KR20050002921A - 니코틴과 니트로사민류를 감소시킨 담배 - Google Patents

니코틴과 니트로사민류를 감소시킨 담배 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소비자용 담배제품을 제조하는데 사용되는 니코틴(nicotine) 및 니트로사민류(nitrosamines)를 감소시킨 담배와 상기 담배를 제조하는 방법들에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 상기 담배 작물의 재배기간 동안 옥신(auxin), 옥신 유사체(auxin analog) 및 자스몬산 길항제(jasmonate antagonist)들을 처리함으로써 담배작물 내의 니코틴과 니트로사민류를 감소시키는 방법을 제공한다. 상기 방법을 사용하여 제조된 담배와 그로부터 수득된 소비자용 담배제품들 또한 제공된다.

Description

니코틴과 니트로사민류를 감소시킨 담배{Tobacco Having Reduced Nicotine and Nitrosamines}
담배소비가 끼치는 건강에 대한 영향은 잘 알려져 있지만 많은 사람들은 담배소비를 계속한다. 담배상품의 중독특질은 대개 니코틴의 존재에 기인한다. 또한, 니코틴은 알려진 가장 중독성 높은 물질 중의 하나로 알려진 데다가 담배와 인체에 존재하는 많은 수의 발암 물질들의 전구체(precursor)이다.
또한, 담배의 중독특질은 전달계(delivery system)의 상습(habitual use)에 기인한다(예를 들어, 흡연행위 또는 씹는 행위와 관련된 구강 고정(oral fixation), 연기흡입, 그리고 맛). 많은 금연 프로그램은 니코틴 대체요법(NRT: nicotine replacement therapy)의 사용을 포함하며, 다양한 니코틴의 양이 담배사용을 대신하여 각 개인에게 할당된다. 몇몇 종류의 NRT를 포함하는 금연 상품은 현재 상용화되어 있다. 예를 들어, 니코틴 패치(nicotine patch), 껌, 캡슐(capsule), 흡입기(inhaler), 코 스프레이(nasal spray), 및 로젠지(lozenge)는 NRT의 통상적인 상품이다. 비록 이런 통상적인 NRT 상품이 흡연자들로 하여금 니코틴 금단증상을 억제하는데 도움을 줄지라도, 전달계의 상습에 대한 갈망을 만족시키기는 힘들다. 전달계의 중독과 관련된 요인을 이하에서 '중독의 2차 요인들(secondary factors of addiction)'로 언급한다. 이들 중독의 2차 요인들은 니코틴에 대한 화학적 의존성과 연관이 없는 심리적 요인을 포함한다.
통상적인 NRT가 중독의 2차 요인들을 거의 잠재우지 못한다는 사실에 외에, NRT 자체가 끊기 어려운 습관이 될 수 있다. 계획에 의해, 통상적인 NRT는 흡연자가 서서히 일일 니코틴 흡입량을 줄여나가는 데 의존하며, 그 동안 흡연자들은 정신적으로 중독의 2차 요인들에 대한 갈망을 억제한다. 그러나, 실제로 많은 프로그램 참가자들이 담배의 중독을 훨씬 더 비싼 NRT 제품의 중독으로 대체한다. 몇몇 사례에서, 프로그램 참가자들은 중독의 2차 요인들의 충족결핍을 보상하기 위해 통상 담배사용에서 흡입하는 니코틴보다 훨씬 많은 니코틴을 흡입한다. 다른 사례에서, 프로그램 참가자들은 초기 프로그램이 종료된 후에도 장기간 NRT 제품의 사용을 계속하고 있다.
