KR20240015899A - 인디루빈 함량을 증대시키는 대청엽의 수경재배 방법 및 그에 따라 제조된 대청엽 - Google Patents

인디루빈 함량을 증대시키는 대청엽의 수경재배 방법 및 그에 따라 제조된 대청엽 Download PDF

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Abstract

본 발명은 청색:황색:적색의 컬러별 조명의 광량 비율이 100:125:75 내지 100:145:95로 광조건이 설정되고, 양액 공급은 뿌리에 분무식 관수로 수행되는 대청엽(isatidis folium)의 재배 단계;를 포함하는 대청엽의 수경재배 방법에 관한 것이다. 이에 의하여, 노지 재배 또는 담수경 재배에 따라 재배된 대청엽에 비하여 현저히 높은 인디루빈 함량을 가질 수 있다.

Description

인디루빈 함량을 증대시키는 대청엽의 수경재배 방법 및 그에 따라 제조된 대청엽{Method for cultivating hydroponic-cultured isatidis folium for increasing indirubin content and the use of it}
본 발명은 대청엽의 수경재배 방법 및 그에 따라 제조된 대청엽에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대청엽의 수경재배 방법 및 그에 따라 제조된 대청엽에 관한 것이다.
대청(Isatis indigotica L.)은 십자화과 2년 생 초본으로 숭람으로도 불리는 염료식물이며, 우리나라 함경남도 원산, 함경북도 성진과 일본 등지에도 자생하나 유럽에서 청색 염료로 많이 이용되기 때문에 유럽 "쪽"이라고도 불린다. 대청은 염료식물뿐만 아니라 약용식물로도 알려져 있는데, 대청에서 분리한 alkaloid C-glycoside는 백혈병과 인간 간암세포에 효과가 있다고 보고된 바 있다.
대청엽은 뇌염 바이러스, 홍역바이러스 및 인플루엔자 바이러스 등에 대하여 억제 작용이 있고, 관절염에 대한 항염증 효과가 있다고 보고된 바 있다. 또한 대청의 뿌리는 방사선에 의한 점막 손상을 감소시키는 항염증 효과를 가지고 있으며, 인디루빈(indirubin) 성분이 방사능 점막증과 식욕 부진증의 향상에 도움을 줄 수 있는 약물학적인 역할을 한다고 보고된 바 있다. 또한, 대청은 중국의 전통적인 약용식물로서 항균, 항바이러스, 항내독소. 해열, 면역조절 및 항종양 작용이 있다고 알려져 있다.
대청엽에는 142개의 성분이 발견되었고, 2020년 중국약전에서는 인디루빈(indirubin)을 대청엽 품질관리에 필요한 지표성분으로 하고 있다. 이와 같은 인디루빈은 천연의 쪽 염료에 포함된 붉은 색소로 청색 염료인 인디코틴과 함께 염료로도 사용되고 있다.
한국등록특허 제10-1665269호
본 발명의 목적은 대청엽을 재배함에 있어서 인디루빈의 함량을 증대시킬 수 있는 대청엽의 수경재배 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 대청엽의 수경재배 방법에 따라 재배된 인디루빈 함량이 증대된 대청엽을 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 측면에 따르면,
청색:황색:적색의 컬러별 조명의 광량 비율이 100:125:75 내지 100:145:95로 광조건이 설정되고, 양액 공급은 뿌리에 분무식 관수로 수행되는 대청엽(isatidis folium)의 재배 단계;를 포함하는 대청엽의 수경재배 방법이 제공된다.
상기 분무식 관수는 에어로포닉스(aeroponics)법 또는 포그포닉스(fogponics)법에 따라 수행될 수 있다.
상기 조명은 LED 조명에 의해 설정될 수 있다.
상기 조명의 명암 광주기는 명상태 15 내지 17시간 및 암상태 7 내지 9시간을 반복하는 것일 수 있다.
상기 조명의 광량은 130 내지 150 μmol m-2s-1 로 설정할 수 있다.
상기 양액의 pH는 5.8 내지 6.2 일 수 있다.
상기 양액 EC는 1.3 내지 1.7 dS/m 일 수 있다.
상기 재배 단계에서 상대습도는 70 내지 90%로 유지될 수 있다.
상기 재배 단계에서 온도는 21 내지 25℃로 유지될 수 있다.
상기 분무식 관수의 주기는 15 내지 25분 간격으로 50 내지 70초 동안 수행될 수 있다.
상기 재배단계 이후, 대청엽을 수확하고 동일한 조건으로 양액을 공급하여 새순을 추가로 재배하는 단계를 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,
상기 수경재배 방법에 따라 재배되고, 노지에서 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 4배 이상 증가되고, 담수경으로 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 대청엽이 제공된다.
