WO2018164487A1 - L-메티오닌을 포함하는 비료 조성물 - Google Patents

L-메티오닌을 포함하는 비료 조성물 Download PDF

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WO2018164487A1
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methionine
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fertilizer
fertilizer composition
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손주연
곽태영
권석철
박혜민
배상영
이인호
임상선
함종현
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씨제이제일제당 (주)
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/90—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having two or more relevant hetero rings, condensed among themselves or with a common carbocyclic ring system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/08—Alkali metal chlorides; Alkaline earth metal chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers

Definitions

  • the present application relates to a fertilizer composition
  • a fertilizer composition comprising L-methionine, specifically L-Methionine; And L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-Arginine, L-Valine, L-Glutamic Acid ( L-Glutamate) and a nucleic acid comprising at least one component selected from the group consisting of.
  • Amino acids are essential for growth as they are used for protein formation in plants. Plants can synthesize amino acids on their own, but this requires a lot of energy, so they prefer to absorb amino acids directly from the environment. In other words, when the amino acid is directly absorbed, the process of converting the starting material into amino acids in the plant is omitted, so that the effect on growth is fast and energy consumption is reduced, thereby enhancing the physiological activity in the plant. Therefore, research and development of the fertilizer containing the amino acid itself are performed actively. Specifically, Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0021522 (2001.04.20) discloses an animal amino acid fertilizer comprising animal amino acids obtained from animal hair as a nitrogen source.
  • Conventional amino acid fertilizers are produced by acid or alkali hydrolysis using animal materials such as gelatin, leather, blood and hair as the main raw materials. There is a problem that the productivity and efficiency of the product is reduced because the amino acid content of the can not be adjusted.
  • the plant is known to use the L-type amino acid, but the conventional amino acid fertilizer is mixed with the L form and D form, there was a problem that the utilization rate and absorption rate of the plant is low.
  • nucleic acids are used as food additives to enhance the taste of food, when used in plants are known to have the effect of promoting plant growth.
  • the present inventors have made diligent efforts to solve the above problems, and as a result, L-methionine and L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-type amino acids, When fertilizer compositions comprising L-Arginine, L-Valine, L-Glutamate, and nucleic acid are used, the growth and yield of crops is remarkably increased compared to conventional amino acid fertilizers. The application was completed by confirming that it could be improved.
  • One object of the present application is L-Methionine; And L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-Arginine, L-Valine, L-Glutamic Acid ( L-Glutamate) and a nucleic acid comprising at least one component selected from the group consisting of.
  • Another object of the present application is L-Methionine, for the preparation of fertilizers; And L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-Arginine, L-Valine, L-Glutamic Acid ( L-Glutamate) and at least one component selected from the group consisting of nucleic acids.
  • the present application relates to a fertilizer composition comprising a high-purity L-methionine and at least one L-type amino acid or nucleic acid
  • the fertilizer composition of the present application can increase the amino acid utilization in the plant by efficiently supplying the amino acid to the plant
  • Fertilizer comprising the fertilizer composition of the present application has the effect of significantly increasing the growth and yield of plants than conventional amino acid fertilizer products.
  • L-Methionine L-Methionine
  • L-Lysine L-Threonine
  • L-Tryptophan L-Arginine
  • L-Valine L-Glutamic Acid
  • L-Glutamate L-Glutamate
  • nucleic acid comprising at least one component selected from the group consisting of.
  • Another embodiment is L-Methionine for the preparation of fertilizers; And L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-Arginine, L-Valine, L-Glutamic Acid ( L-Glutamate) and a nucleic acid, the use of at least one component selected from the group consisting of.
  • fertilizer refers to substances that fertilize land and promote the growth of vegetation. Fertilizers are used indirectly to improve the physical and chemical properties of soils and to promote useful microorganisms. It means a substance that helps growth.
  • Fertilizer can promote the growth rate, growth rate, etc. of the crop, specifically increase the leaf length, leaf width, above-ground live weight, underground live weight, or total live weight of the plant, and can increase the leaf color of the plant. More specifically, the fertilizer may increase the leaf length, leaf width, ground live weight, underground live weight, total live weight or leaf color of crops such as lettuce and red pepper.
  • amino acid fertilizer refers to a fertilizer comprising the above-described amino acid as a component.
  • Conventional amino acid fertilizers contain amino acids that are difficult to be used directly by plants using animal materials as the main raw materials, while the fertilizer compositions of the present application can promote growth by increasing the absorption and utilization of plants.
  • L-amino acid refers to an amino acid representing a stereochemistry at the ⁇ carbon atom of a chiral amino acid, and the fischer projection formula of the ⁇ amino acid represents an amino group on the left side. Wherein the carboxyl group is upward and the carbon chain is vertical.
  • the L-type amino acid may be used as a fertilizer composition, and the amino acid uptake and utilization rate of the plant may be increased as compared to conventional amino acid fertilizers.
