KR102173580B1 - Preparation method of encapsulated seaweed spores - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해조류 포자의 성장률과 생존률을 향상시키고, 항균성 및 조식생물 회피성을 갖는 해조류 포자 피막 비드의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a seaweed spore coating bead having an antibacterial property and avoidance of living organisms, improving the growth rate and survival rate of seaweed spores.

Description

해조류 포자 피막 비드 제조방법{Preparation method of encapsulated seaweed spores}Preparation method of encapsulated seaweed spores {Preparation method of encapsulated seaweed spores}

본 발명은 해조류 포자 피막 비드 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실리카입자를 포함하는 알긴산으로 해조류 포자를 피막화하여, 해조류 포자의 성장률과 생존율을 증가시키고, 미생물에 대한 항균성 및 조식생물에 대한 회피성을 향상시킨 해조류 포자 피막 비드 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing seaweed spore coating beads, and more specifically, by coating seaweed spores with alginic acid containing silica particles, increasing the growth rate and survival rate of seaweed spores, and antimicrobial properties against microorganisms and against breakfast organisms. It relates to a method for producing seaweed spore coating beads with improved avoidability.

전 세계적으로 지구온난화로 인한 수온 상승과 해수면 상승 등 기후 변화를 겪고 있다. 기후변화로 인해 우리나라 연안에서는 파래, 미역, 감태 등 해조류가 사라지고 석회질로 구성된 무절석회조류가 암반을 뒤덮어 백색으로 변하는 바다의 사막화인 갯녹음 현상이 확산되고 있다. 갯녹음 현상이 확산됨에 따라 연안생태계가 급속도로 황폐화 되며 해양자원도 감소하고 있다.The world is experiencing climate change such as rising water temperature and rising sea levels due to global warming. Due to climate change, seaweeds such as green seaweed, seaweed, and Ecklonia disappear from the coasts of Korea, and the sea desertification phenomenon, which is a desertification of the sea, is spreading, in which the calcareous algae, which are composed of calcareous, cover the bedrock and turn white. The coastal ecosystem is rapidly deteriorating and marine resources are decreasing with the spread of seaweed greening.

해조류는 해양생태계의 중요한 일차 생산자이며 대형 해조류로 군락으로 이루어진 해중림은 많은 해양생물들에게 서식처를 제공하고 대기의 이산화탄소를 흡수하기 때문에 중요한 자원이다. 최근에는 우리나라에서 갯녹음 현상으로 파괴된 해양 생태계를 복원하기 위해 바다숲 조성사업을 실시하고 있다.Seaweeds are an important primary producer of marine ecosystems, and marine forests made up of large seaweeds are an important resource because they provide habitat for many marine organisms and absorb carbon dioxide from the atmosphere. Recently, a sea forest creation project is being implemented in Korea to restore marine ecosystems destroyed by the seaweed greening phenomenon.

바다숲 조성사업을 위해 일반적으로 사용되는 기술은 인공어초를 이용한 기술이며 그 외에도 포자주머니, 종묘이식법, 시비제 등 다양한 기술이 이용되고 있다. 하지만 현재 사용되는 바다숲 조성사업 기술은 과다 이용 시 환경오염의 문제가 있으며 비용문제, 관리의 어려움, 시기와 장소적 제한이라는 한계점을 가지고 있다.The technology generally used for the sea forest creation project is a technology using artificial reefs, and in addition, various technologies such as spore bag, seedling transplantation method, and fertilization agent are used. However, the sea forest creation project technology currently used has a problem of environmental pollution when overused, and has limitations such as cost problems, difficulty in management, and time and location restrictions.

해조류는 종별로 포자 방출시기와 생활사가 다르며 효율적인 바다숲 조성을 위해서는 방출된 포자를 피막화 하여서 기존의 해조류 포자에 비해 성장률 및 생존율을 높여 혹독한 바다 환경에서 잘 살아남게 하여야 한다.Seaweeds have different spore release times and life cycles for each species, and for efficient sea forest formation, the released spores must be encapsulated to increase the growth rate and survival rate compared to the existing seaweed spores so that they can survive in the harsh sea environment.

통상적으로 해조류 포자 피막화 재료로 알긴산이 사용되나, 알긴산만을 이용하여 실제 바다에 넣게 되면 해조류 포자 성장 및 생존을 저해시키는 곰팡이와 미생물 형성 및 알긴산을 먹어 해치우는 조식생물인 성게와 불가사리 등으로 인해 더 이상 큰 엽체로 성장하기가 어려워진다. Alginic acid is usually used as a material for coating seaweed spores, but if only alginic acid is used in the sea, it is no longer due to the formation of fungi and microorganisms that inhibit the growth and survival of seaweed spores, and sea urchins and starfish, which are breakfast organisms that eat alginic acid. It becomes difficult to grow into a large frond.

알긴산은 갈조류 세포벽을 구성하는 다당류인데 조식생물인 성게나 불가사리에 있는 박테리아에 의해 분해된다고 알려져 있다. 이러한 조식생물의 섭취를 막기 위해서는 이들이 기피하는 타감 물질로 이루어진 피막이 요구된다. 따라서 기존의 해조류 포자 피막화 재료인 알긴산보다 더 향상된 성장률과 생존율을 위해서 알긴산에 값싸고 구하기 쉬운 피막 물질로 해조류 포자의 성장률과 생존율을 증가시키고, 미생물에 대한 항균성 및 조식생물에 대한 회피성을 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다. Alginic acid is a polysaccharide that makes up the cell wall of brown algae, and is known to be broken down by bacteria in sea urchins and starfish, which are breakfast organisms. In order to prevent the intake of these breakfast organisms, a film made of alleles that they avoid is required. Therefore, in order to improve the growth rate and survival rate of alginic acid, which is a material for coating the existing seaweed spores, it is a coating material that is cheap and easy to obtain in alginic acid, which increases the growth rate and survival rate of seaweed spores, and improves antimicrobial activity against microorganisms and avoidance of breakfast organisms. Skills that can be made are required.

본 발명의 목적은 해조류 포자의 성장률, 생존율을 향상시키고, 미생물에 대한 항균성 및 조식생물에 대한 회피성이 향상된 해조류 포자 피막 비드 제조방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to improve the growth rate and survival rate of seaweed spores, and to provide a method for producing seaweed spore coating beads with improved antimicrobial activity against microorganisms and avoidance against breakfast organisms.

본 발명의 다른 목적은 상기 해조류 포자 피막 비드를 이용한 해조류 포자 배양 방법 또는 해조류 양식 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a seaweed spore cultivation method or seaweed cultivation method using the seaweed spore coating bead.

효율적인 바다숲 조성을 위해서는 방출된 포자를 피막화 하여서 기존의 해조류 포자에 비해 성장률 및 생존율을 높여 바다 환경에서 더 잘 살아남게 하여야 한다. 본 발명의 목적은 해조류 포자의 성장률, 생존율을 향상시키고, 미생물에 대한 항균성 및 조식생물에 대한 회피성을 향상시키기 위하여 안출된 것이다. For efficient sea forest formation, the released spores must be encapsulated to increase the growth rate and survival rate compared to the existing seaweed spores so that they can survive in the sea environment better. It is an object of the present invention to improve the growth rate and survival rate of seaweed spores, and to improve the antimicrobial activity against microorganisms and avoidance against breakfast organisms.

