KR20020097273A

KR20020097273A - 복합 배양체, 복합 배양체의 제조 방법, 전배양체,전배양체의 제조 방법 및 미생물 제제의 제조 방법

Info

Publication number: KR20020097273A
Application number: KR1020027015268A
Authority: KR
Inventors: 료 구마자끼
Original assignee: 료 구마자끼
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-12-31
Also published as: JP2002306158A; WO2001088093A1; AU2001256737A1

Abstract

본 발명은 고급 유기물에 복합 배양체 및 전배양체를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기 환경의 배양기에 넣고, 고급 유기물에 상기 복합 배양체 및 상기 전배양체를 혼합한 후의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하여, 상기 고급 유기물을 발효시키는 것을 특징으로 한다.

Description

복합 배양체, 복합 배양체의 제조 방법, 전배양체, 전배양체의 제조 방법 및 미생물 제제의 제조 방법{COMPLEX CULTURE, PROCESS FOR PRODUCING COMPLEX CULTURE, PRE-CULTURE, PROCESS FOR PRODUCING PRE-CULTURE AND PROCESS FOR PRODUCING MICROBIAL PREPARATIONS}

현대 농업은 화학 비료나 농약이 다량으로 사용되고 있어, 이들의 투입에 의해, 지하수의 초산염 오염, 토양 침식 등을 야기하여, 야생 생물 생식지의 감소 등 환경에 악영향을 미치게 하고 있다. 이 때문에, 환경 보전형 농업의 추진이 요망되고 있다. 또한, 농산물의 안전성을 위해, 유기 농업에의 관심도 높아지고 있다. 그렇지만, 현재로서는, 생산성, 품질, 노동 시간의 면에서 과제가 많고, 유기 농업을 위한 농업 기술의 개선은 찾아내지 못하고 있다.

본 발명은, 복합 배양체의 제조 방법, 전배양체의 제조 방법, 미생물 제제의 제조 방법 및 미생물 제제에 관한 것이다.

이런 사정에 대해, 본 발명은 토양, 하천, 공기의 환경을 청정화하고, 유기질 자재를 유효하게 이용하여, 농산물의 생산성이나 품질을 향상시켜, 노동 시간의 삭감도 가능하게 하는 미생물 제제, 그 제조 방법 등에 관한 미생물 제제의 제조에제공하는 복합 배양체와 전배양체 및 그들의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 그 한 측면으로서 미생물 제제의 제조 방법(이하, 미생물 제제의 제1 제조 방법이라고도 함)이며, 고급 유기물에 후술하는 복합 배양체 및 후술하는 전배양체를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기 환경의 배양기에 넣고, 고급 유기물에 상기 복합 배양체 및 상기 전배양체를 혼합한 후의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하여, 상기 고급 유기물을 발효시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미생물 제제의 제조 방법은, 별도의 형태(이하, 미생물 제제의 제2 제조 방법이라고도 함)로서, 유기물에 후술하는 복합 배양체와 후술하는 전배양체를 가하여, 유기물에 상기 복합 배양체 및 상기 전배양체를 혼합한 후의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하여, 25℃∼40℃의 온도하에서 호기 발효를 하며, 또한 발생하는 이산화탄소에 의해 혐기 발효를 하고, 이러한 후, 다시 호기 발효시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 복합 배양체는 항산화 물질을 포함하는 기질에 통성 혐기성균 또는 통성 혐기성균 및 호기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기의 어두운 환경의 배양기에 넣고, 산성하 또 가압하에서 복합 배양시키는 것을 포함하는 제조 방법에 의해서 제조할 수 있다. 이 생균제로서는, 유산균과 효모 또는 유산균과 효모와 초산균을 포함하며, 각각의 균을 종배양을 거쳐 전배양하여 얻어진 전배양체가 적합하다. 또한, 상기 전배양체는 항산화 물질을 포함하는기질에 혐기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼30℃의 온도하에서 밀폐 통기의 밝은 환경의 배양기에 넣어, 약산성 환경에서 배양시키는 것을 포함하는 제조 방법에 의해서 제조할 수가 있다. 이 생균제로서는, 광합성 세균을 포함하여, 광합성 세균을 종배양하여 얻어진 종배양체인 것이 적합하다.

또, 상기 복합 배양체 및 전배양체는 그들 자체를 미생물 제제로서 이용할 수가 있다.

상기 미생물 제제의 제1 제조 방법에서는, 공기중이나 재료에 부착되어 있는 호기성균이나 전배양체에 포함되어 있는 호기성 세균(초산균) 및 통성 혐기 세균(유산균, 효모)에 의해, 밀폐 통기 환경하에서 산소가 소비되는 동시에, 이들의 생성물질인 이산화탄소에 의해 호기성 세균이나 통성 혐기성 세균의 과도한 증식이 억제되며, 그 이산화탄소는 광합성 세균에 의해서 이용된다.

