KR20230104202A - How to produce livestock with a reduced carbon footprint - Google Patents

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KR20230104202A
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Abstract

본 발명은 탄소 발자국이 감소된 가축을 생산하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 미생물-기반 토양 처리 조성물은 가축 사료 생산으로 인한 온실가스 배출을 감소시키고, 결과적으로 가축 동물의 건강과 생산성을 향상시킨다.The present invention provides compositions and methods for producing livestock with a reduced carbon footprint. Microbe-based soil treatment compositions reduce greenhouse gas emissions due to livestock feed production and consequently improve livestock animal health and productivity.

Description

탄소 발자국이 감소된 가축을 생산하는 방법How to produce livestock with a reduced carbon footprint

관련 출원에 대한 상호 참조CROSS REFERENCES TO RELATED APPLICATIONS

본 출원은 2020년 11월 1일자로 출원된 미국 특허 가출원 제63/108,392호 및 2020년 11월 30일자로 출원된 미국 특허 가출원 제63/119,284호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 모두는 그 전체가 본원에 참조로서 포함된다. This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 63/108,392, filed on November 1, 2020, and U.S. Provisional Patent Application No. 63/119,284, filed on November 30, 2020, both of which are incorporated herein by reference in their entirety. are incorporated herein by reference.

대기 중에 열을 가두는 가스를 "온실 가스"(greenhouse gas) 또는 "GHG"라고 하며, 이는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소 및 불소화 가스를 포함한다((EPA 보고서 2016, 6). "탄소 발자국(carbon footprint)"은 개인, 조직, 사건(event) 또는 제품에 의해 직간접적으로 발생하는 총 GHG 배출량이다. 이는 제품 또는 서비스 수명의 모든 단계(재료 생산, 제조, 사용 및 수명 종료)에서 발생하는 배출량을 합산하여 계산된다. 제품의 수명, 또는 수명 주기 동안 상이한 GHG가 배출될 수 있으며, 각 GHG는 대기 중에 열을 가두는 능력이 더 크거나 작다. 이러한 차이는 각 가스의 지구 온난화 지수(global warming potential, GWP)를, 탄소 발자국을 쉽게 비교할 수 있도록 단일 단위를 제공하는, 이산화탄소 당량(CO2e) 단위로 계산하여 설명된다 (Michigan 2020).Gases that trap heat in the atmosphere are called “greenhouse gases” or “GHGs,” and include carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and fluorinated gases ((EPA Report 2016, 6). “Carbon Footprint "footprint" is the total GHG emissions caused directly or indirectly by a person, organization, event or product. Different GHGs may be emitted during the lifetime, or life cycle, of a product, each with a greater or lesser ability to trap heat in the atmosphere. This difference is the global warming potential of each gas. , GWP) is calculated in terms of carbon dioxide equivalents (CO 2 e), providing a single unit for easy comparison of carbon footprints (Michigan 2020).

전 세계 모니터링 스테이션의 최근 측정과 남극 대륙과 그린란드의 얼음 층에 갇힌 기포의 오래된 공기 측정에 따르면 온실 가스의 지구 대기 농도는 지난 수백 년 동안 크게 증가하였다(EPA 보고서 2016, 예를 들어, 6, 15).Recent measurements from monitoring stations around the world and measurements of old air bubbles trapped in the ice layers of Antarctica and Greenland suggest that global atmospheric concentrations of greenhouse gases have increased significantly over the past few hundred years (EPA report 2016, eg, 6, 15 ).

특히 1700년대 산업혁명이 시작된 이래, 인간 활동은 화석 연료를 태우고 산림을 벌채하는 등의 활동을 통해 대기 중 온실가스 양을 증가시켰다. 대기 중으로 배출되는 대량의 온실 가스는 10년에서 수천 년에 이르는 오랜 기간 동안 그곳에 남아 있다. 시간이 지남에 따라, 이러한 가스는 화학 반응이나 대기로부터 GHG를 흡수하는 해양 및 초목과 같은 배출 흡수원에 의해 대기로부터 제거된다. Especially since the start of the Industrial Revolution in the 1700s, human activities have increased the amount of greenhouse gases in the atmosphere through activities such as burning fossil fuels and deforestation. Large amounts of greenhouse gases emitted into the atmosphere remain there for long periods ranging from 10 to thousands of years. Over time, these gases are removed from the atmosphere by chemical reactions or by emission sinks such as oceans and vegetation that absorb GHGs from the atmosphere.

세계 지도자들은 조약 및 기타 국가 간 협정을 통해 온실 가스 배출량 증가를 억제하거나 다양한 활동의 탄소 발자국 감축을 시도하고 있다. 이러한 시도 중 하나는 탄소 배출권 시스템을 사용하는 것이다. 탄소 배출권은 1톤의 이산화탄소 또는 이에 상응하는 온실가스를 배출할 수 있는 권리를 나타내는 거래 가능한 인증서 또는 허가증의 총칭이다. 일반적인 탄소 배출권 시스템에서, 관리 기관은 운영자가 생산할 수 있는 GHG 배출량에 대한 할당량을 설정한다. 이러한 할당량을 초과하면 운영자는 탄소 배출권을 모두 사용하지 않은 다른 운영자로부터 추가 허용량을 구매해야 한다.World leaders are attempting to curb the growth of greenhouse gas emissions or reduce the carbon footprint of various activities through treaties and other international agreements. One such initiative is the use of a carbon credits system. Carbon credits are a collective term for tradable certificates or permits that represent the right to emit one ton of carbon dioxide or equivalent greenhouse gases. In a typical carbon credits system, a governing body sets a quota for the amount of GHG emissions an operator can produce. If these quotas are exceeded, operators must purchase additional allowances from other operators who have not used up their carbon credits.

탄소 배출권 시스템의 목표는 기업이 이러한 배출권 거래의 혜택을 받기 위해 보다 많은 녹색 기술, 기계 및 실행에 투자하도록 장려하는 것이다. 유엔 기후변화 협약(the United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)의 교토 의정서(the Kyoto Protocol)에 따라 많은 국가들이 배출권 거래를 포함하는 온실가스 감축 정책에 국제적으로 구속되기로 합의하였다. 미국은 교토 의정서에 구속되지 않으며, 미국에는 중앙 국가 배출권 거래 시스템이 없지만, 캘리포니아 및 북동부 주와 같은 일부 주에서는 이러한 거래 제도를 채택하기 시작하였다.The goal of the carbon credits system is to encourage companies to invest in more green technology, machinery and practices to benefit from these credit trading. Under the Kyoto Protocol of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), many countries have agreed to be internationally bound by greenhouse gas reduction policies, including emissions trading. The United States is not bound by the Kyoto Protocol, and although the United States does not have a central national emissions trading system, some states, such as California and the Northeast, are beginning to adopt such systems.

탄소 발자국이 높은 산업 분야 중 하나는 식량 생산, 즉 농업 및 가축 생산으로서, 이는 주로 이산화탄소, 아산화 질소 및 메탄을 배출한다.One industry sector with a high carbon footprint is food production, i.e. agriculture and livestock production, which emit mainly carbon dioxide, nitrous oxide and methane.

특히 소, 양, 버팔로, 염소, 사슴 및 낙타와 같은 반추 동물은 독특한 소화 시스템으로 인해 메탄 생산에 기여한다. 반추 동물은 다음과 같은 4개의 위 구획을 가지고 있다 : 벌집위(reticulum), 반추위(rumen), 중판위(omasum) 및 주름위(abomasum). 특히 반추위는 이산화탄소 및 메탄과 같은 가스 부산물을 생성하는 생물막 형성 메탄 생성 박테리아의 혐기성 발효 용기 역할을 한다. 발효에 의해 생성된 약 130에서 250 갤런 이상의 반추 가스가 매일 한 마리의 젖소에서 배출될 수 있다.In particular, ruminants such as cattle, sheep, buffalo, goats, deer and camels contribute to methane production due to their unique digestive systems. Ruminants have four stomach compartments: the reticulum, rumen, omasum, and abomasum. In particular, the rumen serves as a vessel for anaerobic fermentation of biofilm-forming methanogenic bacteria that produce gaseous by-products such as carbon dioxide and methane. More than about 130 to 250 gallons of rumen gas produced by fermentation can be excreted from a single cow each day.

반추 동물이 아닌 동물을 포함한 다른 동물 또한 장내 GHG 생산에 기여한다. 예를 들어, 돼지, 설치류, 원숭이, 말, 노새, 당나귀, 코뿔소, 하마, 곰, 가금류 및 다른 특정 조류 또한 소화 시스템 중 메탄 생성 박테리아를 포함한다.Other animals, including non-ruminants, also contribute to intestinal GHG production. For example, pigs, rodents, monkeys, horses, mules, donkeys, rhinos, hippos, bears, poultry and certain other birds also contain methanogenic bacteria in their digestive systems.

장내 발효에 더하여, 가축 분뇨 또한 GHG 배출원이 될 수 있다. 분뇨에는 저장 및 가공 과정에서 GHG 배출로 이어질 수 있는 두 가지 성분, 즉 메탄 배출로 전환될 수 있는 유기물 및 간접적으로 아산화 질소 배출로 이어지는 질소가 포함되어 있다. 분뇨는 오수 처리조, 인공 저장 연못, 저장 탱크에 보관되며, 여기에서 메탄 생성 박테리아가 분뇨의 유기 물질을 분해할 때 메탄이 방출된다. 또한, 암모니아(NH3) 형태의 질소가 분뇨 및 소변의 저장 및 가공 중에 방출된다. 암모니아는 이후 아산화 질소로 변형될 수 있다. (Gerber 외, 2013).In addition to enteric fermentation, livestock manure can also be a source of GHG emissions. Manure contains two components during storage and processing that can lead to GHG emissions: organic matter that can be converted to methane emissions, and nitrogen that indirectly leads to nitrous oxide emissions. Manure is stored in septic tanks, artificial storage ponds and storage tanks, where methane is released when methanogenic bacteria break down the organic matter in the manure. Also, nitrogen in the form of ammonia (NH 3 ) is released during storage and processing of manure and urine. Ammonia can then be transformed into nitrous oxide. (Gerber et al., 2013).

예를 들어, 소화 시스템의 미생물 제거 및 심지어 메탄 생성 물질에 대한 백신 접종을 포함하는, 가축의 장내 및 분뇨 기반 메탄 배출을 줄이는 방법이 존재하지만, 이러한 전략은 유익한 장내 미생물의 수를 줄일 수 있으며, 해당 방법은 미생물의 이에 대한 적응으로 인해 단기적일 수 있다. 다른 알려진 전략은, 예를 들어 메탄 생성 물질 및 원생 동물을 직접적으로 억제하거나 메탄 생성 물질을 감소시키기 위해, 메탄 생성 물질로부터 수소 이온을 재유도하여 장 발효를 조작하기 위한, 특히 가축 방목 목초지에 대한 식이 변경을 포함한다. 대부분의 항-메탄 생성 화합물은 비용이 많이 들고, 수명이 짧으며, 결과가 일관되지 않고, 고농도가 필요하며, H2 수용체를 포함하지 않으며, 생물막 형태의 메탄 생성 물질에 영향을 미치지 않으며, 쉽게 파괴 및/또는 배설되는 화합물을 포함한다.Methods exist to reduce intestinal and manure-based methane emissions in livestock, including, for example, microbial elimination of the digestive system and even vaccination against methanogens, but these strategies can reduce the number of beneficial gut microbes; The method may be short-lived due to the adaptation of microorganisms to it. Another known strategy is to manipulate enteric fermentation by redirecting hydrogen ions from methanogens to directly inhibit or reduce methanogens, for example methanogens and protozoa, particularly for cattle grazing pastures. Include dietary changes. Most anti-methanogenic compounds are expensive, short-lived, have inconsistent results, require high concentrations, do not contain H2 acceptors, do not affect methanogens in biofilm form, and are readily Includes compounds that are destroyed and/or excreted.

추가적인 전략에는 개선된 동물 관리 실행이 포함된다. GHG 배출 강도와 동물 효율성 사이에는 직접적인 연관성이 있다고 여겨진다. 동물의 생산성(예를 들어, 육류 및/또는 유제품 생산)이 높을수록 환경에 미치는 (제품 단위당) 영향은 낮아진다. 예를 들어, 보다 효율적인 동물은 보다 많은 식이 질소 단백질을 보유하여 대변과 소변에서 보다 적은 질소를 배설한다. 효율성을 높이기 위한 몇 가지 방법에는 동물의 영양 요구량을 줄이기 위한 선택적 육종 관행 및 유전자 변형이 포함된다. 그러나, 선택적 육종 방법은 예측할 수 없고 시간이 많이 소요될 수 있으며, 유전자 변형이 동물의 건강과 복지에 미치는 영향은 알려져 있지 않다(Gerber 외, 2013).Additional strategies include improved animal management practices. It is believed that there is a direct link between GHG emission intensity and animal efficiency. The higher the animal's productivity (eg meat and/or dairy production), the lower the environmental impact (per unit of product). For example, more efficient animals retain more dietary nitrogen protein and excrete less nitrogen in feces and urine. Some methods to increase efficiency include selective breeding practices and genetic modification to reduce the nutritional requirements of animals. However, selective breeding methods can be unpredictable and time-consuming, and the effects of genetic modification on animal health and welfare are unknown (Gerber et al., 2013).

가축 분야의 또 다른 중요한 양태는 사료 생산 및 가공으로서, 이는 산업 GHG 배출량의 거의 절반을 차지한다. 이러한 온실 가스 배출은 예를 들어 토지 용도 변경, 비료 및 살충제의 제조 및 사용, 배설되어 밭에 도포되는 분뇨, 농업 기계 및 운영, 사료 가공 및 사료 운송에서 발생한다.Another important aspect of the livestock sector is feed production and processing, which accounts for nearly half of industrial GHG emissions. These greenhouse gas emissions arise, for example, from land use change, manufacture and use of fertilizers and pesticides, manure excreted and applied to fields, agricultural machinery and operations, feed processing and feed transport.

전세계적으로 수확되는 전세계 바이오매스(예를 들어, 옥수수 및 기타 사료)의 거의 60%가 사료 또는 축사 재료로서 가축 하위 시스템에 유입된다. 토양 이산화탄소 배출은 토양 탄소 역학(예를 들어, 식물 잔류물 분해, 토양 유기물의 광물화, 토지 용도 변경 등), 합성 비료 및 살충제 제조, 농장 내 농업 운영에서의 화석 연료 사용의 결과로 생성된다. 아산화 질소는 유기 및 무기 비료가 토양에 도포될 때 방출된다. 이러한 비료는 작물 흡수 전 침출 및 탈질산에 의해 손실되기 쉽다(Grossi 외, 2019).Nearly 60% of the world's biomass (eg, corn and other feed) harvested worldwide enters livestock subsystems as feed or barn material. Soil carbon dioxide emissions are generated as a result of soil carbon dynamics (eg, plant residue decomposition, soil organic matter mineralization, land use change, etc.), synthetic fertilizer and pesticide manufacture, and fossil fuel use in on-farm agricultural operations. Nitrous oxide is released when organic and inorganic fertilizers are applied to the soil. These fertilizers are susceptible to loss by leaching and denitrification prior to crop uptake (Grossi et al., 2019).

축산업은, 예를 들어 육류 및 유제품 생산에 있어서 중요하지만, 기후 변화에 대한 우려가 커지고 GHG 배출량을 줄여야 할 필요성이 커지면서 가축 부문의 탄소 발자국을 줄이는 동시에 가축을 키우기 위한 접근 방식을 개선해야 한다.Livestock is important, for example in meat and dairy production, but growing concerns about climate change and the growing need to reduce GHG emissions require improving approaches to raising livestock while reducing the carbon footprint of the livestock sector.

본 발명은 가축의 생산을 위한 환경 친화적인 방법을 제공한다. 본 발명은, 예를 들어 사료 생산 양태 및 축산업 양태를 포함하는 가축 운영 사슬 내의 많은 설정에서 유익한 결과를 달성하기 위한 미생물-기반 제품 및 이들 제품의 용도를 추가로 제공한다. 유리하게는, 본 발명은 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시키기 위해, 유기, 비-GMO 성분 및 환경 친화적인 방법을 이용한다.The present invention provides an environmentally friendly method for the production of livestock. The present invention further provides microbial-based products and uses of these products to achieve beneficial results in many settings within the livestock operating chain, including, for example, feed production aspects and animal husbandry aspects. Advantageously, the present invention uses organic, non-GMO ingredients and environmentally friendly methods to reduce the carbon footprint of livestock production.

특정 구현예에서, 본 발명의 방법은, 이산화탄소, 메탄 및 아산화 질소와 같은 GHG를 포함하는, 가축의 섭식 및 생산으로부터 발생하는 GHG 배출을 감소시키는 방식으로 가축의 섭식 및 생산을 촉진한다.In certain embodiments, the methods of the present invention promote livestock feeding and production in a manner that reduces GHG emissions resulting from livestock feeding and production, including GHGs such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide.

바람직한 구현예에서, 방법은 탄소 발자국이 감소된 가축 사료를 재배하는 농업적 양태, 및 상기 탄소 발자국이 감소된 사료를 가축 동물에게 공급하는 축산업적 양태를 포함한다.In a preferred embodiment, the method comprises an agricultural aspect of growing a livestock feed with a reduced carbon footprint, and a livestock aspect of feeding the reduced carbon footprint feed to a livestock animal.

일 구현예에서, 상기 농업적 양태는 자연 화재 및 조작된 화재에 의해 개간된 토지를 포함하는 농지의 토지에 미생물-기반 토양 처리 조성물을 도포하는 단계를 포함하되, 토양 처리 조성물은 해당 농지의 식물 및/또는 토양에 하나 이상의 직접적인 또는 간접적인 이점을 제공한다. 이러한 이점에는, 예를 들어 식물 건강 및 성장 개선(지상 및 지하 모두), 식물 단백질 및/또는 영양소 함량 개선, 비료 사용 감소, 토양 내 탄소 격리 강화, 토양 마이크로바이옴 다양성 개선, 토양의 수분 및/또는 영양소 분산도 개선, 및/또는 식물 뿌리에 의한 토양 영양소 흡수 증가가 포함될 수 있다.In one embodiment, the agricultural aspect comprises applying a microorganism-based soil treatment composition to land of farmland comprising land cleared by natural fire and manipulated fire, wherein the soil treatment composition is applied to plants of the farmland and/or provide one or more direct or indirect benefits to the soil. These benefits include, for example, improved plant health and growth (both aboveground and belowground), improved plant protein and/or nutrient content, reduced fertilizer use, enhanced carbon sequestration in the soil, improved soil microbiome diversity, improved soil moisture and/or or improving nutrient dispersion, and/or increasing uptake of soil nutrients by plant roots.

특정 구현예에서, 상기 토양 처리 조성물은 하나 이상의 유익한 미생물을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 유익한 미생물은 비병원성, 토양-군집화 진균, 효모 및/또는 박테리아이며, 이는 다음 중 하나 이상을 생산할 수 있다: 계면활성제, 예컨대 지질펩티드 및/또는 당지질; 항균 및 면역 조절 효과를 갖는 생활성 화합물; 폴리케티드; 산; 펩티드; 항-염증성 화합물; 효소, 예컨대 프로테아제, 아밀라아제 및/또는 리파아제; 아미노산, 비타민 및 다른 영양소의 공급원.In certain embodiments, the soil treatment composition includes one or more beneficial microorganisms. In a preferred embodiment, the beneficial microorganisms are nonpathogenic, soil-crowding fungi, yeasts and/or bacteria, which are capable of producing one or more of the following: surfactants such as lipopeptides and/or glycolipids; bioactive compounds with antibacterial and immunomodulatory effects; polyketide; mountain; peptide; anti-inflammatory compounds; enzymes such as proteases, amylases and/or lipases; A source of amino acids, vitamins and other nutrients.

바람직한 구현예에서, 미생물은, 예를 들어, 트리코데르마(Trichoderma) 종, 바실러스(Bacillus) 종, 비커하모미세스 아노말루스(Wickerhamomyces anoma), 믹소코쿠스 크산투스(Myxococcus xanthus), 슈도모나스 클로로라피스(Pseudomonas chlororaphis), 스타메렐라 봄비콜라(Starmerella bombicola), 사카로미세스 보울라디(Saccharomyces boulardii), 피키아 옥시덴탈리스(Pichia occidentalis), 피키아 쿠드리아브제비(Pichia kudriavzevii), 메예로지마 길리에르몬디(Meyerozyma guilliermondii), 균근 진균, 질소 고정제(예를 들어, 아조토박터 비넬란디(Azotobacter vinelandii)) 및/또는 칼륨 동원제(예를 들어, 프라테우리아 아우란티아(Frateuria aurantia))로부터 선택되는 비병원성 박테리아, 효모 및/또는 진균이다.In a preferred embodiment, the microorganism is , for example, Trichoderma species, Bacillus species , Wickerhamomyces anomalus , Myxococcus xanthus , Pseudomonas chlororapis ( Pseudomonas chlororaphis ), Starmerella bombicola ( Starmerella bombicola ), Saccharomyces boulardii ( Saccharomyces boulardii ), Pichia occidentalis ( Pichia occidentalis ), Pichia kudriavzevii ( Pichia kudriavzevii ), Mellojima Gilly Ermondi ( Meyerozyma guilliermondii ), mycorrhizal fungi, nitrogen fixers (eg Azotobacter vinelandii ) and/or potassium mobilizers (eg Frateuria aurantia ) ), non-pathogenic bacteria, yeasts and/or fungi selected from

조성물 중의 미생물 및 다른 성분의 종 및 비율은, 예를 들어, 처리가 이루어질 지리적 지역, 식물을 소비할 가축 동물(들)의 종, 처리 시 농지의 건강 상태, 및 다른 인자에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 조성물은 임의의 주어진 위치에 대해 맞춤화될 수 있다.The species and proportions of microorganisms and other components in the composition may depend on, for example, the geographic region in which the treatment will occur, the species of livestock animal(s) that will consume the plant, the health of the farmland at the time of treatment, and other factors. Thus, the composition can be tailored for any given location.

특정 예시적인 구현예에서, 토양 처리 조성물은 제1 미생물 및 제2 미생물, 이의 성장 부산물, 및 선택적으로 하나 이상의 영양분 공급원을 포함한다. 특정 예시적인 구현예에서, 제1 미생물은 트리코데르마 하르지아눔(Trichoderma harzianum)이고, 제2 미생물은 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(예를 들어, B. 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) NRRL B-67928)이다.In certain exemplary embodiments, the soil treatment composition includes a first microorganism and a second microorganism, by-products of their growth, and optionally one or more nutrient sources. In certain exemplary embodiments, the first microorganism is Trichoderma harzianum and the second microorganism is Bacillus amyloliquefaciens (eg, B. amyloliquefaciens) NRRL B-67928).

일 구현예에서, 토양 처리 조성물은 미생물 성장 부산물을 추가로 포함하며, 이는 예를 들어, 미생물이 배양된 발효 배지, 및/또는 재배로부터 남은 임의의 영양분을 포함할 수 있다. 성장 부산물은, 예를 들어 생물계면활성제, 효소 및/또는 용매를 포함하는, 세포 성장의 결과로서 생성된 대사산물 또는 다른 생화학 물질을 추가로 포함할 수 있다.In one embodiment, the soil treatment composition further comprises microbial growth by-products, which may include, for example, a fermentation medium in which the microorganisms are cultured, and/or any nutrients left over from cultivation. Growth by-products may further include metabolites or other biochemical substances produced as a result of cell growth, including, for example, biosurfactants, enzymes and/or solvents.

본 방법은 적용 동안 미생물 성장을 향상시키도록 물질을 도포(적용)하는 단계를 추가로 포함할 수 있다(예를 들어, 식물 및/또는 미생물 성장을 촉진하기 위해 발아 증진제, 프리바이오틱스 및/또는 영양소 첨가). 일 구현예에서, 영양분 공급원은 예를 들어, 마그네슘, 포스페이트, 질소, 칼륨, 셀레늄, 칼슘, 황, 철, 구리, 아연, 단백질, 비타민 및/또는 탄소의 공급원을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 프리바이오틱스는 예를 들어, 다시마 추출물, 풀빅산, 키틴, 휴메이트 및 휴믹산 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The method may further include the step of applying (application) a substance to enhance microbial growth during application (e.g., germination enhancers, prebiotics and/or agents to promote plant and/or microbial growth). nutrients added). In one embodiment, the nutrient sources may include, for example, sources of magnesium, phosphate, nitrogen, potassium, selenium, calcium, sulfur, iron, copper, zinc, protein, vitamins and/or carbon. In one embodiment, prebiotics may include, for example, one or more of kelp extract, fulvic acid, chitin, humate and humic acid.

일부 구현예에서, 본 발명의 방법은 추가적인 농업 성분, 예를 들어, 제초제, 비료, 살충제 및/또는 토양 개량제를 도포하는 단계를 추가로 포함한다. 바람직하게는, 추가적인 성분은 무독성이고 환경친화적이다. 정확한 물질 및 이의 양은 본 개시의 이점을 갖는 토양 과학자에 의해 결정될 수 있다.In some embodiments, the method of the present invention further comprises applying additional agricultural ingredients, such as herbicides, fertilizers, insecticides and/or soil improvers. Preferably, the additional ingredients are non-toxic and environmentally friendly. The exact material and amount thereof can be determined by a soil scientist having the benefit of this disclosure.

특정 구현예에서, 토양 처리 조성물은 식물 부분과 접촉된다. 특정 구현예에서, 조성물은 식물의 하나 이상의 뿌리와 접촉된다. 조성물은, 예를 들어 직접적으로 뿌리에 분무하거나 적심으로써 뿌리에 도포될 수 있고/있거나, 예를 들어 간접적으로 식물이 성장하는 토양(예를 들어, 근권)에 조성물을 투여함으로써 뿌리에 도포될 수 있다. 조성물은 식재 전 또는 식재 시에 식물의 종자에, 또는 식물의 임의의 다른 부분 및/또는 그의 주변 환경에 도포될 수 있다.In certain embodiments, the soil treatment composition is contacted with plant parts. In certain embodiments, the composition is contacted with one or more roots of a plant. The composition may be applied to the roots, for example by directly spraying or wetting the roots, and/or may be applied to the roots indirectly, for example by administering the composition to the soil in which the plants are growing (eg, the rhizosphere). there is. The composition may be applied to the seed of the plant before or at the time of planting, or to any other part of the plant and/or its surroundings.

본 발명의 방법은 농지의 유지를 위해 사용되는 표준 방법 및 장비를 이용할 수 있다. 예를 들어, 토양 처리 조성물은 관개 시스템을 사용하여 액체 형태로 도포될 수 있다. 추가적으로, 조성물은 수동 스프레더, 예컨대 브로드캐스트 스프레더(broadcast spreader), 드롭 스프레더(drop spreader), 휴대용 스프레더(handheld spreader), 또는 핸드헬드 스프레이어(handheld sprayer)를 사용하여 도포될 수 있다.The method of the present invention may utilize standard methods and equipment used for the maintenance of agricultural land. For example, the soil treatment composition can be applied in liquid form using an irrigation system. Additionally, the composition may be applied using a manual spreader, such as a broadcast spreader, drop spreader, handheld spreader, or handheld sprayer.

일부 구현예에서, 농지는, 예를 들어, 블루그래스, 버뮤다 잔디, 페스큐, 버팔로 잔디 등을 포함하는 풀을 포함한다. 광엽초본(forb), 잡초 및 관목과 같은 다른 사료뿐만 아니라 옥수수, 귀리 및 보리와 같은 사료 작물 또한 토양 처리 조성물로 처리할 수 있다. 일부 구현예에서, 일부 경우, 조성물은 식생을 촉진하기 위해 조작된 화전이 수행된 방목장에 도포될 수 있다.In some embodiments, agricultural land includes grasses including, for example, bluegrass, Bermuda grass, fescue, buffalo grass, and the like. Other forages such as forbs, weeds and shrubs as well as forage crops such as corn, oats and barley may also be treated with the soil treatment composition. In some embodiments, in some instances, the composition may be applied to a paddock where an engineered landslide has been performed to promote vegetation.

일 구현예에서, 본 방법은 곡물-마감 가축뿐만 아니라, 곡물-섭식 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시키기 위해 사용될 수 있으며, 여기에서 곡물은, 본 방법의 농업적 양태에 따라 생산되는, 탄소-감소 곡물, 및/또는 그의 부산물(예를 들어, 용해성을 갖는 증류 건조 곡물 (distiller's dried grains with solubles), DDGS)이다.In one embodiment, the method can be used to reduce the carbon footprint of grain-finished livestock as well as grain-fed livestock production, wherein the grain produced according to the agricultural aspect of the method is carbon-reducing grains, and/or their by-products (eg, distiller's dried grains with solubles, DDGS).

일 구현예에서, 본 방법의 농업적 양태는 가축의 사료 공급 및/또는 가공을 위해 생산되는 통상적으로 재배된, 높은 탄소 발자국 곡물과 비교하여 풀의 사료 가치를 증가시킬 수 있다.In one embodiment, agricultural aspects of the method may increase the feed value of grasses compared to conventionally grown, high carbon footprint grains produced for livestock feeding and/or processing.

본 발명은, 목초- 또는 풀-섭식 가축의 시장성을 높이고, 탄소 발자국 저감 방법을 사용하여 생산된 가축 곡물을 사료로 공급함으로써, 토지 용도 변경을 줄이고, 비료 및 살충제의 제조 및 사용을 줄이고, 사료의 가공 및 운송에 사용되는 것을 포함하는, 화석 연료를 연소시키는 농업 기계의 작동을 줄임으로써, 축산 사료 산업의 탄소 발자국을 줄일 수 있다.The present invention increases the marketability of pasture- or grass-fed livestock, reduces land use change, reduces the manufacture and use of fertilizers and pesticides, and feeds by feeding livestock grains produced using carbon footprint reduction methods. The carbon footprint of the livestock feed industry can be reduced by reducing the operation of agricultural machinery that burns fossil fuels, including those used for processing and transporting food.

예를 들어, 농지의 식물성 탄소 활용 및 저장 강화, 토양의 탄소 격리 증가, 토양 기반 GHG 배출 감소, 농업 질소 기반 시비 관행 개선, 토양 미생물의 생물 다양성 개선 및 농업 토양 관리 개선을 통해 달성될 수 있다.This can be achieved, for example, by enhancing plant carbon utilization and storage in farmland, increasing soil carbon sequestration, reducing soil-based GHG emissions, improving agricultural nitrogen-based fertilization practices, improving soil microbial biodiversity, and improving agricultural soil management.

특정 구현예에서, 향상된 식물성 탄소 이용은, 예를 들어, 식물에서 증가된 잎, 증가된 줄기(stem) 및/또는 몸통(trunk) 직경, 강화된 뿌리 성장, 및/또는 단위 면적당 식물의 증가된 수의 형태일 수 있다.In certain embodiments, enhanced plant carbon utilization may include, for example, increased leaf, increased stem and/or trunk diameter in a plant, enhanced root growth, and/or increased plant per unit area. It can be in the form of a number.

특정 구현예에서, 증가된 토양 격리는, 예를 들어, 식물 뿌리의 증가된 성장(예를 들어, 길이 및 밀도), 식물에 의해 분비되는 유기 화합물의 미생물에 의한 증가된 흡수도(식물 뿌리로부터의 분비물 포함), 및 토양의 개선된 미생물 군집화의 형태일 수 있다.In certain embodiments, increased soil sequestration may include, for example, increased growth (eg, length and density) of plant roots, increased uptake by microorganisms of organic compounds excreted by plants (from plant roots). exudates), and improved microbial colonization of the soil.

특정 구현예에서, 본 방법은 토양으로부터 배출되는 메탄, 이산화탄소 및/또는 아산화 질소/이의 전구체와 같은 GHG의 양을 감소시킬 수 있다.In certain embodiments, the method can reduce the amount of GHGs such as methane, carbon dioxide and/or nitrous oxide/precursors thereof emitted from the soil.

특정 구현예에서, 개선된 농업 시비 관행, 토양 생물다양성, 및/또는 토양 관리는 질소-풍부 비료 감소의 형태, 및 식물의 근권에 하나 이상의 유익한 미생물을 접종하는 형태일 수 있다. 예를 들어, 바람직한 구현예에서, 토양 처리 조성물의 미생물은 근권에 군집화할 수 있고, 그 안에서 뿌리가 자라는 식물에 대한 보호, 수화 및 영양분 공급을 포함하는 다수의 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 본 방법은 일부 또는 모든 비료, 살충제 및/또는 다른 토양 개량제를 하나 이상의 유익한 토양 미생물로 대체함으로써 아산화질소 배출을 감소시킬 수 있다.In certain embodiments, improved agricultural fertilization practices, soil biodiversity, and/or soil management may be in the form of reducing nitrogen-rich fertilizers and inoculating the rhizosphere of plants with one or more beneficial microorganisms. For example, in a preferred embodiment, the microbes of the soil treatment composition can colonize the rhizosphere and provide a number of benefits including protection, hydration and nutrient supply to plants with roots growing therein. Thus, the method may reduce nitrous oxide emissions by replacing some or all of the fertilizers, pesticides and/or other soil conditioners with one or more beneficial soil microorganisms.