본 발명의 다른 목적은 바다 기질 자체를 변화시키지 않고 해조류 포자를 비드화 시켜 쉽게 외부자극을 주어 포자의 성장과 생존을 증가시키고, 미생물에 대한 항균성 및 조식생물에 대한 회피성을 향상시킬 수 있는 해조류 포자의 피막화 방법을 제공하는 데에 있다. Another object of the present invention is to increase the growth and survival of spores by making seaweed spores beaded without changing the sea substrate itself, thereby increasing the growth and survival of spores, and improving antibacterial properties against microorganisms and avoidance against breakfast organisms. It is to provide a method for encapsulating spores.

먼저, 본 발명은, First, the present invention,

a) 알긴산 수용액에 해조류 포자를 혼합하여 피막제를 제조하는 단계;a) preparing a coating agent by mixing seaweed spores in an aqueous alginic acid solution;

b) 해수에 염화칼슘, 프로피온산칼슘, 안식향산 칼슘, 소르브산칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산 칼슘 중에서 선택되는 1종 이상을 용해시켜 경화제를 준비하는 단계; b) preparing a curing agent by dissolving at least one selected from calcium chloride, calcium propionate, calcium benzoate, calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate, and calcium levulinate in seawater;

c) 상기 경화제에 상기 피막제를 적하하여 포자 피막 비드를 형성시키는 단계;c) forming spore coating beads by dropping the coating agent on the curing agent;

d) 포자 피막 비드를 증류수로 세척하는 단계;를 포함하는 해조류 포자 피막 비드 제조방법을 제공한다. d) washing the spore-coated beads with distilled water; it provides a method for producing seaweed spore-coated beads comprising.

본 발명에 의하면, 해조류 포자 피막 비드 제조방법은 a) 알긴산 수용액에 해조류 포자를 혼합하여 피막제를 제조하는 단계를 포함한다. According to the present invention, a method for producing a coating bead of seaweed spores includes a) preparing a coating agent by mixing seaweed spores with an aqueous alginic acid solution.

본 발명에 의하면, 상기 알긴산 수용액은 알긴산이 2 내지 6 중량%로 함유된 것일 수 있으며, 바람직하게는 3 내지 5중량%, 더욱 바람직하게는 4 중량%로 함유된 것일 수 있다. 상기 범위로 함유된 경우, 해조류 포자의 성장률 및 생존률 향상에 효과적인 것을 실험을 통해 확인하였다.According to the present invention, the alginic acid aqueous solution may contain 2 to 6% by weight of alginic acid, preferably 3 to 5% by weight, and more preferably 4% by weight. When contained in the above range, it was confirmed through an experiment that it is effective in improving the growth rate and survival rate of seaweed spores.

상기 알긴산(Alginic acid)은, 갈조류의 세포벽 구성 물질인 천연 다당체로서, 굴루론산과 만누론산 두 부분으로 이루어진 공중합체이다. 하기 화학식 1로 표시되며, 중합도는 80이고, 분자량은 15,000 내지 240,000이다.The alginic acid is a natural polysaccharide that is a cell wall component of brown algae, and is a copolymer composed of two parts of guluronic acid and mannuronic acid. It is represented by the following Chemical Formula 1, the degree of polymerization is 80, and the molecular weight is 15,000 to 240,000.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112018127392827-pat00001
Figure 112018127392827-pat00001

본 발명에 의하면, 상기 해조류 포자는 103 ~ 107 개/ml의 농도로 함유되는 것이 바람직하다. According to the present invention, the seaweed spores are preferably contained in a concentration of 10 3 ~ 10 7 /ml.

본 발명에 있어서, 상기 해조류는 파래, 김, 미역, 다시마, 톳, 실말, 우뭇가사리, 마자반 및 청각으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 해조류로 분류되는 것이면 어떤 것이든 이용이 가능하다. In the present invention, the seaweed may be selected from the group consisting of green laver, seaweed, seaweed, kelp, tot, silmal, agar, mazaban, and hearing, but is not limited thereto, and any type of seaweed classified as seaweed Can be used.

상기 피막제는 해조류 포자를 피막화하여, 해조류 포자의 성장률과 생존률을 증가시킬 수 있다. The coating agent may coat seaweed spores, thereby increasing the growth rate and survival rate of seaweed spores.

본 발명에 의하면, 상기 알긴산 수용액은 상기 알긴산 100 중량부에 대하여, 친수성 나노실리카 입자, 소수성 나노실리카 입자 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 1종 이상의 나노실리카 입자를 0.01 내지 1.5 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다. According to the present invention, the alginic acid aqueous solution may further comprise 0.01 to 1.5 parts by weight of at least one nano-silica particle selected from hydrophilic nano-silica particles, hydrophobic nano-silica particles, or combinations thereof based on 100 parts by weight of alginic acid. have.

나노실리카 입자의 함량이 상기 범위 이상이면, 비드가 쉽게 부서지는 문제점이 있고, 상기 범위 미만이면 알긴산만 포함된 수용액을 사용한 경우에 비해 해조류 포자의 성장률, 생존율 향상의 효과가 미미하다. 따라서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다. If the content of the nanosilica particles is more than the above range, there is a problem that the beads are easily broken, and if it is less than the above range, the effect of improving the growth rate and survival rate of seaweed spores is insignificant compared to the case of using an aqueous solution containing only alginic acid. Therefore, it is preferable to be included in the above range.

친수성 또는 소수성 나노실리카는 구하기 용이하며, 원가가 저렴하다. 해조류 포자는 부착을 하여 발아하고 성장하기 위해서는 외부자극이 필요하다. 이와 관련된 기존 연구는 줄기세포가 접착하는 표면의 물리적 특성에 영향을 받는다는 연구 결과가 있다. 그리고, 해조류 포자는 인지할 수 있는 면적이 마이크로미터 단위인데 그 보다 작은 나노 크기의 실리카 물질을 기존의 피막화 재료인 알긴산에 섞어서 비드화 한다면, 바다 속 기질 자체를 변화시키지 않고 손쉽게 외부자극을 주어 성장에 긍정적인 영향을 줄 수 있다. Hydrophilic or hydrophobic nanosilica is easy to obtain and is inexpensive. Seaweed spores need external stimulation to attach and germinate and grow. Existing studies related to this have been found to be affected by the physical properties of the surface to which stem cells adhere. In addition, the recognizable area of seaweed spores is in micrometers, and if a nano-sized silica material that is smaller than that is mixed with alginic acid, which is a conventional coating material, and beaded, it does not change the substrate itself in the sea and gives an external stimulus easily. It can have a positive effect on growth.

