KR20160034111A - 자색콩나물 및 이의 재배방법 - Google Patents

자색콩나물 및 이의 재배방법 Download PDF

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KR20160034111A
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Abstract

본 발명은 자색콩나물 및 이의 재배방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배축색 및 꽃색이 자색인 품종을 종래 통상적인 콩나물 재배방법으로 재배한 콩나물보다 배축장에서 자색의 발현 길이가 현저하게 향상된 자색콩나물 및 이의 재배방법에 관한 것이다.

Description

자색콩나물 및 이의 재배방법{Purple soybean sprout and cultivated method thereof}
본 발명은 자색콩나물 및 이의 재배방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배축색 및 꽃색이 자색인 품종을 종래 통상적인 콩나물 재배방법으로 재배한 콩나물보다 배축장에서 자색의 발현 길이가 현저하게 향상된 자색콩나물 및 이의 재배방법에 관한 것이다.
콩나물 산업의 사장규모는 연간 7,000억 원의 시장규모이며, 약 3,500개 정도의 콩나물 재배업체에서 생산하고 있으며, 1인당 연간 소비량은 12 ~ 13 ㎏으로 채소류 중에서 한국 성인 1인당 섭취량이 세 번째로 많다. 콩을 발아시킨 콩나물은 단백질과 비타민(비타민 B1, B2, C) 등과 이소플라본 등이 매우 풍부한 우수한 영양식품일 뿐 아니라 가격이 저렴하고 계절에 관계없이 연중 공급이 가능한 우리 고유의 전통식품이다. 전통적인 콩나물의 외관은 노란색 자엽과 백색의 배축 및 잔뿌리가 없는 형태가 일반 소비자가 선호하고 있는 콩나물의 외관특성이다. 그러나 현재까지 국내에서 개발된 콩나물 콩 품종에는 배축색과 꽃색이 자색인 품종이 다수 있는 실정이다.
그러나, 상기 배축색과 꽃색이 자색인 품종은 콩나물 재배과정에서 배축과 자엽이 연결되는 부위만 자색이 발현되어 낮은 가격으로 수매 및 종자거래가 이루어지고 있는 문제점이 있었다. 따라서, 배축과 자엽의 연결 부위뿐 아니라 배축의 자색길이 비율을 높일 수 있는 재배방법의 개발이 필요한 실정이다.
한편, 일반적으로 콩나물은 콩에 빛이 조사되지 않도록 한 상태에서 발아시키고, 성장시킨 것으로서, 콩을 물에 담가 불린 다음 시루에 볏짚을 깔고, 그 위에 콩을 담아 어두운 곳에서 고온 다습하게 하여 발아시키고, 계속해서 마르지 않도록 물을 주어 다 자라면 수확한다.
종래의 방법으로는, 콩나물을 재배할 때에는 물그릇 위에 시루를 올려놓고 시루 안에 베 보자기를 깔아 콩을 받쳐 놓은 다음 그 위에 주기적으로 물을 뿌리면서 재배하여 왔는데 이러한 종래의 재배방법은 시간을 맞추어서 물을 주어야 하는 번거로운 불편이 있고, 흘러내린 물을 다시 콩나물에 떠 붓는 등의 비위생적인 결점이 있었고, 물을 자주 주지 않으면 콩나물 자체에서 발생하는 부패열로 급속히 부패하는 폐단도 있었다.
또한, 콩나물은 광합성으로 성장하는 일반채소와는 달리 콩나물 자체에 있는 영양분을 소모하는 호흡작용에 의하여 암실에서 발아와 생육을 하여 콩이 가지고 있던 자체 양분은 거의 소모되어 각종 영양소의 함량이 콩에 함유된 함량보다 극히 낮은 것으로 알려져 있다.
따라서, 영양이 풍부한 녹색콩나물을 생산하기 위한 방법으로 기출원되어 등록된 등록특허 제10-0304387호(공개일자: 1999.11.05.)가 제안되었으며, 그 내용은 적색광을 조사하기 위한 재배사, 녹색광을 조사하기 위한 재배사, 황색광을 조사하기 위한 재배사, 이들 재배사간의 운송을 담당하는 컨베어밸트 등의 대규모 설비가 요구되며, 이들의 설비를 이용한 생산단가가 월등히 높아진다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 좀 더 경제적인 방법으로 콩나물을 생산하고자, 황색광만 이용한 녹색 영양 콩나물 생산방법인 등록특허 제10-0428997호(공개일자: 2002.07.13.)가 제안되었으나, 콩나물의 성장이 더디고 광합성이 원활히 이루어지지 않는 단점이 있었다.
따라서, 종래의 콩나물보다 높은 영양분을 함유한 기능성 콩나물에 대한 요구의 충족과 함께 배축과 자엽의 연결부위에만 자색이 발현하던 재배방법이 아닌 배축의 대부분을 자색으로 발현시킬 수 있는 재배방법이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 콩나물보다 높은 영양분을 함유한 기능성 콩나물을 제공하며, 종래 배축과 자엽의 연결부위에만 자색을 발현시키던 재배방법보다 배축의 대부분을 자색으로 발현시킬 수 있는 재배방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 콩 종자를 치상하는 단계; 치상한 콩 종자를 15 ~ 28 ℃, 상대습도 70 ~ 90 % 및 암조건에서 발아시키는 단계; 발아한 콩 종자에 적색발광다이오드(Red-light emitting diode)로 전조(lighting) 및 물을 살수하여 콩나물을 재배하는 단계; 를 포함하고, 상기 적색발광다이오드는 600 ~ 650 ㎚ 파장 및 250 ~ 1,500 룩스(lux)인 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 발아시키는 단계는 7 ~ 9 시간 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 전조는 6 ~ 24 시간 간격으로 15 분 ~ 1 시간 동안 전조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 살수는 10 ~ 20 분 동안 40 ~ 50 분 간격으로 8 ~ 20 ℃의 물을 살수할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 콩나물 재배는 3.5 ~ 6일 동안 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 재배하는 단계의 콩 재배는 15 ~ 28 ℃ 및 상대습도 70 ~ 90 %에서 수행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 자색콩나물은 이소플라본(isoflavones); 및 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 하기 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 색소;를 포함할 수 있다:
Figure pat00001
이때, R1과 R2는 각각 독립적으로 -H, -OR5, -OH 또는 -OCH3이고,
R3와 R4은 각각 독립적으로 -H, -OH 또는 -OCH3이며,
R5는 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 자일로스(xylose), 람노스(rhamnose), 아라비노스(arabinose), 말릭 엑시드(malic acid), 파라-하이드록시 벤조익 엑시드(p-hydroxy benzoic acid), 석신산(succinic acid), 파라-쿠마르산(p-coumaric acid), 커피산(coffeic acid) 또는 페룰산(ferulic acid)인 것이다.
