KR102069848B1 - 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법에 관한 것으로서, 토마토의 과실에 함유된 가바(GABA: gamma-ammino butyric acid) 성분의 함량을 크게 증대시킬 수 있는 토마토의 재배방법에 관한 것이다.
본 발명의 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법은 현미를 발아시켜 발아현미를 수득하는 발아단계와, 발아현미를 물과 함께 갈아서 발아현미액을 수득하는 분쇄단계와, 발아현미액을 꾸지뽕 발효액과 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와, 혼합물을 토마토에 시비하여 재배하는 재배단계를 포함한다.

Description

가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법{cultivating method of tomato reinforced GABA}

본 발명은 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법에 관한 것으로서, 토마토의 과실에 함유된 가바(GABA: gamma-ammino butyric acid) 성분의 함량을 크게 증대시킬 수 있는 토마토의 재배방법에 관한 것이다.

토마토는 쌍떡잎식물 통화식물목 가지과의 한해살이풀로 열매의 90% 정도가 수분이며 비타민 A, B, C, E, K 등과 칼륨, 칼슘, 미네랄, 카로틴 및 리코펜 등이 많이 들어 있다.

토마토 성분 중의 베타카로틴과 리코펜은 암 예방 기능을 하는 것으로 알려져 있으며 특히 토마토의 비타민 C 함유량은 다른 야채보다 월등히 높고 노화를 막으며 골다공증 및 노인성 치매를 예방하는데 특효가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있으며 그 중에서도 글루탐산의 함유량은 토마토 원물 100g중에 0.4~0.5g 정도로 총 고형분의 5~10% 내외를 차지할 정도로 매우 높다.

한편, 가바(GABA)라고 불리우는 감마 아미노부티르산(gamma-ammino butyric acid)은 비단백질 구성 아미노산으로서 뇌에서 신경전달물질로서의 역할뿐 아니라 뇌기능 촉진, 정신안정작용, 혈압저하작용, 이뇨작용, 간 기능 개선 작용, 비만 방지 작용, 알코올대사 촉진작용 및 소취작용 등 매우 다양한 생리기능을 갖는다.

뇌중의 가바 함량이 감소되면 알코올성 뇌질환이 유발될 가능성이 높고, 또한 간질환자 및 간경화증 환자의 경우 정상인 보다 GABA함량이 낮은 것으로 보고되고 있다(Aoki H, Furuya Y, Endo Y, Fujimoto K Effect of gamma-aminobutyric acid enriched tempeh-like fermented soybean(GABA-Tempeh) on the blood pressure of spontaneously hypertensive rats Biosci Biotechnol Biochem 67, 1806-1808,2003). 그리고 식물에서 가바는 병원성 방어기작에 중요한 역할을 한다.

또한, 가바는 숙취해소, 불안감 해소, 고혈압강하, 인슐린 효과의 증대, 식욕감퇴 및 우울증 등에 효과가 있다. 또한, 뇌세포 대사 기능을 활발하게 함으로서 중풍 및 치매의 예방, 정신집중력 강화, 기억력 증진, 불면증 등에 효과를 인정받고 있어 수험생 관련 기능성 식품 시장에 적용하기가 용이하며, HGH(human growth hormone) 분비 자극을 통해 청소년 성장 및 발육 촉진의 기능을 가진 것으로 보고되고 있다(천연물질의 이해, 조영수 외 2명, 동아대학교출판부, 2006).

이와 같이 유익한 가바는 각종 야채, 과일, 쌀, 콩 등에 널리 분포되어 있는 것으로 알려져 있으나 그 함량이 낮아 생리작용을 나타내지 못한다.

대한민국 등록특허 제10-0866118호에는 증가된 GABA 함유량을 갖는 과일의 제조 방법이 개시되어 있다.

상기 제조방법은 바실러스속의 미생물을 콩에 처리한 후 발효시켜 청국장을 제조하는 단계와, 청국장을 열수추출한 추출물을 제조하는 단계와, 청국장 추출물과 초산을 혼합한 혼합 추출물 용액을 제조하는 단계와, 혼합 추출물 용액을 과일나무에 처리한 후 재배하는 단계를 포함한다.

하지만, 상기의 제조방법에 의해서는 가바의 함량을 크게 늘리지 못한다는 한계가 있다. 또한, 상기의 제조방법은 토마토에서는 그 효과가 입증되지 못했다.

