KR102568325B1 - Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate - Google Patents

Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate Download PDF

Info

Publication number
KR102568325B1
KR102568325B1 KR1020200110433A KR20200110433A KR102568325B1 KR 102568325 B1 KR102568325 B1 KR 102568325B1 KR 1020200110433 A KR1020200110433 A KR 1020200110433A KR 20200110433 A KR20200110433 A KR 20200110433A KR 102568325 B1 KR102568325 B1 KR 102568325B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stress
bok choy
glucosinolate
light
content
Prior art date
Application number
KR1020200110433A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220028850A (en
Inventor
유지혜
박재억
손양주
노주원
오창민
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020200110433A priority Critical patent/KR102568325B1/en
Priority to PCT/KR2021/011647 priority patent/WO2022045862A1/en
Publication of KR20220028850A publication Critical patent/KR20220028850A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102568325B1 publication Critical patent/KR102568325B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/06Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/15Leaf crops, e.g. lettuce or spinach 
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14Greenhouses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

본 발명은 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법, 상기 방법으로 재배되어 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소 및 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 증진시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 십자화과 채소의 재배방법을 이용하면, 항염 활성, 항박테리아 활성, 해독 활성 등의 다양한 약리활성을 나타내는 글루코시놀레이트가 높은 함량으로 포함된 십자화과 채소를 재배할 수 있으므로, 약학 조성물 또는 기능성 식품조성물의 원료 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.The present invention provides a method for growing cruciferous vegetables with increased glucosinolate content, including the step of applying stress to the plant during the cultivation process of cruciferous vegetables, and cruciferous vegetables and cruciferous vegetables with increased glucosinolate content grown by the method It relates to a method for increasing the content of glucosinolates in cruciferous vegetables, comprising the step of applying stress to the plant during the growing process of the vegetable. Using the method for growing cruciferous vegetables provided in the present invention, it is possible to grow cruciferous vegetables containing a high content of glucosinolates exhibiting various pharmacological activities such as anti-inflammatory activity, antibacterial activity, and detoxifying activity. Or it will be widely used in the development of raw materials for functional food compositions.

Description

글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법{Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate}Cultivation method of cruciferous vegetables with increased glucosinolate content {Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate}

본 발명은 글루코시놀레이트(glucosinolate) 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법, 상기 방법으로 재배되어 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소 및 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 증진시키는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for growing cruciferous vegetables with increased glucosinolate content. Method for growing cruciferous vegetables with increased glucosinolate content, cruciferous vegetables with increased glucosinolate content grown by the method and glucosinol contained in cruciferous vegetables, including applying stress to plants during the cultivation process of the cruciferous vegetables It relates to a method of increasing the content of the rate.

4개의 꽃잎이 십자가 형상나타내는 꽃을 피우는 특징을 나타내는 십자화과 식물은, 무, 배추, 양배추, 브로콜리, 청경채 등 일반적으로 흔히 접할 수 있는 식용가능한 채소류를 포함한다. 이들 십자화과 채소류에는 방광암, 유방암, 간암 등의 치료에 효과적인 강력한 항암활성을 나타내는 글루코시놀레이트를 포함하는 것으로 알려져 있다. 상기 글루코시놀레이트는 항암활성 이외에도 항염 활성, 항박테리아 활성, 해독 활성 등의 다양한 약리활성을 나타내는 것으로 알려져 있어, 상기 글루코시놀레이트를 포함하는 십자화과 채소는 안전하면서도 효과적인 기능성 식품의 원료로서 사용될 수 있는 가능성을 나타낸다. 그러나, 상기 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량은 매우 낮은 수준이기 때문에, 일반적인 십자화과 채소는 기능성 식품의 원료로서 사용하기에는 다소 부족하다는 단점이 있다.Cruciferous plants, which are characterized by having flowers with four petals in the shape of a cross, include commonly available edible vegetables such as radish, Chinese cabbage, cabbage, broccoli, and bok choy. These cruciferous vegetables are known to contain glucosinolates that exhibit strong anticancer activity effective in the treatment of bladder cancer, breast cancer, and liver cancer. The glucosinolate is known to exhibit various pharmacological activities such as anti-inflammatory activity, antibacterial activity, and detoxification activity in addition to anticancer activity, so cruciferous vegetables containing the glucosinolate can be used as a raw material for safe and effective functional foods. indicates the possibility of However, since the content of glucosinolates contained in the cruciferous vegetables is at a very low level, general cruciferous vegetables have a disadvantage in that they are somewhat insufficient to be used as a raw material for functional foods.

이러한 단점을 해결하기 위한, 다양한 연구가 수행되고 있는데, 예를 들어, 한국등록특허 제1525143호에는 무 새싹에 자스모닉산 또는 메틸자스모네이트를 처리하여 글루코시놀레이트의 함량을 증가시키는 방법이 개시되어 있다.In order to solve these disadvantages, various studies have been conducted. For example, Korean Patent Registration No. 1525143 discloses a method of increasing the content of glucosinolate by treating radish sprouts with jasmonic acid or methyl jasmonate. has been initiated.

한편, 식물의 재배시 비정상적인 환경을 조성하여 스트레스를 가하게 되면, 상기 재배된 식물에는 스트레스에 대한 저항성이 부여되면서, 다양한 성분의 수준이 증가될 수 있다. 예를 들어, 한국공개특허 제10-2009-0036192호에는 땅콩나물의 재배시 주기적인 온도스트레스를 가하여 땅콩나물에 포함된 레스베라트롤 성분의 함량을 증가시키는 방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제10-0991246호에는 산화스트레스 재배조건에서 새싹작물을 재배함으로써 항산화 활성이 증가된 새싹작물을 재배하는 방법이 개시되어 있으며, 한국등록특허 제10-2113804호에는 음파스트레스를 가하는 조건에서 식물을 재배하여 식물의 생육을 촉진시키고 병충해를 방지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 스트레스를 가하여 글루코시놀레이트의 함량을 증가시키는 방법은 아직까지 보고되지 않고 있는 실정이다.On the other hand, when a stress is applied by creating an abnormal environment during plant cultivation, the level of various components may be increased while resistance to stress is imparted to the cultivated plant. For example, Korean Patent Publication No. 10-2009-0036192 discloses a method of increasing the content of resveratrol contained in peanut sprouts by applying periodic temperature stress during cultivation of peanut sprouts. No. 0991246 discloses a method of cultivating sprout crops with increased antioxidant activity by cultivating sprout crops under oxidative stress cultivation conditions, and Korean Patent Registration No. 10-2113804 discloses a method of cultivating plants under conditions of applying sound wave stress to improve the quality of plants. A method for promoting growth and preventing pest damage is disclosed. However, a method of increasing the content of glucosinolate by applying stress has not yet been reported.

