KR20220099217A

KR20220099217A - 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법 및 그로부터 제조된 케일의 이용

Info

Publication number: KR20220099217A
Application number: KR1020210001165A
Authority: KR
Inventors: 변재일; 정태성; 주종문; 전대영
Original assignee: 주식회사 우리기술
Priority date: 2021-01-06
Filing date: 2021-01-06
Publication date: 2022-07-13
Also published as: KR102457123B1

Abstract

본 발명은 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 수확 전처리 단계;를 포함하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법에 관한 것이다. 이에 의하여, 동일한 재배방법으로 재배되고, 수확 전처리를 하지 않은 케일에 비하여 2배 내지 3배 이상의 높은 설포라판 함량을 갖는 케일을 수득할 수 있다.

Description

설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법 및 그로부터 제조된 케일의 이용 {Method for cultivating kale with an increased sulforaphane content and the use of it}

본 발명은 분무경 재배에 따른 설포라판 함량이 증대된 케일의 제조방법, 그로부터 제조된 케일, 그 케일을 포함하는 식품 조성물, 사료조성물 또는 화장료 조성물에 관한 것이다.

설포라판(Sulforaphane)은 십자화과 채소에 존재하는 항암, 항산화 물질로서, 십자화과 채소에 존재하는 2차 대사산물인 글루코시놀레이트(glucosinolate)가 효소에 의해 가수분해됨으로써 얻어지는 이소티오시아네이트(isothiocyanate)의 일종이다.

한편, 케일은 십자화과에 속하며, 원산지는 지중해이다. 종류는 잎 가장자리가 오글거리는 곱슬케일, 쌈채소로 이용되는 쌈케일, 흰색과 핑크색이 어우러진 꽃케일 등이 있다. 재배방법은 직파재배와 트레이 육묘가 가능하다. 키가 작은 것은 30 내지 60㎝, 큰 것은 약 120㎝ 정도이며, 충분한 수분만 있으면 어느 땅에서나 잘 자란다. 잎은 담뱃잎처럼 넓고 길고 두껍게 자라면서 태양빛을 듬뿍 받아 짙은 녹색을 띤다. 케일은 비타민과 인돌화합물을 함유하며, 신경통 치료 및 정장 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 뿐만 아니라, 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추어 고혈압증을 개선하고, 혈당치를 정상으로 회복시켜주는 기능을 한다.

이와 같은 케일을 상품으로 재배하는데 있어서 설포라판의 함량을 증대시켜 이를 이용한 건강기능식품이나 화장품에 활용하는 연구가 필요하다.

한국등록특허 제10-1729913호

본 발명의 목적은 케일을 재배함에 있어서 설포라판의 함량을 향상시킬 수 있는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법에 따라 재배된 케일을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물, 화장료 조성물, 사료 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 하나의 측면에 따르면,

수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 수확 전처리 단계;를 포함하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법이 제공된다.

상기 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법은 분무경 재배방법에 따라 수행될 수 있다.

상기 메틸 자스모네이트 처리 또는 앱시스산 처리는 100 내지 1000ppm의 농도로 잎에 분무 처리할 수 있다.

상기 수분 스트레스 처리는 160 내지 200분마다 100 내지 150초 동안 관수하는 관수주기로 처리할 수 있다.

상기 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리는 수확 6 내지 8일 전에 수행할 수 있다.

상기 수확 전처리 단계 이전에,

(a) 육묘판에 케일 종자를 넣고 물을 첨가하는 파종단계;

(b) 육묘판을 비닐로 덮고, 암상태로 발아시키는 발아단계;

(c) 비닐을 벗겨 광과 물을 공급하고, 본잎이 나면 양액을 공급하는 육묘단계;

(d) 육묘단계를 거친 묘종을 정식하는 정식단계; 및

(e) 정식된 묘종을 재배하는 재배단계;를 포함할 수 있다.

상기 육묘단계 (c)에서 양액의 EC(electric conductivity)는 0.48 내지 0.52 dS/m 일 수 있다.

상기 정식단계 (d)에서 양액의 pH는 5.8 내지 6.2 일 수 있다.

상기 정식단계 (d)에서 양액의 EC는 0.45 내지 0.55 dS/m 일 수 있다.

상기 정식단계 (d)에서 관수주기는8 내지 12분 마다 100 내지 140초 동안 관수하는 것일 수 있다.