  • the fertilizer composition of the present application may be characterized as including essentially L-methionine.
  • Methionine is a type of ⁇ -amino acid containing sulfur and is one of the essential amino acids for humans.
  • L-methionine means that the methionine is in L form.
  • the fertilizer composition of the present application is L-Lysine, L-Threonine, L-Tryptophan, L-Arginine, L-Arginine, L-Valine (L- Valine), L-glutamic acid (L-Glutamate) and nucleic acid may be characterized in that it comprises at least one component selected from the group consisting of, specifically two or more components, more specifically three or more components, more specifically 4 or more components, more specifically, 5 or more components, more specifically, 6 or more components, and most specifically, it may be characterized by including 7 or more components, but is not limited thereto.
  • the fertilizer composition of the present application specifically L-methionine (L-Methionine), L-Lysine (L-Lysine), L-Threonine (L-Threonine), L-Tryptophan (L-Tryptophan), L- arginine ( L-Arginine, L-Valine (L-Valine), L- glutamic acid (L-Glutamate) and may include all nucleic acids.
  • nucleic acid refers to a high molecular material consisting of a purine base and a pyrimidine base, a sugar, and a phosphoric acid, and is known as an important substance constituting a genetic material such as DNA or involved in various metabolic processes in an organism.
  • the fertilizer composition of the present application may be characterized in that the nucleic acid is contained, specifically, the nucleic acid is 5'- disodium disonate (IMP, Disodium 5'-Inosinate), 5'- disodium sodium (GMP, Disodium 5 '-Guanylate) or a combination thereof, but is not limited thereto.
  • IMP 5'- disodium disonate
  • GMP 5'- disodium sodium
  • the content of the L-methionine and the at least one component may be 20 to 90 parts by weight, specifically 25 to 85 parts by weight, more specifically 30 to 100 parts by weight of the fertilizer composition To 80 parts by weight, but is not limited thereto.
  • the fertilizer composition of the present application may include L-methionine, L-lysine, L-threonine, L-tryptophan, L-arginine, L-valine, L-glutamic acid and nucleic acid,
  • the L- arginine is 1 to 10 parts by weight
  • the L- valine is 0.5 to 5 parts by weight
  • the L- glutamic acid may be included in 7 to 20 parts by weight and the nucleic acid in 1 to 10 parts by weight
  • the L-methionine is 2 to 14 parts by weight
  • the L-lysine is 10 to 20 parts by weight
  • the L-threonine is 3 to 6 parts by weight
  • the L-tryptophan is 1 to 3 parts by weight
  • the fertilizer composition of the present application may include inorganic salts in addition to the amino acid.
  • the inorganic salts may further include potassium ions or potassium salts. Potassium is required for photosynthesis and the synthesis of proteins from amino acids, and it is known that lack of potassium leads to poor growth and darker leaves.
  • the potassium ion or the potassium salt may be included in an amount of 3 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the fertilizer composition, and more specifically 5 to 20 parts by weight, but is not limited thereto.
  • the fertilizer composition of the present application may include other substances that may be generally added to the fertilizer in the art, and may specifically include a large amount of essential or trace elements of a plant.
  • a large essential element it may include nitrogen, phosphoric acid, potassium, sulfur, calcium or lime, magnesium or goto, etc.
  • the trace essential elements include iron, manganese, boron, zinc, copper, molybdenum, chlorine, etc. It may be, but is not limited thereto.
  • Amino acid fertilizer comprising the fertilizer composition of the present application may be prepared by methods known in the art, the form may be prepared as a liquid fertilizer or a solid fertilizer. More specifically, the amino acid fertilizer may be prepared in the form of a solid fertilizer such as powder, granular or solid fertilizer, but is not limited thereto.
  • the amino acids and nucleic acids were produced from CJ Cheil Jedang.
  • the amino acids and nucleic acids were treated to cultivate lettuce (breed: blue chives).
  • the basic fertilization management of lettuce was based on the Rural Development Administration's criteria for field fertilization, and the fertilizer (treatment) was treated 7 days before the lettuce meal (planting seedlings grown in the hot spring field and planted properly). Treatments were made after 10 days and after 20 days. Gibi (manure) was used as the root fertilizer of Palmhan farming, and Chubi (manure) was used NK 804 of Palmhan farming.
  • lettuce was prepared for 1 week for each pot, and after 7 days, 14 days, and 21 days, foliar fertilization (method of dissolving fertilizer in water and then spraying the leaves of plants) Treatment was made (Table 1). Amino acids and nucleic acids were diluted 500-fold in water and then treated with 50 ml of lettuce per week, and each treatment was repeated three times. At 30 days, the leaf length, leaf width, leaf color, and fresh weight of lettuce were examined. Leaf length and leaf width were measured by purple, and the color was measured by Konica Minolta's Chlorophyllometer (model name: SPAD-502P).
