KR102412030B1 - 유도제 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발아된 보리에 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액(ferric and ferrous ion)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제를 처리하여 재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 관한 것이다.

Description

유도제 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법{Cultivation method of barley sprout with increased saponarin content by elicitor treatment}
본 발명은 유도제 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 관한 것이다.
새싹보리는 보리 낱알을 침수한 후 싹을 틔워 대략 10~20 cm 전후로 키워낸 어린싹을 말한다. 새싹보리에는 각종 비타민, 미네랄, 효소 뿐만 아니라 강력한 항산화 효소인 SOD(superoxide dismutase)가 함유되어 있다. 또한, 새싹보리내 함유된 다양한 기능성 성분에 의한 혈압강하, 항염증, 항산화, 항알러지, 항궤양 및 항암 작용에 대한 효능이 보고되고 있다. 새싹보리에 함유된 다량의 식이섬유는 콜레스테롤 및 중성 지방 등의 흡수를 억제하여 고혈압, 동맥경화, 비만 등 만성질환 예방에 효과적인 것으로 알려져 있으며, 폴리코사놀이라는 성분은 유익한 콜레스테롤(HDL 콜레스테롤)의 수치는 올리고, 해로운 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤)의 수치를 낮추는 효과를 나타낸다고 보고된 바 있다. 또한, 새싹보리는 다양한 기능성 이차대사물질을 함유하고 있어, 건강 기능성 식품 및 의약품의 소재로 그 산업적 이용 가능성이 증가하고 있다. 최근, 사포나린(saponarin)이 새싹보리에 다량 함유되어 있다는 연구 결과가 발표된 바 있다. 이 연구 결과에 따르면 새싹보리 분말 100 g에는 최대 1,510 ㎎의 사포나린이 포함되어 있다고 한다. 사포나린은 플라본 배당체의 한 종류로서, 항산화 활성이 우수하고 동물 실험에서 혈당 감소, 항균 활성, 간 보호 활성을 나타낸다고 알려져 있다.
시설재배란 유리 온실이나 비닐하우스와 같은 인공시설을 이용하여 인위적으로 재배 환경을 조절하면서 작물을 재배하는 것으로 일반적으로 채소, 과수, 화훼 등 원예 작물을 재배하기 때문에 시설원예라고도 불린다. 시설재배는 다양한 부대장치를 이용하여 유도제(elicitor), 온도, 빛, 수분 등의 재배 환경을 인위적으로 조절할 수 있어 작물 생장에 적합한 환경을 유지할 수 있으며 연중 생산 및 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는 컴퓨터를 이용하여 각 식물에 최적화된 재배 환경을 제어할 수 있는 시스템을 구축하여, 작물의 계획적 생산 및 특용작물의 재배가 가능함에 따라 농가 소득 향상에 기여하고 있다.
식물에서 방어기작을 증가시키는 물질을 '유도제' 또는 '유도인자'라고 하며, 이들을 식물에 처리하면 마치 병원균의 공격을 받았을 때와 같이 식물이 비슷한 반응을 보이는 것으로 알려져, 병충해에 저항성이 있는 식물을 재배하는 방법으로 이용되고 있다.
하지만, 최근에는 저항성 증진 식물 재배 분야뿐만 아니라, 식물체 내의 유용성분을 증진시키기 위한 방안으로 살리실산(salicylic acid), 키토산(chitosan), 수크로스(sucrose), 메티오닌(methionine), 글루탐산(glutamic acid), 만니톨(mannitol) 등의 다양한 유도제 또는 유도인자 처리에 관한 연구가 진행되고 있다. 그러나, 식물체의 종류 및 유도제의 종류에 따라 유용성분의 증진 효과가 상이하므로, 각 식물체의 유용성분 함량 증진에 최적화된 유도제의 선택이 중요하다.
한편, 앱시스산(abscisic acid)은 식물호르몬 중 하나로, 식물의 스트레스 반응에서 매우 중요한 조절 작용을 수행하여 스트레스 호르몬이라고도 한다. 가뭄과 같은 스트레스 상황에서 종자의 휴면을 유도하고 발아 및 생장을 억제하며 공변세포의 수축을 유도하는 것으로 알려져 있다.
아스코르브산(ascorbic acid)은 수용성 비타민의 하나로 비타민 C라고도 한다. 대부분의 포유류는 글루코스로부터 아스코르브산을 합성할 수 있으나, 사람과 원숭이는 체내 합성이 불가능하므로 음식물을 통해 섭취해야만 한다. 또한, 아스코르브산은 강력한 항산화제로 유기체의 조직 복구 및 성장에 중요한 역할을 수행하고, 인체에 무해한 것으로 알려져 있다.
살리실산(salicylic acid)은 페놀류 화합물로 식물호르몬 중 하나이며, 식물이 병원균에 감염되면 살리실산을 형성하여 방어기작에 관여하는 유전자의 발현을 촉진한다. 또한, 식물의 온도 조절, 노화 조절에도 관여한다고 알려져 있다.
일반적으로 알려진 철분은 보통 철 이온으로 존재한다. 철 이온은 양이온으로서, Fe2+ 및 Fe3+가 있고, 염화제2철 또는 황산철 등의 형태로 이용된다.
한편, 한국등록특허 제2000286호에는 '신규 락토바실러스 퍼멘텀 균주를 이용한 사포나린, 이소비텍신 및 루테오린 함량이 증진된 새싹보리 발효물의 제조방법'이 개시되어 있고, 한국등록특허 제2184815호에는 '유도인자 처리를 이용한 기능성 발아밀 제조방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 유도제 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 대해서는 기재된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 발아된 보리에 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 또는 철 수용액(ferric and ferrous ion)을 처리하며 재배한 결과, 새싹보리의 사포나린(saponarin) 함량이 증진되는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발아된 보리에 유도제를 처리하여 재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 재배된 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리를 함유하는 가공식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 유도제를 유효성분으로 함유하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리 재배용 조성물을 제공한다.
본 발명의 유도제 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법은 사포나린 고함량 새싹보리의 생산을 위한 최적의 유도제 처리 조건 규명을 통해, 고품질의 새싹보리를 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발아된 보리에 유도제를 처리하여 재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법을 제공한다.
본 발명에 따른 새싹보리의 재배방법에 있어서, 상기 유도제는 바람직하게는 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액(ferric and ferrous ion)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제일 수 있으며, 상기 유도제를 단독 또는 혼합하여 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현 예에 따른 재배방법에 있어서, 상기 앱시스산은 0.1~100 ppb의 농도로 처리될 수 있고, 아스코르브산 또는 살리실산은 0.1~100 ppm의 농도로 처리될 수 있고, 철 수용액은 0.5~500 ppm의 농도로 처리될 수 있으며, 바람직하게는 앱시스산은 0.5~5 ppb의 농도로 처리될 수 있고, 아스코르브산 또는 살리실산은 0.5~5 ppm의 농도로 처리될 수 있고, 철 수용액은 1~10 ppm의 농도로 처리될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 앱시스산은 0.8~2 ppb의 농도로 처리될 수 있고, 아스코르브산 또는 살리실산은 0.8~2 ppm의 농도로 처리될 수 있고, 철 수용액은 3~7 ppm의 농도로 처리될 수 있으며, 더 더욱 바람직하게는 앱시스산은 1 ppb의 농도로 처리될 수 있고, 아스코르브산 또는 살리실산은 1 ppm의 농도로 처리될 수 있고, 철 수용액은 5 ppm의 농도로 처리될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 재배방법에 있어서, 상기 철 수용액은 3가 철(ferric) 화합물과 2가 철(ferrous) 화합물을 혼합하여 제조한 수용액일 수 있으며, 예를 들면 염화제2철(ferric chloride, FeCl3)과 황산철(ferrous sulfate, FeSO4)을 혼합하여 제조한 수용액일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 재배방법에 있어서, 상기 유도제는 1회 이상 처리할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 2일에 1회 처리할 수도 있고, 1일에 1회 또는 2회 처리할 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 재배방법에 있어서, 상기 유도제를 처리하는 방법은 분무, 도포 및 침지로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 방법에 의해 수행될 수 있으며, 바람직하게는 분무에 의해 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 새싹보리의 재배방법은 구체적으로,
(a) 보리 종자를 흐르는 물에 20~28시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 발아된 보리를 상토가 깔린 트레이에 올려 15~20℃에서 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액(ferric and ferrous ion)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제를 처리하며 초엽의 길이가 10~20 ㎝가 될 때까지 재배하는 단계;를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 재배된 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리를 제공한다.
본 발명에 따른 사포나린 함량이 증진된 새싹보리는 유도제를 처리하지 않고 재배한 새싹보리에 비해 사포나린 함량이 20~25% 높은 것이 특징이다.
본 발명은 또한, 상기 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리를 함유하는 가공식품을 제공한다.
상기 가공식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 새싹보리를 첨가할 수 있는 식품의 예로는 장류, 무침, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.
본 발명은 또한, 유도제를 유효성분으로 함유하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리 재배용 조성물을 제공한다. 유도제는 전술한 바와 같다. 상기 조성물은 비료 첨가제로 이용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 유도제를 처리한 새싹보리의 재배
보리 종자(큰알보리 1호) 50 g을 흐르는 물에 24시간 동안 침지하여 발아를 유도하였다. 발아된 보리를 수도용 상토가 깔린 트레이에 올려 분무기로 1일 3회 물을 공급하며 20℃에서 일일 8시간 백색광을 연속처리하여 재배하였다. 이 때, 발아된 보리에 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액(ferric and ferrous ion)을 하기 표 1과 같은 농도와 횟수로(회당 약 30 ㎖) 처리하였다. 철 수용액은 염화제2철(ferric chloride, FeCl3)과 황산철(ferrous sulfate, FeSO4)을 1:1(v/v)로 혼합하여 10 ㎎/ℓ가 되도록 제조하여 사용하였다. 물만 공급한 처리구를 대조구로 이용하였다.
유도제의 처리 조건
유도제 처리 농도 처리 횟수
앱시스산(abscisic acid) 1 ppb 1회/2일
아스코르브산(ascorbic acid) 1 ppm 2회/1일(12시간 간격)
살리실산(salicylic acid) 1 ppm 2회/1일(12시간 간격)
철 수용액(ferric and ferrous ion) 5 ppm 2회/1일(12시간 간격)
상기 조건에 따라 유도제를 처리하며 재배하였고, 새싹보리 초엽의 길이가 평균 약 15 cm일 때 수확하였다. 이후, 45℃에서 24시간 동안 건조하였고 믹서로 분쇄하여 -20℃에서 보관하였다.
실시예 2. 새싹보리의 사포나린(saponarin) 함량 분석
건조하여 분쇄한 새싹보리 시료 1 g에 80%(v/v) 메탄올 30 ㎖을 첨가하여 24시간 동안 진탕 추출하고, 4,000 rpm으로 10분간 원심분리한 후 상등액 1 ㎖을 취하여 80%(v/v) 메탄올로 10배 희석하여 사포나린 함량 분석용 시료를 제조하였다. 모든 시료에 대하여 3회 반복하여 실험을 수행하였다.
상기 방법으로 제조된 시료를 이용한 HPLC(high-performance liquid chromatography) 분석을 통해 새싹보리내 함유되어 있는 사포나린의 함량을 측정하였다. 정량을 위한 표준 검량선은 Extrasynthese사의 사포나린 표준품을 사용하여 0.5~50 ㎎/ℓ 농도로 제조하여 사용하였으며, 분석 조건은 하기 표 2와 같다.
Figure 112020141490601-pat00001
그 결과, 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액(ferric and ferrous ion) 처리에 의한 새싹보리의 사포나린 함량이 대조구 대비 약 20% 이상 증가한 것을 확인하였다(표 3).
따라서, 본 발명에 따른 유도제 처리 방법을 이용하면 사포나린의 함량이 증진된 새싹보리를 재배할 수 있음을 알 수 있었다.
유도제 처리에 따른 새싹보리의 사포나린 함량
처리구 사포나린 함량(㎎%) 대조구 대비 증가랑(%)
대조구 650±68 -
앱시스산(abscisic acid) 787±43 21
아스코르브산(ascorbic acid) 802±24 25
살리실산(salicylic acid) 776±23 20
철 수용액(ferric and ferrous ion) 786±27 20

Claims (11)

  1. 발아된 보리에 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제를 처리하여 재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 앱시스산(abscisic acid)은 0.1~100 ppb의 농도이고, 아스코르브산(ascorbic acid)은 0.1~100 ppm의 농도이고, 살리실산(salicylic acid)은 0.1~100 ppm의 농도이며, 철 수용액은 0.5~500 ppm의 농도인 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유도제는 1회 이상 처리하는 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유도제 처리는 분무, 도포 또는 침지에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
  6. 제1항에 있어서,
    (a) 보리 종자를 흐르는 물에 20~28시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
    (b) 상기 발아된 보리를 상토가 깔린 트레이에 올려 15~20℃에서 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제를 처리하며 초엽의 길이가 10~20 ㎝가 될 때까지 재배하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 앱시스산(abscisic acid), 아스코르브산(ascorbic acid), 살리실산(salicylic acid) 및 철 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 유도제를 유효성분으로 함유하는 새싹보리 재배용 조성물로서,
    상기 새싹보리는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 것이 특징인, 새싹보리 재배용 조성물.
  11. 삭제
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KR20200059488A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 주식회사 푸마시 사포나린 함량이 높은 새싹 보리의 재배 방법 및 이의 방법으로 재배된 새싹 보리

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