상기 재배단계 (e)에서 관수주기는 28 내지 32분마다 100 내지 140초 동안 관수하는 것일 수 있다.

상기 재배단계 (e)에서 양액의 pH는 5.8 내지 6.2일 수 있다.

상기 재배단계 (e)에서 양액의 EC는 재배초기에 0.45 내지 0.55 dS/m, 재배중기에 0.65 내지 0.75 dS/m, 및 재배말기에 0.95 내지 1.05 dS/m 로 점차 높일 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,

상기 재배방법에 따라 재배되고, 상기 수확 전처리를 하지 않은 케일에 비하여 설포라판 함량이 100% 이상 증가된 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일이 제공된다.

본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,

상기 설포라판 함량이 증대된 케일을 포함하는 식품 조성물이 제공된다.

본 발명의 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법은 수확 전처리를 통해 전처리를 하지 않은 재배방법에 비해 설포라판 함량이 2배 내지 3배 이상 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에서 (2) 발아단계의 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 (3) 육묘단계의 본잎 나기 전 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에서 (3) 육묘단계의 본잎 난 후 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 (5) 재배단계의 1~7일 재배 단계 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 (5) 재배단계의 8~14일 재배 단계 사진이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 (5) 재배단계의 15~21일 재배 단계 사진이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 (5) 재배단계의 포기 수확 직전의 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 케일 재배에 사용된 분무경 시스템에 대한 개략도이다.

이하, 본 발명의 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법은 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 양액을 이용한 식물 재배방법은 액체상태의 양액을 사용하여 식물을 재배하는 수경재배(hydroponics) 방법으로, 분무경 재배방법, 담수경 재배방법, NFT 재배방법, 점적관수 재배방법으로 나눌 수 있다.

본 발명의 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법은 분무경 재배방법에 따라 수행하는 것이 바람직하다.

상기 분무경 재배방법은 일반적인 분무기를 사용하여 형성하는 분무 양액을 사용하여 식물을 재배하는 에어로포닉스(aeroponics)법, 초음파 모듈을 사용하여 형성하는 분무 양액을 사용하여 식물을 재배하는 포그포닉스(fogponics)법으로 나눌 수 있다. 포그포닉스는 에어로포닉스에 비해 사용되는 분무양액의 입자가 작으므로 포그포닉스에서 분무양액은 에어로포닉스에 비해 중력의 영향을 상대적으로 작게 받으므로 식재되는 식물전체에 양액을 비교적 고르게 공급할 수 있는 장점이 있다. 포그포닉스 장치 즉, 초음파 진동모듈을 이용하여 양액을 분무하는 방식의 분무경재배 장치는, 일반적으로 식물이 식재되어 재배되는 재배베드 내부에 액체상태의 양액이 저장되고, 재배베드에 구비되는 초음파 진동모듈에 의해 액체상태의 양액이 분무되는 형태로 구성될 수 있다.

필요에 따라, 상기 분무경 재배방법은 에어로포닉스법 또는 폭르포닉스법을 선택하여 사용할 수 있고, 본 발명의 케일 재배방법에는 에어로포닉스법을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 메틸 자스모네이트 처리 또는 앱시스산 처리는 100 내지 1000ppm의 농도로 잎에 분무 처리하는 것이 바람직하다.

메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)는 하기 화학식 1로 표시되고, 식물 방어 및 종자 발아, 뿌리 성장, 개화, 과일 숙성 및 노화 와 같은 다양한 발달 경로에 사용되는 휘발성 유기 화합물이다.

[화학식 1]

한편, 앱시스산(abscisic acid, ABA)은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물로, 목화열매에서 인돌초산을 억제하는 물질로 처음 발견된 식물생장조정제이다. 아브시스산은 수십개의 동족체가 발견되었으며 활성은 특이한 분자구조를 갖는 것에서만 나타난다. 식물체 안에서 상당수가 상호변환된다. 백자작과 단풍나무에서 휴면을 유기했던 돌민이라는 물질은 아브시스산으로 밝혀졌다. 아브시스산은 이층을 형성시켜 꽃, 잎, 과실, 일년생의 줄기 등을 떨어지게 하는 작용을 한다. 잎의 노화를 촉진하고 생장을 저해하는 특징이 있다.