  • the leaf, leaf width and leaf color increased in the amino acid and nucleic acid treated groups compared to the untreated and control groups.
  • the lobes were the highest in glutamic acid, arginine and tryptophan, and the leaf width was particularly high in threonine, tryptophan and lysine, and melonin.
  • Lettuce (variety: blue chives) was cultivated in order to assay the growth effect on the crop of the mixed composition of amino acids and nucleic acids, fertilization management and crop cultivation method and the investigation items and methods were the same as in Example 1.
  • the treatment group contained L-methionine as a base and included components except one of the remaining amino acids and nucleic acids, and the composition ratios of the treatment groups are shown in Table 3 below.
  • Treatment Leaf Leaf width Leaf color Overall weight Above ground live weight Underground live weight (cm) (cm) (SPAD) (g / object) (g / object) 1 treatment zone 16.8 8.2 36.3 27.1 25.4 1.65 2 processing zones 15.9 7.9 34.2 24.3 23.1 1.24 3 processing zones 16.2 7.8 34.5 23.9 22.4 1.45 4 treatment zones 15.3 7.7 33.5 23.9 22.6 1.34 5 treatment 14.5 7.4 33.8 23.0 21.6 1.36 6 treatment zones 15.5 7.9 35.6 25.7 24.2 1.48 7 treatment zones 15.2 7.5 32.6 23.6 22.5 1.14 8 treatment zones 16 7.8 34.6 26.1 24.6 1.47
  • Fertilizer compositions (Experimental Group 1 or 2) of the present application are lysine [L-Lysine 79% (w / w)], threonine [L-Threonine 99% (w / w)], tryptophan [L-Tryptophan 98% (w) / w)] methionine [L-Methionine 99% (w / w)], arginine [L-Arginine 99% (w / w)], valine [L-Valine 98% (w / w)], glutamic acid [L- Glutamic acid 86% (w / w)], nucleic acid [Disodium 5'-Inosinate (50%) and Disodium 5'-Guanylate (50%)] 99% (w / w) of each powder was
  • red pepper (variety: rich).
  • the basic fertilization management of red pepper was treated 7 days before the red pepper preparation and the manure was 20 days, 40 days and 60 days after the red pepper preparation, based on the Rural Development Administration's field cultivation criteria.
  • Gibi (manure) was used as the root fertilizer of Palmhan farming
  • Chubi (manure) was used NK 804 of Palmhan farming.
  • red pepper was prepared for 1 week by 100cm in width and 40cm in length, and after 10 days of planting, before flowering (after 20 days of planting), after flowering (after 30 days of planting), and twice after fruit formation (formula 70 after 50 days of planting).
  • the total amino acid fertilizer was treated with foliar fertilization.
  • the total content of amino acids in each treatment group was different, so 0.2% liquid in the comparison group, 0.24% liquid in the experimental group 1, and 0.09% liquid in the experimental group 2 were added to 50 ml / week of red pepper so that the content of amino acids in the pepper was the same. Twice treatment.
  • grass height length of the ground part of the plant
  • live weight the weight of the ground part and the ground part after harvesting pepper
  • dry weight the weight of the ground part and the ground part after harvesting pepper
  • Test Extra long (cm) Live weight (g / 5 individual) In building (g / 5 object) Dried red pepper yield (kg / 1000 m 2 ) No treatment group 99 1711 503 375 Experiment group 1 105 2211 664 442 Experiment group 2 105 2221 666 443 Comparison 100 2032 630 420
  • the grass length of the experimental groups 1 and 2 (the length of the ground part of the plants) increased by 6% and 5% compared to the control group (untreated with amino acid fertilizer).
  • the live weight (weight of ground and ground after harvesting pepper) of each of the groups 1 and 2 increased 29% and 30%, respectively, compared with the untreated group and 9% compared with the control group.
  • Dried red pepper yields of experimental groups 1 and 2 were 18% higher than those of the untreated group and 5% higher than those of the control group.
  • the amino acid content of the mixed fertilizer used in Experimental Group 2 is higher than the amino acid content of the mixed fertilizer used in Experimental Group 1, but by varying the dilution factor of the foliar fertilizer, the content of amino acids treated in red pepper was the same, There was no difference between the experimental groups 1 and 2.
  • the fertilizer composition of the present application can increase the growth and yield of red pepper as compared to the non-amino acid treatment, and can further increase the growth and yield of red pepper compared to the animal amino acid hydrolysis fertilizer of the comparative group.

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Abstract

본 출원은 L-메티오닌을 포함하는 비료 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는, 비료 조성물에 관한 것이다.

Description

L-메티오닌을 포함하는 비료 조성물
본 출원은 L-메티오닌을 포함하는 비료 조성물에 관한 것으로, 구체적으로 L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는, 비료 조성물에 관한 것이다.