상기 나노실리카 입자는 나노미터 크기의 실리카 입자로서, 잘 정렬된 기공 구조와 약물과 효소 등의 전달로 바이오 분야에서 활발히 사용하고 있다. 본 발명에 있어서, 나노실리카 입자는 해조류 포자의 물리적 특성 인지를 유도하는 하나의 무기질로서 사용된다. The nanosilica particles are nanometer-sized silica particles, and are actively used in the bio field due to their well-ordered pore structure and delivery of drugs and enzymes. In the present invention, the nanosilica particles are used as an inorganic substance that induces recognition of the physical properties of seaweed spores.

나노실리카 입자는 간단한 화학반응을 통해 손쉽게 다양한 물리적 특성을 가진 실리카를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 본 발명에서는 기존의 실리카의 특성을 가진 친수성 실리카와 실리카의 친수성기를 고정시켜 만든 소수성 실리카를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 이러한 나노실리카 입자가 포함된 알긴산 수용액을 사용하는 경우, 알긴산 수용액만을 사용하는 경우에 비하여 해조류 포자의 성장률 및 생존률이 향상된다. Nano-silica particles have the advantage that silica having various physical properties can be easily obtained through a simple chemical reaction. In the present invention, hydrophilic silica having the characteristics of conventional silica and hydrophobic silica made by fixing the hydrophilic group of silica can be used alone or in combination. When using an alginic acid aqueous solution containing such nanosilica particles, only an alginic acid aqueous solution is used. Compared to the case, the growth rate and survival rate of seaweed spores are improved.

본 발명에 의하면, 상기 알긴산 수용액이 친수성 나노실리카 입자, 소수성 나노실리카 입자 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것이면, 상기 경화제는 염화칼슘, 프로피온산칼슘, 안식향산 칼슘, 소르브산칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산 칼슘 중에서 선택되는 1종 이상을 용해시킨 것을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 염화칼슘일 수 있다. 염화칼슘은 구하기 용이하고, 저렴하므로 경제적이다.According to the present invention, if the alginic acid aqueous solution contains at least one selected from hydrophilic nano-silica particles, hydrophobic nano-silica particles, or combinations thereof, the curing agent is calcium chloride, calcium propionate, calcium benzoate, calcium sorbate, calcium salicylate. , Calcium acetate and calcium levulinate may be dissolved in one or more, but preferably calcium chloride. Calcium chloride is economical because it is easy to obtain and inexpensive.

본 발명에 의하면, 친수성 나노실리카 입자는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이고, 소수성 나노실리카 입자는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. According to the present invention, the hydrophilic nanosilica particles are compounds represented by the following formula (2), and the hydrophobic nanosilica particles may include a compound represented by the following formula (3).

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112018127392827-pat00002
Figure 112018127392827-pat00002

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112018127392827-pat00003
Figure 112018127392827-pat00003

본 발명에 의하면, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 화학식 2로 표시되는 화합물을 APTMS((3-아미노프로필)트리메틸실란)과 반응시킴으로써 제조될 수 있다.According to the present invention, the compound represented by Formula 3 can be prepared by reacting the compound represented by Formula 2 with APTMS ((3-aminopropyl) trimethylsilane).

본 발명에 의하면, 해조류 포자 피막 비드 제조방법은 b) 해수에 염화칼슘, 프로피온산칼슘, 안식향산 칼슘, 소르브산칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산 칼슘 중에서 선택되는 1종 이상을 용해시켜 경화제를 준비하는 단계 를 포함한다. According to the present invention, the method for producing seaweed spore coating beads b) prepares a curing agent by dissolving at least one selected from calcium chloride, calcium propionate, calcium benzoate, calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate and calcium levulinate in seawater. It includes the step of.

본 발명에 의하면, 상기 경화제는 2.5 내지 3.5 중량%의 농도로 함유되는 것일 수 있다. 경화제의 함량이 상기 범위를 초과하면, 해수에 완전히 용해되지 않기 때문에 효율성이 떨어지고, 상기 범위 미만이면 비드 형성시 점도가 낮아져 비드가 쉽게 부서지는 문제점이 있다. 본 발명에 의하면, 상기 경화제는 바람직하게는 3 중량%로 함유되는 것일 수 있다. According to the present invention, the curing agent may be contained in a concentration of 2.5 to 3.5% by weight. When the content of the curing agent exceeds the above range, the efficiency decreases because it is not completely dissolved in seawater, and when the content of the curing agent is less than the above range, the viscosity decreases during formation of the beads, and thus the beads are easily broken. According to the present invention, the curing agent may preferably be contained in 3% by weight.

본 발명에 의하면, 경화제는 해수에 염화칼슘, 프로피온산칼슘, 안식향산 칼슘, 소르브산칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산 칼슘 중에서 선택되는 1종 이상을 용해시켜 준비될 수 있다. 염화칼슘은 전통적인 경화제이며, 프로피온산 칼슘, 안식향산(벤조산) 칼슘, 소르브산 칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산은 곰팡이 및 많은 미생물의 생육을 억제하기 위해 가공 식품의 보존료로 활발히 사용하고 있는 항균성 유기산이다. 본 발명에 의하면, 프로피온산 칼슘, 안식향산(벤조산) 칼슘, 소르브산 칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘, 레불린산 또는 이들의 조합은 해조류 포자의 성장에 영향을 미치지 않으면서도, 성장 및 생존에 방해되는 곰팡이와 미생물을 억제하기 위한 물질로 적합하다. 이들 각각의 구조는 하기 화학식 4 내지 9에 나타내었다.According to the present invention, the curing agent may be prepared by dissolving at least one selected from calcium chloride, calcium propionate, calcium benzoate, calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate and calcium levulinate in seawater. Calcium chloride is a traditional hardener, and calcium propionate, calcium benzoate (benzoic acid), calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate, and levulinic acid are antimicrobial organic acids that are actively used as preservatives in processed foods to inhibit the growth of fungi and many microorganisms. . According to the present invention, calcium propionate, calcium benzoate (benzoic acid), calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate, levulinic acid, or a combination thereof do not affect the growth of seaweed spores, but interfere with growth and survival. It is suitable as a material to suppress and microbes. Each of these structures is shown in the following Chemical Formulas 4 to 9.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112018127392827-pat00004
Figure 112018127392827-pat00004

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112018127392827-pat00005
Figure 112018127392827-pat00005

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112018127392827-pat00006
Figure 112018127392827-pat00006

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112018127392827-pat00007
Figure 112018127392827-pat00007

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112018127392827-pat00008
Figure 112018127392827-pat00008

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112018127392827-pat00009
Figure 112018127392827-pat00009

본 발명에 의하면 해조류 포자 피막 비드 제조방법은 c) 상기 경화제에 상기 피막제를 적하하여 포자 피막 비드를 형성시키는 단계를 포함한다. According to the present invention, a method of producing a seaweed spore coating bead includes the step of c) forming a spore coating bead by dropping the coating agent in the curing agent.

