KR20200068182A - 표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 새로운 표고버섯 재배 방법에 관한 것으로, 표고버섯의 거대미토콘드리아를 활성화하여 세포대사를 촉진하고 이를 통하여 표고버섯 세포의 세포분열 속도를 향상시켜 표고버섯 생장 속도를 향상시킬 수 있는 혼합조성물에 관한 것이다.
다시말해, 본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 거대미토콘드리아 내의 세포들을 활성화시킴으로써, 표고버섯의 신진대사를 촉진시킬 수 있으며, 이를 통하여 세포분열 속도를 향상시킬 수 있다. 그러므로, 결과적으로 표고버섯의 생장속도를 증진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid), 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate), 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate), 알긴산암모늄(Ammonium Alginate)”으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
다시말해, 본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 거대미토콘드리아 내의 세포들을 활성화시킴으로써, 표고버섯의 신진대사를 촉진시킬 수 있으며, 이를 통하여 세포분열 속도를 향상시킬 수 있다. 그러므로, 결과적으로 표고버섯의 생장속도를 증진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid), 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate), 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate), 알긴산암모늄(Ammonium Alginate)”으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 새로운 표고버섯 재배 방법에 관한 것으로, 표고버섯의 거대미토콘드리아(Giant mitochondria)를 활성화하여 세포의 신진대사를 촉진하고 이를 통하여 표고버섯 세포의 세포분열 속도를 향상시켜 표고버섯 생장 속도를 향상시킬 수 있는 새로운 혼합조성물에 관한 것이다.
표고버섯(Lentinus edodes)은 담자균과 주름버섯목 느타리과 잣버섯속에 속하는 식용버섯으로 봄부터 가을에 참나무류, 활엽수의 나무토막, 그루터기 위에 단생하거나 군생하는 목재 백색 부후균으로 한국, 중국, 일본, 동남아시아, 뉴질랜드 등의 지역에 분포하고 있다.(Kim et al., 2003). 표고버섯의 성분으로 수분이 81.8~90%로 가장 많은 부분을 차지하고 단백질과 아미노산, 지방, 회분, 미네랄, 비타민, 식이섬유를 함유하고 있다. 식이섬유는 버섯의 세포벽에 섬유질 성분과 다양한 다당류를 함유하고 있다(Bartnicki-Garcia, 1968). 표고버섯의 생리적인 특징으로 항암효과, 항균성, B형 간염치료 효과, 항바이러스 연구의 보고가 있다. 연구 가운데 항암효과는 표고버섯의 자실체에서 분리한 β-1,3 glucan인 lentinan이 직접적으로 항암효과를 내지 않고, 숙주매개 면역반응에 관여하여 면역기능을 증강시킴으로써 효과를 내다는 보고가 있다(Chihara,1992).
표고버섯의 자연 분포지는 한반도, 일본, 중국, 대만, 필리핀, 세레베스, 뉴기니아, 네팔 등이다. 자연산 표고버섯은 자연림 내에서 바람에 쓰러진 나무나 말라죽은 나무에 표고버섯의 홀씨(포자)가 붙어서 생장한 것이다.
종래에는 이점에 착안하여 원목토막에 도끼자국을 내고 여기에 홀씨가 붙어 자라기를 기다리는 원시적인 재배방법을 이용하였다. 그 후 표고버섯 균을 인공적으로 배양한 후 원목에 접종하여 재배하는 표고 원목 재배방법으로 발전하여 표고의 생산성이 크게 향상되어왔다.
특히, 참나무는 밀도가 높아 재질이 단단하여 이런 참나무의 특성을 이용하여 참나무 표고버섯을 재배하는 방법이 개발되어 있다. 즉, 노지 재배법, 시설하우스 재배법, 톱밥 재배법 등을 활용한 표고버섯 재배방법이 이미 개발되어 있다.
그러나 기존의 표고버섯 재배방법은 단순히 표고버섯을 재배하기 위한 방법일 뿐, 표고버섯의 미토콘드리아 내의 기질을 자극하여 생장속도를 향상 시킬 수 있는 연구나 시도는 거의 이루어지지 않고 있다.
