KR20210064226A - 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법 및 광 처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물의 기능성 물질의 함량을 증가시킬 수 있는 식물 재배 방법 및 식물의 기능성 물질의 함량을 증가시키는 광 처리기에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물의 재배 방법은 종자를 발아시켜 식물을 성장시키는 단계, 식물에 자외선 처리를 하여 기능성 물질인 레스베라트롤(Resveratrol)의 함량을 증가시키는 단계, 및 식물을 수확하는 단계를 포함한다. 여기서, 기능성 물질의 함량을 증가시키는 단계에서 자외선 처리는 LED에서 방출되는 자외선을 기능성 물질에 조사하는 것이다.

Description

기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법 및 광 처리기

본 발명은 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법 및 광 처리기에 관한 것이다.

식물은 빛 에너지를 이용하여 이산화 탄소와 물로부터 유기물을 합성하는 광합성 작용을 한다. 식물은 광합성 작용으로 얻어진 유기물의 화학 에너지를 생장 등을 위한 영양분으로 사용하고 있다. 식물은 목적하는 대상에 효력을 갖는 유용물질을 포함하고 있다.

식물의 기능성 물질은 항산화, 항암, 항염 등의 여러 가지 효능을 가지고 있으며, 여러 질환 및 증상을 치료하는데 사용되고 있다. 최근에는 식물의 기능성 물질의 함량을 증가시키기 위한 여러 가지 방법이 시도되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법 및 광 처리기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 식물의 생장 저하 없이 기능성 물질의 함량을 증가시킬 수 있는 식물 재배 방법 및 광 처리기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 종자를 발아시켜 식물을 성장시키는 단계, 식물에 자외선 처리를 하여 기능성 물질인 레스베라트롤(Resveratrol)의 함량을 증가시키는 단계, 및 식물을 수확하는 단계를 포함하는 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법이 제공된다. 여기서, 기능성 물질의 함량을 증가시키는 단계에서 자외선 처리는 LED에서 방출되는 자외선을 식물에 조사하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 재배 중인 식물에 UVB 및 UVC 중 적어도 하나의 자외선을 수확하기 전에 조사하여 식물의 기능성 물질인 레스베라트롤의 ?t량을 증가시키는 광 처리기가 제공된다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 식물에 자외선 처리를 하여 식물의 기능성 물질의 함량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 식물의 자외선 처리를 수확 직전에 수행하여, 식물의 생장을 저하시키지 않으면서 기능성 물질의 함량을 증가시킬 수 있다.

도 1은 식물을 재배하는 재배기를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물의 총 페놀 함량을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물의 항산화도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물의 레스베라트롤 함량을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물의 건조 중량을 나타낸 그래프이다.
도 6은 자외선 파장대에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량을 나타낸 것이다.
도 7은 자외선 처리 시간에 따른 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 자외선 처리 시간에 따른 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 다른 그래프이다.
도 9는 자외선 처리 후 보관 시간에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 자외선 처리 후 보관 시간에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량 변화는 나타낸 다른 그래프이다.

이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예시로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참고번호들은 동일한 구성요소들을 나타내고 유사한 참고번호는 대응하는 유사한 구성요소를 나타낸다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 식물 재배 방법은 종자를 발아시켜 식물을 성장 시키는 단계, 식물에 자외선 처리를 하는 단계, 및 식물을 수확하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 실시 예로, 땅콩 종자를 이용하여 기능성 물질인 레스베라트롤의 함량이 증가된 땅콩 새싹을 재배하였다.

우선, 땅콩 종자를 일정 시간 동안 물에 담가서 불린다. 예를 들어, 땅콩 종자는 0.5~6시간 동안 물에 불린다.

물에 불린 땅콩 종자를 암 조건에서 총 7일 동안 재배한다. 재배하는 동안 땅콩 종자는 발아하여 땅콩 새싹이 되어 성장하게 된다. 이때, 재배 온도는 20~25℃로 유지하며, 20분마다 한 번씩 땅콩 종자 및 땅콩 새싹에 수분을 공급한다.

땅콩 종자를 파종한 후 6일이 지나면, 24시간 동안 땅콩 새싹에 자외선 처리를 한다. 이때, 땅콩 새싹에 10㎼/㎠의 광량으로 UVC 또는 UVB를 24시간 동안 조사한다. 자외선 처리로 땅콩 새싹의 기능성 물질인 레스베라트롤 함량이 증가된다.

