KR102352376B1 - 폴리페놀 고함유 쓴 잎 재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쓴 잎 재배 시에 발효유황을 사용하여 폴리페놀 함량이 현저히 증가된 쓴 잎 대량재배방법에 관한 것이다.

Description

폴리페놀 고함유 쓴 잎 재배방법{Cultivation Method of Vernonia amygdalina Containing High Polyphenols}

본 발명은 쓴 잎 재배 시에 발효유황을 사용하여 폴리페놀 함량이 현저히 증가된 쓴 잎 대량재배방법에 관한 것이다.

쓴 잎은 서아프리카와 동남아시아의 열대 지역에 자생하는 다년생 식물로서, 씨가 없으며 줄기를 이식하면 7년간 매월 2회 수확이 가능하며, 독특한 쓴맛과 향미를 가지고 있어 맥주 제조 시에 hop 대용 소재로 술 제조, soup 제조, 말라리아 환자의 차로, 민간약으로는 딸꾹질, 열병, 신장장애 및 위장장애 개선 등으로 아프리카에서 사용되고 있으나, 국내에서는 재배, 식의약 소재화, 제품개발 및 상품화 된 사례가 전무하다.

쓴 잎(Vernonia amygdalina)에 대한 연구결과로는 영양 및 기능성분이 풍부하며, 그 기능성으로는 먼저 당뇨병 및 동반질환과 관련 있는 강력한 항산화작용, 에너지 대사 촉진, 항당뇨, 혈압강하 및 항비만 효과가 있으며, 그 외 아토피성 또는 습진성 피부염 등을 억제 및 예방하는 항알레르기 효과, 항균작용, 항염증 및 항암 효과, 항말라리아 및 항백혈병 효과, 임신 유도(촉진) 등의 효과를 가지는 고기능성 소재이다.

최근 보고에 따르면, 쓴 잎에는 식물 중에 단백질 함량이 특히 높고, 식이섬유, 필수아미노산, 무기질, 비타민류 특히 비타민 A, C, E 함량이 높은 장점을 갖고 있다.

쓴 잎의 기능성 물질은 매우 다양하고 풍부한데, flavonoids, saponins, alkaloids, tannins, phenolics, terpenes, steroidal, glycosides, triterpenoids, lignan, anthraquinone, edotides, xanthone, sesquiterpene lactones (vernodalinol, vernolepin, vernomygdin, hydroxyvernolide, vernolide, vernodalol, epivernodalol) 등이 함유되어 있다.

상기 물질들은 flavonoids, sesquiterpene lactones (vernodalinol, vernolepin, vernomygdin, hydroxyvernolide, vernolide, vernodalol, epivernodalol), triterpenoids 등 폴리페놀성 물질이 주류를 이루고 있는데, 이 폴리페놀성 물질이 항 당뇨 효과 [혈당 강하 및 혈중 지질 개선 효과], 에너지 대사 촉진, 혈압강하 및 항비만 작용, 체내에서 생성되는 항산화 물질 증가 등 강력한 항산화 작용, 아토피성 또는 습진 피부염 증후군을 억제 및 예방하는 항알레르기 효과, 간 보호 효과, 항염증 및 항암 효과, 항균작용, 항말라리아 효과, 항백혈병 효과, 임신 유도, 촉진 효능을 발휘하는 것으로 보고되고 있다.

따라서, 쓴 잎의 대량 재배방법이 열대지역이 아닌 다른 환경내에서도 가능하도록 개발되는 경우 고부가가치의 식의약 소재뿐만 아니라 기능성 화장품 소재로서의 활용 가치도 높을 것이다.

본 발명은 쓴잎의 대량 재배방법을 제공하는 것으로 목적으로 한다.

또한 본 발명은 폴리페놀 고함량의 쓴잎을 대량 재배하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 쓴잎 대량 재배방법은 하기 단계로 구성된다

1) 모종 전처리 단계

쓴 잎 줄기를 18-22cm 정도 크기로 잘라서 줄기가 물에 1/3정도 잠기도록 실온에서 약 1개월 정도 담가둔다. 이 때 뿌리가 생장하게 되고 3~5개의 뿌리가 나올 때까지 15~25℃로 유지해야 고사율이 낮아진다. 이와 같은 방법은 시간이 단축되고, 비용이 절감되며, 간편하고 용이하다는 장점이 있다.