미토콘드리아(Mitochondria)란, 세포 소기관의 하나로 세포호흡에 관여한다. 따라서 호흡이 활발한 세포일수록 많은 미토콘드리아를 함유하고 있으며 에너지를 생산하는 공장으로 불린다. 1897년 칼 벤더(Carl Benda)가 세포속에 미토콘트리아의 존재를 증명하였으며 그 모양은 공모양과 용수철 모양으로 생겼으며 거의 모든 세포질 속에 존재한다고 하였다. 생긴 모양을 관찰한 결과 이름을 미토콘트리아(mitochondria)라고 불렀는데 그리스어(語)로 실을 의미하는 '미토스(Mitos)'라는 단어와 알갱이 또는 입자를 의미하는 '콘드린(Chondrin)'을 합성하여 명명했다. 칼 벤더가 미토코트리아의 존재를 증명하기 전에도 여러 과학자를 통해서 존재가 알려져 있었는데 1886년 독일의 생물학자인 리하드트 알트만(Richard Altmann)은 미토콘트리아를 바이오블라스트라고 불렀으며 생명을 이루는 부분으로 그 중요성을 최초로 파악했었다. 그외에도 미토콘트리아는 콘드리오솜, 크로미디아, 콘드리오콘트 등 여러가지의 이름으로 불렸지만 과학계에서 그 존재가 받아들여지지 않았다. 미토콘트리아는 이중 막으로 둘러쌓여 있으며 내부는 크리스테(Cristae)라고 불리는 구불구불한 내막으로 이루어져 있다. 그 속에는 DNA와 RNA가 존재하며 크기는 0.2~3㎛로 세포호흡에 관여한다. 모양은 생물종에 따라 각각 특징이 있고, 크기도 세포의 종류에 따라 다르지만 대개 너비 0.5㎛, 길이 2㎛ 정도 되는 것이 많다. 위상차현미경을 사용하면 살아 있는 세포에서도 관찰이 가능하고, 야누스그린 B에 염색되어 다른 부분과 쉽게 구별된다. 또한 시토크롬산화효소에 대한 나디반응, 석신산탈수소효소에 의한 테트라졸리움염 환원반응으로 염색하여 검출한다. 1개의 세포에 함유된 미토콘드리아의 수는 세포의 에너지 수용에 관계되며, 일반적으로 호흡이 활발한 세포일수록 많은 미토콘드리아를 함유하고 있다. 예를 들면, 간세포 1개당 1,000∼3,000개, 식물세포에서는 100∼200개의 미토콘드리아를 볼 수 있다. 사람의 인체에는 약 1경 개의 미토콘드리아가 있는 것으로 알려져 있으며 여성의 난자에는 약 10만개가 들어있고 남성의 정자에는 100개 정도가 있다. 미토콘드리아를 전자현미경으로 관찰하면, 매우 복잡한 구조를 볼 수 있다. 외막과 내막의 이중 구조로 되어있으며, 내막은 접혀진 미로길 처럼 생겼다. 내막의 안쪽에는 유전정보를 전하는 DNA(데옥시리보 핵산 deoxyribonucleic acid)가 결합되어 있다. 이 내막 돌출부를 크리스타(crista)라고 한다. 크리스타는 미토콘드리아의 장축에 직각 방향으로 배열된 경우가 많다. 세포에 따라서는 평행하거나 불규칙하게 배열된 것도 있다. 생물학자들은 미토콘트리아의 이중막과 독자적인 DNA를 갖는 특징 때문에 독립된 세균으로 여기기도 한다. 태초에는 독자적인 세균으로 활동했을 가능성이 높다고 한다.
미토콘드리아 속에 존재하는 효소에는 여러 가지가 있다.
① 외막에 존재하는 효소:모노아민 산화효소·지방산 티오키나아제·키누레닌 수산화효소·시토크롬 C 환원효소.
