KR19980014397A - 두채의 병해방제제 - Google Patents

Abstract

키토산 항균성, 항곰팡이성이 우수한 천연 물질로 식품 첨가물로 지정이 되어 식품의 보존성 측면에서 많은 유용 연구가 진행되고 있으며 외과 수술용 봉합사 건강식품, 화장품, 의약품, 정수처리제, 목재 방부제 등 전 산업에 파급 效果가 기대되는 물질로 본 발명에서는 키토산의 항균성과 생기 기능을 활용하여 콩나물 녹두 나물의 재배시 병해病害 방제제를 개발하였다.

1. 키토산 함유 수용액(400ppm)을 이용하여 콩나물을 재배함으로써 농약을 사용하지 않아도 콩나물이 부패되지 않았다.

2. 키토산 함유 수용액(400ppm)을 이용하여 콩나물을 발아시킴으로써 발아율이 향상됨으로 수율이 2% 이상 향상되었다.

3. 키토산 함유 수용액의 친 환경적인 성분에 의해 농약의 공포로부터 완전히 해방될 수 있었다.

Description

[발명의 명칭]

두채의 병해방제제(病害防除制)

[발명의 상세한 설명]

[목적]

콩나물이나 녹두 나물을 재배함에 있어 사람을 비롯한 동물이나 자연 환경에 나쁜 영향을 줄 위험성이 없는 천연성분을 주성분으로 하는 병해 방제제와 생육 활성제를 동시에 제공

[구성]

① 키토산 분해물과 유기산을 유효성분으로 하는 것을 함유하는 일을 특징으로 하는 두채용 병해 방제제

② 키토산 분해물, 마늘 추출액, 어성초 추출, 쑥 추출물, 해조 추출물, 목초액 등을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 두채용 병해방제제 및 생육활성제

③ 이러한 물질등으로 두채 재배시 병해방제 및 생육 활성화 방법

[산업상의 이용분야]

이 발명은 콩, 녹두, 무순 등을 재배하기 위해 많은 사람들이 종사하고 있으며 이들의 문제점을 해결해주는데 많은 도움을 제공할 것이다.

본 발명의 제제는 세균류, 진균류, 효모류 등의 병해에 대해서 우수한 방제효과를 발휘함으로써 두채류의 재배과정에서 오는 문제점을 효과적으로 제거해줄 것이다.

[발명의 배경]

우리나라를 비롯 일본, 중국, 미국 등 몇몇 나라에서는 콩나물이나 녹두나물, 무순, 버섯 등을 예부터 전통적으로 신선한 야채 공급의 측면에서 많이 먹어 오고 있다.

특히, 우리나라는 전국적으로 3,000여개의 콩나물(녹두나물 포함)공장이 산재해 있으며 년간 매출액만도 94년도 기준으로 약 5,000억원에 이르고 있다, 하지만 두채류를 재배하는 과정에서 사용되는 성장 촉진제나 맹독성 살균제의 사용으로 인한 국민 건강에 역행되는 사건들이 매년 누차에 걸쳐 언론에 보도되고 있다.

이러한 상황에서 본 발명자들은 천연 물질로써 인체에 무해하고 자연 환경에 친숙한 물질들을 면밀히 분석, 연구를 거듭한 결과 화학적으로 합성한 생장 촉진제나 맹독성 농약을 사용하지 않으면서 가격이 저렴하고 인체에 유익하며, 전통적으로 사용되어 왔던 물질들을 중심으로 발명을 완성하게 된 것이다.

[종래의 기술]

두채류를 재배하는 과정 중 딱딱한 외피를 부드럽게 하여 발아가 쉽게 하기 위해 물속에 담구어 불리는데 이 과정에서 생장 촉진제나 종자 소독용 액제를 사용하여 외피에 부착되어 있는 세균류를 살균하고 있다.