자외선은 식물의 생장을 저하시킨다고 알려져 있다. 땅콩 종자에 자외선 처리를 하게 되면, 생장 저하 문제로 발아가 잘 안되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 종자가 발아한 이후라도 땅콩 새싹이 너무 어릴 때 자외선 처리를 하게 되면, 생장이 저하될 수 있다. 따라서, 땅콩 새싹의 생장과 기능성 물질 증가를 고려하여 자외선 처리 시기, 자외선 처리 시간, 자외선의 광량 등이 정해져야 한다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 수확하기 직전에 24시간 동안 10㎼/㎠의 광량으로 자외선 처리가 수행된다.

이와 같이, 땅콩 새싹에 24시간 동안 자외선 처리를 하여, 레스베라트롤의 함량을 증가시킨 후 땅콩 새싹을 수확한다.

예를 들어, 땅콩 새싹의 재배 및 자외선 처리는 모두 도 1의 재배기(100)에서 이루어질 수 있다.

도 1은 식물을 재배하는 재배기(100)의 예시를 도시한 것으로, 재배기(100)의 단면도이다.

도 1을 참고하면, 재배기(100)는 하우징(110), 재배판(120), 수분 공급기(130), 광 처리기(140), 펌프(150), 및 배관(160)을 포함한다.

하우징(110)은 땅콩 새싹이 재배되는 공간을 구성한다. 하우징(110)의 내부 공간에는 땅콩 새싹을 재배하기 위한 재배판(120), 수분 공급기(130), 광 처리기(140), 펌프(150) 및 배관(160)이 배치된다.

또한, 하우징(110)은 외부의 광을 차단한다. 즉, 하우징(110)은 광이 관통되지 않는 재질로 형성되어, 외부의 광이 내부 공간으로 진입하는 것을 막는다. 또한, 하우징(110)은 광 처리기(140)에서 방출되는 자외선이 하우징(110)의 외부로 새어나가는 것을 방지한다. 이와 같은 하우징(110)에 의해서 땅콩 새싹을 암 조건에서 재배할 수 있다.

재배판(120)에는 땅콩 종자가 파종되어 땅콩 새싹이 재배된다. 재배판(120)은 하우징(110)의 내부의 하면으로부터 상부 방향으로 이격되어 위치한다. 재배판(120)과 하우징(110)의 하면 사이의 공간에는 물이 저장되어 있다. 이때, 재배판(120)은 하우징(110)에 저장된 물과도 이격되도록 위치한다.

수분 공급기(130)는 재배판(120)으로 수분을 배출하여 재배판(120)에 파종된 땅콩 종자 및 재배되고 있는 땅콩 새싹에 수분을 공급한다. 수분 공급기(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 기다란 구조에 물이 배출되는 배출구가 여러 개 형성되어 있을 수 있다. 예를 들어, 수분 공급기(130)는 스프링클러 일 수 있다. 수분 공급기(130)는 수분 공급 시간을 제어하기 위한 제어 장치와 연결될 수 있다. 따라서, 수분 공급기(130)는 정해진 시간에 정해진 양의 수분을 땅콩 새싹에 제공할 수 있다. 예를 들어, 수분 공급기(130)는 20분마다 한 번씩 땅콩 새싹에 수분을 공급할 수 있다.

수분 공급기(130)는 하우징(110)의 상부에 좌우 방향으로 회전 가능하도록 고정될 수 있다. 수분 공급기(130)가 회전을 하면, 재배판(120) 전체 영역에 더 고르게 수분을 공급할 수 있다.

펌프(150)는 재배판(120)의 하부에 위치한다. 펌프(150)와 수분 공급기(130)는 배관(160)으로 연결되어 있다. 펌프(150)는 재배판(120)의 하부에 저장되어 있는 물을 수분 공급기(130)까지 이동시킨다.

광 처리기(140)는 식물의 기능성 물질인 레스베라트롤의 함량을 증가시킨다.

광 처리기(140)는 재배판(120)에서 재배되고 있는 땅콩 새싹으로 자외선을 방출한다. 예를 들어, 광 처리기(140)는 재배판(120)의 상부에 위치할 수 있다.

