KR100564109B1 - Medium for blue-breen algae and method for cultivating of it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 남조류용 배지 및 이의 배양방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium for cyanobacteria and its culture method.
본 발명은 물 1ℓ에 인산칼리 10∼13g, 붕산 1∼3g, 염화칼슘 10∼15g, 황산망간 0.5∼1g, 염화칼륨 3∼5g, 황산아연 0.01∼0.02g, 황산마그네슘 26∼32g, 황산구리 0.02∼0.05g, 몰리브덴산나트륨 0.1∼0.3g, 질산코발트 0.01∼0.02g, 황산철 1∼2g 및 염화나트륨 45∼55g가 혼합되어 이루어진 남조류용 배지와 토착 남조류를 토양에서 분리하는 단계와; 상기 분리한 남조류를 제 1 항의 배지에 접종하는 단계; 및 상기 접종한 배지에서 남조류를 산소 공급 및 태양광의 조건에서 10∼15일동안 배양하는 단계를 포함하여 이루어진 남조류의 배양방법을 제공한다.In the present invention, 1 to 3 g of calcium phosphate, 1 to 3 g of boric acid, 10 to 15 g of calcium chloride, 0.5 to 1 g of manganese sulfate, 3 to 5 g of potassium chloride, 0.01 to 0.02 g of zinc sulfate, 26 to 32 g of magnesium sulfate, and 0.02 to 0.05 copper sulfate g, separating the cyanobacterial medium and indigenous cyanobacteria consisting of 0.1-0.3 g of sodium molybdate, 0.01-0.02 g of cobalt nitrate, 1-2 g of iron sulfate and 45-55 g of sodium chloride; Inoculating the isolated cyanobacteria in the medium of claim 1; And culturing the cyanobacteria in the inoculated medium for 10-15 days under conditions of oxygen supply and sunlight.
본 발명은 남조류를 산업적으로 저렴하게 대량배양할 수 있게 신규한 남조류용 배지와 이를 이용한 남조류의 배양방법을 제공함으로써, 식품 분야, 농작물의 비료 분야 및 축수산 동물 사료 분야에 풍부한 영양 및 기능성 원료로 사용할 수 있게 되었다.The present invention provides a novel culture medium for cyanobacteria and a method of cultivating cyanobacteria using the same, so that it can be industrially inexpensively mass-produced cyanobacteria. It became possible.
남조류, 배양방법Cyanobacteria, culture method
Description
도 1은 본 발명에 따른 남조류의 배양방법을 간략하게 나타낸 공정도.1 is a process chart showing briefly the cultivation method of cyanobacteria according to the present invention.
본 발명은 남조류용 배지 및 이의 배양방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 남조류를 산업적으로 저렴하게 대량배양할 수 있게 배지 기준으로 남조류의 수가 1×107∼1×108 CFU로 농축배양되는 신규한 배지와 이를 이용한 배양방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium for cyanobacteria and its cultivation method, and more specifically, the number of cyanobacteria on the basis of medium to be cultured inexpensively mass production of cyanobacteria to 1 × 10 7 ~ 1 × 10 8 CFU concentrated new culture It relates to a medium and a culture method using the same.
일반적으로 남조류(藍藻類)는 원핵식물류의 한 식물문으로 현생식물 가운데 가장 미분화한 식물로 일컬어지는 데, 엽록소 a와 남조소 등을 가지고 있어 청록색, 갈색, 빨간빛을 띤 자주색, 남색 등을 지니고, 남조강 5목에 약 160속 1,500종이 알려져 있다.In general, cyanobacteria is a plant gate of prokaryotic plants, and is called the most undifferentiated among modern plants. It has chlorophyll a and cyanobacteria, and has turquoise, brown, reddish purple, and indigo blue. There are about 160 genera and 1,500 species in five Namjo Rivers.
또한, 남조류는 공중질소를 고정하여 식물이 필요로 하는 질소를 유효한 형태로 토양에 공급하고, 각종 킬레이트물질들을 분비하여 토양의 입단화를 증진하 고, 각종 생장촉진물질들을 생산하여 식물의 생장을 촉진시키며, 스스로 광합성작용을 통해 유기물을 생산하는 데, 이들이 생산한 각종 유기양분에 대한 영양학적인 가치 및 농업적 가치가 알려지기 시작하면서 점차 관심이 고조되고 있다.In addition, blue algae supplies nitrogen in the form of effective nitrogen to the soil by fixing the aerial nitrogen, promotes the granulation of soil by releasing various chelating substances, and produces various growth promoting substances. In order to promote organic production through photosynthesis, the nutritional and agricultural values of the various organic nutrients produced by them are becoming increasingly known.