또한, 미생물 제제의 제2 제조 방법은, 호기 발효 공정, 혐기 발효 공정, 그리고 다시 호기 발효 공정을 포함한다. 초기에, 공기중이나 재료에 부착되어 있는 호기성균이나, 전배양체에 포함되어 있는 호기성 세균(초산균)이나 통성 혐기 세균(유산균, 효모)이 호기 발효 공정에서 증식된다. 혐기 발효 공정에서는 초산균의 생성 물질인 초산이나 유산균의 생성 물질인 젖산, 효모나 초산균이나 유산균에 의한 산소의 소비와 함께, 이들의 생성 물질인 이산화탄소에 의해 호기성 세균이나 통성 혐기성 세균의 과도의 증식이 억제되고, 또한, 다시 호기 발효에서 발효열에 의해 유기물의 함수율이 감소한다.

상기 복합 배양체의 제조 방법, 전배양체의 제조 방법, 및 제1, 제2 미생물제제의 제조 방법은 모두 항산화 물질을 사용하고 있으며, 이에 의해서 과도한 잡균을 억제하여, 산화 작용이 억제된다. 각 공정에서 생성된 아미노산, 유기산, 비타민류, 핵산류 등에 더하여 균체 그 자체도, 토양 유용 미생물군이나 농업 생산물의 영양원이 된다. 따라서, 본 발명에서 제공되는 복합 배양체, 전배양체 및 제1, 제2 미생물 제제는 모두 환경 자재로서 쓸 수 있는 제제이며, 농업 토양에 살포하거나, 축사 등에 살포함으로써, 후술하는 효과를 발휘시킬 수 있다. 또한, 후술하는 바로부터도 분명한 바와 같이, 원래 폐기되는 유기물을 발효 원료로 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의해서 얻어지는 복합 배양체, 전배양체 및 미생물 제제는 토양, 하천, 공기의 환경을 청정화하고, 유기질 자재를 유효하게 이용하는 것으로, 주로 토양이나 축사 등에 살포함으로써, 농산물의 생산성이나 품질을 향상시키고, 아울러 노동 시간의 삭감도 가능하게 한다.

본 발명에 따른 복합 배양체 및 전배양체의 제조 방법, 미생물 제제의 제조 방법 및 미생물 제제의 실시 형태를 이하에 더욱 상세히 설명한다.

[복합 배양체의 제조 방법]

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 항산화 물질을 포함하는 기질에 통성 혐기성균 또는 통성 혐기성균 및 호기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기의 어두운 환경의 배양기에 넣어, 산성하 또 가압하에서 복합 배양시킴으로써 복합 배양체를 얻는 것으로 하고 있다. 이 복합 배양체 자체를, 미생물 제제로서 사용할 수 있는 동시에, 또한 후술하는 다른 전배양체와 함께 더욱 발효 조작을 하여 별도의 미생물 제제를 조제할 수가 있다.

본 명세서에서 「항산화 물질」이란 말을 쓰는 경우는, 여러 가지 형태의 항산화 물질을 의미하며, 수용액의 형태로 쓰는 것도 포함하고 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 항산화 물질로서는 비타민 A, 비타민 B군, 비타민 E를 들 수 있고, 그 중에서 특히, 주식회사 코린코리아(KORIN KOREA)의 제품인 비타민 B 군에 속하는 KMX를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 본 명세서에서 「기질」이란 말을 쓰는 경우, 일반적으로는, 미생물을 식균하는 배지 또는 배양액을 가리킨다. 또한, 이러한 배지 또는 배양액에 당질 또는 피쉬 솔류블 등을 가하는 경우도 기질을 가하는 것의 개념에 포함된다. 요컨대 배양되는 미생물에 있어서 적시의 생육 환경 또는 영양을 제공하는 매체를 널리 포함하는 개념이다.

본 명세서중에서, 「종배양체」, 「전배양체」, 「복합 배양체」란 말을 써서, 그 양을 표기할 때는, 일반적으로는, 균체를 배양한 배지(배양액)를 포함시킨 양으로서 표기하고 있다.

여기서, 「당질」로서는, 포도당, 만노스, 프럭토스, 백당, 말토스, 셀로비오스, 젖당, 토레할로스, 메리비오스, 라피노스, 에스크린, 살리신, 아미그다린, 만니트, 솔비트, 솔보스, 멘치토스 등 중의 1종 이상을 이용할 수 있지만, 상업적으로는 당밀, 서당뿐만 아니라, 올리고당을 단독 또는 다른 당질과 병용하여 이용할 수가 있다.

상기 피쉬 솔류블이란, 물고기의 잔사를 열처리한 것이다. 16종의 아미노산 조성을 포함하고 있다.

또한 여기서, 본 명세서에서 사용하는 배양환경에 관한 용어에 대해 설명한다. 본 명세서 중, 「밀폐 통기 환경」이란, 외계로부터는 통기적으로 차단되어 있고, 밀폐 용기 내에서는 밀폐시에 혼입된 공기가 순환하는 환경을 말한다. 또, 본 명세서 중, 「밀폐 통기의 어두운 환경」이란, 외계로부터는 통기적으로 차단되어 있고, 밀폐 용기 내에서는, 밀폐시에 혼입된 공기가 순환되며, 빛이 들어가지 않는 환경을 말한다. 또, 본 명세서 중, 「밀폐 통기의 밝은 환경」이란, 외계로부터는 통기적으로 차단되어 있고, 밀폐 용기 내에서는 밀폐시에 혼입된 공기가 순환되며, 빛이 들어가는 환경을 말한다.