② 내외막의 사이에 존재하는 효소:아데닐산키나아제·뉴클레오티드이인산키나아제
③ 내막에 존재하는 효소:케토산 탈수소효소·숙신산 탈수소효소·α-β-옥시부티르산 탈수소효소·카르니틴-아실전이효소·말단전자전달계 ATP 합성효소
④ 스트로마에 존재하는 효소:시트르산 합성효소·이소시트르산 탈수소효소·푸마라아제·말산 탈수소효소·아코니타아제·글루탐산 탈수소효소·지방산의 β-산화효소계 등이다.
미토콘드리아의 가장 중요한 기능은 몸속으로 들어온 음식물을 통해서 에너지원인 ATP를 합성하는 역할이다. 미토콘드리아의 내막에는 'ATP합성효소'라는 단백질이 존재하는데 이것이 ATP를 만들어내는 역할을 한다. 음식물을 통해 미트콘드리아의 내막과 외막 사이에 만들어진 수소이온이 미토콘드리아 내막으로 유입되고 ATP합성효소에 의해 인산과 ADP(2개의 인산과 아데노신이 결합한 형태)가 결합하여 ATP(3개의 인산과 아데노신이 결합한 형태)가 만들어진다. 이런 미트콘드리아의 ATP합성 기능을 밝혀낸 사람은 미국의 화학자 폴 보이어(Paul Boyer)이다.
또한 미토콘드리아는 기능이 상실된 세포를 죽이는 역할을 하기도 한다. 이를 아포토시스라고 하는데 DNA가 파괴된 세포를 흡수하거나 DNA를 절편하여 사망에 이르게 한다. 이는 이미 기능이 상실된 세포가 암세포나 다른 세포로 변이되는 것을 막는 역할이다.
미트콘드리아는 호흡을 관장하는 중심적 구실을 하는 구조체며, 당(糖)이 지질(脂質)의 이화작용(異化作用)으로 생성되는 피루브산, 아세틸 CoA의 산화와 전자전달계를 통한 산화적 인산화에도 관여한다. 이렇게 미토콘드리아는 당과 지방산의 산화와 그것에 수반하는 산화적 인산화에 중심적 역할을 한다.
이외에도 각종 아미노산에서 아미노기(基) 전이 메커니즘을 통해 글루탐산의 α-아미노기로서 질소를 모은다. 이 질소를 글루탐산 탈수소효소의 작용으로 암모니아로 만든 후에, 이것을 요소로 바꾸는 요소합성계의 효소활성도 있다. 또한 미토콘드리아 속에서 아세틸 CoA를 지방산으로 전이하여, 지방산의 사슬을 연장하는 반응의 일부가 행해진다. 미토콘드리아의 기능은 그 구조 변화에 의하여 민감하게 반응한다. 예를 들면, 티록신으로 팽윤된 미토콘드리아는 호흡은 하지만, 산화적 인산화는 일어나지 않는다.
인체의 근육이 늘어나면 더욱 많은 근육세포 내 더욱 많은 미토콘드리아가 생성되는데 그 결과는 더욱 많은 에너지, 즉 ATP가 생성되게 된다. 따라서 체력이 증가되고 지구력이 강화된다. 하지만 꾸준한 운동을 하지 않으면 미토콘드리아는 소멸되거나 부피가 줄어들기 때문에 인체의 에너지도 줄어들게 된다. 하지만 미토콘드리아는 ATP를 생성하는 과정에서 활성산소를 유발하게 되는데 이 활성산소로 인해 단백질이 파괴되거나 DNA에 나쁜 영향을 미치기도 한다. 세포에는 활성산소로 부터 방어하는 기능이 있지만 점차 노화되어 감에 따라 그 역할이 약화되며 이로 인해 암세포 또는 당뇨병, 고혈압, 심장병 등 각종 질병이 만들어진다.
