KR20050111555A - 차가버섯 및 그 추출물을 이용한 식물의 발아 및 생육 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물의 발아 시 차가버섯 추출물에 침지하여 발아시키고, 이를 파종하여 성장하는 식물에 차가버섯 분말 또는 그 추출물을 시비하여 주는 방법에 의하여 식물체 내에 베타글루칸을 다량으로 축적되게 하는 방법에 관한 것으로, 인간이 단순히 식물체를 섭취하는 방법에 의하여 베타글루칸이 가진 면역력 증강 및 질병대응력 증강효과를 얻을 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 첫째는 씨앗을 차가버섯 추출물에 침지하여 발아시키는 것을 특징으로 하며, 둘째는 발아하여 생장하는 식물에 차가버섯 추출물을 고체 또는 액상으로 시비하여 차가버섯 추출물에 함유된 베타글루칸을 식물이 흡수하여 이를 자체적으로 축적하게 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 베타글루칸을 식물에 자체적으로 과량으로 함유되게 하는 방법을 제공하는 것을 특징으로 하며, 단순히 식물을 식품으로 섭취하는 것에 의하여 식물에 다량으로 함유된 베타글루칸도 동시에 섭취하게 되어 면역력증강에 도움이 되게 하는 것으로 국민건강 개선에 크게 기여할 수 있다.

Description

차가버섯 및 그 추출물을 이용한 식물의 발아 및 생육 방법{Method for germination and cultivation of plants using Chaga mushroom and/or the extract}

본 발명은 종자를 차가버섯 추출물에 침지하여 발아시킨 후 이를 파종하여 육묘하고 이식하여 재배하는 과정에서 다시 차가버섯 분말 또는 그 추출물을 액상 또는 고상으로 시비하므로써 식물체 및 그 열매에 다량의 베타글루칸이 함유되게 하는 것을 특징으로 한다. 종래의 기술은 발아 후 이식하고, 적절한 비료 또는 살균제, 살충제 등을 엽면살포하여 생육을 촉진하는 것을 특징으로 하는 기술이 대부분이었으며 특정의 물질을 다량으로 함유하게 하는 것은 장권일이 한국특허 출원 10-2004-0080047에 제시된 패각을 분말상으로 하여 제조한 이온화 칼슘용액을 엽면시비하여 고칼슘함유의 쌀을 재배하는 기술을 제시하는 것이 유일하다. 김상은은 한국특허 출원 10-2003-0023647에서 산화나트륨, 산화칼륨을 함유하는 기능성 비료조성물로 토양을 개질시키는 것을 특징으로하는 기술을 제시하고 있으며, 학교법인 계명기독학원은 한국특허 출원 10-2002-0024054에서 미생물과 부식산을 이용한 미생물비료를 엽면시비하여 면역력을 높이는 방법을 제시하고 있으며, 윤석문은 한국특허 출원 10-1999-0049627에서 목초액과 계란 및 귤껍질을 이용한 액살칼슘비료를 제조하는 기술을 제시하고 있다.

그러나 이들 기술은 모두 단순한 엽면시비에 의한 식물의 생장촉진이나 면역성 증가에 의한 질병예방을 목적으로 하고 있으며, 발아단계 및 생육과정에서 시비 에 의해 식물체 또는 그 열매에 베타글루칸의 축적을 증가시키는 기술은 어느 나라에도 소개된 바 없다.

따라서 본 발명자들은 베타글루칸의 함량을 높이는 방법으로서 발아단계 및 생육단계에서 차가버섯 추출물을 투여함으로 인하여 얻어지는 식물체에 다량의 베타글루칸을 함유하게 하는 기술을 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.