바람직하게는 상기 경화제에 상기 피막제를 적하하여 포자 피막 비드를 형성시키는 단계는 30분 내지 1시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 적하 후, 1분 이내에는 비드의 표면만 경화되며, 15분 이내에는 비드의 절반 정도만 경화되고, 내부는 경화되지 않는 문제가 있으며, 약 30분 정도 지나면 비드의 내부까지 경화가 진행될 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기 c) 단계는 형성되는 비드가 서로 엉겨붙는 것을 방지하기 위하여, 경화제를 교반시키면서 피막제를 적하하는 것이 바람직하다.Preferably, the step of forming spore coating beads by dropping the coating agent on the curing agent is preferably performed for 30 minutes to 1 hour. After dropping, only the surface of the bead is cured within 1 minute, only about half of the bead is cured within 15 minutes, and there is a problem that the inside is not cured, and curing may proceed to the inside of the bead after about 30 minutes. According to the present invention, in step c), in order to prevent the formed beads from sticking together, it is preferable to drop the coating agent while stirring the curing agent.

알긴산은 조식생물인 성게나 불가사리에 존재하는 박테리아에 의해 분해될 수 있다. 이에 따라 본 발명은, 상기 c) 단계 이후, c1) 형성된 포자 피막 비드를 3가 철 이온;과 폴리페놀 화합물, 리그닌 또는 이들 모두;의 혼합 수용액에 넣은 뒤 pH 7.5 내지 8.5에서 교반하여 코팅막을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다. Alginic acid can be broken down by bacteria present in the breakfast organisms such as sea urchins and starfish. Accordingly, in the present invention, after step c), c1) the formed spore coating bead is added to a mixed aqueous solution of a trivalent iron ion; and a polyphenol compound, lignin, or both; and stirred at pH 7.5 to 8.5 to form a coating film. It may further include the step of.

상기 폴리페놀 화합물 또는 리그닌의 코팅은 조식생물이 해조류 포자를 섭취하는 것을 방지하면서, 조식생물이나 수중 환경에 존재하는 곰팡이, 박테리아, 바이러스의 증식을 저해하거나 사멸시킬 수 있으므로 바람직하다. The coating of the polyphenol compound or lignin is preferable because it can inhibit or kill the proliferation of fungi, bacteria, and viruses existing in the breakfast organisms or in the aquatic environment while preventing the breakfast organisms from ingesting seaweed spores.

본 발명에 의하면, 상기 폴리페놀 화합물은 갈산, 타닌산 또는 이들 모두일 수 있다. According to the present invention, the polyphenol compound may be gallic acid, tannic acid, or both.

본 발명에 따른 항균성 유기산; 폴리페놀 화합물 또는/및 리그닌이 도입된 알긴산 피막은 수중 환경에서 장시간 동안 알긴산이 분해되지 않으면서, 외부 스트레스에 대한 저항력을 키워주며, 수중 환경에서 해조류 포자와 영양분 및 공간 경쟁을 하는 해양 미생물에 대한 우의를 갖으므로 해조류 포자의 성장률 및 생존률을 향상시킬 수 있다. Antimicrobial organic acid according to the present invention; The polyphenolic compound or/and the lignin-introduced alginic acid film does not decompose alginic acid for a long time in an aquatic environment, and increases resistance to external stresses, and against marine microorganisms competing for nutrients and space with algae spores in an aquatic environment. Having a raincoat can improve the growth rate and survival rate of seaweed spores.

본 발명에 의하면, 조류 포자 피막 비드 제조방법은 d) 포자 피막 비드를 증류수로 세척하는 단계;를 포함한다. According to the present invention, the method for producing algal spore coating beads includes: d) washing the spore coating beads with distilled water.

세척은 포자 비드에 뭍은 경화제 또는 코팅에 사용된 화합물을 제거시키기 위한 것이다. Washing is to remove the curing agent from the spore beads or the compound used in the coating.

또한, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된 해조류 포자 피막 비드를 배양 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 해조류 포자 배양 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for culturing seaweed spores comprising the step of culturing the seaweed spore coating bead prepared by the above method in a culture medium.

본 발명에 의하면, 배양 배지는 해수 100 중량부에 대하여 PES 버퍼 0.5 내지 1.5 중량부, 바람직하게는 0.8 내지 1.2 중량부, 더욱 바람직하게는 1 중량부; 및 GeO2 0.1 내지 1 중량부, 바람직하게는 0.4 내지 0.6 중량부, 더욱 바람직하게는 0.5 중량부를 포함한다. According to the present invention, the culture medium is 0.5 to 1.5 parts by weight of PES buffer, preferably 0.8 to 1.2 parts by weight, more preferably 1 part by weight, based on 100 parts by weight of seawater; And GeO 2 0.1 to 1 part by weight, preferably 0.4 to 0.6 part by weight, more preferably 0.5 part by weight.

본 발명에 의하면, 상기 배양은 바람직하게는 15 내지 23℃, 바람직하게는 16 내지 21℃에서 3000 내지 4000 lux 광 조사하여 수행되는 것일 수 있다. 상기 수온은 해수 환경과 유사하므로 바람직하다. According to the present invention, the cultivation may be performed by irradiating light with 3000 to 4000 lux at preferably 15 to 23°C, preferably 16 to 21°C. The water temperature is preferable because it is similar to the seawater environment.

예컨데, 해수 100 중량부에 대하여 PES 버퍼 1 중량부 및 GeO2 0.5 중량부를 포함하여 조성된 배양 배지를 사용하여, 18℃에서 3000 lux 광을 조사하는 것일 수 있다. For example, using a culture medium comprising 1 part by weight of PES buffer and 0.5 part by weight of GeO 2 based on 100 parts by weight of seawater, it may be irradiated with 3000 lux light at 18°C.

본 발명에 의하면, 상기 배양시 광 주기는 해조류 포자 배양에서 통상적으로 사용되는 광 주기일 수 있으며, 광/암 주기가 18시간/6시간 내지 6시간/18시간일 수 있으며, 예를 들어, 광/암 주기가 12시간/12시간일 수 있다. According to the present invention, the light cycle during the culture may be a light cycle commonly used in seaweed spore culture, and the light/dark cycle may be 18 hours/6 hours to 6 hours/18 hours, for example, light /The dark cycle can be 12 hours/12 hours.

또한, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된 해조류 포자 피막 비드를 밧줄 또는 그물 발에 부착시키는 단계;를 포함하는 해조류 양식 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a seaweed cultivation method comprising; attaching the seaweed spore coating bead prepared by the above method to a rope or a net foot.

