KR20200057655A - 패각에 잠입한 김 사상체의 배양을 위한 김 양식용 배양액 및 그 제조방법 - Google Patents

패각에 잠입한 김 사상체의 배양을 위한 김 양식용 배양액 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

김패각 사상체 배양과정에서 미숙 각포자가 많이 발생하여 채묘과정에서 김종묘 부착율이 저조한 점을 해결하기 위하여 패각에 잠입한 각포자의 생장에 필요한 영양성분을 제공하는 한편, 각종 영양염류를 흡수하여 각 포자의 성장촉진을 위한 패각 사상체 배양 배지액 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

패각에 잠입한 김 사상체의 배양을 위한 김 양식용 배양액 및 그 제조방법{The cultivating medium of conchocelis phase of laver}
본 발명은 김 양식 과정에서 패각에 잠입한 사상체의 배양을 위한 배지액 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 김패각 사상체 배양과정에서 미숙 각포자가 많이 발생하여 채묘과정에서 김종묘 부착율이 저조한 점을 해결하기 위하여 패각에 잠입한 각포자의 생장에 필요한 영양성분을 제공하는 한편, 각종 영양염류를 흡수하여 각 포자의 성장촉진을 위한 패각 사상체 배양 배지액 및 그 제조방법에 관한 것이다.
김은 예로부터 지금까지 주요한 식품으로 국내 해조류 양식 산업의 주축을 이루고 있다. 우리 나라 해역에서는 약 10여 종의 김이 생육하고 있으며, 같은 종이라도 환경 조건에 따라 체형의 변화가 많으므로 겉모양만으로는 종의 구별이 어렵다. 주양식의 김은 참김이지만 생태적으로 특성이 강한 방사무늬김이 어장에서 많이 양식되고 있으며, 최근에는 이들 두 종에서 선발 육종된 품종들이 생산성이 높고 병해에 강한 이점을 가지고 있어서, 양식 대상종으로 선호도가 높다.
김은 종류에 따라 생활사에 약간의 차이가 있으나 대부분의 양식 대상종은 유사한 양식방법으로 실시된다. 김은 10월 초에 엽체가 발생하고 12월에 정자낭과 조과기가 형성되어 1월에 과포자를 방출한다. 3월에 엽체는 소멸되고 여름동안 사상체 상태로 지내다가 7~8월에 사상체에서 방출된 각포자가 다시 엽체로 성숙한다. 김 종묘 생산은 어장에서 채취한 성숙하고 우수한 엽상체에서 과포자를 받아 조가비 사상체의 배양 및 관리 과정을 포함하며, 사상체는 감수분열을 통해 엽체로 성장하는 각포자를 생성하기 때문에 김의 생활사 중에서 가장 중요한 단계이다.
조가비 사상체의 배양 방법에는 김의 엽상체에서 방출되는 과포자를 직접 조가비 속에 잠입시켜 기르는 방법과 과포자의 발아체를 일정 기간 동안 배양 용기에서 길러 유리 사상체를 이용하는 방법이 있다.
배양된 사상체는 김 양식에 필요한 그물 발에 채묘하여 바다에서 양식하는데 사상체가 채묘된 그물을 통상적으로 '김발'이라 부른다. 김발은 추석 전후로 설치하는데 그전에 포자를 부착하는 채묘 작업을 실시한다. 종묘생산 과정으로 배양한 조가비 사상체로부터 방출되는 각포자를 그물발에 부착시키는 과정을 채묘라고 한다. 채묘과정은 실내에서 이루어지는 실내채묘와 양식 현장에서 이루어지는 야외 채묘로 이루어질 수 있다. 채묘 후에는 김발의 노출 수위를 김의 생육 시기나 조석의 변동 또는 일사량의 계절적 변화에 따라 조절하여야 한다. 채묘된 김발은 바다의 김양식장에서 양식되어 늦가을에서 초겨울에 김을 채취하여 생산, 가공한다.
채묘가 잘이루어지기 위해서는 사상체 성장이 잘 촉진 되어야 하나, 사상체 배양에 의한 인공채묘는 김 사상체의 양이 부족하여 많은 양의 엽체 생산과 우수종자 보급에 어려움이 있다.