이러한 배경하에서, 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 효과적으로 증진시킬 수 있는 방법을 개발하기 위하여, 예의 연구노력한 결과, 십자화과 채소의 재배시에 건조스트레스 또는 광스트레스를 가할 경우, 상기 재배를 통해 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소를 생산할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.Under this background, in order to develop a method that can effectively increase the content of glucosinolate contained in cruciferous vegetables, as a result of intensive research efforts, when drying stress or light stress is applied during the cultivation of cruciferous vegetables, the cultivation Through this, it was confirmed that cruciferous vegetables with increased glucosinolate content could be produced, and the present invention was completed.

본 발명의 주된 목적은 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법을 제공하는 것이다.The main object of the present invention is to provide a method for growing cruciferous vegetables with increased glucosinolate content.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 재배되어 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide cruciferous vegetables with increased glucosinolate content grown by the above method.

본 발명의 또 다른 목적은 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 증진시키는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for increasing the content of glucosinolates in cruciferous vegetables.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시양태는 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 글루코시놀레이트(glucosinolate) 함량이 증진된 십자화과 채소의 재배방법을 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object provides a method for growing cruciferous vegetables with increased glucosinolate content, comprising applying stress to the plant during the growing process of the cruciferous vegetables.

본 발명의 용어 "십자화과 채소"란, 쌍떡잎식물 양귀비목에 속하는 채소를 의미하며, 배추과 채소 또는 겨자과 채소라고도 호칭되는데, 4개의 꽃잎이 십자가 형상나타내는 꽃을 피우기 때문에 십자화과라는 명칭이 부여되었다. 대부분 초본식물이며, 잎에서는 톡 쏘는 맛이나고, 잎은 홑잎 또는 겹잎이며, 턱잎은 없고, 꽃은 양성(兩性)이며, 꽃받침조각은 4개이다. 꽃의 경우 수술은 6개인데 안쪽의 4개는 긴 4강수술을 이룬다. 씨방은 외관상 2실로 되어 있다. 열매는 꼬투리이며, 종자에는 배젖이 없다.The term "cruciferous vegetables" of the present invention refers to vegetables belonging to the dicotyledonous plant Papaveraceae, and is also called cabbage vegetables or mustard vegetables. Most of them are herbaceous plants, the leaves have a tangy taste, the leaves are single leaves or compound leaves, there are no stipules, the flowers are bisexual, and there are 4 calyx pieces. In the case of a flower, there are 6 stamens, and the inner 4 make up a long quatrain. The ovary has two chambers in appearance. The fruit is a pod, and the seed has no endosperm.

본 발명에 있어서, 상기 십자화과 채소는 본 발명의 방법에 의해 글루코시놀레이트의 함량이 증가되는 한, 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 청경채, 양배추, 케일, 브로콜리, 겨자, 유채, 콜라비, 호무, 순무, 다홍채, 배추, 코마츠나, 채심, 미즈나 등이 될 수 있고, 다른 예로서, 청경채가 될 수 있다.In the present invention, the cruciferous vegetables are not particularly limited thereto as long as the content of glucosinolate is increased by the method of the present invention, but for example, bok choy, cabbage, kale, broccoli, mustard, rapeseed, kohlrabi , Homu, turnip, red iris, Chinese cabbage, Komatsuna, chaesim, mizuna, etc., and as another example, it can be bok choy.

상기 십자화과 채소의 재배는 통상적인 노지재배 뿐만 아니라, 수경재배 방법으로 수행될 수 있는데, 상기 수경재배 방법으로 재배할 경우, 재배 효율을 증진시키고, 광스트레스를 효과적으로 가하기 위하여, 인공광형 스마트팜에서 수행할 수 있다.Cultivation of the cruciferous vegetables can be carried out by the hydroponic cultivation method as well as the conventional open-field cultivation. When grown by the hydroponic cultivation method, in order to improve cultivation efficiency and effectively apply light stress, artificial light-type smart farm can do.

상기 십자화과 채소에 가하여지는 스트레스는 비정상적인 재배환경을 조성하기 위하여 사용되는데, 이러한 비정상적인 환경조건은 식물체에 환경저항성을 부여하게 되고, 이러한 환경 저항성에 의하여 식물체에서 특정 성분의 과발현될 수 있다. 상기 스트레스는 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 건조스트레스, 광스트레스 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있는데, 이러한 스트레스는 십자화과 채소의 재배과정 중에 1회 가할 수도 있고, 여러번 반복하여 가할 수도 있다.The stress applied to the cruciferous vegetables is used to create an abnormal cultivation environment, and these abnormal environmental conditions impart environmental resistance to the plant, and this environmental resistance may cause overexpression of a specific component in the plant. The stress is not particularly limited thereto, but as an example, drying stress, light stress, etc. may be used alone or in combination. Such stress may be applied once or repeatedly during the cultivation of cruciferous vegetables. .

예를 들어, 건조스트레스는 십자화과 채소의 재배시 뿌리를 8 내지 16시간 동안 공기중에 노출시키고 통풍시켜서 뿌리를 건조시키는 방식으로 가할 수 있는데, 건조스트레스를 가한 후, 상기 뿌리를 배양액에 18 내지 36시간 동안 침지하여 회복시키는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 건조스트레스 후 회복하는 행위는 재배과정 중에 단 1회만 가할수도 있고, 일정기간 동안 1주 1회 반복하여 가할 수도 있다.For example, drying stress can be applied by exposing the roots to the air for 8 to 16 hours and ventilating them to dry the roots when growing cruciferous vegetables. It may additionally include a step of recovering by immersion during drying, and the act of recovering after such drying stress may be applied only once during the cultivation process, or may be repeatedly applied once a week for a certain period of time.