아미노산은 식물체에서 단백질 형성에 이용되어 생육에 필수적인 성분이다. 식물은 아미노산을 자체적으로 합성해서 이용 가능하지만, 이를 위해서는 많은 에너지가 필요하기 때문에 주변 환경으로부터 아미노산을 직접 흡수해서 이용하는 것을 선호한다. 즉, 아미노산을 직접 흡수하는 경우 식물체 내에서 출발물질이 아미노산으로 전환되는 과정이 생략되므로, 생육에 미치는 효과가 빠르며 에너지 소모를 감소시켜 식물체 내의 생리 활성이 강화된다. 따라서, 아미노산 자체를 포함하는 비료의 연구·개발이 활발하게 이루어지고 있다. 구체적으로, 한국공개특허 제10-2001-0021522호(2001.04.20)에서는 동물의 털로부터 얻어진 동물성 아미노산을 질소원으로 포함하는 동물성 아미노산 비료에 대해 개시되어 있다.
그러나, 기존의 아미노산 비료는 젤라틴, 가죽, 혈액 및 털 등과 같은 동물성 재료를 주 원료로 하여 산 또는 알칼리 가수분해를 통해 생산하나, 이 경우 식물이 이용하지 않는 형태의 아미노산이 함께 형성될 뿐 아니라 각각의 아미노산 함량을 조절할 수 없기 때문에 제품의 생산성 및 효율성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 식물체는 L형태의 아미노산을 이용하는 것으로 알려져 있으나 기존의 아미노산 비료에는 L형태와 D형태가 혼재되어 있어 식물의 이용율 및 흡수율이 낮다는 문제점이 있었다.
한편, 핵산은 식품의 맛을 증진시키는 식품첨가제로 이용 되고 있으며, 식물을 대상으로 사용될 경우 식물 생장을 촉진하는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 예의 노력한 결과, L형태 아미노산 중에서도 L-메티오닌 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산을 포함하는 비료 조성물을 사용할 경우 종래 상용되는 아미노산 비료에 비하여 작물의 생육 및 수확량을 현저히 개선할 수 있음을 확인함으로써 본 출원을 완성하게 되었다.
본 출원의 하나의 목적은, L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는, 비료 조성물을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 하나의 목적은, 비료의 제조를 위한, L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분의 용도를 제공하는 것이다.
본 출원은 순도가 높은 L-메티오닌 및 적어도 하나의 L형 아미노산 또는 핵산을 포함하는 비료 조성물에 관한 것으로서, 본 출원의 비료 조성물은 식물에 대하여 아미노산을 효율적으로 공급하여 식물체 내 아미노산 이용률을 높일 수 있으므로, 본 출원의 비료 조성물을 포함하는 비료는 기존의 아미노산 비료 제품보다 식물의 생육 및 수확량을 현저히 증가시키는 효과가 있다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태는, L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는, 비료 조성물을 제공한다.
또 다른 하나의 양태는, 비료의 제조를 위한, L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분의 용도를 제공한다.
본 출원에서 용어, “비료”는 토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 물질을 총칭한다. 비료는 토양의 생산력을 유지 또는 증진시키고 작물을 잘 생장시키기 위하여 토양 또는 식물에 투입하는 영양물질, 또는, 직접적인 영양물질이 아니더라도 토양의 물리적·화학적 성질 개선하고 유용한 미생물을 증진시키는 등 간접적으로 작물의 생육에 도움을 주는 물질을 의미한다.
비료는 작물의 생육량, 생육 속도 등을 촉진시킬 수 있으며, 구체적으로 식물의 엽장, 엽폭, 지상부 생체중, 지하부 생체중, 또는 전체 생체중을 증가시킬 수 있으며, 식물의 엽색을 높일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 비료는 상추, 고추 등과 같은 작물의 엽장, 엽폭, 지상부 생체중, 지하부 생체중, 전체 생체중 또는 엽색을 증가시킬 수 있다.
본 출원에서 용어, “아미노산 비료”는 전술한 아미노산을 구성물로 포함하는 비료를 의미한다. 종래 아미노산 비료는 동물성 재료를 주 원료로 하여 식물이 직접적으로 이용하기 어려운 아미노산이 함유된 반면, 본 출원의 비료 조성물은 식물의 흡수율 및 이용율을 높여 생육을 촉진시킬 수 있다.
본 출원에서 'L형태 아미노산 (L-amino acid)'이란 카이랄성(chiral) 아미노산의 α탄소 원자에서의 입체 화학을 나타내는 아미노산을 의미하며, α아미노산의 피셔(fischer) 투영식은 아미노기를 좌측에 지니며, 이때 카복실기는 위를 향하고 탄소 사슬은 수직을 나타낸다. 본 출원에서는 L 형태의 아미노산을 비료 조성물로 사용할 수 있으며, 기존의 아미노산 비료에 비하여 식물의 아미노산 흡수율 및 이용률을 증가시킬 수 있다.