본 발명에 따른 복합 배양체의 제조 방법에서는, 적합한 실시 형태로서, 항산화 물질 수용액에 생균제와 기질인 당질을 가하여, 밀폐 통기의 어두운 환경하의 용기에서, 1.5∼2 기압을 걸어, 25℃∼37℃의 온도하에서 일정 기간에 걸쳐 복합 배양한다. 이로써, 복합 배양체를 포함하는 pH 3.2∼3.8의 용액을 얻을 수 있다.

복합 배양체의 제조 방법에서는, 상기 생균제는 유산균과 효모 또는 유산균과 효모와 초산균을 포함하며, 각각의 냉동 건조하여 보존되어 있는 균체를 종배양을 거쳐, 전배양하여 얻어진 전배양체인 것이 적합하다. 종배양은 종배지에 균체를 접종하여 행한다. 어느 균체라도 복수 종인 것을 사용할 수 있다. 이러한 경우에는, 개개의 균체를 따로따로 종배양을 거쳐 전배양하여, 복합 배양시에, 혼합하는 것이 적합하다.

복합 배양할 때, 적합하게는, 개개의 유산균이 10¹⁰∼10¹¹/mL 포함되는 유산균 배양액(전배양체)를 각각 1∼3 중량부, 개개의 효모균이 10⁸∼10⁹/mL인 효모 배양액(전배양체)을 각각 1∼3 중량부, 0.01∼0.05 중량%의 항산화 물질을 포함하는 항산화 물질액을 1∼5 중량부 및 기질의 일부로서 3∼5 중량부의 당질(바람직하게는 당밀)을 혼합한다. 복합 배양시에 10⁸∼10⁹/mL의 초산균 배양액(전배양체)을 더욱 1∼2 중량부 혼합할 수도 있다.

한편, 상기 균수도 포함시켜, 본 명세서 중, 균수에 대해서는 평판 배양법에 따라서 측정한 균수를 기재하고 있다.

복합 배양체의 제조 방법에서는 밀폐 통기의 어두운 환경하에서, 생균제(유산균, 효모 또는 초산균)의 산소의 소비 및 이산화탄소의 발생이 이루어진다. 또한, 생균제(유산균 또는 초산균)의 생성 물질인 유산 또는 초산에 의해 호기성균 및 잡균의 증식이 억제된다.

[전배양체의 제조 방법]

상기한 바와 같이, 항산화 물질을 포함하는 기질에 혐기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼30℃의 온도하에서 밀폐 통기의 밝은 환경의 배양기에 넣고, 약산성 환경에서 배양시킴으로써, 전배양체를 제조한다. 이 전배양체 자체를, 미생물 제제로서 쓸 수 있는 동시에, 또한 전술한 복합 배양체와 함께 더욱 발효 조작을 하여 본 발명에 따른 제1, 제2의 미생물 제제를 조제할 수가 있다.

본 발명에 따른 전배양체의 제조 방법에서는, 적합한 실시 형태로서, 항산화물질 수용액에, 생균제(광합성 세균 배양 생균)와 기질인 피쉬 솔류블을 가하여, 밀폐 통기의 밝은 환경하의 용기로, 25℃∼30℃의 온도하, pH 6.4∼7.0에서 일정 기간에 걸쳐 배양한다. 이로써, 전배양체를 얻을 수 있다.

전배양체를 얻기 위한 생균제는, 광합성 세균을 포함하며, 광합성 세균을 종배양하여 얻어진 적어도 1종의 종배양체이다. 종배양은 냉동 보존되어 있는 균체를 종배지에 접종하여 한다. 광합성 세균의 종배양체는 복수 종을 쓸 수 있다. 또, 전배양체는 각각의 종배양체를 개별적으로 전배양하여, 복수의 전배양체로서 조제할 수도 있다.

전배양에서, 적합하게는, 개개의 광합성 세균이 10⁸∼10¹⁰/mL 포함되는 광합성 세균 종배양체를 각각 1∼3 중량부, 0.01∼0.05 중량%의 항산화 물질을 포함하는 항산화 물질액을 1∼5 중량부 및 1∼3 중량부의 피쉬 솔류블을 혼합한다.

이 전배양체의 제조 방법에서는, 밀폐 통기의 밝은 환경하에서 황화수소가 발생하기 때문에, 용기 내의 호기성균의 증식이 억제된다.

[미생물 제제의 제1 제조 방법]

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 미생물 제제의 제1 제조 방법에서는, 고급 유기물에 복합 배양체 및 전배양체를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기 환경의 배양기에 넣고, 고급 유기물에 복합 배양체 및 전배양체를 혼합한 후의 함수율을, 15∼35 중량%의 범위로 하여, 상기 고급 유기물을 발효시키는 것으로 하고 있다.

