KR20230173367A - 칼륨 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발아된 보리에 칼륨(K) 양액을 처리하여 수경재배하는 단계를 포함하는 새싹보리의 사포나린(saponarin) 함량을 증진시키는 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 칼륨 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 관한 것이다.
새싹보리는 보리 낟알을 침수한 후 싹을 틔워 대략 10~20 ㎝ 전후로 키워낸 어린싹을 말한다. 새싹보리에는 각종 비타민, 미네랄, 효소 뿐만 아니라 강력한 항산화 효소인 SOD(superoxide dismutase)가 함유되어 있다. 또한, 새싹보리내 함유된 다양한 기능성 성분에 의한 혈압강하, 항염증, 항산화, 항알러지, 항궤양 및 항암 작용에 대한 효능이 보고되고 있다. 새싹보리에 함유된 다량의 식이섬유는 콜레스테롤 및 중성 지방 등의 흡수를 억제하여 고혈압, 동맥경화, 비만 등 만성질환 예방에 효과적인 것으로 알려져 있으며, 폴리코사놀이라는 성분은 유익한 콜레스테롤(HDL 콜레스테롤)의 수치는 올리고, 해로운 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤)의 수치를 낮추는 효과를 나타낸다고 보고된 바 있다. 또한, 새싹보리는 다양한 기능성 이차대사물질을 함유하고 있어, 건강 기능성 식품 및 의약품의 소재로 그 산업적 이용 가능성이 증가하고 있다. 최근, 사포나린(saponarin)이 새싹보리에 다량 함유되어 있다는 연구 결과가 발표된 바 있다. 이 연구 결과에 따르면 새싹보리 분말 100 g에는 최대 1,510 ㎎의 사포나린이 포함되어 있다고 한다. 사포나린은 플라본 배당체의 한 종류로서, 항산화 활성이 우수하고 동물 실험에서 혈당 감소, 항균 활성, 간 보호 활성을 나타낸다고 알려져 있다.
시설재배란 유리 온실이나 비닐하우스와 같은 인공시설을 이용하여 인위적으로 재배 환경을 조절하면서 작물을 재배하는 것으로 일반적으로 채소, 과수, 화훼 등 원예 작물을 재배하기 때문에 시설원예라고도 불린다. 시설재배는 다양한 부대장치를 이용하여 빛, 온도, 유도제, 수분 등의 재배 환경을 인위적으로 조절할 수 있어 작물 생장에 적합한 환경을 유지할 수 있으며 연중 생산 및 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는 컴퓨터를 이용하여 각 식물에 최적화된 재배 환경을 제어할 수 있는 시스템을 구축하여, 작물의 계획적 생산 및 특용작물의 재배가 가능함에 따라 농가 소득 향상에 기여하고 있다.
식물의 시설재배 중 수경재배는 토양을 이용하지 않은 무토양 상태에서 작물을 여러 가지 방법으로 고정시키고, 작물의 생육에 필요한 필수원소를 그 흡수 비율에 따라 적당한 농도로 용해시킨 배양액으로 작물을 재배하는 방법으로, 양액재배, 용액재배, 무토양재배 등으로 불린다. 수경재배는 시설재배의 연작장해를 피할 수 있고, 장치화 및 기계화를 통한 규모 확대가 용이하며, 재배 환경이 깨끗하여 환경 친화형 농업이 가능하다는 장점이 있다.
한편, 한국등록특허 제1924082호에는 '유기미네랄 새싹 제조를 위한 미네랄 양액 조성물 및 유기미네랄 새싹 추출물을 함유하는 화장료 또는 기능성 식품'이 개시되어 있고, 한국공개특허 제2022-0058237호에는 '클로렐라 푸스카 배양액을 이용한 새싹보리 재배 방법'이 개시되어 있으나, 본 발명의 칼륨 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 대해서는 기재된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자들은 발아된 보리에 칼륨 양액을 처리하여 수경재배하였을 때의 사포나린 함량이 칼륨 양액 무처리구 대비 증가하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 발아된 보리에 칼륨 양액을 처리하여 수경재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 재배된 사포나린 함량이 증진된 새싹보리를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 새싹보리를 함유하는 가공식품을 제공한다.