또한, 본 발명은 이소플라본(isoflavones); 및 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 하기 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 색소;를 포함하는 자색콩나물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00002
이때, R1과 R2는 각각 독립적으로 -H, -OR5, -OH 또는 -OCH3이고,
R3와 R4은 각각 독립적으로 -H, -OH 또는 -OCH3이며,
R5는 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 자일로스(xylose), 람노스(rhamnose), 아라비노스(arabinose), 말릭 엑시드(malic acid), 파라-하이드록시 벤조익 엑시드(p-hydroxy benzoic acid), 석신산(succinic acid), 파라-쿠마르산(p-coumaric acid), 커피산(coffeic acid) 또는 페룰산(ferulic acid)인 것이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 자색콩나물은 배축 길이 전체 중 50 % 이상의 길이에서 자색이 발현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 자색콩나물은 2,700 ~ 3,200 ppm의 이소플라본을 포함할 수 있다.
본 발명은 종래의 콩나물보다 높은 영양분을 함유한 기능성 콩나물을 제공하며, 종래 배축과 자엽의 연결부위에만 자색을 발현시키던 재배방법보다 배축의 대부분을 자색으로 발현시킬 수 있는 재배방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 비교예 1에서 종래 방법(암조건)으로 재배한 콩나물의 각 품종별 배축 자색발현 개체비율 측정 결과이다.
도 2는 비교예 1에서 종래 방법(암조건)으로 재배한 콩나물의 각 품종별 배축 자색발현 길이 측정결과이다.
도 3은 실시예 1에서 재배한 콩나물의 재배 온도별 배축 자색발현 개채 비율 측정 결과이다.
도 4는 실시예 1에서 재배한 콩나물의 재배 일자별 배축 자색발현 개채 비율 측정 결과이다.
도 5는 실시예 1에서 재배한 콩나물의 재배온도와 재배 일자 간의 상호작용에 의한 배축 자색발현 개채 비율을 분석한 결과이다.
도 6은 실시예 1에서 재배한 콩나물의 재배온도와 살수온도 간의 상호작용에 의한 배축 자색발현 개채 비율을 분석한 결과이다.
도 7은 실시예 1에서 5일동안 재배한 콩나물의 배축 자색발현 개체비율을 재배온도, 재배일수 및 살수온도와 연관 분석한 결과이다.
도 8은 실시예 1에서 6일동안 재배한 콩나물의 배축 자색발현 개체비율을 재배온도, 재배일수 및 살수온도와 연관 분석한 결과이다.
도 9는 실시예 2에서 재배한 콩나물의 배축 자색발현 개체 비율과 최초 전조시간과의 관계를 조사한 결과이다.
도 10은 실시예 3에서 녹색 LED를 전조하여 재배 6일 재배한 콩나물 사진이다.
도 11은 실시예 3에서 적색 LED를 전조하여 재배 6일 재배한 콩나물 사진이다.
도 12는 실시예 3에서 청색 LED를 전조하여 재배 6일 재배한 콩나물 사진이다.
도 13은 실시예 3에서 적색 LED를 4회 분할전조하여 재배 3일 재배한 콩나물 사진이다.
도 14는 실시예 3에서 적색 LED를 4회 분할전조하여 재배 4일 재배한 콩나물 사진이다.
도 15는 실시예 3에서 적색 LED를 4회 분할전조하여 재배 5일 재배한 콩나물 사진이다.
도 16은 실시예 3에서 적색 LED를 4회 분할전조하여 재배 6일 재배한 콩나물 사진이다.
도 17은 실시예 3에서 1회 전조하여 재배한 콩나물의 전조 광원의 색, 재배기간 및 광량의 변화에 따른 배축자색 발현개체 비율을 나타낸 그래프이다.
도 18은 실시예 3에서 2회 분할 전조하여 재배한 콩나물의 전조 광원의 색, 재배기간 및 광량의 변화에 따른 배축자색 발현개체 비율을 나타낸 그래프이다.
도 19는 실시예 3에서 3회 분할 전조하여 재배한 콩나물의 전조 광원의 색, 재배기간 및 광량의 변화에 따른 배축자색 발현개체 비율을 나타낸 그래프이다.
도 20은 실시예 3에서 4회 분할 전조하여 재배한 콩나물의 전조 광원의 색, 재배기간 및 광량의 변화에 따른 배축자색 발현개체 비율을 나타낸 그래프이다.
도 21은 실시예 3에서 재배한 콩나물의 전조시 사용한 전조등 색깔에 따른 이소플라본 함량 분석 결과이다.
도 22는 실시예 3에서 재배한 콩나물의 전조분할횟수에 따른 이소플라본 함량 분석 결과이다.
도 23은 실시예 3에서 재배한 콩나물의 광량별 이소플라본 함량을 분석한 결과이다.
도 24는 실험예 5에서 본 발명의 자색콩나물의 색소를 분석한 결과이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
상술한 바와 같이, 콩나물은 광합성으로 성장하는 일반채소와는 달리 콩나물 자체에 있는 영양분을 소모하는 호흡작용에 의하여 암실에서 발아와 생육을 하여 콩이 가지고 있던 자체 양분은 거의 소모되어 각종 영양소의 함량이 콩에 함유된 함량보다 극히 낮은 것으로 알려져 있어, 종래 콩나물보다 높은 영양분을 함유한 기능성 콩나물의 개발이 시급한 실정이다.
이에 본 발명에서는 콩 종자를 치상하는 단계; 치상한 콩 종자를 15 ~ 28 ℃, 상대습도 70 ~ 90 % 및 암조건에서 발아시키는 단계; 발아한 콩 종자에 적색발광다이오드(Red-light emitting diode)로 전조 및 살수하여 콩나물을 재배하는 단계; 를 포함하고, 상기 적색발광다이오드는 600 ~ 650 ㎚ 파장 및 250 ~ 1,500 룩스(lux)인 자색콩나물 재배방법을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 종래 콩나물보다 높은 함량의 영양분을 함유하고, 배축과 자엽의 연결부위만 자색이 발현되어 낮은 가격으로 수매 및 종자거래가 이루어지고 있는 문제점을 해결하는 효과가 있다.