많은 양의 니코틴 섭취와 장기간의 NRT 사용은 심각한 건강 관련 문제들을 야기한다. 몇몇 사례에서, 니코틴 과량복용은 NRT 제품의 지속적인 사용과 연관되어 발생하는 것으로 보인다. 니코틴 과량복용의 증상은 메스꺼움(nausea) 및/또는구토, 입의 타액 증가(중증), 복부나 위의 고통(중증), 설사(중증), 창백한 피부, 식은 땀, 두통(중증), 현기증(중증), 시력 청력 장애, 떨림, 정신착란, 지능저하(중증), 극도의 피로, 졸도, 저혈압, 호흡 장애(중증), 부정맥 또는 발작 등이 있다.
또한, 니코틴은 체내의 스트레스 반응을 자극하는 호르몬인 에피네프린을 방출하기 때문에, 장기간의 NRT 복용자들에게 심리적 스트레스가 일어날 수 있다. 니코틴의 심리적 영향으로는 흥분, 불안, 수면 장애, 신경과민, 무기력, 두통, 피로, 메스꺼움 및 담배에 대한 장기간 갈망을 들 수 있다. 게다가, 최근의 연구에서 니코틴이 염증발생 동안 혈관생성을 자극하고, 신생혈관 형성(angiogenesis), 아테롬성 동맥 경화증(atherosclerosis) 및 종양생장을 촉진시킨다는 것이 입증되었다(참조: Heeschen,et al.,Nature Medicine7:833, 2001). 또한, 니코틴은 체내 자체대사 시스템에 의한 4-메틸니트로자미노-1-(3-피리딜)-1-부탄온(4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone: NKK)와 같은 발암물질의 내생적 형성(endogenous formation)의 전구체가 될 수 있다(참조: Hechtet al.,Proc. Nat. Acad. Sci. 97:12493-12497, 2000).
많은 연구자들이 담배제품으로부터의 니코틴 함량 또는 니코틴 전달을 줄이기 위한 많은 방법을 개발하고 있다. 예를 들어, 어떤 공정은 미생물 효소분해, 화학적 처리, 또는 고압추출을 이용함으로써 담배의 니코틴 함량을 줄인다(참조: 미국특허 제 4,557,280호; 미국특허 제 4,561,452호; 미국특허 제 4,848,373호; 미국특허 제 4,183,364호; 및, 미국특허 제 4,215,706호). 전술한 사실 및 선행기술에서 보여진 다양한 노력에도 불구하고, 니코틴과 니트로사민류를 감소시킨 담배와 담배제품 및 그러한 감소된 제품을 생산하는 방법에 대한 필요성은 여전히 남아 있다.
본 발명은 니코틴(nicotine)과 니트로사민류(nitrosamines)를 감소시킨 담배 및 이러한 담배를 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 담배를 재배하는 동안 유전자 발현을 조절하는 화합물을 사용함으로써, 담배의 니코틴과 니트로사민류를 감소시키고, 이러한 소비자용 담배제품을 생산 재배함에 관한 것이다.
니코틴과 니트로사민류의 함량을 줄인 담배와 담배제품을 생산하는 많은 방법들이 개발되고 있다. 몇몇 방법에 의하면, 밭에서 길러진 담배(예를 들어, 담배 작물)를 통상적인 방법과 함께, 니코틴과 니트로사민류, 특히 담배 특이적 니트로사민류(tobacco specific nitrosamines: TSNA)의 생성을 억제하기 위해 옥신(auxin), 옥신 유사체(auxin analog), 또는 자스몬산 길항제(jasmonate antagonist)를 상기 담배에 특정한 시간 및/또는 특정한 식물연령에 처리함으로써 재배한다. 구체적으로, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제를 상기 담배에 순자르기(topping) 약 21일전부터 순자르기 후 약 21일까지의 사이에 처리한다. 바람직한 방법으로는, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제를 순자르기한 날 처리하고, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제의 2, 3, 4번째 처리를 수확 전에 한다(예를 들어, 순자르기 후 21일째). 가급적이면, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제의 이용성과 보유력을 향상시키는 담체나 물질을 사용하거나 또는 사용하지 않으면서 식물의 순자르기된(상처난) 부위에 직접 처리한다. 하지만, 상기의 예들은 본 발명이 포함하는 많은 실시예들 중 몇 가지에 지나지 않는다.