광 처리기(140)에서 방출되는 자외선은 UVB 및 UVC 중 적어도 하나일 수 있다. 광 처리기(140)는 자외선을 방출하는 적어도 하나의 LED(141)를 포함한다. 예를 들어, 광 처리기(140)는 UVB를 방출하는 LED를 포함하거나 UVC를 방출하는 LED를 포함할 수 있다. 또한, 광 처리기(140)는 UVB를 방출하는 LED와 UVC를 방출하는 LED를 모두 포함할 수 있다. 여기서, UVB는 295㎚ 파장대의 자외선일 수 있다. 또한, UVC는 275㎚ 파장대의 자외선일 수 있다.

광 처리기(140)에 사용되는 LED(141)는 발광 구조체 및 발광 구조체를 포함하는 복수의 전극을 포함할 수 있다.

발광 구조체는 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 형성된 활성층을 포함한다.

제1 반도체층은 제1 도전형 불순물(dopant)로 도핑(doping)된 질화물계 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 질화물계 반도체층은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN으로 이루어 질 수 있다. 또한, 제1 도전형 불순물은 p형 불순물로, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등일 수 있다.

제2 반도체층은 제2 도전형 불순물로 도핑된 질화물계 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 불순물은 n형 불순물로, Si, Ge, Se, Te, O, C 등을 포함할 수 있다.

활성층은 제1 반도체층에서 주입된 전자(또는 정공)와 제2 반도체층에서 주입된 정공(또는 전자)이 서로 만나 활성층의 에너지 밴드(energy band)의 밴드 갭(band gap) 차이에 의해서 빛을 방출한다. 예를 들어, 활성층(225)은 3족-5족 또는 2족-6족의 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

복수의 전극은 제1 반도체층 및 제2 반도체층과 각각 연결된다. 예를 들어, 전극은 제1 반도체층과 연결되는 제1 전극 및 제2 반도체층과 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극은 Al, Ti, Cr, Ni, Au, Ag, Ti, Sn, Ni, Cr, W, Cu 등의 다양한 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 또한, 전극은 단일층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.

전극은 다양한 위치에서 다양한 형태로 제1 반도체층 및 제2 반도체층과 연결될 수 있다.

본 실시 예에서 광 처리기는 광원으로 일반적인 램프가 아닌 LED(141) 사용한다.

기존의 램프는 넓은 분포의 스펙트럼 갖는 광을 방출한다. 따라서, 램프의 경우 광의 파장 대역 중 일부 특정 대역의 광을 분리하는 것이 어렵다. 즉, 램프로는 특정 파장의 광을 선택하여 시료(식물)에 제공하는 것이 어렵다.

그러나 LED는 특정 파장에서 뾰족한 피크(peak)를 가지며, 기존 램프보다 좁은 반치폭을 갖는 광을 방출한다. 따라서, LED를 통해서 특정 파장 대역의 광을 시료에 제공하는 제공하는 것이 용이하다.

또한, 기존 램프는 시료에 광을 제공할 때, 광량을 정확하게 한정하는 것이 어렵다. 이에 따라 기존 램프는 시료에 충분한 광량을 제공하기 위해서 광 조사 시간을 길게 설정해야한다.

그러나 LED의 경우 광량을 명확하게 한정하여 시료에 제공할 수 있다. 따라서, LED를 이용하는 경우, 시료에 충분한 광량을 제공하기 위한 광 조사 시간을 정확하게 계산할 수 있다. 즉, LED를 이용하면, 시료에 특정 시간 동안 특정 파장대의 광을 정확한 광량으로 제공할 수 있다.

또한, 기존 램프는 전원을 켠 후에 최대 광량으로 광이 방출되기까지 상당 시간이 소요되었다.

그러나 LED는 전원을 켠 후 거의 바로 최대 광량으로 광을 방출한다. 따라서, LED는 시료에 특정 파장의 광을 제공할 때 광 조사 시간을 명확하게 제어할 수 있다.

광 처리기(140)는 자외선의 광량, 자외선 방출 시간, 자외선 파장 등을 제어할 수 있는 제어 장치와 연결될 수 있다. 예를 들어, 광 처리기(140)는 땅콩 종자 파종 6일 후 24시간 동안 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 땅콩 새싹에 조사할 수 있다.