본 발명은 콩 종자를 치상하는 단계; 치상한 콩 종자를 15 ~ 28 ℃, 상대습도 70 ~ 90 % 및 암조건에서 발아시키는 단계; 발아한 콩 종자에 적색발광다이오드(Red-light emitting diode)로 전조 및 살수하여 콩나물을 재배하는 단계; 를 포함하고, 상기 적색발광다이오드는 600 ~ 650 ㎚ 파장 및 250 ~ 1,500 룩스(lux)인 자색콩나물 재배방법을 제공한다.
먼저, 콩 종자를 치상한다.
상기 콩 종자는 통상적으로 배축과 꽃이 자색인 품종이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들면, 다채콩, 명주나물콩, 소백나물콩, 소원콩, 소진콩, 신화콩, 안평콩, 원황콩, 은하콩, 조남콩, 팔도나물콩 또는 풍산나물콩 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 치상 이전에 콩 종자를 물에 침지하여 불리는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 침지는 통상적으로 식물 종자의 발아를 위해 수행하는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 20 ~ 28 ℃의 물에 콩 종자를 2 ~ 5 시간 동안 불릴 수 있다.
만약, 20 ℃ 미만의 물에 침지할 경우, 종자에 수분이 침투하는 속도가 낮아져 균일한 발아에 있어서 문제가 발생할 수 있으며, 28 ℃를 초과하는 물에 침지할 경우, 종자의 과다한 호흡과 지나친 수분 흡수로 인해 발아율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
만약, 2 시간 미만으로 불릴 경우, 종자의 수분 흡수가 충분하지 않아 발아율이 낮은 문제가 발생할 수 있으며, 5 시간을 초과하여 불릴 경우, 종자의 과도한 수분 흡수 및 호흡에 따른 낮은 발아율과 콩나물 신장 속도가 저조한 문제가 발생할 수 있다.
상기 치상은 통상적으로 식물 종자의 발아를 위해 수행하는 조건이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들면, 콩 종자를 콩나물 재배기에 유입하여 치상할 수 있다.
다음, 치상한 콩 종자를 15 ~ 28 ℃, 상대습도 70 ~ 90 % 및 암조건에서 발아시킨다.
상기 발아는 통상적으로 식물 종자의 발아를 위해 수행하는 조건이라면 특별히 제한하지 않는다. 예를 들면, 콩나물 재배기를 이용하여 발아시킬 수 있다.
본 발명의 발아 온도는 통상적으로 식물 종자가 발아할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 15 ~ 28 ℃일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 17 ~ 23 ℃일 수 있다.
만약, 발아 온도가 15 ℃ 미만일 경우, 종자의 발아속도가 낮아지고 콩나물의 신장 속도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있으며, 발아 온도가 28 ℃를 초과할 경우, 미생물 발생이 많아지고 콩나물 품온이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 발아 습도는 통상적으로 식물 종자가 발아할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 상대습도 70 ~ 90 %일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 75 ~ 85 %일 수 있다.
만약, 발아 습도가 70 % 미만일 경우, 콩나물의 발아가 균일하지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 발아 습도가 90 %를 초과할 경우, 과습에 의한 부패성 미생물로 종자가 오염되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 발아 조건 중 조광은 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 사용할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 암조건에서 수행할 수 있다.
만약, 암조건이 아닌 광조건에서 발아시킬 경우, 콩나물의 배축이 짧아지거나 잔뿌리가 많이 나타나는 문제가 발생할 수 있다.
상기 치상한 콩 종자의 발아는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 사용할 수 있는 시간 동안 수행하는 것이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 7 ~ 9 시간 동안 수행할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 8 시간 동안 수행할 수 있다.
실험예 2 및 도면 9에서 확인되는 바와 같이, 최초 전조 시간이 콩 종자의 치상 이후 7 ~ 10 시간일 때 콩나물의 자색발현 개체의 비율이 현저히 높은 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 발아한 콩 종자에 적색발광다이오드(Red-light emitting diode; 적색LED)로 전조(lighting) 및 살수하여 콩나물을 재배한다.
상기 적색발광다이오드는 적색을 나타내는 발광다이오드라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 600 ~ 650 ㎚ 파장 및 250 ~ 1,500 룩스(lux)인 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 620 ~ 640 ㎚ 파장 및 1,00 ~ 1,400 룩스(lux)인 것일 수 있다.
만약, 파장 600 ㎚ 미만의 광원을 사용할 경우, 배축에 자색의 착색량이 적거나 이소플라본 함량 및 기능성 물질의 함량이 적은 문제가 발생할 수 있으며, 파장 650 ㎚를 초과하는 광원을 사용할 경우, 자색의 착색량이 부족하거나 없는 문제와 기능성 물질 함량이 낮은 문제가 발생할 수 있다.
만약, 광량 250 룩스 미만의 광원을 사용할 경우, 배축에 자색의 착색 정도가 낮아지고 기능성 물질의 함량이 낮아지는 문제가 발생할 수 있으며, 광량 1,500 룩스를 초과하는 광원을 사용할 경우, 수득한 콩나물의 길이가 짧아져 제품성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 전조는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 사용할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 6 ~ 24 시간 간격으로 15 분 ~ 1 시간 동안 수행할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 7 ~ 14 시간 간격으로 18 ~ 35 분 동안 수행할 수 있다.
실험예 3 및 도면 17 내지 20에서 확인되는 바와 같이, 1일 1시간 전조를 기준으로 적색 광원을 이용하여 2회(12시간 간격으로 30분 동안 전조) 또는 3회(8시간 간격으로 20분 동안 전조) 전조하는 것이 콩나물 배축의 자색길이 비율을 높이는데 가장 효과적임을 알 수 있었다.
상기 살수는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 사용할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 10 ~ 20 분 동안 40 ~ 50 분 간격으로 8 ~ 20 ℃의 물을 살수할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 12 ~ 17 분 동안 43 ~ 48 분 간격으로 9 ~ 17 ℃의 물을 살수할 수 있다.
실험예 1 및 도면 6에서 확인되는 바와 같이, 재배 온도(20 ℃, 23 ℃ 또는 26 ℃)와 같은 온도의 물을 살수하는 것보다 살수하는 물을 1일 2회 10 ℃의 물로 교체하고 교체한 물을 살수하는 것이 콩나물 배축의 자색발현 개체비율을 현저히 상승시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
상기 콩나물 재배는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 적용할 수 있는 기간이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 3.5 ~ 6일 동안 수행할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3.8 ~ 5.5일 동안 수행할 수 있다.