차가버섯(Inonotus obliquus)은 담자균아뮨(Basidiomycotina) 진정담자균강(Eubasidiomydetes), 모균아강(Hymenomycetidae), 민주름버섯목(Aphyllophorales), 소나무비늘버섯과(Hymenochaetadeae) 시루뻔버섯속(Inonotus), obliqua종에 속한다. 차가버섯은 주로 고산지대 자작나무 밭에서 발견할 수 있으며, 일본의 북부, 러시아, 몽골 등 추운지역에서 발견된다. 차가버섯은 그 약리효능으로 인하여 오래전 부터 민간요법으로 이용되어 왔다. 주된 약리효능은 위암 및 대장암, 소화기계 암세포(차재영 외, J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 47(2), 202-7, 2004; 차재영 외, J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 33(4), 633-40, 2004; 황용주 외, 한국영양학회지 36(1), 18-23, 2003) 세포의 생육억제, 당뇨환자의 혈당조절을 위한 목적(라정찬 외, J. Korean Soc. food Sci. Nutr. 32(4) 614-20, 2003)으로 이용되거나 항돌연변이 활성(함승시 외, J. Korean Soc. food Sci. Nutr. 32(7), 1088-94, 2003), 항산화 활성 및 유전독성 억제효과(함승시 외, J. Korean Soc. food Sci. Nutr. 32(7), 1071-75, 2003), 종양,염증,면역계에서 원인 유전자 조절에 주요한 역할을 하는 것으로 알려진 전사인자 NF-kB 활성 억제에 대한 효과(송희순 외, 생약학회지, 35(1), 92-7, 2004) 등이 보고 되고 있다. 이종훈은 한국특허 출원 10-2004-0018169에서 당뇨병 예방 및 치료 보조용 건강식품을, 학교법인 한림대학교는 한국특허 출원번호 10-2003-0057209에서 항고콜레스테롤 조성물을, 바이오니아는 한국특허 출원 10-2003-0053565에서 버섯 균사체의 가공 및 제조방법을, 이향범은 한국특허 출원 10-2004-0008190, 10-2004-0008188, 10-2004-0008189에서 혈중혈당강하 및 항염증용 차가버섯 추출조성물의 제조방법을, 주식회사 두산은 한국특허 출원 10-2002-0006062에서 전립선 비대증, 변비예방을 위한 차가버섯 조성물을, 김일환은 한국특허 출원 10-2003-0033874에서 가축용사료 조성물로서 차가버섯 추출물을 제시하고 있으며, 김상춘은 한국특허 출원 10-2003-0038973에서 성인병 예방 및 당뇨병 치료보조제를, 홍재그린은 한국특허 출원10-2003-0065362에서 항암효능을 가지는 차가버섯 발효 조성물의 제법 및 용도를 제시하고 있으며, 허벤텍은 한국특허 출원 10-2002-0021706, 10-2002-0021707에서 위염치료제 및 항암, 항염증제로서의 차가버섯 조성물을 제시하고 있으며, 한영환은 한국특허 출원 10-2003-0073323에서 화장료 조성물로서 차가버섯 추출물의 용도를 제시하고 있으며, 에이비알엘엘씨는 한국특허출원 10-2005-000802에서 친환경농업용 보충제로서 차가버섯을 포함하는 버섯 배양액을 이용한 식물 생장조절제를 제시하고 있다. 또한 베타글루칸은 1940년대 부터 면역증강효과를 나타내는 것으로 알려져 왔으며 이러한 면역증강 효과는 생체네 투입시 대식세포의 식작용을 증강시키는 것에 기인하며 항암제로서 뿐만 아니라 패혈증치료제로서의 효과도 기대되고 있다(Bohn, J. et.al., Carbohydrate polymers 28, 3-14, 1995). 앤씨바이오텍주식회사는 한국특허 출원 10-2002-0072167에서 해수어, 담수어, 대하의 기능성 사료 첨가물질로 버섯 균사체의 이용을 제시하고 있다. 지금까지의 차가버섯 추출물은 주로 인간의 섭취에 의한 면역증강 효과 등에 의한 질병의 치료에 주로 이용되어 온 것이 전부이며 본 발명에서 추구하는 식물의 발아 및 시비에 의한 베타글루칸의 축적을 목적으로 하는 차가버섯 추출의 용도는 보고된 바 없다.

베타글루칸은 포도당을 기본단위로 하여 고분자상으로 결합된 것으로 그 결합형태에 따라 베타 또는 알파로 구분한다. 알파글루칸은 셀룰로오스, 전분, 덱스트린 등이 해당되며 베타글루칸은 식물체 내에 소량 존재하며 인체에 흡수되어 면역기능을 증진시키는 것으로 알려져 있으며 상황버섯의 베타글루칸은 항암작용이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다.

본 발명은 차가버섯 추출물에 씨앗을 침지하여 발아시키고, 이를 파종하여 성장하는 식물에 다시 차가버섯 분말 또는 그 추출액을 시비하는 방법에 의하여 식물체 및 그 열매 등 가식부위에 베타글루칸을 다량으로 함유하게 하는 것을 기술의 주된 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 식물체를 발아 및 생장시킬 때 식물체에 적절한 영양원을 공급하여 식물체 내에 베타글루칸을 축적되게 하는 것을 목적으로 한다. 따라서 본 발명은 다음과 같이 구성되어 진다. 첫째, 차가버섯 추출물의 제조, 둘째, 씨앗의 침지에 의한 발아, 셋째, 발아한 새싹이 성장하는 동안 적절한 간격으로 액상에 의한 엽면시비 또는 고상의 추출물을 시비하여 잎 또는 뿌리에 의하여 베타글루칸 성분을 흡수하고, 이를 식물체 내에 다량으로 축적되게 하는 것이 그것이다.