또한, 광스트레스는 십자화과 채소의 종자 파종 후 10-20일부터 하루에 16-24시간 동안 광을 조사하는 방식으로 가할 수 있는데, 이러한 광스트레스는 재배과정 중에 단 1회만 가할수도 있고, 일정기간 동안 1일 1회 반복하여 가할 수도 있다. 이때, 조사되는 광의 파장은 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 445-470nm, 650-665nm 등이 될 수 있고, 다른 예로서, warm white 계열의 복합파장이 될 수 있다. 예를 들어, 445-470nm 또는 650-665nm의 광을 조사한 후, warm white 계열의 복합파장을 가지는 광을 추가로 조사할 수 있다. 또한, 상기 광의 조사량 역시 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서, 120 ± 5 μmol/m2s가 될 수 있다.In addition, light stress can be applied by irradiating light for 16-24 hours a day from 10-20 days after sowing seeds of cruciferous vegetables. Such light stress may be applied only once during the cultivation process, and for a certain period of time It may be applied repeatedly once a day. At this time, the wavelength of the irradiated light is not particularly limited thereto, but may be, for example, 445-470 nm, 650-665 nm, etc., and, as another example, may be a warm white complex wavelength. For example, after irradiating light of 445-470 nm or 650-665 nm, light having a warm white series complex wavelength may be additionally irradiated. In addition, the irradiation amount of the light is also not particularly limited thereto, but as an example, it may be 120 ± 5 μmol/m 2 s.

본 발명에 있어서, 상기 십자화과 채소의 재배시에 건조스트레스 또는 광스트레스를 가할 경우, 상기 재배를 통해 수확된 십자화과 채소에서는 글루코시놀레이트의 수준이 증가되는 효과를 얻을 수 있다.In the present invention, when drying stress or light stress is applied during the cultivation of the cruciferous vegetables, an effect of increasing the level of glucosinolate can be obtained in the cruciferous vegetables harvested through the cultivation.

본 발명의 용어 "글루코시놀레이트(glucosinolate)"란, 황을 포함한 유기화합물의 일종으로서, 방광암, 유방암, 간암 등에 강력한 항암활성을 나타낼 뿐만 아니라, 항염 활성, 항박테리아 활성, 해독 활성 등의 다양한 약리활성을 나타낸다고 알려져 있다. 상기 글루코시놀레이트는 십자화과 채소에 포함된 것으로 알려져 있는데, 섭취할 때, 가수분해 효소인 미로시나제에 의해 아이소싸이오사이나네이트로 전환될 수 있으며, 화학적인 구조에 기반하여, 알리파틱(aliphatic) 글루코시놀레이트, 인돌릭(indolic) 글루노시놀레이트, 아로마틱(aromatic) 글루코시놀레이트 등으로 구분할 수 있는데, 일 례로서, glucoiberin, progoitrin, glucoraphanin, sinigrin, gluconapin, glucobrassicin, gluconasturtiin, neoglucobrassicin 등을 포함할 수 있다.The term "glucosinolate" of the present invention is a type of organic compound containing sulfur, which not only exhibits strong anticancer activity in bladder cancer, breast cancer, and liver cancer, but also has various activities such as anti-inflammatory activity, antibacterial activity, and detoxifying activity. It is known to exhibit pharmacological activity. The glucosinolate is known to be included in cruciferous vegetables, and when ingested, it can be converted to isothiocyanate by the hydrolytic enzyme myrosinase, and based on the chemical structure, aliphatic ) glucosinolate, indolic glunosinolate, aromatic glucosinolate, etc. As an example, glucoiberin, progoitrin, glucoraphanin, sinigrin, gluconapin, glucobrassicin, gluconasturtiin, neoglucobrassicin, etc. can include

본 발명의 일 실시예에 의하면, 십자화과 채소의 일종인 청경채를 수경재배 방법으로 재배하면서, 건조스트레스 및 광스트레스를 개별적으로 또는 조합하여 제공하였다. 상기 재배가 종료된 후, 재배된 각 청경채에 포함된 총 글루코시놀레이트, 알리파틱 글루코시놀레이트, 인돌린 글루코시놀레이트 및 아로마틱 글루코시놀레이트의 수준을 측정한 결과, 제공된 스트레스의 종류에 따라 편차가 있으나, 대체로 스트레스를 가하여 재배된 청경채에서는 상기 각종 글루코시놀레이트의 수준이 증가됨을 확인하였다(도 2a 내지 2d, 도 3a 내지 3e).According to one embodiment of the present invention, drying stress and light stress were provided individually or in combination while growing bok choy, a kind of cruciferous vegetable, by a hydroponic cultivation method. After the cultivation was completed, the levels of total glucosinolate, aliphatic glucosinolate, indoline glucosinolate, and aromatic glucosinolate contained in each cultivated bok choy were measured, and the type of stress provided Although there were variations depending on the concentration, it was confirmed that the levels of various glucosinolates were increased in bok choy grown under stress (FIGS. 2a to 2d and 3a to 3e).

본 발명의 다른 실시양태는 십자화과 채소의 재배과정 중에 식물체에 스트레스를 가하는 단계를 포함하는, 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 증진시키는 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method for increasing the content of glucosinolates in cruciferous vegetables, comprising the step of applying stress to a plant during the growing process of the cruciferous vegetables.

상기 십자화과 채소, 스트레스, 글루코시놀레이트 등은 앞서 정의한 바와 동일하다.The cruciferous vegetables, stress, glucosinolate, etc. are the same as defined above.

상술한 바와 같이, 글루코시놀레이트는 야생형 십자화과 채소에 이미 일정수준으로 포함된 성분으로서, 다양한 약리활성을 나타내기 때문에, 이를 다량으로 포함하는 십자화과 채소는 기능성 식품의 원료 등으로 사용될 수 있다.As described above, since glucosinolate is a component already contained in wild-type cruciferous vegetables at a certain level and exhibits various pharmacological activities, cruciferous vegetables containing a large amount of glucosinolate can be used as a raw material for functional foods.