여러 설명 중에서, "담배(tobacco)"란 용어는 여기에 기술된 대로 담배작물(tobacco crop)(예를 들어, 밭에서 재배된 담배식물의 대다수, 다시 말해 수경법(hydroponics)으로 재배된 담배가 아니다)과 담배식물(tobacco plant), 그리고 제한적이지는 않지만 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 그리고 제조된 및/또는 수득한 씨를 포함하는 담배식물의 일부분을 언급하는 집합적인 의미로 쓰여졌다. 공지된 방법에 따라 취급될 수 있는 담배의 변종으로는, 여기에 국한되지는 않지만, 검은 변종(예로써, Burley), Flue 또는 Bright 변종(예로써, Virginia flue), Oriental 또는 Turkish 변종, 그리고 유전적으로 변형된 변종(예로써, Vector 21-41)을 포함한다. 여러 설명 중에서, "담배제품(tobacco product)"이란 용어는, 여기에 국한되지는 않지만, 흡연물질(예를 들어, 궐련(cigarette), 시가(cigar), 파이프 담배), 코담배(snuff), 씹는 담배, 껌, 그리고 로젠지(lozenge)를 포함한다. 바람직하게는 이 담배제품들은 상기에 기술된 바와 같이 담배제조의 통상적인 기술에 따라 절단, 탈수, 건조 및/또는 발효 처리된 담배로부터 수확된 담배의 잎과 줄기로 제조된다.
몇몇 실시예에서, 본 명세서에 기술된 담배와 담배제품은 니코틴 양이 감소되고/되거나 적어도 하나의 니트로사민(여기에 국한되지는 않지만, N'-nitrosonornicotine(NNN), N'-nitrosoanatabine(NAT), N'-nitrosoanabasine(NAB), 4-(N-nitrosomethylamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone(NNK), 4-(N-nitrosomethylamino)-4-(3-pyridyl)-1-butanol(NNA), 4-(N-nitrosomethylamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanol(NNAL), 4-(N-nitrosomethylamino)-4-(3-pyridyl)-1-butanol(iso-NNAL) 및 4-(N-nitrosomethylamino)-4-(3-pyridyl)-butanoic acid(iso-NNAC)를 포함한다)의 양이 감소된다. 바람직하게는, 본 발명의 담배 및담배제품은, 통상적인 기술로 재배한 동일 변종의 담배나 통상적인 담배로부터 제조한 담배제품과 비교할 때, NNN, NNK, NAT 및 NAB로 이루어진 군에서 분리된 적어도 하나의 TSNA의 양이 감소됨을 보이고 있다.
본 발명의 다른 측면은 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제의 처리를 통해 담배의 니코틴 및/또는 니트로사민류의 양을 근본적으로 방지, 제거, 감소시키는 방법에 관한 것이다. 바람직한 구체화로는, NNN, NNK, NAT, NAB에 제한되지는 않지만 이들을 포함하는 TSNA에 있어서, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제를 수확전 한 달 이내의 시점 또는 담배식물을 순자르기한 후의 시점에 성숙된 담배식물에 처리함으로써, 담배 및 담배제품 내에서의 양이 감소된다. 상기의 담배식물로부터 제조되는 담배제품(여기에 국한되진 않지만, 흡연 물질(예를 들어, 궐련, 시가, 파이프 담배), 코담배, 씹는 담배, 껌, 및 로젠지를 포함한다) 또한 본 발명의 구체화에 포함된다.