일반적으로 콩의 중량에 비례하여 물을 2~3배 정도 부어 침지 처리를 하는데 보편적으로 사용되고 있는 생장 촉진제는 인돌-3-일 아세틱에시드를 주성분으로 하는 화학 합성제제인 인돌비를 많이 사용하고 있으며 독성이 강해 허용 범위내에서 극히 제한적으로 사용되도록 권장하고 있으나 권장 사용량 보다 통상 2~3배 많은 양을 투입하고 있다.

또한 종자 살균제로 사용되는 약제는 어독성 1급으로 분류되어 있는 농약인 호마이 수화제를 많이 사용하고 있는데 이 농약의 주성분은 디메칠 4,4-오-페닐렌비스 3-치오 아로 파네이트와 테트라메칠지우람 디설파이드의 합성 제제도 극히 제한적으로 소량 사용토록 규정된 물질로 두채 재배시에는 사용되지 못하도록 되어 있다.

하지만 콩 75Kg당 100~200g의 호마이 수하제를 사용하고 있는 실정이다.

두채류를 재배하는 과정에서 부패하는 직접 원인으로는 원료 콩이나 녹두의 미발아 물질로써 이 미발아된 콩이나 녹두가 썩으면서 세균병이 급속히 확산되어 나물이 썩게 되는데 본 발명제제는 발아율을 현저히 개선하여 병해를 방제하는 일을 가능케 하였다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

두채류를 재배하는데 중요한 요소는 좋은 원료와 양질의 지하수가 되겠다. 재배시 사용되는 수자원은 지하수를 사용하는데 중요한 이유는 수온이라 하겠다.

세균의 번식이 어렵고 나물의 성장이 빠른 온도 조건이 14℃~15℃ 범위로써 지표수는 계절에 따른 온도 변화가 커 콩나물 재배시에는 부적합하다.

해서, 두채 재배장은 물이 좋은 장소를 찾아 선정되는데 이러한 곳은 상수도 보호구역이나 농업지역등이 되겠다.

두채재배시 사용되는 농약이나 생리 활성제가 1년 내내 방류되면서 상수원수의 농약오염, 농업 용수의 농약 오염, 토양의 오염 등으로 인해 건강한 식생활을 영위하는데 많은 문제점이 될 것이다.

또한 농작물의 잔류농약이 상품을 평가하고 상수원수 처리기준이 갈수록 강화되고 있는 시점에서 1년 내내 방류되는 농약 오염 지하수의 배출은 샛강을 오염시켜 수생 생태계에 지대한 영향을 미칠 것이다.

그래서 이러한 실정을 감안해서 잔류 독성의 문제가 없고 인축이나 주변환경에 피해가 없고 환경 오염의 공포로부터 농약을 배제 시킬 수 있는 값싸고 우수한 병해 방제제의 창출이 요망되었다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명에서는 키토산의 저분자 분해물을 유기산 용액으로 용해 후 마늘 추출액, 어성초 추출액, 쑥 추출액, 해조 추출액, 대마 추출액, 목초액 등을 사용하여 상기 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

키토산 저분자 분해물은 세균의 세포벽에 침투하여 RNA로부터 DNA합성을 차단하여 세균의 번식을 억제하거나 방선균이 배출하는 효소(키토사나제)에 의해 세균의 세포벽이 파괴되어 사멸된다.

[발병의 구성]

다음부터 이 발명에 관계되는 두채 재배용 병해 방제제의 구성에 대하여 상세히 기술한다.

이 발명에서는 필수 성분의 한가지로써 원류 키토산을 저분자로 분해한다음 유기산 용액중에서 용해하여 사용하는 것을 기본으로 우리나라에서 전통적으로 항균, 항곰팡이 기능을 갖는 물질로 사용되어 오는 마늘, 어성초, 쑥, 해조류, 대마의 추출액과 목탄을 건류하는 과정에서 연기를 포집 냉각하여 수집한 목초액을 적당한 배합비로 사용함으로써 각각의 물질이 갖는 항균, 항곰팡이 기능이 상승·보완하여 콩나물, 녹두나물, 혹은 버섯류 등을 재배 할 때 천연 병해 방제제로 탁월한 기능을 발휘하는 것이다.