본 발명은 식물체를 포함한 생물체는 발아 또는 최초의 성장기에 자신이 처한 주변환경을 기억한다는 가설에 기초하여 발아 시 고함량의 베타글루칸 함유물로 발아시키고, 이를 생육과정에서 다시 시비하여 주는 방법에 의하여 식물체가 베타글루칸을 받아들여 체내 또는 열매에 축적시키게 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 식물은 함유된 베타글루칸이 식물을 섭취할 경우 체내로 흡수되어 인체 내 면역기능을 강화시켜 항암력, 질병에 대한 예방 및 치료능력을 높여주므로 본 발명의 식물체는 항암식품으로서 이용될 수 있다. 차가버섯 추출물은 다량의 베타글루칸을 함유하고 있으며 그 함량은 추출물을 기준으로 할 때 추출물을 건조 후 90%(v/v) 이상의 에탄올 불용성 성분을 기준으로 하는 조베타글루칸(Crude betaglucan)의 함량이 추출물의 고형분의 75%(w/w) 이상인 것을 의미한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

첫째 단계의 차가버섯 추출물의 제조는 차가버섯을 세절하여 두께 5mm 이하로 분쇄한 후 여기에 차가버섯의 무게 대비 5배수에서 30배수의 물을 가하고, 70~120℃에서 1~24시간 추출한다. 추출 후 여액을 여과하여 분리하고 남은 고형분에 다시 5~20배수의 물을 가하고, 이를 믹서로 갈아서 완전히 분쇄하고, 섭씨 60~120℃에서 1~24시간 추출한다. 추출 후 여액을 여과하여 고형분을 제거한다. 얻어진 추출액은 검은색의 액체로 차가버섯 고유의 흙냄새가 난다. 이렇게 하여 얻어진 차가버섯 추출액은 고형분 함량으로 0.02~3.5%(w/v)의 진하기를 가지며 이를 적절하게 희석하여 씨앗의 발아 및 엽면시비에 사용한다. 추출시 물을 5배수 보다 적게 가할 경우 추출 수율이 떨어져 경제성이 떨어지며 30배수 보다 높을 경우 추출물의 농도가 너무 낮아지는 단점이 있다. 추출물의 농도가 낮을 경우 사용에는 별 무리가 없으나 이를 대량으로 운반시 운반비가 현저하게 증가하여 원가상승의 결정적인 요인이 된다. 또한 추출온도가 70℃보다 낮을 경우 추출수율이 현저히 저하되며 120℃보다 높을 경우 고온으로 인한 성분파괴가 있을 수 있다. 물을 가하여 추출하는 과정에서 100℃보다 높은 온도로 추출하는 것은 압력을 가하여 대기압보다 높게 유지하여 주는 것을 의미하며 120℃가 되기 위해서는 추출물을 담고 있는 용기의 압력이 상대기압으로 1기압 이상이어야 한다. 압력을 가하는 것은 100℃ 이하로 추출할 경우에도 적용될 수 있다. 일반적으로 90℃에서 공기 또는 질소로 압력을 가하여 상대기압으로 0.9기압을 유지할 경우 추출수율 및 추출효율에서 경제적인 것으로 나타났다. 추출시간은 분쇄한 입자의 크기에 따라 1~24시간 내에서 추출할 수 있으며 1시간보다 짧을 경우 추출수율 저하가 심하고, 24시간 보다 길 경우 불필요한 시간의 소비 및 원가상승을 초래하게 된다. 이렇게 하여 얻어진 차가버섯 추출물은 고형분 농도가 0.02%(w/v)~3.5%(w/v)이며 발아용으로 사용하는 차가버섯 추출물의 고형분 농도는 0.02~2.5%(w/v)이다. 추출물의 농도가 2.5%(w/v) 보다 높을 경우 액의 점성이 높아져 씨앗을 침지할 경우 유동성이 저하되어 적합하지 않다. 또한 고농도의 베타글루칸으로 인하여 발아가 억제되는 경우가 있다. 추출액의 농도가 지나치게 높을 경우 추출 후 물로 희석하여 0.02~2.5%(w/v)의 고형분 농도가 되도록 한다. 추출액을 뽑고 남은 고형분은 물에 불어 팽윤된 상태이므로 이를 다시 물에 희석하여 믹서로 분쇄하여 식물체의 뿌리 부근에 시비하는 것도 가능하다.