대한민국 등록특허 제10-0866118호: 증가된 GABA 함유량을 갖는 과일의 제조 방법

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 발아현미액과 꾸지뽕 발효액을 이용하여 토마토의 과실에 함유된 가바 성분의 함량을 크게 증대시킬 수 있는 토마토의 재배방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법은 현미를 발아시켜 발아현미를 수득하는 발아단계와; 상기 발아현미를 물과 함께 갈아서 발아현미액을 수득하는 분쇄단계와; 상기 발아현미액을 꾸지뽕 발효액과 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와; 상기 혼합물을 토마토에 시비하여 재배하는 재배단계;를 포함한다.

상기 꾸지뽕 발효액은 꾸지뽕의 잎과 열매에 유산균과 설탕을 첨가하여 발효시킨다.

상기 혼합물은 초석잠 발효액을 더 포함한다.

상기 재배단계는 토마토의 정식기, 비대기, 수확기 중 어느 하나 이상의 시기에 상기 혼합물을 적어도 1회 시비한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 토마토의 재배시 발아현미액과 꾸지뽕 발효액을 혼합한 혼합물을 시비하여 토마토의 과실에 함유된 가바 성분의 함량을 크게 높일 수 있다. 따라서 본 발명은 기능성 토마토의 생산이 가능하다.

이하, 본 발명의 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 토마토 재배방법은 현미를 발아시켜 발아현미를 수득하는 발아단계와, 발아현미를 물과 함께 갈아서 발아현미액을 수득하는 분쇄단계와, 발아현미액을 꾸지뽕 발효액과 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와, 혼합물을 토마토에 시비하여 재배하는 재배단계를 포함한다.

발아현미는 현미를 싹을 틔워 발아시킨 것으로서, 싹의 길이가 2 내지 6mm일 수 있다. 발아현미는 현미에 비해 유용한 물질을 더 많이 함유한다. 두꺼운 껍질과 배아 속에서 안전하던 씨앗이 적정한 수분과 온도가 주어지면 싹이 트는데, 이때 식물은 곰팡이, 박테리아 등의 외부의 적으로부터 자신을 방어할 무기로서 신물질을 합성한다. 따라서 씨앗 상태로서는 없었던 각종 효소, 비타민, 아미노산 등의 신물질을 방어무기로 만들어낸다. 싹이 튼지 1일에서 9일 정도 본잎이 나오기 전의 어린 떡잎 상태일 때가 이런 유용물질의 생산량이 최대가 된다. 특히, 발아현미는 현미에 비해 가바(gamma-ammino butyric acid) 성분이 증대되는 것으로 알려져 있다.

현미를 발아시키기 위해 현미를 물에 담가 4 내지 6시간 정도 불린 다음 채반에 밭쳐 온도를 20 내지 30℃로 유지시킨 상태에서 3 내지 5일 동안 발아시킨다. 발아기간 동안 매일 1~2회 물을 분무하여 현미가 마르지 않도록 관리한다.

싹을 2 내지 6mm 정도로 발아시킨 후 발아현미를 물과 함께 갈아서 발아현미액을 수득한다. 가령, 발아현미에 대하여 물을 중량비로 5 내지 10배를 가한 후 믹서기로 갈아서 발아현미액을 얻을 수 있다.

그리고 발아현미액을 꾸지뽕 발효액과 혼합하여 혼합물을 수득한다. 발아현미액 100중량부에 대하여 꾸지뽕 발효액 50 내지 150중량부를 혼합할 수 있다.

꾸지뽕 발효액은 발아현미액과 함께 토마토의 가바 성분의 함량을 증대시키는 역할을 한다. 꾸지뽕은 일반 뽕에 비해 가바 성분의 함량이 훨씬 더 높은 것으로 알려져 있다.

꾸지뽕 발효액은 꾸지뽕의 잎과 열매에 유산균과 설탕을 첨가하여 발효시켜 얻을 수 있다. 가령, 꾸지뽕 100중량부에 대하여 유산균 0.5 내지 10중량부와, 설탕 5 내지 20중량부를 혼합하여 20 내지 40일 동안 발효시켜 얻는다.

