및 정소무게는 실험처리군간에 차이가 없었다. 기준혈당 대비 실험종료시 혈당은 찐쌀 15% 첨가군(A) 50 mg/dL, 찐감자 15% 첨가군(B) 52 mg/dL, 찐쌀과 찐감자 15% 첨가군(C) 29 mg/dL이 떨어진 반면, 두 대조군(D 및 E)에서는 실험기간동안 큰 변화가 없었다. 혈당바이오마커 중 공복혈당은 당뇨대조군(D)이 찐쌀 15%(A)와 찐감자 15% 첨가군(B) 보다 통계적으로 유의하게 높았고(p<0.05), C-peptide 함량은 통계적인 차이가 없이 당뇨대조군(D)이 실험군중 높았고, C군과 일반대조군(E)이 낮았다. 당화혈색소(HbA1c) 함량은 찐쌀 15%첨가군(A)과 두 대조군(D 및 E)간에 통계적으로 유의한 차이가 있었고, 인슐린농도는 D군이 통계적으로 유의하게 높았고, 실험군 중에서는 찐감자 15% 첨가군(B)이 유의하게 낮았다(p<0.05). 프럭토사민 농도는 당뇨대조군(D)이 다른 실험군 보다 통계적으로 유의하게 높았다(p<0.05). 혈중 FAA농도는 당뇨대조군보다 찐쌀 15%(A)와 찐감자 15% 첨가군(B)이 통계적으로 낮았다(p<0.05). 총콜레스테롤(TC) 농도는 실험군 간에 차이가 없었고, HDL-콜레스테롤농도는 D군이 유의적으로 높았고, LDL-콜레스테롤농도는 차이가 없었다. 중성지방(TG) 농도는 당뇨대조군이 식이첨가군보다 통계적으로 높았다(p<0.05). 간기능치는 당뇨대조군이 높았으나 실험군 간에 유의한 차이는 없었고, ALP 활성은 당뇨대조군이 식이첨가군 보다 통계적으로 높았다(p<0.05). 혈청 크레아티닌과 BUN 농도는 당뇨대조군이 다소 높았지만 유의적인 차이는 없었다.
이상의 결과에서 별갑 및 포졸란을 포함하는 비료를 시비하여 생산된 쌀과 감자를 쪄서 건조시킨 분말에 비타민/미네랄를 추가적으로 첨가하고, 기본 마우스사료(commercial basal chow) 에 15% 중량비로 첨가하여 펠렛식이로 제조해서 당뇨유발 마우스에게 급여한 결과 공복혈당치, C-peptide, 당화혈색소, 인슐린 및 Fructosamine농도 등 혈당관련 바이오마커 등을 검토했을 때 별갑 및 포졸란을 포함하는 비료를 시비하여 생산된 쌀 및 감자의 적정량을 급여하면 경시적인 혈당저하에 유효한 것으로 사료되었다.
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.
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- 다음의 단계를 포함하는 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 감자의 재배 방법:
(a) 비료 조성물 100 중량부 대하여 별갑(鱉甲, Trionycis Carapax) 0.1-10.0 중량부 및 포졸란(pozzolan) 90-99.9 중량부를 유효성분으로 포함하는 비료 조성물을 제조하는 단계;
(b) 상기 비료 조성물을 물로 희석하는 단계; 및
(c) 희석된 비료조성물을 시비하여 감자를 재배하는 단계.
- 제 12 항에 있어서, 상기 인슐린 저항성 관련 질환은 당뇨병, 당뇨합병증, 고혈당증, 내당능 장애, 고인슐린혈증, 인슐린 저항성 증후군(Insulin resistance syndrome), 이상지질혈증, 심혈관 질환, 저 HDL 콜레스테롤혈증, 고지혈증으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환인, 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 감자의 재배 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 당뇨합병증은 당뇨성 망막병증, 당뇨성 백내장, 당뇨성 신증, 당뇨성 신경병증 및 골다공증으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환인, 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 감자의 재배 방법.
- 제 13 항에 있어서, 상기 심혈관 질환은 고혈압, 심장병, 뇌졸중, 혈전증, 협심증, 심부전, 심근경색, 관상동맥질환, 동맥류, 색전증, 아테롬성 동맥경화증, 죽상경화증 및 동맥경화로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 질환인, 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 감자의 재배 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 단계 (c)의 시비는 엽면시비, 표층시비, 전층시비, 심층시비, 측조시비 또는 주입시비인, 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 감자의 재배 방법.
- 다음의 단계를 포함하는 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 쌀의 재배 방법:
(a) 비료 조성물 100 중량부 대하여 별갑(鱉甲, Trionycis Carapax) 0.1-10.0 중량부 및 포졸란(pozzolan) 90-99.9 중량부를 유효성분으로 포함하는 비료 조성물을 제조하는 단계;
(b) 상기 비료 조성물을 물로 희석하는 단계; 및
(c) 희석된 비료조성물을 시비하여 쌀을 재배하는 단계.
- 제 17 항에 있어서, 상기 단계 (c)의 시비는 엽면시비, 표층시비, 전층시비, 심층시비, 측조시비 또는 주입시비인, 인슐린 저항성 또는 인슐린 저항성 관련 질환의 개선용 쌀의 재배 방법.
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| KR102099253B1 (ko) | 2019-04-09 | 2020-04-09 | 이중근 | 천연 포졸란을 이용한 액상 비료의 제조 방법 |
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| KR101027413B1 (ko) * | 2010-11-22 | 2011-04-11 | 등룡알피씨영농조합법인 | 당뇨병 개선 및 예방을 위한 혼합곡 조성물 |
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