특정 구현예에서, 본 방법은 축산업 양태를 추가로 포함하며, 이는 가축 동물이 식물을 섭취하도록 농업적 양태에 따라 생산된 식물을 가축 동물에게 이용가능하게 하는 것을 포함한다. 일 구현예에서, 가축 동물은 방목 방초지를 위한 농업적 양태에 따라 처리된 농지의 토지 상에 배치된다. 일 구현예에서, 식물은 처리된 농지로부터 수확되고, 감소된-탄소 발자국 사료, 곡물 및/또는 다른 형태의 느슨한 사료로서 동물에게 제공된다.In certain embodiments, the method further comprises a livestock farming mode, which includes making available to livestock animals a plant produced according to the agricultural mode for the livestock animal to consume the plant. In one embodiment, livestock animals are placed on land in farmland treated according to an agricultural modality for grazing pastures. In one embodiment, plants are harvested from treated farmland and provided to animals as reduced-carbon footprint feed, grain and/or other forms of loose feed.

일 구현예에서, 예를 들어, 곡물-마감 가축을 생산할 때 관례적인 바와 같이, 사료 공급 방법의 조합이 이용된다.In one embodiment, a combination of feeding methods is used, as is customary, for example, when producing grain-finished livestock.

일 구현예에서, 본 방법의 축산업 양태는 가축의 소화, 분뇨 및 대규모 생산으로부터 발생하는 GHG 배출을 감소시키는 방식으로, 가축 동물의 건강 및/또는 생산성을 향상시킴으로써 축산업의 탄소 발자국을 감소시킨다.In one embodiment, the livestock aspect of the method reduces the carbon footprint of livestock farming by improving livestock animal health and/or productivity in a manner that reduces livestock digestion, manure, and GHG emissions from large-scale production.

이러한 이점에는, 예를 들어 사료 효율 개선, 동물 건강 및 생식력 향상, 육류 및 유제품의 양과 영양 품질 개선, 기존 생산 옥수수와 같은 탄소 발자국이 높은 사료 작물에 대한 의존도 감소가 포함될 수 있다. 사료 효율 향상의 구체적이고 중요한 이점 중 하나는, 사료 질소 사용량이 증가함으로써 소화 시스템과 가축의 노폐물에서 생성되는 암모니아 및 아산화 질소가 감소한다는 것이다. 또한, 사료 효율이 향상되면 동물 생산성이 향상될 수 있으며, 이는 주어진 양의 제품을 생산하는 데 필요한 사료 및/또는 GHG 배출 동물이 더 적어진다는 것을 의미한다.These benefits may include, for example, improved feed efficiency, improved animal health and fertility, improved quantity and nutritional quality of meat and dairy products, and reduced dependence on feed crops with a high carbon footprint, such as conventionally produced maize. One of the specific and important benefits of improved feed efficiency is the reduction of ammonia and nitrous oxide produced in the digestive system and animal waste products as a result of increased feed nitrogen consumption. In addition, improved feed efficiency can lead to improved animal productivity, meaning that fewer feed and/or GHG emitting animals are required to produce a given amount of product.

일 구현예에서, 축산업 양태는 토양 처리 조성물을 가축 분뇨에 직접 도포함으로써 미생물에 의한 분뇨의 분해를 증가시키면서, 그로부터 배출되는 GHG의 양을 감소시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 분뇨에 조성물을 도포하는 단계는 탄소 발자국 감소에 추가로 기여하는데, 이는 분뇨가 결국 가축 동물을 위한 사료가 될 농지를 위한 합성 질소-풍부 비료 대신에 이용될 수 있기 때문이다.In one embodiment, the animal husbandry aspect may further include reducing the amount of GHG excreted therefrom while increasing degradation of the manure by microorganisms by directly applying the soil treatment composition to livestock manure. In some embodiments, applying the composition to manure further contributes to reducing the carbon footprint, as the manure can be used in place of synthetic nitrogen-rich fertilizer for agricultural land that will eventually become feed for livestock animals.

일부 구현예에서, 본 발명의 방법은 탄소 배출권 사용 감소를 위해 가축 생산자 및/또는 가축 사료 공급자에 의해 이용될 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 본 방법은 당업계의 표준 기술을 사용하여 가축 생산자 및/또는 가축 사료 공급자에 의한 메탄, 이산화탄소 및/또는 다른 유해한 대기 가스, 및/또는 이의 전구체(예를 들어, 질소 및/또는 암모니아)의 생성을 감소시키는 방법에 대한. 해당 방법의 효과를 평가하기 위한 측정을 수행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In some embodiments, the methods of the present invention may be used by livestock producers and/or livestock feeders to reduce the use of carbon credits. Thus, in certain embodiments, the method can be used to reduce methane, carbon dioxide and/or other noxious atmospheric gases, and/or precursors thereof (e.g., nitrogen) by livestock producers and/or livestock feeders using standard techniques in the art. and/or ammonia). It may further include performing measurements to evaluate the effectiveness of the method.

유리하게는, 특정 구현예에서, 본 발명은, 예를 들어, 사료 작물 및 목초지의 성장 및 활력을 촉진시킴으로써, 육류, 유제품 및 다른 동물성 제품을 생산하고 소비하는 환경적 지속가능성; 농지 토양의 영양 성분 개선; 개선된 토양 수분 및 물 사용 효율의 촉진; 토양 마이크로바이옴 다양성 향상; 비료 사용량 감소; 곡물 의존성 감소를 동반하는 풀의 사료 가치를 증대; 가축 및 분뇨의 장내 GHG 배출 감소; 사료에서 근육으로의 전환 개선; 가축 동물의 생산성 향상(예를 들어, 육류 및 우유의 양 및 영양 품질 향상); 및 기타를 개선하는 솔루션을 제공한다.Advantageously, in certain embodiments, the present invention promotes the environmental sustainability of producing and consuming meat, dairy and other animal products; Improving the nutrient content of agricultural soils; promotion of improved soil moisture and water use efficiency; improving soil microbiome diversity; reduced fertilizer use; Increased feed value of grasses with reduced grain dependence; Reduction of intestinal GHG emissions from livestock and manure; Improved feed-to-muscle conversion; improving the productivity of livestock animals (eg, improving the quantity and nutritional quality of meat and milk); and provide solutions to improve others.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 시스템의 흐름도를 개략적으로 도시한다. 1 schematically illustrates a flow diagram of a system according to one embodiment of the present invention.

본 발명은 감소된 탄소 발자국을 갖는 가축을 생산하기 위한 친환경적인 방법을 제공하되, 방법은 농업적 양태 및/또는 축산업적 양태를 포함하며, 여기에서:The present invention provides an environmentally friendly method for producing livestock with a reduced carbon footprint, the method comprising an agricultural and/or animal husbandry aspect, wherein:

상기 농업적 양태는, 토양 영양분 및 수분 함량 및 분산도를 향상시키고, 식물 건강 및 성장을 향상시키고, 식물 단백질 함량을 개선하고, 질소가 풍부한 비료 사용을 감소시키고/시키거나 토양 및/또는 식물 물질의 탄소 격리를 향상시키는 기술을 사용하여, 가축의 섭식을 위한 식물이 재배되거나 재배될 농지를 생산하는 단계를 포함하고;The agricultural aspects improve soil nutrient and water content and dispersibility, improve plant health and growth, improve plant protein content, reduce nitrogen-rich fertilizer use, and/or improve soil and/or plant material. producing agricultural land on which plants for livestock feeding are grown or will be grown, using technology that enhances the carbon sequestration of livestock;

상기 축산업 양태는 가축 동물이 식물을 섭취하도록 전술한 농지에서 생산된 식물을 가축 동물이 이용할 수 있게 만드는 단계를 포함하되,The livestock farming aspect includes making available to livestock animals a plant produced in the farmland described above so that the livestock animal consumes the plant,

상기 농업적 양태는 전통적인 농업 기술과 비교하여 감소된 온실가스 방출을 초래하고, 바람직한 구현예에서, 축산업 양태는 가축 동물의 건강 및 생산성을 개선시킨다.The agricultural aspects result in reduced greenhouse gas emissions compared to traditional farming techniques, and in preferred embodiments, the livestock farming aspects improve the health and productivity of livestock animals.

유리하게는, 본 발명은 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시키기 위해, 유기, 비-GMO 성분 및 환경 친화적인 방법을 이용할 수 있다.Advantageously, the present invention can utilize organic, non-GMO ingredients and environmentally friendly methods to reduce the carbon footprint of livestock production.

"탄소 발자국"은 인간 활동에 의해 직접 또는 간접적으로 배출되거나 제품 또는 서비스의 전체 수명 주기 동안 축적된 이산화탄소(CO2) 및 다른 GHG의 총량을 측정한 것으로 정의될 수 있다. 일례로서, 트럭으로 수 마일에 걸쳐 운송해야 하는 제품(예를 들어, 수확된 사료 곡물)은 운송이 필요하지 않은 대체 제품(예를 들어, 목초지에서 자라는 풀)보다 탄소 발자국이 더 클 수 있다.“Carbon footprint” can be defined as a measure of the total amount of carbon dioxide (CO 2 ) and other GHGs emitted directly or indirectly by human activities or accumulated over the entire life cycle of a product or service. As an example, a product that needs to be transported over many miles by truck (eg, harvested fodder grain) may have a larger carbon footprint than an alternative product that does not require transportation (eg, pasture-grown grass).

탄소 발자국은 수명주기 평가(Life Cycle Assessment, LCA) 방법을 사용하여 산출되거나, 화석 연료의 에너지 사용으로 인한 즉각적인 배출로 제한될 수 있다. 수명주기 평가(LCA, 수명주기 분석, 생태 균형 및 요람에서 무덤까지의 분석이라고도 함)는 특정 제품 또는 서비스의 존재로 인해 발생하거나 필요한 환경 영향에 대한 조사 및 평가이다. 탄소 발자국의 수명주기 개념은 모든 것을 포괄하며 탄소 배출을 유발하는 모든 가능한 원인을 포함한다는 것을 의미한다. 즉, 모든 직접적(현장(on-site), 내부) 및 간접적(오프사이트(off-site), 외부, 내재, 업스트림, 다운스트림) 배출을 고려해야 한다.Carbon footprints can be calculated using Life Cycle Assessment (LCA) methods or limited to immediate emissions from fossil fuel energy use. Life-cycle assessment (also known as LCA, life-cycle analysis, ecological balance, and cradle-to-grave analysis) is the investigation and evaluation of the environmental impacts that occur or are necessary as a result of the existence of a particular product or service. The carbon footprint lifecycle concept is all-encompassing, meaning that it includes all possible causes of carbon emissions. That is, all direct (on-site, internal) and indirect (off-site, external, resident, upstream, downstream) emissions must be considered.

일반적으로, 탄소 발자국은 CO2 등가량으로 표시된다. 이산화탄소 등가량은, 주어진 혼합물 및 GHG의 양에 대해, 지정된 시간 척도(일반적으로, 100년)에 걸쳐 측정할 경우, 동일한 지구 온난화 잠재력(GWP)을 갖는 CO2의 양을 설명하는 양이다. 따라서, 이산화탄소 등가량은 시간-통합 복사 강제력을 반영한다. 가스의 이산화탄소 등가량은 해당 가스의 질량과 GWP를 곱하여 얻는다. 일반적으로 사용되는 단위는 다음과 같다:Generally, the carbon footprint is expressed in terms of CO 2 equivalents. A carbon dioxide equivalent is a quantity that, for a given mixture and quantity of GHG, accounts for the quantity of CO 2 that has the same global warming potential (GWP) when measured over a specified time scale (usually 100 years). Thus, the carbon dioxide equivalent reflects time-integrated radiative forcing. The carbon dioxide equivalent of a gas is obtained by multiplying the gas's mass by its GWP. Commonly used units are:

a) 유엔 기후 변화 패널 IPCC: 10억 미터톤 CO2 등가량(GtCO2 eq);a) United Nations Climate Change Panel IPCC: 1 billion metric tons CO 2 equivalent (GtCO 2 eq);

b) 산업: 백만 미터톤 이산화탄소 등가량(million metric tonnes of carbon dioxide equivalents, MMTCDE);b) Industry: million metric tons of  carbon dioxide equivalents (MMTCDE);

c) 차량: 이산화탄소 등가량(carbon dioxide equivalents)(g)/km(gCDE/km).c) Vehicles: carbon  dioxide equivalents (g)/km (gCDE/km).

예를 들어, 메탄의 GWP는 21이고 아산화 질소의 GWP는 310이다. 이는 각각 100만 미터톤의 메탄 및 아산화 질소 배출량이 2100만 미터톤 및 3억 1000만 미터톤의 이산화탄소 배출량과 동일하다는 것을 의미한다.For example, methane has a GWP of 21 and nitrous oxide has a GWP of 310. This means that 1 million metric tons of methane and nitrous oxide emissions, respectively, are equivalent to 21 million metric tons and 310 million metric tons of carbon dioxide emissions.

탄소 발자국을 계산하거나 추정하기 위한 다양한 방법이 당업계에 존재하며, 본 발명에 사용될 수 있다.A variety of methods for calculating or estimating a carbon footprint exist in the art and can be used in the present invention.

유리하게는, 바람직한 구현예에서, 본 발명은 가축을 위한 사료 기반, 사료 기반 및/또는 곡물 기반 사료를 생산하는 탄소 발자국을 감소시키는 것을 포함하여, 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시키는데 유용할 수 있다.Advantageously, in a preferred embodiment, the present invention may be useful for reducing the carbon footprint of livestock production, including reducing the carbon footprint of producing feed-based, feed-based and/or grain-based feeds for livestock. .

"탄소 발자국 감소"는 가축 사료를 생산하고 가축에게 사료를 먹이는 전체 수명주기 동안에서의 단위 시간당 배출되는 이산화탄소 및 다른 GHG의 양에서의 감소되는 변화(음의 변화)를 의미한다. CO2 및/또는 다른 GHG 배출량의 음의 변화는, 예를 들어, 적어도 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 100%일 수 있다."Carbon footprint reduction" means a reduced change (negative change) in the amount of carbon dioxide and other GHGs emitted per unit time over the entire life cycle of producing livestock feed and feeding livestock. Negative changes in CO 2 and/or other GHG emissions, for example, by at least 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40 %, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% or 100%.

일부 구현예에서, 용어 "탄소 발자국"은 본원에서 용어 "탄소 집약도" 및 "배출 집약도"와 상호교환가능하다. 배출 집약도는 특정 활동 또는 산업 공정(예를 들어, 연료 연소, 가축 생산, 식기 세척기 생산)의 "집약도"에 대한 주어진 GHG의 배출률을 측정한 것이다. 배출 집약도는, 예를 들어, 연소된 연료의 양, 생산된 가축 동물의 수, 생산된 산업 제품의 양, 총 이동 거리, 및/또는 생성된 경제 단위의 수에 대한 상대적인 배출량을 포함할 수 있다.In some embodiments, the term “carbon footprint” is interchangeable herein with the terms “carbon intensity” and “emission intensity”. Emissions intensity is a measure of the emission rate of a given GHG for the “intensity” of a particular activity or industrial process (eg fuel burning, livestock production, dishwasher production). Emissions intensity may include, for example, emissions relative to amount of fuel burned, number of livestock animals produced, amount of industrial product produced, total distance traveled, and/or number of economic units created. there is.

배출 집약도는 제품의 전체 수명 주기에 걸쳐 측정된다. 예를 들어, 연료의 배출 집약도는 연료의 탐사, 채광, 수집, 생산, 운송, 유통, 분배 및 연소에서 배출되는 모든 배출량을 포함하여, 해당 연료에 대한 공급망을 따라 배출되는 모든 온실 가스 배출량을 집계하여 산출된다.Emission intensity is measured over the entire life cycle of a product. For example, a fuel's emission intensity measures all greenhouse gas emissions emitted along the supply chain for that fuel, including all emissions from exploration, mining, collection, production, transportation, distribution, distribution, and combustion of that fuel. calculated by counting

선택된 정의selected definition

본원에 사용된 바와 같이, "농업"은 식품, 섬유, 바이오 연료, 의약품, 화장품, 보충제, 관상용 목적 및 다른 용도를 위한 식물, 조류 및/또는 균류의 재배 및 육종을 의미한다. 본 발명에 따르면, 농업은 또한 원예, 조경, 가드닝, 식물 보존, 임업 및 재조림, 목초지 및 대초원 복원, 과수원, 수목 재배 및 농업 경제학을 포함할 수 있다. 농업에는 토양의 관리, 모니터링 및 유지 관리가 포함된다.As used herein, “agriculture” refers to the cultivation and breeding of plants, algae and/or fungi for food, fiber, biofuels, pharmaceuticals, cosmetics, supplements, ornamental purposes and other uses. According to the present invention, agriculture may also include horticulture, landscaping, gardening, plant conservation, forestry and reforestation, pasture and prairie restoration, orchards, arboretum, and agronomy. Agriculture includes the management, monitoring and maintenance of soil.

본원에 사용된 바와 같이, "생물막"(바이오필름)은 박테리아와 같은 미생물의 복합 응집체이며, 여기에서 세포는 서로 및/또는 서로의 표면에 부착된다. 생물막의 세포는 액체 배지에서 떠다니거나 헤엄칠 수 있는 단일 세포인 동일한 유기체의 플랑크톤 세포와 생리학적으로 구별된다.As used herein, a “biofilm” (biofilm) is a complex aggregate of microorganisms, such as bacteria, in which cells are attached to each other and/or to each other's surfaces. The cells of a biofilm are physiologically distinct from the planktonic cells of the same organism, which are single cells that can float or swim in a liquid medium.

본원에 사용된 바와 같이, "통상적인" 농업 및 가축 생산은 유전자 변형 유기체(GMO), 농축 동물 사료 공급(CAFO), 및 합성 화학물질, 예컨대 비료, 살충제 및/또는 제초제 중 하나 이상을 이용한다. 통상적인 농업 및 가축 생산은 일반적으로 자원 및 에너지 집약적이며 GHG 배출에 상당히 기여할 수 있다.As used herein, “conventional” agriculture and livestock production utilizes one or more of genetically modified organisms (GMOs), concentrated animal feeds (CAFOs), and synthetic chemicals such as fertilizers, pesticides, and/or herbicides. Conventional agriculture and livestock production are generally resource and energy intensive and can contribute significantly to GHG emissions.

본원에 사용된 바와 같이, "소화계"는 소화 또는 음식의 소비 및 이의 에너지 및 노폐물로의 전환을 가능하게 하는 동물의 신체 내의 기관 시스템을 지칭한다. 소화계는 예를 들어, 구강, 식도, 크롭, 모래주머니, 선복실, 위, 반추위, 벌집위, 중판위, 주름위, 췌장, 간, 소장, 대장(결장), 맹장, 충수, 및/또는 항문을 포함할 수 있다. 소화와 관련이 있고 특정 동물에 특정한 추가 기관 또는 부분 또한 포함된다.As used herein, "digestive system" refers to the organ system within the body of an animal that enables digestion or consumption of food and its conversion to energy and waste products. The digestive system may include, for example, the oral cavity, esophagus, crop, gizzard, gastrocnemius, stomach, rumen, hive, midgut, stomach, pancreas, liver, small intestine, large intestine (colon), caecum, appendix, and/or anus. can Additional organs or parts related to digestion and specific to a particular animal are also included.

본원에서 사용되는 바와 같이, "향상"은 개선 또는 증가를 의미한다. 예를 들어, 식물 건강 향상은 종자 발아 및/또는 출현 증가, 해충 및/또는 질병 퇴치 능력 개선, 가뭄 및/또는 범람과 같은 환경 스트레스 요인에서 생존하는 능력 개선을 포함하는, 식물의 성장 및 번성 능력의 개선을 의미한다. 향상된 식물 성장 및/또는 향상된 식물 바이오매스는 지상 및 지하 모두에서 식물의 크기 및/또는 질량을 증가시키는 것(예를 들어, 증가된 캐노피/엽면 부피, 높이, 몸통(줄기) 캘리퍼스, 가지 길이, 싹 길이, 단백질 함량, 뿌리 크기/밀도 및/또는 전체 성장 지수) 및/또는 식물이 원하는 크기 및/또는 질량에 도달하는 능력을 향상시키는 것을 의미한다. 향상된 수확량은, 예를 들어 식물당 과일, 잎, 뿌리 및/또는 덩이줄기의 수 및/또는 크기를 증가시키고/시키거나 과일, 잎, 뿌리 및/또는 괴경의 품질을 개선함으로써 작물에서 식물에 의해 생산되는 최종 제품을 개선(예를 들어, 맛, 질감, 당도, 엽록소 함량 및/또는 색상 개선)하는 것을 의미한다.As used herein, "enhancement" means an improvement or increase. For example, improving plant health includes increasing seed germination and/or emergence, improving the ability to fight pests and/or diseases, and improving the ability of plants to grow and thrive, including improving the ability to survive environmental stressors such as drought and/or flooding. means improvement of Enhanced plant growth and/or enhanced plant biomass is an increase in plant size and/or mass both above and below ground (e.g., increased canopy/foliar volume, height, trunk calipers, branch length, shoot length, protein content, root size/density and/or overall growth index) and/or the ability of the plant to reach a desired size and/or mass. Improved yield is achieved by plants in crops, for example by increasing the number and/or size of fruits, leaves, roots and/or tubers per plant and/or improving the quality of fruits, leaves, roots and/or tubers. Improving the final product produced (eg improving taste, texture, sweetness, chlorophyll content and/or color).

본원에 사용된 바와 같이, "농지"는 인간의 이익을 위해 식물이 성장, 재배 및/또는 관리되는 임의의 토지를 포함한다. 농지는 다음을 포함한다: As used herein, “agricultural land” includes any land on which plants are grown, cultivated, and/or managed for human benefit. Agricultural land includes:

가축이 방목되는, 풀, 콩류 및 풀이 아닌 초본 식물이 대부분 포함된 목초지 또는 토지;Pastures or land containing predominantly grasses, legumes and non-grass herbaceous plants on which livestock graze;

건초 또는 다른 동물 사료를 수확하는 데 사용될 수 있는, 일반적으로 방목되지 않은 땅인 초원;meadows, generally ungrazed land that may be used to harvest hay or other animal feed;

가축이나 야생 동물이 방목되는, 사람이 관하지 않거나 가꾸지 않은 초원, 관목지, 삼림 지대, 습지 및 사막을 포함하는 방목지; 및rangelands, including uncontrolled or unmanaged grasslands, scrublands, woodlands, wetlands and deserts, where livestock or wild animals are grazed; and

농업 경작지.agricultural cropland.

본원에 사용된 바와 같이, "사료"는 가축 동물을 먹이기 위해 수확되거나 그렇지 않으면 절단되는 임의의 식물 물질을 의미한다. 사료에는 풀, 광엽초본(forb), 관목, 알팔파(자주개자리, alfalfa), 건초, 짚, 콩류, 견과류, 씨앗, 과일, 채소 및/또는 작물 잔류물이 포함될 수 있지만 이에 국한되지는 않는다.As used herein, "feed" means any plant material that is harvested or otherwise cut for feeding domestic animals. Feed may include, but is not limited to, grasses, forbs, shrubs, alfalfa, hay, straw, legumes, nuts, seeds, fruits, vegetables and/or crop residues.

본원에 사용된 바와 같이, "사료"는 농지의 관지에서 자라고, 가축 동물에 의해 소비되거나, 또는 적어도 섭취될 수 있는 임의의 식물 물질을 의미한다.As used herein, "feed" means any plant material that grows in the tracts of agricultural land and is consumed by, or at least capable of being ingested by, livestock animals.

본원에 사용된 바와 같이, "곡물-섭식" 가축은 가축 동물이 그의 일생 동안 그의 규칙적인 식단의 일부로서 곡물을 섭취한다는 것을 의미한다. 곡물은, 예를 들어, 동물의 총 사료 공급량의 10% 이상, 25% 이상, 50% 이상, 75% 이상, 85% 이상, 95% 이상 또는 100%를 포함할 수 있다. 곡물에는 옥수수, 귀리, 보리, 밀, 수수, 마일로(milo) 및 콩이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.As used herein, “grain-fed” livestock means that the livestock animal consumes grain as part of its regular diet throughout its life. Grain may comprise, for example, at least 10%, at least 25%, at least 50%, at least 75%, at least 85%, at least 95% or 100% of the animal's total feed intake. Grains include, but are not limited to, corn, oats, barley, wheat, sorghum, milo, and soybeans.

일부 구현예에서, 곡물-섭취 가축은 "곡물-마감"이며, 이는 가축 동물이 그들의 삶의 대부분을 초지에서 방목되고/되거나 풀과 마초-기반 사료를 먹는 데 소비하지만, 그 후 마지막 4 내지 6개월을 예를 들어, 주로 곡물-기반 식단(예를 들어, 칼로리 섭취량의 50%, 60%, 75%, 또는 90% 초과)을 먹는다는 것을 의미한다. 이러한 곡물-기반 식단은 종종 옥수수, 밀 및 마일로와 같은 고 에너지 곡물로 구성되지만, 일부 경우, 동물은 감자 껍질, 사탕무 및 건초와 같은 비육장 곡물 외에도 다른 다양한 사료 공급원을 섭취하기도 한다.In some embodiments, grain-eating livestock are “grain-finished,” meaning that livestock animals spend most of their lives grazing on grasslands and/or eating grass and forage-based feed, but then spend the last 4 to 6 months means eating a predominantly grain-based diet (eg, greater than 50%, 60%, 75%, or 90% of caloric intake). These grain-based diets often consist of high-energy grains such as corn, wheat, and milo, but in some cases, animals also consume a variety of other feed sources in addition to feedstock grains such as potato skins, sugar beets, and hay.

본원에 사용된 바와 같이, "풀-섭식" 가축은 젖을 뗀 후부터 시작하여 그의 전 생애에 걸쳐 풀과 마초만을 먹는 가축을 의미한다.As used herein, a “grass-fed” livestock refers to a livestock that eats only grass and forage throughout its life, beginning after weaning.

본원에 사용된 바와 같이, "단리된" 또는 "정제된" 핵산 분자, 폴리뉴클레오티드, 폴리펩티드, 단백질, 소분자와 같은 유기 화합물(예를 들어, 아래에 기술된 것들), 또는 다른 화합물은 실질적으로 다른 화합물, 예를 들어 세포 물질과 관련되며, 이는 본질적으로 연관된다. 예를 들어, 정제 또는 분리된 폴리뉴클레오티드(리보핵산(RNA) 또는 디옥시리보핵산(DNA))는 자연 발생 상태에서는 그의 측면에 유전자 또는 서열이 없다. 정제 또는 분리된 폴리펩티드는 자연 발생 상태에서 그를 둘러싸는 아미노산 또는 서열이 없다. 정제 또는 분리된 미생물 균주는 자연에 존재하는 환경에서 제거된다. 따라서, 단리된 균주는, 예를 들어 생물학적으로 순수한 배양물로서, 또는 담체와 연관된 포자(또는 다른 형태의 균주)로서 존재할 수 있다.As used herein, an "isolated" or "purified" nucleic acid molecule, polynucleotide, polypeptide, protein, organic compound such as a small molecule (eg, those described below), or other compound is substantially different from It relates to a compound, eg, cellular material, which is inherently related. For example, a purified or isolated polynucleotide (ribonucleic acid (RNA) or deoxyribonucleic acid (DNA)) has no genes or sequences flanking it in its naturally occurring state. A purified or isolated polypeptide has no amino acids or sequences surrounding it in its naturally occurring state. Purified or isolated microbial strains are removed from the environment in which they exist in nature. Thus, an isolated strain may exist, for example, as a biologically pure culture or as a spore (or other form of strain) associated with a carrier.

특정 구현예에서, 정제된 화합물은 관심 화합물의 60 중량% 이상이다. 바람직하게는, 제제는 관심 화합물의 중량 기준, 75% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상이다. 예를 들어, 정제된 화합물은 원하는 화합물의 중량 기준, 적어도 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99%, 또는 100%(w/w)인 화합물이다. 순도는 임의의 적절한 표준 방법, 예를 들어 컬럼 크로마토그래피, 박층 크로마토그래피, 또는 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 분석에 의해 측정된다.In certain embodiments, the purified compound is at least 60% by weight of the compound of interest. Preferably, the formulation is at least 75%, more preferably at least 90%, and most preferably at least 99% by weight of the compound of interest. For example, a purified compound is a compound that is at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99%, or 100% (w/w) by weight of the desired compound. . Purity is determined by any suitable standard method, such as column chromatography, thin layer chromatography, or high performance liquid chromatography (HPLC) analysis.

"대사산물"은 대사에 의해 생성된 모든 물질(예를 들어, 성장 부산물) 또는 특정 대사 과정에 참여하는 데 필요한 물질을 의미한다. 대사산물은 출발 물질, 중간체 또는 대사의 최종 산물인 유기 화합물일 수 있다. 대사산물의 예에는 효소, 독소, 산, 용매, 알코올, 단백질, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 미량원소, 아미노산, 중합체, 폴리케티드 및 계면활성제가 포함되지만 이에 국한되는 것은 아니다."Metabolite" means any substance produced by metabolism (eg, a growth by-product) or substance required to participate in a particular metabolic process. Metabolites can be starting materials, intermediates, or organic compounds that are end products of metabolism. Examples of metabolites include, but are not limited to, enzymes, toxins, acids, solvents, alcohols, proteins, carbohydrates, vitamins, minerals, trace elements, amino acids, polymers, polyketides, and surfactants.

본원에 사용된 바와 같이, "메탄 생성 물질"은 대사의 부산물로서 메탄 가스를 생산하는 미생물이다. 메탄 생성 물질은 반추 동물 및 반추 동물이 아닌 동물(예를 들어, 돼지, 가금류 및 말)의 소화 시스템 및 대사 폐기물에서 발견될 수있는 고세균이다. 메탄 생성 물질의 예로는, 메타노박테리움(Methanobacterium) 종(예를 들어, M. 포르미시쿰(M. formicicum)), 메타노브레비박터(Methanobrevibacter) 종(예를 들어, M. 루미난티움(M. ruminantium)), 메타노코커스(Methanococcus) 종(예를 들어, M. 파리팔루디스(M. paripaludis)), 메타노쿨레우스(Methanoculleus) 종(예를 들어, M. 부르겐시스(M. bourgensis)), 메타노포렌스(Methanoforens) 종(예를 들어, M. 스토르달렌미렌시스(M. stordalenmirensis)), 메타노폴리스 리미나탄스(Methanofollis liminatans), 메타노게니움 볼페이(Methanogenium wolfei), 메타노마이크로비움(Methanomicrobium) 종(예를 들어, M. 모빌(M. mobile)), 메타노피루스 칸들레리(Methanopyrus kandleri), 메타노레굴라 부네이(Methanoregula boonei), 메타노사에타(Methanosaeta) 종(예를 들어, M. 콘실리(M. concilii), M. 써모필레(M. thermophile)), 메타노사르시나(Methanosarcina) 종(예를 들어, M. 바르케리(M. barkeri), M. 마제이(M. mazeii)), 메타노스파에라 스타트마나에(Methanosphaera stadtmanae), 메타노스피릴리움 훙가타이(Methanospirillium hungatei), 메타노써모박터(Methanothermobacter) 종 및/또는 메타노트릭스 소큰게니(Methanothrix sochngenii)를 포함하나 이에 국한되지는 않는다.As used herein, a “methanogen” is a microorganism that produces methane gas as a by-product of metabolism. Methanogens are archaea that can be found in the digestive system and metabolic waste products of ruminant and non-ruminant animals (eg pigs, poultry and horses). Examples of methanogenic substances include Methanobacterium species (eg M. formicicum ), Methanobrevibacter species (eg M. luminantium (M. ruminantium) ), Methanococcus species (eg, M. paripaludis ), Methanoculeus species (eg, M. burgensis ( M. bourgensis ) , Methanoforens species (eg M. stordalenmirensis ) , Methanofollis liminatans , Methanogenium wolfei) , Methanomicrobium species (eg, M. mobile ), Methanopyrus kandleri , Methanoregula boonei , Methanosaeta ( Methanosaeta species (eg, M. concilii , M. thermophile ), Methanosarcina species (eg, M. barkeri ) ) , M. mazeii ) ), Methanosphaera stadtmanae , Methanospirillium hungatei , Methanothermobacter species and/or Methanotrix Including but not limited to Methanothrix sochngenii .