유산균은 배양액이나 분말 형태의 제품으로 이용할 수 있다. 유산균으로 락토바실러스속(Lactobacillus sp.), 비피도박테리움속(Bifidobacterium sp) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 이용할 수 있다. 락토바실러스속 유산균으로 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 카세이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) 등을 들 수 있다. 그리고 비피도박테리움속 유산균으로 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum)을 들 수 있다.

유산균을 배양하기 위한 배지의 일 예로 증류수 1ℓ에 트립톤 3g, 효모 추출물 3g, 글루코스 3g, 염화나트륨 5g, 인산수소칼륨 1g을 가하여 조성할 수 있다. 배지에 유산균을 접종한 후 30 내지 40℃에서 2 내지 8일 동안 배양하여 유산균 배양액을 얻을 수 있다.

발아현미액과 꾸지뽕 발효액을 혼합한 혼합물은 토마토에 시비하여 토마토를 재배함으로써 가바성분이 강화된 토마토 과실을 생산할 수 있다. 시비는 관주살포 또는 엽면살포 방법으로 수행될 수 있다. 바람직하게는 관주살포와 엽면살포를 동시에 수행하는 것이 바람직하다.

시비 시기는 토마토의 정식기, 비대기, 수확기 중 어느 하나 이상의 시기에 혼합물을 1회 또는 2회 이상 시비할 수 있다.

정식기의 경우 토마토의 유묘를 본토에 정식한 직후 또는 정식 후 1~2주 이내에 시비할 수 있다. 그리고 비대기의 경우 착과 후 과실이 비대해지는 기간에 시비할 수 있으며, 수확기의 경우 과실을 수확하기 2~10일 전에 시비할 수 있다.

1회 시비량은 1ha당 1 내지 3ℓ의 혼합물을 물 1000ℓ에 희석한 양이 적절하다.

상술한 시비 시기 외에도 토마토의 정식 전에 본토에 혼합물을 시비할 수 있음은 물론이다.

토마토의 유묘를 정식한 이후 발아현미액과 꾸지뽕 발효액을 혼합한 혼합물을 시비하여 토마토를 재배함으로써 수확된 토마토 과실에 함유된 가바 함량을 크게 증대시킬 수 있다.

통상적인 방법으로 재배하여 수확한 토마토 과실에는 가바 성분이 없거나 검출되지 않을 정도의 극소량임에 반해 본 발명의 재배방법에 의해 재배된 토마토 과실은 가바 함량이 0.6mg/kg 이상으로 매우 높다.

한편, 본 발명은 혼합물에 초석잠 발효액이 더 포함하여 사용할 수 있다. 가령, 발아현미액 100중량부에 대하여 꾸지뽕 발효액 50 내지 150중량부와, 초석잠 발효액 20 내지 80중량부를 혼합한 혼합물을 시비하여 토마토를 재배할 수 있다. 초석잠 발효액을 첨가할 경우 가바 함량을 더 높일 수 있음과 동시에 작물의 생육을 촉진시킨다.

초석잠(Stachys sieboldii)은 쌍떡잎식물 통화식물목 꿀풀과에 속하는 여러해살이풀로서, 뿌리 부위를 이용할 수 있다.

초석잠 발효액은 초석잠 100중량부에 대하여 유산균 0.5 내지 10중량부와, 설탕 5 내지 20중량부를 혼합하여 10 내지 30일 동안 발효시켜 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 혼합물에 깻잎 발효액, 새싹보리 발효액, 콜라겐 발효액 중 어느 하나 이상을 더 첨가할 수 있다. 깻잎 발효액, 새싹보리 발효액, 콜라겐 발효액 모두 상술한 꾸지뽕 발효액의 발효방법과 동일한 방법으로 수행하여 얻을 수 있다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.

(실시예 1)

현미를 물에 담가 5시간 동안 불린 다음 채반에 밭쳐 온도를 25℃로 유지시킨 상태에서 4일간 매일 2회 물을 분무하여 발아시켰다. 발아된 발아현미에 물을 중량비로 8배를 가한 후 믹서기로 곱게 갈아서 발아현미액을 준비하였다.

그리고 잎과 열매를 5:1의 중량비로 혼합한 꾸지뽕 100중량부에 대하여 유산균 배양액 5중량부와 설탕 15중량부를 혼합하여 30일 동안 발효시킨 다음 여과하여 꾸지뽕 발효액을 준비하였다. 유산균 배양액은 증류수 1ℓ에 트립톤 3g, 효모 추출물 3g, 글루코스 3g, 염화나트륨 5g, 인산수소칼륨 1g을 첨가한 배지에 락토바실러스 플란타룸 균주를 접종한 후 35℃에서 6일 동안 배양하여 얻었다.