이는 남조류가 단백질의 함량이 65%를 넘고 그 단백질을 구성하고 있는 아미노산도 생물이 필요로 하는 필수아미노산이 모두 포함되어 있고 그 외에 비필수아미노산도 다양하게 함유하고 있으며, 탄수화물(carbohydrate)은 15∼20% 정도로, 포도당, 람노스(rhamnose), 만노스(mannose), 자일로스(xylose)를 주로 포함하고 있고, 감마리놀렌산(gamma-linolenic acid, 18:3)을 주종으로 하는 필수지방산(essential fatty acids)도 다량 함유하고 있기 때문이다.This is because cyanobacteria contain more than 65% of protein, the amino acids that make up the protein contain all the essential amino acids required by living organisms, and other non-essential amino acids, and carbohydrates contain 15 ～ About 20%, essential fatty acids mainly contain glucose, rhamnose, mannose, xylose, and predominantly gamma-linolenic acid (18: 3). This is because it also contains a large amount.
또한, 남조류에는 녹황 채소에 많이 포함되어 있는 베타카로틴(β-carotene, provitamin A)을 비롯한 비타민(B-complex vitamins, B1, B2, B6)을 다량 함유하고 있으며, 특히 식물에서는 발견되지 않는 비타민 B12를 많이 함유하고 있고, 이들은 칼슘(calcium), 마그네슘(magnesium)을 다량 함유할 뿐만 아니라 아연(zinc), 망간(manganese), 셀레늄(selenium), 구리(copper) 등 미량원소도 다양하게 함유하고 있고, 광영양소(phytonutrient)로는 엽록소, 피코시아닌(phycocyanin), 피코에리스린(phycoerythrin), 카로티노이드(carotenoid)를 포함하고 있어, 식물을 위한 비료, 동물을 위한 사료, 인간을 위한 건강식품으로서 남조류의 영양학적 활용가치가 높기때문이다.In addition, cyanobacteria contain a large amount of vitamins (B-complex vitamins, B 1 , B 2 , B 6 ), including beta-carotene (provitamin A), which are found in many green vegetables. Vitamin B 12 contains a lot of calcium and magnesium, as well as trace elements such as zinc, manganese, selenium, and copper. Phytonutrients include chlorophyll, phycocyanin, phycoerythrin, carotenoids, fertilizers for plants, feed for animals, and health for humans. This is due to the high nutritional value of cyanobacteria as food.
따라서, 다양한 용도로 남조류를 이용하기 위해서는 선택적인 대량생산방법 이 필요하게 되었으며, 이에대해 일본국 특개평 14-262858호 공보에서는 해양심층수 배양액에 온도는 15∼42℃, 조사 광량 2,000∼6,500룩스 및 탄산가스농도 0.03 vol%이상에서 유지되는 비닐 하우스 내 배양조에서 남조류를 배양하는 방법이 공지되어 있다.Therefore, in order to use southern algae for various purposes, a selective mass production method is required. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 14-262858, the depth of the deep seawater culture solution is 15-42 ° C., the irradiation light amount 2,000-6,500 lux and It is known to cultivate cyanobacteria in a culture tank in a vinyl house maintained at a carbon dioxide concentration of 0.03 vol% or more.
또한, 대한민국 특허공고 1983-00612호 공보에서는 남조류를 비롯한 두류(豆類), 해초류를 이용한 무염 고단백 식품 원료의 제조방법이 알려져 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 1983-00612 discloses a method for producing an unsalted high protein food raw material using soybeans, seaweeds and other algae.
그러나, 상기 남조류의 배양방법은 다른 미생물에 의한 오염이 용이하여 독성이 없는 남조류를 선택적으로 배양할 수 없고, 효율적이고 저비용으로 대량 배양할 수 없는 문제점이 있다.However, the cultivation method of the cyanobacteria has a problem in that contamination by other microorganisms is not easy to selectively culture the cyanobacteria which are not toxic and cannot be cultured efficiently and at low cost.
그리고, 상기 방법은 주로 아열대성 기후가 원산지인 스피룰리나와 같은 수생 남조류의 배양에 적용되는 방법일뿐, 국내 토착 남조류의 배양방법으로는 적합하지 않다.In addition, the method is mainly applied to the culture of aquatic cyanobacteria, such as spirulina, which is native to a subtropical climate, and is not suitable as a culture method of domestic native cyanobacteria.
한편, 유기농법은 통상적으로 화학비료와 유기합성농약, 사료첨가제 등 일체의 합성화학물질을 사용하지 않고 유기물, 자연광석, 미생물 등 자연적인 양분만을 사용하는 농업기법을 말하는데, 농약 등의 합성화학물질을 사용하지 않음으로써, 토양에 대한 염류집적, 농약잔류, 토양의 산성화 등의 오염이 거의 없어 환경친화적이고, 토착미생물의 생장을 활성화하여 토착미생물이 자연적인 유기물을 식물이 유용하게 이용할 수 있도록 무기양분으로 분해시켜 청정한 농산물이 잘 성장될 수 있게 재배환경을 조성하는 고유 농사기법이다.On the other hand, organic methods generally refer to agricultural techniques that use only natural nutrients such as organic matter, natural ores, and microorganisms without using any synthetic chemicals such as chemical fertilizers, organic synthetic pesticides, and feed additives. It is environmentally friendly because there is little contamination of soil, pesticide residue, acidification of soil, etc., so that the indigenous microorganisms can use natural organic materials useful for plants. It is an indigenous farming technique that decomposes into nutrients and creates a cultivation environment so that clean agricultural products can grow well.