둘째 단계인 씨앗의 침지는 씨앗의 종류에 따라 온도와 조건이 서로 다르다. 일반적으로 식량으로 이용되는 벼, 보리, 밀의 경우 벼는 싹을 틔운 다음 못자리를 하여 모를 키우고, 이를 모내기하여 재배하므로 본 발명에서의 방법을 적용하기에 매우 적합하다. 먼저 볍씨를 소독약으로 처리하여 볍씨에 묻어있는 병원균, 포자등을 제거하고, 저온에서 일반적으로 불량한 볍씨를 가려내기 위하여 사용하는 소금물로 1.05~1.15정도의 비중이 되도록 한 다음 여기에 차가버섯 추출물을 가하여 전체 차가버섯 추출물 고형분의 농도가 0.02~2.5%(w/v)가 되도록 한 후 소금을 추가하여 최종 비중을 일반적으로 사용하는 범위인 1.05~1.15가 되도록 하고, 여기에 볍씨를 침지하여 충분히 흡수시킨다. 침지 후 과량의 액을 제거하고 볍씨를 30℃ 이상에서 24시간 정도면 발아시킨다. 차가버섯 추출물에서 발아한 볍씨는 모판에 파종한 후 못자리에서 모내기할 때까지 성장시킨다. 모내기 전 비닐하우스를 제거하고 고형분 농도 0.02~1.5%(w/v)의 차가버섯 추출액을 엽면시비하여 준다. 이때 지나치게 차가버섯 추출물의 농도가 높을 경우 잎에 침착하여 광합성을 저하 시킬 수 있으므로 지나치게 진한 농도는 반드시 피해야 한다. 모내기 후 1개월에 1~3회 정도 특히 벼가 왕성하게 성장하는 시기인 모내기~3개월간은 차가버섯 추출물을 0.02~1.5%(w/v)의 농도로 엽면시비하여 준다. 엽면시비하는 횟수는 월 4회 이상으로 많을 경우 지나친 원가상승을 초래하며 엽면시비한 차가버섯 추출물로 인하여 광합성 저하를 초래할 수도 있으나, 벼의 생육에 지장이 없는 한도 내에서 횟수는 많을 수록 좋다. 엽면시비하는 기간은 벼가 꽃이 피어 이삭이 달리기 까지이다. 우리나라의 경우 일반적으로 중부지방의 경우 8월말, 남부지방의 경우 9월중순까지로 보면 된다. 이렇게 하여 수확한 벼의 경우 일반적으로 그렇지 않은 경우에 비하여 쌀에 함유된 베타글루칸의 함량이 2~7배 높은 결과를 얻을 수 있다. 이는 단순히 쌀을 섭취함으로써 베타글루칸을 섭취하여 얻는 면역력 증강 효과를 얻을 수 있음을 의미하므로 기능성 쌀로서 농가소득 향상 및 국민 건강 증진에 기여할 수 있다. 벼의 경우 수중 재배를 하므로 차가버섯 분말을 고체상으로 시비하는 것은 시비한 차가버섯 분말이 자연적으로 논물에 의하여 추출되므로 그 성분이 뿌리를 통하여 자연스럽게 흡수되게 할 수 있다.

벼의 경우 벼가 생육하는 동안에는 뿌리는 항상 물과 가까이 있으므로 차가버섯을 물로 추출할 필요 없이 단순히 미분으로 파쇄하여 시비하는 것도 가능하다. 차가버섯을 분쇄기로 분쇄하여 미분으로 하고 100메쉬 눈의 체로 선별하여 이보다 큰 것은 재분쇄하고 100메쉬의 체를 통과하는 것만 모아 이를 0.1~10%(w/v)의 농도로 물에 풀어서 완전하게 섞은 후 분무하여 주는 방법에 의하여 차가버섯 분말을 벼에 골고루 뿌려주고, 이렇게 뿌려진 분말이 고여있는 논의 물과 합쳐지면서 자연적으로 추출되어 그 추출액을 벼가 흡수하게 하는 방법에 의한 베타글루칸의 함량을 증가시키는 것도 가능하다. 그러나 이 경우 추출수율이 낮기 때문에 다소 효율은 저하되나, 물속에 가라앉은 차가버섯 분말이 서서히 추출되면서 지속적으로 차가버섯 성분을 벼가 뿌리를 통하여 흡수할 수 있게 함으로써 지속성은 뛰어나다. 차가버섯 분말을 뿌려주는 경우 분말의 농도를 0.1%(w/v)이하 또는 10%(w/v) 이상으로 하는 것은 효율 측면에서 불리하다는 의미이며 이 범위를 벗어난다고 해서 효과가 없어지는 것은 아니다. 더욱이 작물에 따라 물과 혼합하지 않고 분말만을 거름을 주는 것과 같이 뿌려주는 방법도 뿌리를 통하여 그 성분이 흡수되므로 작물에 함유되는 베타글루칸의 함량을 높일 수 있다.