이같은 관점에서, 본 발명에서 제공하는 십자화과 채소에 포함된 글루코시놀레이트의 함량을 증진시키는 방법을 통해 종래의 십자화과 채소 보다도 글루코시놀레이트를 높은 함량으로 포함하는 십자화과 채소를 생산할 수 있으므로, 보다 효과적인 기능성 식품의 원료 생산에 활용될 수 있다.From this point of view, the method of increasing the content of glucosinolate in cruciferous vegetables provided in the present invention can produce cruciferous vegetables containing a higher content of glucosinolates than conventional cruciferous vegetables, so that more effective It can be used in the production of raw materials for functional foods.

본 발명의 또 다른 실시양태는 상기 방법으로 제조되어 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a cruciferous vegetable with enhanced glucosinolate content prepared by the above method.

본 발명에서 제공하는 글루코시놀레이트 함량이 증진된 십자화과 채소는 일반적인 십자화과 채소 보다도 최소 20% 이상 증가된 수준의 글루코시놀레이트를 포함한다.The cruciferous vegetables with increased glucosinolate content provided in the present invention contain a level of glucosinolate that is at least 20% higher than that of common cruciferous vegetables.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 건조스트레스 및 광스트레스를 개별적으로 또는 조합하여 가하면서 재배된 청경채에는 일반 청경채에 포함된 총 글루코시놀레이트 함량보다도 30 내지 60%가 증가된 수준의 총 글루코시놀레이트를 포함하고(도 2a), 일반 청경채에 포함된 알리파틱 글루코시놀레이트 함량보다도 100 내지 130%가 증가된 수준의 알리파틱 글루코시놀레이트를 포함하며(도 2b), 일반 청경채에 포함된 인돌릭 글루코시놀레이트 함량보다도 25 내지 90%가 증가된 수준의 인돌린 글루코시놀레이트를 포함하며(도 2c), 일반 청경채에 포함된 아로마틱 글루코시놀레이트 함량보다도 87 내지 350%가 증가된 수준의 아로마틱 글루코시놀레이트를 포함한다(도 2d). According to one embodiment of the present invention, bok choy grown while applying drying stress and light stress individually or in combination has a 30 to 60% higher level of total glucosinolate than the total glucosinolate content contained in general bok choy. Contains oleate (Fig. 2a), contains 100 to 130% higher level of aliphatic glucosinolate than the content of aliphatic glucosinolate contained in common bok choy (Fig. 2b), included in common bok choy It contains indoline glucosinolate at a level that is 25 to 90% higher than the indoleic glucosinolate content of bok choy (FIG. 2c), and is 87 to 350% higher than the aromatic glucosinolate content contained in general bok choy. levels of aromatic glucosinolates (Fig. 2d).

본 발명에서 제공하는 십자화과 채소의 재배방법을 이용하면, 항염 활성, 항박테리아 활성, 해독 활성 등의 다양한 약리활성을 나타내는 글루코시놀레이트가 높은 함량으로 포함된 십자화과 채소를 재배할 수 있으므로, 약학 조성물 또는 기능성 식품조성물의 원료 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.Using the method for growing cruciferous vegetables provided in the present invention, it is possible to grow cruciferous vegetables containing a high content of glucosinolates exhibiting various pharmacological activities such as anti-inflammatory activity, antibacterial activity, and detoxifying activity. Or it will be widely used in the development of raw materials for functional food compositions.

도 1a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 생중량의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 건조중량의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 초장 길이의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 1d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 엽수의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 total GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aliphatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 indolic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 2d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aromatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 total GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aliphatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 indolic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aromatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3e는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 glucoraphanin의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.
Figure 1a is a graph showing the results of comparing the changes in fresh weight measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.
Figure 1b is a graph showing the results of comparing the change in dry weight measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS, and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.
Figure 1c is a graph showing the results of comparing the changes in plant length measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.
Figure 1d is a graph showing the results of comparing changes in the number of leaves measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. .
Figure 2a shows the results of comparing the level change of total GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph
Figure 2b shows the results of comparing the level change of aliphatic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph
Figure 2c shows the results of comparing the level change of indolic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph
Figure 2d is a comparison of the level change of aromatic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) bok choy according to the lapse of the cultivation period of bok choy. Representing the result it's a graph
Figure 3a compares the level change of total GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.
Figure 3b compares the level change of aliphatic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.
Figure 3c compares the level change of indolic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.
Figure 3d compares the level change of aromatic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.
Figure 3e compares the level change of glucoraphanin measured from 4 to 6 weeks for one plant of control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. is a graph that represents

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are intended to illustrate the present invention by way of example, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1: 청경채의 재배Example 1: Cultivation of bok choy

청경채 종자를 암면배지에 파종하고 배지의 수분을 포화시켜 종피에 수분침투를 유도하여 인위적으로 발아시켰다. 발아 후, 광과 수분 및 이산화탄소를 공급하는 육묘 과정을 통해 본엽이 2매가 될 때까지 주야간 변온 및 관수에 대한 환경제어를 수행하면서 본엽이 4매가 될 때 까지 재배하였다. 그런 다음, 재배된 청경채 싹을 DFT 수경재배 시스템을 통해 재배하였는데, 재배시 조사되는 광의 파장은 445-470nm와 650-665nm를 중심파장으로 하고 추가로 warm white 계열의 복합파장을 사용하였고, 광의 조사량은 120 ± 5 μmol/m2s로 설정하였으며, 재배온도는 주간 23℃ 및 야간 18℃로 설정하였고, 대기중 이산화탄소 농도는 주간 800 ppm으로 설정하였으며, 배양액으로는 오오츠카 배양액(EC1.2)을 사용하였다.Bok choy seeds were sown on a rock wool medium, and the medium was saturated with water to induce water penetration into the seed coat to artificially germinate. After germination, through the seedling process of supplying light, moisture, and carbon dioxide, it was cultivated until the number of true leaves reached four while performing environmental control for day and night temperature change and irrigation until the number of true leaves reached two. Then, the cultivated bok choy sprouts were cultivated through the DFT hydroponic cultivation system. The wavelengths of light irradiated during cultivation were 445-470 nm and 650-665 nm as the central wavelengths, and additional warm white series complex wavelengths were used. was set to 120 ± 5 μmol/m2s, the cultivation temperature was set to 23 ° C during the day and 18 ° C at night, the concentration of carbon dioxide in the atmosphere was set to 800 ppm during the day, and Otsuka culture medium (EC1.2) was used as the culture medium. .