상기 밧줄 또는 그물 발은 포자가 착생할 수 있는 기질이 되는 씨줄이다. 포자를 밧줄 또는 그물 발에 부착시켜, 해양에 이식하거나, 또는 초기 배양을 통해 포자가 발아시킨 뒤 해양에 이식할 수 있다. The rope or net foot is a transverse string that becomes a substrate on which spores can develop. Spores can be attached to ropes or net feet and transplanted into the sea, or spores germinated through initial culture and then transplanted into the sea.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of the person skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

본 발명에 따르면, 피막화 하지 않은 해조류 포자뿐 아니라 기존에 사용된 알긴산 비드보다 포자의 성장률과 생존율을 높이며, 항균성 및 조식생물 회피성을 갖는다. 뿐만 아니라, 알긴산 화합물로 피막화 한 후 더 이상의 화학적 처리가 필요 없이, 비드를 제조하는 과정에서 쉽게 만들 수 있기 때문에 시간과 비용이 크게 절감되므로 경제적이다. According to the present invention, not only unencapsulated seaweed spores, but also the growth rate and survival rate of spores are higher than that of alginate beads used previously, and have antibacterial properties and avoidance of breakfast organisms. In addition, it is economical because time and cost are greatly reduced because it can be easily made in the process of manufacturing beads without the need for further chemical treatment after coating with an alginic acid compound.

도 1은 본 발명에 따른 해조류 포자의 성장률과 생존율 향상을 위한 나노실리카입자를 사용한 피막 비드 제조공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 친수성 실리카와 소수성 실리카의 화학구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 조건에 따른 해조류 포자의 성장률을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 조건에 따른 해조류 포자의 생존율을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 해조류 포자 피막 비드에 대한 조식 생물 회피성 테스트 방법을 도식화하여 나타낸 것이다.
1 is a diagram schematically showing a process of manufacturing a coating bead using nanosilica particles for improving the growth rate and survival rate of seaweed spores according to the present invention.
2 is a diagram schematically showing the chemical structures of hydrophilic silica and hydrophobic silica according to the present invention.
3 is a diagram showing the growth rate of seaweed spores according to the conditions according to the present invention.
4 is a diagram showing the survival rate of seaweed spores according to the conditions according to the present invention.
Figure 5 is a schematic view showing a method for testing the biological avoidance of the seaweed spore coating bead prepared according to the present invention.

해조류는 해양생태계의 중요한 일차 생산자이며 대형 해조류로 군락으로 이루어진 해중림은 많은 해양생물들에게 서식처를 제공하고 대기의 이산화탄소를 흡수하기 때문에 중요한 자원이다. 최근에는 우리나라에서 갯녹음 현상으로 파괴된 해양 생태계를 복원하기 위해 바다숲 조성사업을 실시하고 있다.Seaweeds are an important primary producer of marine ecosystems, and marine forests made up of large seaweeds are an important resource because they provide habitat for many marine organisms and absorb carbon dioxide from the atmosphere. Recently, a sea forest creation project is being implemented in Korea to restore marine ecosystems destroyed by the seaweed greening phenomenon.

바다숲 조성사업을 위해 일반적으로 사용되는 기술은 인공어초를 이용한 기술이며 그 외에도 포자주머니, 종묘이식법, 시비제 등 다양한 기술이 이용되고 있다. 하지만 현재 사용되는 바다숲 조성사업 기술은 과다 이용 시 환경오염의 문제가 있으며 비용문제, 관리의 어려움, 시기와 장소적 제한이라는 한계점을 가지고 있다.The technology generally used for the sea forest creation project is a technology using artificial reefs, and in addition, various technologies such as spore bag, seedling transplantation method, and fertilization agent are used. However, the sea forest creation project technology currently used has a problem of environmental pollution when overused, and has limitations such as cost problems, difficulty in management, and time and location restrictions.

효율적인 바다숲 조성을 위해서는 방출된 포자를 피막화 하여서 기존의 해조류 포자에 비해 성장률 및 생존율을 높여 바다 환경에서 더 잘 살아남게 하여야 한다. 해조류 포자 피막화 재료인 알긴산만을 이용하여 실제 바다에 넣게 되면 해조류 포자 성장 및 생존을 저해시키는 곰팡이와 미생물 형성 및 알긴산을 먹어 해치우는 조식생물인 성게와 불가사리 등으로 인해 더 이상 큰 엽체로 성장하기가 어려워진다. For efficient sea forest formation, the released spores must be encapsulated to increase the growth rate and survival rate compared to the existing seaweed spores so that they can survive in the sea environment better. When only alginic acid, which is the material for encapsulating seaweed spores, is actually put into the sea, it is difficult to grow into large fronds anymore due to the formation of fungi and microorganisms that inhibit the growth and survival of seaweed spores, and sea urchins and starfish, which are breakfast organisms that eat alginic acid. Lose.

곰팡이 및 미생물 형성을 제거하고, 더 향상된 성장률과 생존률을 위해, 기존의 해조류 포자 피막화 재료로 널리 쓰이는 알긴산에 항균성 유기산 또는 나노실리카 입자를 첨가하여 이용함으로써 바다 환경에서 오랜시간 동안 알긴산이 분해되지 않으면서, 외부 스트레스에 대한 저항력이 증가된 신규한 형태의 피막 비드를 제조하였다. In order to eliminate mold and microbial formation, and for improved growth rate and survival rate, if alginic acid is not decomposed for a long time in the sea environment by adding antibacterial organic acid or nano silica particles to alginic acid, which is widely used as a coating material for seaweed spores. Thus, a novel type of coating bead with increased resistance to external stress was prepared.

해조류로 다양한 해조류 중 우리나라 연안에서 획득하기 쉽고 배양과 생활사가 비교적 간단한 파래를 이용하여 실험을 실시하였다. Among various seaweeds as seaweed, the experiment was conducted using green seaweed that is easy to obtain from the coast of Korea and has a relatively simple culture and life history.

실시예Example 1. One.

파래 포자 Green spores 비드Bead 제조 Produce

알긴산에 1 중량%의 화학식 2의 친수성 나노실리카 입자를 혼합하여 해수에 용해시켜서 피막제를 제조하였다. 다음으로, 알긴산과 나노실리카입자 혼합용액인 상기 피막제에 파래 포자를 투입하였다. 이때, 상기 파래 포자는 103 ~ 107 개/ml의 농도로 함유하였다. A coating agent was prepared by mixing alginic acid with 1% by weight of hydrophilic nanosilica particles of Formula 2 and dissolving in seawater. Next, green spores were added to the coating agent, which is a mixed solution of alginic acid and nano silica particles. At this time, the green spores were contained in a concentration of 10 3 ~ 10 7 /ml.

CaCl2를 해수에 용해시켜서 경화제를 제조하였다. 상기 경화제 용액은 3%가 최적의 농도이다. 경화제를 교반하면서, 상기 파래 포자가 함유된 피막제를 적하하여 30분간 포자 비드를 형성시켰다. 형성된 포자 비드는 증류수로 세척하였으며, 포자 비드의 표면에 묻은 CaCl2를 제거하였다. CaCl 2 was dissolved in seawater to prepare a curing agent. The optimum concentration of the curing agent solution is 3%. While stirring the curing agent, the coating agent containing the green spores was added dropwise to form spore beads for 30 minutes. The formed spore beads were washed with distilled water, and CaCl 2 on the surface of the spore beads was removed.