[화학식 2]

상기 메틸 자스모네이트 처리 또는 앱시스산 처리는 100 내지 1000ppm의 농도로 잎에 분무 처리하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 200 내지 800ppm, 더욱 더 바람직하게는 400 내지 600ppm 농도로 처리하는 것이 바람직하다.

상기 수분 스트레스 처리는 160 내지 200분마다 100 내지 150초 동안 관수하는 관수주기로 처리하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 170 내지 190분마다 110 내지 130초 동안, 더욱 더 바람직하게는 180분마다 115 내지 125초 동안 관수하는 관수주기로 처리할 수 있다.

상기 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리는 수확 6 내지 8일 전에 수행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6.5 내지 7.5일 전, 더욱 더 바람직하게는 7일 전에 수행할 수 있다.

상기 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 단계; 이전에 아래의 단계에 따라 순차적으로 케일을 재배할 수 있다.

먼저, 육묘판에 케일 종자를 넣고 물을 첨가하는 파종단계를 수행한다(단계 a).

다음으로, 육묘판을 비닐로 덮고, 암상태로 발아시키는 발아단계를 수행한다(단계 b).

이후, 비닐을 벗겨 광과 물을 공급하고, 본잎이 나면 양액을 공급하는 육묘단계를 수행한다(단계 c).

육묘단계에서 양액의 EC(electric conductivity)는 0.48 내지 0.52 dS/m(또는 mS/cm)인 것이 바람직하다.

다음으로, 육묘단계를 거친 묘종을 정식하는 정식단계를 수행한다(단계 d).

본 단계에서 양액의 pH는 5.8 내지 6.2일 수 있다.

정식단계에서 양액의 EC는 0.45 내지 0.55 dS/m인 것이 바람직하다.

또한, 관수주기는8 내지 12분 마다 100 내지 140초 동안 관수하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 9 내지 11분마다 110 내지 130초 동안, 더욱 더 바람직하게는 10분마다 115 내지 125초 동안 관수할 수 있다.

이후, 정식된 묘종을 재배하는 재배단계를 수행한다(단계 e).

재배단계에서 관수주기는 28 내지 32분마다 100 내지 140초 동안 관수하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 29 내지 31분마다 110 내지 130초 동안, 더욱 더 바람직하게는 30분마다 115 내지 125초 동안 관수하는 것이 바람직하다.

재배단계에서 양액의 pH는 5.8 내지 6.2인 것이 바람직하다.

또한, 양액의 EC는 재배초기에 0.45 내지 0.55 dS/m, 재배중기에 0.65 내지 0.75 dS/m, 및 재배말기에 0.95 내지 1.05 dS/m 로 점차 높이는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 재배방법으로 재배되고, 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 수확 전처리를 하지 않은 케일에 비하여 설포라판 함량이 100 % 이상, 바람직하게는 150 % 이상, 더욱 바람직하게는 200 % 증가된 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일을 제공한다.

수확 전처리하지 않은 신선한 케일에 포함된 통상의 설포라판 함량은 일반적으로 케일 생중량 1kg당 30 mg 내지 50 mg이고 평균 40 mg 정도 이지만, 본 발명의 수확 전처리를 통해서 케일 원물의 설포라판 함량은 케일 원물에 비해 2 내지 3배 이상으로 현저히 증가할 수 있다.

본 발명은 상기 설포라판 함량이 증대된 케일을 재료로 설포라판을 추출하는 것을 특징으로 하는 설포라판 추출물의 제조방법을 제공한다.

상기 설포라판 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출 용매로서 이용하여 추출된 것일 수 있다. 이 때 사용되는 유기용매의 종류나 물과 유기용매의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않는다.

예를 들어, 상기 유기용매는 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 및 디에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매일 수 있다. 상기 저급 알코올은 탄소수 1 내지 6의 알코올일 수 있다. 예를 들어, 저급 알코올로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올, 노말-부탄올, 1-펜탄올, 2-부톡시에탄올 또는 에틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 유기용매는 이 외에도 아세트산, DMFO(dimethyl-formamide), DMSO(dimethyl sulfoxide) 등의 극성 용매, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸 에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린, 디에틸아민, 에테르, 사염화탄소 및 THF(Tetrahydrofuran) 등의 비극성 용매를 사용할 수도 있다.