실시예 2: 스트레스가 부여된 청경채의 재배 및 분석Example 2: Cultivation and analysis of stressed bok choy

실시예 2-1: 스트레스가 부여된 청경채의 재배Example 2-1: Cultivation of stressed bok choy

상기 실시예 1에서, 본엽이 4 내지 8매가 될 때 까지 육묘 과정을 수행한 후, 재배된 청경채 싹을 NFT 수경재배 시스템을 통해 재배하면서, 스트레스 조건을 부가한 실험군을 각각 수득하였다.In Example 1, after performing the seedling process until the number of true leaves is 4 to 8, the cultivated bok choy shoots were grown through the NFT hydroponic cultivation system, and experimental groups to which stress conditions were added were obtained, respectively.

대략적으로, 배양액을 제거하고 8-16시간 동안 지하부를 13- 23℃의 변온조건으로 통풍 건조한 후, 13-23℃의 변온조건의 배양액에서 회복시키는 단계를 수확 전에 2회 이상 처리한 청경채(건조 스트레스, WS), 파종 후 10-20일 사이부터 일장 16-24시간의 환경에서 재배한 청경채(광 스트레스, LD) 및 파종 후 10-20일 사이부터 일장 16-24시간의 환경에서 재배하며, 지하부의 통풍 건조 스트레스와 회복 단계를 진행한 청경채(복합 스트레스, LD+WS)를 각각 재배하였다. 이때, 대조군으로는 스트레스를 가하지 않고 재배한 청경채를 사용하였다.Roughly, bok choy (drying) treated two or more times before harvesting the step of removing the culture medium, drying the underground part under a constant temperature condition of 13-23 ° C for 8-16 hours, and then recovering the culture medium under a constant temperature condition of 13-23 ° C. stress, WS), bok choy grown in an environment of 16-24 hours per day from 10-20 days after sowing (light stress, LD) and cultivated in an environment of 16-24 hours per day from 10-20 days after sowing, Bok choy (combined stress, LD+WS), which was subjected to ventilation drying stress and recovery stages in the basement, were cultivated, respectively. At this time, bok choy grown without stress was used as a control group.

실시예 2-2: 생육지표 분석Example 2-2: Growth index analysis

상기 실시예 2-1에서 재배한 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채의 생육지표(생중량, 건조중량, 초장 및 엽수)를 분석하였다(도 1a 내지 1d). Growth indices (fresh weight, dry weight, plant height and number of leaves) of bok choy grown in the control group (CON) and stress groups (LD, WS and LD+WS) in Example 2-1 were analyzed (FIGS. 1a to 1d).

도 1a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 생중량의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1a is a graph showing the results of comparing the changes in fresh weight measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.

도 1a에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 생중량에 비하여, WS 청경채의 생중량은 약 40% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 생중량은 약 150% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 생중량은 약 98% 수준으로 감소됨을 확인하였다.As shown in Figure 1a, in the 6th week, compared to the fresh weight of the control group, the fresh weight of WS bok choy decreased to about 40%, the fresh weight of LD bok choy increased to about 150%, and the raw weight of LD + WS bok choy It was confirmed that the weight was reduced to about 98%.

도 1b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 건조중량의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1b is a graph showing the results of comparing the change in dry weight measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS, and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.

도 1b에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 건조중량에 비하여, WS 청경채의 건조중량은 약 60% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 건조중량은 약 200% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 건조중량은 약 118% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 1b, in the 6th week, compared to the dry weight of the control group, the dry weight of WS bok choy decreased to about 60%, the dry weight of LD bok choy increased to about 200%, and the dry weight of LD + WS bok choy It was confirmed that the weight increased to about 118%.

도 1c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 초장 길이의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1c is a graph showing the results of comparing the changes in plant length measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. am.

도 1c에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 초장에 비하여, WS 청경채의 초장은 약 79% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 초장은 약 120% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 초장은 약 94% 수준으로 감소됨을 확인하였다.As shown in FIG. 1c, at week 6, compared to the control group, the plant length of WS bok choy decreased to about 79%, the plant length of LD bok choy increased to about 120%, and the plant length of LD + WS bok choy was about 94 It was confirmed that it was reduced to the % level.

도 1d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 엽수의 변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 1d is a graph showing the results of comparing changes in the number of leaves measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. .

도 1d에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 엽수에 비하여, WS 청경채의 초장은 약 90% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 엽수는 약 115% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 엽수는 약 109% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in FIG. 1d, at week 6, compared to the number of leaves in the control group, the plant length of WS bok choy decreased to about 90%, the number of leaves of LD bok choy increased to about 115%, and the number of leaves of LD + WS bok choy was about 109 It was confirmed that it increased to the % level.

실시예 2-3: GLS(glucosinolate)의 수준 분석Example 2-3: GLS (glucosinolate) level analysis

상기 실시예 2-1에서 재배한 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채에 포함된 다양한 GLS(total GLS, aliphatic GLS, indolic GLS 및 aromatic GLS)의 수준을 분석하였다(도 2a 내지 2d). The levels of various GLS (total GLS, aliphatic GLS, indolic GLS and aromatic GLS) contained in bok choy of the control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) grown in Example 2-1 were analyzed ( Figures 2a to 2d).