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "식물"은 목질, 관상용 또는 장식용, 작물 또는 곡류, 과일 또는 채소, 과일 식물 또는 채소 식물, 꽃 또는 나무, 거대 조류 또는 미세 조류, 식물성 플랑크톤 및 광합성 조류(예를 들어, 녹조류 클라미도모나스 라인하르티(Chlamydomonas reinhardtii))의 임의의 종을 포함하지만, 이에 국한되는 것은 아니다. "식물"은 또한 단세포 식물(예를 들어, 미세조류) 및 콜로니로 광범위하게 분화되는 복수의 식물 세포(예를 들어, 볼복스) 또는 식물 발달의 임의의 단계에 존재하는 구조를 포함한다. 이러한 구조에는 과일, 씨앗, 새싹, 뿌리, 줄기, 잎, 꽃 등이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다. 또한, 식물은 예를 들어 잔디밭 또는 정원에 단독으로 서 있을 수 있거나, 또는 예를 들어 과수원, 숲 또는 작물의 일부로서, 다수의 식물 중 하나일 수 있다.As used herein, the term “plant” refers to woody, ornamental or ornamental, crops or cereals, fruits or vegetables, fruit or vegetable plants, flowers or trees, macroalgae or microalgae, phytoplankton and photosynthetic algae (eg For example, but is not limited to, any species of the green alga Chlamydomonas reinhardtii ) . "Plant" also includes unicellular plants (eg, microalgae) and a plurality of plant cells (eg, volvox) that broadly differentiate into colonies or structures present at any stage of plant development. Such structures include, but are not limited to, fruits, seeds, shoots, roots, stems, leaves, flowers, and the like. The plant may also stand alone, for example in a lawn or garden, or it may be one of a number of plants, for example as part of an orchard, forest or crop.

용어 "식물 조직"은 뿌리, 새싹, 잎, 꽃가루, 종자 및 종양 또는 담즙에 존재하는 것뿐만 아니라 배양 중인 세포(예를 들어, 단일세포, 원형질체, 배아, 캘러스 등)에 존재하는 것을 포함하는 식물의 분화 및 미분화 조직을 포함한다. 식물 조직은 식물, 기관 배양물, 조직 배양물, 또는 세포 배양물일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "식물 부분"은 식물 구조 또는 식물 조직을 의미한다.The term “plant tissue” refers to plants including those present in roots, shoots, leaves, pollen, seeds, and tumors or galls, as well as those present in cells in culture (e.g., single cells, protoplasts, embryos, callus, etc.) of differentiated and undifferentiated tissues. A plant tissue may be a plant, organ culture, tissue culture, or cell culture. As used herein, the term “plant part” refers to a plant structure or plant tissue.

본원에 제공된 범위는 해당 범위 내의 모든 값에 대한 속기인 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 50의 범위는, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 또는 50뿐만 아니라, 예를 들어, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 및 1.9와 같은 전술한 정수 사이의 모든 중간 10진수 값으로 이루어진 군으로부터의 임의의 수, 수의 조합, 또는 서브-범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 서브-범위들과 관련하여, 해당 범위의 어느 하나의 종점으로부터 연장되는 "중첩된 서브-범위들"이 구체적으로 고려된다. 예를 들어, 1 내지 50이라는 예시적인 범위에 내포된 서브-범위는 한 방향으로는 1 내지 10, 1 내지 20, 1 내지 30, 및 1 내지 40, 또는 다른 방향으로는 50 내지 40, 50 내지 30, 50 내지 20, 및 50 내지 10을 포함할 수 있다.Ranges provided herein are to be understood as shorthand for all values within that range. For example, a range of 1 to 50 is 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 , 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 . It should be understood to include any number, combination of numbers, or sub-ranges from the group. With respect to sub-ranges, "overlapping sub-ranges" extending from either endpoint of the range are specifically contemplated. For example, sub-ranges encompassed by the exemplary range of 1 to 50 include 1 to 10, 1 to 20, 1 to 30, and 1 to 40 in one direction, or 50 to 40, 50 to 50 in the other direction. 30, 50 to 20, and 50 to 10.

본원에 사용된 바와 같이, "감소"는 음의 변경을 의미하고, "증가"는 양의 변경을 의미하며, 여기에서 양 또는 음의 변경은 적어도 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 100%만큼의 변경이다.As used herein, "decrease" means a negative change, and "increase" means a positive change, wherein a positive or negative change is at least 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% , is a change by 95% or 100%.

본원에서 사용된 바와 같이, "토양 처리", "토양 개량제" 또는 "토양 조절제"는 토양 및/또는 근권의 특성을 향상시키기 위해 토양에 첨가되는 임의의 화합물, 물질, 또는 화합물 또는 물질의 조합이다. 토양 개량제는 유기물 및 무기물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 비료, 살충제 및/또는 제초제를 추가로 포함할 수 있다. 영양분이 풍부하고 배수가 잘되는 토양은 식물의 성장과 건강에 필수적이므로, 토양의 영양분과 수분 함량을 변경함으로써 식물 바이오매스를 향상시키기 위해 토양 개량제를 사용할 수 있다. 토양 개량은 또한 토양 구조(예를 들어, 압축 방지); 영양소 농도 및 저장 능력 향상; 건조한 토양에서의 수분 보유력 향상; 침수된 토양의 배수 개선을 포함하되 이에 국한되지 않는 토양의 다양한 품질을 개선하는 데 사용될 수 있다.As used herein, "soil treatment", "soil conditioner" or "soil conditioner" is any compound, substance, or combination of compounds or substances added to soil to improve the properties of the soil and/or rhizosphere. . Soil conditioners may include organic and inorganic substances, and may further include, for example, fertilizers, pesticides, and/or herbicides. Because nutrient-rich and well-drained soil is essential for plant growth and health, soil conditioners can be used to enhance plant biomass by altering the nutrient and water content of the soil. Soil amendment may also include soil structure (eg, preventing compaction); improving nutrient concentration and storage capacity; improved water retention in dry soil; It can be used to improve various qualities of soil, including but not limited to improving drainage of flooded soil.

본원에 사용된 바와 같이, "계면활성제"는 상 사이의 표면 장력(또는 계면 장력)을 저하시키는 화합물을 지칭한다. 계면활성제는 예를 들어, 세제, 습윤제, 유화제, 발포제, 및 분산제로서 작용한다. "생물계면활성제"는 살아있는 유기체에 의해 생성되는 계면활성제이다.As used herein, "surfactant" refers to a compound that lowers the surface tension (or interfacial tension) between phases. Surfactants act, for example, as detergents, wetting agents, emulsifying agents, foaming agents, and dispersing agents. A "biosurfactant" is a surfactant produced by a living organism.

"포괄하는" 또는 "함유하는"과 동의어인 과도기적 용어 "포함하는"은 포괄적이거나 개방적이며, 추가의 인용되지 않은 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 대조적으로, "구성된"이라는 과도기적 어구는 청구항에 특정되지 않은 임의의 요소, 단계, 또는 성분을 배제한다. "본질적으로 구성되는"이라는 과도기적 문구는 청구항의 범위를 청구된 발명의 "기본적이고 새로운 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 것"으로 특정된 재료 또는 단계로 제한한다. 용어 "포함하는"의 사용은 인용된 구성요소(들)로 "구성되는" 또는 "본질적으로 구성되는" 다른 구현예를 고려한다.The transitional term “comprising”, which is synonymous with “comprising” or “including,” is inclusive or open-ended and does not exclude additional unrecited elements or method steps. In contrast, the transitional phrase "consisting of" excludes any element, step, or ingredient not specified in a claim. The transitional phrase "consisting essentially of" limits the scope of a claim to those materials or steps specified that "do not materially affect the basic and novel characteristics" of the claimed invention. Use of the term "comprising" contemplates other embodiments that "consist of" or "consist essentially of" the recited element(s).

문맥으로부터 구체적으로 언급되거나 명백하지 않는 한, 본원에서 사용되는 용어 "또는"은 포괄적인 것으로 이해되어야 한다. 문맥으로부터 구체적으로 언급되거나 명백하지 않는 한, 본원에서 사용되는 용어 "한", "하나" 및 "일"은 단수형 또는 복수형인 것으로 이해되어야 한다.Unless specifically stated or apparent from context, the term “or” as used herein is to be understood inclusive. Unless specifically stated or apparent from context, the terms "a", "an" and "an" as used herein are to be understood in the singular or plural.

문맥으로부터 구체적으로 언급되거나 명백하지 않는 한, 본원에서 사용되는 용어 "약"은 당업계에서의 통상적인 허용오차의 범위 내, 예를 들어 평균의 2 표준 편차 이내인 것으로 이해되어야 한다. "약"은 기재된 값의 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 이내로 이해될 수 있다.Unless specifically stated or apparent from context, the term "about" as used herein is to be understood to be within a range of normal tolerance in the art, eg, within 2 standard deviations of the mean. “About” means within 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, or 0.01% of a stated value. can be understood

본원에서의 변수의 임의의 정의에서의 화학적 기의 목록의 인용은, 임의의 단일 기 또는 나열된 기의 조합으로서의 해당 변수의 정의를 포함한다. 본원에서 변수 또는 양태에 대한 구현예의 인용은, 임의의 단일 구현예로서 또는 임의의 다른 구현예 또는 그 부분과 조합된 구현예의 내용을 포함한다.Recitation of a list of chemical groups in any definition of a variable herein includes the definition of that variable as any single group or combination of listed groups. The recitation of an embodiment for a variable or aspect herein includes the disclosure of the embodiment as any single embodiment or in combination with any other embodiment or portion thereof.

본원에 인용된 모든 참고문헌은 그 전체가 본원에 참고로서 포함된다.All references cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.

탄소 발자국이 감소된 가축을 생산하는 방법How to produce livestock with a reduced carbon footprint

특정 구현예에서, 이산화탄소, 메탄 및 아산화 질소와 같은 GHG를 포함하는, 가축의 섭식 및 생산으로부터 발생하는 GHG를 감소시키는 방식으로 가축의 섭식 및 생산을 촉진하는 방법이 제공된다.In certain embodiments, methods are provided for promoting livestock feeding and production in a manner that reduces GHGs resulting from livestock feeding and production, including GHGs such as carbon dioxide, methane and nitrous oxide.

바람직한 구현예에서, 방법은 농업적 양태 및 축산업적 양태를 포함한다.In a preferred embodiment, the method comprises an agricultural aspect and a livestock aspect.

농업적 양태agricultural mode

일 구현예에서, 본 발명의 농업적 양태는, 이러한 기술을 사용하지 않는 사료 생산으로부터 배출되는 GHG와 비교 시, 총 GHG 배출량을 감소시키는 기술을 사용하여 가축 사료를 생산하는 것을 포함한다.In one embodiment, agricultural aspects of the present invention include producing livestock feed using a technology that reduces total GHG emissions as compared to GHG emissions from feed production that does not use such technology.

보다 구체적으로, 특정 구현예에서, 본 방법의 농업적 측면은, 가축을 먹이기에 적합한 식물이 재배되거나 재배될 농지의 지역에 하나 이상의 유익한 미생물 및/또는 이의 성장 부산물을 포함하는 미생물-기반 토양 처리 조성물을 도포하는 단계를 포함하되, 토양 처리 조성물은 해당 농지 내의 식물 및/또는 토양에 하나 이상의 직간접적인 이점을 제공하며, 하나 이상의 혜택은 농지의 경작 및/또는 관리로 인한 GHG 배출 감소에 기여한다.More specifically, in certain embodiments, the agricultural aspect of the method comprises a microorganism-based soil treatment comprising one or more beneficial microorganisms and/or their growth by-products in an area of agricultural land where plants suitable for feeding livestock are or will be grown. comprising applying the composition, wherein the soil treatment composition provides one or more direct or indirect benefits to plants and/or soil within the farmland, wherein the one or more benefits contribute to reducing GHG emissions from cultivation and/or management of the farmland. .

이러한 이점에는, 예를 들어 식물 건강 및 성장 개선(지상 및 지하 모두), 식물 단백질 및/또는 영양소 함량 개선, 토양 마이크로바이옴 다양성 개선, 토양의 수분 및/또는 영양소 분산도 개선 및/또는 식물 뿌리에 의한 영양소 흡수 증가가 포함될 수 있다.These benefits include, for example, improved plant health and growth (both aboveground and belowground), improved plant protein and/or nutrient content, improved soil microbiome diversity, improved soil moisture and/or nutrient dispersibility, and/or plant roots. may include increased nutrient absorption by

일 구현예에서, 본 발명의 농업적 양태는, 농지의 식물성 탄소 활용 및 저장 강화, 토양의 탄소 격리 증가, 토양 GHG 배출 감소, 농업 질소 기반 시비 관행 개선, 토양 미생물의 생물 다양성 개선 및 농업 토양 관리 개선에 의해 가축 사료 생산의 탄소 발자국을 감소시킨다.In one embodiment, agricultural aspects of the present invention are directed to enhancing plant carbon utilization and storage in farmland, increasing carbon sequestration in soil, reducing soil GHG emissions, improving agricultural nitrogen-based fertilization practices, improving soil microbial biodiversity and agricultural soil management. Improvements reduce the carbon footprint of livestock feed production.

특정 구현예에서, 향상된 식물성 탄소 이용은, 예를 들어, 식물에서 증가된 잎, 증가된 줄기 및/또는 몸통 직경, 강화된 뿌리 성장, 및/또는 단위 면적당 식물의 증가된 수의 형태일 수 있다.In certain embodiments, improved vegetable carbon utilization may be in the form of, for example, increased leaves in a plant, increased stem and/or trunk diameter, enhanced root growth, and/or increased number of plants per unit area. .

특정 구현예에서, 증가된 토양 탄소 격리는, 예를 들어, 식물 뿌리의 증가된 성장(예를 들어, 길이 및 밀도), 식물에 의해 분비되는 GHG 전구체/유기 화합물의 미생물에 의한 증가된 흡수도(식물 뿌리로부터의 분비물 포함), 및 토양의 증가된 미생물 군집화의 형태일 수 있다.In certain embodiments, increased soil carbon sequestration is due to, for example, increased growth (eg, length and density) of plant roots, increased uptake by microorganisms of GHG precursors/organic compounds secreted by plants. (including secretions from plant roots), and increased microbial colonization of the soil.

일부 구현예에서, 토양 GHG 배출의 감소는 토양으로부터 배출되는 메탄, 이산화탄소 및/또는 아산화 질소/이의 전구체의 감소를 포함한다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 이는 물 스트레스의 감소 및/또는 식물의 물 사용 효율의 증가를 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 충분한 토양 수분은 토양 온도를 낮추고 식물로의 영양분 수송을 증가시키며, 이들 둘 모두는 토양 호흡 감소에 기여하여 GHG 배출로 이어지고, 토양의 자유 GHG 전구체 분자를 감소시킨다. 추가적으로, 일부 예시적인 구현예에서, 방법은 토양을 통한 물의 이동을 용이하게 할 수 있으며, 이는 토양의 탈산소화를 유도하고 혐기성 메탄 생성 미생물의 성장을 촉진할 수 있는 물의 범람 및 웅덩이를 방지한다.In some embodiments, reducing soil GHG emissions includes reducing methane, carbon dioxide and/or nitrous oxide/precursors thereof emitted from the soil. For example, in some embodiments, this may be achieved through a reduction in water stress and/or an increase in the plant's water use efficiency. For example, sufficient soil moisture lowers soil temperature and increases nutrient transport to plants, both of which contribute to reduced soil respiration leading to GHG emissions and reduced free GHG precursor molecules in the soil. Additionally, in some exemplary embodiments, the methods may facilitate the movement of water through the soil, which may lead to deoxygenation of the soil and avoid water overflow and pooling that may promote the growth of anaerobic methanogenic microorganisms.

특정 구현예에서, 개선된 농업 시비 관행, 개선된 토양 생물다양성, 및/또는 개선된 토양 관리는 식물의 근권에 하나 이상의 유익한 미생물을 접종하는 형태일 수 있다. 예를 들어, 바람직한 구현예에서, 토양 처리 조성물의 미생물은 근권에 군집화할 수 있고, 그 안에서 뿌리가 자라는 식물에 대한 보호, 수화 및 영양분 공급을 포함하는 다수의 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 본 방법은 질소가 풍부한 비료, 살충제 및/또는 질소 및 암모니아와 같은 아산화 질소 전구체를 생성하는 다른 토양 개량제의 사용을 대체하거나 감소시킬 수 있다.In certain embodiments, improved agricultural fertilization practices, improved soil biodiversity, and/or improved soil management may be in the form of inoculating the rhizosphere of a plant with one or more beneficial microorganisms. For example, in a preferred embodiment, the microbes of the soil treatment composition can colonize the rhizosphere and provide a number of benefits including protection, hydration and nutrient supply to plants with roots growing therein. Thus, the method may replace or reduce the use of nitrogen-rich fertilizers, pesticides, and/or other soil conditioners that produce nitrogen and nitrous oxide precursors such as ammonia.

특정 구현예에서, 본 방법에 따른 처리의 결과로서 식물의 단백질 함량이 증가된다. 단백질 함량은 당업계에 공지된 전통적인 실험실 분석을 사용하여 측정할 수 있다.In certain embodiments, the protein content of the plant is increased as a result of treatment according to the present method. Protein content can be measured using traditional laboratory assays known in the art.

곡물 기반 사료를 섭취하는 많은 가축 동물은 동물의 영양 요구 사항을 충족하기 위해 단백질 보충이 필요하다. 단백질 결핍은 식욕 저하, 체중 감소, 성장 부진, 불임 및 우유 생산 감소를 유발할 수 있다. 따라서, 증가된 단백질 함량은 원하는 수준의 생산성을 달성하기 위해 필요한 사료의 양을 감소시킴으로써 가축 동물의 사료 효율을 향상시키는데 유익하다.Many livestock animals that consume grain-based diets require protein supplementation to meet the animal's nutritional requirements. Protein deficiency can cause loss of appetite, weight loss, stunted growth, infertility and reduced milk production. Thus, increased protein content is beneficial for improving the feed efficiency of domestic animals by reducing the amount of feed needed to achieve a desired level of productivity.

유리하게는, 농업적 측면은 가축을 먹이기 위해 생산되고 수송되는 통상적으로 재배된 곡물에 대한 의존도를 감소시키는 데 기여한다. 일부 구현예에서, 이는, 결과적으로, 풀의 사료 가치를 증가시키고, 탄소-격리 목초지 및 숲을 심기 위해 이용 가능한 토지 공간을 증가시키고/시키거나 풀을 섭취한 육류 및 유제품 및 다른 낮은 탄소 발자국 동물성 제품의 시장성을 향상시킬 수 있다.Advantageously, the agricultural aspect serves to reduce the reliance on conventionally grown grains produced and transported to feed livestock. In some embodiments, this, in turn, increases the feed value of grasses, increases available land space for planting carbon-sequestering pastures and forests, and/or feeds grass-fed meat and dairy products and other low-carbon footprint animals. It can improve the marketability of the product.

일부 구현예에서, 본 방법은 이러한 방법들이 필요하고/하거나 곡물-섭취 가축을 생산하는 것보다 더 경제적일 경우, 곡물-섭취 및/또는 곡물-마감 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 대부분의 가금류는 곡물-섭식 가축이다. In some embodiments, the methods may reduce the carbon footprint of grain-eating and/or grain-finished livestock production, where such methods are necessary and/or more economical than producing grain-fed livestock. For example, most poultry are grain-fed livestock.

본 방법이 유용할 수 있는 식물의 유형에는 하나 이상의 가축 동물이 섭취할 수 있는 임의의 식물 종이 포함된다. 일년생 라이그래스(annual ryegrass)(로리움 멀티플로룸(Lolium multiflorum)); 캐나다 블루그래스(포아 콤프레사9Poa compressa)); 츄잉 페스큐(Chewings fescue)(페스투카 루브라(Festuca rubra)); 콜리니얼 벤트그래스(colonial bentgra)(아그로스티스 테누이스9Agrostis tenuis); 크리핑 벤트그래스(creeping bentgrass)(아그로스티스 팔루스트리스(Agrostis palustris)); 크레스트 휘트그래스(crested wheatgrass)(아그로피론 데서토룸( Agropyron desertorum)); 페어웨이 휘트그래스(fairway wheatgrass)(아그로피론 크리스타툼(Agropyron cristatum)); 하드 페스큐(hard fescue)(페스투카 롱기포리아(Festuca longifolia)); 켄터키 블루그래스(Kentucky bluegrass)(포아 프라텐시스(Poa pratensis)); 오차드그래스(orchardgrass)(닥틸리스 그로메라트(Dactylis glomerate); 다년생 라이그래스(perennial ryegrass)(로리움 페렌(Lolium perenne)); 레드 페스큐(red fescue)(페스투카 루브라(Festuca rubra)); 레드톱(redtop)(아로스티스 알바(Agrostis alba)); 러프 블루그래스(rough bluegrass)(포아 트리비알리스(Poa trivialis)); 쉽 페스큐(sheep fescue)(페스투카 오빈(Festuca ovine)); 스무드 브롬그래스(smooth bromegrass)(브로무스 이네르미스(Bromus inermis)); 톨 페스큐(tall fescue)(페스투카 아룬디나세아(Festuca arundinacea)); 티모시(펠룸 프렌텐스(Phleum pretense)); 벨벳 벤트그래스(velvet bentgrass)(아그로스티스 카닌(Agrostis canine)); 휘핑 알칼리그래스(weeping alkaligrass)(푸치넬라 디스탄스(Puccinellia distans)); 웨스턴 휘트그래스(western wheatgrass)(아그로피온 스미티(Agropyron smithii)); 버뮤다 그래스(Bermuda grass)(시노돈(Cynodon) 종); 세인트 어거스틴 그래스(St. Augustine grass)(스테노타프룸 세쿤다툼(Stenotaphrum secundatum)); 조이시아 그래스(조이시아(Zoysia) 종); 바히아 그래스(Bahia grass)(파스팔룸 노타툼, Paspalum notatum)); 카펫 그래스(carpet grass)(악소노푸스 아피니스, Axonopus affinis)); 센티페데 그래스(centipede grass)(에레모크로아 오피우로이드(Eremochloa ophiuroides)); 키쿠유 그래스(kikuyu grass)(페니세툼 크란데시눔(Pennisetum clandesinum)); 씨쇼어 파스팔룸(seashore paspalum)(파스팔룸 바지나툼(Paspalum vaginatum)); 플로라탐(스테노타프룸 세쿤다툼(Stenotaphrum secundatum) "플로라탐"(Floratam))); 블루 그라마(blue gramma)(보우텔로우아 그라실리스(Bouteloua gracilis)); 버팔로 그래스(부클로 닥틸로이드(Buchloe dactyloids)); 시데오트 그라마(보텔로아 쿠르티펜둘라(Bouteloua curtipendula)); 뚝새풀(foxtail); 브롬그래스(bromegrass); 오차드그래스(orchardgrass); 쿼크그래스(quackgrass); 및 카나리그래스(canarygrass)를 포함한다.Types of plants for which this method may be useful include any plant species capable of being consumed by one or more domesticated animals. annual ryegrass ( Lolium multiflorum ) ; Canadian bluegrass ( Poa compressa ) ; Chewings fescue ( Festuca rubra ); Colonial bentgra (colonial bentgra) (Agrostis tenuis 9 Agrostis tenuis ); Creeping bentgrass ( Agrostis palustris ); Crested wheatgrass ( Agropyron desertorum ); fairway wheatgrass ( Agropyron cristatum ); hard fescue ( Festuca longifolia ); Kentucky bluegrass ( Poa pratensis ); Orchardgrass ( Dactylis glomerate ); Perennial ryegrass ( Lolium perenne ); Red fescue ( Festuca rubra ) ); Redtop ( Agrostis alba ); Rough bluegrass ( Poa trivialis ); Sheep fescue ( Festuca ovine ) ); smooth bromegrass ( Bromus inermis ); tall fescue ( Festuca arundinacea) ; Timothy ( Phleum pretense ) )); Velvet bentgrass ( Agrostis canine); Weeping alkaligrass ( Puccinellia distans); Western wheatgrass (Agrostis canine); Ti ( Agropyron smithii)); Bermuda grass ( Cynodon species); St. Augustine grass ( Stenotaphrum secundatum); Joysia grass (Joysia ( Zoysia species);Bahia grass ( Paspalum notatum); carpet grass ( Axonopus affinis); centipede grass ( Eremochloa ophiuroides); kikuyu grass ( Pennisetum clandesinum) ; seashore paspalum ( Paspalum vaginatum ) ; Floratam ( Stenotaphrum secundatum "Floratam")); blue gramma ( Bouteloua gracilis ) ; buffalo grass ( Buchloe dactyloids) ; Sideot Gramma ( Boteloa curtipendula ( Bouteloua curtipendula )); foxtail; bromegrass; orchardgrass; quackgrass; and canarygrass.

추가적인 식물에는, 예를 들어 비둘기 완두콩, 퀸즐랜드 칡, 컴프리, 고구마, 한련, 초코, 알팔파, 개구리밥, 트레포일, 브라시카 종, 클로버, 기장, 수수, 대두, 뽕나무, 옥수수, 귀리, 보리, 밀, 면화씨, 홍화, 해바라기, 대두, 피넛, 땅콩, 사과, 도토리, 발아 콩류가 포함된다.Additional plants include, for example, pigeon pea, Queensland arrowroot, comfrey, sweet potato, nasturtium, choco, alfalfa, duckweed, trefoil, brassica spp, clover, millet, sorghum, soybean, mulberry, maize, oats, barley, wheat, These include cottonseed, safflower, sunflower, soybean, peanuts, peanuts, apples, acorns, and sprouted legumes.

축산업적 양태animal husbandry

특정 구현예에서, 본 방법은 축산업적 양태를 추가로 포함하며, 이는 상기 농업적 양태에 따라 생산된 식물로 가축을 먹이고, 선택적으로, 상기 농업적 양태에 따른 미생물-기반 토양 처리 조성물로 동물의 분뇨를 처리하는 단계를 포함한다.In certain embodiments, the method further comprises an animal husbandry aspect, wherein livestock are fed with plants produced according to the agricultural aspect, and optionally, the microorganism-based soil treatment composition according to the agricultural aspect is used to feed the animal. It includes processing the manure.

보다 구체적으로, 특정 구현예에서, 축산업 양태는 가축 동물이 식물을 섭취하도록 농업적 양태에 따라 생산된 식물을 가축 동물에게 이용가능하게 하는 것을 포함한다. 일 구현예에서, 가축 동물은 방목 방초지를 위한 농업적 양태에 따라 처리된 농지 상에 배치된다.More specifically, in certain embodiments, animal husbandry aspects include making available to livestock animals a plant produced according to agricultural aspects for the livestock animals to consume the plants. In one embodiment, livestock animals are placed on farmland treated according to agricultural practices for grazing pastures.

일 구현예에서, 식물은 처리된 농지로부터 수확되고, 감소된-탄소 발자국 사료, 곡물 및/또는 다른 형태의 느슨한 사료로서 동물에게 제공된다. 바람직하게는, 수확된 식물을 가축에게 수송하는데 요구되는 거리는 최소, 예를 들어, 10마일 미만이다. 훨씬 더 바람직하게는, 일부 구현예에서, 수확된 식물은 가축이 배회하고/하거나 방목되는 동일한 농지로부터 수확된다.In one embodiment, plants are harvested from treated farmland and provided to animals as reduced-carbon footprint feed, grain and/or other forms of loose feed. Preferably, the distance required to transport harvested plants to livestock is minimal, eg less than 10 miles. Even more preferably, in some embodiments, the harvested plants are harvested from the same farmland on which livestock roam and/or graze.

일 구현예에서, 조합 섭식 방법이 이용된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 가축은 곡물-마감되고, 여기에서 방목되는 농지 및 가축 동물이 마감하는 곡물 및 다른 사료의 공급원은 본 방법의 농업적 양태에 따라 처리된다.In one embodiment, a combination feeding method is used. For example, in some embodiments, livestock is grain-finished, where agricultural land grazed and sources of grain and other feed finished by livestock animals are treated according to an agricultural aspect of the present method.

일부 구현예에서, 농업적 양태에 따라 생산된 식물 물질은 가축 동물에게 제공되기 전에 가공된다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 식물 물질은 발효된다.In some embodiments, plant material produced according to agricultural practices is processed prior to being provided to domestic animals. For example, in some embodiments, plant material is fermented.

일 구현예에서, 가공된 식물 물질은 사일리지(silage), 발효 및 저장 산물인 잎-기반 사료이며, 이는 겨울철 동안 보존된 가축 사료 공급원으로서 사용될 수 있다.In one embodiment, the processed plant material is a leaf-based feed that is a product of silage, fermentation and storage, which can be used as a preserved livestock feed source during the winter months.

일 구현예에서, 가공된 식물 물질은 알코올을 생산하기 위해 곡물을 발효시키는 단계의 부산물이다. 일 구현예에서, 가공된 곡물은 양조자가 소비한 곡물이며, 양조 보리의 불용성 부산물이다. 일 구현예에서, 가공된 식물 물질은 증류기 곡물, 옥수수 및 쌀과 같은, 증류 곡물의 발효되지 않은 곡물 잔류물이다. 증류기의 곡물은 일반적으로 가축의 고단백 사료 첨가제로 사용되는 용해성을 가진 건조 증류 곡물(DDGS)을 생산하기 위해, 건조에 의해 추가 가공될 수 있다.In one embodiment, the processed plant material is a by-product of fermenting grain to produce alcohol. In one embodiment, the processed grain is grain consumed by the brewer and is an insoluble by-product of brewing barley. In one embodiment, the processed plant material is unfermented grain residue of distilled grains, such as distiller grain, maize and rice. Grain from the distillers can be further processed by drying to produce soluble dry distilled grain (DDGS), commonly used as a high protein feed additive for livestock.

본원에서 사용되는 "가축" 동물은 "길들여진" 동물로서, 동물과 인간 사이에 상호주의적 관계가 존재하도록 인간에 의해 지속적인 세대에 걸쳐 영향을 받거나, 사육되거나, 길들여지거나, 및/또는 통제되어 온 종을 의미한다. 특히, 가축 동물은 식품, 섬유 및 노동과 같은 상품을 생산하기 위해 농업 또는 산업 환경에서 사육된 동물을 포함한다. 가축이라는 용어에 포함되는 동물의 종류는, 알파카, 라마, 돼지(피그), 말, 노새, 당나귀, 낙타, 개, 반추동물, 닭, 칠면조, 오리, 거위, 기니피그 및 스쿼브(비둘기, squab)를 포함할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.A "domestic" animal, as used herein, is a "domesticated" animal that has been influenced, bred, domesticated, and/or controlled by humans over successive generations such that a reciprocal relationship exists between the animal and humans. means species. In particular, livestock animals include animals raised in agricultural or industrial environments to produce commodities such as food, textiles, and labor. The types of animals included in the term livestock include alpacas, llamas, pigs, horses, mules, donkeys, camels, dogs, ruminants, chickens, turkeys, ducks, geese, guinea pigs, and squabs. It may include, but is not limited to.

특정 구현예에서, 가축 동물은 "반추동물" 또는 특화된 장내 마이크로바이옴의 도움을 받아 소화 전에 식물성 식품을 발효시키기에 적합한 구획화된 위를 이용하는 포유동물이다. 반추 동물은, 예를 들어, 소, 양, 염소, 아이벡스, 기린, 사슴, 엘크, 무스, 순록, 레인디어, 영양, 가젤, 임팔라, 누우(wildebeest), 및 일부 캥거루를 포함한다.In certain embodiments, the livestock animal is a “ruminant” or mammal that utilizes a compartmentalized stomach suitable for fermenting plant foods prior to digestion with the help of a specialized gut microbiome. Ruminants include, for example, cattle, sheep, goats, ibex, giraffe, deer, elk, moose, caribou, reindeer, antelope, gazelle, impala, wildebeest, and some kangaroos.

구체적인 예시적인 구현예에서, 가축 동물은 소 동물이며, 이는 소과의 소 아과에 속하는 반추 동물이다. 소 동물에는 길들여진 종 및/또는 야생 종이 포함될 수 있다. 구체적인 예로는, 물소, 아노아, 타마라우, 오록, 반텡, 구아, 가얄, 야크, 쿠프리, 육우 및 젖소(예를 들어, 보스 타우루스(Bos taurus), 보스 인디커스(Bos indicus)), 황소, 불록(bullock), 인도혹소(zebu), 사올라, 들소, 버팔로, 위센트(wisent), 봉고, 쿠두, 큐웰, 임바발라, 쿠두, 니알라, 시타퉁가, 및 에란드(eland)가 포함되나 이에 국한되지는 않는다.In a specific exemplary embodiment, the livestock animal is a bovine animal, which is a ruminant belonging to the bovine subfamily of the bovine family. Small animals may include domesticated and/or wild species. Specific examples include water buffalo, anoa, tamarau, aurok, banteng, gua, gayal, yak, kupri, beef cattle and dairy cows (eg, Bos taurus , Bos indicus) , Bull, bullock, zebu, saola, bison, buffalo, wisent, bongo, kudu, qwell, imbabala, kudu, nyala, sitatunga, and eland Including, but not limited to.

특정 구현예에서, 가축 동물은 본 방법에 따라 식물을 섭취한 결과로서 성장, 근육성, 생식력 및/또는 우유 생산의 증가를 경험한다. 이는, 예를 들어 식물의 단백질 함량 증가에 기인할 수 있다.In certain embodiments, a domesticated animal experiences an increase in growth, muscularity, fertility, and/or milk production as a result of ingesting the plant according to the present methods. This may be due, for example, to an increased protein content of the plant.