미토콘드리아는 핵외 자기증식계며, 스스로 증식할 수 있다. 미토콘드리아 속에 고유의 DNA가 존재하며, 또 고유의 단백질 합성계가 존재하는 것이 확인되었다. 미토콘드리아의 DNA나 단백질 합성계는 세균의 그것과 흡사하다. 이러한 사실에서 세균의 세포질에 존재하는 카르디올리핀(일종의 燐脂質)이 미토콘드리아에도 편재함과 동시에, 미토콘드리아가 세균과 유사한 기원을 가진 것임을 시사하고 있다. 또한 미토콘드리아 고유의 유전자의 돌연변이도 알려져 있다.
표고버섯 세포내의 미토콘드리아에 대해 살펴보면 다음과 같다. 표고버섯 내에는 둥근 원형 모양의 미토콘드리아가 50μm 가까이 신장하여 수개 존재한다. 표고버섯의 미토콘드리아는 내외 2겹의 미토콘드리아 막에 싸여 있다. 막 두께는 약 6nm, 막 사이는 6~8nm이며, 내막은 내부를 향해서 돌출되고 폭 20~30μm의 울타리모양의 크리스타(crista)를 형성한다. 미토콘드리아는 시트르산회로와 전자전달계 및 양자에게 공역하는 산화적 인산화의 효소군이 있으며, 호기조건하에서 에너지생산의 장(場)이 된다. 기질에는 피루브산이나 지방산에서 아세틸CoA를 생성하는 효소나, 시트르산회로에 의해 아세틸CoA를 산화하는 효소를 함유한다. 이 산화과정에서 생기는 최종산물은 CO2와 NADH로, CO2는 세포로부터 방출되고 NADH는 호흡사슬을 흐르는 전자의 주된 공급원이 된다. 크리스타 및 내막에는 전자전달에 관여하는 여러 가지 효소와 그것에 공역하는 산화적 인산화에 관여하는 ATPase가 묻혀있다. 기본입자는 ATPase의 일부로서 막관통형 프로톤운반체를 포함하고 전기화학적 구배에 따라 프로톤이 이곳을 통과할 때 ATP를 합성한다.
미토콘드리아는 에너지를 생산하는 세포 소기관이며, 두 겹의 막으로 둘러싸여 있다. 내막으로 둘러싸인 안쪽 공간을 미토콘드리아 기질이라고 하는데, 고유의 DNA와 RNA, 리보솜뿐만 아니라 세포 호흡 단계인 TCA 회로에 관여하는 다양한 효소를 가진다.
미토콘드리아 기질에 포함된 피루브산 탈수소 효소 복합체는, 산소가 충분할 때 해당 작용으로 생성된 피루브산과 반응한다. 이 과정에서 CO₂가 방출되고 NADPH, 2탄소 화합물인 아세틸CoA가 생성된다.
미토콘드리아는 기질에 존재하는 유전 정보를 사용해 스스로 단백질을 합성하며, 증식 또한 가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 표고버섯 세포 내의 거대미토콘드리아를 활성화하여 표고버섯의 세포분열을 촉진시키고 이를 통하여 표고버섯의 생장속도를 향상시킬 수 있는 혼합조성물을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표고버섯 재배 방법의 특징은 (A) 표피가 있는 참나무 원복을 준비하는 단계와, (B) 상기 원목에 종균구멍을 형성하고, 형성된 종균구멍에 표고버섯 종균을 투입하여 접종하는 단계와, (C) 상기 표고버섯 종균이 투입된 원목(골목)을 음지 60%~70%, 양지 40%~30%의 조건하에서 본 눕히기를 하고, 15일 이후에 일주일 간격으로 1번씩 살수를 통해 접종목 관리를 수행하는 단계와, (D) 균사가 80% 이상 성장한 종균활착이 된 원목을 11월~12월 또는 익년 2월인 추계기에 골목세우기를 진행하는 단계와, (E) 물속에 특수 혼합조성물을 녹여서 표고버섯 살포용 액체를 생성하는 단계와, (F) 상기 생성된 표고버섯 살포용 액체를 수확 전까지 15일 간격으로 골목에 반복적으로 살포하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