또한, 미도시 하였지만, 재배기(100)는 온도 제어 장치를 더 포함할 수 있다. 온도 제어 장치는 재배기(100)의 내부 공간이 미리 설정된 일정한 온도로 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 재배기(100)는 땅콩 새싹이 일정한 온도에서 성장하도록 할 수 있다. 예를 들어, 온도 제어 장치는 재배기(100)의 내부 공간의 온도가 20~25℃로 유지되도록 할 수 있다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 재배된 식물의 기능성 물질의 함량에 관한 실험 결과이다.

땅콩 새싹은 0.5~6시간 동안 물에 불린 종자를 재배기(도 1의 100)에 파종하고, 총 7일 동안 재배되었다. 재배기(도 1의 100)는 20~25℃의 온도를 유지한 상태에서 20분마다 한 번씩 땅콩 새싹에 수분을 공급하였다.

파종 6일 후 24시간 동안 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 땅콩 새싹에 조사하는 자외선 처리를 수행하였다. 자외선 처리 후 땅콩 새싹을 수확하여 총 페놀 함량, 항산화도 및 레스베라트롤의 함량을 측정하였다. 또한, 수확한 땅콩 새싹의 건조 중량을 측정하였다.

대조군은 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹이다. 즉, 대조군은 자외선 처리를 하지 않고 총 7일동안 재배기(도 1의 100)에서 재배된 땅콩 새싹이다.

실험군 1은 UVB로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이며, 실험군 2는 UVC로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 여기서, UVB는 295㎚ 파장대의 자외선이며, UVC는 275㎚ 파장대의 자외선이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물인 땅콩 새싹의 총 페놀 함량을 나타낸 그래프이다.

도 2를 참고하면, 땅콩 새싹의 총 페놀 함량은 대조군을 100%라 하였을 때, 실험군 1은 108.3%이고, 실험군 2는 106.2%이다. 즉, 수확 전 24시간 동안 자외선 처리한 땅콩 새싹과 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹의 총 페놀 함량은 유사한 수치를 나타내고 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물인 땅콩 새싹의 항산화도를 나타낸 그래프이다.

도 3을 참고하면, 땅콩 새싹의 항산화도는 대조군을 100%라 하였을 때, 실험군 1은 110.9%이고, 실험군 2는 103.0%이다. 즉, 수확 전 24시간 동안 자외선 처리한 땅콩 새싹과 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹의 항산화도는 유사한 수치를 나타내고 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물인 땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량을 나타낸 그래프이다.

도 4를 참고하면, 땅콩 새싹의 레스베라트롤의 함량은 대조군을 100%라 하였을 때, 실험군 1은 203.2%이고, 실험군 2는 485.7%이다.

즉, 수확 전 24시간 동안 UVB로 자외선 처리한 땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량이 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량의 2배 이상이라는 것을 확인할 수 있다.

또한, 수확 전 24시간 동안 UVC로 자외선 처리한 땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량이 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량의 4배 이상이라는 것을 확인할 수 있다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 실험군 1 및 실험군 2는 대조군과 총 페놀 함량 및 항산화도의 수치가 유사하지만 레스베라트롤은 함량은 큰 차이로 증가하였다.

이에 따라, 수확 전 땅콩 새싹에 자외선 처리를 하면, 기능성 물질의 총 함량은 변화가 없지만 레스베라트롤의 함량만 증가한다는 것을 알 수 있다. 즉, 수확 전에 땅콩 새싹에 수행된 자외선 처리가 다른 기능성 물질에 비해 레스베라트롤의 함량 증가에 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따라 재배된 식물인 땅콩 새싹의 건조 중량을 나타낸 그래프이다.

수확한 땅콩 새싹을 액체 질소로 동결하여 생체 활동을 중단 시킨 상태에서 건조하고, 그 중량을 측정하였다. 땅콩 새싹의 동결 건조는 동결 건조기를 이용하여 수행되었다.

도 5를 참고하면, 실험군 1은 대조군에 비해 건조 중량이 2.1% 증가하였다. 또한, 실험군 2는 대조군에 비해 건조 중량이 3.3% 감소하였다. 즉, 실험군 1 및 실험군 2의 건조 중량의 수치는 대조군과 매우 유사하다. 따라서, 수확 전 수행한 자외선 처리는 땅콩 새싹의 성장에 영향을 주지 않았다는 것을 확인할 수 있다.