보리 및 밀의 경우 파종시 발아시키지 않고, 소독약으로 소독 후 이를 직접 논에 파종하는 직파 방식으로 파종하므로 발아를 위하여 종자를 처리하는 과정에서 상기의 볍씨의 경우와 마찬가지로 차가버섯 추출물을 0.02~2.5%(w/v)가 되도록한 물에 침지하여 흡수시키므로써 다음해 수확하는 보리, 밀에는 베타글루칸의 함량이 1.1~6배 높아지는 효과를 얻을 수 있다. 다만 보리, 밀의 경우 일반적으로 엽면시비하는 경우가 거의 없으나, 본 발명의 효과를 극대화 하기 위하여 파종한 다음해 0.02~1.5%(w/v)의 고형분 농도의 차가버섯 추출물을 꽃이 피기 3개월 전부터 꽃이 피고난 후 1개월까지 월 1~3회 엽면시비하여 준다. 엽면시비 횟수는 많을 수록 좋으며 차가버섯 추출물의 검은 색으로 인하여 식물의 생육이 지장을 받지 않는 범위가 좋다. 다만, 엽면시비는 액상으로 하여 번거롭고 손이 많이 가는 단점이 있어 원가상승을 초래하므로 이에 대한 대안으로 차가버섯을 분말화 하여 비료와 동일하게 시비하여 주는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우 차가버섯을 분말화 하여 그 입자 크기를 5mm의 크기로 하고 이를 고상의 형태로 시비하여 준다. 이 경우 입자의 크기가 0.1mm 보다 작을 경우 시비과정에서 너무 많은 미세 분말이 날리는 단점이 있으며 5mm 보다 클 경우 유효성분의 유출에 장시간이 소요되어 효과가 떨어질 수 있다. 0.1mm이하의 미세분말의 경우 이를 물에 희석하여 살포하는 방법에 의하여 시비할 수 있다.

고추, 가지와 같은 가지과 작물의 경우 발아단계에서 차가버섯 추출물 0.02~2.5%(w/v)에 침지하여 발아시키고, 발아 후 생육단계에서 지속적으로 액상 또는 고상으로 시비하여 준다. 특히 열매가 열리기 위하여 꽃이 피기 직전 부터 꽃이 피고 수정되어 열매가 열리고 열매가 커지는 단계에서는 가능한 자주 액상 또는 고상으로 시비하여 준다. 액상으로 엽면시비하는 차가버섯 추출물의 농도는 0.02~1.5%(w/v)로 월 1~5회 엽면시비하여 준다. 이렇게 하여 수확한 고추 및 가지 중의 베타글루칸 함량은 그렇지 않은 경우에 비하여 3~11배로 매우 높은 베타글루칸 함량을 보였다. 고상으로 시비할 경우 차가버섯 분말을 0.1~5mm의 크기로 분쇄하고 이를 개별 작물의 뿌리 부위에 시비하여 준다. 시비하는 양은 개별 포기당 0.1~50g으로 과량으로 하여 작물의 생육이 지장을 받지는 않는다. 그러나 너무 과량으로 하는 것은 경제성 측면에서 원가상승의 요인이 될 뿐이며 본 발명의 효과에 부정적인 영향을 미치지는 않는다.

본 발명의 차가버섯 추출물을 이용한 발아 및 시비에 의한 작물 중의 베타글루칸 함량을 증가시키는 방법은 과일의 경우에도 적용될 수 있다. 일반적으로 과수의 경우 다년생이므로 발아단계에서의 침지는 불가능하므로 고상 또는 액상시비에 의한 방법을 적용할 수 있다. 적용가능한 과일로는 포도, 사과, 복숭아, 배 등이며 본 발명의 방법에 의하여 액상으로 엽면시비한 경우 베타글루칸의 함량 증가는 포도의 경우 1.1~7배, 사과의 경우 1.1~3배, 복숭아의 경우 1.1~5배, 배의 경우 1.1~3배였다.

박과에 속하는 수박, 참외의 경우 씨앗에서 발아하여 재배하는 한해살이 식물이므로 발아, 시비 모두 적용 가능하다. 수박, 참외의 경우 발아, 생육시 상기의 고추의 경우와 동일하게 처리하여 그 열매를 얻은 결과 베타글루칸의 함량이 기존의 방법에 의한 열매와 비교할 때 수박은 1.1~8배, 참외는 1.1~6배 증가하였다.