여기서 키토산이란 식물계, 동물계, 균계에 있어서 광범위하게 존재하고 있어 지구상에서 셀룰로스 다음으로 많은 양이 생산되는 바이오 매스 물질인 키틴질(N-아세틸-D-그루코사민 잔기가 다수 결합된 다당체)의 탈아세틸化한 것이다.

키토산을 제조하는 방법으로는 우선, 새우나 게 껍데기를 묽은 알카리(가성소다, 가성칼리)에 의해 단백질을 제거한 다음 묽은 염산 수용액중에서 탄산칼슘을 포함한 무기 물질을 제거하여 키틴질을 얻을 수 있다.(키틴의 화학적 제조 방법)

이 키틴질을 다시 50% 전후 진한 알칼리 용액중에서 가열하여 탈아세틸 작업을 함으로써 원료 키토산인 고분자 키토산을 얻을 수 있겠다.

얻어진 원료 키토산의 분자량은 원료 키틴의 제조시 염산 처리조건이나 키토산 제조시 탈아세틸화 반응조건에 따라서 어느 정도 설정할 수 있지만 실제로는 탈아세틸화도와 분자량의 다소 차이가 날 수 있다.

키토산의 분자량 저하는 탈아세틸화 반응을 질소 분위기에서 행함으로써 어느 정도 완화 시킬 수 있으며, 또한 동일 농도의 알카리 용액을 사용하는 경우에도 저온에서 장시간 처리하는 쪽이 고온에서 단시간 처리하는 것보다 분자량이 높은 키토산을 얻는 일이 되겠다.

이 발명에서는 전술한 방법에 의해서 얻어진 원료 키토산이 특별한 분자량으로 제한을 두고 사용을 하는 것은 아니지만, 그 분자량이 100,000미만의 저분자량 키토산을 원료 키토산으로 사용하겠다.

이 100,000미만의 저분자량 키토산을 과산화수소나 과붕산소다의 수용액에 의해 가열 처리하여 저분자 키토산 분해물을 제조하는 것으로 본 발명의 핵심인 키토산 분해물을 얻을 수 있겠다.

다음으로 천연식물계 항균제로 사용되는 추출액의 제조에 대해 설명하겠다.

마늘, 어성초, 쑥, 대마의 건조물을 비닐계 용기에 넣고 식용식초류(현미식초, 양조식초 등)에 침지시켜 45~60일 정도를 저장 함으로써 항균, 항곰팡이 물질이 초산에 용해되어 키토산 분해물과 혼합 사용할 수 있겠다.

또한 목초액은 숯가마의 건류 개스를 포집하여 냉각기를 통해 배출함으로써 결로되어 떨어지는 물질이 목초액이며 이 물질 중 상등액만 사용한다.

한편, 우리나라에서도 목초액은 동물 보조 사료로써 등록된 물질로 안정성에 대한 검증이 진행되고 있는 중이다.

이렇게하여 얻어진 각각의 물질을 배합 사용하는 방법으로는 우선, 키토산 분해물을 유기산으로 용해하여 키토산 수용액으로 조성한다.

여기서 키토산 수용액의 조성시 키토산의 함량으로는 0.5~10% 범위로 한다.

좋게는 1~5% 범위가 이상적이하 하겠다. 사용 유기산으로는 초산과 젖산이 좋으며 가장 좋은 유기산은 젖산이라 하겠다.

젖산 수용액의 젖산 함유비율은 키토산의 중량 %와 같은 양이 이상적이라 하겠다.

식물계 항균 물질의 혼합비는 키토산 수용액 대비 5:5~9:1의 범위가 좋다.

식물계 항균 물질이 키토산 수용액보다 많이 함유되면 키토산 농도가 저하 되어 생기 활성도가 떨어지며 초산에 의한 콩나물유의 변색이 우려된다.

이렇게하여 조성된 두채재배용 천연 병해 방제제의 사용 농도는 키토산 분해물 기준으로 100~1,000ppm이 이상적인 양이 되겠다.