적합한 실시 형태에서는, 고급 유기물에, 상기 복합 배양체와 상기 전배양체를 가하여, 함수율을 15∼35 중량%로 조정하고, 밀폐 통기 환경하의 용기, 예컨대, 비닐 봉지에 넣어, 25℃∼37℃의 온도하에서 일정 기간에 걸쳐 배양한다. 발효 시간은 상기 첨가후의 고급 유기물 함수율에 따라 다르지만, 일반적으로는 1주∼3주간 정도로 충분하다.

적합한 혼합 비율로서는, 복합 배양체 5∼10 중량부와, 0.01∼0.05 중량%의 항산화 물질을 포함하는 항산화 물질액 5∼10 중량부와, 광합성 세균이 10⁸∼10¹⁰/mL 포함되는 전배양체 또는 복수 종의 광합성 세균의 각각의 이러한 전배양체를 혼합한 배양액 5∼10 중량부를 혼합하여, 고급 유기물에 혼합한다. 혼합물의 함수율은 15∼35 중량%가 되도록 고급 유기물의 혼합 비율을 설정한다.

또한, 고급 유기물과 물을 가하여 이와 같은 함수율이 되도록 설정하더라도 좋다.

제1 제조 방법에서는, 항산화 물질 작용과 배양액에 대한 발효 작용을 작용시켜, 미생물 제제를 얻을 수 있다.

[미생물 제제의 제2 제조 방법]

유기물에 복합 배양체와 전배양체를 가하여, 25℃∼40℃의 온도하에서 유기물의 함수율이 15∼35 중량%의 범위가 되도록 조정하여, 교반에 의해 호기 발효를 재촉하고, 그 후, 반응 용기(배양기)를 밀폐하여, 발생한 이산화탄소에 의해 혐기 발효를 하고, 그 후, 반응 용기의 밀폐를 해제하여, 공기 또는 산소를 도입하여 다시 호기 발효한다. 발효 시간은 상기 첨가후의 유기물 함수율 및 유기물의 내용에 따라 다르지만, 일반적으로는 2주∼4주 정도로 충분하다.

이렇게 하여 얻어진 발효 유기물은 발효열에 따라 그 함수율이 12∼18 중량%로 되어 있고, 용도에 따라 분말상 또는 펠릿상으로 제제할 수도 있다.

적합한 혼합 비율로서는, 상기 복합 배양액 5∼10 중량부와, 0.01∼0.05 중량%의 항산화 물질을 포함하는 항산화 물질액 5∼10 중량부와, 광합성 세균이 10⁸∼10¹⁰/mL 포함되는 배양액 또는 복수 종의 광합성 세균의 각각의 이러한 배양액을 혼합한 배양액 5∼10 중량부를 혼합하여, 유기물에 혼합한다. 유기물의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하고, 또, 고급 유기물과 물을 가하여 이와 같은 함수율이 되도록 설정하더라도 좋다.

[사용하는 고급 유기물, 유기물]

상기 제1 미생물 제제의 제조 방법에서 사용할 수 있는 고급 유기물로서는, 전분 담지 물질, 단백질 담지 물질, 지방 담지 물질 중에서 산화 정도가 적고, 신선하며 수분이 20% 이하인 재료를 들 수 있다. 구체적으로는, 쌀겨, 물고기찌꺼끼, 짚, 깻묵, 벼각() 등의 1종 또는 2종 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.

또, 상기 제2 미생물 제제의 제조 방법에서 사용할 수 있는 유기물에는 여러 종이 있지만, 농업 이용에는 돼지분, 소분, 계분, 풀, 음식물 쓰레기 등이 있다.

또한, 어느 제조 방법에서도, 미생물의 흡착 자재로서 활성탄, 칼슘원으로서 조개 화석, 철, 망간, 구리, 아연, 몰리부덴의 미네랄원으로서 게 껍질, 굴 껍질등을 소량 첨가할 수 있다.

[사용할 수 있는 미생물]

본 발명에서는, 혐기성 세균인 광합성 세균, 통성 혐기성 세균인 유산균, 효모 각각 1종 이상의 균종을 이용한다. 또한, 이들에 더하여 호기성 세균으로서 초산균을 포함할 수도 있다. 그 중 유산균은, 락토바틸러스 파라카세이 스페이시즈 파라카세이(Lactobacillus paracasei subsp. Paracasei), 락토바틸러스 살리바이루스(Lactobacil1us salivaius), 락토바틸러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바틸러스 데이브룩키 스페이시즈 락티스(Lactobacillus deibrueckii subsplactis), 락토바틸러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 또는 락토바틸러스 부티네리(Lactobacillus buchneri)에 속하는 세균인 것이 바람직하다. 또한, 광합성 세균은, 로도슈도모나스 파스트리스(Rhodopseudomonas pahstris), 또는 로도슈도모나스 스페로이데스(Rhodopseudomonas spheroides)에 속하는 세균인 것이 바람직하다. 효모는, 삿칼로미세스 세리비시에(Saccharomyces cerevisiae), 또는 칸데다 바리다(Candida valida)인 것이 바람직하다. 초산균을 이용하는 경우에는, 아세토벡터 리퀘페시엔스(Acetobacter liquefaciens)에 속하는 세균인 것이 바람직하다.