실험예 1 및 도면 4 내지 8에서 확인되는 바와 같이, 동일한 재배 온도 및 살수 온도에서 재배일수가 4 ~ 5일일 때, 콩나물 배축의 자색발현 개체비율을 현저히 상승시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
본 발명의 콩나물 재배 온도는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 적용할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 15 ~ 28 ℃일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 17 ~ 23 ℃일 수 있다.
만약, 재배 온도가 15 ℃ 미만일 경우, 종자의 발아속도가 낮아지고 콩나물의 신장 속도에 문제가 발생할 수 있으며, 재배 온도가 28 ℃를 초과할 경우, 미생물 발생이 많아지고 콩나물의 품온이 높아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 콩나물 재배 습도는 통상적으로 콩 종자를 발아시켜 콩나물을 재배하는데 적용할 수 있는 조건이라면 특별히 제한하지 않으나, 바람직하게는 상대습도 70 ~ 90 %일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 75 ~ 85 %일 수 있다.
만약, 콩나물 재배 습도가 70 % 미만일 경우, 콩나물의 발아가 균일하지 않은 문제가 발생할 수 있으며, 콩나물 재배 습도가 90 %를 초과할 경우, 과습에 의한 부패성 미생물이 종자를 오염시키는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은 이소플라본(isoflavones); 및 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 하기 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 색소;를 포함하는 자색콩나물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00003
이때, R1과 R2는 각각 독립적으로 -H, -OR5, -OH 또는 -OCH3이고,
R3와 R4은 각각 독립적으로 -H, -OH 또는 -OCH3이며,
R5는 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 자일로스(xylose), 람노스(rhamnose), 아라비노스(arabinose), 말릭 엑시드(malic acid), 파라-하이드록시 벤조익 엑시드(p-hydroxy benzoic acid), 석신산(succinic acid), 파라-쿠마르산(p-coumaric acid), 커피산(coffeic acid) 또는 페룰산(ferulic acid)인 것이다.
실험예 5 및 도면 24에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 자색콩나물 중 자색으로 발현되는 부분을 색소 추출하여 분석한 결과, 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 안토시아닌 구조의 화합물 1 내지 2를 포함하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 자색콩나물은 통상적인 재배방법인 암조건으로만 재배한 콩나물 및 콩 종자보다 높은 함량의 이소플라본을 함유한 기능성 콩나물로서, 2,700 ~ 3,200 ppm의 이소플라본을 포함할 수 있다.
실험예 4 및 도면 21 내지 23에서 확인되는 바와 같이, 적색 광원을 사용하여 재배한 본 발명의 자색콩나물이 종자, 녹색 광원을 사용하여 재배한 콩나물 및 청색 광원을 사용하여 재배한 콩나물보다 현저히 많은 양의 이소플라본을 보유하고 있는 것을 알 수 있었다.
또한, 상기 자색콩나물은 배축과 자엽의 연결 부위뿐 아니라 배축의 일부에 자색이 발현되는 것으로서, 바람직하게는 배축 길이 전체 중 50 % 이상의 길이에서 자색이 발현될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 배축 길이 전체 중 65 % 이상의 길이에서 자색이 발현될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
[ 실시예 ]
비교예 1. 암조건에서의 발아 및 재배
콩 종자는 2010년에서 수원에서 생산한 다채콩, 명주나물콩, 소백나물콩, 소원콩, 소진콩, 신화콩, 안평콩, 원황콩, 은하콩, 조남콩, 팔도나물콩 및 풍산나물콩을 사용하였으며, 콩나물 재배는 신창INC 회사의 콩나물 재배기(모델명: SC-9000)를 이용하였다.
구체적으로, 콩 종자 250 g을 물에 2 ~ 3회 세척하고 세척한 콩 종자를 물에 침지하여 3시간 동안 불린 다음 상기 콩나물 재배기에 15분간 살수와 45분간의 비살수 조건으로 1일당 24회 살수횟수로 재배하였고, 재배 온도는 17℃로, 항온기내에 80% 상대습도 조건에서 재배하였다.
이후 콩 재배를 시작한 후 4일부터 6일까지 재배한 콩나물 중 20개체의 배축의 길이, 뿌리의 길이, 배축 두께 및 배축 상단부의 자색의 길이를 측정하였다. 측정 결과 중 배축에 자색이 발현된 개체를 샘플인 20개체를 기준으로 계산한 자색개체 비율은 도면 1에, 재배한 콩나물의 20개체의 재배 일자별 각 품종의 자색발현 길이는 도면 2에 나타냈다.
도 1에서 확인되는 바와 같이, 콩 종자 15품종 모두 배축색과 꽃색이 자색인 품종으로 알려져 있으나, 이들 품종을 17℃에서 재배한 결과, 다채콩, 명주나물콩, 소백나물콩, 소진나물콩, 안평콩 및 조남콩은 콩나물 재배시에 자색이 발현이 되지 않는 것을 확인할 수 있었으며, 소원콩, 원황콩, 신호콩, 은하콩, 풍산나물콩, 팔도나물콩, 광안콩, 신강콩 및 장기콩은 자색이 발현되는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 자색이 발현되는 품종 중에서 재배 6일째에 자색 발현정도가 가장 많이 감소하는 품종은 은하콩 및 풍산나물콩으로, 자색 발현개체 비율이 10% 미만인 것을 알 수 있었다. 나아가, 소원콩, 원황콩, 신화콩, 팔도나물콩, 광안콩, 신강콩 및 장기콩은 10% 이상의 자색 발현개체가 확인되었으며, 특히 자색 발현개체가 10% 이상인 품종 중에서 팔도나물콩, 광안콩 및 장기콩은 자색 발현개체 비율이 매우 높은 품종인 것을 확인할 수 있었다.
도 2에서 확인되는 바와 같이, 배축 자색발현 개체 중 발현된 자색부위의 길이는 광안콩이 0.55 ㎝, 팔도나물콩이 0.28 ㎝, 장기콩이 0.21 ㎝의 길이로 가장 길었고, 나머지 자색이 발현되는 품종의 자색 발현길이는 0.1 ㎝미만으로 짧게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
이로 인해, 암조건을 사용하여 콩나물을 재배하는 통상적인 콩나물 재배방법은 배축에 자색이 발현된 자색 콩나물을 재배하는데 적합하지 않으며, 품종에 따라 자색 발현개체 비율의 차이가 현저함을 알 수 있었다.