상기 설포라판 추출물은 물 추출물, 에탄올 추출물, 메탄올 추출물, 또는 물, 에탄올 및 메탄올 중에서 선택되는 어느 2 이상의 용매의 혼합용매에 의한 추출물일 수 있다.

상기 물 추출물의 제조는 본 발명의 방법으로 설포라판 함량이 증대된 케일을 40 ~ 100℃의 물로 2 ~ 48시간 동안 추출하여 제조할 수 있고, 또한 바람직하게는 물 추출에 따른 수용성 성분의 추출 효율을 증대시키기 위하여 셀룰라아제, 비스코자임, 알칼라아제 및 펙신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 효소를 첨가한 물로 40 ~ 55℃에서 2 ~ 24시간 동안 추출하여 제조할 수 있다.

상기 에탄올 추출물 또는 에탄올 수용액 추출물의 제조는 본 발명의 방법으로 설포라판 함량이 증대된 케일을 에탄올 또는 35 ~ 75 부피%의 에탄올 수용액으로 20 ~ 60℃에서 2 ~ 36 시간, 바람직하게는 40 ~ 50℃에서 2.5 ~ 6 시간 동안 추출하여 제조할 수 있고, 보다 바람직하게는 70 부피%의 에탄올 수용액으로 45℃에서 3시간 동안 추출하여 제조할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 '추출물'은 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 설포라판 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 설포라판을 농축시켜 얻은 것도 포함한다. 또한 상기 추출물이나 분획물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 설포라판 추출물에 포함된다.

본 발명은 상기 설포라판 함량이 증대된 케일을 포함하는 식품 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 설포라판 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 설포라판 함량이 증대된 케일 또는 그로부터 추출된 설포라판 추출물을 건강기능식품 또는 일반 식품의 유효성분 첨가물로 사용하는 경우 본 발명에 따른 상기 케일 또는 설포라판 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 예방, 건강 또는 치료 등의 각 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다.

일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명에 따른 상기 케일 또는 설포라판 추출물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가할 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 또한 본 발명은 천연물 또는 그로부터의 추출물을 이용하는 점에서 안전성 면에서 문제가 없으므로 상기 범위 이상의 양으로도 사용할 수 있다.

상기 식품의 종류에는 특별히 제한은 없고, 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 건강기능식품 중 음료 식품은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명에 따른 기능성 식품 100 mL당 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g일 수 있다.

상기 외에 항산화 활성을 가지고 염증 또는 암의 개선이나 예방을 위한 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제를 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 제한되지 않으나 본 발명의 조성물 100중량부 대비 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.

본 발명은 상기 설포라판 함량이 증대된 케일을 포함하는 사료 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 설포라판 추출물을 포함하는 사료 조성물을 제공한다. 상기 사료 조성물은 사료 또는 사료 첨가제일 수 있다.

상기 사료 조성물은 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 폴리페놀, 카테킨(catechin), 알파-토코페롤, 로즈마리 추출물(rosemary extract), 비타민 C, 녹차 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.

상기 사료 조성물의 보조성분으로 아미노산, 무기염류, 비타민, 항생물질, 항균물질, 항산화, 항곰팡이 효소, 살아있는 미생물 제제 등과 같은 각종보조제가 곡물, 예를 들면 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀; 식물성 단백질 사료, 예를 들면 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것; 동물성 단백질 사료, 예를 들면 혈분, 육분, 골분 및 생선분; 당분 및 유제품, 예를 들면 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분, 건조 첨가제를 모두 혼합한 후, 액체 성분과, 가열 후에 액체가 되는 성분, 즉, 지질, 예를 들면 가열에 의해 임의로 액화시킨 동물성 지방 및 식물성 지방 등과 같은 주성분 이외에 영양보충제, 소화 및 흡수향상제, 성장촉진제, 질병예방제 등과 같은 물질과 함께 사용될 수 있다.

상기 사료 조성물은 동물에게 단독으로 식용 담체 중에서 다른 사료 첨가제와 조합되어 투여될 수 있다.

상기 사료 조성물은 탑 드레싱으로서 또는 이들을 동물 사료에 직접 혼합하거나 또는 사료와 별도로, 별도의 경구 제형으로, 주사 또는 경피로 또는 다른 성분과 조합하여 쉽게 투여할 수 있다. 통상적으로, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 단독 일일 투여량 또는 분할 일일 투여량을 사용할 수 있다.