본 출원의 비료 조성물은 L-메티오닌을 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 메티오닌은 황을 함유하는 α-아미노산의 일종으로 사람에게는 필수아미노산 중 하나이다. L-메티오닌은 상기 메티오닌이 L형태인 것을 의미한다.
또한, 본 출원의 비료 조성물은 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 구체적으로 2 이상의 성분을, 보다 구체적으로 3 이상의 성분을, 보다 구체적으로 4 이상의 성분을, 보다 구체적으로 5 이상의 성분을, 보다 더 구체적으로 6 이상의 성분을, 가장 구체적으로 7 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 구체적으로 본 출원의 비료 조성물은 L-메티오닌(L-Methionine), L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산을 모두 포함할 수 있다.
본 출원에서 용어, “핵산”은 퓨린염기 및 피리미딘 염기 · 당 · 인산으로 이루어진 고분자물질을 의미하며, 생물체 내에서 DNA 등의 유전물질을 구성하거나 다양한 대사 과정에 관여하는 중요한 물질로 알려져 있다.
본 출원의 비료 조성물은 상기 핵산이 포함된 것을 특징으로 할 수 있으며, 구체적으로 상기 핵산은 5'-이노신산이나트륨 (IMP, Disodium 5'-Inosinate), 5'-구아닐산이나트륨 (GMP, Disodium 5'-Guanylate) 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 비료 조성물에서, 상기 L-메티오닌 및 상기 적어도 어느 하나의 성분의 함량은, 상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여 20 내지 90 중량부일 수 있으며, 구체적으로 25 내지 85 중량부, 보다 구체적으로 30 내지 80 중량부일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 출원의 비료 조성물은, L-메티오닌, L-라이신, L-트레오닌, L-트립토판, L-알기닌, L-발린, L-글루탐산 및 핵산을 포함할 수 있으며,
구체적으로, 상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 L-메티오닌은 1 내지 17 중량부, 상기 L-라이신은 8 내지 22 중량부, 상기 L-트레오닌은 2 내지 8 중량부, 상기 L-트립토판은 0.5 내지 4 중량부, 상기 L-알기닌은 1 내지 10 중량부, 상기 L-발린은 0.5 내지 5 중량부, 상기 L-글루탐산은 7 내지 20 중량부 및 상기 핵산은 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며,
보다 구체적으로 상기 L-메티오닌은 2 내지 14 중량부, 상기 L-라이신은 10 내지 20 중량부, 상기 L-트레오닌은 3 내지 6 중량부, 상기 L-트립토판은 1 내지 3 중량부, 상기 L-알기닌은 2 내지 8 중량부, 상기 L-발린은 1 내지 3 중량부, 상기 L-글루탐산은 9 내지 18 중량부 및 상기 핵산은 2 내지 8 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 비료 조성물은 상기 아미노산 이외에도 무기염류를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 무기염류는 칼륨이온 또는 칼륨염을 추가적으로 포함하는 것일 수 있다. 칼륨은 광합성이나 아미노산으로부터의 단백질의 합성에 필요하며, 칼륨이 부족하면 생육이 떨어지고 잎의 색깔이 짙어지는 것으로 알려져 있다.
구체적으로, 상기 칼륨이온 또는 칼륨염은, 상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여 3 내지 25 중량부로 포함될 수 있으며, 보다 구체적으로 5 내지 20 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 비료 조성물은 상기 아미노산 이외에도 당업계에서 일반적으로 비료에 첨가될 수 있는 다른 물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 식물의 다량필수원소 또는 미량 필수원소를 포함할 수 있다. 다량필수원소로서 질소, 인산, 칼륨, 황, 칼슘 또는 석회, 마그네슘 또는 고토(苦土) 등을 포함할 수 있으며, 미량필수원소로서 철, 망간, 붕소, 아연, 구리, 몰리브덴, 염소 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원의 비료 조성물을 포함하는 아미노산 비료는 당업계에 공지된 방법으로 제조될 수 있으며, 그 형태는 액체비료 또는 고체비료로 제조될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 아미노산 비료는 분말, 입상 또는 고형비료 등의 고체비료 형태로 제조될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이하 본 출원을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 출원을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 출원의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 아미노산 또는 핵산을 포함하는 비료 조성물의 효과 비교
(1) 사용된 아미노산 및 핵산
라이신[L-Lysine 79%(w/w)], 트레오닌[L-Threonine 99%(w/w)], 트립토판[L-Tryptophan 98%(w/w)], 메티오닌[L-Methionine 99%(w/w)], 알기닌[L-Arginine 99%(w/w)], 발린[L-Valine 98%(w/w)], 글루탐산[L-Glutamic acid 86%(w/w)], 핵산[Disodium 5'-Inosinate(50%) 및 Disodium 5'-Guanylate(50%)] 99%(w/w) 각각의 분말 제품을 사용하였다. 상기 아미노산 및 핵산은 CJ 제일제당 생산 제품을 사용하였다.