이외에도 채소류의 경우에도 적용가능하였다. 채소류의 경우 토마토, 양배추, 당근, 감자, 파, 시금치, 마늘, 상추, 참깨, 들깨, 무, 배추, 양파, 고구마, 오이, 호박, 브로컬리, 콩의 경우에도 본 발명의 방법을 적용할 경우 채소류의 가식 부위에 함유된 베타글루칸의 함량을 현저히 높일 수 있었다. 토마토, 호박의 경우 상기의 고추의 경우와 마찬가지로 씨앗의 침지와 엽면시비에 의하여 토마토, 오이 및 호박에 함유된 베타글루칸의 함량을 1.1~6배 증가시킬 수 있었으며, 양배추, 파, 시금치, 배추, 브로컬리의 경우 씨앗의 침지 및 엽면시비로 가식부위의 베타글루칸의 함량을 1.2~4배 증가 시킬 수 있었으며, 감자, 고구마, 양파, 마늘의 경우 특성상 씨앗의 침지가 용이하지 못하여 고상 및 액상시비만 하였으며 그 경우 최종 가식부위에 함유된 베타글루칸의 함량을 1.1~4배 증가 시킬 수 있었다.

본 발명의 부가적인 효과로는 벼의 경우 본 발명의 차가버섯 추출물을 엽면시비한 경우 그렇지 않은 경우에 비하여 내병성이 강하여 별도의 살충제 및 살균제를 도포할 필요가 없어져 친환경적인 유기농법이 될 수 있다는 결과를 얻었다. 이는 고추, 파의 경우에도 동일한 효과가 얻어졌으며 감자, 고구마, 양파와 같이 결실물이 땅속에 있는 경우에는 상대적으로 효과가 미미하였다.

또한 본 발명의 추출물을 이용한 베타글루칸 증가 기법은 콩나물, 무순, 등과 같은 수경재배를 이용한 식품의 생산에도 이용 될 수 있다. 이 경우 차가버섯 추출물을 0.02~2.5%(w/v)의 농도로 수경재배용 액에 함유시켜 재배하기만 하면 된다. 특히 수경재배의 경우 발아시 부터 직접 적용 가능하다.

이하 본 발명을 다음의 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예 1. 볍씨를 침지하고 엽면시비한 경우

볍씨를 3월말경 100g을 취하여 소독약으로 처리하고 세척한 후 여기에 0.5%(w/v)의 고형분 함량을 가지는 차가버섯 추출물을 300ml가하고, 소금을 가하여 비중을 1.12로 맞추고 섭씨 15도에서 8시간동안 침지한 후 과량의 액은 따라 내고 이를 섭씨 32도에서 24시간 처리하여 발아시켰다. 이를 미리 마련한 못자리에 모판을 만들어 파종하고 비닐하우스로 만들어 성장시켰다. 5월 말 비닐을 벗기고, 다시 차가버섯 추출물을 0.1%(w/v)의 고형분농도로 분무기로 엽면시비하여 주었다. 엽면시비는 모판에 있는 동안 1주일에 2회씩 실시하여 모내기하기 전까지 총 4회 실시하였다. 모내기는 6월 초에 실시하였으며 모내기 한 후 월 9월 중순까지 월 2회씩 엽면시비하였다. 엽면시비한 차가버섯 추출물의 농도는 0.1%(w/v)였다. 모내기 후 엽면시비한 횟수는 총 7회였다. 벼가 잘 익은 10월 초순 수확하여 베타글루칸의 함량을 분석하여 비교 하였다. 베타글루칸의 분석은 1차적인 방법으로는 수확한 볍씨를 파쇄한 후 이를 물로 90도에서 추출하고 여과하여 고형분을 제거하고, 다시 이를 농축하여 부피를 1/10으로 줄인 다음 여기에 에탄올을 가하여 에탄올의 농도가 90%가 되도록한 다음 침전되는 물질을 원심분리하여 회수하고, 이를 다시 물에 녹여 여과하고 여액을 농축하여 1/10으로 한 다음 여기에 에탄올을 가하여 침전되는 물질을 원심분리하여 회수하고 건조한 후 그 무게를 측정하였다. 베타글루칸의 함량을 비교하기 위하여 본 발명의 침지 및 엽면시비과정을 거치지 않은 볍씨를 기준으로 삼아 상대비교 하였다. 그 결과 본 발명의 시료가 기준시료에 비하여 베타글루칸의 함량이 5배 이상 많은 것으로 나타났다.

볍씨의 경우 베타글루칸의 함량 비교

시료	베타글루칸 함량(%, w/w)
본발명의 시료	3.5
기준시료	0.68

표1의 방법은 조베타글루칸(Crude beta glucan)의 함량을 비교하는 것이므로 좀더 정밀한 분석을 통하여 그 결과를 비교하였다.

분석 방법은 다음과 같다.