가장 좋게는 300~700ppm 범위이며 경제적으로 가장 이상적이었다.

사용방법으로 침지법이나 스프레이법 모두 가능 하겠지만 대량 생산에서 원가에 영향이 적은 침지법이 이상적이라 하겠다.

[실시예]

100,000 이하의 분자량을 갖는 고분자 키토산을 분쇄하여 80메쉬 이하의 분말을 얻는다.

AUTOCLAVE에 20ℓ의 물에 과산화수소(순도 35%) 500cc를 투입하여 가성소다를 이용하여 PH를 10.5로 조성한 다음 분말상의 상기 키토산을 분산시킨다.

가열온도 조건 80℃에서 3시간 가열하여 세척하여 건조함으로써 키토산 저분자 분해물을 제조한다.

이렇게하여 제조된 저분자 분해물 20g을 젖산(순도 90%) 2% 수용액이 저분자 키토산 수용액을 시험액 #1로 한다.

시험액 #1에 목초액(PH3 초산농도 4%의 시판제품)을 10%혼합하여 시험액 #2를 얻는다.

시험액 #1에 어성초 추출액(어성초 건조물 500g을 현미식초 4% 수용액 2000cc에 30일간 침지시켜 추출한 액)을 10% 혼합하여 시험액 #3을 얻는다.

상시 시험액 #1, #2, #3의 키토산 혼합액을 각각 50배로 희석하여 콩나물용 콩의 가장 대표적인 준주리콩(전남 무안군)을 상대로 콩나물 재배시험을 행했다.

㉠ 침지 방법:콩 100g에 키토산 수용액 배 부피로 10시간 침지

㉡ 급수 방법:3시간 간격으로 30초간 SPRAY NOZZLE을 통해 분무

㉢ 나물 재배통:가로×세로×높이=30×30×40cm 플라스틱 재배통 사용

㉣ 재배기간:1차 7일간, 2차 10일간

㉤ 급수조건:수도수, 수온 20℃, 실내온도 25℃

위와 같은 콩나물 재배 조건 아래에서 기존의 농약이나 성장 촉진제를 전혀 사용하지 않고 재배한 결과 무처리구와의 비교치를 조사하여 그과를 표에 표시한다.

[발명의 관찰]

본 발명은 실험기간 중 키토산 함유 수용액에 의하여 재배된 콩나물과 물로만 키운 콩나물, 농약을 사용한 콩나물 사이에 몇 가지 특징을 찾아 볼 수 있다.

첫째로 키토산 수용액으로 재배한 콩나물은 다른 콩나물에 비해 생장속도가 빨라 다른 콩나물에 비해 10~15% 정도 길이가 긴 것을 볼 수 있었으며, 둘째로, 물로만 키운 콩나물과 키토산 함유 수용액에 의해 재배된 콩나물은 농약을 사용해 재배된 콩나물에 비해 뿌리가 가늘고 길며 잔 뿌리가 많았으며 농약으로 재배된 콩나물을 줄기가 통통하고 뿌리가 뭉뚱하며 잔뿌리가 없는 것이 특징이었다.

[발명의 효과]

이상에서 상술하였던 것과 같이 이 발명은 고분자 키토산을 사용하여 저분자 분해물을 제조한 다음 젖산을 비롯한 유기산 수용액에 용해시킨 키토산 저분자 분해물을 이용한 병해 방제제는 콩나물 재배시 농약의 공포로부터 완전히 해방 할 수 있는 차세대형의 병해 방제제로써 사람을 비롯한 동식물에 안전하고 지구환경 보전에 공헌 할 수 있는 우수한 기능과 효과를 발휘할 것이다.

Claims (3)

1. 키토산 분해물과 유기산을 유효성분으로 하는 것을 특징으로 하는 두채용 병해 방제제 및 생육 활성제
2. 키토산 분해물과 마늘, 어성초, 쑥, 해조류 추출물, 목초액 등을 유효성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 두채용 병해 방제 및 생육 활성제
3. 이러한 물질등으로 두채 재배시 병해 방제제 및 생육활성화 방법