2) 모종재배단계

모종 전처리 단계에서 흰색 뿌리가 3~5개 정도 내리는 것이 확인되면, 상토, 마사토 및 황토가 1:1:1의 동량으로 배합된 모종판에 9-11 cm 간격으로 이식하여 물을 충분히 주면서 20~30℃의 온도에서 25 내지 35일간 생육시키는데, 이때 재배 온도는 20~30℃로 유지하면서 통풍이 잘되도록 하는 것이 생육을 양호하게 하여 고사율을 낮추는 효과가 있다.

3) 성장단계

상기 모종재배단계에서 25-35일간 생육된 모종판의 쓴 잎은 뿌리가 내려 완전히 착근하게 되는데, 이 쓴 잎을 참나무껍질과 피트모스로 객토된 토양에 30~40cm 간격으로 심은 후 물을 충분히 주고, 2~3일 간격으로 25-35일간 관수 즉, 지하 80-100cm에 관수를 한다. 쓴 잎 뿌리가 완전히 착근되는 약 1개월 이후부터는 1개월 단위로 친환경 영양제인 풀브산(fulvic acid)을 관수 시 혼합하여 관수한다.

바람직하게, 이 때 진디벌을 사용하면 생육정도가 더욱 좋아진다. 또한, 관수용 물은 pH가 매우 중요하게 작용하는데, 관수용 물의 pH를 5.5~6.5로 조절하면 쓴 잎의 역병을 막을 수 있다.

가장 바람직하게는 쓴 잎 생육에 적합한 최적온도는 15~25℃이며, 하절기엔 38℃ 이하, 동절기엔 10℃ 이상 되어야 생장한다.

이와 같은 조건에서 쓴 잎은 7년이상 연속 재배가 가능하고 3년 마다 1평당 상토 20kg 참나무껍질 20kg, 황토 50kg, 마사토 5kg로 1번씩 객토를 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 폴리페놀 고함량의 쓴 잎을 재배하는 방법은 상기 대량 재배방법에 유황발효액을 엽면시비하여 얻어진다.

바람직하게, 본 발명의 유황발효액은 하기와 같이 제조된다:

a. 주모와 밀가루를 이용하여 막걸리 제조 시 알코올 발효 종료시점인 5~7일째에 유황 분말을 총 부피량에 대해 1~5중량% (w/v%)로 첨가한다. 간헐적으로 교반하면서 실온에서 1개월 간 발효시킨 다음 15-20℃ 에서 20~30일간 후발효를 행한다.

b. 상층액을 분리하여 유황 함량이 10~100ppm 정도 함유되게 물로 조절한 후 발효 유황액으로 사용한다.

상기와 같이 제조된 발효유황액을 상기 쓴 잎 재배방법의 모종재배단계에서 엽면시비하는데, 이 때 발효 유황액내 유황 농도가 10ppm으로 조절된 액을 엽면 시비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쓴 잎 재배방법의 성장단계에서 20~100ppm 농도의 유황 발효액을 수확 전까지 1개월 단위로 5회 이상 연속하여 엽면시비한다.

이 때 수확 2개월 전부터는 유황발효액의 농도를 80~100ppm으로 증가시켜 엽면시비를 하면 쓴 잎 역병의 발생을 줄일 수 있다. 이와 같이 유황발효액을 엽면시비하여 재배한 결과, 쓴 잎의 폴리페놀 함량이 현저하게 증가되는 효과가 확인되었다.

본 발명에 따르면, 수용성 이온 함량이 높은 발효 유황을 활용하여 쓴 잎의 기능성 물질인 폴리페놀 함량이 증가된 쓴 잎을 대량 재배가 가능하고, 이를 통해 쓴 잎의 고품질 바이오 신소재로의 활용도를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

실시예 1: 쓴 잎 대량 재배

1) 1단계(모종 전처리단계)

쓴 잎 줄기를 약 20cm 정도 크기로 잘라서 줄기가 물에 1/3정도 잠기도록 실온 즉, 20℃에서 1개월 담가둔다.

2) 2단계(모종재배단계)

1단계에서 흰색 뿌리가 3~5개정도 내리면 상토, 마사토, 황토가 1:1:1로 동량 배합된 모종판에 10cm 간격으로 이식하고, 물을 충분히 주면서 1개월 간 생육시킨다.

이때 재배 온도는 25℃로 유지하고, 통풍이 잘되도록 하였다.