발아현미액 100중량부에 대하여 꾸지뽕 발효액 100중량부를 혼합하여 혼합물을 만들었다.

(실시예 2)

발아현미액 100중량부에 대하여 꾸지뽕 발효액 100중량부와 초석잠 발효액 50중량부를 혼합하여 혼합물을 만들었다.

발아현미액과 꾸지뽕 발효액은 실시예 1과 동일한 방법으로 준비하였고, 초석잠 발효액은 아래와 같은 방법으로 준비하였다.

초석잠의 뿌리 100중량부에 대하여 유산균 배양액 5중량부와 설탕 15중량부를 혼합하여 20일 동안 발효시킨 다음 여과하여 초석잠 발효액을 준비하였다. 유산균 배양액은 실시예 1과 동일한 방법으로 배양하여 수득하였다.

<방울토마토 재배시험>

방울토마토 유묘를 2019년 4월 7일에 본토에 정식한 후 통상적인 토경재배에 따른 방법으로 방울토마토를 재배하면서 시험약제를 총 3회(정식기 1회, 비대기 1회, 수확기 1회) 시비하였다. 1회 시비량은 1ha당 시험약제 1000ℓ를 시비하였으며, 시비방법으로 관주살포와 엽면살포를 병행하였다.

시험약제로 실시예 1 및 실시예 2의 혼합물 2ℓ를 물 1000ℓ에 희석한 것을 사용하였다. 실시예 1의 혼합물을 희석한 시험약제를 제 1시험약제, 실시예 2의 혼합물을 희석한 시험약제를 제 2시험약제로 구분하여 실험하였다.

6월 말에 수확한 토마토 과실의 가바(gamma-ammino butyric acid) 성분의 분석결과를 하기 표 1에 나타내었다. 무처리구는 시험약제를 시비하지 않고 재배한 토마토를 의미한다.

구분		함량(mg/kg)
처리구	제 1시험약제	6.394±0.206
	제 2시험약제	10.517±0.483
무처리구		불검출

상기 표 1의 결과를 참조하면, 제 1시험약제와 제 2시험약제를 시비한 처리구의 경우 가바 성분이 검출되었다. 반면에 무처리구의 경우 가바 성분이 불검출되었다. 통상적인 토마토 과실의 경우 가바 성분의 함량이 극소량이어서 검출되지 않은 결과로 해석된다.

위의 실험을 통해 본 발명은 토마토 과실에 함유된 가바 성분의 함량을 높일 수 있는 것으로 확인되었다.

그리고 제 1시험약제를 시비한 경우 가바 성분의 함량이 6.394mg/kg이었으나, 제 2시험약제를 시비한 경우 가바 성분의 함량이 10.517mg/kg이었다. 이는 초석잠 발효액이 더 첨가된 혼합물을 사용하는 경우 가바 성분의 함량을 현저히 향상시킨 결과로 보인다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 현미를 발아시켜 발아현미를 수득하는 발아단계와;
   상기 발아현미를 물과 함께 갈아서 발아현미액을 수득하는 분쇄단계와;
   상기 발아현미액 100중량부에 대하여 꾸지뽕 발효액 50 내지 150중량부와, 초석잠 발효액 20 내지 80중량부를 혼합하여 혼합물을 수득하는 혼합단계와;
   상기 혼합물을 토마토에 시비하여 재배하는 재배단계;를 포함하고,
   상기 초석잠 발효액은 초석잠 100중량부에 대하여 유산균 0.5 내지 10중량부와, 설탕 5 내지 20중량부를 혼합하여 10 내지 30일 동안 발효시킨 것을 특징으로 하는 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 꾸지뽕 발효액은 꾸지뽕의 잎과 열매에 유산균과 설탕을 첨가하여 발효시킨 것을 특징으로 하는 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 재배단계는 토마토의 정식기, 비대기, 수확기 중 어느 하나 이상의 시기에 상기 혼합물을 적어도 1회 시비하는 것을 특징으로 하는 가바 성분을 강화시킨 토마토의 재배방법.