그리고, 최근에는 소득수준이 향상되고 건강에 대한 관심이 고조되면서 유기 농법에 의해 생산된 청정한 농산물이 기존 농산물보다 상당히 높은 가격에 판매되어 농가의 새로운 소득원으로 주목받기 시작했으며 해외 농수산물 개방에 따른 경쟁력 차원에서, 점차 종래 화학농업에서 유기농법으로 대체되고 추세이다. In recent years, as income levels have increased and interest in health has increased, clean agricultural products produced by organic farming methods have been sold at a much higher price than existing agricultural products, which has attracted attention as a new source of income for farmers. Increasingly, organic farming is increasingly being replaced by conventional chemical farming.
그러나, 종래 화학농법으로 인해 오염된 토양을 유기농법에 맞게 개량하는 시간이 많이 소요되며, 수확량은 종래 농법에 비해 적고, 병충해에 대한 피해가 쉽게 발생되는 문제점이 있다.However, it takes a lot of time to improve the soil contaminated by the conventional chemical farming method according to the organic method, the yield is less than the conventional farming, there is a problem that damage to pests are easily generated.
이때, 상술한 문제를 해결하기 위해, 남조류를 이용한 배지비료가 유기농법에 매우 유용하게 사용될 수 있다.At this time, in order to solve the above problems, medium fertilizer using cyanobacteria can be very useful in organic farming.
이는 이들 미생물의 대사산물과 사체의 영양분으로 인해 비료의 사용량을 현저히 줄일 수 있어 토양오염이 발생되지 않고, 식물의 생장이 강건해지면서 병충해에 대한 저항성이 높아지고 이에 농약의 사용량도 크게 줄일 수 있기 때문이다.This is because the use of fertilizers can be significantly reduced due to the metabolites of the microorganisms and the nutrients of the carcasses, so that soil pollution does not occur, plant growth is robust, resistance to pests increases, and the use of pesticides can be greatly reduced. to be.
뿐만아니라, 남조류를 포함한 미생물은 화학비료 및 농약을 거의 사용하지 않음으로써, 토양의 개량제로도 매우 유용하게 사용될 수 있다.In addition, microorganisms including cyanobacteria rarely use chemical fertilizers and pesticides, and thus can be very useful as soil improvers.
실례로, 남조류의 추출물을 토양에 직접 투여하거나 생분해성의 고흡수 수지 또는 버미큘레이트(vermiculate) 등의 보조물에 접종한 후 이를 토양에 투여하여, 토양을 개량함으로써, 남조류가 잘 생장할 수 있게 하는 방법이 공지되어 있다(일본국 특개평 4-108706호; 특개평5-194951; 특개평7-118636호; 특개평11-335191호).For example, a blue algae extract may be administered directly to the soil, or inoculated into a biodegradable superabsorbent resin or an adjuvant such as vermiculate and then administered to the soil to improve the soil so that the algae may grow well. Methods are known (Japanese Patent Laid-Open No. 4-108706; Japanese Patent Laid-Open No. 5-194951; Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-118636; Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11-335191).
또한, 대한민국 특허공개 2004-28034호 공보에서는 마그네슘을 함유한 해수에 유기성 폐기물을 혼합하고 이를 발효미생물로 발효시킨 다음, 칼슘을 첨가하여 발효를 중단하고, 상기 발효물을 건조하여 남조류의 증식배지로 사용하여 남조류 증식배지비료를 제조하는 방법이 알려져 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-28034 discloses that organic waste is mixed with seawater containing magnesium and fermented with fermentation microorganisms, and then fermentation is stopped by adding calcium, and the fermentation product is dried to produce growth medium for cyanobacteria. It is known to produce cyanobacterial fertilizer.
그러나, 종래의 남조류를 포함한 미생물을 비료 또는 토양개량제는 기존에 토양에 직접 산포하여 사용할 경우에는 토양환경에 직접 노출됨으로써 남조류에 맞지 않는 환경이거나 기존의 토착미생물에 의해 사멸되어 효과가 미미할 수 있으며, 보조물에 접종한 다음, 사용할 경우에는 보조물로 인한 또다른 환경오염을 유발할 수 있으며, 효과의 진작을 위해 남조류를 과도하게 사용할 경우에는 비용이 많이 드는 문제점이 있어왔다.However, when conventional microorganisms including cyanobacteria are used as fertilizers or soil modifiers directly in the soil, they may be exposed directly to the soil environment, which may not be suitable for cyanobacteria, or may be killed by indigenous microorganisms. Inoculation of the auxiliary, if used, may cause another environmental pollution due to the auxiliary, and excessive use of cyanobacteria to increase the effect has been a costly problem.
또한, 유기성 폐기물을 발효하고, 이를 남조류의 증식배지로 사용하는 방법은 남조류를 직접 배양하여 이를 사용하는 것이 아니라 남조류의 먹이를 공급하는것에 불과하다.In addition, the method of fermenting organic waste and using it as a growth medium for cyanobacteria is merely supplying food for cyanobacteria, rather than directly cultivating cyanobacteria.