[시용 방법]

본 발명에서 얻어지는 상기 복합 배양체, 전배양체 및 미생물 제제는 사용시에는, 액체상으로 사용하는 경우에는, 물에 0.01∼0.0005 중량부%를 가하여, 토양, 축사 등에 살포 또는 분무하여 환경 자재로서 시용한다. 또, 분말상인 것은 300 kg∼500 kg/10 a의 비율로 살포함으로써 시용하여 사용하는 것이 적합하다. 또한, 축사 등의 악취 방지를 위해서는 가축의 모이에 섞어 넣어 시용하는 것으로 하여도 좋다.

[용도 등]

상기 제조 방법으로 얻어진 상기 복합 배양체, 전배양체 및 미생물 제제를 용도에 따라서, 농업 또는 수질 정화 또는 축산 등의 악취 대책에 사용할 수 있다. 본 발명에 의해 얻어진 제품을 토양에 살포한 경우에는, 본 발명에 따른 제품에서 증식된 생균의 작용과 함께 생균에 의해 생성된 아미노산, 유기산, 비타민류, 핵산류 등을 영양소로 하여 토양 유용 미생물이 자라나, 토양이 단립화(團粒化)하여, 지온이 상승, 작물의 당도가 높아져, 농작물의 보존을 장기화할 수가 있다. 또한, 본 발명에 의해 얻어진 제품을, 오탁수에 살포하는 등으로 수질 정화에 사용함으로써, BOD, COD, T-N, T-P, 노르만헥산이 감소하여, 투시도가 높아진다. 또한, 축사, 닭장, 돼지우리, 쓰레기에서 발생하는 악취 대책에 대해서는, 이들에 수용액으로 만든 것을 분무하거나, 혹은 분말상인 것을 살포함으로써, 병원균의 억제, 악취의 억제, 축생산물의 건전화나 축생산성의 향상 등이 가능하다. 또, 가축 자체의 모이에 상기 제조 방법으로 얻어진 상기 복합 배양체, 전배양체 또는 미생물 제제를 혼입하는 것으로 하여도 좋다.

이하, 본 발명의 미생물 제제를 농업에 첨가하는 효과의 실시예를 바탕으로, 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 내용은 이들 실시예에 한정되지는 않는다.

[실시예 1]

본 실시예 1에서는, 이하의 순서로 생균제를 구성하는 각 미생물의 배양액을 조제하고, 본 발명에 따른 미생물 제제를 제조하여, 농장의 작물 생산에 이 미생물 제제를 가하여, 그 효과를 시험했다.

[유산균의 전배양체의 조제]

생균제로서 쓰이는 유산균은 일본 이화학 연구소 미생물계 보존 시설 발행의 JCM 미생물주 카탈로그로부터 4종의 동결 건조균(freeze dried) JCM1039, JCM1046, JCM1134, JCM1248을 선택하여 이용하고, 무균 배지에 의한 종배양으로 얻어진 종배양체를, 펩톤 10g, 고기 엑기스 10 g, 효모 엑기스 5 g, 글루코스 20 g, 트인80 1 g, 인산수소2칼륨 2 g, 초산나트륨 5 g, 구연산2암모늄 2 g, 황산마그네슘 수화물 0.2 g, 황산마그네슘 수화물 50 mg, 증류수 1 L로 이루어지고, pH 6∼6.5의 배지를 이용하여, 37℃에서 각각을 벌크스타터법으로 배양하여, 10¹⁰/mL의 전배양체를 얻었다.

[효모의 전배양체의 조제]

생균제로서 쓰이는 효모는 이화학 연구소 미생물계 보존 시설 발행의 JCM 미생물주 카탈로그로부터 2종의 동결 건조균(freeze dried) JCM 1499 및 JCM 3573을 선택하여 이용하고, 무균 배지에 의한 종배양으로 얻어진 종배양체를, 포테이토 200 g, 글루코오스 10 g, 한천 배양 15 g, 증류수 1 L로 이루어지고, pH 5.4∼5.6의 배지를 이용하여, 25℃에서 각각 벌크 스타터법으로 배양하여, 10⁹/mL의 전배양체를 얻었다.

[초산의 전배양체의 조제]

생균제로서 쓰이는 초산균은, 재단 법인 발효 연구소 발행의 IFO 미생물주 카탈로그로부터 동결 건조균(freeze dried) IFO 12388을 선택하여 이용하고, 무균 배지에 의한 종배양으로 얻어진 종배양체를, 효모 엑기스 5 g, 펩톤 3 g, 글루코오스 30 g, 탄산칼슘 10 g, 한천 15 g, 증류수 1 L로 이루어지고, pH 6.8의 배지를 써, 30℃에서 호기 조건에서 배양하여, 10⁹/mL의 전배양체를 얻었다.