특정 구현예에서, 가축 동물로부터의 생성물은 그들의 식단이 다른 곡물 및 사료에 비해 본 방법에 따라 처리된 풀을 더 많이 포함할 때, 인간이 소비하기에 보다 영양가가 있다. 예를 들어, 풀을 먹인 쇠고기는 뇌와 심장 건강에 중요한 오메가-3 지방산을 더 많이 함유하고 있는 것으로 알려져 있다.In certain embodiments, products from domesticated animals are more nutritious for human consumption when their diets include more grasses treated according to the present methods than other grains and feeds. Grass-fed beef, for example, is known to contain more omega-3 fatty acids, which are important for brain and heart health.

토양 처리 조성물soil treatment composition

본 방법은 "미생물-기반" 조성물을 이용하며, 이는 미생물 또는 다른 세포 배양물의 성장의 결과로서 생성된 성분을 포함하는 조성물을 의미한다. 따라서, 미생물-기반 조성물은 미생물 자체 및/또는 미생물 성장의 부산물을 포함할 수 있다. 미생물은 식물 상태, 포자 또는 분생 포자 형태, 균사 형태, 다른 형태의 번식 상태 또는 이들의 혼합 형태일 수 있다. 미생물은 플랑크톤 또는 생물막 형태, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 성장의 부산물은 예를 들어, 대사산물, 세포막 성분, 단백질, 및/또는 다른 세포 성분일 수 있다. 미생물은 온전하거나 용해될 수 있다. 바람직한 구현예에서, 미생물은 미생물-기반 조성물 내에서 이를 성장시킨 성장 배지와 함께 존재한다. 미생물은, 예를 들어, 적어도 조성물 그램 당 또는 밀리리터 당 1 x 104, 1 x 105, 1 x 106, 1 x 107, 1 x 108, 1 x 109, 1 x 1010, 1 x 1011, 1 x 1012 또는 1 x 1013 또는 그 이상의 CFU의 농도로 존재할 수 있다.The method utilizes a "microbe-based" composition, which means a composition comprising components produced as a result of the growth of a microorganism or other cell culture. Thus, a microbe-based composition may include the microbes themselves and/or by-products of the growth of microbes. Microorganisms may be in the vegetative state, in the form of spores or conidia, in the form of hyphae, in other forms of reproduction, or in the form of a mixture thereof. Microorganisms may be in the form of planktonic or biofilms, or mixtures thereof. By-products of growth can be, for example, metabolites, cell membrane components, proteins, and/or other cellular components. Microorganisms may be intact or lysed. In a preferred embodiment, the microorganism is present in a microorganism-based composition with a growth medium in which it is grown. Microorganisms can be, for example, 1 x 10 4 , 1 x 10 5 , 1 x 10 6 , 1 x 10 7 , 1 x 10 8 , 1 x 10 9 , 1 x 10 10 , 1 per milliliter or at least per gram of the composition. x 10 11 , 1 x 10 12 or 1 x 10 13 or more CFU.

본 조성물의 미생물은 소규모에서 대규모에 이르는 배양 공정을 통해 수득될 수 있다. 이러한 배양 공정은, 수중 재배/발효, 고체 상태 발효(solid state fermentation, SSF) 및 이들의 조합을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.The microorganisms of the present composition can be obtained through a small-scale to large-scale culture process. Such culturing processes include, but are not limited to, cultivation/fermentation in water, solid state fermentation (SSF), and combinations thereof.

조성물은 예를 들어, 중량 기준으로, 적어도 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100%의 성장 배지일 수 있다. 조성물 중의 바이오매스의 양은, 중량 기준으로, 예를 들어, 0% 내지 100%, 10% 내지 75%, 또는 25% 내지 50%일 수 있으며, 그 사이의 모든 백분율을 포함한다.The composition can be, for example, at least 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, or 100% growth medium by weight. The amount of biomass in the composition, by weight, can be, for example, 0% to 100%, 10% to 75%, or 25% to 50%, including all percentages there between.

발효 생성물은 추출 또는 정제의 유무에 관계없이 직접 사용될 수 있다. 원하는 경우, 추출 및 정제는 문헌에 기재된 표준 추출 및/또는 정제 방법 또는 기술을 사용하여 용이하게 달성될 수 있다.The fermentation product can be used directly with or without extraction or purification. If desired, extraction and purification can be readily accomplished using standard extraction and/or purification methods or techniques described in the literature.

본 발명에 따르는 유용한 미생물은, 예를 들어, 비-식물-병원성, 토양-군집화 박테리아, 효모 및/또는 진균의 균주일 수 있다. 미생물은 활성 또는 비활성 형태, 또는 영양 세포, 포자 및/또는 임의의 다른 형태의 번식 형태일 수 있다. 미생물은 천연 미생물 또는 유전자 변형 미생물일 수 있다. 예를 들어, 미생물은 특정 특성을 나타내도록 특정 유전자로 형질전환될 수 있다. 미생물은 또한 목적하는 균주의 돌연변이체일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "돌연변이체"는 기준 미생물의 균주, 유전적 변이체 또는 서브타입을 의미하며, 여기에서 돌연변이는 기준 미생물과 비교하여 하나 이상의 유전적 변이(예를 들어, 점 돌연변이, 미스센스 돌연변이, 넌센스 돌연변이, 결실, 복제, 프레임시프트 돌연변이 또는 반복 확장)를 갖는다. 돌연변이체를 제조하기 위한 절차는 미생물학 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, UV 돌연변이 유발 및 니트로소구아니딘은 이를 위해 광범위하게 사용된다.Microorganisms useful according to the present invention may be, for example, strains of non-plant-pathogenic, soil-crowding bacteria, yeasts and/or fungi. A microorganism may be in an active or inactive form, or in a reproductive form of vegetative cells, spores, and/or any other form. Microorganisms can be natural microorganisms or genetically modified microorganisms. For example, microorganisms can be transformed with specific genes to exhibit specific characteristics. A microorganism may also be a mutant of a desired strain. As used herein, “mutant” refers to a strain, genetic variant or subtype of a reference microorganism, wherein a mutation is one or more genetic changes (e.g., point mutations, misses) compared to a reference microorganism. sense mutation, nonsense mutation, deletion, duplication, frameshift mutation or repeat expansion). Procedures for preparing mutants are known in the art of microbiology. For example, UV mutagenesis and nitrosoguanidines are widely used for this purpose.

바람직한 구현예에서, 미생물계 토양 처리 조성물의 유익한 미생물은 비병원성, 토양-군집화 진균, 효모 및/또는 박테리아이며, 이는 다음 중 하나 이상을 생산할 수 있다: 계면활성제, 예컨대 지질펩티드 및/또는 당지질; 항균 및 면역 조절 효과를 갖는 생활성 화합물; 폴리케티드; 산; 펩티드; 항-염증성 화합물; 효소, 예컨대 프로테아제, 아밀라아제 및/또는 리파아제; 아미노산, 비타민 및 다른 영양소의 공급원.In a preferred embodiment, the beneficial microorganisms of the microbial-based soil treatment composition are non-pathogenic, soil-colonising fungi, yeasts and/or bacteria, which are capable of producing one or more of the following: surfactants such as lipopeptides and/or glycolipids; bioactive compounds with antibacterial and immunomodulatory effects; polyketide; mountain; peptide; anti-inflammatory compounds; enzymes such as proteases, amylases and/or lipases; A source of amino acids, vitamins and other nutrients.

일 구체예에서, 미생물은 효모 또는 진균이다. 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 효모 및 진균 종은 다음을 포함한다: 아우레오바시디움(Aureobasidium)(예를 들어, A. 풀루란스(A. pullulans)), 블라케슬레아(Blakeslea), 칸디다(Candida)(예를 들어, C. 아피콜라(C. apicola), C. 봄비콜라(C. bombicola), C. 노다엔시스(C. nodaensis)), 크립토코커스(Cryptococcus), 데바리오미세스(Debaryomyces)(예를 들어, D. 한세니(D. hansenii)), 엔토모프토라(Entomophthora), 한세니아스포라(Hanseniaspora)(예를 들어, H. 우바룸(H. uvarum)), 한세눌라(Hansenula), 이사첸키아(Issatchenkia), 클루이베로미세스(Kluyveromyces)(예를 들어, K. 파피(K. phaffii)), 모르티에렐라(Mortierella), 균근 진균, 페니실리움(Penicillium), 피코미세스(Phycomyces), 피키아(Pichia)(예를 들어, P. 아노말라(P. anomala), P. 길리에르몬디(P. guilliermondii), P. 옥시덴탈리스(P. occidentalis), P. 쿠드리아드제비(P. kudriavzevii)), 플레우로투스(Pleurotus) 종(예를 들어, P. 오스트레아투스(P. ostreatus)), 슈도지마(Pseudozyma)(예를 들어, P. 아피디스(P. aphidis)), 사카로미세스(예를 들어, S. 보울라디(S. boulardii), S. 세레비시아에(S. cerevisiae), S. 토룰라(S. torula)), 스타르메렐라(Starmerella)(예를 들어, S. 봄비콜라(S. bombicola)), 토룰롭시스(Torulopsis), 트리코데르마(Trichoderma)(예를 들어, T. 레세이(T. reesei), T. 하르지아눔(T. harzianum), T. 하마툼(T. hamatum), T. 비리데(T. viride)), 우스틸라고(Ustilago)(예를 들어, U. 마이디스(U. maydis)), 위커하모미세스(Wickerhamomyces)(예를 들어, W. 아노말루스(W. anomalus)), 윌리옵시스(Williopsis)(예를 들어, W. 므라키(W. mrakii)), 자이고사카로미세스(Zygosaccharomyces)(예를 들어, Z. 바일리(Z. bailii)) 및 다른 것들을 포함한다.In one embodiment, the microorganism is a yeast or fungus. Yeast and fungal species suitable for use in accordance with the present invention include: Aureobasidium ( eg A. pullulans ), Blakeslea , Candida ( Candida ) (eg, C. apicola ( C. apicola ) , C. bombicola ( C. bombicola ) , C. nodaensis ( C. nodaensis )), Cryptococcus ( Cryptococcus ), Debariomyces ( Debaryomyces ) (For example, D. Hansenii ( D. hansenii )), Entomophthora ( Entomophthora ), Hanseniaspora ( Hanseniaspora ) (eg, H. Uvarum ( H. uvarum )), Hansenula ( Hansenula ), Issatchenkia ), Kluyveromyces ( Kluyveromyces ) ( eg K. papi ( K. phaffii )), Mortierella ( Mortierella ), mycorrhizal fungi, Penicillium ), Picomyces ( Phycomyces ), Pichia ( Pichia ) (eg, P. anomala ( P. anomala ) , P. guilliermondi ( P. guilliermondii ) , P. occidentalis ( P. occidentalis ) , P. kudriad Swallows ( P. kudriavzevii )), Pleurotus species (eg, P. austratus ( P. ostreatus )), Pseudozyma (eg, P. aphidis ( P. aphidis )) ))), Saccharomyces (eg, S. boulardii ( S. boulardii ) , S. cerevisiae ( S. cerevisiae ) , S. Torula ( S. torula )), Star Merella ( Starmerella ) ( For example, S. bombicola ( S. bombicola )), Torulopsis ( Torulopsis ), Trichoderma ( For example, T. reesei ( T. reesei ) , T. harzianum ( T. harzianum ) , T. hamatum ( T. hamatum ) , T. viride ( T. viride )), Ustilago ( Ustilago ) (for example, U. Mydis ( U. maydis )), Wickerhamomyces ( Wickerhamomyces ) (eg, W. anomalus ( W. anomalus )), Williopsis (eg, W. mrakii ( W. mrakii )), Zygosaccharomyces ( eg , Zygosaccharomyces ) (eg For example, Z. bailii ( Z. bailii )) and others.

본원에 사용된 바와 같이, "균근 진균"(mycorrhizal fungi)은 식물의 뿌리와 비기생 균근 관계를 형성하는 진균의 임의의 종을 포함한다. 진균은 이의 아형(예를 들어, 아르부스클라, 에리코이드, 및 오키드 균근)을 포함하는, 외배엽 진균 및/또는 내균근 진균일 수 있다.As used herein, “mycorrhizal fungi” includes any species of fungus that forms a non-parasitic mycorrhizal relationship with the roots of a plant. Fungi can be ectodermal fungi and/or endodermal fungi, including subtypes thereof (eg, arbuscla, ericoid, and orchid mycorrhiza).

본 발명에 따른 균근 진균의 비제한적 예는 다음을 포함한다: 글로메로미코타(Glomeromycota), 담자균(Basidiomycota), 자낭균(Ascomycota), 접합균(Zygomycota), 헬로티알레스(Helotiales) 및 히메노카에탈레스(Hymenochaetales)에 속하는 종 뿐만 아니라, 아카울로스포라(Acaulospora) 종(예를 들어, A. 알피나(A. alpina), A. 브라질리엔시스(A. brasiliensis), A. 포베아타(A. foveata)), 아만티아(Amanita) 종(예를 들어, A. 무스카리아(A. muscaria), A. 팔로이데스(A. phalloides)), 암피네마(Amphinema) 종(예를 들어, A. 비소이데스(A. byssoides), A. 디아데마(A. diadema), A. 루고숨(A. rugosum)), 아스트라에우스(Astraeus) 종(예를 들어, A. 히그로메트리쿰(A. hygrometricum)), 비소코르티시움(Bayssocorticium) 종(예를 들어, B. 아트로비렌스(B. atrovirens)), 비소포리아 테레스트리스(Byssoporia terrestris)(예를 들어, B. 테레스트리스 사르토르이(B. terrestris sartoryi), B. 테레스트리스 일라시노로세아(B. terrestris lilacinorosea), B. 테레스트리스 아루란티아카(B. terrestris aurantiaca), B. 테레스트리스 서브루테아(B. terrestris sublutea), B. 테레스트리스 파르크시(B. terrestris parksii)), 카이르넬레아(Cairneyella) 종(예를 들어, C. 바리아빌리스(C. variabilis)), 칸테렐루스(Cantherellus) 종(예를 들어, C. 시바리우스(C. cibarius), C. 미노르(C. minor), C. 신나바리누스(C. cinnabarinus), C. 프리에시(C. friesii)), 세노코쿰(Cenococcum) 종(예를 들어, C. 게오필룸(C. geophilum)), 세라토바시디움(Ceratobasidium) 종(예를 들어, C. 코르니게룸(C. cornigerum)), 코르티나리우스(Cortinarius) 종(예를 들어, C. 아우스트로베네투스(C. austrovenetus), C. 카페라투스(C. caperatus), C. 비올라세우스(C. violaceus)), 엔도곤(Endogone) 종(예를 들어, E. 피시포르미스(E. pisiformis)), 엔트로포스포라(Entrophospora) 종(예를 들어, E. 콜롬비아나(E. colombiana)), 푸넬리포르미스(Funneliformis)(예를 들어, F. 모세아에(F. mosseae)), 가마라다(Gamarada)(예를 들어, G. 데브랄로키아에(G. debralockiae)), 기가스포라(Gigaspora) 종(예를 들어, G. 기간테안(G. gigantean), G. 마르가리타(G. margarita)), 글로무스(Glomus) 종(예를 들어, G. 아그레가툼(G. aggregatum), G. 브라실리아눔(G. brasilianum), G. 클라룸(G. clarum), G. 데저티콜라(G. deserticola), G. 엔투니카툼(G. etunicatum), G. 파시쿨라툼(G. fasciculatum ), G. 인트라라디세스(G. intraradices), G. 라멜로숨(G. lamellosum), G. 마크로카르품(G. macrocarpum), G. 모노스포룸(G. monosporum), G. 모세아에(G. mosseae), G. 베르시포르메(G. versiforme)), 곰피디우스(Gomphidius) 종(예를 들어, G. 글루티노수스(G. glutinosus)), 헤벨로마(Hebeloma) 종(예를 들어, H. 실린드로스포룸(H. cylindrosporum)), 히드눔(Hydnum) 종(예를 들어, H. 레판둠(H. repandum)), 히메노시푸스(Hymenoscyphus) 종(예를 들어, H. 에리카에(H. ericae)), 이노시베(Inocybe) 종(예를 들어, I. 봉가르디(I. bongardii), I. 신도니아(I. sindonia)), 락타리우스(Lactarius) 종(예를 들어, L. 히그로포로이데스(L. hygrophoroides)), 린드트네리아(Lindtneria) 종(예를 들어, L. 브레비스포라(L. brevispora)), 멜라노가스터(Melanogaster) 종(예를 들어, M. 암비구오스(M. ambiguous)), 멜리니오미세스(Meliniomyces) 종(예를 들어, M. 바리아빌리스(M. variabilis)), 모르첼라(Morchella) 종, 모르티에렐라(Mortierella) 종(예를 들어, M. 폴리세팔라(M. polycephala)), 오이디오덴드론(Oidiodendron) 종(예를 들어, O. 마이우스(O. maius)), 파라글로무스(Paraglomus) 종(예를 들어, P. 브라실리아눔(P. brasilianum)), 팍실루스(Paxillus) 종(예를 들어, P. 이노볼루투스(P. involutus)), 페니실리움(Penicillium) 종(예를 들어, P. 피노필룸(P. pinophilum), P. 토밀리(P. thomili)), 펜지자(Peziza) 종(예를 들어, P. 휘테이(P. whitei)), 페졸로마(Pezoloma) 종(예를 들어, P. 에리카에(P. ericae)); 플레보푸스(Phlebopus) 종(예를 들어, P. 마르기나투스(P. marginatus)), 필로데르마(Piloderma) 종(예를 들어, P. 크로세움(P. croceum)), 피솔리투스(Pisolithus) 종(예를 들어, P. 틴크토리우스(P. tinctorius)), 슈도토멘텔라(Pseudotomentella) 종(예를 들어, P. 트리스티스(P. tristis)), 리족토니아(Rhizoctonia) 종, 리조데르메아(Rhizodermea) 종(예를 들어, R. 벨루웬시스(R. veluwensis)), 리조파구스(Rhizophagus) 종(예를 들어, R. 이레굴라리스(R. irregularis)), 리조포곤(Rhizopogon) 종(예를 들어, R. 루테오루베센스(R. luteorubescens), R. 슈도로세올루스(R. pseudoroseolus)), 리조시푸스(Rhizoscyphus) 종(예를 들어, R. 에리카에(R. ericae)), 루술라(Russula) 종(예를 들어, R. 리베센스(R. livescens)), 스클레로시스티스(Sclerocystis) 종(예를 들어, S. 시누오숨(S. sinuosum)), 스클레로데르마(Scleroderma) 종(예를 들어, S. 세파(S. cepa), S. 베르루코숨(S. verrucosum)), 스쿠텔로스포라(Scutellospora) 종(예를 들어, S. 펠루시다(S. pellucida), S. 헤테로가마(S. heterogama)), 세바시나(Sebacina) 종(예를 들어, S. 스파라스소이데아(S. sparassoidea)), 세첼리오가스터(Setchelliogaster) 종(예를 들어, S. 테누이페스(S. tenuipes)), 수일루스(Suillus) 종(예를 들어, S. 루테우스(S. luteus)), 타나테포루스(Thanatephorus) 종(예를 들어, T. 쿠쿠메리스(T. cucumeris)), 텔레포라(Thelephora) 종(예를 들어, T. 테레스트리스(T. terrestris)), 토멘텔라(Tomentella) 종(예를 들어, T. 바디아(T. badia), T. 시네레오움브리나(T. cinereoumbrina), T. 에리날리스(T. erinalis), T. 갈지니(T. galzinii)), 토멘텔로프시스(Tomentellopsis) 종(예를 들어, T. 에키노스포라(T. echinospora)), 트레키스포라(Trechispora) 종(예를 들어, T. 히메노시스티스(T. hymenocystis), T. 스텔루라타(T. stellulata), T. 텔레포라(T. thelephora)), 트리코파에아(Trichophaea) 종(예를 들어, T. 아분단스(T. abundans), T. 울호페이아(T. woolhopeia)), 툴란스넬라(Tulasnella) 종(예를 들어, T. 칼로스포라(T. calospora)), 및 틸로스포라(Tylospora) 종(예를 들어, T. 피브릴로제(T. fibrillose)).Non-limiting examples of mycorrhizal fungi according to the present invention include: Glomeromycota, Basidiomycota, Ascomycota, Zygomycota, Helotiales and Hymenococcus. As well as species belonging to Hymenochaetales, Acaulospora species (eg, A. alpina ( A. alpina ), A. brasiliensis ( A. brasiliensis ) , A. poveata ( A. .foveata )), Amantia ( Amanita ) Species (eg, A. Muscaria ( A. muscaria ), A. phalloides ( A. phalloides )), Amphinesma ( Amphinema ) species (eg, A. Byssoides ( A. byssoides ), A. Diadema ( A. diadema ), A. rugosum ( A. rugosum )), Astraeus ( Astraeus ) Species (eg A. Hygrometricum ( A. hygrometricum )), Bisocorticium ( Bayssocorticium ) Species (eg B. Atrovirens ( B. atrovirens )), B. Sophoria terrestris ( Byssoporia terrestris ) (eg, B. terrestris sartorii ( B. terrestris sartoryi ) , B. terrestris illacinorosea ( B. terrestris lilacinorosea ) , B. terrestris aurrantiaca ( B. terrestris lilacinorosea ) ) terrestris aurantiaca ), B. terrestris sublutea ( B. terrestris sublutea ), B. terrestris parxii ( B. terrestris parksii )), Cairney Leah ( Cairneyella ) species (eg C. variabilis ( C. variabilis )), Canterellus ( Cantherellus ) species (eg C. cibarius ( C. cibarius ), C. minor ( C. minor ) , C. Cinnabarinus ( C. cinnabarinus ) , C. Friesi ( C. friesii )), Cenococcum ( Cenococcum ) species (eg, C. Geophilum ( C. geophilum )), Ceratobasidium ( Ceratobasidium ) Species (eg C. Cornigerum ( C. cornigerum )), Cortinarius ( Cortinarius ) Species (eg C. Austrovenetus ( C. austrovenetus ), C. Capellatus ( C. caperatus ), C. Violaceus ( C. violaceus )), Endogone ( Endogone ) Species (eg, E. Fishformis ( E. pisiformis )), Entrophospora (eg, E. Colombiana ) Species (eg, E. Colombiana ) , Funneliformis ( Funneliformis ) Species (eg, F. mosseae ( F. mosseae )), Gamarada ( Gamarada ) species (eg, G. Debralockiae ( G. debralockiae )), Gigaspora ( Gigaspora ) Species (eg, G. gigantean ( G. gigantean ), G. Margarita ( G. margarita )), Glomus ( Glomus ) Species (eg, G. aggregatum ( G. aggregatum ) , G. brasilianum ( G. brasilianum ), G. clarum ( G. clarum ) , G. deserticola ( G. deserticola ) , G. Entucatum ( G. etunicatum ) , G. fasciculatum ( G. fasciculatum ) , G. intraradices ( G. intraradices ) , G. lamellosum ( G. lamellosum ), G. macrocarpum ( G. macrocarpum ) , G. monosporum ( G. monosporum ) , G. mosesea ( G. mosseae ) , G. versiforme ( G. versiforme )), Gomphidius ( Gomphidius ) Species (eg, G. glutinosus ( G. glutinosus )), Hebeloma ( Hebeloma ) Species (eg, H. cylindrosporum ( H. cylindrosporum )), hydnum ( Hydnum ) Species (eg, H. repandum ( H. repandum )), Hymenoscyphus ( Hymenoscyphus ) Species (eg, H. ericae ( H. ericae )), Inocybe ( Inocybe ) Species (eg, I. Bongardi ( I. bongardii ) , I. Sindonia ( I. sindonia )), Lactarius ( Lactarius ) species (eg L. Hygrophoroides ( L. hygrophoroides )), Lindtneria species (eg L. brevispora ( L. brevispora ) ) , melanogaster ( Melanogaster ) species ( For example, M. Ambiguous ( M. ambiguous )), Meliniomyces ( Meliniomyces ) Species (eg, M. bariabilis ( M. variabilis )), Morchella ( Morchella ) species, Mortierella ( Mortierella ) Species (eg M. polycephala ( M. polycephala )), Oidiodendron ) Species ( eg O. maius ( O. maius )), Paraglomus ( Paraglomus ) Species (eg P. brasilianum ( P. brasilianum )), Paxillus ( Paxillus ) Species (eg, P. inovolutus ( P. involutus )), Penicillium ( Penicillium ) Species (eg, P. pinophilum ( P. pinophilum ) , P. tomili ( P. thomili )), Penziza ( Peziza ) species (eg, P. Whitei ( P. whitei )), Pezoloma ( Pezoloma ) species (eg, P. ericae ) ; Phlebopus species (eg P. marginatus ( P. marginatus )) , Philoderma ( Piloderma ) Species (eg P. croceum ( P. croceum )), Pisolithus ( Pisolithus ) species (eg P. tinctorius ) , Pseudotomentella species (eg P. tristis ), Rhizoctonia Species, Rhizodermea species (eg, R. veluwensis ( R. veluwensis )), Rhizophagus ( Rhizophagus ) Species (e.g., R. Iregularis ( R. irregularis )), Rhizopogon ( Rhizopogon ) Species (eg, R. luteorubescens ( R. luteorubescens ) , R. pseudoroseolus ( R. pseudoroseolus )), Rhizoscyphus ( Rhizoscyphus ) Species (eg, R. ericae ( R. ericae )), Russula ( Russula ) species (eg R. liveescens ( R. livescens )) , Sclerocystis species (eg S. sinuosum ( S. sinuosum )), Scleroderma ( Scleroderma ) Species (eg S. cepa ( S. cepa ) , S. Verrucosum ( S. verrucosum )), Scutellospora ( Scutellospora ) species (eg S. pellucida ( S. pellucida ) , S Heterogama ( S. heterogama )), Sebacina ( Sebacina ) Species (e.g., S. sparassoidea ( S. sparassoidea )), Setcheliogaster ( Setchelliogaster ) Species (eg, S. tenuipes ( S. tenuipes )), Suilus ( Suillus ) species (eg S. luteus ( S. luteus )), Thanatephorus species (eg T. cucumeris ) , Telephora ( Thelephora ) species (eg For , T. terrestris ), Tomentella Species (eg, T. badia ( T. badia ), T. cinereoumbrina ( T. cinereoumbrina ), T. erinalis ( T. erinalis ), T. galzini ( T. galzinii )) , Tomentellopsis ( Tomentellopsis ) Species (eg, T. echinospora ( T. echinospora )), Trechispora ( Trechispora ) species (eg, T. hymenocystis ( T. hymenocystis ), T. stellulata ( T. stellulata ) , T. telephora ( T. thelephora )), Trichophaea ( Trichophaea ) species (eg For example, T. abundans ( T. abundans ), T. woolhopeia ( T. woolhopeia )), Tulasnella ( Tulasnella ) species (eg, T. calospora ( T. calospora )), and Tylospora ( Tylospora ) species (eg, T. fibrillose ( T. fibrillose )).

특정 구현예에서, 본 발명은 글로메로미코타(Glomeromycota) 문 및 글로무스(Glomus), 기가스포라(Gigaspora), 아카울로스포라(Acaulospora), 스클레로시스티스(Sclerocystis), 및 엔트로포스포라(Entrophospora) 속으로부터의 진균을 포함하는 내근 진균을 이용한다. 내근 진균의 예는 다음을 포함하나 이에 국한되지는 않는다: 글로무스 아그레가툼(Glomus aggregatum), 글로무스 브라실리아눔(Glomus brasilianum), 글로무스 클라룸(Glomus clarum), 글로무스 데저티콜라(Glomus deserticola), 글로무스 에투니카툼(Glomus etunicatum), 글로무스 파시쿨라툼(Glomus fasciculatum), 글로무스 인트라라디세스(Glomus intraradices)(리조파구스 이레굴라리스(Rhizophagus irregularis)), 글로무스 라멜로숨(Glomus lamellosum), 글로무스 마크로파르쿰(Glomus macrocarpum), 기가스포라 마르가리타(Gigaspora margarita), 글로무스 모노스포룸(Glomus monosporum), 글로무스 모세아에(Glomus mosseae)(푸넬리포르미스 모세아에(Funneliformis mosseae)), 글로무스 베르시포름(Glomus versiforme), 스쿠텔로스포라 헤테로가마(Scutellospora heterogama), 스클레로시스티스(Sclerocystis) 종.In certain embodiments, the present invention relates to the phylum Glomeromycota and Glomus, Gigaspora, Acaulospora , Sclerocystis , and Entropos Endoscopic fungi, including fungi from the genus Entrophospora , are used. Examples of endoscopic fungi include , but are not limited to: Glomus aggregatum , Glomus brasilianum , Glomus clarum , Glomus deserticola ( Glomus deserticola ), Glomus etunicatum ( Glomus etunicatum ), Glomus fasciculatum ( Glomus fasciculatum ), Glomus intraradices ( Glomus intraradices ) ( Rhizophagus Iregularis ( Rhizophagus irregularis )), Glomus lamello Breath ( Glomus lamellosum ), Glomus Macroparcum ( Glomus macrocarpum ), Gigaspora Margarita ( Gigaspora margarita ), Glomus Monosporum ( Glomus monosporum ), Glomus Moseea ( Glomus mosseae ) ( Funelliformis moseea ( Funneliformis mosseae )), Glomus Versiform ( Glomus versiforme ), Scutellospora heterogama ( Scutellospora heterogama ), And Sclerocystis ( Sclerocystis ) bell.

특정 구현예에서, 미생물은 그람 양성 및 그람 음성 박테리아를 포함하는 박테리아이다. 박테리아는 예를 들어, 다음과 같은 수 있다:아그로박테리움(Agrobacterium)(예를 들어, A. 라디오박터(A. radiobacter)), 아조토박터(Azotobacter)(A. 비넬란디(A. vinelandii), A. 크로오코쿰(A. chroococcum)), 아조스피릴룸(Azospirillum)(예를 들어, A. 브라실리엔시스(A. brasiliensis)), 바실러스(Bacillus)(예를 들어, B. 아밀로리퀘파시엔스(B. amyloliquefaciens), B. T시르쿨란스(B. circulans), B. 피르무스(B. firmus), B. 라테로스포루스(B. laterosporus), B. 리케니포르미스(B. licheniformis), B. 메가테리움(B. megaterium), B. 무실라기노수스(B. mucilaginosus), B. 코아굴란스(B. coagulans), B. 서브틸리스(B. subtilis)), 프라테우리아(Frateuria)(예를 들어, F. 아우란티아(F. aurantia)), 미크로박테리움(Microbacterium)(예를 들어, M. 라에바니포르만스(M. laevaniformans)), 믹소박테리아(myxobacteria)(예를 들어, 믹소코쿠스 크산투스(Myxococcus xanthus), 스티그나텔라 아우란티아카(Stignatella aurantiaca), 소란기움 셀룰로숨(Sorangium cellulosum), 미니시스티스 로세아(Minicystis rosea)), 판토에아(Pantoea)(예를 들어, P. 아글로메란스(P. agglomerans)), 슈도모나스(Pseudomonas)(예를 들어, P. 아에루기노사(P. aeruginosa), P. 클로로라피스 아종 아우레오파시엔스 (P. chlororaphis subsp. aureofaciens) (Kluyver), P. 푸티다(P. putida)), 리조비움(Rhizobium) 종, 로도스피릴룸(Rhodospirillum)(예를 들어, R. 루브룸(R. rubrum)), 스핑고모나스(Sphingomonas)(예를 들어, S. 파우시모빌리스(S. paucimobilis)) 및/또는 티오바실러스 티오옥시단스(Thiobacillus thiooxidans)(아시도티오바실러스 티오옥시단스(Acidothiobacillus thiooxidans)).In certain embodiments, the microorganism is a bacterium, including gram-positive and gram-negative bacteria. Bacteria can be, for example, Agrobacterium (eg A. radiobacter ( A. radiobacter )), Azotobacter ( Azotobacter ) ( A. vinelandi ( A. vinelandii )) , A. croococcum ( A. chroococcum )), Azospirillum ( Azospirillum ) (eg A. brasiliensis ( A. brasiliensis ) ), Bacillus ( Bacillus ) (eg B. amylorique Paciens ( B. amyloliquefaciens ), B. T circulanseu ( B. circulans ) , B. Firmus ( B. firmus ) , B. Laterosporus ( B. laterosporus ) , B. Lee Keniformis ( B. licheniformis ) , B. megaterium ( B. megaterium ) , B. Musilla Ginosus ( B. mucilaginosus ) , B. coagulanseu ( B. coagulans ) , B. subtilis ( B. subtilis )), Frateuria (eg F. aurantia ( F. aurantia )), Microbacterium ( Microbacterium ) (eg M. laevaniformans ( M. laevaniformans )), Myxo Bacteria (myxobacteria) (e.g., Myxococcus xanthus , Stignatella aurantiaca , Sorangium cellulosum , Minicystis rosea ) ), Pantoea ( Pantoea ) (eg, P. agglomerans ( P. agglomerans )), Pseudomonas ( Pseudomonas ) (eg, P. aeruginosa ( P. aeruginosa ), P. Chlororapis Subspecies Aureofaciens ( P. chlororaphis subsp. aureofaciens ) ( Kluyver ), P. putida ( P. putida )), Rhizobium species, Rhodospirillum (eg, R. rubrum ( R. rubrum ) ) , Sphingomonas ( Sphingomonas ) (eg, S. paucimobilis ) and/or Thiobacillus thiooxidans ( Acidothiobacillus thiooxidans ) .