본 발명의 대청엽의 수경재배 방법은 조명의 컬러별 광량 비율을 조절하고 양약 공급을 분무식으로 수행하고, 온도, 습도, 양액의 EC, pH 등 수경재배의 조건을 최적화함으로써 노지 재배 또는 수경재배 중 담수경 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 성분을 현저히 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예 1의 대청엽 발아 상태의 육묘대 사진이다.
도 2는 실시예 1의 육묘 후 대청엽의사진이다.
도 3은 실시예 1의 육묘 후 본잎이 나기 시작한 상태의 대청엽의 사진이다.
도 4는 실시예 1의 정식시 대청엽의 사진이다.
도 5는 실시예 1의 정식 후 대청엽의 사진이다.
도 6은 실시예 1의 정식 8일 후의 대청엽의 사진이다.
도 7은 실시예 1의 정식 15일 후의 대청엽의 사진이다.
도 8은 실시예 1의 정식 21일 후의 대청엽의 사진이다.
도 9는 실시예 1의 대청엽 수확 후 건조과정을 나타낸 것이다.
도 10은 실험예 1에 따른 일반 노지와 분무경 재배시 대청엽의 인디루빈 함량을 비교한 결과이다.
도 11은 실험예 1에 따른 일반 노지와 추가 새순을 분무경 재배한 대청엽의 인디루빈 함량을 비교한 결과이다.
도 12는 실험예 2에 따른 분무경과 담수경 재배에 따른 대청엽의 인디루빈 함량을 비교한 결과이다.
도 13은 실험예 3에 따른 LED 조면 조건에 따른 대청엽의 인디루빈 함량을 비교한 결과이다.
이하, 본 발명의 인디루빈 함량을 증대시키는 대청엽의 수경재배 방법에 대해 설명하도록 한다.
일반적으로, 액체상태의 양액을 사용하여 식물을 재배하는 수경재배(hydroponics) 방법으로, 분무경 재배방법, 담수경 재배방법, NFT 재배방법, 점적관수 재배방법으로 나눌 수 있다.
본 발명의 인디루빈 함량을 증대시키는 대청엽의 수경재배 방법은 분무경 재배방법에 따라 수행하는 것이 바람직하다.
상기 분무경 재배방법은 일반적인 분무기를 사용하여 형성하는 분무 양액을 사용하여 식물을 재배하는 에어로포닉스(aeroponics)법, 초음파 모듈을 사용하여 형성하는 분무 양액을 사용하여 식물을 재배하는 포그포닉스(fogponics)법으로 나눌 수 있다. 포그포닉스는 에어로포닉스에 비해 사용되는 분무양액의 입자가 작으므로 포그포닉스에서 분무양액은 에어로포닉스에 비해 중력의 영향을 상대적으로 작게 받으므로 식재되는 식물전체에 양액을 비교적 고르게 공급할 수 있는 장점이 있다. 포그포닉스 장치 즉, 초음파 진동모듈을 이용하여 양액을 분무하는 방식의 분무경 재배 장치는, 일반적으로 식물이 식재되어 재배되는 재배베드 내부에 액체상태의 양액이 저장되고, 재배베드에 구비되는 초음파 진동모듈에 의해 액체상태의 양액이 분무되는 형태로 구성될 수 있다.
필요에 따라, 상기 분무경 재배방법은 에어로포닉스법 또는 폭르포닉스법을 선택하여 사용할 수 있고, 본 발명의 대청엽의 수경재배 방법에는 에어로포닉스법을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
대청엽의 지표성분인 인디루빈(indirubin)은 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]
먼저, 대청엽의 종자를 파종한다(단계 a).
파종은 육묘판에 육묘용 스펀지를 넣고 물을 넣어 적시고 여기에 탈피한 종자를 넣는 방법으로 수행할 수 있다.
파종이 완료된 육묘판은 육묘대로 옮기고 물을 첨가하여 물을 2/3 가량 채운다.
다음으로, 파종 후 종자를 발아시킨다(단계 b).
종자의 발아는 2 내지 4일 동안 암상태에서 수행될 수 있다.
이때, 온도는 21 내지 25℃, 상대습도는 70 내지 90℃의 상대로 유지하는 것이 밞직하다.
다음으로, 발아시킨 종자를 정식에 적합한 묘종으로 성장시키도록 육묘단계를 거친다(단계 c).
본잎이 나기 전까지는 광을 공급하고 물이 마르지 않도록 수시로 채우고 광을 공급할 수 있다.
이때, 광공급의 조건은 청색:황색:적색의 컬러별 조명의 광량 비율이 100:125:75 내지 100:145:95로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 청색:황색:적색의 컬러별 조명의 광량 비율이 100:130:80 내지 100:140:90가 되도록 할 수 있다.