(2) 작물 재배 방법
각각의 아미노산 및 핵산의 작물에 대한 생육 효과를 검정하기 위하여, 상기 아미노산 및 핵산을 처리하여 상추 (품종: 청치마)를 재배하였다. 상추의 기본적인 시비 관리는 농촌진흥청의 노지재배 시비처방 기준에 근거하여 기비(밑거름)는 상추 정식(온상에서 기른 모종을 밭에 내어다 제대로 심는 일) 7일 전에 처리하였으며 추비(웃거름)는 상추 정식 10일 후 및 20일 후에 처리하였다. 기비(밑거름)는 팜한농사의 뿌리조은 비료를 사용하였으며, 추비(웃거름)는 팜한농사의 NK 804를 사용하였다.
이후, 포트(Pot)마다 상추를 1주씩 정식하였으며 정식 7일 후, 정식 14일 후 및 정식 21일 후에 각각의 아미노산 및 핵산을 엽면시비(비료를 물에 녹인 후 식물의 잎에 뿌리는 방법) 처리하였다 (표 1). 아미노산 및 핵산은 물에 500배 희석한 후 상추 1주당 50 ml씩 처리하였으며, 각 처리구별로 3회씩 반복 처리하였다. 정식 30일 차에 상추의 엽장, 엽폭, 엽색 및 생체중을 조사하였다. 엽장과 엽폭은 자로 측정하였으며, 엽색은 코니카미놀타사의 엽록소계(모델명: SPAD-502P)로 측정하였으며, 생체중은 지상부와 지하부를 분리 후 각각을 저울로 측정하였다 (표 2).
처리구 밑거름 및 웃거름 처리 아미노산 및 핵산 엽면시비
무처리구 미처리 미처리
대조구 처리 미처리
라이신구 처리 라이신 엽면시비
트레오닌구 처리 트레오닌 엽면시비
트립토판구 처리 트립토판 엽면시비
메티오닌구 처리 메티오닌 엽면시비
알기닌구 처리 알기닌 엽면시비
발린구 처리 발린 엽면시비
글루탐산구 처리 글루탐산 엽면시비
핵산구 처리 핵산 엽면시비
(3) 결과
상기 방법에 따라 측정된 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
처리구 엽장 (cm) 엽폭 (cm) 엽색(SPAD) 전체 생체중 (g/개체) 지상부 생체중 (g/개체) 지하부 생체중 (g/개체)
무처리구 14.0 5.5 27.6 13.5 12.9 0.67
대조구 14.7 7.0 29.1 20.7 19.7 1.03
라이신구 15.2 7.5 29.4 23.2 21.7 1.53
트레오닌구 15.0 7.8 29.5 21.5 20.4 1.10
트립토판구 15.8 7.7 29.6 22.2 21.1 1.08
메티오닌구 15.3 7.3 35.7 23.2 22.0 1.15
알기닌구 15.8 7.4 29.8 24.7 23.6 1.07
발린구 15.2 7.4 29.7 22.8 21.8 1.04
글루탐산구 15.9 7.2 29.4 23.5 22.4 1.09
핵산구 15.0 7.4 29.0 21.0 19.9 1.14
그 결과, 엽장, 엽폭 및 엽색의 경우 아미노산 및 핵산 처리구에서 무처리구 및 대조구 대비 증가하였음을 확인하였다. 구체적으로, 엽장은 글루탐산구, 알기닌구 및 트립토판구에서 가장 높았으며, 엽폭은 트레오닌구, 트립토판구 및 라이신구, 엽색은 메티오닌구에서 특히 높게 나타났다.
상추 생체중의 경우에도 아미노산 및 핵산 처리구에서 무처리구 및 대조구 대비 증가하였음을 확인하였다. 지상부는 알기닌구, 메티오닌구, 글루탐산구에서 특히 높았으며, 지하부는 라이신구, 핵산구, 메티오닌구에서 특히 높게 나타났다.
따라서, 라이신, 트레오닌, 트립토판, 메티오닌, 알기닌, 발린, 글루탐산 및 핵산을 혼합하는 경우 엽장, 엽폭, 엽색, 전체 생체중, 지상부 생체중 및 지하부 생체중 모두 증가시키는 비료로 사용할 수 있음을 확인하였다. 또한, 메티오닌구에서 엽색이 가장 높게 나타난 점에서, 메티오닌이 상추의 상품성을 높이는데 가장 효과적인 아미노산임을 알 수 있다.
실시예 2: L-메티오닌 및 적어도 하나 이상의 아미노산 또는 핵산을 포함하는 비료 조성물의 효과 비교
(1) 사용된 아미노산 및 핵산
상기 실시예 1에 기재된 아미노산 및 핵산과 동일한 것을 사용하였다.