예시적인 일 구현예에서, 조성물은 위커하모미세스 아노말루스 균주 NRRL Y-68030을 포함한다.In one exemplary embodiment, the composition comprises Wickerhamomyces anomalus strain NRRL Y-68030.

또 다른 예시적인 구현예에서, 조성물은 바실러스 서브틸리스 B4 NRRL B-68031을 포함한다. 유리하게는, 일부 구현예에서, 균주 B4는 향상된 양, 특히 서르팍틴으로 지질펩티드 생물계면활성제를 생산할 수 있다. 일부 구현예에서, B4는 "계면활성제 과잉 생산"이다. 예를 들어, 균주는 다른 B. 서브틸리스 박테리아에 비해 적어도 0.1 내지 10 g/L, 예를 들어, 0.5 내지 1 g/L 생물계면활성제, 또는 예를 들어, 적어도 10%, 25%, 50%, 100%, 2배, 5배, 7.5배, 10배, 12배, 15배 또는 그 이상을 생산할 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, ATCC 39307은 기준 균주로서 사용될 수 있다.In another exemplary embodiment, a composition comprises Bacillus subtilis B4 NRRL B-68031. Advantageously, in some embodiments, strain B4 is capable of producing lipopeptide biosurfactants in improved amounts, particularly surfactin. In some embodiments, B4 is “surfactant overproduction”. For example, the strain may contain at least 0.1 to 10 g/L, such as 0.5 to 1 g/L biosurfactant, or, for example, at least 10%, 25%, 50%, or 50%, compared to other B. subtilis bacteria. %, 100%, 2x, 5x, 7.5x, 10x, 12x, 15x or more. For example, in some embodiments, ATCC 39307 can be used as a reference strain.

예시적인 구현예에서, 조성물은 트리코데르마 종 진균 및 바실러스 종 박테리아를 포함한다. 일부 구현예에서, 바실러스 미생물은 토양에서 인 화합물을 가용화시킬 수 있다.In an exemplary embodiment, the composition comprises Trichoderma sp . fungi and Bacillus sp. bacteria. In some embodiments, the Bacillus microorganisms are capable of solubilizing phosphorus compounds in soil.

특정 구현예에서, 트리코데르마T. 하르지아눔이고, 상기 바실러스B. 아밀로리퀘파시엔스 NRRL B-67928이다.In certain embodiments, the Trichoderma is T. harzianum and the Bacillus is B. amyloliquefaciens NRRL B-67928.

비커하모미세스 아노말루스 NRRL Y-68030 미생물의 배양물은 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA에 위치한 농업 연구 서비스 북부 지역 연구소(Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory, NRRL)에 기탁되었다. 해당 기탁은 기탁소에 의해 수탁 번호 NRRL Y-68030으로 지정되었으며, 2021년 5월 10일에 기탁되었다.Cultures of the Vickerhamomyces Anomalus NRRL Y-68030 microorganism were deposited with the Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory (NRRL), 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA It became. The Deposit was designated by the Depositary as Accession Number NRRL Y-68030 and was deposited on May 10, 2021.

B. 서브틸리스 B4 미생물의 배양물은 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA에 위치한 농업 연구 서비스 북부 지역 연구소(Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory, NRRL)에 기탁되었다. 해당 기탁은 기탁소에 의해 수탁 번호 NRRL B-68031으로 지정되었으며, 2021년 5월 10일에 기탁되었다.Cultures of the B. subtilis B4 microorganism were deposited with the Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory (NRRL) located at 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA. The Deposit was designated by the Depositary as Accession Number NRRL B-68031 and was deposited on May 10, 2021.

B. 아밀로리퀘파시엔스 "B. amy" 미생물의 배양물은 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA에 위치한 농업 연구 서비스 북부 지역 연구소(Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory, NRRL)에 기탁되었다. 해당 기탁은 기탁소에 의해 수탁 번호 NRRL B-67928으로 지정되었으며, 2020년 2월 26일에 기탁되었다.Cultures of the B. amyloliquefaciens "B. amy" microorganism were prepared by the Agricultural Research Service Northern Regional Research Laboratory (NRRL), 1400 Independence Ave., SW, Washington, DC, 20250, USA. has been deposited in The Deposit was designated by the Depository with accession number NRRL B-67928 and was deposited on February 26, 2020.

본 배양물 각각은 37 CFR 1.14 및 35 U.S.C 122에 의거하여, 특허상표청장(Commissioner of Patents and Trademarks)이 결정한 배양물에 대한 접근이 본 특허 출원이 진행 중인 동안 가능하도록 보장하는 조건 하에 기탁되었다. 기탁은 본 출원의 대응물 또는 그의 자손이 출원된 국가에서 외국 특허법에 의해 요구되는 대로 이용 가능하다. 그러나 기탁의 이용성은 정부 조치에 의해 부여된 특허권을 훼손하여 대상 발명을 실시할 수 있는 라이센스를 구성하지 않음을 이해해야 한다.Each of these cultures was deposited pursuant to 37 CFR 1.14 and 35 U.S.C. 122 under conditions determined by the Commissioner of Patents and Trademarks to ensure that access to the cultures is available while this patent application is pending. A deposit is available as required by foreign patent law in the country in which the counterpart of this application or its descendants were filed. However, it should be understood that the availability of the deposit does not constitute a license to practice the subject invention in violation of patent rights granted by government action.

또한 본 기탁 배양물은, 미생물 기탁에 관한 부다페스트 조약(Budapest Treaty for the Deposit of Microorganisms)의 조항에 따라 보관되어 대중에게 제공된다. 즉, 가장 최근의 기탁물 샘플 제공 요청 후 최소 5년 동안, 그리고 어떤 경우에도 최소 30년 동안, 기탁일로부터 삼십(30)년 또는 배양물 공개를 발행할 수 있는 특허의 집행 가능한 수명 동안, 생존 가능하고 오염되지 않은 상태로 유지하는 데 필요한 모든 주의를 기울여 보관된다. 기탁자는 기탁 조건으로 인해 요청 시 기탁자가 샘플을 제공할 수 없는 경우 기탁물을 교체할 의무를 인정한다. 본 기탁 배양물의 대중에 대한 이용성에 대한 모든 제한은 이를 공개하는 특허가 부여되면 취소 불가능하게 제거된다.In addition, the deposited culture is stored and provided to the public in accordance with the provisions of the Budapest Treaty for the Deposit of Microorganisms. That is, for a period of at least 5 years from the most recent request to provide a sample of the deposit, and in any case at least 30 years, thirty (30) years from the date of deposit or for the enforceable life of the patent capable of issuing a culture disclosure; It is stored with all care taken to keep it as uncontaminated as possible. The depositor acknowledges the obligation to replace the deposited material if the depositor is unable to provide a sample upon request due to the conditions of the deposit. All restrictions on the availability of this deposited culture to the public are irrevocably removed upon grant of a patent disclosing it.

일 구현예에서, 조성물은 중량 기준, 1 내지 99%의 트리코데르마 및 중량 기준 99 내지 1%의 바실러스를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 트리코데르마바실러스의 세포 계수 비율은 약 1:9 내지 약 9:1, 약 1:8 내지 약 8:1, 약 1:7 내지 약 7:1, 약 1:6 내지 약 6:1, 약 1:5 내지 약 5:1, 또는 약 1:4 내지 약 4:1이다.In one embodiment, the composition may comprise 1 to 99% by weight of Trichoderma and 99 to 1% by weight of Bacillus . In some embodiments, the Trichoderma to Bacillus cell count ratio is between about 1:9 and about 9:1, between about 1:8 and about 8:1, between about 1:7 and about 7:1, between about 1:6 and about 1:6. about 6:1, about 1:5 to about 5:1, or about 1:4 to about 4:1.

일 구현예에서, 조성물은 약 1 x 106 내지 1 x 1012, 1 x 107 내지 1 x 1011, 1 x 108 내지 1 x 1010, 내지 1 x 109 CFU/ml의 트리코데르마를 포함한다.In one embodiment, the composition comprises about 1 x 10 6 to 1 x 10 12 , 1 x 10 7 to 1 x 10 11 , 1 x 10 8 to 1 x 10 10 , to 1 x 10 9 CFU/ml of Trichoderma. includes

특정 일 구현예에서, 조성물은 약 1 x 106 내지 1 x 1012, 1 x 107 내지 1 x 1011, 1 x 108 내지 1 x 1010, 내지 1 x 109 CFU/ml의 바실러스를 포함한다.In a specific embodiment, the composition contains between about 1 x 10 6 and 1 x 10 12 , 1 x 10 7 and 1 x 10 11 , 1 x 10 8 and 1 x 10 10 , and 1 x 10 9 CFU/ml of Bacillus . include

특정 구현예에서, 미생물은 토양에서 질소, 칼륨, 인 및/또는 다른 미량 영양소를 고정 및/또는 가용화할 수 있는 것이다.In certain embodiments, the microorganism is one capable of fixing and/or solubilizing nitrogen, potassium, phosphorus and/or other micronutrients in the soil.

일 구현예에서, 미생물은, 예를 들어, 아조스피릴룸, 아조토박터, 클로로비아세아, 시아노테세, 프랭키아, 클렙시엘라, 리조비아, 트리코데스미움, 바실러스 및 일부 고세균의 종으로부터 선택되는 질소-고정 미생물, 또는 디아조트로프이다. 특정 구현예에서, 질소-고정 박테리아는 아조토박터 비넬란디이다. 또 다른 특정 구현예에서, 질소-고정 미생물은 B. amy 또는 B4 균주이다.In one embodiment, the microorganism is selected from, for example, species of Azospirillum , Azotobacter , Chlorobiaceae , Cyanothese , Frankia , Klebsiella , Rhizobia , Trichodesmium , Bacillus and some archaea nitrogen-fixing microorganisms, or diazotrophs, that become In certain embodiments, the nitrogen-fixing bacterium is Azotobacter vinelandi . In another specific embodiment, the nitrogen-fixing microorganism is a B. amy or B4 strain.

또 다른 구현예에서, 미생물은, 예를 들어, 위커하모미세스 아노말루스, 바실러스 무실라기노수스, 프라테우리아 아우란티아 또는 글로무스 모세아에로부터 선택되는 칼륨-동원 미생물, 또는 KMB이다. 특정 구현예에서, 칼륨-동원 미생물은 프라테우리아 아우란티아이다. 또 다른 특정 구현예에서, 칼륨-동원 미생물은 위커하모미세스 아노말루스, 예를 들어, 균주 NRRL Y-68030이다.In another embodiment, the microorganism is, for example, a potassium-mobilizing microorganism selected from Wickerhamomyces anomalus , Bacillus musilaginosus , Phrateuria aurantia or Glomus mosaea , or KMB. In certain embodiments, the potassium-mobilizing microorganism is Phrateuria aurantia . In another specific embodiment, the potassium-mobilizing microorganism is Wickerhamomyces anomalus , eg strain NRRL Y-68030.

특정 구현예에서, 미생물은 인-동원 미생물, 예를 들어, 위커하모미세스 아노말루스이다. 이러한 미생물은 유익한 유기산 및 생물계면활성제를 생산함으로써 영양분 및 수분 동원, 가용화 및 토양 흡수를 돕는다. 또한 W. 아노말루스는 포스페이트를 사용 가능한 형태의 무기 인으로 동원하는 효소 피타아제를 생산한다. 또한, W. 아노말루스는 에틸 아세테이트를 생성하며, 특정 구현예에서, 이는 많은 식물 혈관 박테리아 병원체에 의해 형성되는 것과 같은 생물막을 분해할 수 있다.In certain embodiments, the microorganism is a phosphorus-recruiting microorganism, such as Wickerhamomyces anomalus . These microorganisms aid in nutrient and water mobilization, solubilization and soil uptake by producing beneficial organic acids and biosurfactants. W. anomalus also produces the enzyme phytase, which mobilizes phosphate into a usable form of inorganic phosphorus. W. anomalus also produces ethyl acetate, which in certain embodiments can degrade biofilms such as those formed by many plant vascular bacterial pathogens.

다른 구체적인 예는 플레우로투스 오스트레아투스, 데바르요미세스 한세니, 사카로미세스 세레비시아에, 사카로미세스 보울라르디, 및 바실러스 리케니포르미스를 포함하나, 이에 국한되지는 않는다.Other specific examples include, but are not limited to , Pleurotus austreatus , Devaryomyces hanseni , Saccharomyces cerevisiae , Saccharomyces boulardi , and Bacillus licheniformis .

특정 일 구현예에서, 미생물 중 하나 이상은 각각 1 x 106 내지 1 x 1012, 1 x 107 내지 1 x 1011, 1 x 108 내지 1 x 1010, 또는 1 x 109 CFU/ml의 농도로 존재한다.In a specific embodiment, one or more of the microorganisms is each from 1 x 10 6 to 1 x 10 12 , 1 x 10 7 to 1 x 10 11 , 1 x 10 8 to 1 x 10 10 , or 1 x 10 9 CFU/ml is present at a concentration of

일 구현예에서, 본 조성물의 미생물은 총 조성물 중량 기준, 약 5 내지 20%, 또는 약 8 내지 15%, 또는 약 10 내지 12%를 차지한다.In one embodiment, the microorganisms of the composition comprise about 5 to 20%, or about 8 to 15%, or about 10 to 12% by weight of the total composition.

조성물 중의 미생물 및 다른 성분의 종 및 비율은, 예를 들어, 처리되는 식물, 식물이 자라는 토양 유형, 처리 당시의 식물의 건강 상태, 및 다른 요인에 따라 맞춤화 될 수 있다.The species and proportions of microorganisms and other components in the composition can be customized depending on, for example, the plant being treated, the type of soil in which the plant is grown, the state of health of the plant at the time of treatment, and other factors.

일 구현예에서, 식물 및/또는 그 주변 환경에 도포되는 미생물의 조합은 주어진 식물 및/또는 환경에 대해 맞춤화된다. 유리하게는, 일부 구현예에서, 미생물의 조합은 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 향상시키기 위해 서로 상승적으로 작용한다.In one embodiment, the combination of microorganisms applied to a plant and/or its surrounding environment is tailored for a given plant and/or environment. Advantageously, in some embodiments, combinations of microorganisms act synergistically with each other to improve plant health, growth, and/or yield.

본 발명의 미생물 및 미생물-기반 조성물은 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 향상시키는 데 유용한 다수의 유익한 특성을 갖는다. 예를 들어, 조성물은 미생물의 성장으로부터 유래된 생성물, 예컨대 생물계면활성제, 단백질 및/또는 효소를 정제 또는 미정제 형태로 포함할 수 있다.The microorganisms and microorganism-based compositions of the present invention have a number of beneficial properties useful for improving plant health, growth and/or yield. For example, the composition may include products derived from the growth of microorganisms, such as biosurfactants, proteins and/or enzymes in purified or unpurified form.

일 구현예에서, 본 조성물의 미생물은 생물계면활성제를 생산할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 생물계면활성제는 다른 미생물에 의해 별도로 생산될 수 있고, 정제된 형태 또는 미정제 형태로 조성물에 첨가될 수 있다. 미정제 형태의 생물계면활성제는 예를 들어, 생물계면활성제 생산 미생물의 배양으로부터 생성된 잔류 발효 배지에서 세포 성장의 생물계면활성제 및 다른 생성물을 포함할 수 있다. 이러한 미정제 형태의 생물계면활성제 조성물은, 약 0.001% 내지 약 90%, 약 25% 내지 약 75%, 약 30% 내지 약 70%, 약 35% 내지 약 65%, 약 40% 내지 약 60%, 약 45% 내지 약 55%, 또는 약 50%의 순수한 생물계면활성제를 포함할 수 있다.In one embodiment, the microorganism of the composition is capable of producing a biosurfactant. In another embodiment, the biosurfactant can be produced separately by other microorganisms and added to the composition in purified or unpurified form. Biosurfactants in crude form may include, for example, biosurfactants and other products of cell growth in residual fermentation media resulting from the cultivation of biosurfactant-producing microorganisms. This crude biosurfactant composition is about 0.001% to about 90%, about 25% to about 75%, about 30% to about 70%, about 35% to about 65%, about 40% to about 60% , from about 45% to about 55%, or about 50% pure biosurfactant.

생물계면활성제는 박테리아, 곰팡이 및 효모와 같은 다양한 미생물에 의해 생성되는 2차 대사산물의 주요 부류를 형성한다. 양친매성 분자로서 미생물 생물계면활성제는 액체, 고체 및 기체 분자 사이의 표면 및 계면 장력을 감소시킨다. 또한, 본 발명에 따른 생물계면활성제는 생분해성이고, 독성이 낮으며, 토양 중의 불용성 화합물을 가용화 및 분해하는 데 효과적이며, 저비용 및 재생 가능한 자원을 이용하여 제조할 수 있다. 그들은 다양한 표면에 대한 바람직하지 않은 미생물의 부착을 억제하고 생물막 형성을 방지하며 강력한 유화 및 항유화 특성을 가질 수 있다. 또한, 생물계면활성제는 습윤성을 개선하고 토양에서 비료, 영양분 및 물의 균일한 가용화 및/또는 분포도를 달성하는 데에도 사용될 수 있다.Biosurfactants form a major class of secondary metabolites produced by various microorganisms such as bacteria, molds and yeasts. As amphiphilic molecules, microbial biosurfactants reduce the surface and interfacial tension between liquid, solid and gas molecules. In addition, the biosurfactant according to the present invention is biodegradable, has low toxicity, is effective in solubilizing and decomposing insoluble compounds in soil, and can be produced using low cost and renewable resources. They can inhibit the attachment of undesirable microorganisms to various surfaces, prevent biofilm formation, and have strong emulsifying and demulsifying properties. Biosurfactants can also be used to improve wettability and achieve uniform solubilization and/or distribution of fertilizers, nutrients and water in the soil.

본 방법에 따른 생물계면활성제는 예를 들어, 저분자량 당지질(예를 들어, 소포로지질(sophorolipid), 만노실에리트리톨 지질(mannosylerythritol lipid), 람노지질(rhamnolipid) 및 트레할로스 지질(trehalose lipid)), 지질펩티드(예를 들어, 서르팍틴(surfactin), 이투린(iturin), 펜기신(fengycin), 아르트로팍틴(arthrofactin) 및 리체니신(lichenysin)), 플라보지질, 인지질(예를 들어, 카디오리핀(cardiolipin)), 및 고분자량 중합체, 예컨대 지질단백질, 지질다당류-단백질 복합체, 및 다당류-단백질-지방산 복합체로부터 선택될 수 있다. Biosurfactants according to the method may be, for example, low molecular weight glycolipids (e.g., sophorolipids, mannosylerythritol lipids, rhamnolipids, and trehalose lipids) , lipopeptides (e.g. surfactin, iturin, fengycin, arthrofactin and lichenysin), flavose lipids, phospholipids (e.g. cardiolipin), and high molecular weight polymers such as lipoproteins, lipopolysaccharide-protein complexes, and polysaccharide-protein-fatty acid complexes.

조성물은 0.001% 내지 10%, 0.01% 내지 5%, 0.05% 내지 2%, 및/또는 0.1% 내지 1%의 농도로 하나 이상의 생물계면활성제를 포함할 수 있다.The composition may include one or more biosurfactants at a concentration of 0.001% to 10%, 0.01% to 5%, 0.05% to 2%, and/or 0.1% to 1%.

유리하게는, 본 발명에 따르면, 토양 처리 조성물은 각각의 미생물이 성장한 배지를 포함할 수 있다. 조성물은 예를 들어, 중량 기준으로, 적어도 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, 또는 100%의 성장 배지일 수 있다.Advantageously, according to the present invention, the soil treatment composition may include a medium in which each microorganism is grown. The composition can be, for example, at least 1%, 5%, 10%, 25%, 50%, 75%, or 100% growth medium by weight.

발효 배지는 활성 및/또는 비활성 배양물, 정제 또는 미정제 형태의 성장 부산물, 예컨대 생물계면활성제, 효소 및/또는 다른 대사산물, 및/또는 임의의 잔류 영양분를 함유할 수 있다. 조성물 중의 바이오매스의 양은, 중량 기준, 예를 들어, 약 0.01% 내지 100%, 약 1% 내지 90%, 약 5% 내지 약 80%, 또는 약 10% 내지 약 75% 로부터의 임의의 값일 수 있다.The fermentation medium may contain active and/or inactive cultures, growth by-products in purified or unpurified form, such as biosurfactants, enzymes and/or other metabolites, and/or any residual nutrients. The amount of biomass in the composition can be any value by weight, for example from about 0.01% to 100%, about 1% to 90%, about 5% to about 80%, or about 10% to about 75%. there is.

일 구현예에서, 상이한 종의 미생물은 개별적으로 성장한 다음, 함께 혼합되어 토양 처리 조성물을 제조한다. 일 구현예에서, 미생물, 예를 들어 B. 아밀로리퀘파시엔스M. 크산투스는 공동 배양될 수 있다.In one embodiment, different species of microorganisms are grown separately and then mixed together to make a soil treatment composition. In one embodiment, microorganisms such as B. amyloliquefaciens and M. xanthus can be co-cultured.

특정 구현예에서, 토양 처리 조성물은 해당 토양 처리 조성물에 사용되는 포자형 미생물의 발아를 향상시키기 위한 발아 증진제를 포함한다. 특정 구현예에서, 발아 증진제는 아미노산, 예를 들어, L-알라닌 및/또는 L-류신이다. 일 구현예에서, 발아 증진제는 망간이다.In certain embodiments, the soil treatment composition includes a germination enhancer for enhancing germination of spore-forming microorganisms used in the soil treatment composition. In certain embodiments, the germination enhancer is an amino acid such as L-alanine and/or L-leucine. In one embodiment, the germination enhancer is manganese.

일 구현예에서, 조성물은 하나 이상의 지방산을 포함한다. 지방산은 조성물 중 미생물에 의해 생성될 수 있고/있거나 별도로 생산되고 추가 성분으로서 포함될 수 있다. 소정의 바람직한 구현예에서, 지방산은 14 내지 20개 탄소의 탄소 골격을 갖는 포화 장쇄 지방산, 예를 들어 미리스트산, 팔미트산 또는 스테아르산이다. 일부 구현예에서, 2개 이상의 포화 장쇄 지방산의 조합이 조성물에 포함된다. 일부 구현예에서, 포화 장쇄 지방산은 메탄 생성 억제 및/또는 메탄 생성 물질의 세포막 투과성을 증가시킬 수 있다.In one embodiment, the composition includes one or more fatty acids. The fatty acids may be produced by microorganisms in the composition and/or may be produced separately and included as additional ingredients. In certain preferred embodiments, the fatty acid is a saturated long chain fatty acid having a carbon backbone of 14 to 20 carbons, for example myristic acid, palmitic acid or stearic acid. In some embodiments, combinations of two or more saturated long chain fatty acids are included in the composition. In some embodiments, saturated long-chain fatty acids can inhibit methanogenesis and/or increase cell membrane permeability of methanogens.

일 구현예에서, 조성물은 임의의 조합으로 비타민 및/또는 미네랄을 포함한다. 본 발명의 조성물에 사용되는 비타민은 예를 들어, 비타민 A, E, K3, D3, B1, B3, B6, B12, C, 비오틴, 엽산, 판토텐산, 니코틴산, 염화콜린, 이노시톨 및 파라-아미노-벤조산을 포함할 수 있다. 미네랄은 예를 들어, 칼슘, 마그네슘, 인, 칼륨, 나트륨, 염소, 황, 크롬, 코발트, 구리, 요오드, 철, 망간, 몰리브덴, 니켈, 셀레늄, 및 아연 등을 포함할 수 있다. 다른 성분은, 항산화제, 베타-글루칸, 담즙염, 콜레스테롤, 효소, 카로티노이드 및 다른 여러 가지를 포함할 수 있지만 이에 국한되지는 않는다.  In one embodiment, the composition includes vitamins and/or minerals in any combination. The vitamins used in the composition of the present invention include, for example, vitamins A, E, K3, D3, B1, B3, B6, B12, C, biotin, folic acid, pantothenic acid, nicotinic acid, choline chloride, inositol and para-amino-benzoic acid. can include Minerals may include, for example, calcium, magnesium, phosphorus, potassium, sodium, chlorine, sulfur, chromium, cobalt, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, selenium, zinc, and the like. Other components may include, but are not limited to, antioxidants, beta-glucans, bile salts, cholesterol, enzymes, carotenoids, and many others.

일부 구현예에서, 조성물은, 메탄 생성 물질에 의한 메탄 생산을 감소시키는 것으로 알려진 성분, 예컨대, 예를 들어, 해조류(예를 들어, 아스파라고시스 택시포르미스(Asparagopsis taxiformis)); 켈프; 3-니트로옥시프로판올; 안트라퀴논; 이오노포어(예를 들어, 모넨신 및/또는 라살로시드); 폴리페놀(예를 들어, 사포닌, 탄닌); 유카 쉬디게라(Yucca schidigera) 추출물(스테로이드성 사포닌 생산 식물 종); 퀼라야 사포나리아(Quillaja saponaria) 추출물(트리테르페노이드 사포닌-생산 식물 종); 유기황(예를 들어, 마늘 추출물); 플라보노이드(예를 들어, 케르세틴, 루틴, 캠페롤, 나린진, 및 안토시아니딘; 녹색 감귤류, 로즈힙 및 블랙 커런트로부터의 바이오플라보노이드); 카르복실산; 및/또는 테르펜(예를 들어, D-리모넨, 피넨 및 감귤류 추출물)을 포함할 수 있다. In some embodiments, the composition comprises ingredients known to reduce methane production by methanogens, such as, for example, algae (eg, Asparagopsis taxiformis ) ; kelp; 3-nitrooxypropanol; anthraquinone; ionophores (eg, monensin and/or lasaloside); polyphenols (eg saponins, tannins); Yucca schidigera extract (a plant species producing steroidal saponins); Quillaja saponaria extract (triterpenoid saponin-producing plant species); organosulfur (eg garlic extract); flavonoids (eg, quercetin, rutin, kaempferol, naringin, and anthocyanidins; bioflavonoids from green citrus fruits, rose hips, and black currants); carboxylic acids; and/or terpenes (eg, D-limonene, pinene, and citrus extracts).

일 구현예에서, 조성물은 바람직하게는 토양, 종자, 전체 식물, 또는 식물 부분(뿌리, 괴경, 줄기, 대, 새싹, 꽃 및 잎을 포함하나 이에 국한되지 않음)에 도포하기 위해 제형화된다. 특정 구현예에서, 조성물은 예를 들어, 액체, 분진, 과립, 미세과립, 펠릿, 수화제, 유동성 분말, 에멀젼, 마이크로캡슐, 오일, 또는 에어로졸로서 제형화된다.In one embodiment, the composition is preferably formulated for application to soil, seeds, whole plants, or plant parts (including but not limited to roots, tubers, stems, stalks, shoots, flowers, and leaves). In certain embodiments, the composition is formulated as, for example, a liquid, dust, granule, microgranule, pellet, wettable powder, flowable powder, emulsion, microcapsule, oil, or aerosol.

조성물의 효과를 개선하거나 안정화시키기 위해, 적절한 보조제와 배합한 다음, 필요한 경우 그 자체로 또는 희석 후에 사용할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 조성물은 액체, 농축된 액체, 또는 액체 생성물을 형성하기 위해 물 및 다른 성분과 혼합될 수 있는 건조 분말 또는 과립으로서 제형화된다.In order to improve or stabilize the effect of the composition, it can be used in combination with appropriate auxiliaries and then used as such or after dilution, if necessary. In a preferred embodiment, the composition is formulated as a dry powder or granules that can be mixed with water and other ingredients to form a liquid, concentrated liquid, or liquid product.

일 구현예에서, 조성물은, 건조 제품의 저장 및 운송 중 삼투압을 촉진하기 위해, 포도당(예를 들어, 당밀 형태), 글리세롤 및/또는 글리세린을 포함하거나, 또는 그에 부가하여 삼투압 물질을 포함한다.In one embodiment, the composition comprises glucose (eg in the form of molasses), glycerol and/or glycerin, or in addition to an osmotic agent, to promote osmotic pressure during storage and transportation of the dry product.

조성물은 단독으로 또는 식물 건강, 성장 및/또는 수확량을 효율적으로 향상시키고/하거나 미생물의 성장을 보충하기 위한 다른 화합물 및/또는 방법과 조합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 조성물은 식물 및/또는 미생물 성장을 향상시키기 위한 영양분 및/또는 미량 영양분, 예컨대 마그네슘, 포스페이트, 질소, 칼륨, 셀레늄, 칼슘, 황, 철, 구리 및 아연; 및/또는 하나 이상의 프리바이오틱스, 예컨대 다시마 추출물, 풀빅산, 키틴, 휴메이트 및/또는 휴믹산을 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 조성물의 미생물은 이들 물질을 생산 및/또는 제공한다. 정확한 물질 및 이의 양은 본 개시의 이점을 갖는 재배자 또는 농업 과학자에 의해 결정될 수 있다.The composition can be used alone or in combination with other compounds and/or methods to effectively enhance plant health, growth and/or yield and/or supplement microbial growth. For example, in one embodiment, the composition contains nutrients and/or trace nutrients to enhance plant and/or microbial growth, such as magnesium, phosphate, nitrogen, potassium, selenium, calcium, sulfur, iron, copper and zinc; and/or one or more prebiotics, such as kelp extract, fulvic acid, chitin, humates and/or humic acids. In some embodiments, the microorganisms of the composition produce and/or provide these substances. The exact substance and amount thereof can be determined by a grower or agricultural scientist having the benefit of this disclosure.

조성물은 또한 다른 농업 화합물 및/또는 작물 관리 시스템과 조합하여 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 조성물은 선택적으로, 예를 들어, 천연 및/또는 화학 살충제, 방충제, 제초제, 비료, 수처리제, 비이온성 계면활성제 및/또는 토양 개량제를 포함하거나 그와 함께 도포될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 조성물은 베노밀, 도데실 디메틸 암모늄 염화물, 이산화수소/퍼옥시아세트산, 이마질릴, 프로피코나졸, 테부코나졸 또는 트리플루미졸을 포함하지 않고/않거나 이들과 함께 사용되지 않는다.The composition may also be used in combination with other agricultural compounds and/or crop management systems. In one embodiment, the composition may optionally include or be applied with, for example, natural and/or chemical insecticides, insect repellents, herbicides, fertilizers, water treatments, non-ionic surfactants and/or soil conditioners. Preferably, however, the composition does not contain and/or is not used with benomyl, dodecyl dimethyl ammonium chloride, hydrogen dioxide/peroxyacetic acid, imazilil, propiconazole, tebuconazole or triflumisole.

조성물이 상용성 화학 첨가제와 혼합되는 경우, 본 조성물을 첨가하기 전 해당 화학물질을 물로 희석하는 것이 바람직하다.When the composition is mixed with compatible chemical additives, it is preferred to dilute the chemicals with water prior to adding the composition.

추가의 성분, 예를 들어, 완충제, 담체, 동일하거나 상이한 시설에서 제조된 다른 미생물계 조성물, 점도 개질제, 보존제, 미생물 성장을 위한 영양제, 추적제, 살생물제, 다른 미생물, 계면활성제, 유화제, 윤활제, 용해도 조절제, pH 조절제, 보존제, 안정화제 및 자외선 내광성 제제가 조성물에 첨가될 수 있다.Additional ingredients such as buffers, carriers, other microbial-based compositions prepared in the same or different facilities, viscosity modifiers, preservatives, nutrients for microbial growth, tracers, biocides, other microbes, surfactants, emulsifiers, Lubricants, solubility modifiers, pH modifiers, preservatives, stabilizers and ultraviolet light fastness agents may be added to the composition.

미생물-기반 조성물의 pH는 관심 미생물에 적합해야 한다. 바람직한 구현예에서, 조성물의 pH는 약 3.5 내지 7.0, 약 4.0 내지 6.5, 또는 약 5.0이다.The pH of the microbe-based composition should be suitable for the microbe of interest. In a preferred embodiment, the pH of the composition is about 3.5 to 7.0, about 4.0 to 6.5, or about 5.0.

선택적으로, 조성물은 사용 전에 저장될 수 있다. 저장 시간은 짧은 것이 바람직하다. 따라서, 보관 시간은 60일, 45일, 30일, 20일, 15일, 10일, 7일, 5일, 3일, 2일, 1일, 또는 12시간 미만일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 살아있는 세포가 생성물에 존재하는 경우, 생성물은 예를 들어, 20℃, 15℃, 10℃, 또는 5℃ 미만과 같은 차가운 온도에서 저장된다.Optionally, the composition may be stored prior to use. A short storage time is preferred. Thus, the storage time may be less than 60 days, 45 days, 30 days, 20 days, 15 days, 10 days, 7 days, 5 days, 3 days, 2 days, 1 day, or 12 hours. In a preferred embodiment, where viable cells are present in the product, the product is stored at a cold temperature, such as below 20°C, 15°C, 10°C, or 5°C.