[광합성 세균의 종배양체 A의 조제]

생균제 중 광합성 세균으로서, 이화학 연구소 미생물계 보존 시설 발행의 JCM 미생물주 카탈로그로부터 동결 건조균(freeze dried) JCM 2524를 선택하여 쓰고, 효모 엑기스 2 g, L-말레인산 나트륨(sodium L-malate) 2 g, 글루타민산 나트륨 2 g, 인산 수소칼륨 1 g, 탄산수소나트륨 0. 5 g, 황산마그네슘 7수화물 0. 2 g, 염화칼륨 2수화물 0.2 g, 황산망간 수화물 2 mg, 황산철 7수화믈 0.5 mg, 염화코발트 6수화물 0.5 mg, 티아민-HCL 1 mg, 니코틴산 1 mg, 비오틴 0.01 mg, 증류수 1 L로 이루어져, pH 7의 배지를 30℃에서, 조도 2000 Lux 형광 등을 조사하고 혐기 배양하여, 10⁹/mL 의 종배양체 A를 얻었다.

[광합성 세균의 종배양체 B의 조제]

생균제 중, 또 일종의 광합성 세균으로서, America Type Culture Collection 발행의 ATCC Bacteria and Bacteriophages 카탈로그로부터 동결 건조균(freezedried) ATCC 17023를 선택하여 쓰고, 사과산 2.5 g, 효모 엑기스 1 g, 황산암모늄 1.25 g, 황산마그네슘 7수화물 0.2 g, 염화칼륨 2수화물 0.07 g, 구연산철(ferric citrate) 0.01 g, 에틸렌디아민 4초산 0.02 g, 인산수소2칼륨 0.6 g, 인산2수소칼륨 0. 9 g, 미량 원소 1 ml(구연산철(ferric citrate) 0.3 g, MnSO₄0.002 g, H₃BO₃0.001 g, (NH₄) 6 Mo₇O₂₄·4H₂O 0. 002 g , EDTA 0.05 g, CaCL₂·2H₂O 0.02 g, 증류수 100 ml로부터 조제한 것), 비타민제 7.5 ml(니코틴산 0. 2 g, 니코틴 아미드 0. 2 g, 티아민 HCL 0.4 g, 비오틴 0.008 g, 증류수 1 L로부터 조제한 것), 증류수 1 L로 이루어지고, pH 6.9 의 배지를 30℃에서 조도 2000 Lux 형광 등을 조사하고 혐기 배양하여, 10⁹/mL의 종배양체 B를 얻었다.

[유산균과 효모와 초산균의 복합 배양체의 조제]

상기 유산균의 배양액을 각각 3 중량부, 상기 효모의 배양액을 각각 3 중량부, 상기 초산균의 배양액을 2 중량부, 항산화 물질로서 0.01 중량% 함유의 KMX액 10 중량부(주식회사 KORIN KOREA의 제품)와 당질로서 당밀 5 중량부를 가하여, 27℃에서 복합 배양하여, 유산균, 효모, 초산균이 10⁹∼10¹⁰/mL의 pH 3.2의 미생물 제제(이하의 실시예에 관한 기재에서 복합 배양체 제제라고 함)를 얻었다.

[광합성 세균의 전배양체의 조제]

상기 종배양체 A, B를 각각 5 중량부, 항산화 물질로서 0.01 중량% 함유의 KMX액 10 중량부(주식회사 KORIN KOREA의 제품)와 기질의 일부로서 피쉬 솔류블 3중량부를 가하여, 30℃에서 복합 배양하여, 10⁹∼10¹⁰/mL의 pH 6.9의 미생물 제제(이하의 실시예에 관한 기재에서 전배양체 제제라고 함)를 얻었다.

[제1 미생물 제제의 조제]

항산화 물질로서 KMX를 0.01 중량% 함유하는 KMX액 10 중량부(주식회사 KORIN KOREA의 제품)와, 상기 복합 배양체 제제 10 중량부와, 상기 전배양체 제제의 5 중량부를 고급 유기물로서 쌀겨 80 중량%, 어분 10 중량%, 깻묵 10 중량%으로 이루어지는 혼합물에 더하여 교반하였다. 함수율이 30 중량%인 혼합물을 얻어, 그것을 비닐 봉지에 넣어, 37℃로 유지하면서, 약 2주간 발효시켜 제1 미생물 제제를 생산하였다.

[제2 미생물 제제의 조제]

항산화 물질로서 KMX를 0.01 중량% 함유하는 KMX액 10 중량부(주식회사 KORIN KOREA의 제품)와, 상기 복합 배양체 제제 10 중량부와, 전배양체 제제의 5 중량부를, 유기물로서 쌀겨 46 중량%, 볏짚 7 중량%, 왕겨 7 중량%, 어분 10 중량%, 깻묵 30 중량부%로 이루어지는 혼합물에 가하여 40℃의 온도하에서 유기물의 함수율이 35 중량%의 범위로 하여, 교반에 의해 호기 발효를 재촉하고, 그 후, 이산화탄소 발생에 의해 혐기 발효를 하고, 그 후, 다시 호기 발효하고, 발효 유기물의 함수율을 12 중량%으로 하여, 제2 미생물 제제를 생산하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1의 제조 방법으로 얻어진 미생물 제제를 토마토의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하였다. 시험은 비닐 하우스에서 행해진다. 무처리구, 표준 시비 및 농약 살포구(시비는 농가 관행으로 하고 농약 3회 살포), 제1 미생물 제제를 400 kg/10a 살포하고, 상기 복합 배양체 제제와 전배양체 제제를 1대 1의 비율로 혼합하여, 살포한 살포구를 마련하여 시험하였다.