도 4 및 도 5의 실험 결과를 참고하면, 수확 전 24 시간 동안의 UVB 및 UVC를 이용한 자외선 처리는 땅콩 새싹의 성장을 저하시키지 않으면서, 레스베라트롤의 함량을 2배 이상 증가시킨 다는 것을 확인할 수 있다.

결과적으로, 도 2 내지 도 5의 실험을 통해서, 수확 전 24시간 동안 식물에 자외선 처리를 하면 성장 저하 없이 기능성 물질 중에서 레스베라트롤 함량을 증가시킬 수 있다.

도 6은 자외선 파장대에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량을 나타낸 것이다.

땅콩 새싹은 0.5~6시간 동안 물에 불린 종자를 재배기(도 1의 100)에 파종하여 재배하였다. 재배기(도 1의 100)는 26±2℃의 온도를 유지한 상태에서 20분마다 한 번씩 땅콩 새싹에 수분을 공급하였다.

파종 6일 후 24시간 동안 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 땅콩 새싹에 조사하는 자외선 처리를 수행하였다. 자외선 처리 후 땅콩 새싹을 수확하여 기능성 물질인 레스베라트롤의 함량을 측정하여, 대조군과 비교하였다. 이때, 실험의 정확성을 위해 땅콩 새싹의 종피를 제거 한 후 레스베라트롤의 함량을 측정하였다.

본 실시 예에서, 대조군은 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹이다. 실험군 1은 295nm 파장대로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 실험군 2는 285nm 파장대로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 또한, 실험군 3은 275nm 파장대로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다.

도 6은 자외선 파장대에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량을 나타낸 그래프이다.

도 6을 참고하면, 자외선 처리가 수행된 실험군 1, 실험군 2 및 실험군 3은 모두 대조군에 비해 레스베라트롤의 함량이 크게 증가하였다. 특히, 285nm 파장대로 자외선 처리를 한 땅콩 새싹(실험군 2)에서 레스베라트롤의 함량이 가장 많이 증가했다.

도 7은 자외선 처리 시간에 따른 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.

땅콩 새싹을 파종 6일 후 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 땅콩 새싹에 조사하는 자외선 처리를 수행하였다. 여기서, 땅콩 새싹을 파종 및 재배하는 방식은 이전 실시 예와 동일하다.

자외선 처리 후 땅콩 새싹을 수확하여 기능성 물질인 레스베라트롤의 함량을 측정하여, 대조군과 비교하였다.

본 실시 예에서, 대조군은 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹이다. 실험군 1은 285nm 파장대로 24시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 또한, 실험군 2는 285nm 파장대로 48시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다.

도 7을 참고하면, 실험군 1은 대조군에 비해 대략 9배 정도 증가하였다. 또한, 실험군 2는 대조군에 비해 대략 10배정도 증가하였다. 즉, 땅콩 새싹에 자외선 처리를 하면 자외선 처리를 하지 않을 때보다 레스베라트롤의 함량이 크게 증가한다는 것을 알 수 있다.

이때, 48시간 자외선 처리를 했을 때, 24시간 자외선 처리를 했을 때보다 레스베라트롤의 함량이 더 증가하지만, 유의미한 차이를 보이지는 않는다.

도 8은 자외선 처리 시간에 따른 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 다른 그래프이다.

땅콩 새싹을 파종한 6일 후 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 땅콩 새싹에 조사하는 자외선 처리를 수행하였다. 여기서, 땅콩 새싹을 파종 및 재배하는 방식은 이전 실시 예와 동일하다.

자외선 처리 후 땅콩 새싹을 수확하여 기능성 물질인 레스베라트롤의 함량을 측정하여, 대조군과 비교하였다.

본 실시 예에서, 대조군은 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹이다. 실험군 1은 285nm 파장대로 1시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 실험군 2는 285nm 파장대로 3시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 실험군 3은 285nm 파장대로 6시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 실험군 4는 285nm 파장대로 12시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다. 또한, 실험군 5는 285nm 파장대로 24시간동안 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이다.

도 8을 참고하면, 실험군 1, 실험군 2 및 실험군 3은 대조군에 비해 레스베라트롤의 함량이 조금 낮다. 그러나 실험군 3 및 실험군 4는 대조군보다 높은 레스베라트롤 함량을 갖는다. 특히 실험군 4는 실험군 3과 비교했을 때 레스베라트롤 함량의 유의미한 증가를 보인다.