그러나, 미생물-기반 조성물은 추가의 안정화, 보존 및 저장 없이도 사용될 수 있다. 유리하게는, 이들 미생물-기반 조성물의 직접적인 사용은 미생물의 높은 생존력을 보존하고, 외래 작용제 및 바람직하지 않은 미생물로부터의 오염 가능성을 감소시키며, 미생물 성장의 부산물의 활성을 유지한다.However, microbial-based compositions can be used without additional stabilization, preservation and storage. Advantageously, the direct use of these microbial-based compositions preserves the high viability of the microbes, reduces the potential for contamination from foreign agents and undesirable microbes, and retains the activity of by-products of microbial growth.

다른 구현예에서, 조성물은 예를 들어, 의도된 용도, 고려된 도포 방법, 발효 용기의 크기, 및 미생물 성장 시설로부터 사용 장소로의 임의의 운송 방식을 고려하여, 적절한 크기의 용기에 배치될 수 있다. 따라서, 미생물-기반 조성물이 배치되는 용기는, 예를 들어, 1 파인트 내지 1,000 갤런 또는 그 이상일 수 있다. 특정 구현예에서, 용기는 1 갤런, 2 갤런, 5 갤런, 25 갤런, 또는 그 이상이다.In other embodiments, the composition may be placed in an appropriately sized container, taking into account, for example, the intended use, the method of application considered, the size of the fermentation vessel, and any mode of transport from the microbial growth facility to the point of use. there is. Thus, the container in which the microbial-based composition is placed can be, for example, from 1 pint to 1,000 gallons or larger. In certain embodiments, the vessel is 1 gallon, 2 gallons, 5 gallons, 25 gallons, or larger.

도포 모드application mode

유리하게는, 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 미생물-기반 조성물은 비독성이고, 예를 들어, 인간 또는 다른 비해충 동물의 피부 또는 소화관에 자극을 유발하지 않으면서 고농도로 도포(적용)될 수 있다. 따라서, 본 발명은 미생물-기반 조성물의 도포가 재배자 및 가축과 같은 살아있는 유기체의 존재 하에서 이루어지는 경우에 특히 유용하다.Advantageously, in a preferred embodiment, the microorganism-based composition according to the present invention is non-toxic and can be applied (applied) in high concentrations without causing irritation to, for example, the skin or digestive tract of humans or other non-infested animals. can Thus, the present invention is particularly useful where application of the microbial-based composition is in the presence of living organisms such as growers and livestock.

본원에 사용된 바와 같이, 조성물 또는 생성물을 현장에 "도포"(적용)한다는 것은 해당 조성물 또는 생성물이 해당 부위에 영향을 미칠 수 있도록 조성물 또는 생성물을 해당 현장과 접촉시킨다는 것을 의미한다. 그 효과는 예를 들어, 미생물 성장 및 군집화, 및/또는 대사산물, 효소, 생물계면활성제 또는 다른 미생물 성장 부산물의 작용에 기인할 수 있다. 도포 방식은 조성물의 제형에 따라 달라지며, 예를 들어 스프레이, 붓기, 뿌리기, 주입, 살포, 혼합, 덩크, 김서림 및 분무를 포함할 수 있다. 제형은 예를 들어, 액체, 건조 및/또는 수화제성 분말, 유동성 분말, 분진, 과립, 펠릿, 에멀젼, 마이크로캡슐, 스테이크, 오일, 겔, 페이스트 및/또는 에어로졸을 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 조성물은 조성물이 제조된 후에, 예를 들어, 해당 조성물을 물에 용해시킨 다음, 도포된다.As used herein, “applying” (applying) a composition or product to a site means bringing the composition or product into contact with the site so that the composition or product can affect the site. The effect may be due to, for example, microbial growth and colonization, and/or the action of metabolites, enzymes, biosurfactants, or other by-products of microbial growth. The method of application varies depending on the formulation of the composition and may include, for example, spraying, pouring, sprinkling, injecting, dusting, mixing, dunking, fogging and spraying. Formulations may include, for example, liquids, dry and/or wettable powders, flowable powders, dusts, granules, pellets, emulsions, microcapsules, stakes, oils, gels, pastes and/or aerosols. In an exemplary embodiment, the composition is applied after the composition has been prepared, eg, after dissolving the composition in water.

일부 구현예에서, 조성물을 농지의 관로에 도포하기 전, 방법은 지역 조건에 대한 현장을 평가하는 단계, 지역 조건에 맞게 맞춤화된 조성물에 대한 바람직한 제형(예를 들어, 미생물 및/또는 성장 부산물의 유형, 조합 및/또는 비율)을 결정하는 단계, 및 바람직한 제형으로 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.In some embodiments, prior to application of the composition to a conduit in farmland, the method comprises evaluating the site for local conditions, a desired formulation for the composition tailored to the local conditions (e.g., microbial and/or growth by-products). type, combination and/or ratio), and preparing the composition in the desired formulation.

지역 조건은, 예를 들어, 토양 조건(예를 들어, 토양 유형, 토양 미생물총의 종, 토양 유기물 함량의 양 및/또는 유형, 토양 내의 GHG 전구체 기질의 양 및/또는 유형, 존재하는 비료 또는 다른 토양 첨가제 또는 개량물의 양 및/또는 유형); 작물 및/또는 식물 상태(예를 들어, 재배되는 식물의 유형, 수, 연령 및/또는 건강); 환경 조건(예를 들어, 현재 기후, 계절 또는 연중 시기); 현장의 GHG 배출량 및 유형; 조성물의 도포 모드 및/또는 비율, 그리고 현장과 관련된 다른 조건을 포함할 수 있다.Local conditions may include, for example, soil conditions (e.g., soil type, species of soil microbiota, amount and/or type of soil organic matter content, amount and/or type of GHG precursor substrates in the soil, fertilizers present or amount and/or type of other soil additives or amendments); crop and/or plant condition (eg, type, number, age and/or health of plants grown); environmental conditions (eg, current climate, season or time of year); site’s GHG emissions and types; application mode and/or rate of composition, and other conditions relevant to the site.

평가 후, 조성물에 대한 바람직한 제형이 결정될 수 있고, 이에 따라 조성물은 해당 지역 조건에 맞게 맞춤화될 수 있다. 이어서, 조성물은 바람직하게는 도포 현장으로부터 300 마일 이내, 바람직하게는 200 마일 이내, 더욱 더 바람직하게는 100 마일 이내에 있는 미생물 성장 시설에서 배양될 수 있다.After evaluation, a preferred formulation for the composition can be determined, and thus the composition can be tailored to local conditions. The composition may then be cultured in a microbial growth facility that is preferably within 300 miles, preferably within 200 miles, and even more preferably within 100 miles of the application site.

일부 구현예에서, 지역 조건은 주기적으로, 예를 들어, 매년, 격년, 또는 심지어 매달 평가된다. 이러한 방식으로, 조성물 제형은 변화하는 지역 조건의 고유한 요구를 충족시키기 위해 필요에 따라 실시간으로 수정될 수 있다.In some embodiments, local conditions are assessed periodically, eg annually, biennially, or even monthly. In this way, composition formulations can be modified in real time as needed to meet the unique needs of changing local conditions.

일 구현예에서, 조성물이 도포되는 현장은 식물이 식재되거나 성장하고 있는 토양(또는 근권)이다(예를 들어, 농토, 밭, 과수원, 작은 숲, 목초지/초원 또는 숲이다). 본 발명의 조성물은 관개용 유체와 사전에 혼합될 수 있으며, 여기에서 조성물은 토양을 통해 침투하고, 예를 들어 뿌리 마이크로바이옴에 영향을 미치기 위해 식물의 뿌리로 전달될 수 있다.In one embodiment, the site to which the composition is applied is the soil (or rhizosphere) in which plants are planted or growing (eg, farmland, fields, orchards, groves, meadows/grasses or forests). The composition of the present invention may be pre-mixed with an irrigation fluid, wherein the composition penetrates through the soil and is delivered to the roots of the plant to affect, for example, the root microbiome.

일 구현예에서, 조성물은 물을 포함하거나 포함하지 않고 토양 표면에 도포되며, 여기에서 토양 도포의 유익한 효과는 강우, 스프링클러, 홍수 또는 점적 관개에 의해 활성화될 수 있다.In one embodiment, the composition is applied to a soil surface with or without water, wherein the beneficial effects of the soil application may be activated by rainfall, sprinkler, flood or drip irrigation.

일 구현예에서, 도포 부위는 식물 또는 식물 부분이다. 조성물은 종자 처리로서, 또는 식물 또는 식물 부분의 표면(예를 들어, 뿌리, 괴경, 줄기, 꽃, 잎, 열매, 또는 꽃의 표면)에 직접 도포될 수 있다. 특정 구현예에서, 조성물은 식물의 하나 이상의 뿌리와 접촉된다. 조성물은, 예를 들어 직접적으로 뿌리에 분무하거나 적심으로써 뿌리에 도포될 수 있고/있거나, 예를 들어 간접적으로 식물이 성장하는 토양(또는 근권)에 조성물을 투여함으로써 뿌리에 도포될 수 있다. 조성물은 식재 전 또는 식재 시에 식물의 종자에, 또는 식물의 임의의 다른 부분 및/또는 그의 주변 환경에 도포될 수 있다.In one embodiment, the site of application is a plant or plant part. The composition may be applied as a seed treatment or directly to the surface of a plant or plant part (eg, the surface of a root, tuber, stem, flower, leaf, fruit, or flower). In certain embodiments, the composition is contacted with one or more roots of a plant. The composition may be applied to the roots, for example by directly spraying or wetting the roots, and/or may be applied to the roots indirectly, for example by administering the composition to the soil (or rhizosphere) in which the plants are growing. The composition may be applied to the seed of the plant before or at the time of planting, or to any other part of the plant and/or its surroundings.

일 구현예에서, 방법은 대규모 목초지 또는 농작물과 같은 대규모 세팅에 사용되며, 해당 방법은 물, 비료, 살충제 또는 다른 액체 조성물을 공급하기 위해 사용되는 관개 시스템에 연결된 탱크 내로 조성물을 투여하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 식물 및/또는 식물을 둘러싸는 토양은 예를 들어, 토양 주입, 토양 관주, 센터 피벗 관개 시스템을 사용하여, 종자 고랑 위에 대한 분무, 마이크로-제트, 관주 분무기, 붐 분무기, 스프링클러 및/또는 점적 관개 장치를 통해 조성물로 처리될 수 있다. 유리하게는, 본 방법은 수백 에이커의 토지를 처리하는데 적합하다.In one embodiment, the method is used in large-scale settings such as large-scale pastures or crops, the method comprising dosing the composition into a tank connected to an irrigation system used to supply water, fertilizer, pesticide, or other liquid composition. can do. Thus, the plants and/or the soil surrounding the plants can be, for example, soil injection, soil drenching, spraying over the seed furrows, using center pivot irrigation systems, micro-jets, drench sprayers, boom sprayers, sprinklers and/or It can be treated with the composition via a drip irrigation device. Advantageously, the method is suitable for treating hundreds of acres of land.

일 구현예에서, 본 방법은 더 작은 농장 또는 가축 목장에서와 같은 더 작은 규모의 세팅에서 사용되며, 해당 방법은 휴대용 잔디 및 정원 분무기 또는 살포기를 사용하여 조성물을 도포하는 단계를 포함할 수 있고/있거나 휴대용 급수 캔을 사용하는 단계를 포함할 수 있다.In one embodiment, the method is used in a smaller scale setting, such as on a smaller farm or cattle ranch, the method may include applying the composition using a hand-held lawn and garden sprayer or spreader and/or or using a portable watering can.

식물 및/또는 그의 환경은 식물을 재배하는 과정 중 어느 시점에서든 처리될 수 있다. 예를 들어, 조성물은 종자를 토양에 심기 전에, 동시에 또는 그 이후에 해당 토양에 도포될 수 있다. 또한 식물이 개화, 결실을 맺을 때, 잎이 이탈하는 동안 및/또는 이탈 후를 포함하는 식물의 발달 및 성장 중 어느 시점에서나 도포될 수 있다.A plant and/or its environment may be treated at any point in the process of growing the plant. For example, the composition may be applied to the soil prior to, simultaneously with, or after planting the seeds into the soil. It may also be applied at any point during the plant's development and growth, including when the plant is in bloom, fruiting, during and/or after leaf shedding.

탄소 발자국 감소Reduce your carbon footprint

유리하게는, 특정 구현예에서, 본 발명은, 예를 들어, 사료 작물 및 목초지의 성장 및 활력을 촉진시킴으로써, 육류, 유제품 및 다른 동물성 제품을 생산하고 소비하는 환경적 지속가능성; 농업 및 목초지 토양의 영양 성분 개선; 개선된 토양 수분 및 물 사용 효율의 촉진; 토양 마이크로바이옴 다양성 향상; 비료 사용량 감소; 가축 사료 공급을 위한 곡물 의존성 감소; 가축 및 분뇨의 장내 GHG 배출 감소; 사료 효율 개선; 육류 및 우유의 영양 품질 개선; 및 기타를 개선하는 솔루션을 제공한다.Advantageously, in certain embodiments, the present invention promotes the environmental sustainability of producing and consuming meat, dairy and other animal products; improving the nutrient content of agricultural and pasture soils; promotion of improved soil moisture and water use efficiency; improving soil microbiome diversity; reduced fertilizer use; reduced dependence on grain for livestock feed; Reduction of intestinal GHG emissions from livestock and manure; improving feed efficiency; improving the nutritional quality of meat and milk; and provide solutions to improve others.

바람직한 구현예에서, 본 발명의 방법은 육류, 내장, 유제품, 가죽, 모피, 깃털, 콜라겐, 계란 및 분뇨 비료와 같은 가축 및 동물계 제품 생산에서의 탄소 발자국을 감소시키는 데 유용하다.In a preferred embodiment, the methods of the present invention are useful for reducing the carbon footprint of livestock and animal-based product production, such as meat, organs, dairy products, hides, fur, feathers, collagen, eggs, and manure manure.

본원에 사용된 바와 같이, "감소"는 음의 변경을 의미하고, 용어 "증가"는 양의 변경을 의미하며, 여기에서 음 또는 양의 변경은 적어도 0.01%, 0.1%, 0.25%, 0.5%, 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 100%만큼의 변경이다.As used herein, “decrease” means a negative change, and the term “increase” means a positive change, where a negative or positive change is at least 0.01%, 0.1%, 0.25%, 0.5% , 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85 A change by %, 90%, 95%, or 100%.

일부 구현예에서, 목적하는 감소는 비교적 짧은 기간 내에, 예를 들어, 1주, 2주, 3주 또는 4주 이내에 달성된다. 일부 구현예에서, 목적하는 감소는 본 방법을 채택한 후 예를 들어, 1개월, 2개월, 3개월, 4개월, 5개월 또는 6개월 이내에 달성된다. 일부 구현예에서, 목적하는 감소는 본 방법을 채택한 후 1년, 2년, 3년, 4년, 또는 5년 이내에 달성된다.In some embodiments, the desired reduction is achieved within a relatively short period of time, eg, within 1 week, 2 weeks, 3 weeks or 4 weeks. In some embodiments, the desired reduction is achieved, eg, within 1 month, 2 months, 3 months, 4 months, 5 months, or 6 months after adopting the method. In some embodiments, the desired reduction is achieved within 1 year, 2 years, 3 years, 4 years, or 5 years of adopting the method.

일부 구현예에서, 본 방법에 따른 탄소 발자국의 감소는 향상된 식물성 탄소 이용 및 저장뿐만 아니라 토양에서의 증가된 탄소 격리를 통해 달성된다. 예를 들어, 향상된 식물성 탄소 이용은, 예를 들어, 식물의 잎 증가, 줄기 및/또는 몸통 직경 증가, 향상된 뿌리 성장, 및/또는 식물 수 증가의 형태일 수 있다.In some embodiments, a reduction in carbon footprint according to the present methods is achieved through improved plant carbon utilization and storage as well as increased carbon sequestration in the soil. For example, enhanced vegetable carbon utilization may be in the form of, for example, increased leaf growth, increased stem and/or trunk diameter, improved root growth, and/or increased plant numbers.

추가적으로, 증가된 토양 격리는, 예를 들어, 증가된 식물 뿌리 성장, 식물에 의해 분비되는 유기 화합물의 미생물에 의한 증가된 흡수도(식물 뿌리로부터의 분비물 포함), 및 토양 및 뿌리의 개선된 미생물 군집화의 형태일 수 있다.Additionally, increased soil sequestration may be associated with, for example, increased plant root growth, increased uptake by microbes of organic compounds excreted by plants (including exudates from plant roots), and improved microbes of the soil and roots. It can be a form of clustering.

특정 일 구현예에서, 본 방법은 대기 중 이산화탄소를 감소시킨다. 지상과 지하의 식물 바이오매스를 증가시킴으로써, 식물은 광합성 동안 탄소를 고정하고 탄소를 바이오매스로 저장함으로써 탄소 싱크 역할을 하게 된다. 또한, 증가된 식물 뿌리 바이오매스는 미생물이 정착할 수 있는 뿌리 구조를 증가시킬 뿐만 아니라 분비 속도와 식물 뿌리에서 스며 나오는 당 및 다른 영양분의 양을 증가시켜 응용 및 천연 미생물 바이오매스를 공급한다. 미생물은 결과적으로 식물 기반 물질을 전환하여 토양에 저장된 탄소 수준을 증가시킨다. 따라서, 지하의 자극된 미생물 집단(추가 및 천연 모두)은 탄소 저장 시스템 역할을 한다. 특정 구현예에서, 미생물 세포 바이오매스는 효모 바이오매스이다.In one particular embodiment, the method reduces carbon dioxide in the atmosphere. By increasing plant biomass above and below ground, plants act as carbon sinks by fixing carbon during photosynthesis and storing carbon as biomass. In addition, increased plant root biomass supplies applied and natural microbial biomass by increasing the root structure on which microorganisms can colonize as well as increasing the rate of excretion and the amount of sugars and other nutrients exuded from plant roots. Microorganisms consequently convert plant-based material, increasing the level of carbon stored in the soil. Thus, subsurface stimulated microbial populations (both additional and natural) serve as carbon storage systems. In certain embodiments, the microbial cell biomass is yeast biomass.

특정 구현예에서, 탄소 발자국의 감소는 개선된 농업 시비 관행 및 개선된 농업 토양 관리를 통해 달성된다.In certain embodiments, reduction in carbon footprint is achieved through improved agricultural fertilization practices and improved agricultural soil management.

개선된 농업 시비 관행은, 예를 들어, 질소가 풍부한 비료의 감소뿐만 아니라, 일부 또는 모든 비료, 살충제 및/또는 다른 토양 개량제를 하나 이상의 환경 친화적인 토양 미생물을 포함하는 조성물로 대체하는 형태일 수 있다. 유리하게는, 비료 및 다른 화학적 도포를 감소시키는 것은 식물에 의해 흡수되지 않은 채로 남겨질 때 토양 및 지하수를 오염시키는 이들 화학물질의 양을 감소시키고, 다른 수원으로의 유출을 더욱 감소시킨다. 또한 비료 도포를 감소시키면 이러한 도포로 인한 아산화 질소 및 이산화탄소 토양 배출량을 감소시킨다.Improved agricultural fertilization practices may take the form, for example, of reducing nitrogen-rich fertilizers, as well as replacing some or all fertilizers, pesticides, and/or other soil conditioners with compositions comprising one or more environmentally friendly soil microorganisms. there is. Advantageously, reducing fertilizer and other chemical applications reduces the amount of these chemicals that contaminate soil and groundwater when left unabsorbed by plants, further reducing runoff to other water sources. Reducing fertilizer application also reduces soil emissions of nitrous oxide and carbon dioxide from such application.

일부 구현예에서, 개선된 농업 시비는 가축이 먹는 식물이 성장하거나 성장할 농지를 비옥하게 하기 위해 가축 동물에 의해 생산된 분뇨를 이용하는 형태일 수 있다. 특정 구현예에서, 토양 처리 조성물은 그것이 저장되는 동안 분뇨와 혼합될 수 있다. 미생물은 분뇨의 분해 증가를 촉진하는 동시에 분뇨로부터 배출되는 GHG(예를 들어, 메탄, 이산화탄소 및/또는 아산화 질소)의 양을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 일 구현예에서, 조성물이 생물계면활성제 및/또는 생물계면활성제를 생산하는 미생물을 포함하는 경우, 해당 조성물은 메탄 생성 물질에 대한 항박테리아 특성을 나타낼 수 있다. 또 다른 구현예에서, 조성물이 킬러 효모, 예를 들어, 위커하모미세스 아노말루스를 포함하는 경우, 해당 조성물은 킬러 효모에 의해 분비되는 외독소로 인해 메탄 생성 미생물을 제어하는데 효과적일 수 있다.In some embodiments, improved agricultural fertilization may be in the form of using manure produced by livestock animals to fertilize the farmland on which the plants they eat grow or will grow. In certain embodiments, the soil treatment composition may be mixed with manure while it is being stored. Microorganisms can reduce the amount of GHGs (eg, methane, carbon dioxide and/or nitrous oxide) released from manure while promoting increased decomposition of manure. For example, in one embodiment, when the composition includes a biosurfactant and/or a microorganism that produces the biosurfactant, the composition may exhibit antibacterial properties against methanogenic substances. In another embodiment, when the composition comprises a killer yeast, such as Wickerhamomyces anomalus , the composition can be effective in controlling methanogenic microorganisms due to exotoxins secreted by the killer yeast.

또한, 일부 구현예에서, 분뇨에 조성물을 도포하는 것은 분뇨가 최종적으로 도포되는 농지의 토양에 접종하는 미생물의 능력으로 인해 유기 비료로서의 분뇨의 가치를 향상시킨다. 분뇨를 생산한 가축은 사료 질소 이용을 증가시켰으므로, 관련 폐기물은 질소와 암모니아를 적게 생산하게 된다. 따라서, 순환 효과에는 탄소 발자국 비료 감소 및 합성 질소가 풍부한 비료의 필요성 감소가 포함된다.Additionally, in some embodiments, applying the composition to manure enhances the value of manure as an organic fertilizer due to the ability of the microorganisms to inoculate the soil of farmland on which the manure is ultimately applied. Since the livestock producing the manure has increased use of feed nitrogen, the associated waste produces less nitrogen and less ammonia. Thus, the circular effects include reduced carbon footprint fertilizers and reduced need for synthetic nitrogen-rich fertilizers.

본 방법은 예를 들어, 증가된 잎 부피, 증가된 줄기 및/또는 몸통 직경, 증가된 뿌리 성장 및/또는 밀도, 및/또는 증가된 식물 수를 포함하여, 식물의 지상 및 지하 바이오매스를 증가시킬 수 있다. 일 구현예에서, 이것은 예를 들어, 근권의 영양분 및/또는 수분 보유 특성을 개선함으로써, 식물의 뿌리가 성장하고 있는 근권의 전반적인 환호성을 개선함으로써 달성된다.The method increases aboveground and belowground biomass of plants, including, for example, increased leaf volume, increased stem and/or trunk diameter, increased root growth and/or density, and/or increased plant number. can make it In one embodiment, this is achieved by improving the overall cheeriness of the rhizosphere in which the roots of the plant are growing, for example by improving the nutrient and/or water retention properties of the rhizosphere.

따라서, 본 발명은 가축에 의한 과도한 방목, 벌목, 상업, 도시 및/또는 주거 개발 및/또는 투기와 같은 인위적 원인으로 인해 고갈된 농지의 식생 및/또는 복원에 도움이 될 수 있다. 일부 구현예에서, 식생의 양은 화재, 질병 또는 다른 자연적 및/또는 환경적 스트레스 인자로 인해 고갈된다.Thus, the present invention may aid in the vegetation and/or restoration of depleted agricultural land due to anthropogenic causes such as overgrazing by livestock, logging, commercial, urban and/or residential development and/or dumping. In some embodiments, the amount of vegetation is depleted due to fire, disease, or other natural and/or environmental stressors.

추가적으로, 일 구현예에서, 본 방법은 토양 및/또는 식물의 근권에 유익한 미생물을 접종하기 위해 사용될 수 있다. 본 미생물-기반 조성물의 미생물은 예를 들어, 호기성 박테리아, 효모 및/또는 진균에 의해, 식물의 혈관계 뿐만 아니라 뿌리 및/또는 근권의 군집화를 촉진할 수 있다.Additionally, in one embodiment, the method can be used to inoculate the soil and/or rhizosphere of plants with beneficial microorganisms. The microorganisms of the present microorganism-based composition may promote colonization of the root and/or rhizosphere as well as the vascular system of the plant, for example by aerobic bacteria, yeasts and/or fungi.

특정 구현예에서, 본 방법은 공기 및/또는 토양으로부터 직접 아산화 질소를 제거하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 특정 미생물(예를 들어, 디아도박터 퍼멘테르)은 탈질산화없이 토양에서 아산화 질소를 질소로 환원시킬 수 있다. 탈질산화는 질산염과 아질산염을 분자 질소로 환원시키는 것이다. 환원 공정의 중간체에는 대기 중으로 누출될 수 있는 아산화 질소와 같은 질소 산화물 생성물이 포함된다.In certain embodiments, the method may be used to remove nitrous oxide directly from air and/or soil. For example, certain microorganisms according to the present invention (eg, Diadobacter fermenter ) can reduce nitrous oxide to nitrogen in soil without denitrification. Denitrification is the reduction of nitrate and nitrite to molecular nitrogen. Intermediates of the reduction process include nitrogen oxide products such as nitrous oxide that can leak into the atmosphere.

일 구현예에서, 군집화의 촉진은 토양 마이크로바이옴의 개선된 생물다양성을 유도할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 생물다양성 향상은 토양 내 미생물 종의 다양성을 증가시키는 것을 의미한다. 바람직하게는, 개선된 생물다양성은 토양 내의 혐기성 미생물에 대한 호기성 박테리아 종, 효모 종, 및/또는 곰팡이 종의 비율을 증가시키는 것을 포함한다.In one embodiment, promotion of colonization can lead to improved biodiversity of the soil microbiome. As used herein, enhancing biodiversity means increasing the diversity of microbial species in soil. Preferably, improved biodiversity includes increasing the ratio of aerobic bacterial species, yeast species, and/or fungal species to anaerobic microorganisms in the soil.

예를 들어, 일 구현예에서, 본 조성물의 미생물은 뿌리, 토양 및/또는 근권에 군집화할 수 있고, 다른 영양-고정 미생물, 예컨대 리조비움 및/또는 균근(Mycorrhizae), 및 식물 바이오매스 축적을 촉진하는 다른 내인성 및/또는 외인성 미생물의 군집화를 촉진할 수 있다.For example, in one embodiment, the microorganisms of the present composition can colonize the roots, soil and / or rhizosphere, and other nutrient-fixing microorganisms, such as Rhizobium and / or mycorrhizal ( Mycorrhizae ), and plant biomass accumulation It may promote the colonization of other endogenous and/or exogenous microbes that it promotes.

일 구현예에서, 토양 생물다양성 및 뿌리 군집화는 생물촉진제 또는 미생물의 성장 속도 증가를 촉진하는 물질을 토양에 도포함으로써 더욱 향상될 수 있다.In one embodiment, soil biodiversity and root colonization can be further improved by applying biostimulants or substances that promote increased growth rates of microorganisms to the soil.

일 구현예에서, 개선된 토양 생물다양성은 강화된 영양분 가용화 및/또는 흡수를 촉진한다. 예를 들어, 특정 호기성 박테리아 종은 토양을 산성화하고 NPK 비료를 식물이 사용할 수 있는 형태로 가용화할 수 있다.In one embodiment, improved soil biodiversity promotes enhanced nutrient solubilization and/or uptake. For example, certain aerobic bacterial species can acidify the soil and solubilize NPK fertilizers into a form usable by plants.

여전히 또 다른 구현예에서, 본 방법은 유해하거나 유익한 토양 미생물과 경쟁할 수 있는 토양 미생물에 의한 근권의 군집화를 퇴치 및/또는 억제하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 토양에 호기성 미생물이 더 많이 존재하면 질산염 환원 미생물과 같은 혐기성 미생물이 덜 번식하게 되어 아산화 질소와 같은 유해한 대기 부산물을 생성할 수 있다.In yet another embodiment, the method can be used to combat and/or inhibit colonization of the rhizosphere by soil microorganisms that may compete with harmful or beneficial soil microorganisms. For example, a higher presence of aerobic microbes in the soil may result in less growth of anaerobic microbes, such as nitrate reducing microbes, which can produce harmful atmospheric by-products such as nitrous oxide.

일 구현예에서, 본 방법은 뿌리 세포의 외부 층을 통한, 예를 들어 근권의 뿌리-토양 계면을 통한 유익한 분자의 침투를 향상시키는 데 사용될 수 있다.In one embodiment, the method can be used to enhance penetration of beneficial molecules through the outer layer of root cells, eg, through the root-soil interface of the rhizosphere.

본 발명은 임의의 유형의 토양, 예를 들어, 점토, 모래, 미사질, 이탄, 백악질, 양토 토양 및/또는 이들의 조합의 다양한 품질을 개선하는 데 사용될 수 있다. 또한, 본 방법 및 조성물은 건조, 수온, 다공성, 고갈, 압축된 토양 및/또는 이들의 조합의 품질을 개선하는 데 사용될 수 있다. 토양은 근권에 존재하는 토양 또는 근권 외부에 있는 토양을 포함할 수 있다.The present invention can be used to improve the various qualities of any type of soil, such as clay, sand, silt, peat, chalky, loam soil and/or combinations thereof. In addition, the methods and compositions can be used to improve the quality of dryness, water temperature, porosity, depletion, compacted soil, and/or combinations thereof. The soil may include soil present in the rhizosphere or soil outside the rhizosphere.

일 구현예에서, 본 방법은 침수된 토양에서 물의 배수 및/또는 분산을 개선하는 데 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 본 방법은 건조한 토양에서 수분 보유도를 개선하는 데 사용될 수 있다.In one embodiment, the method can be used to improve drainage and/or dispersion of water in submerged soil. In one embodiment, the method can be used to improve water retention in dry soil.

일 구현예에서, 본 방법은 다공성 및/또는 고갈된 토양에서 영양분 보유도를 개선하는 데 사용될 수 있다.In one embodiment, the method can be used to improve nutrient retention in porous and/or depleted soils.

일 구현예에서, 본 방법은 침식된 토양의 구조 및/또는 영양분 함량을 개선하는 데 사용될 수 있다.In one embodiment, the method can be used to improve the structure and/or nutrient content of eroded soil.

일 구현예에서, 본 방법은 화학적 또는 합성 비료를 감소 및/또는 대체하기 위해 사용될 수 있으며, 여기에서 조성물은 토양 중의 질소, 칼륨, 인(또는 포스페이트) 및/또는 다른 미량 영양분을 고정, 가용화 및/또는 동원할 수 있는 미생물을 포함한다.In one embodiment, the method can be used to reduce and/or replace chemical or synthetic fertilizers, wherein the composition fixes, solubilizes and/or retains nitrogen, potassium, phosphorus (or phosphate) and/or other trace nutrients in the soil. and/or include microorganisms capable of mobilizing.

특정 구현예에서, 유해한 대기 가스의 감소는 동물 및 환경 기원 모두의 메탄 생성 미생물의 감소를 통해 달성된다. 메탄 생성 미생물의 감소는 예를 들어 분뇨 및/또는 유기 폐기물의 관리 및 처리 강화, 토지 및 작물 관리 향상의 형태일 수 있다.In certain embodiments, reduction of noxious atmospheric gases is achieved through reduction of methanogenic microorganisms of both animal and environmental origin. Reduction of methanogenic microbes can be in the form of, for example, enhanced management and treatment of manure and/or organic waste, improved land and crop management.

일 구현예에서, 본 방법의 축산업적 양태는 가축의 소화, 분뇨 및 고농축 대량생산으로부터 발생하는 GHG 배출을 감소시키는 방식으로, 가축 동물의 건강 및/또는 생산성을 향상시킴으로써 축산업의 탄소 발자국을 감소시킨다.In one embodiment, the livestock aspects of the method reduce the carbon footprint of livestock farming by improving the health and/or productivity of livestock animals in a manner that reduces GHG emissions from livestock digestion, manure and highly concentrated mass production. .

이러한 이점에는, 예를 들어 사료 효율 개선, 동물 건강 및 생식력 향상, 육류 및 유제품의 양과 영양 품질 개선, 운송된 곡물과 같은 탄소 발자국이 높은 사료 작물에 대한 의존도 감소가 포함될 수 있다. 사료 효율 향상의 일 특정 주요 이점 중 하나는, 사료 질소 사용량이 증가함으로써 소화 시스템과 가축의 노폐물에서 생성되는 암모니아 및 아산화 질소가 감소한다는 것이다.These benefits may include, for example, improved feed efficiency, improved animal health and fertility, improved quantity and nutritional quality of meat and dairy products, and reduced reliance on feed crops with a high carbon footprint, such as transported grains. One particular key benefit of improving feed efficiency is that the increased feed nitrogen usage reduces ammonia and nitrous oxide produced in the digestive system and animal waste products.