이에, 본 발명자는 신규한 배지를 사용하여 독성이 없는 국내 토착 남조류를 선택적으로 대량 배양할수 있는 방법을 개발하여, 유기농업용 비료의 원료나 동물의 사료첨가제 또는 식품 원료 등으로 사용하고자 하였다.Accordingly, the present inventors have developed a method for selectively cultivating non-toxic domestic indigenous cyanobacteria using a novel medium and using it as a raw material for organic fertilizer, animal feed additives or food raw materials.
따라서, 본 발명의 목적은 대량의 남조류를 산업적으로 대량배양할 수 있게 로 이루어진 배지를 제공하는 것이다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a medium which is made to be capable of industrially cultivating a large amount of cyanobacteria.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 배지를 사용하여 남조류를 배양하는 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for culturing cyanobacteria using the medium.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 배양된 남조류를 건강식품, 동물의 사료 및 유기농법용 비료에 첨가하여 식품, 사료 및 비료의 제조방법을 제공하는 것 이다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing food, feed and fertilizer by adding the cultured cyanobacteria to health food, animal feed and organic fertilizer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 물 1ℓ에 인산칼리 10∼13g, 붕산 1∼3g, 염화칼슘 10∼15g, 황산망간 0.5∼1g, 염화칼륨 3∼5g, 황산아연 0.01∼0.02g, 황산마그네슘 26∼32g, 황산구리 0.02∼0.05g, 몰리브덴산나트륨 0.1∼0.3g, 질산코발트 0.01∼0.02g, 황산철 1∼2g 및 염화나트륨 45∼55g가 혼합되어 이루어진 남조류용 배지를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is 10 to 13 g of phosphate, 1 to 3 g of boric acid, 10 to 15 g of calcium chloride, 0.5 to 1 g of manganese sulfate, 3 to 5 g of potassium chloride, 0.01 to 0.02 g of zinc sulfate, sulfuric acid in 1 L of water. Provided is a medium for cyanobacteria consisting of 26 to 32 g of magnesium sulfate, 0.02 to 0.05 g of copper sulfate, 0.1 to 0.3 g of sodium molybdate, 0.01 to 0.02 g of cobalt nitrate, 1 to 2 g of iron sulfate, and 45 to 55 g of sodium chloride.
또한, 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 토착 남조류를 토양에서 분리하는 단계와; 상기 분리한 남조류를 제 1 항의 배지에 접종하는 단계; 및 상기 접종한 배지에서 남조류를 산소 공급 및 태양광의 조건에서 10∼15일동안 배양하는 단계를 포함하여 이루어진 남조류의 배양방법을 제공한다.In addition, to achieve another object, the present invention comprises the steps of separating the native cyanobacteria in the soil; Inoculating the isolated cyanobacteria in the medium of claim 1; And culturing the cyanobacteria in the inoculated medium for 10-15 days under conditions of oxygen supply and sunlight.
또한, 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 방법으로 생산된 남조류 배양물을 식품에 첨가하여 사용하는 식품의 제조방법을 제공한다.In addition, in order to achieve another object, the present invention provides a method for producing a food using the cyanobacteria culture produced by the above method added to the food.
더 나아가, 본 발명은 상기 방법으로 생산된 남조류 배양물을 비료 또는 사료에 첨가하여 사용하는 비료 및 사료의 제조방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a method of preparing fertilizers and feeds, wherein the cyanobacteria produced by the above method is added to fertilizers or feeds.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.At this time, if there is no other definition in the technical terms and scientific terms used, it has a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art.
또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기 로 한다.In addition, repeated description of the same technical configuration and operation as in the prior art will be omitted.
본 발명은 남조류를 선택적으로 대량배양하기 위해, 신규한 배지와 상기 배지에서 선택된 남조류를 접종하여 대량으로 배양하는 것이다.The present invention is to inoculate a new medium and the selected cyanobacteria in the medium in order to cultivate a large amount of cyanobacteria in large quantities.
이중, 본 발명의 상기 남조류의 대량생산용 배지에서는 물 1ℓ에 인산칼리 10∼13g, 붕산 1∼3g, 염화칼슘 10∼15g, 황산망간 0.5∼1g, 염화칼륨 3∼5g, 황산아연 0.01∼0.02g, 황산마그네슘 26∼32g, 황산구리 0.02∼0.05g, 몰리브덴산나트륨 0.1∼0.3g, 질산코발트 0.01∼0.02g, 황산철 1∼2g 및 염화나트륨 45∼55g가 혼합된 배양액을 사용하는데, 남조류는 다른 조류와는 달리 염도가 높은 곳에서도 생장이 가능하여 남조류만을 선택적으로 배양하기 위하여 바닷물 주요 염도와 미네랄 함량과 유사하게 염화나트륨 및 황산마그네슘을 상기 범위내에서 사용하고, 나머지 무기염류와 이의 조성비는 배지내에서 효율적으로 남조류의 수가 1×107∼1×108 CFU로 농축배양되게 하는 최적의 성분배합율이기 때문이다.In the medium for mass production of cyanobacteria according to the present invention, 1 to 3 g of calcium phosphate, 1 to 3 g of boric acid, 10 to 15 g of calcium chloride, 0.5 to 1 g of manganese sulfate, 3 to 5 g of potassium chloride, 0.01 to 0.02 g of zinc sulfate, A medium containing 26 to 32 g of magnesium sulfate, 0.02 to 0.05 g of copper sulfate, 0.1 to 0.3 g of sodium molybdate, 0.01 to 0.02 g of cobalt nitrate, 1 to 2 g of iron sulfate, and 45 to 55 g of sodium chloride is used. Unlike other salts, sodium chloride and magnesium sulphate are used within the above ranges similarly to the main salinity and mineral content of seawater in order to selectively grow only southern algae. This is because the number of cyanobacteria is the optimum component blend ratio which allows the concentration of 1 × 10 7 to 1 × 10 8 CFU to be concentrated.