또한, 본 발명은 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 pH가 5~7이고 농도가 20~1000 ㎎/ℓ인 칼륨(K) 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계를 포함하는 새싹보리의 사포나린 함량을 증진시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 칼륨 양액 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법은 사포나린 고함량 새싹보리의 생산을 위한 최적의 양액 처리 조건 규명을 통해, 고품질의 새싹보리를 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발아된 보리에 칼륨 양액을 처리하여 수경재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법을 제공한다.
본 발명의 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 있어서, 상기 칼륨(K) 양액은 바람직하게는 20~1000 ㎎/ℓ의 농도일 수 있고, 더욱 바람직하게는 40~500 ㎎/ℓ의 농도일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 상기 칼륨 양액은 바람직하게는 pH 5~7일 수 있고, 더욱 바람직하게는 pH 6일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 일구현 예에 따른 재배방법에 있어서, 상기 양액은 칼륨(K) 외에 질소(N) 및, 또는 인산(P)을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법에 있어서, 상기 재배방법은 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 재배하는 것일 수 있으며, 상기 LED 광은 100~1000 μmol/m2/s의 광량으로 조사될 수 있고, 바람직하게는 200~500 μmol/m2/s의 광량으로 조사될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 용어 '광온도(light temperature)'는 흑체복사에서 나오는 빛의 색이 온도에 따라 다르게 보이는 것에 착안하여 색을 온도로 나타낸 것으로, 색온도(color temperature)라고도 하며 온도의 표준단위인 K(켈빈)로 나타낸다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 새싹보리의 재배방법은 구체적으로,
(a) 보리 종자를 흐르는 물에 20~28시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 농도가 20~1000 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계;를 포함하는 것일 수 있고,
보다 구체적으로는,
(a) 보리 종자를 흐르는 물에 22~26시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 농도가 40~500 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계;를 포함하는 것일 수 있으며,
가장 구체적으로는,
(a) 보리 종자를 흐르는 물에 24시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 농도가 50 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광을 처리하며 7일 동안 수경재배하는 단계;를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 재배된 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리를 제공한다.
본 발명에 따른 사포나린 함량이 증진된 새싹보리는 칼륨 양액 처리에 따라 사포나린 함량이 무처리구 대비 20~30% 증가하는 것이 특징이며, pH 6의 칼륨을 단독 처리했을 때, 사포나린 함량이 800~1000 mg%, 바람직하게는 900~1000 mg%인 것이 특징이다.
본 발명은 또한, 상기 새싹보리를 함유하는 가공식품을 제공한다.
상기 가공식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 새싹보리를 첨가할 수 있는 식품의 예로는 장류, 무침, 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 가공식품을 모두 포함한다.
본 발명은 또한, 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 pH가 5~7이고 농도가 20~1000 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계를 포함하는 새싹보리의 사포나린 함량을 증진시키는 방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1. 칼륨(K) 양액 처리한 새싹보리의 수경재배
보리 종자(큰알보리 1호) 50 g을 흐르는 물에 24시간 동안 침지하여 발아를 유도한 후, 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올려 물을 공급하며 20℃에서 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광을 200~500 μmol/m2/s(PPFD)의 광량으로 24시간 동안 처리하며 재배하였다. 발아된 보리에 하기 표 1과 같은 각 실험 조건에 따라 양액을 처리하였다. 양액 제조를 위한 질소(N), 인산(P) 및 칼륨(K) 용액은 NaNO3, Na2HPO4 및 KCl을 대정화학(>95% 이상)에서 구매하여 물에 녹인후 사용하였다. 대조구는 아무것도 첨가하지 않은 물을 처리하였고, 실험구는 질소(N), 인산(P) 용액은 각각 50 ㎎/ℓ의 농도로, 칼륨(K) 용액은 50 ㎎/ℓ, 200 ㎎/ℓ 또는 500 ㎎/ℓ의 농도로 물에 희석하여 처리하였으며, 양액의 pH는 2M HCl과 2M NaOH 수용액을 사용하여 pH 5, 6, 7 또는 8로 조절하였다. 각 실험구의 처리 조건에 따라 양액을 처리하고 7일 후, 새싹보리를 수확하였고 45℃에서 24시간 동안 건조한 후, 믹서로 분쇄하여 -20℃에서 보관하였다.
| 구분 | 양액 처리 조건 | ||
| 대조구 | 물 | pH 6 | |
| 실험구 |
K 50 | 50 ㎎/ℓ K | pH 6 |
| K 200 | 200 ㎎/ℓ K | pH 6 | |
| K 500 | 500 ㎎/ℓ K | pH 6 | |
| N | 50 ㎎/ℓ N | pH 6 | |
| P | 50 ㎎/ℓ P | pH 6 | |
| N/P | 50 ㎎/ℓ N + 50 ㎎/ℓ P | pH 6 | |
| N/K | 50 ㎎/ℓ N + 50 ㎎/ℓ K | pH 6 | |
| P/K | 50 ㎎/ℓ P + 50 ㎎/ℓ K | pH 6 | |
| N/P/K | 50 ㎎/ℓ N + 50 ㎎/ℓ P + 50 ㎎/ℓ K | pH 5 | |
| N/P/K | 50 ㎎/ℓ N + 50 ㎎/ℓ P + 50 ㎎/ℓ K | pH 7 | |
| N/P/K | 50 ㎎/ℓ N + 50 ㎎/ℓ P + 50 ㎎/ℓ K | pH 8 | |
실시예 2. 새싹보리의 사포나린(saponarin) 함량 분석
건조하여 분쇄한 새싹보리 시료 1 g에 80%(v/v) 메탄올 30 ㎖을 첨가하여 24시간 동안 진탕 추출하고, 4,000 rpm으로 10분 간 원심분리한 후 상등액 1 ㎖을 취하여 80%(v/v) 메탄올로 10배 희석하여 사포나린 함량 분석용 시료를 제조하였다. 모든 시료에 대하여 3회 반복하여 실험을 수행하였다.
상기 방법으로 제조된 시료를 이용한 HPLC(high-performance liquid chromatography) 분석을 통해 새싹보리내 함유되어 있는 사포나린의 함량을 측정하였다. 정량을 위한 표준 검량선은 Extrasynthese사의 사포나린 표준품을 사용하여 0.5~50 ㎎/ℓ 농도로 제조하여 사용하였으며, 분석 조건은 하기 표 2와 같다.
그 결과, pH 6의 칼륨(K) 단독 처리구의 사포나린 함량이 대조구 대비 약 21~25% 증가한 것을 확인하였고, pH 6의 질소(N) 및, 또는 인산(P) 처리구보다 사포나린 함량 증가율이 현저하게 높은 것을 확인하였다(표 3).
| 구분 | 사포나린 함량 (mg%) | 사포나린 함량 증가율 (%) | |
| 대조구 | 물 (pH 6) | 761±55 | - |
| 실험구 |
K 50 (pH 6) | 952±30 | +25 |
| K 200 (pH 6) | 933±71 | +22 | |
| K 500 (pH 6) | 928±65 | +21 | |
| N (pH 6) | 788±63 | +3 | |
| P (pH 6) | 823±72 | +8 | |
| N/P (pH 6) | 814±29 | +7 | |
| N/K (pH 6) | 853±44 | +12 | |
| P/K (pH 6) | 871±63 | +14 | |
| N/P/K (pH 5) | 906±63 | +19 | |
| N/P/K (pH 7) | 891±58 | +17 | |
| N/P/K (pH 8) | 831±57 | +9 | |
Claims (8)
- 발아된 보리에 칼륨 양액을 처리하여 수경재배하는 단계를 포함하는 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법.
- 제1항에 있어서, 상기 칼륨 양액은 20~1000 ㎎/ℓ의 농도인 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 칼륨 양액은 pH 5~7인 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 재배방법은 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 재배하는 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
(a) 보리 종자를 흐르는 물에 20~28시간 동안 침지하여 발아시키는 단계; 및
(b) 상기 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 농도가 40~500 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 제조방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 재배된 사포나린(saponarin) 함량이 증진된 새싹보리.
- 제6항의 새싹보리를 함유하는 가공식품.
- 발아된 보리를 수경재배 트레이에 올리고 pH가 5~7이고 농도가 20~1000 ㎎/ℓ인 칼륨 양액을 처리하고, 광온도 6500K 및 3000K의 조합 LED 광 조건에서 6~9일 동안 수경재배하는 단계를 포함하는 새싹보리의 사포나린 함량을 증진시키는 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220074046A KR20230173367A (ko) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 칼륨 처리에 의한 사포나린 함량이 증진된 새싹보리의 재배방법 |
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2022
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