1) 2% 가성소다액을 10배수 가하고 90℃에서 5시간 동안 반응시키고 냉각 후 원심분리(3000g, 10분)하여 상등액을 회수한다.

2) 상등액을 2M 초산으로 중화하고 3배 부피의 에탄올을 첨가하고 24시간동안 방치하여 침전물을 회수한다. 침전물을 에탄올:물=3:1(v/v)로 3회 세척하고 원심분리하여 얻는다.

3)회수한 침전을 0.1g/ml(w/v)로 3% 초산으로 처리한 후 원심분리하여 상등액을 취하고 2M 가성소다로 중화시킨다.

4)DEAE-ion exchange chromatography로 0.01M Tris buffer(pH 8.0)으로 NaCl(0-1M)로 용출시킨다. 이 과정에서 만난단백질(mannanprotein)이 제거된다.

5)상기 4)의 과정에서 회수한 시료를 90% 에탄올로 침전시켜 베타글루칸을 회수하고 건조하여 그 무게를 측정하였다.

그 결과를 다음의 표에 보였다.

정제된 베타글루칸의 함량 비교

시료	베타글루칸의 함량(%, w/w)
본발명의 시료	2.3
기준시료	0.4

그 결과 본 발명의 시료가 5.9배의 베타글루칸함량을 보여 베타글루칸의 함량이 현저히 증가하였음을 확인할 수 있었다.

실시예 2. 고추씨에 처리한 경우 베타글루칸 함량 비교

고추씨를 상기 실시예 1과 같이 하여 씨앗을 침지하고, 이를 직파하여 육묘하였다. 육묘과정에서 벼의 경우와 마찬가지로 발아하여 3Cm 이상 자랐을 때 주 2회씩 0.15%(w/v)의 차가버섯 추출물을 엽면시비하여 주었다. 묘목을 정식한 후 월 2회씩 엽면시비하여 주었다. 그리고 추가적으로 개화한 직 후 매 포기당 차가버섯 분말을 50메쉬를 통과한 것으로 하여 2g씩을 뿌리 주변 반경 5Cm 이내에 시비하여 주었다. 또한 차가버섯 추출물을 제조한 후 남은 추출박을 믹서로 미세 분쇄하여 이를 6%(w/v)의 농도로 물에 타서 고추나무의 뿌리부위에 시비하여 주었다. 고추는 개화 후 열린 고추는 풋고추의 상태로 수확하여 상기 실시예 1의 경우와 동일하게 조베타글루칸의 함량을 측정하였다. 그 결과를 다음의 표에 보였다.

고추의 조베타글루칸 함량 비교

시료	조베타카로틴의 함량(%, w/w)
본 발명의 시료	1.2
기준시료	0.14

그 결과 본 발명의 시료가 기준시료에 비하여 조베타글루칸의 함량이 8배 높게 나타났다.

실시예 3. 마늘에 처리한 경우 베타글루칸 함량 비교

마늘은 통상적으로 통마늘을 쪼개어 직파한다. 마늘을 파종전 0.16%(w/v)의 차가버섯 추출물에 침지시키고 발아시킨 후 이를 파종하였다. 발아 후 마늘의 새싹이 3Cm 이상 자랐을 때 월 1회씩 0.15%(w/v)의 차가버섯 추출물을 엽면시비하여 주었다. 그리고 이 외에 차가버섯을 분말화 하여 30메쉬의 체로 선별하여 통과하는 분말만을 마늘 재배면적 당 10g/m^2의 농도로 월 1회 도포하여 주었다. 수확한 마늘의 조베타글루칸의 함량을 측정한 결과 표4에 보인 바와 같이 기준시료에 비하여 3.2배의 높은 베타글루칸함량을 보였다.

마늘의 조베타글루칸의 함량 비교

시료	조베타글루칸 함량(%, w/w)
본발명의 시료	1.2
기준시료	0.31

실시예 4. 기타작물에 대한 효과

기타 식용작물에 대하여 본 발명의 효과를 알아보기 위하여 보리, 밀, 가지, 오이, 호박, 브로컬리, 콩, 사과, 포도, 배, 복숭아, 토마토, 양배추, 당근, 감자, 파, 시금치, 무, 배추, 양파, 고구마, 참외, 수박, 들깨, 참깨, 상추를 대상으로 씨앗을 파종하는 경우 실시예 1과 같이 처리하고 발아시켜 파종하고, 엽면시비 및 분말시비하였으며, 사과, 배, 포도, 복숭아, 등의 과수와 같이 다년생 나무의 경우 시비하는 방법으로 실시예2의 시비방법과 동일하게 분말시비 및 엽면시비 하였다. 그 결과 얻어진 식용으로 이용되는 가식부위의 베타글루칸 함량을 조사한 결과를 다음의 표에 보였다.