(2) 작물 재배 방법
아미노산 및 핵산의 혼합 조성물의 작물에 대한 생육 효과를 검정하기 위하여 상추(품종: 청치마)를 재배하였으며, 시비관리 및 작물 재배 방법과 조사 항목 및 방법은 상기 실시예 1과 동일하게 하였다. 처리구는 L-메티오닌을 기본으로 함유하며 나머지 아미노산 및 핵산 중 1가지씩을 제외한 성분들을 포함하였으며, 처리구별 조성비는 하기의 표 3과 같다.
처리구 라이신 트레오닌 트립토판 메티오닌 알기닌 발린 글루탐산 핵산 정제포도당
1 처리구 20 6 3 14 8 3 18 8 20
2 처리구 0 6 3 14 8 3 18 8 40
3 처리구 20 0 3 14 8 3 18 8 26
4 처리구 20 6 0 14 8 3 18 8 23
5 처리구 20 6 3 14 0 3 18 8 28
6 처리구 20 6 3 14 8 0 18 8 23
7 처리구 20 6 3 14 8 3 0 8 38
8 처리구 20 6 3 14 8 3 18 0 28
(3) 결과
상기 아미노산을 처리한 후, 엽장, 엽폭, 엽색 및 생체중을 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
처리구 엽장 엽폭 엽색 전체 생체중 지상부 생체중 지하부 생체중
(cm) (cm) (SPAD) (g/개체) (g/개체) (g/개체)
1 처리구 16.8 8.2 36.3 27.1 25.4 1.65
2 처리구 15.9 7.9 34.2 24.3 23.1 1.24
3 처리구 16.2 7.8 34.5 23.9 22.4 1.45
4 처리구 15.3 7.7 33.5 23.9 22.6 1.34
5 처리구 14.5 7.4 33.8 23.0 21.6 1.36
6 처리구 15.5 7.9 35.6 25.7 24.2 1.48
7 처리구 15.2 7.5 32.6 23.6 22.5 1.14
8 처리구 16 7.8 34.6 26.1 24.6 1.47
그 결과, 아미노산과 핵산이 모두 함유된 1 처리구에서 엽장, 엽폭 및 엽색 모두 가장 높은 수치를 나타내었다. 아미노산 또는 핵산 중 1가지가 제외된 2 내지 7 처리구는 1 처리구 대비 생육이 떨어지는 경향을 보였다. 또한, 상추의 전체 생체중, 지상부 생체중 및 지하부 생체중의 경우도 1 처리구에서 가장 높은 수치를 나타내었다.
따라서, L-메티오닌 및 나머지 아미노산 6종과 핵산을 포함하는 비료 조성물을 사용하는 경우, 식물의 엽장, 엽폭, 엽색, 전체 생체중, 지상부 생체중 및 지하부 생체중 모두 증가시키는 것을 확인하였다.
실시예 3: 본 출원의 비료 조성물과 일반 아미노산 비료의 효과 비교
(1) 아미노산 및 핵산 혼합비료 제조
비교군으로 종래 상용 제품인 동물성 가수분해 아미노산 비료(Sichuan mianzhu pengfa biochemical co. ltd, 중국)를 사용하였다. 본 출원의 비료 조성물 (실험군 1 또는 실험군 2)은 라이신[L-Lysine 79%(w/w)], 트레오닌[L-Threonine 99%(w/w)], 트립토판[L-Tryptophan 98%(w/w)] 메티오닌[L-Methionine 99%(w/w)], 알기닌[L-Arginine 99%(w/w)], 발린[L-Valine 98%(w/w)], 글루탐산[L-Glutamic acid 86%(w/w)], 핵산[Disodium 5'-Inosinate(50%) 및 Disodium 5'-Guanylate(50%)] 99%(w/w) 각각의 분말 제품을 혼합하여 제조하였다. 본 출원의 비료 조성물 (실험군 1 및 실험군 2) 및 비교군의 아미노산 조성은 하기 표 5와 같다
아미노산 실험군 1 실험군 2 비교군
아스파틱산 　 　 3.44%
트레오닌 3.00% 6.00% 1.90%
세린 　 　 5.08%
글루탐산 9.00% 18.00% 3.87%
글리신 　 　 4.81%
알라닌 　 　 2.57%
발린 1.00% 3.00% 1.94%
메티오닌 2.00% 14.00% 0.21%
아이소루신 　 　 1.31%
루신 　 　 1.14%
타이로신 　 　 0.44%
페닐알라닌 　 　 2.56%
알기닌 2.00% 8.00% 2.66%
프롤린 　 　 3.33%
라이신 10.00% 20.00% 0.66%
트립토판 1.00% 3.00% 　
핵산 2.00% 8.00% 　
합계 30.00% 80.00% 35.92%
(2) 작물 재배 방법
제조된 혼합비료의 작물에 대한 생육 효과를 검정하기 위하여 상기 혼합비료를 처리하여 고추(품종: 부자)를 재배하였다. 고추의 기본적인 시비 관리는 농촌진흥청의 노지재배 시비처방기준에 근거하여 기비(밑거름)는 고추 정식 7일 전에 처리하였으며 추비(웃거름)는 고추 정식 20일 후, 40일 후 및 60일 후에 처리하였다. 기비(밑거름)는 팜한농사의 뿌리조은 비료를 사용하였으며, 추비(웃거름)는 팜한농사의 NK 804를 사용하였다. 이후, 가로 100cm와 세로 40cm 단위로 고추를 1주씩 정식하였으며 정식 10일 후, 개화 전(정식 20일 후), 개화 후(정식 30일 후), 과실 형성 후 2회(정식 50일 후 정식 70일 후)로 총 5회 아미노산 혼합 비료를 엽면시비 처리하였다. 엽면시비시에는 각 처리구별 아미노산의 총 함량이 다르므로 고추에 처리되는 아미노산의 함량이 동일하도록 비교군은 0.2%액, 실험군 1은 0.24%액, 실험군 2는 0.09%액을 고추 1주당 50 ml씩 처리하였다.