이때, 본 발명에 있어서, 배지의 pH는 7∼ 8가 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 7.5가 되게 하는 데, 이는 pH가 7보다 낮게 되면 남조류의 생육 및 성장속도가 저하되고 8을 초과하면 남조류가 사멸되기 때문이다.At this time, in the present invention, the pH of the medium is preferably 7 to 8, even more preferably 7.5, which is lower than the growth rate and growth rate of cyanobacteria when the pH is lower than 7, and southern algae Is destroyed.
그리고, 본 발명에 따른 남조류의 배양방법은 도 1에 도시된 바와 같은 단계를 거치게 된다.And, the method of culturing southern algae according to the present invention is subjected to the steps as shown in FIG.
(1) 토착 토양 남조류의 분리(1) Isolation of native soil cyanobacteria
국내 토양에서 자생하고 있는 아마베나류(Anabaena sp.), 노스톡류(Nostoc sp.), 오실라토리아류(Oscillatiria sp.), 칼로트릭스류(Calothrix sp.) 및 포르미디움류(Phormidium sp.)의 남조류를 분리한다. Anabaena sp., Nostoc sp., Oscillatiria sp., Calothrix sp. And Phormidium sp. Separate the cyanobacteria.
국내 토양에서 분리된 남조류는 영하의 온도에서도 생장하는 특성을 가진다.Cyanobacteria isolated from domestic soils have the characteristics of growing even at sub-zero temperatures.
(2) 배지 제조(2) medium production
상술한 성분 및 배합비로 혼합하여 소정의 배양조에서 배양하기에 적합한 양의 배양액을 제조한다.Mixing with the above-mentioned components and the mixing ratio to prepare a culture medium in an amount suitable for culturing in a predetermined culture tank.
(3) 분리한 남조류를 배지조에 접종(3) Inoculate the separated cyanobacteria in the medium bath
소정의 배양조에 제조한 배지를 투입하고, 준비된 남조류를 접종한다.The prepared medium is put into a predetermined culture tank, and the prepared algae is inoculated.
(4) 증식 배양(4) proliferation culture
상기 접종한 배지에 기포 발생기로 산소를 공급하고, 태양광이 조사되는 조건에서 10∼15일동안 배양한다.Oxygen is supplied to the inoculated medium by a bubble generator, and incubated for 10 to 15 days under conditions irradiated with sunlight.
이때, 배양 중지 조건은 배지에 대해 남조류의 수가 1×107∼1×108 CFU으로 하며, 이의 배양액을 희석하여 사용하거나 그대로 사용한다.At this time, the culture stop conditions are 1 × 10 7 ~ 1 × 10 8 CFU of the number of cyanobacteria with respect to the medium, dilute or use the culture solution thereof.
그리고, 상기 남조류 배양액을 희석하는 물질로 물, 식물이 필요로 하는 각종 미네랄이 용해된 수용액, 또는 본 발명의 배지를 사용한다.In addition, water, an aqueous solution in which various minerals required by plants are dissolved, or a medium of the present invention is used as a material for diluting the cyanobacterial culture solution.
그리고, 본 발명에서 기재한 남조류(Blue green algae; BGA)에는 시아노박테리아(Cyanobacteria)류가 포함된다.In addition, blue algae (BGA) described in the present invention include cyanobacteria.
그리고, 본 발명에서 사용되는 남조류는 국내 토양에서 분리한 아마베나 속(genus Anabaena), 노스톡 속(genus Nostoc), 오실라토리아 속(genus Oscillatiria), 칼로트릭스 속(genus Calothrix) 및 포르미디움 속(genus Phormidium)으로 이루어진 남조류 군에서 1종 이상 선택된 남조류를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the cyanobacteria used in the present invention are genus Anabaena, genus Nostoc, genus Oscillatiria, genus Calothrix and Formidium genus isolated from domestic soil. (genus Phormidium) It is preferable to use at least one selected cyanobacteria from the cyanobacteria group consisting of.
특히, 사람의 건강식품의 원료로 사용되는 남조류는 오실라토리아 속의 스피룰리나(Spirulina)를 별도로 사용하는 것이 바람직하다.In particular, the cyanobacteria used as raw materials for human health food is preferably used separately from Spirulina of the genus Oscillatoria.