바람직하게 상기 (A) 단계는 11월~2월에 직경이 10~20cm인 표피가 있는 참나무 원복을 벌채하여 음지에서 건조하는 단계와, 상기 건조된 벌채된 참나무 원목의 토목길이를 1~1.2m 간격으로 잘라 접종장소로 운반하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (C) 단계는 표고버섯 종균이 투입된 원목(골목)을 통풍과 배수가 잘되는 장소에, 습도 70~80% 유지하고, 온도 20~28℃를 유지할 수 있는 동향 내지 남향의 경사지에 정(井)자 쌓기 또는 베개 쌓기를 통한 본 눕히기를 수행하는 단계와, 상기 본 눕히기 되어 있는 표고버섯 종균이 투입된 원목(골목)을 1개월에 한 번씩 뒤집기 작업을 수행하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (D) 단계는 골목세우기 전에 미리 석회나 베노람수화제를 살포하는 단계와, 원목 중 가는 부분이 아래로 가도록 하여 평당 20~30본을 세워 원목과 원목 간의 거리가 지름 15cm 정도를 유지시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (E) 단계에서 표고버섯의 생장속도를 향상시키기 위한 구성물질은 “데히드로초산나트륨, 초산 시틀로네릴, 알긴산프로필렌글리콜, 알긴산암모늄”으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (F) 단계에서 살포되는 표고버섯의 생장속도를 향상시키기 위한 혼합조성물 용액의 살수량은 1골목당 20초 정도 살수하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 거대미토콘드리아을 활성화시킴으로써, 표고버섯의 세포분열 속도를 향상시킬 수 있다. 이를 통하여 결과적으로 표고버섯의 생장속도를 증진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”은 “데히드로초산나트륨, 초산 시틀로네릴, 알긴산프로필렌글리콜, 알긴산암모늄”으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”의 구체적인 내용을 살펴보면 다음과 같다.
데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid)의 화학식은 C8H7O4Na·H2O이다. 흰색의 결정성 가루로서 냄새가 없거나 약간의 냄새가 있으며 약간 독특한 맛을 가지고 있다. 물, 프로필렌글리콜, 글리세린 등에 녹으며 알코올에 약간 녹으나 에테르에는 잘 녹지 않는다. 열이나 광선에 비교적 안정하여 120℃에서 2시간 열을 가해도 분해되지 않는다.
철이나 구리와 같은 금속과 작용하면 색이 변하므로 금속 용기에서 녹이지 않는다. 과산화수소나 과망가니즈산칼륨에 의해 쉽게 분해되어 그 효력을 상실한다. 여러 금속류와 반응하여 착색되기 때문에 염화나트륨 용액과 함께 사용하는 경우 주의해야 한다. 이때 생성된 금속염은 식품 중에 잘 분산되어 있으면 보존 효과에 영향을 주지 않지만 착색된 정도가 큰 경우 상품으로서 가치가 저하될 수 있다.
디하이드로아세트산나트륨은 산성일수록 보존제로서 효과가 좋으나 해리되기 쉬우며 중성에서도 약간의 효과가 있다. 혐기성 젖산균과 클로스트리디움속(clostridium)의 세균에서는 효과가 없으나 곰팡이, 효모, 혐기성 그람양성균 등에는 거의 같은 농도에서 그 효과가 우수하다. 디하이드로아세트산과 같이 탄수화물 식품에 효과가 있다
초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate)은 착향료이다. 살구, 복숭아 향미에 사용된다. 그밖에 장미계 향료의 조합에도 쓰인다. 착향 이외의 목적으로 사용하여서는 안 된다. Citronelol을 무수초산 및 초산나트륨과 뜨겁게 하여 만든다. 무색투명한 액체로 특유한 향기를 가진다. 비점은 172~173℃/38mm이다.
알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate)식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위한 식품첨가물이다. 산성에 강하여 산성식품의 증점제 및 안정제 등으로 사용한다.