3) 3단계(성장단계)

2단계에서 1개월 간 생육된 모종판의 쓴 잎을 참나무껍질과 피트모스로 객토된 토양에 30cm 간격으로 심고 물을 충분히 주고, 3일 간격으로 1개월간 지하 90cm에서 관수를 한다. 쓴 잎 뿌리가 완전히 착근되는 1개월 이후부터는 1개월 단위로 친환경 영양제인 풀브산을 관수 시 혼합하여 관수하였다. 이때, 물은 pH를 5.5~6.5로 조절된 물을 사용하였고, 20℃로 유지하였다.

실시예 2: 폴리페놀 고함유 쓴 잎 재배법

1) 발효 유황액의 제조

유황 분말을 밀가루 막걸리 제조 시 알코올 발효 종료시점인 5일째에 3중량% (w/v%) 첨가한 후 간헐적으로 교반하면서 실온에서 1개월 간 발효시켰다. 그 후 약 18-20℃ 온도에서 25일간 정치하여 후발효한 다음, 상층액을 분리하여 유황 함량이 10ppm, 50ppm, 100ppm이 되도록 물로 조절한 발효 유황액을 준비하였다.

2) 발효 유황의 엽면시비

실시예1의 2단계(모종재배단계)에서 발효 유황액의 농도가 10ppm 조절된 액을 엽면 시비한다.

실시예1의 3단계(성장단계)에서 1개월 단위로 50ppm 농도의 유황 발효액을 수확 전까지 5회 엽면시비하였다.

수확 2개월 전부터는 100ppm 농도의 유황발효액을 1개월 간격으로 2회 엽면시비를 하였다.

실험예: 발효 유황액 재배 쓴 잎의 특징

상기 실시예2의 발효 유황의 엽면시비 방법으로 재배한 쓴 잎의 생존율, 증수정도 및 폴리페놀 함량을 확인한 결과는 아래 표 1과 같다. 대조군으로 발효유황액 무처리군 쓴 잎을 사용하였다.

쓴 잎 재료는 잎과 줄기를 자연 건조 후 실험에 사용하였다. 폴리페놀 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 원료인 Folin-Denis 방법을 이용하여 정량하였다. 쓴 잎 추출물을 1 mg/ml 농도로 조제한 후, 시료액 1ml에 Foline-Ciocalteau 시약(Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA) 및 10% NaCO₃ 용액을 각 1ml씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치한 후 분광광도계로 760nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St Louis, MO, USA)를 사용하여 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로부터 총 페놀 화합물 함량을 계산하였다. 생존율은 평당 기준 이식 후 7개월 후의 생존 정도를 산출하였다. 증수량은 평당 잎과 줄기의 총 무게를 기준으로 산출하였다.

결과, 발효유황액 엽면시비 쓴 잎(실시예)은 생존율 5~10%, 잎 및 줄기 증수량 10~15%, 폴리페놀 함량 20~25% 정도 대조군에 비해 증가하였다(표 1).

Claims (4)

1. 쓴 잎 줄기를 18 내지 22cm 크기로 잘라 물에 1/3 잠기도록 한 후 실온에서 25일 내지 35일간 정치하여 흰 뿌리가 3-5개 내리도록 하는 쓴 잎 모종 전처리 단계;
   상기 전처리 단계에서 흰 뿌리가 3-5개 나온 쓴 잎 모종을, 상토:마사토:황토가 1:1:1로 배합된 모종판에 9-11 cm 간격으로 이식하여 물을 충분히 주면서 10ppm 농도의 발효유황액을 엽면시비하고 20~30℃의 온도에서 25 내지 35일간 생육시키는 모종재배단계;
   모종재배단계에서 뿌리 내린 쓴 잎을 참나무껍질과 피트모스로 객토된 토양에 30-40cm 간격으로 심은 후, 물은 2-3일 간격으로 25-35일간 지하 80-100cm에서 pH 5.5-6.5인 물을 사용하여 관수하고 그 이후부터는 1개월 간격으로 풀브산을 혼합한 물을 관수하면서, 20-100ppm 농도의 발효유황액을 1개월마다 엽면시비하며 수확 2개월전부터 1개월 단위로 80-100ppm 농도의 발효유황액을 엽면시비하고, 온도를 15~25℃로 조절하여 쓴잎을 생육시키는 성장단계로 구성되는 쓴 잎 재배방법.
   
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4. 청구항 1에 있어서, 발효유황액은 주모와 밀가루로 막걸리를 제조하는 과정 중 알코올 발효 단계에 유황분말을 총 부피량에 대해 1 내지 5중량%로 첨가하고 교반하면서 실온에서 1개월간 발효시킨 후 15-20℃이하에서 20~30일간 후발효하여 얻어지는 상층액인 것을 특징으로 하는 쓴 잎 재배방법.