상기 사료 조성물은 동물 사료와 별도로 투여할 경우, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 조성물의 투여 형태는 이들의 비-독성 제약상 허용 가능한 식용 담체와 조합하여 즉석 방출 또는 서방성 제형으로 제조할 수 있다. 이러한 식용 담체는 고체 또는 액체, 예를 들어 옥수수 전분, 락토오스, 수크로스, 콩 플레이크, 땅콩유, 올리브유, 참깨유 및 프로필렌 글리콜일 수 있다. 고체 담체가 사용될 경우, 화합물의 투여형은 정제, 캡슐제, 산제, 토로키제 또는 함당정제 또는 미분산성 형태의 탑 드레싱일 수 있다. 액체 담체가 사용될 경우, 연젤라틴 캡슐제, 또는 시럽제 또는 액체 현탁액제, 에멀젼제 또는 용액제의 투여 형태일 수 있다. 또한, 투여 형태는 보조제, 예를 들어 보존제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제, 용액 촉진제 등을 함유할 수 있다.

상기 사료 조성물은 침지, 분무 또는 혼합하여 상기 동물사료에 첨가하여 이용될 수 있다.

상기 사료 조성물은 포유류, 가금 및 어류를 포함하는 다수의 동물 식이에 적용할 수 있다. 보다 상세하게, 식이는 상업상 중요한 포유류, 예를 들어 돼지, 소, 양, 염소, 실험용 설치 동물(랫트, 마우스, 햄스터 및 게르빌루스쥐), 모피 소유 동물(예, 밍크 및 여우), 및 동물원 동물(예, 원숭이 및 꼬리 없는 원숭이), 뿐만 아니라 가축 (예, 고양이 및 개)에게 사용할 수 있다. 통상적으로 상업상 중요한 가금에는 닭, 터키, 오리, 거위, 꿩 및 메추라기가 포함된다. 송어와 같은 상업적으로 사육되는 어류도 포함될 수 있다.

상기 사료 조성물을 포함한 동물용 사료 배합 방법은, 상기 조성물을 동물 사료에 건조 중량 기준으로 사료 1kg당 약 1g 내지 100g의 양으로 혼합한다. 또한 사료 혼합물은 완전히 혼합한 후, 성분들의 분쇄 정도에 따라 경점성의 조립 또는 과립 물질이 얻어진다. 이것을 매시로서 공급하거나, 또는 추가 가공 및 포장을 위해 원하는 분리된 형상으로 형성한다. 이 때, 저장중에 분리되는 것을 방지하기 위해, 동물 사료에 물을 첨가하고, 이어서 통상의 펠릿화, 팽창화, 또는 압출 공정을 거치는 것이 바람직하다. 과잉의 물은 건조 제거될 수 있다.

본 발명은 상기 설포라판 함량이 증대된 케일을 포함하는 화장료 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 설포라판 추출물을 포함하는 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명의 화장료 조성물은 화장수(스킨), 로션, 에센스, 크림, 팩 등의 제제 형태로 제조될 수 있다.

상기 제제에서 본 발명에 따른 설포라판 함량이 증대된 케일 또는 그로부터 추출된 설포라판 추출물을 0.1 중량% 이상, 바람직하게는 0.2 ~ 50 중량%, 더 바람직하게는 0.3 ~ 30 중량%, 가장 바람직하게는 0.5 ~ 10 중량% 사용될 수 있다

상기 화장료 조성물에는 화장품의 제조에 통상적으로 사용하는 적절한 담체, 부형제 또는 희석제를 더 포함할 수 있다.

상기 담체, 부형제 또는 희석제로는 정제수, 오일, 왁스, 지방산, 지방산 알콜, 지방산 에스테르, 계면활성제, 흡습제(humectant), 증점제(thickening agent), 항산화제, 점도 안정화제(viscosity stabilizer), 킬레이팅제, 완충제, 저급 알콜 등이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 필요에 따라 미백제, 보습제, 비타민, 자외선 차단제, 향수, 염료, 항균제가 더 포함될 수 있다.