상기 광공급은 LED 조명에 따라 수행되는 것이 바람직하다.
상기 조명의 명암 광주기는 명상태 15 내지 17시간 및 암상태 7 내지 9시간을 반복하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 명상태 15.5 내지 16.5시간 및 암상태 7.5 내지 8.5시간으로 반복할 수 있다.
상기 조명의 광량은 130 내지 150 μmol m-2s-1 로 설정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 135 내지 145 μmol m-2s-1 로 설정할 수 있다.
이때, 온도는 21 내지 25℃, 상대습도는 70 내지 90℃로 유지하는 것이 바람직하다.
이후, 본잎이 나기 시작하면 양액을 조금씩 공급하는 것이 바람직하다.
이때, 양액 EC는 0.5 내지 0.9 dS/m 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 0.8 dS/m 일 수 있다.
이후, 육묘단계를 거친 묘종을 정식한다(단계 d).
본 단계에서 온도는 21 내지 25℃, 상대습도는 70 내지 90℃로 유지하는 것이 바람직하다.
또한, 양액의 pH는 5.8 내지 6.2 인 것이 바람직하고, 양액의 EC는 1.3 내지 1.7 dS/m 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.4 내지 1.6 dS/m 일 수 있다.
또한, 관수주기는15 내지 25분 마다 50 내지 70초 동안 관수하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 17 내지 23분 마다 55 내지 65초 동안 관수하는 것이 바람직하다.
상기 관수는 분무식(aeroponic)으로 수행하는 것이 바람직하다.
광공급 조건은 상기 육묘시와 동일하게 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 정식단계를 거친 대청엽 묘종을 재배한다(단계 e).
본 단계에서 실내온도, 상대습도, 양액 pH, 양액 EC, 관수주기, 광량, 광주기 조건은 상기 정식단계의 조건과 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 단계에서 광공급은 상기 육묘 및 정식시와 동일한 조건으로 수행하는 것이 바람직하다.
이후, 재배된 대청엽을 수확한다(단계 f).
본 단계의 수확은 정식 후 20일 내지 40일 후에 수행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 25일 내지 35일 후에 수행할 수 있다.
수확된 대청엽은 열풍 건조하여 사용할 수 있다.
선택적으로, 대청엽을 수확한 후 상기 재배 조건과 동일한 조건으로 새순을 추가 재배할 수 있다(단계 g).
새순의 재배 기간은 20일 내지 40일 동안 수행할 수 있고, 더욱 바람직하게는 25일 내지 35일 동안 수행할 수 있다.
수경재배 방법에 따라 재배된 대청엽은 노지에서 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 4배 이상 증가되고, 담수경으로 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 1.5배 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 인디루빈 함량을 증대시키는 수경재배 방법에 따라 재배된 대청엽을 재료로 인디루빈을 추출하는 것을 특징으로 하는 인디루빈 추출물의 제조방법을 제공한다.
상기 인디루빈 추출물은 물, 유기용매 또는 이들의 혼합물을 추출 용매로서 이용하여 추출된 것일 수 있다. 이 때 사용되는 유기용매의 종류나 물과 유기용매의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않는다.
예를 들어, 상기 유기용매는 저급 알코올, 헥산, 아세톤, 에틸 아세테이트, 클로로포름, 및 디에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매일 수 있다. 상기 저급 알코올은 탄소수 1 내지 6의 알코올일 수 있다. 예를 들어, 저급 알코올로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 노말-프로판올, 이소-프로판올, 노말-부탄올, 1-펜탄올, 2-부톡시에탄올 또는 에틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 유기용매는 이 외에도 아세트산, DMFO(dimethyl-formamide), DMSO(dimethyl sulfoxide) 등의 극성 용매, 아세토나이트릴, 에틸 아세테이트, 메틸 아세테이트, 플루오로알칸, 펜탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, 데칸, 사이클로헥산, 사이클로펜탄, 디이소부틸렌, 1-펜텐, 1-클로로부탄, 1-클로로펜탄, o-자일렌, 디이소프로필 에테르, 2-클로로프로판, 톨루엔, 1-클로로프로판, 클로로벤젠, 벤젠, 디에틸 에테르, 디에틸 설파이드, 클로로포름, 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 어닐린, 디에틸아민, 에테르, 사염화탄소 및 THF(Tetrahydrofuran) 등의 비극성 용매를 사용할 수도 있다.