흰색~노란색을 띤 흰색의 가루로서 냄새가 없으며 맛도 없다. 물이나 묽은 유기산 용액에 녹아 점조한 콜로이드액이 되며, 알코올이나 클로로폼, 벤젠, 석유에테르 등의 다른 유기용매에는 녹지 않는다. 다만, 에스터화 정도에 따라 60% 수용성 에탄올 용액에도 녹는다. 알긴산나트륨은 산성에 약하고 사용범위가 한정되어 있으나, 알긴산의 카복시기를 프로필렌옥사이드로 에스터화한 알긴산프로필렌글리콜은 pH 3~4의 산성 영역에서도 알긴산나트륨처럼 겔화되거나 카복시메틸셀룰로스처럼 점도가 감소하지 않으며 타타르산, 시트르산, 젖산 등을 첨가하면 점도가 증가한다. 또한 알긴산나트륨이 알코올에 의하여 쉽게 탈수 및 석출되는 것과 달리 알긴산프로필렌글리콜은 친수성이 커서 알코올에 안정하다. 고분자 전해질의 경우 염화나트륨을 첨가하면 점도가 감소하나 알긴산프로필렌글리콜은 한번 점도가 감소하였다가 다시 증가하는 특성이 있다. 특히 일부 중금속을 제외한 대부분의 금속염에 대해 저항성이 우수하여 겔화되거나 침전되지 않는다. 특히 수용액의 경우 다른 콜로이드액과 비교하여 안정하고 부패가 잘 일어나지 않지만 점도는 서서히 감소하게 된다. 대체로 60℃까지 안정한 편이나 끓이면 점도가 급격하게 저하되며, 알칼리에는 약하여 알긴산염과 프로필렌글리콜으로 분해된다.
FAO/WHO전문위원회의 1일허용섭취량(ADI)은 0.0~70.0mg/kg이다. 알긴산프로필렌글리콜 및 이를 함유하는 제제의 사용량은 식품의 1% 이하이어야 한다. 산성에 강하여 산성식품의 증점제 및 안정제 등으로 사용한다. 반드시 물에 녹여 사용하며, 흡습성이 있으므로 밀봉한 용기에 보관한다.
알긴산암모늄(Ammonium Alginate)은 식품의 점착성 및 점도를 증가시키고 유화안정성을 증진하며 식품의 물성 및 촉감을 향상시키기 위한 식품첨가물이다. 식품에 증점제, 안정제, 유화제, 겔화제 등으로 사용한다.
화학식은 (C6H7O6NH4)n이다. 흰색~엷은 노란색의 섬유상, 알갱이, 과립 또는 가루로서 거의 냄새가 없고 맛이 없다. 물에 녹이면 점조한 용액이 되고 탄산나트륨, 수산화나트륨, 인산나트륨에 천천히 녹는다. 특히 알코올과 30% 이상 알코올 용액 및 클로로폼, 에테르, pH3 이하의 용액에서 녹지 않는다.
1일섭취허용량(ADI)은 책정되어 있지 않다. 다만, 알긴산, 알긴산암모늄, 알긴산칼슘, 알긴산칼륨 및 알긴산나트륨염과 같은 알긴산염류를 고농도로 섭취하는 경우에는 설사증상이 나타난다고 보고되어 있다. 주로 식품에 증점제, 안정제, 유화제, 겔화제 등으로 사용된다. 보관 시 밀봉된 용기에 보존한다.
위에서 언급한 물질들로 구성된 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”의 구성비를 살펴보면 [표 1] 과 같다.
상기 표 1은 본 발명에 따른 “표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물”을 구현하기 위한 혼합조성물의 구성비에 관한 표이다. 상기한 구성비는 반복 실험을 통하여 가장 적합한 황금비를 찾아낸 결과이다.
두 번째, 위의 제조방법으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물에 레이저 조사 공정을 거치도록 한다. 이에 대하여 보다 상세히 살펴보면 하기와 같다.
(가). 실리콘 페이퍼(siliconpaper)를 준비한다. 실리콘 페이퍼는 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬은 것을 구입하여 사용하도록 한다. 실리콘페이퍼는 결함이나 오염이 없어야 함은 물론, 고도의 평탄도를 유지하도록 한다. 두께 0.2㎜, 지름 20～25㎝의 원판 모양의 것을 사용할 것을 권장한다.