실시예 1. 재배 온도, 재배일수 및 살수 온도에 따른 배축 자색 발현 효과
2011년 제주도산 신화콩 종자를 이용하여 재배 온도(17℃, 20℃, 23℃ 또는 26℃), 살수온도(10℃ 또는 재배 온도와 동일한 온도)를 적용하여 3회 반복으로 항온항습기 내에서 콩나물을 재배하였다.
구체적으로, 2011년 제주도산 신화콩 종자 250 g을 물에 2 ~ 3회 세척하고 세척한 콩 종자를 물에 침지하여 3시간 동안 불린 다음 신창INC 회사의 콩나물 재배기(모델명: SC-9000)를 이용하여 17℃, 20℃, 23℃ 또는 26℃의 온도 및 80 % 상대습도에서 콩나물을 재배하였다. 콩나물 재배시 살수는 15분간 살수와 45분간의 비살수 조건으로 1일당 24회 살수횟수로 재배하였고, 살수되는 물은 재배 온도와 동일한 온도의 물 또는 1일 2회 10 ℃ 물로 교체한 물(10 ℃ 물로 교체한 이후 시간이 지나면 살수되는 물의 온도는 재배 온도와 동일해 짐)을 살수하면서 자색콩나물을 재배하였다.
실험예 1. 재배온도, 재배일수 및 살수온도에 따른 자색발현 개체 비율
상기 실시예 1에서 재배한 콩나물 재배시작 이후 재배 일자별 콩나물 배축의 자색발현 정도를 조사하기 위하여, 콩나물 재배 3일째부터 6일까지 각 재배기에서 20개체의 콩나물 특성을 조사하였다. 조사한 콩나물 특성은 콩나물의 배축 길이, 뿌리 길이, 배축 두께 및 배축의 자색의 길이이다. 조사한 콩나물 특성과 재배온도, 재배일수 및 살수 온도를 이용하여 자색 배축 발현과의 상관성을 분산분석(ANOVA; Analysis of variance)한 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
요인 자유도 Type I SS Mean Square F value Pr>F
반복 (R) 2 374.041 187.020 1.59 0.2249
재배온도 (T) 3 3540.816 1180.272 10.03 0.0002
T×R 6 296.705 49.451 0.42 0.8583
재배일수 (D) 2 34017.616 17008.808 144.5 <.0001
T×D 6 3007.313 5001.219 42.49 <.0001
T×R×D 16 1680.114 105.007 0.89 0.5853
살수온도(WT) 1 3272.405 3272.405 27.8 <.0001
T×WT 3 1831.209 610.403 5.19 0.0066
D×WT 2 1636.856 818.428 6.95 0.0041
T×D×WT 6 5853.426 975.571 8.29 <.0001
상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 재배온도(T), 재배일수(D) 및 살수 온도(WT)는 Pr>F 값이 0.05보다 현저하게 작아서, 자색 배축 발현과 유의적인 상관도가 있는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한, 재배일수, 재배온도 및 살수 온도 간의 상호작용(T×D, D×WT, T×D×WT)도 Pr>F 값이 0.05보다 현저하게 작아서, 자색 배축 발현과 유의적인 상관도가 있는 것을 확인할 수 있었습니다.
또한, 조사한 콩나물 특성과 재배온도, 재배일수 및 살수온도를 이용하여 계산한 재배 온도별 배축 자색발현 개체 비율(%)은 도면 3에, 재배일자별 자색발현 개체 비율(%)은 도면 4에, 재배온도와 재배 일자간의 상호작용 효과에 의한 배축 자색발현 개체 비율(%)은 도면 5에, 재배온도와 살수온도 간의 상호작용 효과에 의한 배축 자색발현 개체 비율(%)은 도면 6에 나타냈다. 상기 자색발현 개체비율은 재배한 콩나물들 중 배축에 자색발현이 육안으로 확인되는 개체 수를 재배한 콩나물 개체 전체에 대하여 비율로 계산한 값이다.
도 3에서 확인되는 바와 같이, 재배 온도(T) 별 배축 자색발현 개체 비율은 26 ℃에서 재배한 콩나물이 통계적으로 유의하게 낮은 자색발현을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 17 ℃, 20 ℃ 또는 23 ℃에서 재배한 콩나물에서는 서로 유사한 비율로 배축 자색발현 개체가 있는 것을 알 수 있었다.
도 4에서 확인되는 바와 같이, 재배일수가 4일째에서 가장 높은 배축 자색발현 개체 비율을 확인할 수 있었다. 그러나, 재배 5일째에는 배축 자색발현 개체 비율이 다소 감소하는 것을 알 수 있었다.
나아가, 살수 온도별 배축 자색발현 개체 비율을 보았을 경우, 재배 온도와 같은 온도로 살수한 것에 비하여 1일 2회 10℃의 물로 교체하여 살수한 경우가 배축 자색 발현개체 비율이 36.1%로 재배 온도와 같은 물로 살수한 경우의 배축 자색발현개체 비율인 22.6%보다 높은 것을 알 수 있었다(도 6 참조).
도 5에서 확인되는 바와 같이, 재배 온도 17℃의 경우, 재배 5일째에서 유의적인 차이가 확인되었고, 재배온도 20℃ 또는 23℃의 경우, 재배 4일째와 5일째에 배축 자색 발현개체의 비율이 유의적으로 높게 나타났다. 그러나, 재배 온도 26℃의 경우, 재배 4일째에서 배축 자색발현 개체가 유의적으로 높게 나타났으나, 재배 5일째에는 배축 자색발현 개체가 없는 것으로 나타났다.
이로 인해, 17 ~ 23 ℃ 재배 온도에서 4 ~ 5일 동안 재배하는 것이 배축의 자색발현 개체를 증가시키는데 효과적인 것을 확인할 수 있었다.
도 6에서 확인되는 바와 같이, 17℃ 재배 온도에서는 살수 온도와의 유의성을 확인할 수 없었으나, 20℃, 23℃ 및 26℃ 재배 온도에서는 배축 자색발현 개체 비율이 살수 온도가 낮을수록 높게 나타났다.
더불어, 재배 5일째의 배축 자색발현 개체비율을 재배온도, 재배일수 및 살수온도 상호간의 효과를 측정하여 도면 7에, 재배 6일째의 배축 자색발현 개체비율을 재배온도, 재배일수 및 살수온도 상호간의 효과를 측정하여 도면 8에 나타냈다.