상기 인디루빈 추출물은 물 추출물, 에탄올 추출물, 메탄올 추출물, 또는 물, 에탄올 및 메탄올 중에서 선택되는 어느 2 이상의 용매의 혼합용매에 의한 추출물일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 '추출물'은 추출물을 추가적으로 분획(fractionation)한 분획물도 포함한다. 즉, 인디루빈 추출물은 상술한 추출용매를 이용하여 얻은 것뿐만 아니라, 여기에 정제과정을 추가적으로 적용하여 인디루빈을 농축시켜 얻은 것도 포함한다. 또한 상기 추출물이나 분획물을 일정한 분자량 컷-오프 값을 갖는 한외 여과막을 통과시켜 얻은 분획, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 추가적으로 실시된 다양한 정제 방법을 통해 얻어진 분획도 본 발명의 인디루빈 추출물에 포함된다.
본 명세서에서 용어 ‘유효성분으로 포함하는’이란 인디루빈 추출물의 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 포함하는 것을 의미한다. 본 발명의 한 구체예에서, 본 발명의 조성물 내에서 인디루빈 추출물은 예를 들어, 0.001 mg/kg 이상, 바람직하게는 0.1 mg/kg 이상, 보다 바람직하게는 10 mg/kg 이상, 보다 더 바람직하게는 100 mg/kg 이상, 보다 더욱 더 바람직하게는 250 mg/kg 이상, 가장 바람직하게는 0.1 g/kg 이상 포함된다. 인디루빈 추출물은 천연물로서 과량 투여하여도 인체에 부작용이 없으므로 본 발명의 조성물 내에 포함되는 양적 상한은 당업자가 적절한 범위 내에서 선택하여 실시할 수 있다.
본 발명은 상기 인디루빈 함량을 증대시키는 재배방법에 따라 재배된 대청엽을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 인디루빈 추출물을 유효성분으로 포함하는 약학 조성물을 제공한다.
본 발명의 약학 조성물은 상기 유효 성분 이외에 약학으로 적합하고 생리학적으로 허용되는 보조제를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 보조제로는 부형제, 붕해제, 감미제, 결합제, 피복제, 팽창제, 윤활제, 활택제 또는 향미제 등을 사용할 수 있다.
상기 약학 조성물은 투여를 위해서 상기 기재한 유효 성분 이외에 추가로 약학으로 허용 가능한 담체를 1종 이상 포함하여 약학 조성물로 바람직하게 제제화할 수 있다.
상기 약학 조성물의 제제 형태는 과립제, 산제, 정제, 피복정, 캡슐제, 좌제, 액제, 시럽, 즙, 현탁제, 유제, 점적제 또는 주사 가능한 액제 등이 될 수 있다. 예를 들어, 정제 또는 캡슐제의 형태로의 제제화를 위해, 유효 성분은 에탄올, 글리세롤, 물 등과 같은 경구, 무독성의 약학으로 허용 가능한 불활성 담체와 결합될 수 있다. 또한, 원하거나 필요한 경우, 적합한 결합제, 윤활제, 붕해제 및 발색제 또한 혼합물로 포함될 수 있다. 적합한 결합제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 젤라틴, 글루코스 또는 베타-락토오스와 같은 천연 당, 옥수수 감미제, 아카시아, 트래커캔스 또는 소듐올레이트와 같은 천연 및 합성 검, 소듐 스테아레이트, 마그네슘 스테아레이트, 소듐 벤조에이트, 소듐 아세테이트, 소듐 클로라이드 등을 포함한다. 붕해제는 이에 제한되는 것은 아니나, 녹말, 메틸 셀룰로스, 아가, 벤토니트, 잔탄 검 등을 포함한다.
액상 용액으로 제제화되는 조성물에 있어서 허용 가능한 약학 담체로는, 멸균 및 생체에 적합한 것으로서, 식염수, 멸균수, 링거액, 완충 식염수, 알부민 주사용액, 덱스트로즈 용액, 말토 덱스트린 용액, 글리세롤, 에탄올 및 이들 성분 중 1 성분 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 필요에 따라 항산화제, 완충액, 정균제 등 다른 통상의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한 희석제, 분산제, 계면활성제, 결합제 및 윤활제를 부가적으로 첨가하여 수용액, 현탁액, 유탁액 등과 같은 주사용 제형, 환약, 캡슐, 과립 또는 정제로 제제화할 수 있다.
본 발명의 약학 조성물은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있고, 비경구 투여인 경우에는 정맥 내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 경피 투여 등으로 투여할 수 있으며, 바람직하게는 경구 투여이다.
본 발명의 약학 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 소망하는 처치 또는 예방에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 약학 조성물의 1일 투여량은 0.001-10 g/㎏이다.