여러가지 작물의 조베타글루칸 함량 비교(%, w/w)

시료	보리	밀	가지	오이	호박	브로컬리	콩	토마토	양배추
본발명의 시료	6.3	5.3	1.4	0.7	2.2	5.3	1.9	1.9	2.4
기준시료	1.1	2.1	0.3	0.2	0.9	1.3	1.1	0.7	1.5

시료	당근	감자	파	시금치	무	배추	양파	고구마	참깨
본발명의 시료	2.1	0.6	0.5	0.7	0.12	0.34	0.99	1.2	1.9
기준시료	1.0	0.4	0.2	0.1	0.1	0.2	0.6	0.9	0.9

시료	들깨	상추	사과	포도	배	복숭아
본발명의 시료	2.2	1.9	1.2	1.8	1.5	2.1
기준시료	1.5	1.2	0.5	0.9	1.1	0.7

위 표 5에서 알수 있는 바와 같이 본 발명의 방법은 대부분의 식용작물 및 과수에서 베타글루칸의 함량을 현저히 높일 수 있는 획기적인 결과를 얻을 수 있었다.

또한, 베타글루칸의 증가 외에 상추, 시금치, 배추, 오이, 토마토 등의 경우 식물의 생육이 왕성해지고 병충해가 적었으며 개화하여 결실되기까지 낙과의 비율이 상대적으로 적었다. 또한 상추, 시금치 등의 경우 성장이 빠르고 최종 수확기까지 시간이 단축되었으며 식물의 키가 20~35% 정도 더 성장하는 결과를 보였다.

실시예 5. 콩나물의 재배시 베타글루칸의 함량비교

콩나물 콩을 100g을 재고 이를 물로 세척 후 여기에 0.07%(w/v)의 고형분 농도를 가진 차가버섯 추출물을 이용하여 28℃에서 분사하여 주면서 발아시키고, 4일간 성장 시켜 콩나물을 얻고 이를 상기 실시예 1과 같은 방법으로 베타글루칸의 함량을 특정하였다. 그 결과 차가버섯 추출물을 이용하여 재배한 콩나물의 경우 베타글루칸의 함량이 3.6배 증가하였다.

본 발명은 과일, 채소류, 곡식류에 차가버섯 추출물을 침지발아 및(또는) 액상 또는 고상으로 시비하여 재배한 경우 얻어지는 수확물(가식부위)에 함유된 베타글루칸의 함량을 현저히 높이는 방법에 관한 것으로, 베타글루칸의 함량이 높아지면서 단순한 식품의 섭취에 의하여 면역증강효과를 가지는 베타글루칸을 동시에 섭취함으로 인하여 각종 질병에 대한 예방 및 방어력을 증가시킬 수 있으며, 베타글루칸이 항암식품으로 인식되고 있어 암으로 고통받는 사람들에게 손쉬운 항암식품을 제공하여 국민의 건강유지 및 건강증진에 큰 기여를 할 수 있으며 기능성 채소, 과일, 곡식의 생산으로 국민의 건강증진, 유지 및 농민의 소득증대에 기여할 수 있다.

Claims (4)

1. 차가버섯 추출물을 주성분으로 하여 식물의 씨앗을 침지하고, 발아시켜 식물을 생장시키고, 여기에 차가버섯 또는 그 추출물을 액상 또는 고상으로 시비하거나, 기 발아하여 성장한 식물체에 차가버섯 분말 또는 그 추출물을 액상 또는 고상으로 시비하는 방법에 의하여 얻어지는 식물의 가식부위의 베타글루칸 함량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 상기 청구항 1에서 씨앗의 침지에 사용되는 차가버섯 추출물이 차가버섯에 5~30배수의 물을 가하고, 섭씨 70~120도에서 1~24시간 추출하여 얻어지는 것 또는 이를 물로 희석한 것으로서 고형분의 함량이 발아용의 경우 0.02~2.5%(w/v)이며, 엽면시비용의 경우 0.02~1.5%(w/v)인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 상기 청구항 1에서 가식부위를 섭취할 수 있는 식물로서 벼, 보리, 밀, 고추, 가지, 오이, 호박, 브로컬리, 콩, 사과, 포도, 배, 복숭아, 토마토, 양배추, 당근, 감자, 파, 시금치, 마늘, 무, 배추, 양파, 고구마, 수박, 참외, 참깨, 들깨, 상추, 등으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법
4. 상기 청구항 1에서 고상으로 시비하는 경우 차가버섯 분말의 크기가 5mm이하인 것을 특징으로 하는 방법.