도 7 및 도 8을 참고하였을 때, 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹보다 레스베라트롤 함량의 유의미한 증가를 위해서는 자외선 처리 시간은 24시간 이상이 되어야 한다. 재배 기간을 고려한다면, 효율적인 자외선 처리 시간은 24시간이 된다.

아래 표 1은 땅콩 새싹 1개체당 레스베라트롤의 함량의 평균을 나타낸 것이다.

땅콩 새싹의 레스베라트롤 함량

구분	레스베라트롤 함량(㎍/g)
	대조군	실험군 1
실험 1	5.91	167.30
실험 2	8.16	74.04
실험 3	0.18	57.28
평균	4.75	99.54

각각 3번의 실험을 통해서 대조군의 레스베라트롤의 함량의 평균 값과 실험군 1의 레스베라트롤의 함량을 확인하였다. 여기서, 레스베라트롤의 함량은 건물중 1g에 포함된 레스베라트롤의 함량이다. 표 1을 참고하면, 실험군 1은 대조군보다 높은 함량의 레스베라트롤을 포함하고 있다.

일반적으로, 레드 와인 100㎎에는 300㎍의 레스베라트롤을 포함하고 있다고 알려져 있다.

땅콩 새싹의 1개체의 건물중은 대략 0.8g이다.

따라서, 레드 와인 100㎎에 해당하는 레스베라트롤 300㎍을 섭취하기 위해서는 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹의 경우 약 79개체가 필요하다.

그러나 자외선 처리를 한 땅콩 새싹의 경우 약 4개체로 레드 와인 100㎎에 해당하는 레스베라트롤을 섭취할 수 있다. 또한, 자외선 처리를 한 땅콩 새싹은 레스베라트롤과 같은 기능성 물질의 함량이 많으므로, 적은 개체수로도 충분한 양의 기능성 물질을 섭취할 수 있다.

또한, 땅콩 새싹은 와인 생산 기간보다 재배 기간이 짧고 간편하다는 이점이 있다.

도 9는 자외선 처리 후 보관 시간에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량 변화를 나타낸 그래프이다.

땅콩 새싹을 파종한 6일 후에 10㎼/㎠ 광량의 자외선을 24시간 동안 땅콩 새싹에 조사하는 자외선 처리를 수행하였다. 여기서, 땅콩 새싹을 파종 및 재배하는 방식은 이전 실시 예와 동일하다. 땅콩 새싹에 조사되는 자외선은 285nm 파장대의 자외선이다.

본 실시 예에서는 땅콩 새싹을 자외선 처리 후 4℃에서 냉장 보관을 하였다.

본 실시 예에서 대조군은 자외선 처리를 한 직후의 땅콩 새싹이다. 실험군 1은 자외선 처리 후 1일동안 냉장 보관을 한 땅콩 새싹이다. 실험군 2는 자외선 처리 후 2일동안 냉장 보관을 한 땅콩 새싹이다. 또한, 실험군 3은 자외선 처리 후 1일동안 냉장 보관을 한 땅콩 새싹이다.

도 9를 참고하면, 냉장 보관을 한 실험군 1, 실험군 2, 실험군 3은 모두 대조군에 비해 레스베라트롤의 함량이 감소하였다.

실험군 2가 실험군 1과 실험군 2에 비해 레스베라트롤의 함량이 크지만, 대체적으로 땅콩 새싹을 냉장 보관하는 시간이 길어짐에 따라 레스베라트롤의 함량이 점차 감소하는 것을 알 수 있다.

도 10은 자외선 처리 후 보관 시간에 따른 땅콩 새싹의 기능성 물질의 함량 변화는 나타낸 다른 그래프이다.

땅콩 새싹을 파종한 6일 후에 285nm 파장대의 자외선을 땅콩 새싹에 24시간 동안 조사하였다. 자세한 실험 방법은 이전 실시 예를 참고하도록 한다.

본 실시 예에서는 땅콩 새싹에 자외선 처리하고, 6일, 8일, 10일 및 13일 동안 4℃에서 냉장 보관한 후 레스베라트롤의 함량을 측정하였다.