이때, 본 발명에서 사용되는 남조류는 토양의 유효미생물들과 공생하면서 식물의 생장과 발육을 향상시키는 역할을 하며, 토양의 산도를 pH 7.5 전후로 유지하게 하여, 약알카리 유기농산물을 생산하게 하고 pH 4.5∼5.5의 산성 조건하에서 최적의 생장을 나타내는 다른 병원성 미생물들을 사멸시키거나 생장을 억제하며, 남조류 스스로의 사체는 식물의 생장에 필요한 유기양분으로 이용된다.At this time, the cyanobacteria used in the present invention serves to improve the growth and development of the plant while symbiotic with the effective microorganisms of the soil, to maintain the acidity of the soil around pH 7.5, to produce weak alkali organic products and pH 4.5 Under the acidic conditions of ˜5.5, it kills or inhibits the growth of other pathogenic microorganisms that exhibit optimal growth, and the algae themselves are used as organic nutrients for plant growth.
또한, 식물이 필요로 하는 양분 뿐만 아니라 생장촉진물질(생장호르몬이나 생리활성물질)등을 분비한다. In addition, it secretes not only the nutrients needed by plants but also growth promoting substances (growth hormones or bioactive substances).
그리고, 남조류의 점액성 물질(mucilage)은 작물의 생장에 필요한 금속이온( Fe, Cu, Zn, Mo, Co, Mn 등)을 흡수하고, 토양입자와 유기적으로 결합하여 토양의 입단화를 향상시킬 수 있는 각종 킬레이트물질을 분비하여 식물의 양분흡수를 촉진시킨다.In addition, mucus mucilage of cyanobacteria absorbs metal ions (Fe, Cu, Zn, Mo, Co, Mn, etc.) necessary for the growth of crops, and organically combines with soil particles to improve soil granulation. Promotes nutrient absorption of plants by secreting various chelating substances.
이외에 남조류는 유기물의 분해를 촉진하고, 공중질소를 고정하여 화학비료없이 식물 재배를 가능하게 하고, 불용화 인의 가용화를 촉진하며, 식물호르몬 및 비타민등을 생성하고 선충(蟬蟲)들을 제거시키며, 수분을 아주 빠르게 흡수하여 토양의 수분함량을 높게 유지하게 하는 역할을 한다.In addition, blue algae promote the decomposition of organic matter, freeze nitrogen, enable plant cultivation without chemical fertilizers, promote solubilization of insoluble phosphorus, produce plant hormones and vitamins, and eliminate nematodes, It absorbs moisture very quickly and keeps the soil moisture content high.
그리고, 본 발명에 따라 생산된 남조류는 배양물 자체를 직접 토양에 산포하여 시비를 하거나 종래 퇴비에 첨가하여 사용할 수 있다.In addition, the cyanobacteria produced according to the present invention can be used to directly fertilize or spread the culture itself in the soil or added to the conventional compost.
그리고, 상기 남조류를 단독적으로 토양에 시비(施肥)할 경우에는 본 발명에 따른 남조류 원액 기준으로 100∼1,000배까지 희석하여 사용하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 700배 희석하여 토양의 표면이 촉촉하게 될때까지 액상 살포하는 것이 바람직하다.In addition, when fertilizing the cyanobacteria alone into the soil, it is preferable to dilute to 100 to 1,000 times the standard of the algae stock solution according to the present invention, and more preferably to dilute 700 times so that the surface of the soil is moist. It is preferable to spray the liquid until it is done.
이는 100배 미만의 희석액은 비용이 많이 들고, 1,000배를 초과한 희석액은 효과가 미미하기 때문이다. This is because a dilution of less than 100 times is expensive, and a dilution of more than 1,000 times is ineffective.
또한, 상기 퇴비에 첨가되는 남조류의 첨가량은 품종이나 주변 여건에 따라 첨가량이 변동되기 때문에, 범위를 한정하지 않는다.In addition, the amount of the cyanobacteria added to the compost is not limited because the amount of addition varies depending on the variety and surrounding conditions.
또한, 본 발명에 따라 대량 생산된 남조류는 고영양 및 고기능성 식품 원료, 유기농업용 비료의 첨가물 및 동물의 사료 첨가물로 사용될 수 있는 데, 종래 범용적으로 사용되는 식품원료로서 공지된 방법으로 여러가지 용도에 따라 반고형상, 페이스트상, 분말상, 액상 상태로 사용할 수 있다.In addition, the cyanobacteria produced in large quantities according to the present invention can be used as a high-nutrition and high-functional food raw materials, additives for organic fertilizers and animal feed additives, a variety of uses in the conventionally known method as a food raw material commonly used It can be used in semi-solid, paste, powder or liquid state.
그리고, 상기 상태의 남조류를 간장, 된장, 고추장 등 장류에 적당히 첨가하거나, 마요네즈, 드레싱 등의 소스류의 원료, 버터나 치즈 등을 혼합하여 제조하는 스프레트의 원료, 제과, 제빵류의 원료, 음료 원료, 캡슐제품의 원료, 타블렛 제품의 원료, 분말 제품의 원료로 사용할 수 있다.In addition, the seaweeds in the above state are appropriately added to soy sauce, soybean paste, red pepper paste, and soy sauce, or raw materials of sauces such as mayonnaise and dressing, butter, cheese, etc. It can be used as raw material, raw material for capsule products, raw material for tablet products and raw material for powder products.