상기 오일로서 수소화 식물성유, 파마자유, 면실유, 올리브유, 야자인유, 호호바유, 아보카도유가 이용될 수 있으며, 왁스로는 밀랍, 경랍, 카르나우바, 칸델릴라, 몬탄, 세레신, 액체 파라핀, 라놀린이 이용될 수 있다. 지방산으로는 스테아르산, 리놀레산, 리놀렌산, 올레산이 이용될 수 있고 지방산 알콜로는 세틸 알콜, 옥틸 도데칸올, 올레일 알콜, 판텐올, 라놀린 알콜, 스테아릴 알콜, 헥사데칸올이 이용될 수 있으며 지방산 에스테르로는 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 부틸 스테아레이트가 이용될 수 있다. 계면 활성제의 예에는 소듐 스테아레이트, 소듐 세틸설페이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르 포스페이트, 소듐 N-아실 글루타메이트와 같은 음이온 계면활성제; 스테아릴디메틸벤질암모늄 클로라이드 및 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드와 같은 양이온 계면활성제; 알킬아미노에틸글리신 하이드로클로라이드 및 레시틴과 같은 양성 계면활성제; 글리세린 모노스테아레이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 수크로오스 지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 올레일에테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 코코넛 지방산 모노에탄올아르니드(monoethanol arnide), 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 캐스터유, 폴리옥시에틸렌 라놀린과 같은 비이온성 계면활성제 등이 포함된다. 흡습제에는 글리세린, 1,3-부틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜이 이용될 수 있으며 저급 알콜로는 에탄올, 이소프로판올이 이용 가능하다. 증점제의 예에는 알긴산 나트륨, 카제인산 나트륨, 젤라틴 한천, 크산탄 고무, 전분, 셀룰로오스 에테르(예, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 하이드록시 프로필메틸 셀룰로오스), 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스 등이 포함된다. 항산화제로는 부틸레이티드 하이드록시톨루엔, 부틸레이티드 하이드록시아니솔, 프로필 갈레이트, 시트르산, 에톡시퀸(ethoxyquin)이 이용 가능하고, 킬레이팅제로는 디소듐 에데테이트, 에탄하이드록시 디포스페이트가 이용 가능하며, 완충제로는 시트르산, 소듐 시트레이트, 붕산, 보랙스(borax), 디소듐 하이드로젠 포스페이트가 이용 가능하다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예]

실시예 1: 설포라판 증대 케일 재배

(1) 파종

1. 종묘상에서 종자 구입

2. 육묘판에 육묘용 스펀지를 넣고 물을 넣어서 충분히 적신다.

3. 각 스펀지에 종자를 1개씩 넣는다.

4. 파종이 다 된 육묘판은 육묘대로 옮기고 물을 첨가하여 육묘판의 2/3까지 채운다.

(2) 발아

(0~3일)

1. 육묘대의 육묘판을 비닐로 덮어주었다.

2. 3일동안 암상태로 발아시켰다.

발아단계의 사진을 도 1에 나타내었다.

발아단계의 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기
23±2℃	80±10%	N/C	N/C	N/C	N/C

(3) 육묘

(4~14일)

1. 비닐을 벗기고 광을 공급하였다.

2. 물이 마르지 않도록 수시로 물을 채웠다.

본잎 나기 전 육묘단계 사진을 도 2에 나타내었다.

1과 2의 육묘 단계의 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	80±10%	N/C	N/C	N/C	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(15~21일)

3. 본잎이 나기 시작하면 양액을 조금 공급하였다.

본잎 난 후 육묘단계의 사진을 도 3에 나타내었다.

3의 육묘단계의 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	80±10%	N/C	0.50±0.2	N/C	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(4) 정식

1. 생육이 좋은 묘종을 골라 육묘스펀지를 배드의 구멍에 꽂아서 정식하였다.

정식 시 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	70±10%	6.0±0.2	0.50±0.2	120초/10분	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(5) 재배

(1~7일)

1. 온도, 습도, pH(6.0), EC(0.5) 등을 관리하면서 생육을 관찰하였다.

재배단계의 1~7일 재배 단계 사진을 도 4에 나타내었다.

재배단계의 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	70±10%	6.0±0.2	0.50±0.2	120초/30분	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(8~14일)

2. 양액의 EC를 0.7로 조정하였다.

재배단계의 8~14일 재배 단계 사진을 도 5에 나타내었다.