배양culture

다음으로, 해수에 PES와 GeO2가 포함된 배양액에 넣었다. 해수에 파래 포자의 배지인 PES를 해수와 100:1로 희석하여 넣고, 해양에서 가장 풍부한 식물플랑크톤인 규조류의 번식을 막기 위해 GeO2를 해수와 200:1로 희석하여 넣어 배지를 완성하였다. 상기 배양액에 상기 해조류 포자 비드를 넣어준 뒤, 파래 포자의 성장조건인 18℃, 12L:12D, 3000 lux 조건을 맞춘 배양기에 배양액에 담긴 포자 비드를 넣어 키우며 관찰하였다. Next, it was placed in a culture solution containing PES and GeO 2 in seawater. PES, a medium of green spores, was diluted 100:1 with seawater, and GeO 2 was diluted 200:1 with seawater to prevent the propagation of diatoms, the most abundant phytoplankton in the ocean, to complete the medium. After the seaweed spore beads were added to the culture medium, the spore beads contained in the culture medium were put in an incubator in which the growth conditions of green spores were adjusted to 18°C, 12L:12D, and 3000 lux, and observed.

실시예Example 2. 2.

화학식 2의 친수성 나노실리카 입자 대신에 화학식 3의 소수성 나노실리카 입자를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1의 방법으로 포자 비드를 형성시키고, 배양하며 관찰하였다. Except for using the hydrophobic nanosilica particles of Formula 3 instead of the hydrophilic nanosilica particles of Formula 2, spore beads were formed by the method of Example 1, and observed while culturing.

실시예Example 3. 3.

파래 포자 Green spores 비드Bead 제조 Produce

4중량% 알긴산 수용액에 파래 포자는 103 ~ 107 개/ml의 농도로 함유되도록 혼합하여 피막제를 제조하였다.A coating agent was prepared by mixing so as to contain green spores at a concentration of 10 3 to 10 7 pieces/ml in 4% by weight alginic acid aqueous solution.

프로피온산 칼슘을 해수에 용해시켜서 경화제를 제조하였다. 상기 경화제 용액은 3%가 최적의 농도이다. 경화제를 교반하면서, 상기 파래 포자가 함유된 피막제를 적하하여 30분간 포자 비드를 형성시켰다. 형성된 포자 비드는 증류수로 세척하였다. A curing agent was prepared by dissolving calcium propionate in seawater. The optimum concentration of the curing agent solution is 3%. While stirring the curing agent, the coating agent containing the green spores was added dropwise to form spore beads for 30 minutes. The formed spore beads were washed with distilled water.

배양culture

다음으로, 해수에 PES와 GeO2가 포함된 배양액에 넣는다. 해수에 파래 포자의 배지인 PES를 해수와 100:1로 희석하여 넣고, 해양에서 가장 풍부한 식물플랑크톤인 규조류의 번식을 막기 위해 GeO2를 해수와 200:1로 희석하여 넣어 배지를 완성하였다. 상기 배양액에 상기 해조류 포자 비드를 넣어준 뒤, 파래 포자의 성장조건인 18℃, 12L:12D, 3000 lux 조건을 맞춘 배양기에 배양액에 담긴 포자 비드를 넣어 키우며 관찰하였다. Next, it is placed in a culture solution containing PES and GeO 2 in seawater. PES, a medium of green spores, was diluted 100:1 with seawater, and GeO 2 was diluted 200:1 with seawater to prevent the propagation of diatoms, the most abundant phytoplankton in the ocean, to complete the medium. After the seaweed spore beads were added to the culture medium, the spore beads contained in the culture medium were put in an incubator in which the growth conditions of green spores were adjusted to 18°C, 12L:12D, and 3000 lux, and observed.

실시예Example 4. 4.

프로피온산 칼슘 대신에 안식향산 칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Except that calcium benzoate was used instead of calcium propionate, spore beads were prepared by the method of Example 3, and observed while culturing.

실시예Example 5. 5.

프로피온산 칼슘 대신에 소르브산 칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Except that calcium sorbate was used instead of calcium propionate, spore beads were prepared by the method of Example 3, cultured, and observed.

실시예Example 6. 6.

프로피온산 칼슘 대신에 살리실산 칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Except that calcium salicylate was used instead of calcium propionate, spore beads were prepared by the method of Example 3, cultured, and observed.

실시예Example 7. 7.

프로피온산 칼슘 대신에 아세테이트산 칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Spore beads were prepared and cultured according to the method of Example 3, except that calcium acetate was used instead of calcium propionate.

실시예Example 8. 8.

프로피온산 칼슘 대신에 레불린산 칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Except that calcium levulinate was used instead of calcium propionate, spore beads were prepared by the method of Example 3, cultured, and observed.

실시예Example 9. 9.

프로피온산 칼슘 대신에 염화칼슘을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3의 방법으로 포자 비드를 제조하고 배양하며 관찰하였다.Except that calcium chloride was used instead of calcium propionate, spore beads were prepared by the method of Example 3, and observed while culturing.

실시예Example 10. 10.

실시예 1의 방법으로 파래 포자 비드를 제조하였다. 다음으로, 증류수 1 L에 3차 철이온 100 mg을 넣어 교반하고, 증류수 중의 타닌산 가루(400 mg/L)를 첨가하여 어두운 보라색이 될 때까지 추가 교반하였다. 여기에 앞에서 제조한 포자 비드를 첨가하고, 수산화나트륨 수용액으로 pH 8로 조절하여 색 변화를 관찰하였다. Green spore beads were prepared by the method of Example 1. Next, 100 mg of tertiary iron ions were added to 1 L of distilled water, followed by stirring, and tannic acid powder (400 mg/L) in distilled water was added, followed by further stirring until dark purple. The spore beads prepared above were added thereto, and the color change was observed by adjusting the pH to 8 with an aqueous sodium hydroxide solution.

제조된 타닌산이 코팅된 포자 비드는 증류수로 세척하였으며, 포자 비드의 표면에 묻은 철 이온을 제거하였다. The prepared spore beads coated with tannic acid were washed with distilled water, and iron ions adhering to the surface of the spore beads were removed.

타닌산이 코팅된 포자 비드를 해수에 PES와 GeO2가 포함된 배양액에 넣는다. 해수에 파래 포자의 배지인 PES를 해수와 100:1로 희석하여 넣고, 해양에서 가장 풍부한 식물플랑크톤인 규조류의 번식을 막기 위해 GeO2를 해수와 200:1로 희석하여 넣어 배지를 완성하였다. 상기 배양액에 상기 해조류 포자 비드를 넣어준 뒤, 파래 포자의 성장조건인 18℃, 12L:12D, 3000 lux 조건을 맞춘 배양기에 배양액에 담긴 포자 비드를 넣어 키우며 관찰하였다. Spore beads coated with tannic acid were added to a culture solution containing PES and GeO 2 in seawater. PES, a medium of green spores, was diluted 100:1 with seawater, and GeO 2 was diluted 200:1 with seawater to prevent the propagation of diatoms, the most abundant phytoplankton in the ocean, to complete the medium. After the seaweed spore beads were added to the culture medium, the spore beads contained in the culture medium were put in an incubator in which the growth conditions of green spores were adjusted to 18°C, 12L:12D, and 3000 lux, and observed.