그러나 현장의 김 양식에서 가장 중요한 패각사상체(김포자)배양에 무절제하게 약제를 사용하므로 인해 일부 지역에서는 단위면적당 생산량이 오히려 감소되고 있는 현상도 나타나고 있으므로, 경제적이고 환경적으로 영향이 없는 소재를 이용한 김 사상체 성장을 촉진하는 배양기술 개발이 필요하다.
국내등록특허공보 제169300호에는 수산화나트륨, 6-벤질아미노푸린을 투입한 후 식초와 키토산분말을 용해하여 혼합하여 제조된 영양액의 제조방법이 기재되어 있다. 국내등록 특허번호 제1003200690000(20011224)호에는 빙초산 5~30중량%, 구연산5~35중량%, 젤라틴 3~10중량%, 목초액 5~30중량%, 염소이온 1~5중량%, 인산이온 1~5중량%, 아미노산 05~3중량% 및 나머지는 물(육수)로 조성됨을 특징으로 하는 김양식 산처리제 혼합물이 공개되어 있다. 국내등록특허공보 제1007208270000(20070516)호에는 유기산 2117중량%, 염소이온 897중량%, 질산이온 028중량%, 질소 059중량%, 인 021중량%, 아미노산 169×10-5중량% 및 목초액 8중량%이고, 나머지는 활성수로 이루어진 김양식 산처리제가 기재되어 있다. 국내등록특허공보 제1004784920000(20050314)호에는 목탄을 탄화시켜 나오는 연기와 수증기를 냉각하여 생산한 목초액을 3개월 이상 정치시켜 타르를 제거한 다음, 초산을 첨가하여 유기산의 농도를 20%농도가 되도록 조절하고, 염산을 첨가하여 무기산을 4%농도가 되도록 조절하는 방법으로 김 양식용 목초액 유기산을 제조하는 기술이공개되어 있다. 국내공개특허공보 공개번호 제1020040049152(20040611)호에는 피틴산을 주제로 하고 이에 아미노산 및 비타민류를 첨가한 것으로 이루어지며, 선택적으로 구연산, 사과산 및 주석산 중 1 종 이상을 첨가하여 사용하는 김양식 산처리제가 공개되어 있다.
상기 종래의 기술은 종래에는 채묘된 김발을 바다의 김양식 어장에서 사용하는 처리제로서 본원발명과 같이 유리사상체(포자)를 패각에 잡입시켜 각포자가 방출되기 전까지 사상체의 성장을 촉진하여 방출양을 증가시키도록하기 위하여 경제적이고 환경적으로 영향이 없는 소재를 이용한 김 사상체 성장을 촉진하는 배양 배지액을 제공한다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액으로서 배양 해수 10톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g, 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨 0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g의 중량 비율로 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 배양 해수 5톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 용해하여 제1배지 용해액을 제조하고, 별도로 배양 해수 5톤을 기준으로 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨-0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g을 용해하여 제2배지 용해액을 제조하며, 상기 제1배지 용해액과 제2배지 용해액을 1 : 1의 비율로 혼합하여 패각사상체 배지액을 얻는 것을 특징으로 하는 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액의 제조방법을 특징으로 한다.
본 발명의 패각사상체 배양 배지액은 각포자가 방출되기 전까지 사상체의 성장을 촉진하여 대량방출로 연결되어 김(해태) 어망의 각포자 부착률을 촉진시키며, 본 발명에 따른 김 사상체의 배양방법은 김 사상체를 배양할 때 경제적이면서도 인체에 영향을 전혀 주지 않아 김종자 생산을 효율적으로 증가시킬 수 있으며, 이는 수익 증대에도 현저한 효과를 나타낸다.
도 1은 패각 사상체의 배양과정을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물의 또다른 실시예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 사용하여 배양된 패각의 각포자의 밀도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 사용하지 않고 배양된 패각의 각포자의 밀도를 나타낸다.
본원발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 조성물을 혼합하여 이루어지는 것을 배양액 조성물을 제공한다.
도 1은 패각 사상체의 배양과정을 나타낸다. 김은 일반적으로 10월 초에 엽체가 발생하고 12월에 정자낭과 조과기가 형성되어 1월에는 과포자를 방출한다. 3월에 엽체가 소멸되어 여름 동안 사상체 상태로 지내다가 7~8월에 사상체에서 방출된 각포자가 다시 엽체로 성숙하게 된다. 김 사상체는 김류의 과포자가 석회질인 조가비 등에 붙어 천공하여 생육해서 외관상 흑점과 같이 되는데 이것을 사상체라 한다.