대조군은 자외선 처리를 하지않은 땅콩 새싹이다. 실험군 1은 자외선 처리한 직후의 땅콩 새싹이다. 실험군 2는 자외선 처리 후 6일동안 냉장 보관한 땅콩 새싹이다. 실험군 3은 자외선 처리 후 8일동안 냉장 보관한 땅콩 새싹이다. 실험군 4는 자외선 처리 후 10일동안 냉장 보관한 땅콩 새싹이다. 또한, 실험군 5는 자외선 처리 후 13일동안 냉장 보관한 땅콩 새싹이다.

도 10을 참고하면, 실험군 1 내지 실험군 5를 비교하면, 대체적으로 땅콩 새싹을 냉장보관 시간이 길어질수록 레스베라트롤의 함량이 대체적으로 감소하는 것을 알 수 있다.

그러나 실험군 1 내지 실험군 5는 모두 대조군보다 유의미한 수준의 높은 레스베라트롤 함량을 갖는다. 즉, 오랜 기간동안 냉장 보관을 하더라도 자외선 처리를 한 땅콩 새싹이 자외선 처리를 하지 않은 땅콩 새싹보다 레스베라트롤의 함량이 크다는 것을 알 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참고한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 실시 예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가 개념으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (19)

1. 종자를 발아시켜 식물을 성장시키는 단계;
   상기 식물에 자외선 처리를 하여 기능성 물질의 함량을 증가시키는 단계; 및
   상기 식물을 수확하는 단계;를 포함하고,
   상기 기능성 물질은 레스베라트롤(Resveratrol)이며,
   상기 기능성 물질의 함량을 증가시키는 단계에서 상기 자외선 처리는 LED에서 방출되는 자외선을 상기 식물에 조사하는 것인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 식물을 성장시키는 단계에서,
   상기 종자는 암 조건에서 수분을 공급하여 발아시키는 것인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 기능성 물질의 함량을 증가시키는 단계에서,
   상기 자외선 처리는 상기 식물을 수확하기 전 24시간 동안 수행되는 것인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 식물을 성장시키는 단계는,
   상기 종자를 0.5~6시간 동안 물어 담근 후 파종하는 단계; 및
   상기 종자를 7일 동안 20~25℃의 암 조건에서 20분마다 한 번씩 수분을 공급하는 단계;를 포함하는 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 자외선의 광량은 10㎼/㎠인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 자외선은 UVB 및 UVC 중 적어도 하나인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 자외선의 파장대는 275㎚, 285㎚ 및 295㎚ 중 적어도 하나인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 자외선 파장대는 285nm인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 자외선 처리된 상기 식물의 상기 기능성 물질의 함량은 자외선 처리를 하지 않고 수확한 식물의 2배 이상인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 UVB로 자외선 처리된 식물의 상기 기능성 물질의 함량은 자외선 처리하지 않고 수확한 식물의 2배 이상인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 UVC로 자외선 처리된 식물의 상기 기능성 물질의의 함량은 자외선 처리하지 않고 수확한 식물의 4배 이상인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 식물은 땅콩 새싹인 기능성 물질의 함량을 증가시키는 식물 재배 방법.
13. 재배 중인 식물에 UVB 및 UVC 중 적어도 하나의 자외선을 수확하기 전에 조사하여 상기 식물의 기능성 물질인 레스베라트롤의 ?t량을 증가시키는 식물의 기능성 물질의 함량을 증가시키는 광 처리기.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 자외선의 파장대는 275㎚, 285㎚ 및 295㎚ 중 적어도 하나인 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 자외선 파장대는 285nm인 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.
16. 청구항 13에 있어서,
    상기 광 처리기는 상기 식물의 상기 기능성 물질의 함량을 자외선 처리하지 않은 식물의 2배 이상으로 증가시키는 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 광 처리기는 상기 식물에 상기 UVB를 조사하여 상기 식물의 상기 기능성 물질의 함량을 자외선 처리하지 않고 수확한 식물의 2배 이상으로 증가시키는 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 광 처리기는 상기 식물에 상기 UVC를 조사하여 상기 식물의 상기 기능성 물질의 함량을 자외선 처리하지 않고 수확한 식물의 4배 이상으로 증가시키는 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.
19. 청구항 13에 있어서,
    상기 식물은 땅콩 새싹인 식물의 기능성 물질의 ?t량을 증가시키는 광 처리기.

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