다른 실시예로는 궐련, 시가, 씹는 담배, 코담배, 담배 함유 껌 및 로젠지를 포함하는 담배제품들의 발암 가능성을 줄이는 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 몇 방법들은 니트로사민류 및/또는 니코틴의 양이 감소된 담배의 제조 및, 상술한 바와 같이 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제로 상기의 담배를 처리함으로써 상기 담배를 함유하는 담배제품의 제조를 포함한다. 이런 방법으로 처리된 담배식물은 수확, 건조 그리고 담배제품으로 가공 처리될 수 있으며, 감소된 발암 가능성을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 측면은 담배를 피우고 소비하거나 또는 흡입하는 사람들의 체내의 니트로사민류, 바람직하게는 TSNA, 좀 더 바람직하게는 NNN, NNK 및 그 대사산물 양의 감소에 관한 것이다. 이 방법은 상기 사람들에게 담배 특이적 니트로사민류의 양이 감소된 담배를 제공함으로써 수행되는데, 본 명세서에 기술된 접근법들 중 하나에 따라 제조되며, 이를 통해 상기 사람들에게 있어 그런 제품의 발암 가능성을 낮추게 하였다. 담배제품은 궐련, 시가, 씹는 담배, 코담배, 또는 담배함유 껌이나 로젠지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 일련의 금연제품들과 그 사용 방법에 관한 것이다. 이 새로운 금연 제품들은 담배 소비자들이 이미 익숙해 있는 궐련, 시가, 파이프 담배, 씹는 담배, 코담배 또는 담배함유 껌이나 로젠지와 같은 다양한 담배제품일 수 있다. 새로운 금연제품들은 상기 방법에 의해 제조된 표준 담배제품에 비해 니코틴 및/또는 니트로사민을 감소시킨 담배라는 특징을 가진다. 게다가, 이 금연제품들은 각자의 흡연자들로 하여금 점차적이며 단계적인 방법으로 더 낮은 티코틴 및/또는 니트로사민 함량을 가진 담배로 전환하게 해주는 니코틴 및/또는 니트로사민의 여러 가지 다른 농도를 가진 제품으로 이용이 가능하다.
니코틴 및/또는 니트로사민의 양이 감소된 담배와 담배제품을 제조하는 여러 접근법들이 발견되어 왔다. 몇몇 접근법들에 의하면, 니코틴 및 니트로사민 농도를 낮춘 담배를 제조하기 위해 담배식물, 바람직하게는 밭에서의 담배식물(담배작물)들이 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제들로 한 번 또는 그 이상의 특정 시간에 처리된다. 상기 처리된 담배식물로부터 수확된 담배는 그 후에 다양한 담배제품을 제조하는데 사용된다. 따라서, 발명의 여러 측면들은 화학적 처리를 통해 담배식물 내의 니코틴 함량을 줄임으로써 담배의 니트로사민 함량 감소에 관한 것이다. 동시 계류중인 출원으로 '금연 프로그램의 유해한 효과들을 감소시키는 방법'('Methods of Reducing the Harmful Effects of Tobacco-Use Cessation Programs')(대리인 참조번호: VTOB.138PR)이 있다.
흔히 2,4-D로 알려져있는 2,4-dichlorophenoxyacetic acid는 제초제이며 식물성장 조절자(plant growth regulator)이다. 엽궐련(broadleaf weed), 풀 및 다른 단자엽 식물(monocot), 목본식물, 수생잡초, 및 미개화 식물(non-flowering plant)을 조절하는 데 사용된다. 담배작물에 대한 2,4-D의 사용은 담배에 특히 해롭다고 알려져 있어서 꺼려진다. '약간의 트리아진(triazine) 또는 성장 조절자형(2,4-D) 제초제는 담배를 매우 손상시키는 것 같다'(참조: B. Maksymovicz & G. Palmer,Agriculture & Natural Resources, 158:14(1995)). 예를 들어, 2,4-D는 초기 개화 단계동안 담배식물에 매우 해로운 것으로 보고되고 있다(참조: Fung et al.,Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 13:330-31 (1973)). 그러나, 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제를 성숙된 담배식물에 수확전 어느 시기(예를 들어, 수확 전 한 달 이내 또는 담배식물을 순자르기한 후, 바람직하게는 순자르기 전 약 21일부터 순자르기 후 약 21일 사이)에 처리함으로 담배 내의 니코틴과 니트로사민류가 감소될 수 있음이 밝혀졌다.