일부 구현예에서, 본 발명의 방법은 탄소 배출권 사용 감소를 위해 가축 생산자 또는 가축 사료 제공자에 의해 이용될 수 있다. 따라서, 특정 구현예에서, 본 방법은 당업계의 표준 기술을 사용하여 이산화탄소 및/또는 다른 유해한 대기 가스, 및/또는 이의 전구체(예를 들어, 질소 및/또는 암모니아)의 생성을 감소시키는 방법에 대한. 해당 방법의 효과를 평가하기 위한 측정을 수행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In some embodiments, the methods of the present invention may be used by livestock producers or livestock feeders to reduce the use of carbon credits. Accordingly, in certain embodiments, the present methods are directed to methods of reducing the production of carbon dioxide and/or other noxious atmospheric gases, and/or precursors thereof (eg, nitrogen and/or ammonia) using standard techniques in the art. About. It may further include performing measurements to evaluate the effectiveness of the method.

측정은 미생물-기반 조성물을 농지에 도포한 후 특정 시점에서 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 측정은 약 1주 이내, 2주 이내, 3주 이내, 4주 이내, 30일 이내, 60일 이내, 90일 이내, 120일 이내, 180일 이내, 및/또는 1년 이내 후에 수행된다.Measurements can be made at specific points after application of the microbial-based composition to farmland. In some embodiments, the measurement is within about 1 week, within 2 weeks, within 3 weeks, within 4 weeks, within 30 days, within 60 days, within 90 days, within 120 days, within 180 days, and/or within 1 year. is performed after

또한, 시간이 지남에 따라 측정을 반복할 수 있다. 일부 구현예에서, 측정은 매일, 매주, 매월, 격월, 반월, 반년, 및/또는 매년 반복된다.Additionally, measurements can be repeated over time. In some embodiments, the measurement is repeated daily, weekly, monthly, bimonthly, semimonthly, semiannually, and/or annually.

특정 구현예에서, GHG 발생량의 평가는 현장으로부터의 GHG 배출량을 측정하는 형태를 취할 수 있다. 가스 크로마토그래피 및 전자 포집은 일반적으로 실험실 환경에서 샘플을 테스트하는 데 사용된다. 특정 구현예에서, GHG 배출은 또한 예를 들어, 플럭스 측정 및/또는 현장 토양 탐사를 사용하여 현장에서 수행될 수 있다. 플럭스 측정은 예를 들어 토양 영역을 둘러싸는 챔버를 사용하여 토양 표면에서 대기로의 가스 방출을 분석한 다음 일정 기간 동안 챔버 내부의 가스 축적을 관찰하여 플럭스를 추정한다. 프로브는 토양의 특정 깊이에서 관심 가스의 농도를 측정하고 프로브와 주변 표면 조건 간의 농도를 직접 비교하는 것으로 시작하여 토양 가스 프로파일을 생성하는 데 사용할 수 있다(Brummell 및 Siciliano 2011, 118).In certain embodiments, the assessment of GHG emissions can take the form of measuring GHG emissions from a site. Gas chromatography and electron capture are commonly used to test samples in a laboratory environment. In certain embodiments, GHG emissions can also be performed in situ using, for example, flux measurements and/or in situ soil exploration. Flux measurements analyze the release of gases from the soil surface to the atmosphere, for example using a chamber surrounding a soil area, and then estimate the flux by observing the accumulation of gases inside the chamber over a period of time. The probe can be used to generate a soil gas profile, starting with measuring the concentration of a gas of interest at a specific depth in the soil and directly comparing the concentration between the probe and the surrounding surface conditions (Brummell and Siciliano 2011, 118).

GHG 배출량 측정은 다른 형태의 직접 배출량 측정 및/또는 연료 투입 분석을 포함할 수도 있다. 직접 배출 측정은 예를 들어 오염 운영 활동(예를 들어, 연료 연소 자동차)을 식별하고 연속 배출 모니터링 시스템(Continuous Emissions Monitoring Systems, CEMS)을 통해 이러한 활동의 배출량을 직접 측정하는 것을 포함할 수 있다. 연료 투입 분석은 사용된 에너지 자원의 양(예를 들어, 소비된 전기, 연료, 목재, 바이오매스 등)의 양을 계산하고, 해당 연료 공급원 중의 예를 들어, 탄소의 함량을 결정하고, 해당 탄소 함량을 소비된 연료의 양에 적용하여 배출량을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.GHG emissions measurement may include other forms of direct emissions measurement and/or fuel input analysis. Direct emissions measurement may include, for example, identifying polluting operating activities (eg, fuel burning vehicles) and directly measuring the emissions of these activities through Continuous Emissions Monitoring Systems (CEMS). Fuel input analysis calculates the amount of energy resources used (eg, electricity, fuel, wood, biomass, etc.) consumed, determines the content of, for example, carbon in that fuel source, and calculates the amount of that carbon and applying the quantity to the amount of fuel consumed to determine emissions.

특정 구현예에서, 식물이 성장하는 현장, 예를 들어, 농업 현장, 작물, 잔디 또는 잔디 농장, 목초지/대초원 또는 숲의 탄소 함량은, 예를 들어, 식물의 지상 및/또는 지상 바이오매스를 정량화함으로써 측정될 수 있다. 대체적으로, 예를 들어, 나무의 탄소 농도는 바이오매스의 약 40 내지 50%인 것으로 가정된다.In certain embodiments, the carbon content of the site on which the plant is grown, e.g., an agricultural field, crop, turf or turf farm, pasture/steppe or forest, quantifies, for example, above-ground and/or above-ground biomass of the plant. can be measured by Typically, for example, the carbon concentration of a tree is assumed to be about 40-50% of the biomass.

바이오매스 정량화는 예를 들어 샘플 영역에서 식물을 수확하고 건조 전후에 식물의 다른 부분의 무게를 측정하는 형태를 취할 수 있다. 바이오매스 정량화는 또한 식물의 줄기 직경, 높이, 부피 및 다른 물리적 파라미터 측정과 같은 비파괴 관찰 방법을 사용하여 수행할 수 있다. 예를 들어 레이저 프로파일링 및/또는 드론 분석과 같은 원격 정량화도 사용될 수 있다.Biomass quantification can take the form, for example, of harvesting plants from a sample area and weighing different parts of the plants before and after drying. Biomass quantification can also be performed using non-destructive observation methods such as measuring plant stem diameter, height, volume and other physical parameters. Remote quantification such as, for example, laser profiling and/or drone analysis may also be used.

일부 구현예에서, 현장의 탄소 함량은 샘플링 지역의 깔짚, 목질 파편 및/또는 토양의 탄소 함량을 샘플링 및 측정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 토양은, 특히, 예를 들어, 총 유기 탄소(TOC)의 백분율을 결정하기 위해 건식 연소를 사용하여 분석될 수 있으며, 이는 다음을 사용한다: 활성탄 검출을 위한 과망간산칼륨 산화 분석; 탄소 백분율을 톤/에이커로 변환하기 위한 용적 밀도 측정(단위 부피당 중량).In some embodiments, the carbon content of the site may further include sampling and measuring the carbon content of litter, woody debris and/or soil in the sampling area. Soils can be analyzed, in particular, using dry burning to determine, for example, the percentage of total organic carbon (TOC), which uses: a potassium permanganate oxidation assay for activated carbon detection; Volumetric density measurement (weight per unit volume) to convert percent carbon to tonnes/acre.

일부 구현예에서, 가축으로부터의 GHG 수준의 측정은 예를 들어, 가스 포획 및 정량화, 크로마토그래피, 호흡 챔버(개별 동물이 내뿜는 메탄의 양 측정) 및 시험관 내 가스 생산 기술(제어된 실험실 및 미생물 조건에서 사료가 발효됨으로써 발생하는 건조 물질 1 g당 방출되는 메탄 및/또는 아산화 질소의 양 측정)을 포함하는 당업계에 공지된 방법(예를 들어, 본원에 참조로 포함된 Storm 외, 2012 참조)에 따라 수행될 수 있다. 측정은 예를 들어 우유, 대변 및/또는 위 내용물을 샘플링하고, 예를 들어 DNA 시퀀싱 및/또는 세포 플레이팅을 사용하여 그 안에 존재하는 메탄 생성 미생물의 수를 결정함으로써 동물의 미생물 개체군을 테스트하는 형태로 제공될 수도 있다.In some embodiments, measurement of GHG levels from livestock is performed using, for example, gas capture and quantification, chromatography, respiratory chambers (to measure the amount of methane exhaled by an individual animal), and in vitro gas production techniques (controlled laboratory and microbial conditions). methods known in the art, including measuring the amount of methane and/or nitrous oxide released per gram of dry matter resulting from the fermentation of a feed (see, eg, Storm et al., 2012, incorporated herein by reference). can be performed according to The measurement may be performed by testing the animal's microbial population, for example by sampling the milk, feces and/or stomach contents and determining the number of methanogenic microbes present therein using, for example, DNA sequencing and/or cell plating. It may also be provided in a form.

측정은 미생물-기반 조성물의 도포 후 특정 시점에서 수행될 수 있다. 일부 구현예에서, 측정은 약 1주 이내, 2주 이내, 3주 이내, 4주 이내, 30일 이내, 60일 이내, 90일 이내, 120일 이내, 180일 이내, 및/또는 1년 이내 후에 수행된다.Measurements can be performed at specific points after application of the microbe-based composition. In some embodiments, the measurement is within about 1 week, within 2 weeks, within 3 weeks, within 4 weeks, within 30 days, within 60 days, within 90 days, within 120 days, within 180 days, and/or within 1 year. is performed after

또한, 시간이 지남에 따라 측정을 반복할 수 있다. 일부 구현예에서, 측정은 매일, 매주, 매월, 격월, 반월, 반년, 및/또는 매년 반복된다.Additionally, measurements can be repeated over time. In some embodiments, the measurement is repeated daily, weekly, monthly, bimonthly, semimonthly, semiannually, and/or annually.

본 발명에 따른 미생물의 성장Growth of microorganisms according to the present invention

본 발명은 미생물의 배양 및 미생물 대사산물 및/또는 미생물 성장에서의 다른 부산물의 생산을 위한 방법을 이용한다. 본 발명은 미생물의 배양 및 원하는 규모의 미생물 대사산물의 생산에 적합한 배양 공정을 추가로 이용한다. 이러한 재배 공정은, 수중 재배/발효, 고체 상태 발효(SSF) 및 변형, 잡종(hybrid) 및/또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다.The present invention utilizes methods for the cultivation of microorganisms and the production of microbial metabolites and/or other by-products of microbial growth. The present invention further utilizes a culture process suitable for culturing microorganisms and producing microbial metabolites on a desired scale. Such cultivation processes include, but are not limited to, aquaculture/fermentation, solid state fermentation (SSF) and transformation, hybrids and/or combinations thereof.

본원에서 사용되는 "발효"는 조절된 조건 하에서의 세포의 배양 또는 성장을 지칭한다. 성장은 호기성 또는 혐기성일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 미생물은 SSF 및/또는 이의 변형된 버전을 사용하여 성장한다.As used herein, "fermentation" refers to the cultivation or growth of cells under controlled conditions. Growth can be aerobic or anaerobic. In a preferred embodiment, the microorganism is grown using SSF and/or modified versions thereof.

일 구현예에서, 본 발명은 바이오매스(예를 들어, 생존가능한 세포 물질), 세포외 대사산물(예를 들어, 소분자 및 단백질), 잔류 영양분 및/또는 세포내 성분(예를 들어, 효소 및 다른 단백질)을 생산하기 위한 물질 및 방법을 제공한다.In one embodiment, the present invention relates to biomass (e.g., viable cellular material), extracellular metabolites (e.g., small molecules and proteins), residual nutrients and/or intracellular components (e.g., enzymes and other proteins).

본 발명에 따라 사용되는 미생물 성장 용기는 산업적 용도를 위한 임의의 발효기 또는 배양 반응기일 수 있다. 일 구현예에서, 용기는, 예를 들어, pH, 산소, 압력, 온도, 습도, 미생물 밀도 및/또는 대사산물 농도와 같은 재배 공정에서 중요한 인자를 측정하기 위해, 기능적 제어/센서를 가질 수 있거나, 기능적 제어/센서에 연결될 수 있다.The microbial growth vessel used in accordance with the present invention may be any fermentor or culture reactor for industrial use. In one embodiment, the vessel may have functional controls/sensors to measure important factors in the cultivation process, such as, for example, pH, oxygen, pressure, temperature, humidity, microbial density and/or metabolite concentration, or , can be connected to functional controls/sensors.

추가의 구현예에서, 용기는 또한 용기 내부의 미생물의 성장을 모니터링할 수 있다(예를 들어, 세포 수 및 성장 단계를 측정할 수 있다). 대안적으로, 매일 샘플을 용기로부터 채취하고, 희석 플레이팅 기술과 같은 당업계에 공지된 기술을 사용하예 이를 계수할 수 있다. 희석 플레이팅은 샘플의 유기체 수를 추정하는 데 사용되는 간단한 기술이다. 이 기술은 또한 상이한 환경이나 처리를 비교할 수 있는 지표를 제공할 수 있다.In a further embodiment, the container can also monitor the growth of microorganisms inside the container (eg, cell number and growth stage can be measured). Alternatively, a sample may be taken from the container daily and counted using techniques known in the art, such as dilution plating techniques. Dilution plating is a simple technique used to estimate the number of organisms in a sample. This technique can also provide an indicator against which different environments or treatments can be compared.

일 구현예에서, 본 방법은 재배물을 질소원으로 보충하는 단계를 포함한다. 질소원은, 예를 들어, 질산칼륨, 질산암모늄, 황산암모늄, 인산암모늄, 암모니아, 요소, 및/또는 염화암모늄일 수 있다. 이들 질소원은 독립적으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.In one embodiment, the method includes supplementing the crop with a nitrogen source. The nitrogen source can be, for example, potassium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonia, urea, and/or ammonium chloride. These nitrogen sources can be used independently or in combination of two or more.

본 방법은 성장하는 배양물에 산소를 공급할 수 있다. 일 구현예는 공기의 느린 모션을 이용하여 저산소 함유 공기를 제거하고 산소화된 공기를 도입한다. 침지 발효의 경우, 산소가 공급된 공기는 액체의 기계적 교반을 위한 임펠러, 및 액체에 산소를 용해시키기 위해 액체에 기체 기포를 공급하기 위한 공기 살포기를 포함하는 메커니즘을 통해 매일 주변 공기를 보충할 수 있다.The method can provide oxygen to growing cultures. One implementation uses slow motion of air to remove hypoxic air and introduce oxygenated air. For submerged fermentation, oxygenated air can be supplemented with ambient air daily through a mechanism comprising an impeller for mechanical agitation of the liquid, and an air sparger to supply gas bubbles to the liquid to dissolve the oxygen in the liquid. there is.

본 방법은 재배물을 탄소원으로 보충하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 탄소원은 탄수화물, 예컨대 포도당, 수크로스, 락토스, 프럭토스, 트레할로스, 만노스, 만니톨, 및/또는 말토스; 유기산, 예컨대 아세트산, 푸마르산, 시트르산, 프로피온산, 말산, 말론산, 및/또는 피루브산; 알코올, 예컨대 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 이소부탄올, 및/또는 글리세롤; 지방 및 오일, 예컨대 대두유, 카놀라유, 쌀겨유, 올리브유, 옥수수유, 해바라기유, 참기름, 및/또는 아마인유; 등일 수 있다. 이들 탄소원은 독립적으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.The method may further include supplementing the crop with a carbon source. Carbon sources include carbohydrates such as glucose, sucrose, lactose, fructose, trehalose, mannose, mannitol, and/or maltose; organic acids such as acetic acid, fumaric acid, citric acid, propionic acid, malic acid, malonic acid, and/or pyruvic acid; alcohols such as ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, isobutanol, and/or glycerol; fats and oils such as soybean oil, canola oil, rice bran oil, olive oil, corn oil, sunflower oil, sesame oil, and/or linseed oil; etc. These carbon sources can be used independently or in combination of two or more.

일 구현예에서, 미생물에 대한 성장 인자 및 미량 영양소가 배지에 포함된다. 이는 필요한 모든 비타민을 생산할 수 없는 미생물을 키울 때 특히 바람직하다. 철, 아연, 구리, 망간, 몰리브덴 및/또는 코발트와 같은 미량 원소를 포함하는 무기 영양분 또한 배지에 포함될 수 있다. 또한, 비타민, 필수 아미노산 및 미량원소의 공급원은, 예를 들어, 밀가루 또는 식사의 형태로, 예를 들어, 옥수수 가루로, 또는 추출물의 형태로, 예를 들어, 효모 추출물, 감자 추출물, 쇠고기 추출물, 대두 추출물, 바나나 껍질 추출물 등, 또는 정제된 형태로 포함될 수 있다. 예를 들어, 단백질의 생합성에 유용한 것과 같은 아미노산이 또한 포함될 수 있다.In one embodiment, growth factors and micronutrients for microorganisms are included in the medium. This is especially desirable when growing microorganisms that cannot produce all the vitamins they need. Inorganic nutrients including trace elements such as iron, zinc, copper, manganese, molybdenum and/or cobalt may also be included in the medium. In addition, sources of vitamins, essential amino acids and trace elements may be, for example, in the form of wheat flour or meal, for example corn meal, or in the form of extracts, for example yeast extract, potato extract, beef extract. , soybean extract, banana peel extract, etc., or in purified form. Amino acids may also be included, such as those useful, for example, in the biosynthesis of proteins.

일 구현예에서, 무기염 또한 포함될 수 있다. 사용 가능한 무기염은 인산이수소칼륨, 인산수소이칼륨, 인산수소이나트륨, 황산마그네슘, 염화마그네슘, 황산철, 염화철, 황산망간, 염화망간, 황산아연, 염화납, 황산구리, 염화칼슘, 염화나트륨, 탄산칼슘 및/또는 탄산나트륨일 수 있다. 이들 무기염은 독립적으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.In one embodiment, inorganic salts may also be included. Usable inorganic salts include potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, magnesium sulfate, magnesium chloride, iron sulfate, iron chloride, manganese sulfate, manganese chloride, zinc sulfate, lead chloride, copper sulfate, calcium chloride, sodium chloride, calcium carbonate and /or sodium carbonate. These inorganic salts can be used independently or in combination of 2 or more types.

일부 구현예에서, 배양 방법은 배양 전 및/또는 배양 과정 동안 배지에 추가의 산 및/또는 항미생물제를 첨가하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 항균제 또는 항생제는 오염으로부터 배양물을 보호하는 데 사용된다.In some embodiments, the culturing method may further include adding an additional acid and/or antimicrobial agent to the medium prior to culturing and/or during the culturing process. Antibacterial agents or antibiotics are used to protect cultures from contamination.

추가적으로, 소포제 또한 침지 재배 동안 거품의 형성 및/또는 축적을 방지하기 위해 첨가될 수 있다.Additionally, antifoaming agents may also be added to prevent the formation and/or accumulation of foam during submerged cultivation.

혼합물의 pH는 관심 미생물에 적합해야 한다. 완충제 및 pH 조절제, 예컨대 탄산염 및 포스페이트는 바람직한 값 부근으로 pH를 안정화시키기 위해 사용될 수 있다. 금속 이온이 고농도로 존재하는 경우, 배지에서 킬레이트제의 사용이 필요할 수 있다.The pH of the mixture should be suitable for the microorganism of interest. Buffers and pH adjusting agents such as carbonates and phosphates can be used to stabilize the pH around desired values. If metal ions are present in high concentrations, the use of chelating agents in the medium may be necessary.

미생물은 플랑크톤 형태 또는 생물막으로 성장할 수 있다. 생물막의 경우, 용기는 그 안에 미생물이 생물막 상태로 성장할 수 있는 기질을 가질 수 있다. 시스템은 또한, 예를 들어, 생물막 성장 특성을 촉진 및/또는 개선하는 자극(예를 들어, 전단 응력)을 적용할 수 있는 능력을 가질 수 있다.Microorganisms can grow either in planktonic form or as biofilms. In the case of a biofilm, the container may have a substrate within which microorganisms can grow in a biofilm state. The system may also have the ability to apply stimuli (eg, shear stress) that promote and/or improve biofilm growth properties, for example.

일 구현예에서, 미생물의 배양 방법은 약 5° 내지 약 100℃, 바람직하게는, 15 내지 60℃, 더욱 바람직하게는, 25 내지 50℃에서 수행된다. 추가의 구현예에서, 배양은 일정한 온도에서 연속적으로 수행될 수 있다. 다른 구현예에서, 배양은 온도 변화에 영향을 받을 수 있다.In one embodiment, the method of culturing the microorganism is performed at about 5 ° to about 100 ° C, preferably, 15 to 60 ° C, more preferably, 25 to 50 ° C. In a further embodiment, culturing can be carried out continuously at a constant temperature. In another embodiment, the culture can be subjected to temperature changes.

일 구현예에서, 본 방법 및 배양 공정에 사용되는 장비는 멸균 상태이다. 반응기/용기와 같은 배양 장비는 멸균 유닛, 예를 들어, 오토클레이브로부터 분리될 수 있지만, 이에 연결될 수도 있다. 배양 장비는 또한 접종을 시작하기 전에 현장에서 살균하는 살균 유닛을 가질 수 있다. 공기는 당업계에 공지된 방법에 의해 멸균될 수 있다. 예를 들어, 주변 공기는 용기 내로 도입되기 전에 적어도 하나의 필터를 통과할 수 있다. 다른 구현예에서, 배지는 저온 살균될 수 있거나, 선택적으로, 전혀 첨가되지 않을 수 있으며, 여기에서 낮은 수분 활성 및 낮은 pH의 사용은 바람직하지 않은 박테리아 성장을 제어하기 위해 이용될 수 있다.In one embodiment, the method and equipment used in the culturing process are sterile. Culture equipment, such as reactors/vessels, may be separate from, or connected to, a sterilization unit, eg, an autoclave. The culture equipment may also have a sterilization unit that sterilizes on site before starting the inoculation. Air can be sterilized by methods known in the art. For example, ambient air may pass through at least one filter before being introduced into the vessel. In another embodiment, the medium can be pasteurized or, optionally, not added at all, wherein the use of low water activity and low pH can be used to control undesirable bacterial growth.

일 구현예에서, 본 발명은, 성장 및 대사산물 생산에 적합한 조건 하에서 본 발명의 미생물 균주를 배양하는 단계; 및 선택적으로 대사산물을 정제하는 단계에 의한, 미생물 대사산물, 예컨대, 예를 들어, 생물계면활성제, 효소, 단백질, 에탄올, 락트산, 베타-글루칸, 펩티드, 대사 중간체, 고도불포화 지방산 및 지질과 같은 미생물 대사산물을 생산하는 방법을 추가로 제공한다. 본 방법에 의해 생산된 대사산물 함량은, 예를 들어 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90% 이상일 수 있다.In one embodiment, the present invention comprises culturing a microbial strain of the present invention under conditions suitable for growth and metabolite production; and microbial metabolites, such as, for example, biosurfactants, enzymes, proteins, ethanol, lactic acid, beta-glucans, peptides, metabolic intermediates, polyunsaturated fatty acids and lipids, optionally by purifying the metabolites. Methods of producing microbial metabolites are further provided. The metabolite content produced by the method can be, for example, greater than 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%.

관심 미생물에 의해 생성된 미생물 성장 부산물은 미생물에 잔류하거나 성장 배지 내로 분비될 수 있다. 배지는 미생물 성장 부산물의 활성을 안정화시키는 화합물을 함유할 수 있다.Microbial growth by-products produced by the microorganism of interest may reside on the microorganism or be excreted into the growth medium. The medium may contain compounds that stabilize the activity of microbial growth by-products.

발효 배지의 바이오매스 함량은, 예를 들어 5 g/l 내지 180 g/l 이상, 또는 10 g/l 내지 150 g/l일 수 있다.The biomass content of the fermentation medium may be, for example, from 5 g/l to 180 g/l or more, or from 10 g/l to 150 g/l.

세포 농도는, 예를 들어 적어도 1 x 106 내지 1 x 1013, 1 x 107 내지 1 x 1012, 1 x 108 내지 1 x 1011, 또는 1 x 109 내지 1 x 1010 CFU/ml일 수 있다.The cell concentration is, for example, at least 1 x 10 6 to 1 x 10 13 , 1 x 10 7 to 1 x 10 12 , 1 x 10 8 to 1 x 10 11 , or 1 x 10 9 to 1 x 10 10 CFU/ can be ml.

미생물의 배양 방법 및 장비는 미생물 부산물의 생산, 배치식, 준연속식 공정 또는 연속식 공정에서 수행될 수 있다.Methods and equipment for culturing microorganisms may be performed in the production of microbial by-products, in batch, semi-continuous or continuous processes.

일 구현예에서, 모든 미생물 배양 조성물은 배양의 완료시(예를 들어, 원하는 세포 밀도 또는 특정된 대사산물의 밀도를 달성했을 때)에 제거된다. 이러한 배치식 절차에서, 제1 배치를 수확할 때 완전히 새로운 배치가 시작된다.In one embodiment, all microbial culture compositions are removed upon completion of culturing (eg, upon achieving a desired cell density or specified metabolite density). In this batchwise procedure, an entirely new batch is started when the first batch is harvested.

또 다른 구현예에서, 발효 생성물의 일부만이 한 번에 제거된다. 해당 구현예에서, 생존 세포, 포자, 분생포자, 균사 및/또는 균사체를 갖는 바이오매스는 새로운 배양 배치를 위한 접종제로서 용기 내에 잔류한다. 제거되는 조성물은 무세포 배지이거나 세포, 포자, 또는 다른 생식 번식체, 및/또는 이들의 조합을 함유할 수 있다. 이러한 방식으로, 준연속식 시스템이 생성된다.In another embodiment, only a portion of the fermentation product is removed at one time. In this embodiment, the biomass with viable cells, spores, conidia, hyphae and/or mycelia remains in the vessel as an inoculum for a new culture batch. The composition to be removed may be a cell-free medium or contain cells, spores, or other reproductive propagules, and/or combinations thereof. In this way, a semi-continuous system is created.

유리하게는, 본 방법은 복잡한 장비 또는 높은 에너지 소비를 필요로 하지 않는다. 관심 미생물은 현장에서 소규모로 또는 대규모로 배양될 수 있으며, 여전히 배지와 혼합되어 있을 수도 있다.Advantageously, the method does not require complicated equipment or high energy consumption. Microorganisms of interest may be cultured in situ on a small or large scale, and may still be mixed with the medium.

유리하게는, 미생물-기반 생성물은 원격 위치에서 생산될 수 있다. 미생물 성장 시설은 예를 들어 태양열, 풍력 및/또는 수력 발전을 활용하여 그리드에서 작동될 수 있다.Advantageously, the microbial-based product can be produced at a remote location. The microbial growth facility may be operated on the grid utilizing, for example, solar, wind and/or hydroelectric power.

미생물-기반 제품의 제조Manufacture of Microbial-Based Products

본 발명은 또한 "미생물-기반 제품"을 제공하며, 이는 원하는 결과를 달성하기 위해 실제로 도포되어야 하는 제품이다. 본 미생물-기반 제품은 단순히 미생물 배양 공정으로부터 수확된 미생물-기반 조성물일 수 있다. 대안적으로, 미생물-기반 제품은 첨가된 추가 성분을 포함할 수 있다. 이러한 추가 성분은 예를 들어, 안정화제, 완충제, 적절한 담체, 예컨대 물, 염 용액 또는 임의의 다른 적절한 담체, 추가의 미생물 성장을 지원하기 위한 첨가된 영양분, 비영양제 성장 증진제 및/또는 그것이 도포되는 환경에서 미생물 및/또는 조성물의 추적을 용이하게 하는 제제를 포함할 수 있다. 미생물-기반 제품은 또한 미생물-기반 조성물의 혼합물을 포함할 수 있다. 미생물-기반 제품은 또한 여과, 원심분리, 용해, 건조, 정제 등과 같은 몇몇 방식으로 가공된 미생물-기반 조성물의 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.The present invention also provides a "microbe-based product", which is a product that must actually be applied to achieve a desired result. The present microbial-based product may simply be a microbial-based composition harvested from a microbial culture process. Alternatively, the microbial-based product may include added additional ingredients. Such additional ingredients may be, for example, stabilizers, buffers, suitable carriers such as water, salt solutions or any other suitable carrier, added nutrients to support further microbial growth, non-nutrient growth enhancers and/or the substrate on which they are applied. Agents that facilitate tracking of microorganisms and/or compositions in the environment may be included. Microbe-based products may also include mixtures of microbe-based compositions. A microbial-based product may also include one or more components of a microbial-based composition that have been processed in some way, such as filtration, centrifugation, dissolution, drying, purification, and the like.

본 발명의 미생물-기반 생성물 중 하나는 단순히 미생물 및/또는 미생물에 의해 생성된 미생물 대사산물 및/또는 임의의 잔류 영양분을 함유하는 발효 배지이다. 발효 생성물은 추출 또는 정제 없이 직접 사용할 수 있다. 원하는 경우, 추출 및 정제는 문헌에 기재된 표준 추출 및/또는 정제 방법 또는 기술을 사용하여 용이하게 달성될 수 있다.One of the microorganism-based products of the present invention is simply a fermentation medium containing microorganisms and/or microbial metabolites produced by the microorganisms and/or any residual nutrients. Fermentation products can be used directly without extraction or purification. If desired, extraction and purification can be readily accomplished using standard extraction and/or purification methods or techniques described in the literature.

미생물-기반 제품 중의 미생물은 활성 또는 비활성 형태이거나, 또는 영양 세포, 생식 포자, 분생포자, 균사체, 균사, 또는 임의의 다른 형태의 미생물 번식물의 형태일 수 있다. 미생물-기반 제품은 또한 임의의 이러한 형태의 미생물의 조합을 함유할 수 있다.The microorganisms in the microorganism-based product may be in active or inactive form, or in the form of vegetative cells, gametes, conidia, mycelia, hyphae, or any other form of microbial propagation. A microbe-based product may also contain a combination of any of these types of microbes.

일 구현예에서, 미생물의 상이한 균주를 개별적으로 성장시킨 다음, 함께 혼합하여 미생물-기반 생성물을 생성한다. 미생물은 선택적으로, 이들이 혼합되기 전에 이들이 성장되고 건조되는 배지와 혼합될 수 있다.In one embodiment, different strains of microorganisms are grown separately and then mixed together to produce a microorganism-based product. Microorganisms can optionally be mixed with the medium in which they are grown and dried before being mixed.

일 구현예에서, 상이한 균주는 함께 혼합되지 않지만, 별개의 미생물-기반 제품으로서 식물 및/또는 그의 환경에 도포된다.In one embodiment, the different strains are not mixed together, but applied to the plant and/or its environment as separate microbial-based products.

미생물-기반 제품은 추가의 안정화, 보존 및 저장 없이 사용될 수 있다. 유리하게는, 이들 미생물-기반 제품의 직접적인 사용은 미생물의 높은 생존력을 보존하고, 외래 작용제 및 바람직하지 않은 미생물로부터의 오염 가능성을 감소시키며, 미생물 성장의 부산물의 활성을 유지한다.Microbial-based products can be used without further stabilization, preservation and storage. Advantageously, the direct use of these microbial-based products preserves the high viability of the microbes, reduces the potential for contamination from foreign agents and undesirable microbes, and retains the activity of by-products of microbial growth.

성장 용기로부터 미생물-기반 조성물을 수확할 때, 수확된 생성물이 용기에 배치되거나, 그렇지 않으면 사용을 위해 수송될 때 추가 성분이 첨가될 수 있다. 첨가제는 예를 들어, 완충제, 담체, 동일 또는 상이한 시설에서 제조된 기타 미생물-기반 조성물, 점도 개질제, 보존제, 미생물 성장을 위한 영양제, 계면활성제, 유화제, 윤활제, 용해도 조절제, 추적제, 용매, 살생물제, 항생제, pH 조절제, 킬레이트제, 안정화제, 자외선 내광성 제제, 다른 미생물 및 이러한 제제에 통상적으로 사용되는 다른 적절한 첨가제일 수 있다.When harvesting a microorganism-based composition from a growth vessel, additional ingredients may be added when the harvested product is placed in the vessel or otherwise transported for use. Additives include, for example, buffers, carriers, other microbial-based compositions prepared in the same or different facilities, viscosity modifiers, preservatives, nutrients for microbial growth, surfactants, emulsifiers, lubricants, solubility regulators, tracers, solvents, biocides. biologics, antibiotics, pH modifiers, chelating agents, stabilizers, ultraviolet light-resistant agents, other microorganisms and other suitable additives commonly used in such agents.

일 구현예에서, 유기 및 아미노산 또는 그의 염을 포함하는 완충제가 첨가될 수 있다. 적합한 완충제는 시트레이트, 글루코네이트, 타르타레이트, 말레이트, 아세테이트, 락테이트, 옥살레이트, 아스파르테이트, 말로네이트, 글루코헵토네이트, 피루베이트, 갈락타레이트, 글루카레이트, 타르트로네이트, 글루타메이트, 글리신, 리신, 글루타민, 메티오닌, 시스테인, 아르기닌 및 이들의 혼합물을 포함한다. 인산 및 아인산 또는 그의 염 또한 사용될 수 있다. 합성 완충액 또한 사용에 적합하지만, 위에 열거된 유기 및 아미노산 또는 이들의 염과 같은 천연 완충제를 사용하는 것이 바람직하다.In one embodiment, buffers including organic and amino acids or salts thereof may be added. Suitable buffering agents include citrate, gluconate, tartarate, malate, acetate, lactate, oxalate, aspartate, malonate, glucoheptonate, pyruvate, galactarate, glucarate, tartronate, glutamate, glycine, lysine, glutamine, methionine, cysteine, arginine and mixtures thereof. Phosphoric acid and phosphorous acid or salts thereof may also be used. Synthetic buffers are also suitable for use, but it is preferred to use natural buffers such as the organic and amino acids or salts thereof listed above.