(나). 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 위의 상술한 방법으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물을 일정량 골고루 분산시키도록 한다. 단, 도포 두께는 0.3mm 이하가 되도록 구성한다.
(다). 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 위에 상술한 내용대로 0.3mm 이하로 도포한 다음, 여기에 레이저를 조사하도록 한다.
(라). 레이저 펄스의 파장은 1062nm±4nm, 주파수는 5.2～5.6Hz, 평균 출력 광전력은 78～82W의 레이저를 3분간 조사하도록 한다.
상술한 첫 번째와 두 번째 공정을 거치면 혼합조성물로 구성된 나소소재는 표고버섯 세포 내의 거대미토콘드리아를 활성화하는 특성을 지니게 된다. 이렇게 제조한 나노 크기의 혼합조성물을 활용하여 표고버섯에 적용할 경우, 나노입자들이 거대미토콘드리아 내의 세포들을 효과적으로 활성화하여 신진대사를 촉진하게 된다. 이를 통하여 세포분열이 촉진되어 표고버섯의 생장속도가 향상되게 된다.
실시예
1. 혼합조성물의 혼합(混合)과정
평균입경이 약 120nm인 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid) 30 중량부, 평균입경이 약 120nm인 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate) 20 중량부, 평균입경이 약 180nm인 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate) 30 중량부, 평균입경이 약 180nm인 알긴산암모늄(Ammonium Alginate) 20 중량부를 골고루 혼합하였다.
2. 레이저 조사(照射)과정
1번 과정에서 제조한 혼합조성물을 다음의 공정으로 레이저 조사(照射) 처리하였다.
(가). 실리콘 페이퍼(siliconpaper)를 준비한다. 실리콘 페이퍼는 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬은 것을 구입하여 사용하도록 한다. 실리콘 페이퍼는 결함이나 오염이 없어야 함은 물론, 고도의 평탄도를 유지하도록 한다. 두께 0.2㎜, 지름 20～25㎝의 원판 모양의 것을 사용하였다.
(나). 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 위의 상술한 방법으로 제조한 나노 사이즈의 혼합조성물을 일정량 골고루 분산시키도록 한다. 단, 도포 두께는 0.3mm 이하가 되도록 구성하였다.
(다). 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 위에 상술한 내용대로 0.3mm 이하로 도포한 다음, 여기에 레이저를 조사하도록 하였다.
(라). 레이저 펄스의 파장은 1062nm±4nm, 주파수는 5.2～5.6Hz, 평균 출력 광전력은 78～82W의 레이저를 3분간 조사하였다.
3. 혼합조성물 용액의 제조
물과 혼합조성물을 중량비 1,000 : 1로 혼합한 다음, 교반기에 투입하여 500RPM으로 5분간 교반하여 혼합조성물 용액을 제조하도록 한다.
4. 상술한 혼합조성물 용액을 통한 표고버섯(Lentinus edodes)의 균사생장 속도 실험과 균사밀도(Mycelial Growth and Density by using “Water Mixture” in Lentinus edodes) 실험
(1). 시험재료 수집 : 8종(대조구, 원액, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200배액)
(2). 시험설계 : “Water Mixture”를 통한 표고버섯(Lentinus edodes)의 균사생장과 균사밀도(Mycelial Growth and Density by using OTM in Lentinus edodes)
(3). 버섯 기본 톱밥배지 조성 및 칼럼반복
- 부피(Volume) 70cc/무게(Weight) 50g
- 면실피 80%+미강 20% (충분히 혼합하고 65%조절)
- 3반복 x 5처리 + Control = 18칼럼
- 121℃에 40분 고압살균
- Petri-dish 균사 완성분 1cm x 1cm 떼어 넣음
- 25℃ 배양실에 암배양(어둡게)
- 5일 간격 균사생장 속도(길이) 측정 : 네임펜으로 표시
- 균사생장이 완성되면 대표적인 것을 함께 놓고 비교
- 균사밀도 조사 : Compact하게 균사가 자랐으면 +++개, 보통이면 ++, 약하면 +
- 대조구(Control)와 비교한다.