도 7에서 확인되는 바와 같이, 17℃ 재배 온도에서는 재배 5일째에 살수 온도와 무관하게 배축 자색발현 개체의 비율이 현저하게 상승한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 20℃ 또는 23℃ 재배 온도에서는 재배 4일째에 살수 온도와 무관하게 다수의 개체의 배축에서 자색이 발현되는 것을 확인할 수 있었으며, 재배 5일째에 재배된 콩나물에서는 살수 온도가 10℃도 낮은 경우에 다량의 개체의 배축에서 자색이 발현되는 것을 알 수 있었다. 게다가, 26℃ 재배 온도에서는 재배 4일째, 살수 온도 10℃에서만 다량의 개체의 배축에서 자색이 발현되는 것을 확인할 수 있었다.
도 8에서 확인되는 바와 같이, 재배 6일째에는 재배 온도 17℃에서 재배할 경우, 자색발현 개체가 약 13% 정도 확인되었으나, 재배 온도 20℃에서 재배할 경우, 6일째에는 배축 자색발현 개체가 없는 것으로 나타났다.
상기 결과들을 종합해보면, 배축의 자색발현 개체 증가를 위해서는 ①5일 이하의 일수로 재배하고, ②살수 온도는 낮은 것이 효과적이며, ③재배 온도는 17 ~ 26 ℃가 효과적인 것을 알 수 있었다.
실시예 2. 최초 전조시간에 따른 배축 자색발현
최초 조명 시간에 따른 배축 자색발현 비율을 비교하기 위하여, 최초전조 시간을 자정(24시)로 고정하고, 10시부터 21시까지 12회에 걸쳐 1시간 간격으로 콩나물 치상 후 최초 전조 시간을 변화시키면서 실험하였다.
구체적으로, 2012년산 수원 밭작물연구포장에서 증식된 신화콩 종자 250 g을 물에 2 ~ 3회 세척하고 세척한 콩 종자를 물에 침지하여 3시간 동안 불린 다음 신창INC 회사의 콩나물 재배기(모델명: SC-9000)를 이용하여 20℃ 및 80% 상대습도에서 적색 LED(파장 630 ㎚)을 294 룩스로 24시(자정)에 1시간 전조하여 5일 동안 콩나물을 재배하였다. 콩나물 재배시 살수는 15분간 살수와 45분간의 비살수 조건으로 1일당 24회 살수횟수로 재배하였고, 살수되는 물은 재배 온도와 동일한 온도의 물을 사용하였다.
콩나물 치상 시간은 10시부터 21시까지 1시간 간격으로 각각 치상하였고, 항온항습기에 치상을 한 후 24시에 적색 LED를 1시간 동안 전조하여 콩나물을 재배하였다.
실험예 2.
실시예 2에서 재배한 콩나물의 배축 자색발현 개체 비율을 조사하였으며, 상기 조사는 재배한 콩나물의 배축에 자색으로 착색된 것이 확인되는 콩나물의 개체를 재배한 콩나물 전체 개체에 대한 비율로 계산하여 수행하였다.
조사한 자색개체비율은 도면 9에 나타냈다.
도 9에서 확인되는 바와 같이, 14 ~ 17시에 치상한 처리구(최초 전조시간이 7 ~ 10시인 처리구; 24시 최초 전조가 기준)에서 재배한 콩 종자 100%의 배축에서 자색이 발현되는 것을 확인할 수 있었고, 이를 6차 다항식으로 상관관계를 분석할 경우, 15 ~ 16시경에 치상하고 24시에 전조하는 조건이 배축 자색발현을 현저하게 향상시키는 것을 알 수 있었다.
이는 최초 전조 시간이 항온항습기에 콩나물 시료가 치상된 후 7 ~ 10시간 이후에 최초 전조를 수행하는 것이 배축 자색발현을 현저하게 증가시킨다는 것을 확인한 결과이다.
실시예 3.
2012년산 수원 밭작물연구포장에서 증식된 신화콩 종자 250 g을 물에 2 ~ 3회 세척하고 세척한 콩 종자를 물에 침지하여 3시간 동안 불린 다음 신창INC 회사의 콩나물 재배기(모델명: SC-9000)를 이용하여 20℃ 및 80% 상대습도에서 3종류의 LED 등(녹색: 파장 520 ㎚, 적색: 파장 630 ㎚ 또는 청색: 파장 465 ㎚)을 437 ~ 2,136 룩스(녹색), 294 ~ 1,408 룩스(적색) 또는 491 ~ 2,287 룩스(청색)로 해서 1일 1시간의 조명조건하에서 조명횟수를 1회 1시간, 2회 각 30분, 3회 각 20분 또는 4회 각 15분간 전조하여 콩나물을 재배하였다. 콩나물 재배시 살수는 15분간 살수와 45분간의 비살수 조건으로 1일당 24회 살수횟수로 재배하였고, 살수되는 물은 재배 온도와 동일한 온도의 물을 사용하였다.
녹색 LED(파장 520 ㎚)를 사용하여 전조 및 재배한 콩나물은 도면 10에, 적색 LED(파장 630㎚)를 사용하여 전조 및 재배한 콩나물은 도면 11에, 청색 LED(파장 465㎚)를 사용하여 전조 및 재배한 콩나물은 도면 12에 나타냈다.
또한, 적색 LED(파장 630㎚)를 1일 4회 각 15분간 전조(6시간 간격으로 15분 동안 전조)하여 재배한 콩나물의 3일째 사진은 도면 13에, 재배 4일째 사진은 도면 14에, 재배 5일째 사지는 도면 15에, 재배 6일째는 도면 16에 나타냈다.
실험예 3.
실시예 3에서 재배한 콩나물의 배축장, 콩나물 자엽의 색차 및 자색으로 착색된 부위의 길이 및 자색발현 개체 비율을 조사하였고, 상기 조사는 재배 3일째부터 6일째까지 수행하였다. 재배일자별 조사 대상인 콩나물 시료는 재배한 콩나물 중 10개체를 무작위로 선정하여 사용하였다. 조사결과인 자색길이비율 중 1일 1회 1시간 전조한 결과는 도 17에, 1일 2회 각 30분씩(12시간 간격으로 30분 전조) 전조한 결과는 도 18에, 1일 3회 각 20분씩(8시간 간격으로 20분 전조) 전조한 결과는 도 19에, 1일 4회 각 15분씩(6시간 간격으로 15분 전조) 전조한 결과는 도 20에 나타냈다. 상기 자색길이비율은 무작위로 선정한 10개체의 배축에서 자색으로 착색된 길이를 측정하고, 이의 평균값을 나타내었다.