본 발명의 약학 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약학으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 인디루빈 함량을 증대시키는 재배방법에 따라 재배된 대청엽을 포함하는 식품 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 인디루빈 추출물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 인디루빈 함량을 증대시키는 수경재배 방법에 따라 재배된 대청엽 또는 그로부터 추출된 인디루빈 추출물을 건강기능식품 또는 일반 식품의 유효성분 첨가물로 사용하는 경우 본 발명에 따른 상기 대청엽 또는 인디루빈 추출물을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품성분과 함께 사용할 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용할 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 예방, 건강 또는 치료 등의 각 사용 목적에 따라 적합하게 결정할 수 있다.
일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명에 따른 상기 대청엽 또는 인디루빈 추출물은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양으로 첨가할 수 있다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 또한 본 발명은 천연물 또는 그로부터의 추출물을 이용하는 점에서 안전성 면에서 문제가 없으므로 상기 범위 이상의 양으로도 사용할 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별히 제한은 없고, 상기 물질을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 식품을 모두 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 건강기능식품 중 음료 식품은 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있다. 상술한 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 폴리사카라이드, 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜일 수 있다. 감미제로서는 타우마틴, 스테비아 추출물과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명에 따른 기능성 식품 100 mL당 약 0.01 ~ 0.04 g, 바람직하게는 약 0.02 ~ 0.03 g일 수 있다.
상기 외에 식품 조성물은 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제를 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 식품 조성물은 천연 과일쥬스, 과일쥬스 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은 제한되지 않으나 본 발명의 조성물 100중량부 대비 0.01 ~ 0.1 중량부의 범위에서 선택되는 것이 일반적이다.
본 발명은 상기 인디루빈 함량을 증대시키는 수경재배 방법에 따라 재배된 대청엽을 포함하는 사료 조성물 또는 상기 방법으로 제조된 인디루빈 추출물을 포함하는 사료 조성물을 제공한다. 상기 사료 조성물은 사료 또는 사료 첨가제일 수 있다.
상기 사료 조성물은 구연산, 후말산, 아디픽산, 젖산, 사과산 등의 유기산이나 인산나트륨, 인산칼륨, 산성피로인산염, 폴리인산염(중합인산염) 등의 인산염이나 폴리페놀, 카테킨(catechin), 알파-토코페롤, 로즈마리 추출물(rosemary extract), 비타민 C, 녹차 추출물, 감초 추출물, 키토산, 탄닌산, 피틴산 등의 천연 항산화제 중 어느 하나 또는 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 사료 조성물의 보조성분으로 아미노산, 무기염류, 비타민, 항생물질, 항균물질, 항산화, 항곰팡이 효소, 살아있는 미생물 제제 등과 같은 각종보조제가 곡물, 예를 들면 분쇄 또는 파쇄된 밀, 귀리, 보리, 옥수수 및 쌀; 식물성 단백질 사료, 예를 들면 평지, 콩 및 해바라기를 주성분으로 하는 것; 동물성 단백질 사료, 예를 들면 혈분, 육분, 골분 및 생선분; 당분 및 유제품, 예를 들면 각종 분유 및 유장 분말로 이루어지는 건조성분, 건조 첨가제를 모두 혼합한 후, 액체 성분과, 가열 후에 액체가 되는 성분, 즉, 지질, 예를 들면 가열에 의해 임의로 액화시킨 동물성 지방 및 식물성 지방 등과 같은 주성분 이외에 영양보충제, 소화 및 흡수향상제, 성장촉진제, 질병예방제 등과 같은 물질과 함께 사용될 수 있다.
상기 사료 조성물은 동물에게 단독으로 식용 담체 중에서 다른 사료 첨가제와 조합되어 투여될 수 있다.
상기 사료 조성물은 탑 드레싱으로서 또는 이들을 동물 사료에 직접 혼합하거나 또는 사료와 별도로, 별도의 경구 제형으로, 주사 또는 경피로 또는 다른 성분과 조합하여 쉽게 투여할 수 있다. 통상적으로, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 단독 일일 투여량 또는 분할 일일 투여량을 사용할 수 있다.
상기 사료 조성물은 동물 사료와 별도로 투여할 경우, 당업계에 잘 알려진 바와 같이 조성물의 투여 형태는 이들의 비-독성 제약상 허용 가능한 식용 담체와 조합하여 즉석 방출 또는 서방성 제형으로 제조할 수 있다. 이러한 식용 담체는 고체 또는 액체, 예를 들어 옥수수 전분, 락토오스, 수크로스, 콩 플레이크, 땅콩유, 올리브유, 참깨유 및 프로필렌 글리콜일 수 있다. 고체 담체가 사용될 경우, 화합물의 투여형은 정제, 캡슐제, 산제, 토로키제 또는 함당정제 또는 미분산성 형태의 탑 드레싱일 수 있다. 액체 담체가 사용될 경우, 연젤라틴 캡슐제, 또는 시럽제 또는 액체 현탁액제, 에멀젼제 또는 용액제의 투여 형태일 수 있다. 또한, 투여 형태는 보조제, 예를 들어 보존제, 안정화제, 습윤제 또는 유화제, 용액 촉진제 등을 함유할 수 있다.