- 가장 좋은 처리를 찾는다.
(4). 실험 1. 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별 처리에 따른 표고 균사생장 속도 실험
- 공시균주 : 산조701(921)
- 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도 : 대조구, 원액, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200배액
- 재료 및 방법 : 유리컬럼(8처리 X 3반복 X 1균주 = 24컬럼
참나무톱밥 : 미강 = 8:2 혼합 후 수분 조절할 때, 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별로 3개 컬럼
- 조사항목 : 균사생장 속도(5일 간격 체크)
상기 표 2는 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별 처리에 따른 표고 균사
생장 속도에 관한 표이다.
(5). 실험 2. 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별 표고 균사밀도 실험
- 공시균주 : 참아람
- OTM 농도 : 대조구, 원액, 200, 400, 600, 800, 1000, 1200배액
- 재료 및 방법 : 유리컬럼(8처리 X 3반복 X 1균주 = 24컬럼
참나무톱밥 : 미강 = 8:2 혼합후 수분조절할 때 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별로 3개 컬럼
- 조사항목 : 균사밀도(5일 간격 체크)
상기 표 3은 혼합조성물 용액(Water Mixture) 농도별 처리에 따른 표고 균사
밀도에 관한 실험 개시 후 5일 도과 후 측정한 결과값에 관한 표이다. 상기 표 3을 참고하면 원액, 200배액, 400배액, 600배액에서 균사 밀도가 조밀함을 확인할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물을 설명하기 위해, 구체적인 실시 예를 들어 설명하였다. 하지만, 이러한 구체적인 실시 예로부터 본 발명의 기술사상이 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 충분히 변경 또는 변형 가능한 정도는 본 발명의 범주로 이해하여야 할 것이다.
Claims (3)
- 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid) 29~31wt%, 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate) 19.5~20.5wt%, 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate) 29~31wt% 및 알긴산암모늄(Ammonium Alginate) 19.5~20.5wt%중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물.
- 제 1 항에 있어서,
상기 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid)는 입자의 평균크기가 120nm이고, 상기 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate)은 입자의 평균크기가 120nm이며, 상기 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate)은 입자의 평균크기가 180nm이고, 상기 알긴산암모늄(Ammonium Alginate)은 입자의 평균크기가 180nm로 구성되는 것을 특징으로 하는 표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물.
- 순도 99.9999999%의 단결정(單結晶) 규소를 얇게 잘라 표면을 매끈하게 다듬어진 실리콘 페이퍼(siliconpaper)를 준비하는 단계;
상기 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 상에 나노 사이즈의 혼합조성물을 일정량 골고루 분산시키는 단계; 및
상기 실리콘 페이퍼(siliconpaper) 상에 상기 혼합조성물을 0.3mm 이하로 도포한 뒤에, 레이저를 조사하는 단계;를 포함하고,
상기 실리콘 페이퍼는, 결함이나 오염이 없고, 고도의 평탄도를 유지하며, 두께 0.2㎜, 지름 20～25㎝의 원판 모양이고,
상기 조사하는 레이저는 펄스의 파장이 1062nm±4nm, 주파수가 5.2～5.6Hz, 평균 출력 광전력이 78～82W의 레이저이고, 상기 레이저를 3분간 조사하며,
상기 나노 사이즈의 혼합조성물은, 데히드로초산나트륨(Sodium dehydroacetic acid) 29~31wt%, 초산 시틀로네릴(Citronellyl acetate) 19.5~20.5wt%, 알긴산프로필렌글리콜(Propylene Glycol Alginate) 29~31wt% 및 알긴산암모늄(Ammonium Alginate) 19.5~20.5wt%중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 표고버섯 거대미토콘드리아 활성화를 통한 생장속도 향상을 위한 혼합조성물.
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