도 17 내지 20에서 확인되는 바와 같이, 적색 LED 전조가 콩나물 배축에 자색이 발현된 길이 비율을 상승시키는데 효과적인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 녹색 LED 또는 청색 LED 전조는 콩나물의 배축 자색 발현에 적합하지 않은 것을 알 수 있었다.
또한, 적색 LED 전조시 1,408 룩스 광량을 사용하는 것이 자색 배축 콩나물 발현을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 총 전조 시간이 같을 때, 3회(도 19) 또는 4회(도 20) 분할하여 전조하는 것이 배축 자색발현에 적합한 것을 알 수 있었다. 특히, 3회 분할하여 전조하는 것이 배축 자색길이 비율을 현저하게 증가시키는 것을 확인할 수 있었다(도 19 참조).
이로 인해, 총 전조 시간이 같을 때, 3회 또는 4회 나누어 전조하는 것이 콩나물 자색 배축 발현에 적합한 것을 알 수 있었습니다.
실험예 4. 이소플라본 함량 분석
LED 광원, 전조횟수 및 광량의 차이에 의해, 재배한 콩나물의 이소플라본 함량 변화를 분석하기 위하여, 실시예 3에서 재배한 콩나물들의 이소플라본 함량을 측정하였다.
구체적으로, 재배한 콩나물의 이소플라본 함량은 HPLC 방법으로 측정하였다. 재배한 콩나물을 동결건조 후 분쇄기를 이용하여 분쇄하여 콩나물 가루를 제조하였다. 콩나물 가루 1g 당 1N HCl 10 ㎖을 가하고 100℃에서 90분간 가수분해하여 이소플라본(isoflavone)을 아글리콘(aglycone) 형태로 변형시킨 후 메탄올로 50 ㎖ 부피를 맞추고 일부를 취하여 0.45㎛ 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE; Polytetrafluoroethylene) 실린지 필터(syringe filter)를 통과시킨 후 분석에 이용하였다.
상기 HPLC는 Waters(USA)사의 HPLC 시스템을 이용하였으며 254 ㎚에서 분석하였으며, 컬럼은 ODS 계열의 YMC AM303(직경×높이= 4.6㎜×250㎜)을 사용하였고, 이동상은 35% 아세토니트릴을 사용하였으며 유속은 1.0 ㎖/분으로 조절하였고, 주입된 추출된 이소플라본 추출액의 양은 20 ㎕이었다. 표준물질인 다이드제인(daidzein), 제니스테인(genistein)과 글리시테인(glycitein)은 Wako(Japan)사 제품을 사용하였다.
이후 LED 파장, 전조분할횟수 및/또는 광량에 따른 이소플라본 함량을 분산분석(ANOVA; Analysis of variance)하였고, 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
요인 자유도 Type I SS Mean Square F value Pr>F
반복(R) 2 330.474 165.237 1.43 0.2463
LED 광(L) 2 202137.972 101068.986 874.06 <.0001
L×R 4 349.630 87.408 0.76 0.5574
전조분할횟수(T) 3 5470274.960 1823424.987 15769.2 <.0001
L×T 6 650422.709 108403.785 937.49 <.0001
L×R×T 18 2818.397 156.578 1.35 0.1823
광량(D) 3 119494.681 39831.560 344.47 <.0001
L×D 6 312033.516 52005.586 449.75 <.0001
T×D 9 1423671.091 158185.677 1368.01 <.0001
L×T×D 16 2961877.99 164548.778 1423.04 <.0001
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 전조분할횟수(T), 광량(D) 및 LED 광(L)은 Pr>F 값이 0.05보다 현저하게 작아서, 자색 배축 발현과 유의적인 상관도가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 전조분할횟수, 광량 및 LED 광 간의 상호작용(T×D, D×L, T×D×L)도 Pr>F 값이 0.05보다 현저하게 작아서, 자색 배축 발현과 유의적인 상관도가 있는 것을 확인할 수 있었습니다.
또한, 실시예 3에서 적색 LED, 녹색 LED 또는 청색 LED을 사용하여 재배한 콩나물 및 콩 종자인 신화콩의 이소프라본 함량을 상술한 바와 같은 방법으로 추출 및 분석한 결과를 도면 21에 나타냈다.
도 21에서 확인되는 바와 같이, 콩 종자보다 적색 LED, 녹색 LED 또는 청색 LED를 사용하여 재배한 콩나물의 이소플라본 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다. 특히, 적색 LED를 사용하여 재배한 콩나물의 이소플라본 함량이 녹색 LED 또는 청색 LED를 사용하여 재배한 콩나물보다 다량의 이소플라본을 포함하고 있는 것을 알 수 있었다.
이는, 적색 LED를 사용하여 콩나물을 재배하는 것이 콩나물의 이소플라본 함량을 높이는데 적합한 것을 알 수 있는 결과이다.
나아가, 실시예 3에서 1일 1회 1시간 전조, 1일 2회 각 30분 전조(12시간 간격으로 30분 전조), 1일 3회 각 20분 전조(8시간 간격으로 20분 전조) 또는 1일 4회 각 15분 전조(6시간 간격으로 15분 전조)하여 재배한 콩나물의 이소플라본 함량을 상술한 바와 같은 방법으로 추출 및 분석한 결과를 도면 22에 나타냈다.
도 22에서 확인되는 바와 같이, 총 전조시간이 같을 경우, 전조를 분할하지 않고 재배한 콩나물보다 2회 내지 3회 분할 전조하여 재배한 콩나물이 월등히 많은 양의 이소플라본을 포함하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 2회 분할 전조하여 재배한 콩나물이 현저히 많은 양의 이소플라본을 포함하는 것을 알 수 있었다.
이로 인해, 콩나물 재배시 총 전조시간이 같을 경우, 분할하여 전조하는 것이 콩나물의 이소플라본 함량을 높이는데 효과적임을 확인할 수 있었으며, 특히 2회 분할하여 전조하는 것이 이소플라본 함량 상승에 매우 적합함을 알 수 있었다.
더불어, 실시예 3에서 0 룩스(암조건), 294 룩스, 585 룩스 또는 1,408 룩스의 광량으로 적색 LED(파장: 630 ㎚)를 1일 3회 각 20분 전조(8시간 간격으로 20분 동안 전조)하여 재배한 콩나물의 이소플라본 함량을 상술한 바와 같은 방법으로 추출 및 분석한 결과를 도면 23에 나타냈다.