상기 GLS의 수준은 다음과 같이 분석하였다: 100 mg의 청경채 건조 분말을 2 mL의 70% 에탄올에 넣어 90℃에서 10분간 추출하여 추출원액을 수득하였다. 상기 추출원액에 1 mM glucotropaeolin을 가하여 총 부피를 4 mL로 적정한 후, 이중 1 mL의 추출물에 1 M lead acetate 0.1 mL 및 1 M barium acetate 0.1 mL를 각각 가하여 혼합하였으며, 이를 원심분리하여(10,000 g, 5분) 상층액을 수득하였다. 상기 수득한 상층액 1 mL을 DEAE(diethyl-aminoethyl) sephadex A-25 anion exchange resin이 충진된 컬럼에 가하고, 18시간 동안 상온에서 반응시켜서, 황성분이 제거된 추출물을 수득하였다. 상기 황성분이 제거된 추출물에 0.5 mL 증류수를 가하여 용해시키고, 0.2 μm 필터를 사용하여 불순물을 제거한 시료를 준비하였다. 상기 준비된 시료를 사용하여, ODS-AQ (150 mm × 4.6 mm, 5 μm) 컬럼을 사용한 역상 고성능액체크로마토그래피 분석을 수행하였다. 상기 역상 고성능액체크로마토그래피 분석은 유속(1 mL/분), 용액A(acetonitrile) 및 용액B(증류수)를 사용한 농도구배(0 min, initial condition was 0.5:99.5 (A:B); 7 min, 1.5:98.5; 15 min, 10:90; 25 min, 20:80; 26 min, 30:70, gradient held until 29 min; 31 min, 0.5:99.5; 35 min, 0.5:99.5) 조건에서 수행하였고, 최종 산물은 227 nm에서 분석하였으며, 각각의 GLS의 함량은 각 GLS의 표준물질과 비교하여 산출하였다.The level of the GLS was analyzed as follows: 100 mg of dried bok choy powder was put in 2 mL of 70% ethanol and extracted at 90° C. for 10 minutes to obtain a stock extract. After adding 1 mM glucotropaeolin to the stock extract and titrating the total volume to 4 mL, 0.1 mL of 1 M lead acetate and 0.1 mL of 1 M barium acetate were added and mixed to 1 mL of the extract, respectively, and centrifuged (10,000 g , 5 min) to obtain the supernatant. 1 mL of the obtained supernatant was added to a column filled with DEAE (diethyl-aminoethyl) sephadex A-25 anion exchange resin, and reacted at room temperature for 18 hours to obtain an extract from which sulfur components were removed. 0.5 mL of distilled water was added to the extract from which the sulfur component was removed to dissolve it, and a sample was prepared by removing impurities using a 0.2 μm filter. Using the prepared sample, reverse-phase high-performance liquid chromatography analysis using an ODS-AQ (150 mm × 4.6 mm, 5 μm) column was performed. The reverse-phase high-performance liquid chromatography analysis was performed using a flow rate (1 mL / min), a concentration gradient using solution A (acetonitrile) and solution B (distilled water) (0 min, initial condition was 0.5: 99.5 (A: B); 7 min, 1.5:98.5; 15 min, 10:90; 25 min, 20:80; 26 min, 30:70, gradient held until 29 min; 31 min, 0.5:99.5; 35 min, 0.5:99.5) conditions, The final product was analyzed at 227 nm, and the content of each GLS was calculated by comparison with the standard material of each GLS.

도 2a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 total GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2a shows the results of comparing the level change of total GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph

도 2a에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 total GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 total GLS 수준은 약 130% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 total GLS 수준은 약 160% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 total GLS 수준은 약 138% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 2a, at week 6, compared to the total GLS level of the control group, the total GLS level of WS bok choy increased to about 130%, and the total GLS level of LD bok choy increased to about 160%, LD + WS It was confirmed that the total GLS level of bok choy increased to about 138%.

도 2b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aliphatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2b shows the results of comparing the level change of aliphatic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph

도 2b에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 aliphatic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 200% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 230% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 206% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 2b, at week 6, compared to the aliphatic GLS level of the control group, the aliphatic GLS level of WS bok choy increased to about 200%, and the aliphatic GLS level of LD bok choy increased to about 230%, LD + WS It was confirmed that the aliphatic GLS level of bok choy was increased to about 206%.

도 2c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 indolic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2c shows the results of comparing the level change of indolic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. it's a graph

도 2c에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 indolic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 indolic GLS 수준은 약 150% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 indolic GLS 수준은 약 190% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 indolic GLS 수준은 약 125% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 2c, at week 6, compared to the indolic GLS level of the control group, the indolic GLS level of WS bok choy increased to about 150%, and the indolic GLS level of LD bok choy increased to about 190%, LD + WS It was confirmed that the indolic GLS level of bok choy was increased to about 125%.

도 2d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aromatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 2d is a comparison of the level change of aromatic GLS measured from 4 to 6 weeks for control (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) bok choy according to the lapse of the cultivation period of bok choy. Representing the result it's a graph

도 2d에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 aromatic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 187% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 450% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 219% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 2d, at week 6, compared to the aromatic GLS level of the control group, the aromatic GLS level of WS bok choy increased to about 187%, and the aromatic GLS level of LD bok choy increased to about 450%, LD + WS It was confirmed that the aromatic GLS level of bok choy increased to about 219%.

실시예 2-4: 식물체 당 GLS(glucosinolate)의 수준 분석Example 2-4: Level analysis of GLS (glucosinolate) per plant

상기 실시예 2-1에서 재배한 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채의 각 1개 식물체에 포함된 다양한 GLS(total GLS, aliphatic GLS, indolic GLS 및 aromatic GLS)의 수준을 분석하였다(도 3a 내지 3d). Various GLS (total GLS, aliphatic GLS, indolic GLS and aromatic GLS) contained in each one plant of the control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) bok choy grown in Example 2-1 levels were analyzed (Figs. 3A-3D).

도 3a는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 total GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 3a compares the level change of total GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.

도 3a에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 total GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 total GLS 수준은 약 81% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 total GLS 수준은 약 240% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 total GLS 수준은 약 140% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 3a, at week 6, compared to the total GLS level of the control group, the total GLS level of WS bok choy decreased to about 81%, and the total GLS level of LD bok choy increased to about 240%, LD + WS It was confirmed that the total GLS level of bok choy increased to about 140%.

도 3b는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aliphatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 3b compares the level change of aliphatic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.