추가의 구현예에서, pH 조절제는 수산화칼륨, 수산화암모늄, 탄산칼륨 또는 중탄산염, 염산, 질산, 황산 또는 이들의 혼합물을 포함한다.In a further embodiment, the pH adjusting agent comprises potassium hydroxide, ammonium hydroxide, potassium carbonate or bicarbonate, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or mixtures thereof.

미생물-기반 조성물의 pH는 관심 미생물(들)에 적합해야 한다. 바람직한 구현예에서, 조성물의 pH는 약 3.5 내지 7.0, 약 4.0 내지 6.5, 또는 약 5.0이다.The pH of the microbe-based composition should be suitable for the microbe(s) of interest. In a preferred embodiment, the pH of the composition is about 3.5 to 7.0, about 4.0 to 6.5, or about 5.0.

일 구현예에서, 수성 제제, 예컨대 중탄산나트륨 또는 탄산나트륨, 황산나트륨, 인산나트륨, 중인산나트륨과 같은 수성 제제가 제제에 포함될 수 있다.In one embodiment, aqueous agents such as sodium bicarbonate or sodium carbonate, sodium sulfate, sodium phosphate, sodium phosphate can be included in the formulation.

특정 구현예에서, 식물 부분에 대한 생성물의 부착을 연장시키기 위해 부착성 물질이 조성물에 첨가될 수 있다. 중합체, 예컨대 하전된 중합체, 또는 다당류계 물질이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 잔탄검, 구아검, 레반, 자일리난, 젤란검, 커들란, 플루란, 덱스트란 등이 사용될 수 있다.In certain embodiments, an adhesive material may be added to the composition to prolong the attachment of the product to the plant part. Polymers, such as charged polymers, or polysaccharide-based materials may be used, for example, xanthan gum, guar gum, levan, xylinan, gellan gum, curdlan, pullulan, dextran, and the like.

바람직한 구현예에서, 상업적 등급의 크산탄 검이 부착제로서 사용된다. 검의 농도는 상용 제품의 검 함량에 따라 선택되어야 한다. 고순도 잔탄검의 경우, 0.001%(w/v - 잔탄검/용액)이면 충분하다.In a preferred embodiment, commercial grade xanthan gum is used as an adhesive. The concentration of gum should be selected according to the gum content of commercial products. For high purity xanthan gum, 0.001% (w/v - xanthan gum/solution) is sufficient.

일 구현예에서, 포도당, 글리세롤 및/또는 글리세린은 미생물-기반 생성물에 첨가되며, 이는 예를 들어, 저장 및 수송 동안 삼투압 조절제로서 기능할 수 있다. 일 구현예에서, 당밀이 포함될 수 있다.In one embodiment, glucose, glycerol and/or glycerin are added to the microbe-based product, which can function as an osmotic pressure regulator during storage and transport, for example. In one embodiment, molasses may be included.

일 구현예에서, 프리바이오틱스는, 미생물 성장을 향상시키기 위해 미생물-기반 제품에 첨가되고/되거나 동시에 도포될 수 있다. 적합한 프리바이오틱스는, 예를 들어, 다시마 추출물, 풀빅산, 키틴, 휴메이트 및/또는 휴믹산을 포함한다. 특정 구현예에서, 도포되는 프리바이오틱스의 양은 약 0.1 L/에이커 내지 약 0.5 L/에이커, 또는 약 0.2 L/에이커 내지 약 0.4 L/에이커이다.In one embodiment, prebiotics may be added to and/or co-applied to a microbial-based product to enhance microbial growth. Suitable prebiotics include, for example, kelp extract, fulvic acid, chitin, humates and/or humic acids. In certain embodiments, the amount of prebiotics applied is between about 0.1 L/acre and about 0.5 L/acre, or between about 0.2 L/acre and about 0.4 L/acre.

일 구현예에서, 특정 영양분은, 미생물 접종 및 성장을 향상시키기 위해 미생물-기반 제품에 첨가되고/되거나 동시에 도포될 수 있다. 여기에는, 예를 들어 가용성 칼륨(K2O), 마그네슘, 황, 붕소, 철, 망간 및/또는 아연이 포함될 수 있다. 영양분은 예를 들어 수산화칼륨, 황산마그네슘, 붕산, 황산제일철, 황산망간 및/또는 황산아연으로부터 유도될 수 있다.In one embodiment, certain nutrients may be added to and/or concurrently applied to a microbial-based product to enhance microbial inoculation and growth. These may include, for example, soluble potassium (K 2 O), magnesium, sulfur, boron, iron, manganese and/or zinc. Nutrients may be derived from, for example, potassium hydroxide, magnesium sulfate, boric acid, ferrous sulfate, manganese sulfate and/or zinc sulfate.

선택적으로, 제품은 사용 전에 저장될 수 있다. 저장 시간은 짧은 것이 바람직하다. 따라서, 보관 시간은 60일, 45일, 30일, 20일, 15일, 10일, 7일, 5일, 3일, 2일, 1일, 또는 12시간 미만일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 살아있는 세포가 생성물에 존재하는 경우, 생성물은 예를 들어, 20℃, 15℃, 10℃, 또는 5℃ 미만과 같은 차가운 온도에서 저장된다.Optionally, the product may be stored prior to use. A short storage time is preferred. Thus, the storage time may be less than 60 days, 45 days, 30 days, 20 days, 15 days, 10 days, 7 days, 5 days, 3 days, 2 days, 1 day, or 12 hours. In a preferred embodiment, where viable cells are present in the product, the product is stored at a cold temperature, such as below 20°C, 15°C, 10°C, or 5°C.

미생물-기반 제품의 현지 생산Local production of microbe-based products

본 발명의 특정 구현예에서, 미생물 성장 시설은 원하는 규모로 신선한, 고밀도 미생물 및/또는 관심 미생물 성장 부산물을 생산한다. 미생물 성장 시설은 도포 현장 또는 그 근처에 위치할 수 있다. 해당 시설은 고밀도 미생물-기반 조성물을 배치식, 준연속식 또는 연속식 배양으로 생산한다.In certain embodiments of the present invention, a microbial growth facility produces fresh, high-density microorganisms and/or microbial growth by-products of interest at a desired scale. The microbial growth facility may be located at or near the application site. The facility produces high-density microbial-based compositions in batch, semi-continuous or continuous culture.

본 발명의 미생물 성장 시설은 미생물-기반 제품이 사용될 현장(예를 들어, 가축 목장)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 미생물 성장 시설은 사용 현장으부터 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3 또는 1 마일 이내일 수 있다.The microbial growth facility of the present invention may be located at the site where the microbial-based product is to be used (eg, a cattle ranch). For example, the microbial growth facility may be within 300, 250, 200, 150, 100, 75, 50, 25, 15, 10, 5, 3 or 1 mile from the site of use.

미생물-기반 제품이 현지에서 생성될 수 있기 때문에, 이는 종래의 미생물 생산의 미생물 안정화, 보존, 저장 및 수송 공정에 의존하지 않으며, 훨씬 더 높은 밀도의 미생물이 생성될 수 있고, 이에 의해 현장 도포에 사용하기 위해 더 적은 부피의 미생물-기반 제품을 필요로 하거나, 원하는 효능을 달성하기 위해, 필요한 경우 훨씬 더 높은 밀도의 미생물 도포을 허용한다. 이를 통해, 소규모의 바이오리액터(예를 들어, 축소된 발효 용기, 시동 물질, 영양소 및 pH 조절제의 공급 감소)를 통해 시스템은 보다 효율이 높아지고, 세포를 안정화하거나 배양 배지에서 분리할 필요가 없어진다. 미생물-기반 제품의 현지 생산은 또한 성장 배지를 제품에 포함시키는 것을 용이하게 한다. 배지는 발효 동안 생산된 제제를 함유할 수 있으며, 이는 현지 사용에 특히 적합하다.Because the microbial-based product can be produced locally, it does not rely on the microbial stabilization, preservation, storage, and transportation processes of conventional microbial production, and much higher densities of microbes can be produced, thereby enabling on-site application. Requires a lower volume of microbial-based product for use, or allows application of even higher densities of microbes when necessary to achieve desired efficacy. This allows the system to be more efficient with a smaller bioreactor (e.g., a smaller fermentation vessel, a reduced supply of starting materials, nutrients and pH regulators) and eliminates the need to stabilize or separate the cells from the culture medium. Local production of microbial-based products also facilitates incorporation of growth media into the product. The medium may contain agents produced during fermentation, which are particularly suitable for local use.

현지에서 생산된 고밀도의 강력한 미생물 배양물은 일정 기간 공급망에 남아 있던 것보다 현장에서 보다 효과적이다. 본 발명의 미생물-기반 제품은 세포가 발효 성장 배지에 존재하는 대사산물 및 영양소로부터 분리된 전통적인 제품에 비해 특히 유리하다. 운송 시간이 단축됨으로써, 현지 수요에 따라 필요한 시간과 양에 맞추어 미생물 및/또는 대사산물의 신선한 배치를 생산 및 배송할 수 있게 된다.High-density, robust microbial cultures produced locally are more effective on-site than those left in the supply chain for a period of time. The microorganism-based products of the present invention are particularly advantageous over traditional products in which the cells are separated from the metabolites and nutrients present in the fermentative growth medium. Reduced shipping times allow production and delivery of fresh batches of microbes and/or metabolites at the required time and quantity, depending on local demand.

본 발명의 미생물 성장 시설은 미생물 자체, 미생물 대사산물, 및/또는 미생물이 성장되는 배지의 다른 성분을 포함하는 신선한 미생물-기반 조성물을 생산한다. 원하는 경우, 조성물은 고밀도의 영양 세포 또는 번식체, 또는 영양 세포 및 번식체의 혼합물을 가질 수 있다.The microbial growth facility of the present invention produces fresh microbial-based compositions comprising the microbes themselves, microbial metabolites, and/or other components of the medium in which the microbes are grown. If desired, the composition may have a high density of vegetative cells or propagules, or a mixture of vegetative cells and propagules.

일 구현예에서, 미생물 성장 시설은 미생물-기반 제품이 사용될 현장(예를 들어, 감귤 과수원) 상에, 또는 그 근처에, 예를 들어, 300 마일, 200 마일, 또는 심지어 100 마일 이내에 위치한다. 유리하게는, 이는 조성물이 특정 위치에서 사용되도록 맞춤화될 수 있게 한다. 미생물-기반 조성물의 제형 및 효능은 도포 시점의 특정 현장 조건, 예를 들어, 어떠한 토양 유형, 식물 및/또는 작물이 처리되고 있는지; 조성물이 도포되는 계절, 기후 및/또는 시기; 및 어떠한 모드 및/또는 도포 속도가 활용되고 있는지에 따라 맞춤화될 수 있다.In one embodiment, the microbial growth facility is located on, or near, eg, within 300 miles, 200 miles, or even 100 miles of the site (eg, a citrus orchard) where the microbial-based product will be used. Advantageously, this allows the composition to be tailored for use at a particular location. The formulation and efficacy of the microbial-based composition depends on the specific field conditions at the time of application, eg, what type of soil, plant and/or crop is being treated; the season, climate and/or time the composition is applied; and depending on what mode and/or application speed is being utilized.

유리하게는, 분산된 미생물 성장 설비는 업스트림 처리 지연, 공급망 병목 현상, 부적절한 보관, 및 예를 들어, 생존 가능하고 높은 세포-수 생성물 및 세포가 원래 성장되는 관련 배지 및 대사산물의 적시 전달 및 도포을 방해하는 다른 우발성으로 인해 제품 품질이 저하되는, 광범위한 산업 규모의 생산자에 의존하는 현 문제에 대한 솔루션을 제공한다.Advantageously, a decentralized microbial growth facility eliminates upstream processing delays, supply chain bottlenecks, inadequate storage, and timely delivery and application of, for example, viable, high cell-number products and associated media and metabolites in which the cells are originally grown. It provides a solution to the current problem of relying on producers on a wide range of industrial scales, where product quality deteriorates due to other interfering contingencies.

또한, 조성물을 현지에서 제조함으로써, 제형 및 효능은 도포 시에 존재하는 특정 위치 및 조건에 따라 실시간으로 조절될 수 있다. 이는 중앙 위치에서 사전에 만들어지고, 예를 들어 주어진 위치에 대해 최적이 아닐 수 있는 세트 비율 및 제형을 갖는 조성물에 비해 이점을 제공한다.Additionally, by making the composition locally, formulation and efficacy can be adjusted in real time depending on the specific location and conditions present at the time of application. This provides advantages over compositions that are premade in a central location and have, for example, set ratios and formulations that may not be optimal for a given location.

미생물 성장 시설은 목적지 지역과의 시너지 효과를 개선하기 위해 미생물-기반 제품을 맞춤화할 수 있는 능력과 함께 제조 다양성을 제공한다. 유리하게는, 바람직한 구현예에서, 본 발명의 시스템은 GHG 관리를 개선하기 위해 자연적으로 발생하는 국소 미생물 및 그의 대사 부산물의 능력을 이용한다.Microbial growth facilities provide manufacturing versatility with the ability to customize microbe-based products to improve synergies with destination regions. Advantageously, in a preferred embodiment, the system of the present invention exploits the ability of naturally occurring local microbes and their metabolic by-products to improve GHG management.

개별 용기에 대한 배양 시간은, 예를 들어, 1일 또는 그 이상일 수 있다. 배양 생성물은 다양한 방법으로 수확될 수 있다.The incubation time for an individual container can be, for example, one day or more. Culture products can be harvested in a variety of ways.

예를 들어, 발효 24시간 이내에 현지 생산 및 배송을 통해, 순수하고 높은 세포 밀도의 조성물을 수확할 수 있으며, 운송 비용을 상당히 낮출 수 있다. 보다 효과적이고 강력한 미생물 접종제 개발의 급속한 발전에 대한 전망을 감안할 때, 소비자는 해당 미생물-기반 제품을 신속하게 제공할 수 있는 이러한 능력으로부터 큰 이점을 얻을 수 있다.For example, pure, high cell density compositions can be harvested through on-site production and delivery within 24 hours of fermentation, significantly reducing transportation costs. Given the prospect of rapid progress in the development of more effective and potent microbial inoculants, consumers can greatly benefit from this ability to quickly provide corresponding microbial-based products.

실시예Example

예시로서 주어진 다음의 실시예로부터 본 발명 및 이의 많은 이점에 대해 보다 더 이해할 수 있다. 다음의 실시예는 본 발명의 방법, 응용, 구현예 및 변형예의 일부를 예시한다. 이들은 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 본 발명과 관련하여 수많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있다.A further understanding of the present invention and its many advantages may be obtained from the following examples, given by way of example. The following examples illustrate some of the methods, applications, implementations and variations of the present invention. They should not be considered as limiting the present invention. Numerous changes and modifications may be made in connection with the present invention.

실시예 1 - 탄소 발자국 감소 가축Example 1 - Carbon Footprint Reduction Livestock

도 1은 전체 작업의 탄소 발자국을 감소시키는 방식으로 가축을 생산할 수 있는 방법에 대한 일 구현예의 흐름도(100)를 도시한다. 1 shows a flow diagram 100 of one embodiment of a method that can produce livestock in a manner that reduces the carbon footprint of the overall operation.

본 방법(05, 10, 11, 11a, 11b, 12)의 농업적 양태의 일부로서, 선택된 미생물-기반 토양 처리가 농지(10)에 도포된다. 일부 선택적인 구현예에서, 농지는 이전에 규정된 화전 처리(05)를 받았고, 식생 및/또는 토양 재생을 필요로 한다.As part of the agricultural aspect of the method ( 05 , 10 , 11 , 11a , 11b , 12 ), a selected microorganism-based soil treatment is applied to farmland 10 . In some optional embodiments, the farmland has previously undergone a defined slash-and-burn treatment ( 05 ) and requires vegetation and/or soil regeneration.

생성물(10)을 도포한 결과, 생성물의 미생물은 근권과 식물 뿌리에 서식하여 토양의 영양분 및 수분 함량/분산도를 상승적으로 향상시키고, 식물의 건강과 성장을 증진시키며, 해당 농지에서 자라는 식물에 대한 식물 단백질 함량(11)을 향상시키는 유익한 대사산물을 생산한다. 유리하게는, 이는 감소된 비료 사용(11a) 및 토양 및 식물 물질의 향상된 탄소 격리(11b)라는 결과로 이어졌으며, 이들 둘 모두는 대기 중의 GHG 감소에 기여한다(30).As a result of application of the product ( 10 ), the microorganisms of the product inhabit the rhizosphere and plant roots to synergistically improve the nutrient and water content/dispersity of the soil, promote plant health and growth, and improve plant growth in the field. produce beneficial metabolites that enhance plant protein content ( 11 ). Advantageously, this has resulted in reduced fertilizer use ( 11a ) and improved carbon sequestration in soil and plant matter ( 11b ), both of which contribute to reducing GHGs in the atmosphere ( 30 ).

본 방법(12, 20, 20a, 20b)의 축산업적 양태의 일부로서, 가축 동물은 미생물-기반 토양 처리 조성물로 처리된 농지(10)에서 재배된 식물 물질을 제공받아 해당 동물이 식물 물질을 섭취할 수 있도록 한다(20). 이는 토양 처리 조성물(10)의 도포에 의해 제공되는 이점(11)을 갖는 농지의 방목 형태일 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 가축 동물에게는 농지로부터 수확된 사료 또는 먹이(12)가 제공될 수 있다.As part of the animal husbandry aspect of the method ( 12, 20, 20a, 20b ), a livestock animal is provided with plant material grown on agricultural land ( 10 ) treated with a microorganism-based soil treatment composition, and the animal ingests the plant material. make it possible ( 20 ). This may be a form of grazing of farmland with the benefits ( 11 ) provided by the application of the soil treatment composition ( 10 ). Alternatively, or additionally, livestock animals may be provided feed or fodder 12 harvested from agricultural land.

본 방법에 따라 생산된 식물 물질을 소비한 결과(20), 동물은 개선된 사료 효율을 경험할 수 있으며, 이는 예를 들어 생산된 육류 및 유제품의 양 및 품질 측면에서 더 적은 사료 요구량 및 더 생산적인 동물로 귀결된다는 것을 의미한다. 이는 또한, 소화 동안 질소 이용의 개선을 포함하며, 이는 가축 분뇨에서의 아산화 질소 및 암모니아 배출을 감소시킨다(20a).As a result of consuming plant material produced according to the present method ( 20 ), animals may experience improved feed efficiency, which may include, for example, lower feed requirements and more productive results in terms of quantity and quality of meat and dairy products produced. It means that it ends with an animal. This also includes improved nitrogen utilization during digestion, which reduces nitrous oxide and ammonia emissions in livestock manure ( 20a ).

유리하게는, 목초-섭식 및/또는 본 방법에 따라 생산된 사료 작물을 가축 동물에게 이용함으로써, 본 방법은 옥수수, 밀, 보리 및 귀리와 같은, 가축 사료만을 위해 생산된 고 탄소 발자국 곡물 작물에 대한 의존도를 감소시킬 수 있다(20b). 이는 축산업의 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라(30), 곡물 기반 사료를 먹이는 소에게 필요한 항생제(예를 들어, 이오노포어)에 대한 의존도를 줄이는 데에도 도움이 될 수 있다.Advantageously, by using grass-fed and/or feed crops produced according to the method for livestock animals, the method can be used to feed high carbon footprint grain crops produced exclusively for livestock feed, such as corn, wheat, barley and oats. can reduce their dependence on ( 20b ). Not only does this help reduce the carbon footprint of livestock farming ( 30 ), it may also help reduce the reliance on antibiotics (eg, ionophores) required by cattle fed grain-based diets.

참고 문헌references

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Claims (29)

감소된 탄소 발자국을 갖는 가축을 생산하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 농업적 양태 및 축산업적 양태를 포함하되:
상기 농업적 양태는, 토양 영양분 및 수분 함량 및 분산도를 향상시키고, 식물 건강 및 성장을 향상시키고, 식물 단백질 함량을 개선하고, 질소가 풍부한 비료 사용을 감소시키고, 토양 온실가스 방출을 감소시키고/시키거나 토양 및/또는 식물 물질의 탄소 격리를 향상시키는 기술을 사용하여, 상기 가축의 섭식을 위한 식물이 재배되거나 재배될 농지를 경작하는 단계를 포함하고;
상기 축산업 양태는 상기 가축 동물이 식물을 섭취하도록 상기 농지에서 생산된 식물을 상기 가축 동물이 이용할 수 있게 만드는 단계를 포함하되,
상기 농업적 양태는 전통적인 농업 기술과 비교하여 감소된 온실가스 방출을 초래함으로써, 가축 사료 및/또는 동물-기반 제품 생산에서의 탄소 발자국을 감소시키는 것인 방법.
A method for producing livestock with a reduced carbon footprint, the method comprising agricultural and animal husbandry aspects:
The agricultural aspect improves soil nutrient and water content and dispersibility, improves plant health and growth, improves plant protein content, reduces nitrogen-rich fertilizer use, reduces soil greenhouse gas emissions and/or cultivating agricultural land on which plants for feeding of said livestock are grown or will be grown, using techniques that reduce or enhance the carbon sequestration of soil and/or plant matter;
The livestock farming aspect includes making available to the livestock animals the plants produced on the farmland so that the livestock animals consume the plants,
Wherein the agricultural aspect reduces the carbon footprint in livestock feed and/or animal-based product production by resulting in reduced greenhouse gas emissions compared to traditional agricultural techniques.
제1항에 있어서,
식물을 재배하기 위한 기술은 하나 이상의 토양 군집화 미생물 및/또는 미생물 성장 부산물을 포함하는 미생물-기반 토양 처리 조성물을 농지에 도포하는 단계를 포함하되, 상기 하나 이상의 미생물은 바실러스(Bacillus) 종, 트리코데르마(Trichoderma) 종, 플레우로투스(Pleurotus) , 사카로미세스(Saccharomyces) , 데바리오미세스(Debaryomyces) 종, 렌티눌라(Lentinula) 종, 위커하모미세스(Wickerhamomyces) 종, 스타메렐라(Starmerella) 종, 메예로지마(Meyerozyma) , 피키아(Pichia) 종, 모나스쿠스(Monascus) 종, 아크레모니움(Acremonium) 종, 및 믹소코쿠스(Myxococcus) 종으로부터 선택되는 것인 방법.
According to claim 1,
Techniques for cultivating plants include applying a microorganism-based soil treatment composition comprising one or more soil colonizing microorganisms and/or microbial growth by -products to farmland, wherein the one or more microorganisms are Bacillus species , Trichoderma Species , Pleurotus Species , Saccharomyces Species , Debaryomyces ( Debaryomyces ) Species, Lentinula ( Lentinula ) Species, Wickerhamomyces ( Wickerhamomyces ) Species, Starmerella ( Starmerella ) Species , Meyerozyma Species , Pichia species , Monascus Species, Acremonium ( Acremonium ) Species, and Myxococcus ( Myxococcus ) The method is selected from species.
제2항에 있어서,
상기 미생물은 바실러스 아밀로리퀘파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) NRRL B-67928 및 트리코데르마 하르지아눔(Trichoderma harzianum)인 것인 방법.
According to claim 2,
The microorganism is Bacillus amyloliquefaciens ( Bacillus amyloliquefaciens ) NRRL B-67928 and Trichoderma harzianum .
제2항에 있어서,
상기 미생물은 위커하모미세스 아노말루스(Wickerhamomyces anomalus) NRRL Y-68030, 메예로지마 길리에르몬디(Meyerozyma guilliermondii) 또는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) NRRL B-68031인 것인 방법.
According to claim 2,
Wherein the microorganism is Wickerhamomyces anomalus NRRL Y-68030, Meyerozyma guilliermondii or Bacillus subtilis NRRL B-68031.
제2항에 있어서,
상기 조성물은 하나 이상의 미생물이 배양된 발효 배지를 추가로 포함하는 것인 방법.
According to claim 2,
Wherein the composition further comprises a fermentation medium in which the one or more microorganisms are cultured.
제2항에 있어서,
상기 조성물은 미생물이 없는 성장 부산물을 포함하는 것인 방법.
According to claim 2,
Wherein the composition comprises a microorganism-free growth by-product.
제2항에 있어서,
상기 미생물 성장 부산물은 당지질 및 지질펩티드로부터 선택되는 생물계면활성제인 방법.
According to claim 2,
The method of claim 1, wherein the microbial growth by-product is a biosurfactant selected from glycolipids and lipopeptides.
제7항에 있어서,
상기 당지질은 소포로지질(sophorolipid), 만노실에리트리톨 지질(mannosylerythritol lipid), 람노지질(rhamnolipid) 및 트레할로스 지질(trehalose lipid)로부터 선택되는 것인 방법.
According to claim 7,
Wherein the glycolipid is selected from sophorolipid, mannosylerythritol lipid, rhamnolipid and trehalose lipid.
제7항에 있어서,
상기 지질펩티드는 서르팍틴(surfactin), 이투린(iturin), 펜기신(fengycin), 아르트로팍틴(arthrofactin) 및 리체니신(lichenysin)으로부터 선택되는 것인 방법.
According to claim 7,
Wherein the lipopeptide is selected from surfactin, iturin, fengycin, arthrofactin and lichenysin.
제1항에 있어서,
상기 가축 동물은 농지에 배치되어 식물을 방목하는 것인 방법.
According to claim 1,
The method of claim 1, wherein the livestock animal is placed on farmland to graze plants.
제1항에 있어서,
상기 식물은 농지로부터 수확되어 탄소 발자국 감소 사료 및/또는 곡물로서 가축 동물에게 제공되는 것인 방법.
According to claim 1,
Wherein the plant is harvested from agricultural land and provided to livestock animals as carbon footprint reducing feed and/or grain.
제11항에 있어서,
상기 탄소 발자국 감소 사료는 풀, 광엽초본, 관목, 건초, 짚, 알팔파, 과일, 견과, 종자, 채소 및/또는 농작물 잔류물을 포함하는 것인 방법.
According to claim 11,
Wherein the carbon footprint reduction feed comprises grass, broadleaf herb, shrub, hay, straw, alfalfa, fruit, nut, seed, vegetable and/or crop residue.
제12항에 있어서,
상기 사료는 탄소 발자국 감소 사일리지를 생산하도록 가공되고, 상기 감소된 탄소-발자국 사일리지는 사료로서 가축에게 제공되는 것인 방법.
According to claim 12,
wherein the feed is processed to produce carbon footprint reducing silage, and the reduced carbon-footprint silage is provided to livestock as feed.
제11항에 있어서,
상기 가축 동물은 곡물-섭식 또는 곡물-마감 가축 동물이되, 상기 가축 동물에게 탄소 발자국이 감소된 곡물을 제공하는 단계는 종래 생산된 곡물을 가축 동물에게 제공하는 단계와 비교하여, 상기 곡물-섭식 및 상기 곡물-마감 가축 동물의 탄소 발자국을 감소시키는 것인 방법.
According to claim 11,
The livestock animal is a grain-fed or grain-finished livestock animal, and the step of providing grain with a reduced carbon footprint to the livestock animal is compared to the step of providing conventionally produced grain to the livestock animal, and the grain-fed livestock animal and reducing the carbon footprint of the grain-finished livestock animal.
제11항에 있어서,
상기 탄소 발자국 감소 곡물은 옥수수, 귀리, 밀, 보리, 수수, 마일로, 및/또는 대두를 포함하는 것인 방법.
According to claim 11,
Wherein the carbon footprint reducing grain comprises corn, oats, wheat, barley, sorghum, milo, and/or soybean.
제15항에 있어서,
상기 탄소 발자국 감소 곡물은 증류 또는 양조를 통해 처리됨으로써, 알코올 및 탄소 발자국 감소 곡물 부산물을 생성하되, 상기 탄소 발자국 감소 곡물 부산물은 사료로서 가축 동물에게 제공되는 것인 방법.
According to claim 15,
The carbon footprint reducing grain is processed through distillation or brewing to produce alcohol and a carbon footprint reducing grain byproduct, wherein the carbon footprint reducing grain byproduct is provided to livestock animals as feed.
제16항에 있어서,
상기 탄소 발자국 감소 곡물 부산물은 양조용 곡물, 증류용 곡물 및/또는 가용물이 함유된 건조 증류용 곡물(dried distiller's grain with soluble, DDGS)인 것인 방법.
According to claim 16,
Wherein the carbon footprint reduction grain by-product is brewing grain, distillation grain, and/or dried distiller's grain with soluble (DDGS).
제1항에 있어서,
상기 농업적 양태는 식물의 단백질 함량 증가를 초래하는 것인 방법.
According to claim 1,
Wherein the agricultural aspect results in an increase in the protein content of the plant.
제1항에 있어서,
상기 농업적 양태는 토양으로부터 이산화탄소, 메탄 및/또는 아산화 질소의 배출을 감소시키는 것인 방법.
According to claim 1,
wherein the agricultural aspect reduces emissions of carbon dioxide, methane and/or nitrous oxide from the soil.
제1항에 있어서,
상기 가축 동물은 상기 식물을 섭취한 결과로서 개선된 사료 효율 및 개선된 육류 및 유제품의 양 및/또는 품질을 제공하는 것인 방법.
According to claim 1,
wherein said livestock animal provides improved feed efficiency and improved quantity and/or quality of meat and dairy products as a result of ingesting said plant.
제1항에 있어서,
상기 가축 동물은 사료 질소 이용률이 향상되어 가축 배설물로부터 아산화 질소 및 암모니아 배출이 감소되는 것인 방법.
According to claim 1,
The method of claim 1, wherein the livestock animal has improved feed nitrogen utilization, thereby reducing nitrous oxide and ammonia emissions from livestock excretion.
제1항에 있어서,
가축을 먹이기 위해 통상적으로 재배된 곡물 작물에 대한 의존도를 감소시키는 것인 방법.
According to claim 1,
and reducing reliance on conventionally grown grain crops to feed livestock.
제22항에 있어서,
상기 통상적으로 재배된 곡물 작물에 대한 의존도 감소는 목초 사육 가축의 시장성 및 가치를 증가시키는 것인 방법.
The method of claim 22,
wherein said reduced dependence on conventionally grown grain crops increases the marketability and value of pastured livestock.
제22항에 있어서,
상기 통상적으로 재배된 곡물 작물에 대한 의존도 감소는 곡물-섭식 및 곡물-마감 가축 생산의 탄소 발자국을 감소시키는 것인 방법.
The method of claim 22,
wherein the reduced dependence on conventionally grown grain crops reduces the carbon footprint of grain-feeding and grain-finished livestock production.
제1항에 있어서,
육류, 내장, 유제품, 가죽, 모피, 콜라겐, 계란, 깃털 및 분뇨로부터 선택되는 동물-기반 제품의 생산에서의 탄소 발자국을 감소시키는 것인 방법.
According to claim 1,
reducing the carbon footprint in the production of animal-based products selected from meat, intestines, dairy products, leather, fur, collagen, eggs, feathers and manure.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 미생물은 토양 및/또는 토양에서 성장하는 식물의 뿌리에 군집화되고, 여기에서 상기 군집화는:
상기 식물에서의 잎의 부피, 줄기 직경, 몸통 직경, 뿌리 성장 및/또는 상기 식물 수의 증가,
상기 식물의 단백질 함량 증가,
상기 토양 내 미생물 바이오 매스의 증가,
개선된 토양 생물다양성, 및
미생물에 의한 유기 식물 분비물의 증가된 흡수도를 야기하는 것인 방법.
According to claim 1,
The one or more microorganisms are colonized in soil and/or roots of plants growing in soil, wherein the colonization comprises:
an increase in leaf volume, stem diameter, trunk diameter, root growth and/or number of said plants in said plants;
increasing the protein content of the plant;
an increase in microbial biomass in the soil;
improved soil biodiversity, and
which results in increased uptake of organic plant exudates by microorganisms.
제26항에 있어서,
상기 개선된 생물다양성은 토양 내의 혐기성 미생물에 대한 토양 내의 호기성 박테리아 종, 효모 종, 및/또는 곰팡이 종의 비율을 증가시키는 것인 방법.
The method of claim 26,
Wherein the improved biodiversity increases the ratio of aerobic bacterial species, yeast species, and/or fungal species in the soil to anaerobic microorganisms in the soil.
제26항에 있어서,
대기 중 이산화탄소는 영양분 탄소 이용 및 저장을 향상시키는 단계에 의해 감소되는 것인 방법.
The method of claim 26,
atmospheric carbon dioxide is reduced by enhancing nutrient carbon utilization and storage.
제26항에 있어서,
탄소 격리가 향상되는 것인 방법.

The method of claim 26,
wherein carbon sequestration is enhanced.

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