본 발명에서는 김 엽체가 아닌 김 사상체의 성장을 촉진시키기 위한 배양액 및 배양액 조성물 제조방법에 관한 것으로, 성장 호르몬과 같이 인체에 무해한 무기 조성물질을 이용하여 김 사상체의 성장을 효율적으로 향상시킬 수 있는 김 사상체의 배양액 및 배양액 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물은 배양 해수 10톤(10,000L)을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g, 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨 0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g의 중량비로 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 조성물은 패각사상체(김포자) 배양과정에서 각포자 성숙에 필요한 조성물을 탐색하여 실험함으로서 가장 좋은 결과를 나타낸 조성비로서 검토된 것이다.
또한, 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액의 제조방법은 배양 해수 5톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 용해하여 제1배지 용해액을 제조하고, 별도로 배양 해수 5톤을 기준으로 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨-0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g을 용해하여 제2배지 용해액을 제조하며, 상기 제1배지 용해액과 제2배지 용해액을 1 : 1의 비율로 혼합하여 패각사상체 배지액을 얻는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 나타낸다. 도 3은 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물의 또 다른 실시예를 나타낸다.
본원발명에서 얻어지는 배양액은 각각의 조성물이 모두 용해되어 반응하면 도 2에서 보는 바와 같이 옅은 황색계열의 수용액으로 완성된다, 그러나, 본원발명의 조성물을 순서없이 배양해수 용액에 용해하는 경우 일부분의 조성물이 화학 반을을 일으켜 하얀 침전물을 형성하여 도 3과 같이 전체 조성물이 용해되지 않는 현상을 나타낸다. 또한 일정 조성물의 경우 일정한 온도이하에서는 용해되지 않는 조성물이 있으므로 온도 조건 역시 중요한 변수가 된다.
본 발명에서는 상기와 같이 침전물의 생성을 방지하기 위하여 각각의 조성물을 용해하는 순서를 검토한 결과, 조성물의 군을 질산나트륨(NaNo30) 1.5kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g를 1군으로 분류하고, 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨 0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g의 조성물 군을 2군으로 분류하는 것이 침전물이 생성되지 않는다는 것을 알 수 있었다. 또한, 상기 조성물의 용해 온도는 40도 내지 60도로 유지하며 용해하는 것이 바람직하다. 특히 제2군 조성물은 용해과정에서 섭씨 60도 내지 70도로 유지하며 용해하는 것이 바람직하다.
<배양액 제조 실시예 >
본원발명에서는 조성물을 용해하는 순서를 특정하여 용해하여 배양을 제조하였다. 배양액 제조방법은 다음과 같다.
배양 해수 5톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 교반기에 넣어 400RPM으로 4-6시간 교반시켜 제1배지 용해액을 제조하였다.
상기 제1배지 용액과는 별도로 배양 해수 5톤을 기준으로 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨 0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g을 을 교반기에 넣어 섭씨온도 40 내지 60도 조건에서 400RPM으로 4-6시간 교반시켜 제2배지 용해액을 제조하였다.
상기 제조된 제1배지 용해액과 제2배지 용해액을 1 : 1의 중량비로 혼합하여 다시 400RPM으로 4-6시간 교반시킨 후 패각사상체 배지액을 완성하였다. 상기 배지 조성물은 패각에 잠입한 사상체의 가지를 성장시키 위한 전기용 배지액으로써 3월 내지 6월까지 사용할 수 있다.
상기 제조방법과 또 다른 방법으로 배양액을 소량으로 제조하는 경우, 사용되는 해수의 양에 조성물의 비를 맞추어 제1, 2 배지 용해액을 제조하거나, 각각의 배지 조성물을 1L의 해수용액에 용해한 후 일정한 양의 해수 용액에 희석하는 방법으로 용해시킴으로서 배지액을 제조할 수도 있다.