상기 사료 조성물은 침지, 분무 또는 혼합하여 상기 동물사료에 첨가하여 이용될 수 있다.
상기 사료 조성물은 포유류, 가금 및 어류를 포함하는 다수의 동물 식이에 적용할 수 있다. 보다 상세하게, 식이는 상업상 중요한 포유류, 예를 들어 돼지, 소, 양, 염소, 실험용 설치 동물(랫트, 마우스, 햄스터 및 게르빌루스쥐), 모피 소유 동물(예, 밍크 및 여우), 및 동물원 동물(예, 원숭이 및 꼬리 없는 원숭이), 뿐만 아니라 가축 (예, 고양이 및 개)에게 사용할 수 있다. 통상적으로 상업상 중요한 가금에는 닭, 터키, 오리, 거위, 꿩 및 메추라기가 포함된다. 송어와 같은 상업적으로 사육되는 어류도 포함될 수 있다.
상기 사료 조성물을 포함한 동물용 사료 배합 방법은, 상기 조성물을 동물 사료에 건조 중량 기준으로 사료 1kg당 약 1g 내지 100g의 양으로 혼합한다. 또한 사료 혼합물은 완전히 혼합한 후, 성분들의 분쇄 정도에 따라 경점성의 조립 또는 과립 물질이 얻어진다. 이것을 매시로서 공급하거나, 또는 추가 가공 및 포장을 위해 원하는 분리된 형상으로 형성한다. 이 때, 저장중에 분리되는 것을 방지하기 위해, 동물 사료에 물을 첨가하고, 이어서 통상의 펠릿화, 팽창화, 또는 압출 공정을 거치는 것이 바람직하다. 과잉의 물은 건조 제거될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1: 인디루빈 증대를 위한 대청엽 분무경 재배
(1) 파종
대청엽 종자를 준비하였다.
육묘판에 육묘용 스펀지를 넣고 물을 넣어서 충분히 적셨다.
각 스펀지에 탈피한 종자를 2~3개씩 넣었다.
파종이 완료된 육묘판은 육묘대로 옮기고 물을 첨가하여 육묘판의 2/3까지 채웠다.
(2) 발아
(파종 후 ~ 3일)
육묘대의 육묘판을 비닐로 덮어준 후, 3일 동안 암상태로 발아시켰다.
실내온도는 23±2℃, 실내 상대습도는 80±10%로 설정하였다.
발아 상태의 육묘대 사진을 도 1에 나타내었다.
(3) 육묘
(파종 후 4 ~ 14일)
비닐을 벗기고 광을 공급하고, 물이 마르지 않도록 수시로 물을 채웠다.
실내온도는 23±2℃, 실내 상대습도는 80±10%, 광량은 140 μmol m-2s-1, 광주기(명/암)는 16h/8h으로 설정하였다.
이때의 사진을 도 2에 나타내었다.
(파종 후 15 ~ 21일)
본잎이 나기 시작하면 양액을 조금 공급한다
실내온도는 23±2℃, 실내 상대습도는 80±10%, 양액 EC는 0.70±0.2 dS/m, 광량은 140 μmol m-2s-1, 광주기(명/암)는 16h/8h으로 설정하였다.
이때의 사진을 도 3에 나타내었다.
(4) 정식
생육이 좋은 묘종을 골라 육묘스펀지를 배드의 구멍에 꽂아서 정식하였다.
이때 육묘스펀지는 뿌리 아래 부분은 배드 하단으로 노출된 상태이고 줄기와 잎은 상단으로 노출된 상태이다.
실내온도는 23±2℃, 실내 상대습도는 70±10%, 양액 pH는 6.0±0.2, 양액 EC는 1.50 dS/m, 관수주기 20분 간격으로 60초간, 광량은 140 μmol m-2s-1, 광주기(명/암)는 16h/8h으로 설정하였다.
관수는 분무식(aeroponic)으로 수행하였다.
이때의 사진을 도 4에 나타내었다.
(5) 재배
(정식 후 1 ~ 28일)
재배 시 실내온도, 상대습도, 양액 pH, 양액 EC, 관수주기, 광량, 광주기 조건은 상기 정식 시의 조건과 동일하게 설정하였다.
재배 시 조명은 LED 조명을 사용하였으며, 청색:황색:적색 광량비율은 31:42:27로 설정하였다.
정식 후의 대청엽 상태를 도 5에 나타내었다.