재배 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	70±10%	6.0±0.2	0.70±0.2	120초/30분	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(15~21일)

3. 양액의 EC를 1.0로 조정하였다.

재배단계의 15~21일 재배 단계의 사진을 도 6에 나타내었다.

재배 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	70±10%	6.0±0.2	1.00±0.2	120초/30분	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(22~포기 수확 전)

3. 양액의 EC를 1.5로 조정하였다.

포기 수확 직전의 사진을 도 7에 나타내었다.

재배 조건은 아래와 같다.

실내온도	실내습도	양액 pH	양액 EC	관수주기	용수온도	광량	광주기(명/암)
23±2℃	70±10%	6.0±0.2	1.50±0.2	120초/30분	N/C	140μmol m^-2s^-1↑	16h/8h

(6) 수확 전처리

(24일 이후)

1. 수확 7일 전에 2일간 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)를 500ppm 농도로 잎에 분무 처리하였다.

2. 수확 3일 전에 관수주기를 120초/180분로 함으로써 수분 스트레스를 주었다.

(7) 수확

1. 성숙한 잎을 골라 가위로 잘라서 수확하였다.

2. 약 4~5일 후 다시 잎이 성숙하면 수확하였다.

3. 줄기가 자라서 재배가 어려우면 전지가위로 줄기를 잘라 포기 수확하였다.

본 발명의 실시예의 케일 재배에 사용된 분무경 재배 시스템에 대한 개략도를 도 8에 나타내었다.

실시예 2: 설포라판 증대 케일 재배

(6) 수확 전처리시 1. 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 대신에 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

비교예 1

(6) 수확 전처리를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

비교예 2

(6) 수확 전처리시 1. 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리, 2. 수분 스트레스 처리를 하지 않고, 청색광 처리만 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다. 청색광 처리는 광주기과 동일하게 청색광을 설치하여 공급하였다.

비교예 3

(6) 수확 전처리시 2. 수분 스트레스 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

비교예 4

(6) 수확 전처리시 2. 수분 스트레스 처리를 하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

비교예 5

(6) 수확 전처리시 1. 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

비교예 6

(6) 수확 전처리시 1. 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리하지 않고, 청색광 처리를 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 케일을 재배하였다.

[실험예]

실험예 1: 설포라판 함량 측정

실시예 1, 2 및 비교예 1 내지 6에 따라 재배된 케일에 대하여 아래의 방법에 따라 설포라판 함량을 측정하였다.

설포라판 표준품(90%, Sigma)으로 표준용액을 제조하여 UPLC-MS/MS(제조사 Waters)로 분석하여 표준 정량선을 작성하고, 시료 1g (건조중량)을 물 10㎖를 넣어 믹서기로 갈고 2시간 침지하여 마이로시나제에 의해 글루코라판닌이 설포라판으로 전환되도록 하였다. 2시간 반응후 메탄올 90㎖를 첨가하여 교반, 추출한 후 추출액(100㎖)의 1㎖를 10배 희석하여 UPLC-MS/MS로 설포라판 함량을 분석하였다. UPLC system은 Acquity UPLC system (Waters corporation, milford, MA), Binary solvent manager, Sample manager로 된 시스템이며, MS system은 Waters Quattro Premier XE Tandem MS (Micromass UK limited), Software 는 Masslynx V4.1을 이용하였다.

설포라판 측정 결과를 아래의 표 9에 정리하였다. 설포라판의 함량을 생케일의 kg당 중량(mg)으로 측정하였고, 상대량(%)은 수확 전처리를 하지 않은 비교예 1을 기준으로 표시하였다.

구분	수확 전처리	함량(mg/kg생)	상대량(%)
비교예 1	무처리	41.431	100
비교예 2	청색광	67.169	162
비교예 3	MeJA	53.149	128
비교예 4	ABA	60.264	145
비교예 5	수분스트레스	8.37	20
비교예 6	청색광+수분스트레스	13.183	32
실시예 1	MeJA+수분스트레스	91.023	220
실시예 2	ABA+수분스트레스	127.014	307

이에 따르면, 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA)과 수분 스트레스 처리를 함께 수행한 실시예 1과 앱시스산(Abscisic acid, ABA)과 수분 스트레스 처리를 함께 수행한 실시예 2의 재배 케일이 무처리군인 비교예 1에 비하여 2배 내지 3배 이상 설포라판의 함량이 높게 측정된 것으로 나타났다. 이에 반해, 청색광 처리군이나, 수분 스트레스 없이 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리한 경우, 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리없이 수분 스트레스 처리만 수행한 경우에는 설포라판 함량이 오히려 감소하거나 증가하더라도 그 폭이 작았다.