도 23에서 확인되는 바와 같이, 총 전조 시간 및 전조 파장이 동일할 경우, 높은 광량으로 재배할수록 재배한 콩나물에 다량의 이소플라본을 함유하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 1,408 룩스(4X) 적색 LED를 전조하여 재배한 콩나물은 콩 종자에 비해 1.5배 이상 많은 이소플라본을 포함하는 것을 알 수 있었다.
실험예 5. 자색콩나물의 색소 분석
실시예 3에서 적색 LED(파장: 630 ㎚)를 1,408 룩스로 1일 3회 각 20분씩 전조(8시간 간격으로 20분 동안 전조)하여 재배한 콩나물의 배축 중 자색으로 발현된 부분을 절단하고, 절단한 부분을 1 % 염화수소를 포함하는 40% 메탄올 용액으로 색소를 추출하였다. 추출한 색소는 HPLC 분석하여 색소의 화학적 구조를 분석하였다.
상기 색소분석은 신화콩을 원료로 콩나물 재배하여 배축부분에 자색으로 발현되는 부분을 절단하여 안토시아닌 성분 분석을 위한 재료로 사용하였다. 절단된 시료는 동결건조한 후 0.5g을 재취하여 40% 메탄올 용매(1% HCl) 10㎖로 2일간 4℃에서 안토시아닌 성분을 추출한 이후 0.45㎛ 필터로 여과하여 Ultimate 3000 HPLC (Dionex, USA)로 분석하였다. 분석에 사용한 칼럼은 C-18 역상 칼럼(LiChro CART RP-18e, 5 ㎛, 125㎜ × 4㎜)을 사용하였으며 이때 칼럼온도는 25℃를 유지하였고, HPLC 분석용 용매는 물(0.1% 트리플루오로아세틸화(trifluoroacetylation, TFA) 포함)과 메탄올(0.1% 트리플루오로아세틸화(trifluoroacetylation, TFA) 포함)조합의 기울기 용매조건으로 0분에는 15% 메탄올, 2분까지 20% 메탄올, 30분까지 35% 메탄올 조건을 설정하고 다시 초기화를 위해 15% 메탄올 조건으로 5분간 안정화하여 재분석하였다. 또한 유속은 0.8 ㎖/분으로 하고, 검출기 파장은 UV 530㎚로 설정하여 분석하였다. 분석에 사용된 표준 안토시아닌 성분인 델피니딘-3-글루코시드(delphinidin-3-glucoside), 시아니딘-3-글루코시드(cyanidin-3-glucoside), 시아니딘-3-갈락토시드(cyanidin-3-galactoside), 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside), 페라고니딘-3-글루코시드(pelargonidin-3-glucoside), 페오니딘-3-글루코시드(peonidin-3-glucoside) 및 말비딘-3-글루코시드(malvidin-3-glucoside)는 Polyphenols Laboratories(Sandnes, Norway)에서 구매하여 사용하였다. HPLC 결과는 도면 24에 나타냈다.
도 24에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 자색콩나물은 페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 안토시아닌 구조의 색소를 포함하는 것을 확인할 수 있었다.
비교예, 실시예 및 실험예를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 자색콩나물 재배방법을 종래 암조건에서만 재배하던 재배방법에 비해 현저히 높은 비율의 배축에서 자색이 발현되게 하는 효과가 있으며, 이로 인해 다량의 이소플라본을 포함하는 자색콩나물을 재배할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 자색콩나물은 현재까지 콩의 성분으로 알려진 바 없는 안토시아닌 색소를 포함하는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 콩 종자를 치상하는 단계;
    치상한 콩 종자를 15 ~ 28 ℃, 상대습도 70 ~ 90 % 및 암조건에서 발아시키는 단계;
    발아한 콩 종자에 적색발광다이오드(Red-light emitting diode)로 전조(lighting) 및 물을 살수하여 콩나물을 재배하는 단계; 를 포함하고,
    상기 적색발광다이오드는 600 ~ 650 ㎚ 파장 및 250 ~ 1,500 룩스(lux)인 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발아시키는 단계는 7 ~ 9 시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전조는 6 ~ 24 시간 간격으로 15 분 ~ 1 시간 동안 전조하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 살수는 10 ~ 20 분 동안 40 ~ 50 분 간격으로 8 ~ 20 ℃의 물을 살수하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  5. 제1항에 있어서, 콩나물 재배는 3.5 ~ 6일 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 재배하는 단계의 콩 재배는 15 ~ 28 ℃ 및 상대습도 70 ~ 90 %에서 수행하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자색콩나물은
    이소플라본(isoflavones); 및
    페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 하기 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 색소;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물 재배방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00004

    이때, R1과 R2는 각각 독립적으로 -H, -OR5, -OH 또는 -OCH3이고,
    R3와 R4은 각각 독립적으로 -H, -OH 또는 -OCH3이며,
    R5는 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 자일로스(xylose), 람노스(rhamnose), 아라비노스(arabinose), 말릭 엑시드(malic acid), 파라-하이드록시 벤조익 엑시드(p-hydroxy benzoic acid), 석신산(succinic acid), 파라-쿠마르산(p-coumaric acid), 커피산(coffeic acid) 또는 페룰산(ferulic acid)인 것이다.
  8. 이소플라본(isoflavones); 및
    페튜니딘-3-글루코시드(petunidin-3-glucoside) 및 하기 화학식 1로 표현되는 화합물로 이루어진 군 중 1종 이상을 포함하는 색소;
    를 포함하는 자색콩나물:
    [화학식 1]
    Figure pat00005

    이때, R1과 R2는 각각 독립적으로 -H, -OR5, -OH 또는 -OCH3이고,
    R3와 R4은 각각 독립적으로 -H, -OH 또는 -OCH3이며,
    R5는 글루코스(glucose), 갈락토스(galactose), 자일로스(xylose), 람노스(rhamnose), 아라비노스(arabinose), 말릭 엑시드(malic acid), 파라-하이드록시 벤조익 엑시드(p-hydroxy benzoic acid), 석신산(succinic acid), 파라-쿠마르산(p-coumaric acid), 커피산(coffeic acid) 또는 페룰산(ferulic acid)인 것이다.
  9. 제8항에 있어서, 상기 자색콩나물은 2,700 ~ 3,200 ppm의 이소플라본을 포함하는 것을 특징으로 하는 자색콩나물.
  10. 제8항에 있어서, 상기 자색콩나물은 배축 길이 전체 중 50 % 이상의 길이에서 자색이 발현되는 것을 특징으로 하는 자색콩나물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106888835B (zh) * 2017-02-17 2023-07-25 兰州大学 一种快速降低红三叶中异黄酮含量的方法

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