정식 2주간 전에 제1 미생물 제제를 200 kg/10a의 비율로 토양에 살포하였다. 미리 준비한 복합 배양체 제제와, 전배양체 제제를 1대 1의 비율로 혼합하여, 당밀을 가하여, 500배 희석하여 배양한 것을 500 리터/10a의 비율로 살포한 후, 로터리하였다.

또, 정식시에 있어서, 제1 미생물 제제를 1000배 희석했지만 속에 토마토의 모종을 붙이고 나서 정식하였다.

또한, 추비로서 생육 중간에 제1 미생물 제제를 100 kg/10a와, 후기에 제1 미생물 제제를 100 kg/10a를 살포하였다. 또한, 미리 준비한 복합 배양체 제제와, 전배양체 제제를 1대 1의 비율로 혼합하여, 1000배 희석하여, 500 리터/10a의 비율로 각각의 시기에 2회 살포하였다.

[수량 조사]

공시 작물의 수확은 정식 후, 74일부터 일차 수확을 시작으로 하여 5일 간격으로 4차까지 수확하였다. 일차 수확은 정상적으로 상품성이 있는 토마토와 병과와 기형과를 나눠 수량 및 무게를 측정하였다. 일차 수확(정식 후 74일)과 3차 수확(정식 후 84일)에서 수확량이 많았다. 4차 수확까지의 수량은 미생물 제제를 살포한 구에서 가장 많이 수확하고, 표준 시비 처리구에서 가장 적게 수확하였다. 미생물제제를 살포한 구는 초기 수확 효과가 확인되었다. (표 1, 표 2)

[미생물 제제 처리간·처리간 수량 조사]

처리번호	수량(개/10평)	평균	유의성 검정
무처리구	1433.2	1367.1	1484.7	1428.33	G
표준시비처리구	1462.6	1506.7	1428.5	1465.93	C
미생물제제구	1705.2	1742.0	1675.8	1707.67	A

[미생물 제제 처리간·처리간 중량 조사]

처리번호	수량(개/10평)	평균	유의성 검정
무처리구	213.2	220.5	264.6	232.77	C
표준시비처리구	242.2	220.5	264.6	242.57	C
미생물제제구	272.2	257.3	286.7	272.0	A

[생육 조사]

생육 조사는 공시 식물의 초장(草長)(cm), 두께, 주당 화방수, 주당 결실을 조사하였다. 공시 식물의 초장 조사 결과, 미생물 제제 처리구의 초장 성장이 정식 초기 생육 단계에서 양호하고, 생육 중기와 후기에도 성장이 가장 잘 나타나 있었다.

공시 식물의 주당 화방수 조사 결과, 생육 초기에서 생육 후기까지 미생물 제제 처리구가 가장 잘 나타나 있었다.

공시 식물의 주당 결실 조사 결과, 생육 초기에는 무처리구와 미생물 제제 처리구에서 결실수가 많지만, 생육 후기에는 미생물 제제 처리구에서의 수확량이 가장 잘 나타나 있었다. 또한, 4차 수확 후에 결실수를 확인한 결과, 미생물 제제 처리구에서 가장 많은 것을 확인할 수 있었다.

결과를 표 3, 표 4에 나타낸다.

[미생물 제제 처리간 토마토의 초장(cm) 조사(10주당 평균치)]

정식후(定植後)의 초장(cm)
처리번호	33일	45일	60일	75일
7.무처리구	46.5	81.6	119.2	149.2
8.표준시비처리구	55.0	90.4	120.8	151.4
9.미생물제제구	60.7	99.2	122.6	160.0

[미생물 제제 처리간 토마토의 주당 화방수]

정식후의 주당 화방수(개)
처리번호	33일	45일	60일	75일
10.무처리구	0	2.8	3.8	7.0
11.표준시비처리구	0	3.2	4.4	7.2
12.미생물제제구	0	3.4	4.8	7.8

[주요 병해 조사]

공시 작물 재배 중에 나타난 병해로서, 표준 시비 처리구에서 펫코푸소근병이 발생하고, 풋마름병은 무처리구에 발생했지만, 미생물 제제구에는 양자의 병해는 발생하지 않았다.

[시험 결과의 요약]

가) 수확량에 대한 덩칸(duncan) 다중 검사로 미생물 제제 처리구와 처리하지 않은 구에서 유의성이 있었다.

나) 수확량은 미생물 제제 처리구> 표준 시비 처리구> 무처리구로 나타났다.

다) 공시 작물의 초장을 측정한 결과는 미생물 제제 처리구> 표준 시비 처리구> 무처리구로 나타났다.

라) 주당 화방수는 미생물 제제 처리구> 표준 시비 처리구> 무처리구로 나타났다.

마) 미생물 제제 처리구가 처리하지 않은 구보다 수량과 품질면에서 좋은 것이 나타났다.