실시예Example 11. 11.

실시예 2의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 2 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 12. 12.

실시예 3의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 3 were coated with tannic acid by the method of Example 10, followed by culture and observation.

실시예Example 13. 13.

실시예 4의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 4 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while culturing.

실시예Example 14. 14.

실시예 5의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 5 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 15. 15.

실시예 6의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 6 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 16. 16.

실시예 7의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 7 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 17. 17.

실시예 8의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 8 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 18. 18.

실시예 9의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 9 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

실시예Example 19. 19.

실시예 9의 방법으로 제조된 파래 포자 비드에 실시예 10의 방법으로 타닌산을 코팅시키고, 배양하며 관찰하였다.The green spore beads prepared by the method of Example 9 were coated with tannic acid by the method of Example 10, and observed while incubating.

비교예Comparative example 1. One.

피막화하지 않은 파래 포자를 배양하며 관찰하였다. Unencapsulated green spores were observed while culturing.

비교예Comparative example 2. 2.

알긴산을 해수에 용해시켜 피막제를 제조하고, 이를 사용하여 실시예 1의 방법으로 파래 포자를 피막화한 뒤, 배양하며 관찰하였다. Alginic acid was dissolved in seawater to prepare a coating agent, and the green spores were coated by the method of Example 1 using this, followed by culture and observation.

시험예Test example 1. 해조류 포자 성장률 분석 1. Analysis of seaweed spore growth rate

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서의 각 조건에 따른 파래 포자의 성장률을 분석하였다. 파래 포자의 성장률은 배양 20일 차 클로로필 a값으로 도 3에 나타내었다.The growth rate of green spores according to each condition in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was analyzed. The growth rate of green spores is shown in FIG. 3 as the chlorophyll a value on the 20th day of culture.

도 3에 나타난 바와 같이, 친수성 규소로 피막화한 실시예 1의 파래 포자는 비교예 1에 비해 약 6.3% 성장률이 증가하였으며, 비교예 2에 비해 약 1.3% 증가하였다. 또한, 소수성 규소로 피막화한 실시예 2의 파래 포자는 비교예 1에 비해 약 11% 증가하였으며, 비교예 2에 비해 약 2.3% 증가하였다.As shown in FIG. 3, the green spores of Example 1 coated with hydrophilic silicon had a growth rate of about 6.3% increased compared to Comparative Example 1, and about 1.3% increased compared to Comparative Example 2. In addition, the green spores of Example 2 coated with hydrophobic silicon were increased by about 11% compared to Comparative Example 1 and increased by about 2.3% compared to Comparative Example 2.

시험예Test example 2. 해조류 포자 생존율 분석 2. Seaweed spore survival rate analysis

실시예 1, 2 및 비교예 1, 2에서의 각 조건에 따른 파래 포자의 생존율을 분석하였다. 파래 포자의 생존율은 배양 3일 차 발아율로 도 4에 나타내었다. The survival rate of green spores according to each condition in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was analyzed. The survival rate of green spores is shown in FIG. 4 as the germination rate on the 3rd day of culture.

도 4에 나타난 바와 같이, 친수성 규소로 피막화한 실시예 1의 파래 포자는 비교예 1에 비해 약 7.8% 생존율이 증가하였으며, 비교예 2에 비해 약 1.6% 증가하였다. 또한, 소수성 규소로 피막화한 실시예 2의 파래 포자는 비교예 1에 비해 약 10% 증가하였으며, 비교예 2에 비해 약 2.2% 증가하였다.As shown in FIG. 4, the green spores of Example 1 coated with hydrophilic silicon had an increase in survival rate of about 7.8% compared to Comparative Example 1 and an increase of about 1.6% compared to Comparative Example 2. In addition, the green spores of Example 2 coated with hydrophobic silicon were increased by about 10% compared to Comparative Example 1 and about 2.2% compared to Comparative Example 2.

시험예Test example 3. 조식생물에 대한 회피성 테스트 3. Evasion test for breakfast creatures

비교예 2의 파래 포자 피막 비드(양성 대조군)와 실시예 19의 파래 포자 피막 비드(실험군)를 사용하여 조식 생물에 대한 회피성 테스트를 수행하였다. 조식 생물로 성게를 이용하였다. Using the blue spore coating beads of Comparative Example 2 (positive control) and the green spore coating beads of Example 19 (experimental group), an evasion test for breakfast organisms was performed. Sea urchin was used as a breakfast creature.

먼저, 비교예 2 및 실시예 12 내지 19의 파래 포자 피막 비드를 씨줄(해조류 포자 착생용 밧줄)에 착생시켰다. First, the green spore-coated beads of Comparative Example 2 and Examples 12 to 19 were implanted on a transverse line (a rope for seaweed spore growth).

시험예Test example 3.1 3.1

수조에 유사 해양 환경을 조성하고 수조 내부의 양쪽 끝에 각각 먹이(파래)를 두어 성게가 섭식할 수 있도록 하였으며, 성게를 중앙에 두었다. 다음으로, 성게와 먹이 사이에는 앞에서 준비한 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄을 두어 성게가 파래로 이동하기 위해서는 씨줄을 건너가도록 하였으며, 이를 도 5에 도식화하였다(좌측: 대조군 씨줄, 우측: 실험군 씨줄). 모든 실험은 100회 반복 수행하였다. A similar marine environment was created in the tank, and food (green) was placed at each end of the tank so that sea urchins could feed, and the sea urchin was placed in the center. Next, between the sea urchin and the food, a transverse line with the previously prepared green spore coating bead was placed so that the sea urchin crosses the transverse line to move to the green sea, and this is schematically illustrated in FIG. 5 (left: control transverse, right: experimental group transverse). . All experiments were repeated 100 times.

시험예Test example 3.2 3.2

시험예 3.1과 동일한 환경에서 실험을 수행하되, 수조 내부의 양쪽 끝에 먹이를 두지 않았다. Experiments were carried out in the same environment as in Test Example 3.1, but no food was placed at both ends of the inside of the tank.

성게의 움직임을 관찰하였으며, 이를 하기 표 1에 나타내었다. The movement of the sea urchin was observed, and it is shown in Table 1 below.

구분
division
성게 이동(횟수)Sea urchin movement (number)
실시예 19Example 19 비교예 2Comparative Example 2 움직이지 않음Not moving 시험예 3.1Test Example 3.1 4 4 9494 22 시험예 3.2Test Example 3.2 1010 6060 3030

n=100n=100

표 1에 나타낸 바와 같이, 성게는 먹이가 있는 조건에서, 먹이를 먹기 위해 98회 이동하였으나, 실시예 19의 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄을 건너간 것은 4회에 불과하였고, 94회는 비교예 2의 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄을 건너갔다. As shown in Table 1, the sea urchin was moved 98 times to feed under the condition of the food, but only 4 times that the green spore-coated beads of Example 19 crossed the transgenic transverse line, and 94 times were comparative examples. The green spore coating bead of 2 crossed the transduced transducer.