정식 8일 후의 대청엽 상태를 도 6에 나타내었다.
정식 15일 후의 대청엽 상태를 도 7에 나타내었다.
정식 21일 후의 대청엽 상태를 도 8에 나타내었다.
(6) 수확
정식 후 28일(4주) 경과 시 괴경 윗부분을 잘라서 대청엽을 수확하였다.
수확한 대청엽은 50℃에서 48시간 동안 건조하였다.
수확한 대청엽과 건조 과정을 도 9에 나타내었다.
상기 대청엽 분무경 재배시 실내온도, 실내 상대습도, 양액 pH, 양액 EC(Electrical Conductivity), 관수주기, 광량 및 광주기 조건을 아래의 표 1에 정리하였다.
단계 실내온도(℃) 실내습도(%) 양액 pH 양액 EC(dS/m) 관수주기
(s/m)		 광량(μmol m-2s-1) 광주기(명/암)
(h/h)
(2)발아 23±2 80±10 - - - - -
(3)육묘
(파종후 3~14일)		 23±2 80±10 - - - 140 16/8
(3)육묘(파종후 15~21일) 23±2 80±10 - 0.70±0.2 - 140 16/8
(4)정식 23±2 70±10 6.0±0.2 1.50±0.2 60/20 140 16/8
(8)재배 23±2 70±10 6.0±0.2 1.50±0.2 60/20 140 16/8
실시예 2: 분무경 재배
정식 후 4주 경과시 수확하는 대신에 5주 경과시 수확한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 대청엽을 재배하였다.
실시예 3: 수확 후 추가 분무경 재배
실시예 1에 따라 재배한 대청엽을 수확한 후 4주 동안 실시예 1과 동일한 조건으로 분무경 재배하여 새순이 자라도록 한 후 수확하였다.
실시예 4: 수확 후 추가 분무경 재배
실시예 1에 따라 재배한 대청엽을 수확한 후 5주 동안 실시예 1과 동일한 조건으로 분무경 재배하여 새순이 자라도록 한 후 수확하였다.
비교예 1: 노지 재배
일반 노지에서 대청엽을 제조하였다.
비교예 2: 담수경 재배
분무경 대신에 담수경 재배 방법을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 4주간 대청엽을 재배한 후 수확하였다.
비교예 3: 담수경 재배
분무경 대신에 담수경 재배 방법을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건으로 5주간 대청엽을 재배한 후 수확하였다.
비교예 4: 종래 조명 조건 분무경 재배
LED 조명 청색:황색:적색의 광량비율 31:42:27 대신에 종래 LED 조명 조건인 23:35:42로 설정한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 4주간 대청엽을 재배한 후 수확하였다.
비교예 5: 종래 조명 조건 분무경 재배
LED 조명 청색:황색:적색의 광량비율 31:42:27 대신에 종래 LED 조명 조건인 23:35:42로 설정한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 조건으로 5주간 대청엽을 재배한 후 수확하였다.
[실험예: 인디루빈 함량 측정]
인디루빈(indirubin)의 함량은 아래와 같은 방법으로 측정하였다.
인디루빈 표준품 10 mg에 50 ㎖의 DMSO:EtOH (4:6, v/v)를 첨가하여 완전 용해한 것을 표준원액으로 하고, 표준원액을 10배 희석한 0.02 mg/㎖의 용액을 표준용액으로 사용하였다. 분말 시료 1 g에 10배수의 70% 에탄올 수용액을 첨가하여 1시간 동안 초음파 추출한 추출물을 0.2 ㎛ PVDF로 여과한 것을 검액으로 사용하였다. 표준용액과 검액의 분석을 하기 표 2의 HPLC 분석조건에 따라 실시하였으며, 인디루빈의 검량선은 0.005 ~ 0.08 mg/㎖ 범위에서 직선성을 확보하였다.
실험예 1: 노지 재배와 분무경 재배시 인디루빈 함량 비교
일반 노지에서 재배한 비교예 1의 대청엽과 분무경으로 재배한 실시예 1 및 실시예 2의 대청엽의 인디루빈의 함량을 비교한 결과를 10에 나타내었고, 비교예 1의 대청엽과 분무경 재배 후 추가로 새순을 재배한 실시예 3 및 실시예 4의 인디루빈의 함량을 비교한 결과를 도 11에 나타내었다.
이에 따르면, 노지에서 재배한 비교예 1의 대청엽 보다 분무경으로 재배한 실시예 1 내지 4의 대청엽이 인디루빈 함량이 현저히 높은 것으로 나타났다. 또한, 본 발명의 분무경 재배한 실시예 1 내지 4의 대청엽 중에서 1차 분무경 재배된 대청엽에 비하여 수확 후 분무경 재배로 수확한 대청엽 새순에서 인디루빈 함량이 더 높은 것으로 나타났다.