또한, 상기한 예에 국한 되지 않고 남조류를 함유하는 모든 식품의 원료로 사용되고, 그 사용농도는 다양한 농도로 적용 될 수 있으며, 상기 남조류 단독 또 는 다른 혼합하여 사용할 수 있다.In addition, the present invention is not limited to the above examples, and is used as a raw material for all foods containing cyanobacteria, the use concentration of which can be applied in various concentrations, and the cyanobacteria can be used alone or in other mixtures.
그리고, 본 발명에 따른 남조류는 고체, 분말, 입자, 캡슐, 알약, 정제 형태 또는 분산, 유화 등의 액체 형태등에 제한 없이 의약품에도 사용하며, 또한 붕해제, 결합제, 부형제 등과 같은 일반적인 약제학적 허용 담체를 함께 포함하여 제조할 수 있다.In addition, the cyanobacteria according to the present invention are used in pharmaceuticals without limitation in solid, powder, particles, capsules, pills, tablet form or liquid form such as dispersion, emulsification, and the like, and also common pharmaceutically acceptable carriers such as disintegrants, binders, excipients, etc. It can be prepared by including together.
그리고, 본 발명에 따라 제조된 남조류는 경구투여하는 것이 바람직하고, 투여 유효량은 천연물로 이루어져 부작용이 거의 없기 때문에 복용자의 연령, 성별, 체중 및 지병 등의 여러 관련 인자에 맞추어 개인에 따라 복용됨으로, 유효량의 범위를 한정하지는 않는다. In addition, the cyanobacteria prepared according to the present invention is preferably administered orally, and since the effective amount of the administration is made of natural products, since there are almost no side effects, the cyanobacteria are taken according to the individual according to various related factors such as the age, sex, weight, and chronic illness of the user. It does not limit the effective amount range.
또한, 본 발명에 따른 남조류는 유기 영양소, 무기 영양소 천연 미네랄 등의 재료와 혼합하여 성장촉진, 질병예방 및 영양분 공급 등을 목적으로 하여 양계용,양돈용, 낙농용 또는 비육우용의 동물 및 양식 어류의 사료첨가제로 사용할 수 있으며, 주변 여건에 따라 그 사용농도는 다양한 농도로 적용 될 수 있다.In addition, the cyanobacteria according to the present invention are mixed with materials such as organic nutrients, inorganic nutrients and natural minerals to promote growth, prevention of diseases, and supply of nutrients, and the like of animal and farmed fish for poultry, pigs, dairy or beef cattle. It can be used as a feed additive, and its use concentration can be applied in various concentrations depending on the surrounding conditions.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예와 실험예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples and experimental examples are presented to help understand the present invention. However, the following examples are provided only to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1] 남조류용 배양 배지 제조Example 1 Preparation of culture medium for cyanobacteria
물 1ℓ에 인산칼리 12g, 붕산 1.144g, 염화칼슘 13.24g, 황산망간 0.616g, 염화칼륨 3.54g, 황산아연 0.014g, 황산마그네슘 29.28g, 황산구리 0.031g, 몰리브덴산나트륨 0.156g, 질산코발트 0.015g, 황산철 1.748g 및 염화나트륨 50g을 혼합 하여 총 200ℓ의 배지를 제조하였다. To 1 liter of water, 12 g of calcium phosphate, 1.144 g of boric acid, 13.24 g of calcium chloride, 0.616 g of manganese sulfate, 3.54 g of potassium chloride, 0.014 g of zinc sulfate, 29.28 g of magnesium sulfate, 0.031 g of copper sulfate, 0.156 g of sodium molybdate, 0.015 g of cobalt nitrate, sulfuric acid A total of 200 L of medium was prepared by mixing 1.748 g of iron and 50 g of sodium chloride.
이때, pH는 7.5가 되도록 하였다.At this time, pH was adjusted to 7.5.
[실시예2] 남조류 배양Example 2 Cyanobacteria Culture
1. 국내 토착 남조류 분리1. Separate domestic indigenous algae
경기도 여주군에 위치한 유기농사를 하고 있는 지역의 토양에서 아마베나류(Anabaena sp.), 노스톡류(Nostoc sp.), 오실라토리아류(Oscillatiria sp.), 칼로트릭스류(Calothrix sp.) 및 포르미디움류(Phormidium sp.)의 남조류를 분리하였다. Anabaena sp., Nostoc sp., Oscillatiria sp., Calothrix sp., And soybeans in organic farming areas located in Yeoju-gun, Gyeonggi-do. Cyanobacteria of Phormidium sp. Were isolated.
2. 배양2. Culture
상기 제조된 배지를 300ℓ급 수조에 넣고, 분리된 남조류를 접종하고, 수온을 30℃ 전후로 유지하고, 기포발생기를 통해 지속적으로 산소를 공급하면서 배양을 하였다.The prepared medium was placed in a 300 L-class water tank, inoculated with separated algae, maintained at about 30 ° C., and cultured while continuously supplying oxygen through a bubble generator.