한편, 먹이가 없는 조건에서는 성게가 30회는 움직이지 않았으며, 10회는 실시예 19의 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄을 건너갔고, 60회는 비교예 2의 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄을 건너갔다.On the other hand, under the condition of no food, the sea urchin did not move 30 times, 10 times crossed the transverse line on which the blue spore coat beads of Example 19 were grown, and 60 times the blue spore coat beads of Comparative Example 2 were grown. I crossed the string.

이러한 결과는 파래 포자 피막 비드를 폴리페놀 화합물 또는 리그닌으로 추가 코팅시키는 경우, 조식 생물의 회피성을 증가시킨다는 것을 입증한다. These results demonstrate that when the blue spore coat beads are further coated with a polyphenol compound or lignin, the avoidance of breakfast organisms is increased.

추가의 실험에서, 실시예 13 내지 실시예 18의 파래 포자 피막 비드가 착생된 씨줄에서도 성게 접근이 줄어든 결과를 얻었다. In a further experiment, a result of reduced sea urchin access was obtained even in the transverse lines in which the green spore coat beads of Examples 13 to 18 were formed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

Claims (15)

a) 알긴산 수용액에 해조류 포자를 혼합하여 피막제를 제조하는 단계;
b) 해수에 염화칼슘, 프로피온산칼슘, 안식향산 칼슘, 소르브산칼슘, 살리실산 칼슘, 아세테이트 칼슘 및 레불린산 칼슘 중에서 선택되는 1종 이상을 용해시켜 경화제를 준비하는 단계;
c) 상기 경화제에 상기 피막제를 적하하여 포자 피막 비드를 형성시키는 단계;
d) 포자 피막 비드를 증류수로 세척하는 단계;를 포함하고,
상기 알긴산 수용액은 상기 알긴산 100 중량부에 대하여, 친수성 나노실리카 입자, 소수성 나노실리카 입자 또는 이들의 조합 중에서 선택되는 1종 이상을 0.01 내지 1.5 중량부를 더 포함하는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
a) preparing a coating agent by mixing seaweed spores in an aqueous alginic acid solution;
b) preparing a curing agent by dissolving at least one selected from calcium chloride, calcium propionate, calcium benzoate, calcium sorbate, calcium salicylate, calcium acetate, and calcium levulinate in seawater;
c) forming spore coating beads by dropping the coating agent on the curing agent;
d) washing the spore-coated beads with distilled water; including,
The alginic acid aqueous solution further comprises 0.01 to 1.5 parts by weight of at least one selected from hydrophilic nano-silica particles, hydrophobic nano-silica particles, or combinations thereof based on 100 parts by weight of alginic acid, seaweed spore coating bead production method.
제1항에 있어서,
상기 알긴산 수용액은 알긴산이 2 내지 6 중량%로 함유된 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
The alginic acid aqueous solution is that alginic acid is contained in an amount of 2 to 6% by weight, seaweed spore coating bead production method.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 해조류 포자는 103 ~ 107 개/ml의 농도로 함유되는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
The seaweed spores are contained in a concentration of 10 3 to 10 7 /ml, seaweed spore coating bead production method.
제1항에 있어서,
경화제는 2.5 내지 3.5 중량%의 농도로 함유되는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
The curing agent is contained in a concentration of 2.5 to 3.5% by weight, seaweed spore coating bead production method.
제1항에 있어서,
경화제는 3 중량%의 농도로 함유되는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
The curing agent is contained in a concentration of 3% by weight, seaweed spore coating bead production method.
제1항에 있어서,
상기 친수성 나노실리카 입자는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법:
[화학식 2]
Figure 112020059820921-pat00010
The method of claim 1,
The hydrophilic nanosilica particle is a compound represented by the following formula (2), seaweed spore coating bead production method:
[Formula 2]
Figure 112020059820921-pat00010
제1항에 있어서,
상기 소수성 나노실리카 입자는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법:
[화학식 3]
Figure 112020059820921-pat00011
The method of claim 1,
The hydrophobic nanosilica particle is a compound represented by the following formula (3), seaweed spore coating bead production method:
[Formula 3]
Figure 112020059820921-pat00011
제1항에 있어서,
상기 c) 단계 이후, c1) 형성된 포자 피막 비드를 3가 철 이온;과 폴리페놀 화합물, 리그닌 또는 이들 모두;의 혼합 수용액에 넣고, pH 7.5 내지 8.5에서 교반하여 코팅막을 형성시키는 단계를 더 포함하는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
After the step c), c1) the formed spore coating bead is added to a mixed aqueous solution of a trivalent iron ion; and a polyphenol compound, lignin, or both; and stirred at pH 7.5 to 8.5 to form a coating film. That, seaweed spore coating bead manufacturing method.
제9항에 있어서,
상기 폴리페놀 화합물은 갈산, 타닌산 또는 이들 모두인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 9,
The polyphenol compound is gallic acid, tannic acid, or both, seaweed spore coating bead production method.
제1항에 있어서,
상기 해조류는 파래, 김, 미역, 다시마, 톳, 실말, 우뭇가사리, 마자반 및 청각으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 해조류 포자 피막 비드 제조방법.
The method of claim 1,
The seaweed is selected from the group consisting of green onion, laver, seaweed, kelp, tot, sylmal, agar, mazaban and auditory, seaweed spore coating bead production method.
제1항 내지 제2항 및 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 해조류 포자 피막 비드를 배양 배지에서 배양하는 단계를 포함하는 해조류 포자 배양 방법.A method of culturing seaweed spores comprising the step of culturing the seaweed spore coating beads prepared according to the production method of any one of claims 1 to 2 and 4 to 11 in a culture medium. 제12항에 있어서,
배양 배지는 해수 100 중량부에 대하여 PES 버퍼 0.5 내지 1.5 중량부 및 GeO2 0.1 내지 1 중량부를 포함하는 것인, 해조류 포자 배양 방법.
The method of claim 12,
The culture medium will contain 0.5 to 1.5 parts by weight of PES buffer and 0.1 to 1 parts by weight of GeO 2 based on 100 parts by weight of seawater, seaweed spore culture method.
제12항에 있어서,
상기 배양은 15 내지 23℃에서 3000 내지 4000 lux 광을 조사하여 수행되는 것인, 해조류 포자 배양 방법.
The method of claim 12,
The cultivation is carried out by irradiating 3000 to 4000 lux light at 15 to 23 ℃, seaweed spore culture method.
제1항 내지 제2항 및 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된 해조류 포자 피막 비드를 밧줄 또는 그물 발에 부착시키는 단계;를 포함하는 해조류 양식 방법.Claims 1 to 2 and the step of attaching the seaweed spore coating bead prepared according to any one of the manufacturing method of claim 1 to the rope or net feet; seaweed farming method comprising a.
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