실험예 2: 분무경과 담수경 재배에 따른 인디루빈 함량 비교
분무경과 담수경 재배에 따른 인디루빈 함량 차이를 비교하기 위하여, 본 발명의 실시예 1 및 2의 분무경 재배된 대청엽(a)과 비교예 2 및 3의 담수경 재배된 대청엽(b)의 노지 재배 대청엽 대비 인디루빈 함량의 측정하고, 그 결과를 도 12에 나타내었다.
이에 따르면, 담수경 재배된 대청엽(b)에 비하여 본 발명의 분무경 재배된 대청엽(a)에서 인디루빈 함량이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 담수경에 비하여 분무경 조건으로 수경재배시 뿌리의 수분스트레스가 높아짐에 따라 인디루빈의 함량이 더 높아지는 것으로 추측할 수 있다.
실험예 3: LED 조명 조건에 따른 인디루빈 함량 비교
LED 조명의 청색:황색:적색 컬러별 광량비율에 따른 인디루빈 함량 차이를 비교하기 위하여, 본 발명의 실시예 1 및 2의 LED 조명 청색:황색:적색 광량비율 31:42:27로 재배된 대청엽(a)과 비교예 4 및 5의 LED 조명 청색:황색:적색 광량비율 23:35:42로 재배된 대청엽(b)에 대한 인디루빈 함량 측정하고, 그 결과를 도 13에 나타내었다. 이에 따르면, LED 조명 청색:황색:적색 광량비율 23:35:42로 재배된 대청엽(b)에 비하여 본 발명의 LED 조명 청색:황색:적색 광량비율 31:42:27로 재배된 대청엽(a)에서 인디루빈 함량이 현저히 높은 것으로 나타났다.
제제예 1: 정제의 제조
실시예 1의 대청엽의 건조 분말 10 mg
옥수수전분 100 mg
유당 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.
제제예 2: 캅셀제의 제조
실시예 1의 대청엽의 건조 분말의 에탄올 추출물 10 mg
결정성 셀룰로오스 3 mg
락토오스 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.
제제예 3: 분말 건강기능식품의 제조
실시예 1의 대청엽의 건조 분말 1,000 mg
비타민 혼합물 적량
비타민 A 아세테이트 70 ㎍
비타민 E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍
비타민 C 10 mg
비오틴 10 ㎍
니코틴산아미드 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mg
무기질 혼합물 적량
황산제1철 1.75 mg
산화아연 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mg
제2인산칼슘 55 mg
구연산칼륨 90 mg
탄산칼슘 100 mg
염화마그네슘 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 건강기능식품에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 건강기능식품 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.
제제예 4: 음료의 제조
실시예 1의 대청엽의 건조 분말 1,000 mg
구연산 1,000 mg
올리고당 100 g
매실농축액 2 g
타우린 1 g
정제수를 가하여 전체 900 ㎖
통상의 건강음료 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 약 1 시간 동안 85℃에서 교반 가열한 후, 만들어진 용액을 여과하여 멸균된 2 L 용기에 취득하여 밀봉 멸균한 뒤 냉장 보관한 다음 본 발명의 기능성 음료 조성물 제조에 사용한다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 청색:황색:적색의 컬러별 조명의 광량 비율이 100:125:75 내지 100:145:95로 광조건이 설정되고, 양액 공급은 뿌리에 분무식 관수로 수행되는 대청엽(isatidis folium)의 재배 단계;를 포함하는 대청엽의 수경재배 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명은 LED 조명으로 수행하고, 명암 광주기는 명상태 15 내지 17시간 및 암상태 7 내지 9시간을 반복하는 것을 특징으로 하는 대청엽의 수경재배 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조명의 광량은 130 내지 150 μmol m-2s-1 로 설정하는 것을 특징으로 하는 대청엽의 수경재배 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 양액의 pH는 5.8 내지 6.2인 것을 특징으로 하는 대청엽의 수경재배 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 양액 EC는 1.3 내지 1.7 dS/m 인 것을 특징으로 하는 대청엽의 수경재배 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분무식 관수의 주기는 15 내지 25분 간격으로 50 내지 70초 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 대청엽의 수경재배 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 재배단계 이후, 대청엽을 수확하고 동일한 조건으로 양액을 공급하여 새순을 추가로 재배하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 대청엽이 수경재배 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중에서 선택된 어느 한 항의 수경재배 방법에 따라 재배되고, 노지에서 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 4배 이상 증가되고, 담수경으로 재배된 대청엽에 비하여 인디루빈 함량이 1.5배 이상인 것을 특징으로 하는 대청엽.
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