도 3b에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 aliphatic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 80% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 230% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 aliphatic GLS 수준은 약 140% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 3b, at week 6, compared to the aliphatic GLS level of the control group, the aliphatic GLS level of WS bok choy decreased to about 80%, and the aliphatic GLS level of LD bok choy increased to about 230%, LD + WS It was confirmed that the aliphatic GLS level of bok choy was increased to about 140%.

도 3c는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 indolic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 3c compares the level change of indolic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress groups (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.

도 3c에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 indolic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 indolic GLS 수준은 약 96% 수준으로 감소하였고, LD 청경채의 indolic GLS 수준은 약 290% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 indolic GLS 수준은 약 134% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 3c, at week 6, compared to the indolic GLS level of the control group, the indolic GLS level of WS bok choy decreased to about 96%, and the indolic GLS level of LD bok choy increased to about 290%, LD + WS It was confirmed that the indolic GLS level of bok choy increased to about 134%.

도 3d는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 aromatic GLS의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 3d compares the level change of aromatic GLS measured from 4 to 6 weeks for one plant of control (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) bok choy over the course of the cultivation period of bok choy. A graph showing the result.

도 3d에서 보듯이, 6주차에서는 대조군의 aromatic GLS 수준에 비하여, WS 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 109% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 642% 수준으로 증가하였으며, LD+WS 청경채의 aromatic GLS 수준은 약 234% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 3d, at week 6, compared to the aromatic GLS level of the control group, the aromatic GLS level of WS bok choy increased to about 109%, and the aromatic GLS level of LD bok choy increased to about 642%, LD + WS It was confirmed that the aromatic GLS level of bok choy increased to about 234%.

도 3e는 청경채의 재배기간의 경과에 따른, 대조군(CON) 및 스트레스군(LD, WS 및 LD+WS) 청경채 1개 식물체를 대상으로 4 내지 6주차에서 측정된 glucoraphanin의 수준변화를 비교한 결과를 나타내는 그래프이다.Figure 3e compares the level change of glucoraphanin measured from 4 to 6 weeks for one plant of control group (CON) and stress group (LD, WS and LD + WS) according to the cultivation period of bok choy. is a graph that represents

도 3e에서 보듯이, 5주차에서는 대조군의 glucoraphanin 수준에 비하여, WS 청경채의 glucoraphanin 수준은 약 778% 수준으로 증가하였고, LD 청경채의 glucoraphanin 수준은 약 67% 수준으로 감소하였으며, LD+WS 청경채의 glucoraphanin 수준은 약 188% 수준으로 증가됨을 확인하였다.As shown in Figure 3e, at week 5, compared to the control group's glucoraphanin level, the glucoraphanin level of WS bok choy increased to about 778%, and the glucoraphanin level of LD bok choy decreased to about 67%. It was confirmed that the level increased to about 188%.

상기 도 2a 내지 2d 및 도 3a 내지 3e의 결과를 종합하면, 청경채 재배시 건조스트레스 또는 광스트레스를 가하면, 청경채에서 다양한 GLS 수준이 증가되고, 특히 광스트레스를 가할 경우, 청경채에서 다양한 GLS 수준이 최고 수준을 나타냄을 알 수 있었다.Summarizing the results of FIGS. 2a to 2d and 3a to 3e, when dry stress or light stress is applied during cultivation of bok choy, various GLS levels are increased in bok choy, and in particular, when light stress is applied, various GLS levels are the highest in bok choy. level was found to be indicated.

아울러, 스트레스의 종류에 따라 특정 GLS의 수준을 변화시키는 것이 다름을 확인할 수 있고 특히 건조 스트레스를 가하는 경우, 청경채에서 glucoraphanin 수준을 증가시킬수 있음을 알 수 있었다. In addition, it was confirmed that changing the level of specific GLS was different depending on the type of stress, and especially when drying stress was applied, it was found that the level of glucoraphanin could be increased in bok choy.

또한, 상기 스트레스는 수확 직전에 1회 가하는 것 보다는, 재배기간 중에 여러차례에 걸쳐 스트레스를 가하는 것이 유효함을 알 수 있었다.In addition, it was found that it is effective to apply the stress several times during the cultivation period, rather than applying the stress once immediately before harvest.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. In this regard, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention should be construed as including all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims to be described later and equivalent concepts rather than the detailed description above are included in the scope of the present invention.

Claims (10)