(3) 결과
상기 혼합 비료를 처리한 후, 초장 (식물의 지상부의 길이), 생체중 (고추 수확 후 지상부와 지하부의 무게), 건물중 및 건고추 수확량을 각각 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
시험구 초장(cm) 생체중(g/5개체) 건물중(g/5개체) 건고추 수확량(kg/1000 m2)
무처리군 99 1711 503 375
실험군 1 105 2211 664 442
실험군 2 105 2221 666 443
비교군 100 2032 630 420
그 결과, 실험군 1 및 2의 초장(식물의 지상부의 길이)은 무처리군(아미노산 비료가 처리되지 않은 대조군)에 비하여 6%, 비교군에 비하여 5% 증가하였다. 실험군 1 및 2의 5개체당 생체중(고추 수확 후 지상부와 지하부의 무게)은 무처리군에 비해 각각 29%와 30%, 비교군에 비하여 9% 증가하였다. 실험군 1 및 2의 건고추 수확량은 무처리군에 비하여 18%, 비교군에 비하여 5%의 수확량 증가를 보였다.
한편, 실험군 2에 사용된 혼합비료의 아미노산 함량은 실험군 1에 사용된 혼합비료의 아미노산 함량보다 높지만, 엽면시비시 비료의 희석배수를 달리함으로써 실제 고추에 처리되는 아미노산의 함량을 동일하게 하였기 때문에, 실험군 1 및 2 사이에서는 별다른 차이가 나타나지는 않았다.
따라서, 본 출원의 비료 조성물은 아미노산 무처리구에 비하여 고추의 생육 및 수확량을 증가시킬 수 있으며, 비교군의 동물성 아미노산 가수분해 비료에 비하여도 고추의 생육 및 수확량을 더욱 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상의 설명으로부터, 본 출원이 속하는 기술분야의 당업자는 본 출원이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 출원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 출원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

  1. L-메티오닌(L-Methionine); 및
    L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분을 포함하는, 비료 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핵산은 5'-이노신산이나트륨 (IMP, Disodium 5'-Inosinate), 5'-구아닐산이나트륨 (GMP, Disodium 5'-Guanylate) 또는 이들의 조합인, 비료 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 L-메티오닌 및 상기 적어도 어느 하나의 성분의 함량은, 상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부인, 비료 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비료 조성물은, L-메티오닌, L-라이신, L-트레오닌, L-트립토판, L-알기닌, L-발린, L-글루탐산 및 핵산을 포함하며,
    상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여, 상기 L-메티오닌은 2 내지 14 중량부, 상기 L-라이신은 10 내지 20 중량부, 상기 L-트레오닌은 3 내지 6 중량부, 상기 L-트립토판은 1 내지 3 중량부, 상기 L-알기닌은 2 내지 8 중량부, 상기 L-발린은 1 내지 3 중량부, 상기 L-글루탐산은 9 내지 18 중량부 및 상기 핵산은 2 내지 8 중량부로 포함되는, 비료 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비료 조성물은 칼륨이온 또는 칼륨염을 추가적으로 포함하는 것인, 비료 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 칼륨이온 또는 칼륨염은, 상기 비료 조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 포함되는, 비료 조성물.
  7. 비료의 제조를 위한, L-메티오닌(L-Methionine); 및 L-라이신(L-Lysine), L-트레오닌(L-Threonine), L-트립토판(L-Tryptophan), L-알기닌(L-Arginine), L-발린(L-Valine), L-글루탐산(L-Glutamate) 및 핵산으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나의 성분의 용도.
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ES2957421A1 (es) * 2022-06-06 2024-01-18 Univ Valladolid Complejo de inclusion de triptofano y arginina, composicion fertilizante, bioestimulante y antimicrobiana que lo comprende, su metodo de obtencion y su uso

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