제제예 1: 정제의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말 10 mg

옥수수전분 100 mg

유당 100 mg

스테아린산 마그네슘 2 mg

상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.

제제예 2: 캅셀제의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말의 에탄올 추출물 10 mg

결정성 셀룰로오스 3 mg

락토오스 14.8 mg

마그네슘 스테아레이트 0.2 mg

통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.

제제예 3: 분말 건강기능식품의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말 1,000 mg

비타민 혼합물 적량

비타민 A 아세테이트 70 ㎍

비타민 E 1.0 mg

비타민 B1 0.13 mg

비타민 B2 0.15 mg

비타민 B6 0.5 mg

비타민 B12 0.2 ㎍

비타민 C 10 mg

비오틴 10 ㎍

니코틴산아미드 1.7 mg

엽산 50 ㎍

판토텐산 칼슘 0.5 mg

무기질 혼합물 적량

황산제1철 1.75 mg

산화아연 0.82 mg

탄산마그네슘 25.3 mg

제1인산칼륨 15 mg

제2인산칼슘 55 mg

구연산칼륨 90 mg

탄산칼슘 100 mg

염화마그네슘 24.8 mg

상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.

제제예 4: 음료의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말 1,000 mg

구연산 1,000 mg

올리고당 100 g

매실농축액 2 g

타우린 1 g

정제수를 가하여 전체 900 ㎖

통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85 ℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.

아래에 본 발명의 설포라판 함량이 증가된 케일, 또는 그로부터 추출한 설포라판 추출물을 함유하는 화장료 조성물의 제제예를 예시한다. 아래 제제예의 조성비는 수요계층, 수요국가, 사용용도 등 지역적, 민족적 기호도에 따라서 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하다.

제제예 5: 비누의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말 5 중량%

유지 75 중량%

수산화나트륨 5 중량%

향료 10 중량%

정제수 잔량

통상의 비누 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하여 비누를 제조한다.

제제예 6: 로션의 제조

실시예 1 또는 2의 케일의 건조 분말 3 중량%

L-아스코르빈산-2-인산마그네슘염 1 중량%

수용성 콜라겐 (1% 수용액) 1 중량%

시트르산나트륨 0.1 중량%

시트르산 0.05 중량%

감초 엑기스 0.2 중량%

1,3-부틸렌글리콜 3 중량%

정제수 잔량

통상의 로션의 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하여 로션을 제조한다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims

수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리하고, 수분 스트레스 처리하는 수확 전처리 단계;를 포함하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항에 있어서,
상기 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법은 분무경 재배방법에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항에 있어서,
상기 메틸 자스모네이트 처리 또는 앱시스산 처리는 100 내지 1000ppm의 농도로 잎에 분무 처리하는 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항에 있어서,
상기 수분 스트레스 처리는 160 내지 200분마다 100 내지 150초 동안 관수하는 관수주기로 처리하는 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항에 있어서,
상기 수확 전에 메틸 자스모네이트(methyl jasmonate, MeJA) 처리 또는 앱시스산(Abscisic acid, ABA) 처리는 수확 6 내지 8일 전에 수행하는 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항에 있어서,
상기 수확 전처리 단계 이전에,
(a) 육묘판에 케일 종자를 넣고 물을 첨가하는 파종단계;
(b) 육묘판을 비닐로 덮고, 암상태로 발아시키는 발아단계;
(c) 비닐을 벗겨 광과 물을 공급하고, 본잎이 나면 양액을 공급하는 육묘단계;
(d) 육묘단계를 거친 묘종을 정식하는 정식단계; 및
(e) 정식된 묘종을 재배하는 재배단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일의 재배방법.
제1항 내지 제6항 중에서 선택된 어느 한 항의 재배방법에 따라 재배되고, 상기 수확 전처리를 하지 않은 케일에 비하여 설포라판 함량이 100% 이상 증가된 것을 특징으로 하는 설포라판 함량이 증대된 케일.