청경채의 재배과정 중에 식물체에 광스트레스; 또는 광스트레스 및 건조스트레스;를 가하는 단계를 포함하는, 스트레스를 가하지 않고 재배된 청경채에 포함된 함량 대비 글루코시놀레이트(glucosinolate) 함량이 20% 이상 증진된 청경채의 재배방법으로서,
상기 광스트레스는 청경채의 종자 파종 후 10-20일부터 하루에 16-24시간 동안 445-470nm 또는 650-665nm의 광을 조사한 후 warm white(온백색) 계열의 복합파장을 가지는 광을 추가로 조사하는 방식으로 수행되는 것이고,
상기 건조스트레스는 청경채의 재배시 뿌리를 8 내지 16시간 동안 공기중에 노출시키고 통풍시켜서 뿌리를 건조시키는 방식으로 수행되는 것인, 재배방법.
Light stress to plants during cultivation of bok choy; Or light stress and dry stress; A method for growing bok choy in which the glucosinolate content is increased by 20% or more compared to the content contained in bok choy grown without applying stress, comprising the step of applying light stress and drying stress,
The light stress is irradiated with light of 445-470 nm or 650-665 nm for 16-24 hours a day from 10-20 days after sowing seeds of bok choy, and then additionally irradiating light having a complex wavelength of warm white (warm white) is carried out in a way
The drying stress is a cultivation method in which the roots are exposed to the air for 8 to 16 hours during cultivation of bok choy and ventilated to dry the roots.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재배는 인공광형 스마트팜에서 수경재배 방식으로 수행되는 것인, 재배방법.
According to claim 1,
The cultivation method is carried out in a hydroponic cultivation method in an artificial light type smart farm.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 뿌리를 건조시킨 후, 상기 뿌리를 배양액에 18 내지 36시간 동안 침지하여 회복시키는 단계를 추가로 포함하는 것인, 재배방법.
According to claim 1,
After drying the roots, further comprising the step of recovering the roots by immersing them in a culture medium for 18 to 36 hours, the cultivation method.
청경채의 재배과정 중에 식물체에 광스트레스; 또는 광스트레스 및 건조스트레스;를 가하는 단계를 포함하는, 스트레스를 가하지 않고 재배된 청경채에 포함된 함량 대비 글루코시놀레이트(glucosinolate)의 함량이 20%이상 증진시키는 방법으로서,
상기 광스트레스는 청경채의 종자 파종 후 10-20일부터 하루에 16-24시간 동안 445-470nm 또는 650-665nm의 광을 조사한 후 warm white(온백색) 계열의 복합파장을 가지는 광을 추가로 조사하는 방식으로 수행되는 것이고,
상기 건조스트레스는 청경채의 재배시 뿌리를 8 내지 16시간 동안 공기중에 노출시키고 통풍시켜서 뿌리를 건조시키는 방식으로 수행되는 것인, 방법.
Light stress to plants during cultivation of bok choy; Or light stress and dry stress; as a method of increasing the content of glucosinolate (glucosinolate) by 20% or more compared to the content contained in bok choy grown without applying stress, including the step of applying,
The light stress is irradiated with light of 445-470 nm or 650-665 nm for 16-24 hours a day from 10-20 days after sowing seeds of bok choy, and then additionally irradiating light having a complex wavelength of warm white (warm white) is carried out in a way
The drying stress is a method in which the roots are exposed to the air for 8 to 16 hours during cultivation of bok choy and ventilated to dry the roots.
제1항, 제3항 및 제7항 중 어느 한 항의 방법으로 재배되어, 글루코시놀레이트(glucosinolate) 함량이 증진된 청경채로서,
상기 청경채에 포함된 글루코시놀레이트의 함량은, 스트레스를 가하지 않고 재배된 청경채에 포함된 글루코시놀레이트의 함량 대비 20% 이상 증대된 것인, 청경채.
A bok choy cultivated by the method of any one of claims 1, 3, and 7 and having an increased glucosinolate content,
The content of glucosinolate contained in the bok choy is increased by 20% or more compared to the content of glucosinolate contained in the bok choy grown without applying stress.
삭제delete
KR1020200110433A 2020-08-31 2020-08-31 Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate KR102568325B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200110433A KR102568325B1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate
PCT/KR2021/011647 WO2022045862A1 (en) 2020-08-31 2021-08-31 Method for cultivating brassicaceae vegetables having increased glucosinolate content

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200110433A KR102568325B1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220028850A KR20220028850A (en) 2022-03-08
KR102568325B1 true KR102568325B1 (en) 2023-08-21

Family

ID=80355482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200110433A KR102568325B1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102568325B1 (en)
WO (1) WO2022045862A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100116759A (en) * 2009-04-23 2010-11-02 한국과학기술연구원 Post-harvest amplification of active compounds in red cabbage using high hydrostatic pressure
EP2438810A1 (en) * 2009-06-03 2012-04-11 Nihon Yamamura Glass Co., Ltd. Method for producing high functionality plants in hydroponic cultivation
KR20180038210A (en) * 2016-10-06 2018-04-16 한국과학기술연구원 Method of Harvesting Cruciferous Sprouts for increasing the amount of Glucosinolate in Cruciferous Sprouts

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
정나래 외, 충남대학교 농업과학연구, 2015, 42권, 3호, p. 167-175 (2015.09.)*

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022045862A1 (en) 2022-03-03
KR20220028850A (en) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cristiano et al. Propagation techniques and agronomic requirements for the cultivation of Barbados aloe (Aloe vera (L.) Burm. F.)—a review
JP2017018056A (en) Warm water stress cultivation method
Anjanawe et al. Effect of plant growth regulators and growth media on seed germination and growth vigour of papaya
JP5999552B2 (en) Plant cultivation system and plant cultivation method using the plant cultivation system
Singh et al. A review on vegetative propagation of grape (Vitis vinifera L.) through cutting
JPWO2015093607A1 (en) Cultivation method of medicinal plants
Singh et al. EF FECT OF IBA FOR IN DUC ING ROOT ING IN STEM CUT TINGS OF DURANTA GOLDEN
CN103385118A (en) Grafting breeding method for plukenetia volubilis
KR101893753B1 (en) Method of seminal propagation for Maesa japonica Thunb. Moritzi and Zoll
Żurawicz et al. Amelanchier-a new berry crop in Poland with good potential for commercial cultivation
CN109673290B (en) Watermelon top-inserting grafting method for reducing rootstock sprouting regeneration
KR102568325B1 (en) Method of cultivating Brassica rapa for increasing the amount of glucosinolate
CN107372070B (en) Hardwood cutting seedling raising method based on Typha river fragrant oranges
Kobayashi et al. Tomato cultivation in a plant factory with artificial light: Effect of UV-A irradiation during the growing period on yield and quality of ripening fruit
JP6086414B2 (en) Plant cultivation system and plant cultivation method using the plant cultivation system
CN107820771A (en) A kind of breeding method of apocarya rootstock seedling
Yeboah et al. Vegetative propagation of cashew (Anacardium occidentale L.) by softwood grafting in Ghana
CN102668892A (en) Cultivating method of Shaniodendron subaequalum stock grafted seedlings
Bauri et al. Effects of indole butyric acid on rooting in cuttings of Burmese Grape, Baccaurea sapida
MALI Effect of season on softwood grafting in carambola (Averrhoa carambola Linn)
Siddiqua et al. Effect of different plant growth regulators on shooting of stem cuttings in dragon fruit [Hylocereus undatus (Haworth) Britton & Rose]
Chiomento et al. Arbuscular mycorrhiza potentiates the quality of fruits but does not influence the precocity of goldenberry plants
CN107646596B (en) Cut natural propagation method for curcuma alismatifolia
Amonum et al. Effect of pre-treatments on seed germination of Parkia biglobosa (Benth)
CN104054578A (en) Tissue culture rapid-reproduction method for luculia pinceana

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant