KR20120057695A - 이온미네랄 추출 방법 및 이온미네랄제제, 그리고 이를 이용한 가공품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온미네랄 추출방법, 이온미네랄제제 및 이를 이용한 가공품에 관한 것으로, 무기금속염을 함유하는 매체를 제공하는 단계와, 광합성세균을 증식시키는 단계와, 상기 매체를 상기 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이온미네랄 추출방법 및 이온미네랄제제, 그리고 이를 이용한 가공품에관한 것으로, 보다 구체적으로는 무기금속염을 함유하는 매체, 바람직하게는 맥반석, 후동석 등의 광물을 미생물을 이용하여 이온 미네랄을 추출시킴으로써 상기 광물로부터 금속이온을 회수하는 방법 및 그 제제, 그리고 이를 이용한 가공품에 관한 것이다.
미네랄은 사람을 포함한 동물뿐만 아니라 식물의 성장 발육에 꼭 필요한 요소이며, 미네랄이 부족한 토양은 비료를 아무리 풍부하게 주더라도 식물은 영양분을 충분히 흡수할 수 없어 뿌리가 약하고 성장이 느리며, 수확량이 떨어지는 것을 볼 수 있다.
미네랄이 부족한 토양은 비료를 많이 주더라도 식물이 제대로 성장하지 못하며 발육이 저조한 것을 볼 수 있다.
따라서 건강하고 싱싱한 식물은 많은 영양소와 많은 미네랄을 포함하고 있다고 해도 과언은 아니다.
이러한 미네랄은 여러 가지 미네랄이 있을 수 있지만, 그 중 이온 미네랄이 생명체에 흡수율이 가장 좋은 것으로 알려져 있다.
한편, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 니켈, 코발트, 아연 및 구리와 같은 가치 있는 무기금속염이 광물에 많이 분포되어 있다.
이러한 무기금속염을 갖는 광물에서 금속 이온, 즉 이온미네랄을 회수하는 방법은 크게 황산을 이용하는 공정과 초임계방식을 이용하는 공정이 있다.
황산을 이용하는 공정에 있어서, 강한 산성이온의 활성화가 진행되기 때문에, 동식물이 식용유기산을 장기간 복용했을 때 체내에 각종중금속을 배출시키는 것과 유사한 원리로 강한 산성이온의 활성화가 진행되는 미네랄수를 장기간 복용하게 되면 체내에 각종미네랄 성분을 황산염으로 배출시키는 문제점이 있다. 또한 추출된 미네랄 수에 강산이 조금이라도 나오면 안되므로, 고가의 황산 공장의 건설 및 운영 필요하며, 현재 대부분은 사료용으로 사용되고 있다.
초임계방식을 이용한 공정은, 액체와 기체의 두 상태가 서로 분간할 수 없게 되는 임계상태를 벗어나는 것으로, 물질을 임계 온도와 임계 압력 이상으로 유지시키면 초임계유체가 되며, 기존의 용매에서 나타나지 않는 독특한 특징으로 갖게 된다.
초임계유체추출기술로 카페인이 제거된 커피를 제조함과 마찬가지로, 이러한 기술로 미네랄을 용출시킬 수 있으나, 그 제조공정이 어렵고 생산설비의 가격이 크다. 특히, 기술적으로 약 300 내지 480기압하에 약 130도 이상을 끌어올려 미네랄을 킬레이트화시켜야 하는 데 이에 대한 어려움으로 국내에서 적용하기 어려운 상태이다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이온미네랄 추출방법, 그 제제 및 이를 이용한 가공품은, 무기금속염을 함유하는 매체로부터 생명체에 필요한 이온 미네랄을 미생물을 통하여 용이하게 회수함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 무기금속염을 함유하는 매체로부터 다양한 이온 미네랄을 추출하여 이를 원료로 한 응용 제품을 생산 및 대중화함으로써, 미네랄 부족으로 어려움을 겪고 있는 여러 분야에 제공하여 산업을 활성화하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 위한 본 발명에 따른 이온미네랄 추출방법은, 무기금속염을 함유하는 매체를 제공하는 단계와, 광합성세균을 증식시키는 단계와, 상기 매체를 상기 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 이온미네랄 추출방법은, 무기금속염을 함유하는 매체를 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계에서, 상기 무기금속염은 상기 미생물군으로부터의 유기산과 작용하여 상기 무기금속염이 이온화되어 이온미네랄이 용출되고, 상기 매체는 H+이온의 흡착으로 환원되어 산성화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이온미네랄제제는 무기금속염을 함유하는 매체를 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 매체로부터의 금속이온을 회수한 이온미네랄제제인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이온미네랄 제제를 이용한 가공품은, 무기금속염을 함유하는 매체를 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 매체로부터의 금속이온을 회수한 이온미네랄제제를 이용한, 즉 상기 이온미네랄제제를 원료로 하여 사용하는 가공품인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 미생물군 내에는 상기 광합성세균 및 유산균, 효모균이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하고, 상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 유산균은 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며, 상기 효모균은 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등)중 어느 하나 이상이 사용되어 지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계는 하기 화학식을 포함하는 것을 특징한다.
[화학식 1]
RCOOH(aq) + MX(s) ? RCOO- + H+ + MX(s) ? RCOO- + M+(aq) + HX(s)
RCOO- + M+(aq) + H2O ? RCOOH(aq) + M+(aq) + OH-
RCOOH : 유기산(젓산, 아미노산을 포함하는 유산균의 대사산물)
MX : 무기금속염(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O...... )
HX : 매체교질입자에 흡착된 H+이온
M+ : 용탈된 금속이온인 이온상태의 미네랄 (K+, Ca2 +, Na+ ....)
상기 무기금속염을 함유하는 매체는 맥반석, 후동석, 철광석, 송이(scoria)와 같은 광물 또는 암석이 이용될 수 있으며, 이러한 광물/암석 별로 다양한 이온미네랄을 추출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄 추출방법, 그 제제 및 이를 이용한 가공품에의하면, 가장 경제적으로 생명체에 필요한 이온미네랄을 무기금속염이 함유된 매체로부터 회수할 수 있으며, 이러한 이온미네랄 원액을 이용하여 사용자들이 집에서 미네랄 온천, 미네랄 워터, 미네랄 밥 등 여러 가지 용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 이온미네랄제제를 이용한 다양한 가공품, 즉 응용제품으로 미네랄 치킨, 미네랄 채소, 미네랄 채소를 이용한 음료, 미네랄 두부, 미네랄 소금 이온미네랄 건강음료, 이온미네랄사료 등 다양한 분야의 산업에 적용하여 산업 활성화에 도움이 될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무기금속염을 함유한 매체 및 이온미네랄 추출액을 설명하기 위한 사진.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄 성분 분석을 설명하기 위한 성분분석도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄 성분 분석을 설명하기 위한 성분분석도.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄 추출방법, 이온미네랄제제 및 이를 이용한 가공품을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무기금속염을 함유하는 매체를 미생물로 추출한 이온미네랄제제를 설명하기 위한 사진이다.
사진 A는 무기금속염을 함유하는 매체, 예컨대 맥반석을 설명하기 위한 사진이고, 사진 B는 이러한 맥반석을 본 출원인이 안정화한 미생물군으로 이온미네랄을 추출한 사진이다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 맥반석은 SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O 등의 화학조성물로 이루어져 있는 암석이다. 이러한 맥반석은 천연 초전도체작용 물질로 옛 중국에서 처음 발견되었으며 380여년 전 한방한약의 대가인 이시인이 저술한 본초강목과 허준의 동의보감에 수록된 신비의 자연석으로 미네랄원소 40여종(게르마늄, 규소, 세레듐, 아연, 망간 등)의 집합체로 전해지며, 일반석과는 달리 산소함유량이 매우 풍부하여 방부, 항균기능이 탁월한 것으로 알려져 있다.
한편, 미생물군은 유산균, 효모, 광합성세균 등 다양한 미생물이 함께 공생하는 액상의 미생물로 이루어 진다.
특히, 본 출원인은 광합성세균을 자체 증식시키고, 상기 광합성세균이 안정화될 수 있도록, 즉 광합성세균이 사멸되지 않도록 유산균 및 효모균 등이 공생할 수 있도록 배양하였다. 상기 광합성세균의 증식은 통상의 증식 기술로도 증식 가능함은 물론이다.
상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 유산균에 속하는 것으로서 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 등이 사용될 수 있으며, 효모균에 속하는 것으로서 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등) 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 미생물군에는 지금까지 알려진 10,000여종의 생리활성 물질 중 2/3가 유래된 방선균이 포함되어 있을 수 있다.
한편, 상기 미생물군은 피부 보습을 도와주는 아미노산과 같은 저분자 유기산을 분비하는 유산균이 포함되는데, 이러한 미생물군을 이용하여 맥반석으로부터 이온미네랄을 추출함에 있어, 다음과 같은 화학식 1에 의해 일정부분 금속이온을 추출시킬 수 있다.
[화학식 1]
RCOOH(aq) + MX(s) ? RCOO- + H+ + MX(s) ? RCOO- + M+(aq) + HX(s) : 제1단계
RCOO- + M+(aq) + H2O ? RCOOH(aq) + M+(aq) + OH- : 제2단계
RCOOH : 유기산(젓산, 아미노산을 포함하는 유산균의 대사산물)
MX : 무기금속염(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O...... )
HX : 매체교질입자에 흡착된 H+이온
M+ : 용탈된 금속이온인 이온상태의 미네랄 (K+, Ca2 +, Na+ ....)
즉, 무기금속염을 함유하는 매체를 적어도 유산균을 포함한 다수의 미생물군으로 이온미네랄을 추출시키는 과정에서, 상기 무기금속염은 상기 미생물 분비물의 젓산을 포함하는 유기산과 작용하여 상기 무기금속염으로부터 이온 상태의 미네랄을 얻을 수 있다. 다시 말하면, 무기금속염을 함유하는 매체를 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계에서, 상기 무기금속염은 상기 미생물군으로부터의 유기산과 작용하여 상기 무기금속염이 이온화되어 이온미네랄이 용출되고, 상기 매체는 H+이온의 흡착으로 환원되어 산성화되게 된다. 이러한 과정 등을 통해 이온 상태의 미네랄을 얻을 수 있는 것이다.
하지만, 상기 유기산만을 이용하여 충분한 이온 미네랄을 얻기에는 분명 한계가 있을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄제제는 상기와 같은 유기산에 의해 이온 상태의 미네랄을 일정 부분 얻을 수도 있겠지만, 다른 미생물, 바람직하게는 방선균 등과 같은 미생물이 수소이온을 산화작용 등을 통해 더욱 촉진시켜 무기금속염으로부터 금속이온을 더욱 용출시킬 수 있는 것이다.
일반적으로 방선균은 포자 상태에서 휴면하다가 영양과 습도가 적당하거나 다른 미생물의 영향을 받아 생리화학적으로 균 생육에 적합환 환경이 되면 포자가 발아하기 시작하고 균사가 생장하게 되는데, 광물 및 암석에 상기 방선균이 포자형태로 있다가 상기 미생물군에 침지되면, 포자가 발아하여 방선균이 생장되게 되면서 이온미네랄을 더욱 추출하게 한다.
상기 방선균은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp; S. albus, S. lnoursei, S. caespitosus, S.coelicolor, S. lerythreus, S. griseus … 등), 스트렙토미세스 그리세우스 속(Streptomyces sp; S.griseus) 등이 사용되어 질 수 있다.
이러한 미생물군을 이용하여 무기금속염을 함유한 매체로부터 이온미네랄을 추출한 성분 분석 및 비교예를 살펴보면 다음과 같다.
(비교예 1)
최근 각종 건강개선효과로 주목을 받고 있는 ‘에나미네랄A’을 발명한 진주바이오푸드가 ‘2009 대한민국특허대전’에서 은상을 수상을 했고, 미국 국립 생물 정보센터(NCBI)에 등재된 내용과 관련이 있는 국내특허 제10-0463825호를 살펴보면, 표 1과 같이 미네랄 성분이 측정되었다.
[표 1]
상기 시험결과는 단위가 100g당 mg으로 이를 1kg당 mg으로 환산하면, 예컨대 철은 2.52mg, 칼륨 9mg, 칼슘 164.7mg, 마그네슘 0.98mg 등이 추출되었다.
이와 비교하여, 본 발명에 따른 미생물을 이용한 이온미네랄 추출 방법에 따른 추출 성분 분석은 다음과 같다.
본 시험 결과는 금속성분분석기인 ICP 장비를 통해 얻어진 수치로서, 특히, 맥반석에서 추출한 이온미네랄 함량을 살펴보면, 철은 kg당 147mg, 칼륨이 kg당 약 13g, 칼슘은 약 38g, 마그네슘은 kg당 약 2g 등이 추출되었다. 이는 상기 "에나미네랄 A" 함량과 비교했을 때 수 천배 이상의 미네랄 성분이 추출된 것이다.
따라서, 시중에 판매되고 있는 "에나미네랄 A" 사용 용법을 살펴보면, 제품 뚜껑으로 1 ~ 3뚜껑(약 20ml ~ 60ml)의 양을 물에 희석하여 음용하는 것을 기준으로 하지만, 본 발명에 따라 추출된 이온미네랄은 상기 "에나미네랄 A" 과 비교했을 때 한 두 방울이면 충분하다.
(비교예 2)
농가경영컨설팅 자료 제3호, 친환경농업의 경영실태와 실천기술 현황에 대해 충청남도 농업기술원에서 개재한 내용을 살펴보면, 방해석과 같은 점토 광물을 희석한 황산을 사용하여 용해한 것으로 추정된다는 의견 내용과 함께, 하기와 같은 성분을 분석하였다.
친환경 농법으로 농가에서 사용하고 있는 비료의 미네랄 성분을 분석한 결과, 실제 미네랄 성분은 극히 미비한 것을 살펴볼 수 있다.
만약, 친환경 농법으로 본 출원인이 추출한 이온미네랄을 비료의 원료로 사용한다면, 식물 생장에 있어 큰 도움이 될 것이다. 또한, 이온미네랄 채소를 통해 아이들에게 미네랄이 풍부한 채소 및 이온미네랄로 키운 스테비아와 같은 허브를 다른 과일과 Mixing 하면, 그 맛이 일품이다.
(비교예 3)
물의 맛은 주관적 요소로서 민족, 지역에 따라 또는 개인의 성향에 따른 차이가 많으므로 절대적인 평가는 어려우나, 일반적으로 온도와 냄새, 색깔 등 심미적 요소나 물 속에 녹아있는 미네랄 성분들 사이의 미묘한 균형 등에 좌우되는 것으로 알려져 있어 미네랄 성분들과 물맛 사이의 관계를 규명하려는 연구 사례가 있다.
우리 몸에 필요한 미네랄들은 주로 식품을 통해 섭취하게 되며 식품에 비해 먹는 샘물에 함유되어 있는 미네랄 양은 극히 일부이지만, 이 성분들이 먹는샘물의 맛에 많은 영향을 끼치고 있으며, 업체에서도 수도수나 정수기물에 비해 미네랄 성분이 많음을 제품의 장점으로 홍보하고 있다.
먹는 샘물에 함유되어 있는 대표적 미네랄성분인 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨과 불소 등의 함량을 제품에 표기하도록 하고 있으며 이는 유일하게 소비자에게 제공되는 제품 성분 정보이다.
한국소비자원에서 조사한 성분분석표를 살펴보면 다음과 같다.
특히, 에비앙 천연 광천수(Evian natural mineral water)는 빙하 퇴적층에서 얻은 지하수로 미네랄 함량은 칼슘 84.4, 마그네슘 26.7 칼륨 0.9, 나트륨 7.9. 불소 0.2이하로서 수입 먹는 샘물 중 에비앙은 가장 널리 알려진 브랜드이다.
가격대를 살펴보면, 미네랄 함량이 높을수록 가격대가 높은 것을 확인할 수 있다.
이와 비교하여, 일반 정수기 물 또는 일반 샘물에 당사의 이온미네랄제제 한 두방울을 넣어 마시면, 하루에 필요한 미네랄을 충분히 섭취할 수 있으므로, 미네랄 함량이 낮으면서도 고가의 미네랄 워터 대신 본 출원인이 천연광물/암석으로부터 추출한 이온미네랄을 이용하면 일반 대중이 미네랄을 충분히 섭취할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이온미네랄추출방법을 통한 이온미네랄제제를 도 2 내지 도 4를 통하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 다양한 광물을 상기 미생물군을 이용하여 이온미네랄을 얻은 결과치를 나타낸 시험성적서이다. 여기서 맥반석과 제주산송이로부터 추출된 성분 결과값을 살펴보면, Fe, K, Mg, Ca이 다량 검출되었고 또한 Mn, Na, Zn, Al이 고르게 검출되었음을 확인할 수 있다. 즉, 세포 내영양분 및 노폐물 운반, 뼈,치아에 다량 존재하는 Ca 및 신체수분밸런스를 조정하는 Na이 다량 추출되었고, 이외의 이온미네랄도 고르게 추출되었음을 알 수 있다.
또한, 도 3은 휴가토를 상기 미생물군으로 1주일동안 추출시킨 CM-Actino 및 1 개월을 추출시킨 CM-Mine의 시험성적서이다.
이를 살펴보면, K, Ca, Na 성분이 가장 많이 추출되었으며, 기타 미네랄 성분도 고르게 추출되었음을 확인할 수 있다.
도 2와 도 3에서 살펴본 바와 같이, 인체에 필요로 하는 다량 미네랄, 즉 하루에 100mg 이상이 필요한 미네랄과 미량 미네랄, 하루에 100mg 이하로 필요한 미네랄이 고르게 잘 분포되어 있는 것을 알 수가 있다.
또한, 도 4를 살펴보면, 국립목포대학에 의뢰하여 제주산 송이로부터 추출한 이온미네랄을 성분 중 바나듐 이온을 검출한 내용으로, 실험 조건은 다음과 같다.
1. ICP-AES(SPECTRO사의 모델 ARCOS로 분석
2. 표준용액 : 1000 mg/kg 저장용액을 희석시켜 사용
3. 0.005, 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1, 5 mg/kg 표준용액 제조
4. 시료 : 수돗물(고양시), 송이콜로이드, 송이 발효액(100배 희석하여 실험)
이러한 실험조건에서 바나듐 이온이 약 2ppm이 검출되었다.
이 결과를 통해 최근 제주도 국책과제 '제주워터와 생물자원을 활용한 바나듐 혼합음료 상품화'에 최종 선정되었다. 특히, 바나듐 혼합음료 상품화 선정에 있어, 유수의 바이오기업, 제약회사 등이 참여하였으나, 당사의 바나듐 이온의 추출 기술의 탁월성으로 국책과제에 선정되었고, 이는 기술 전문 심사관들의 기술 가치평가를 받은 결과가 반영된 것이다.
상기 바나듐은 공지된 바와 같이, 당뇨병 치료에 탁월한 효과가 있는데, 밴쿠버대학 브리티쉬 콜롬비아 의대의 연구결과에 따르면, 당뇨병의 85%를 차지하는 성인당뇨병 발병시 바나듐 한가지 만으로도 인슐린 투여를 대신 해 줄 수 있다고 언급한 바 있다.
한편, 최근 제주대 이호원 교수 연구팀이 발표한 제주시 조천읍 중산간 와흘리에서 뽑아낸 지하수(원수)를 연구한 결과, 바나듐 평균 함량은 35.8ppb이었고, 일본에서 시판 중인 후지산 바나듐의 함량이 62~150ppb인 점을 감안했을 때, 당사의 검출된 바나듐 이온이 약 10배 이상의 큰 농도 차이가 있음이 확인되었다.
상기와 같이 무기금속염이 함유된 매체를 본 출원인이 적용한 미생물군에 일정 기간 침지시켰을 경우, 금속 이온인 이온미네랄이 다량 추출됨을 확인할 수 있었다.
상기와 같은 본 발명에 따른 이온미네랄 추출방법 및 이를 통한 이온미네랄제제를 통해 다양한 가공품, 응용분야에 접목할 수 있다.
예컨대, 비료분야에 화훼, 화초, 원예, 농업연작해결용 미네랄제, 엽면시비제에 적용할 수 있으며, 건강식품분야에 이온음료, 미네랄 간장, 된장, 미네랄(바나듐) 건강음료에 적용할 수도 있으며, 또한 물 분야 및 화장품 분야, 사료분야 등에 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
Claims (19)
- 무기금속염을 함유하는 매체를 제공하는 단계와,
광합성세균을 증식시키는 단계와,
상기 매체를 상기 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제1항에 있어서,
상기 미생물군 내에는 상기 광합성세균 및 유산균, 효모균이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제2항에 있어서,
상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며,
상기 유산균은 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며,
상기 효모균은 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등)중 어느 하나 이상이 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출 방법. - 제2항에 있어서,
상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계는 하기 화학식을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출 방법.
[화학식 1]
RCOOH(aq) + MX(s) ? RCOO- + H+ + MX(s) ? RCOO- + M+(aq) + HX(s)
RCOO- + M+(aq) + H2O ? RCOOH(aq) + M+(aq) + OH-
RCOOH : 유기산(젓산, 아미노산을 포함하는 유산균의 대사산물)
MX : 무기금속염(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O...... )
HX : 매체교질입자에 흡착된 H+이온
M+ : 용탈된 금속이온인 이온상태의 미네랄 (K+, Ca2 +, Na+ ....) - 제1항에 있어서,
상기 무기금속염을 함유하는 매체는 맥반석, 후동석, 철광석, 송이(scoria)와 같은 광물 또는 암석인 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출 방법. - 무기금속염을 함유하는 매체를 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 매체로부터의 금속이온을 회수한 이온미네랄제제.
- 제6항에 있어서,
상기 매체는 맥반석, 후동석, 철광석, 송이(scoria)와 같은 광물 또는 암석인 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제. - 제6항에 있어서,
상기 미생물군 내에는 상기 광합성세균 및 유산균, 효모균이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제. - 제8항에 있어서,
상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며,
상기 유산균은 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며,
상기 효모균은 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등)중 어느 하나 이상이 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제. - 무기금속염을 함유하는 매체를 증식된 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 매체로부터의 금속이온을 회수한 이온미네랄제제를 이용한 가공품.
- 제10항에 있어서,
상기 매체는 맥반석, 후동석, 철광석, 송이(scoria)와 같은 광물 또는 암석인 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제를 이용한 가공품. - 제10항에 있어서,
상기 미생물군 내에는 상기 광합성세균 및 유산균, 효모균이 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제를 이용한 가공품. - 제12항에 있어서,
상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며,
상기 유산균은 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며,
상기 효모균은 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등)중 어느 하나 이상이 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제를 이용한 가공품. - 제10항에 있어서,
상기 가공품은 이온미네랄워터, 이온미네랄화장품, 이온미네랄채소, 이온미네랄치킨, 이온미네랄 건강음료, 이온미네랄사료를 포함하여, 이온미네랄제제를 원료로 하여 제조된 가공품인 것을 특징으로 하는 이온미네랄제제를 이용한 가공품. - 무기금속염을 함유하는 매체를 광합성세균이 사멸되지 않게 안정화되도록 구성된 미생물군에 침지시켜 상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계에서,
상기 무기금속염은 상기 미생물군으로부터의 유기산과 작용하여 상기 무기금속염이 이온화되어 이온미네랄이 용출되고, 상기 매체는 H+이온의 흡착으로 환원되어 산성화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제15항에 있어서,
상기 이온미네랄 용출에 있어서, 상기 미생물군 또는 상기 매체 내에 존재하는 미생물이 상기 미생물군에 의해 활성화 되어 상기 무기금속염으로부터 금속이온을 더욱 용출시는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제16항에 있어서,
상기 매체 내에 존재하는 미생물에 방선균이 포함되며, 상기 방선균은 스트렙토마이세스 속(Streptomyces sp; S. albus, S. lnoursei, S. caespitosus, S.coelicolor, S. lerythreus, S. griseus … 등), 스트렙토미세스 그리세우스 속(Streptomyces sp; S.griseus) 중 적어도 어느 하나의 미생물이 포함되어 잇는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제15항에 있어서,
상기 미생물군 내에는 상기 광합성세균 및 유산균, 효모균이 더 포함되고,
상기 광합성세균(phototrophic bacteria)은 로도슈도모나수 속(Rhodopseudonas sp; P. palustris … 등), 로도박터 속(Rhodobacter sp; R. sphaeroides, R. capsulatus … 등), 아카리오크로리스 속(Acaryochloris sp; A. marina … 등) , 브라스토크로리스 속(Blastochloris sp; B.viridis, B. sulfoviridis … 등) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며,
상기 유산균은 락토바실루스 속(Lactobacillus sp; L. plantayum, L. casei, L. acidophilus, L. delbrueckii, L. fructivorans, L. hilgardii, L. paracasei, L. rhamnosus … 등), 비피도박테륨 속(Bifidobacterium sp; B. bifidum, B. adolescentis … 등), 락토코쿠스 속(Lactococcus sp; L. lactisL. cremoris … 등), 페디오코쿠스 속(Pediococcus sp; P. damnosus … 등), 로이코노스톡 속(Leuconostoc sp; L. mesenteroides … 등) 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있으며,
상기 효모균은 출아효모(出芽酵母; Saccharomyces cerevisiae), 분열효모(分裂酵母; Shizosaccharomycespombe), 칸디다 속(Candida sp; C. Utills, C. Shizosaccharomyces pombe … 등), 야로위아 속(Yarrowia sp; Y. lipolytica… 등), 피키아 속(Pichia sp; P. pastoris … 등), 한제눌라 속(Hansenula sp H. polymorpha …등), 클루이베로마이세스 속(Kluyveromyces sp; K. lactis pastoris, K. fragilis, K. marxianus … 등)중 어느 하나 이상이 사용되어 지는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출방법. - 제15항에 있어서,
상기 미생물군이 상기 매체로부터 상기 무기금속염을 이온화하는 단계는 하기 화학식을 포함하는 것을 특징으로 하는 이온미네랄 추출 방법.
[화학식 1]
RCOOH(aq) + MX(s) ? RCOO- + H+ + MX(s) ? RCOO- + M+(aq) + HX(s)
RCOO- + M+(aq) + H2O ? RCOOH(aq) + M+(aq) + OH-
RCOOH : 유기산(젓산, 아미노산을 포함하는 유산균의 대사산물)
MX : 무기금속염(SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O...... )
HX : 매체교질입자에 흡착된 H+이온
M+ : 용탈된 금속이온인 이온상태의 미네랄 (K+, Ca2 +, Na+ ....)
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| KR (1) | KR20120057695A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101453259B1 (ko) * | 2012-11-21 | 2014-10-22 | 주식회사 송이산업 | 제주 송이로부터 미네랄 추출방법 및 이에 따른 미네랄 조성물 |
| KR102135464B1 (ko) * | 2020-01-23 | 2020-07-17 | 주식회사 하이테크글로벌 | 활성 액상 미네랄의 제조방법 |
| KR102135463B1 (ko) * | 2020-01-23 | 2020-07-17 | 주식회사 하이테크글로벌 | 활성 천연 미네랄을 포함하는 항생제 대체물질 |
-
2010
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| KR101453259B1 (ko) * | 2012-11-21 | 2014-10-22 | 주식회사 송이산업 | 제주 송이로부터 미네랄 추출방법 및 이에 따른 미네랄 조성물 |
| KR102135464B1 (ko) * | 2020-01-23 | 2020-07-17 | 주식회사 하이테크글로벌 | 활성 액상 미네랄의 제조방법 |
| KR102135463B1 (ko) * | 2020-01-23 | 2020-07-17 | 주식회사 하이테크글로벌 | 활성 천연 미네랄을 포함하는 항생제 대체물질 |
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