[실시예 3]

실시예 1에서 얻어진 복합 배양체 제제, 전배양체 제제 및 제2 미생물 제제를 고추에 이용하여, 그 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하였다. 품종은 다복건을 썼다. 무처리구, 표준 시비(시비는 농가 관행), 본 발명에 따른 미생물 제제의 살포구(제2 미생물 제제 300 kg/10a와 또 복합 배양체 제제와 전배양체 제제 1대 1의 비율로 혼합하여, 1000배 희석하여, 1000 리터/10a의 비율로 살포하였음)를 마련하여 시험하였다. 살포 내용은 이하의 표 5에 나타내는 바와 같다. 결과를 표 6에 나타낸다.

처리구	처리내용
A 무처리구	무처리
B 표준시비	N, P, K (20kg, 15kg, 22kg)
C 미생물제제구	300kg(쌀겨 46%, 볏집 7%, 왕겨 7%, 어분 10%, 깻묵 30%)미생물액 5회 살포

[미생물 제제 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향]

처리구	초장(草長)	개체당과실수	수량(kg/10a)	지수%
A	46.5	8.0	334.8	61.7
B	56.6	13.1	548.2	100.0
C	67.4	22.7	950.0	173.3

Duncan 다중 검정(5% 표준)

[시험 결과의 요약]

가) 초장도 개체당 과실수도 수량도 지수도 미생물 제제구> 표준 시비 및 농약 살포구> 무처리구의 순이었다.

나) 미생물 제제구는, 다수확의 원인은 수확하면서 새로운 꽃이 피고, 또 수확한다고 하는 현상이 일어났기 때문이다.

상기한 것으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 안전한 미생물 제제에 의해 화학 비료나 농약에 달라지는 안전한 신농업 기술로, 토양, 하천, 공기의 환경을 청정화하고, 유기질 자재를 유효하게 이용하여, 농산물의 생산성 향상이나 품질 향상이나 노동 시간을 삭감할 수 있다.

Claims

항산화 물질을 포함하는 기질에 통성 혐기성균 또는 통성 혐기성균 및 호기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기의 어두운 환경의 배양기에 넣어, 가압하에서 복합 배양시키는 것을 포함하는 복합 배양체의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 생균제가 유산균과 효모 또는 유산균과 효모와 초산균을 포함하여, 각각의 균을 전배양하여 얻어진 전배양체인 것을 특징으로 하는 복합 배양체의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 유산균이 락토바틸러스 파라카세이 스페이시즈 파라카세이(Lactobacillus paracasei subsp. paracasei, Lactobacillus salivaius), 락토바틸러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바틸러스 데이브룩키 스페이시즈 락티스(Lactobacillus delbrueckii subsp lactis), 락토바틸러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 또는 락토바틸러스 부티네리(Lactobacillus buchneri)에 속하는 것이며, 상기 효모균이 삿칼로미세스 세리비시에(Saccharomyces cerevisiai), 또는 칸데다 바리다(Candida valida)에 속하는 것이며, 상기 초산균이 아세토벡터 리퀘페시엔스(Acetobacter liquefaciens)에 속하는 것을 특징으로 하는 복합 배양체의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 복합 배양체로 이루어지는 미생물 제제.
항산화 물질을 포함하는 기질에 혐기성균을 포함하는 생균제를 가하여, 25℃∼30℃의 온도하에서 밀폐 통풍의 밝은 환경의 배양기에 넣어, 약산성 내지는 중성 환경에서 배양시키는 것을 포함하는 전배양체의 제조 방법.
제4항에 있어서, 상기 생균제가 광합성 세균을 포함하여, 광합성 세균을 종배양하여 얻어진 종배양체인 것을 특징으로 하는 전배양체의 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 광합성 세균이, 로도슈도모나스 파스트리스(Rhodopseudomonas palustris), 또는 로도슈도모나스 스페로이데스(Rhodopseudomonas spheroides)에 속하는 것을 특징으로 하는 전배양체의 제조 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질이 피쉬 솔류블을 포함하는 것을 특징으로 하는 전배양체의 제조 방법.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 전배양체로 이루어지는 미생물 제제.
고급 유기물에 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 복합 배양체와 상기 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 전배양체를 가하여, 25℃∼37℃의 온도하에서 밀폐 통기 환경의 배양기에 넣어, 고급 유기물에 상기 복합 배양체 및 상기 전배양체를 혼합한 후의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하여, 상기 고급 유기물을 발효시키는 것을 특징으로 하는 미생물 제제의 제조 방법.
유기물에 상기 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 복합 배양체와 상기 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조 방법으로 얻어진 전배양체를 가하여, 유기물에 상기 복합 배양체 및 상기 전배양체를 혼합한 후의 함수율을 15∼35 중량%의 범위로 하여, 25℃∼40℃의 온도하에서 호기 발효를 하며, 또 발생하는 이산화탄소에 의해 혐기 발효를 하고, 그 후, 다시 호기 발효시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 제제의 제조 방법.
제11항에 있어서, 발효 유기물의 함수율이 12∼18 중량%으로 감수한 발효 유기물을 용도에 따라 분말화 또는 펠릿화를 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 제제의 제조 방법.