본원발명의 또 다른 실시예로서 포자낭을 형성시키기 위한 후기용 배지액 조성물은 증류수 10ℓ에 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 용해하여 제1배지 용해액을 제조하고, 별도로 증류수 1ℓ를 기준으로 황산코발트 0.1g, 몰리브덴산나트륨-0.05g, 황산아연 0.1g, 황산구리 0.05g, 비타민12, 0.2g을 증류수 1ℓ에 용해하여 후기용 배지액을 만든다. 포자낭을 형성시키기 위해서는 상기 전기용 배지액 1ℓ에 후기용 배지액 10㎖를 혼합한 배양액을 배양 해수 1톤과 혼합하여 7월 내지 10월중에 사용한다.
( 실시예 : 본원발명의 배양액을 첨가하여 패각에 잠입한 김 사상체를 배양)
본 발명의 김 사상체의 배양방법에서 사용된 김의 품종은 방사무늬 김(Pyropia yezoensis), 참김(Porphyratenera) 및 돌김(Porphyra dentata) 중에서 선택되는 것이 바람직하다. 상기 3종의 김은 우리나라 연안에서 주로 양식되는 김 종에 해당한다.
패각에 잠입한 방사무늬 김사상체를 1L의 배양 용기에 담아 본원발명에서 제조된 배양액 0.5L를 분주하였다. 김 사상체가 담긴 배양용기는 조도 800-1000 lux, 온도 18-20 ℃ 및 광주기는 L:D=16:8로 설정하여 3주 동안 배양하였다.
( 비교예 : 배양액을 첨가하지 않고 김 사상체를 배양)
실시예와 동일한 조건으로 실시하되, 배양용기에는 본원발명의 배양액을 첨가하지 않은 동일 용량의 일반 해수에 김 사상체를 배양하였다.
도 4는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 사용하여 배양된 패각의 각포자의 밀도를 나타내고, 도 5는 본 발명의 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 조성물을 사용하지 않고 배양한 패각의 각포자의 밀도를 나타낸다.
굴패각에 잠입한 사상체는 본원발명의 배양액을 사용한 경우, 1주일이 지난 후 현미경적으로 관찰되었고, 15일 후에는 육안으로 확인 가능하였다. 그러나 일반해수를 사용하여 배양한 경우는 동일 크기를 나타내는데 본원발명의 경우보다 3 내지 4일 정도 늦었고, 밀도 역시 본원발명의 경우보다 낮은 상태로 나타났다. 도 4와 도 5에서 나타낸 바와 같이 본원발명의 배양액을 이용한 실시예의 김 사상체는 대조군보다 높은 성장과 밀도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 김 사상체의 배양방법은 김 사상체를 배양할 때 경제적이면서도 인체에 영향을 전혀 주지 않는 무기염을 첨가함으로써 김 사상체의 성장률을 향상시키는데 효과적이다.
본 발명에 따른 김 사상체의 배양방법을 통해 배양된 김 사상체의 성장률이 촉진됨에 따라, 김의 우수종자보급을 효율적으로 증가시킬 수 있으며, 이는 수익 증대에도 현저한 효과를 나타낸다.

Claims (2)

  1. 배양 해수 5톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 용해하여 제1배지 용해액을 제조하고,
    별도로 배양 해수 5톤을 기준으로 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨-0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g을 용해하여 제2배지 용해액을 제조하며,
    상기 제1배지 용해액과 제2배지 용해액을 1 : 1의 비율로 혼합하여 패각사상체 배지액을 얻는 것을 특징으로 하는 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액.
  2. 배양 해수 5톤을 기준으로 질산나트륨(NaNo30) 1.5Kg, 제2인산나트륨(NaH2Po4) 150g, 붕산(H3BO3) 15g, 황산망간(MnSO4) 7g, 요오드칼륨 0.01g, 구연산철(C6H5O7)2HFe 33g, Na2-EDTA 30g을 용해하여 제1배지 용해액을 제조하고,
    별도로 배양 해수 5톤을 기준으로 황산코발트 0.01g, 몰리브덴산나트륨-0.005g, 황산아연 0.01g, 황산구리 0.005g, 비타민12, 0.2g을 용해하여 제2배지 용해액을 제조하며,
    상기 제1배지 용해액과 제2배지 용해액을 1 : 1의 비율로 혼합하여 패각사상체 배지액을 얻는 것을 특징으로 하는 패각에 잠입한 사상체의 각포자를 배양하기 위한 김 양식용 배양액 제조방법
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