이때, 배양은 태양광이 조사(照射)되는 조건에서 남조류의 수가 배양액에서 1×107∼1×108 CFU로 될때까지 수행하였다.At this time, the culture was performed until the number of cyanobacteria became 1 × 10 7 -1 × 10 8 CFU in the culture under the condition that sunlight was irradiated.
통상적으로 상기 남조류 수가 되기까지는 10∼15일 정도가 소요되었다.Typically, it took about 10 to 15 days to reach the number of cyanobacteria.
그리고, 상기 완성된 남조류 배양액은 다음 실시예의 제품군 제조에 사용하였으며, 제품 용도에 따라 상기 남조류 배양액을 냉동건조한 후, 분말화한 것을 적용하였다.In addition, the finished cyanobacterial broth was used for the preparation of the product family of the following example, and after the freeze-drying of the cyanobacterial broth according to the intended use of the product was applied.
[실시예 3] 건강보조식품 제조Example 3 Health Supplement Food Preparation
본 실시예는 다음과 같은 성분 및 함량으로 정제(tablet)를 제조하였다.In this example, a tablet was prepared with the following ingredients and contents.
실시예 1의 남조류 배양액 건조 분말...400㎎Cyanobacterial culture dry powder of Example 1 ... 400 mg
마그네슘 스테아레이트 .............. 5㎎Magnesium Stearate .............. 5mg
칼슘 카르복시메틸세룰로즈 ............ 25㎎Calcium Carboxymethylcellulose ... 25mg
경질 무수규산 ............ 70㎎Hard silicic anhydride ............ 70mg
합 500㎎ 500 mg in total
[실시예 4] 동물용 사료 제조Example 4 Preparation of Animal Feed
본 실시예는 하기 표 1과 같은 성분 및 조성비로 동물용 사료를 제조하였다.This example prepared the animal feed with the ingredients and composition ratios shown in Table 1 below.
이때, 제조방법은 종래 동물용 사료제조 방법과 동일하게 수행하였다.At this time, the manufacturing method was performed in the same manner as the conventional animal feed manufacturing method.
[실시예 5] 토마토 재배 효과Example 5 Tomato Cultivation Effect
본 실시예에서는 상기 실시예 2에서 완성된 남조류 원액을 물에 100배에서 1,500배까지 희석한 다음, 경기도 여주와 충남 천안 소재의 비닐하우스 토마토 농장에서 시용하여 그 효과를 알아보고자 하였다.In the present Example, dilution of the seaweed solution completed in Example 2 from 100 times to 1,500 times in water, and then applied to the vinyl house tomato farm of Yeoju and Chungnam Cheonan, Gyeonggi-do to find the effect.
이때, 실험군은 종래 유기농법의 시비(施肥)에서 본 발명의 남조류 희석액을 더 살포한 군을 말하며, 토양이 촉촉해질 정도로 남조류의 희석액에 살포하였다. At this time, the experimental group refers to the group sprayed further dilution of the algae of the present invention in the fertilization (施肥) of the conventional organic method, and sprayed to the dilution of the algae to the extent that the soil is moist.
이의 결과, 토마토의 수량은 약 1.3배 정도 증가하였으며, 완숙 토마토의 저장성은 종래보다 약 2배 이상 장기간 저장됨을 알 수 있었다.As a result, the yield of tomatoes increased about 1.3 times, the storage capacity of ripe tomatoes was found to be stored for about 2 times longer than conventional.
그리고, 1,000배 희석액 군에서도 효과가 있음을 확인하였다.In addition, it was confirmed that the effect in the 1,000-fold dilution group.
이상과 같이, 본 발명은 남조류를 산업적으로 저렴하게 대량배양할 수 있게 신규한 남조류용 배지와 이를 이용한 남조류의 배양방법을 제공함으로써, 식품 분야, 농작물의 비료 분야 및 축수산 동물 사료 분야에 풍부한 영양 및 기능성 원료로 사용할 수 있게 되었다.As described above, the present invention provides a novel culture medium for algae and a method for cultivating the algae using the same to enable the mass culture of the algae at low cost industrially, nutrients abundant in the field of food, crop fertilizer and animal husbandry animal feed. It can be used as a functional raw material.
특히, 농작물의 비료 및 사료 분야에 있어서는 사용범위 및 사용량이 많고, 보다 유기농법의 효율을 극대화할 수 있게 함으로써, 저렴한 비용으로 건강에 유익하고 안전한 유기 농산물 및 축수산물을 생산할 수 있게 되었다.In particular, in the field of fertilizers and feed of crops, the range of use and the amount of use are increased, and by maximizing the efficiency of organic methods, it is possible to produce healthy and safe organic agricultural products and livestock products at low cost.
그리고, 식품 원료에서 남조류는 영양성은 물론 기능성을 고루 갖추고 있기때문에, 남조류를 이용하여 고부가가치 제품을 제조할 수 있게 되었다.In addition, since blue algae have both nutritional and functional properties in food ingredients, high value-added products can be manufactured using blue algae.
이에, 본 발명은 농가의 고부가가치 수익원 창출 및 해외시장 개방에 대한 경쟁력 구비 효과를 제공할 수 있게 되었다.Thus, the present invention can provide a competitive equilibrium effect for the generation of high value-added revenue sources and opening the overseas market of farms.
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