옥신은 정단우성(apical dominance), 굴성(tropism), 뿌리 생장 및 발아 신장(shoot elongation)과 같은 여러 생리적인 반응과 관련이 있다(참조: Bandurski,Plant Hormones, P.J. Davies(ed.) Kluwer Academic Publishers; Netherlands pp.39-65 (1995)). 식물의 1차 옥신은 인돌 아세트산(IAA)이다. 두 가지 합성 옥신 유사체인 2,4-D 와 나프탈렌-1-아세트산(NAA)은 현재 뿌리 생장을 유도하며 열매 발달을 촉진시키는 데에 이용된다. 2,4-D 역시 수확기 때든 비수확기 때든 엽궐련(broadleaf weed), 풀, 목본 식물, 수생잡초, 및 미개화 식물을 조절하는데 널리 이용된다. 비록 식물의 연령에 의해 좌우되긴 하지만 2,4-D는 담배에 해로울 수 있으며(Fung et al.,Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry, 13:328 (1973) and Maksymowicz and Palmer, Online publication, AGR 158(4/26/01)), 2,4-D와 접촉한 밭의 성숙된 담배식물은, 처리되지 않은 담배식물과 비교하였을 때, 예상치 않게 니코틴과 TSNA 모두 감소된 농도를 보인다.
또한, 담배 내의 니코틴과 니트로사민류는 자스몬산 길항제(jasmonic acid antagonist)와 담배식물이 접촉해있음으로 인해 감소될 수도 있다. 자스몬산은 상처(예를 들어, 잎의 압착) 발생에 대응하여 식물에서 생산되는 호르몬이다. 자스몬산(jasmonic acid)은 자스모네이트(jasmonate)로도 불리며, 담배의 유전자 발현을 개시해 니코틴을 생성하게 한다. 살리실산(salicylic acid) 또는 tetcyclacis같은 자스몬산 길항제와 접촉하는 밭의 담배식물 역시 처리하지 않은 식물에 비해 니코틴과 TSNA의 양이 감소함을 보인다. 게다가, 자스몬산 형성을 유도하는 옥타데칸 경로(octadecanoid pathway)를 가로막는 리폭시제나제(lipoxygenase) 저해제 같은 분자와 접촉하는 식물은 니코틴 농도가 감소되고, 부수적으로 니트로사민류의양도 감소된 담배를 생산할 수 있다.
담배의 니코틴과 니트로사민 양의 감소
니코틴은 주로 담배식물의 뿌리에서 형성되고 후에 잎으로 전송되어 그 곳에 저장된다(참조: Tso,Physiology and Biochemistry of Tobacco Plants, pp.233-34, Dowden, Hutchinson & Ross, Stroudsburg, Pa. (1972)). 고전적인 작물 품종개량(classical crop breeding) 기술은 야생형 담배에서 발견되는 니코틴 양의 8% 정도를 가지는 변종을 포함하여 낮은 농도의 니코틴을 갖는 담배를 생산해왔다. 비록 본 명세서에 기술된 많은 방법들은 어느 담배 변종에도 사용될 수 있지만, 낮은 니코틴 함량을 갖는 변종이 선호된다.
니코틴은 담배식물에서 니코틴산(nicotinic acid)과 4-메틸아미노부타날(4-methylaminobutanal)의 축중(condensation)으로 생산된다. 두 조절 유전자(Nic1, Nic2)가 니코틴 합성의 상호 우성 조절자(co-dominant regulator)로 작용한다. 단일 및 이중 Nic변이에 대한 뿌리에서의 효소분석에서, quinolate phosphoribosyl transferase('QPTase')와 putrescence methyl transferase('PMTase')의 두 효소는 니코틴 생합성의 농도에 직접적으로 비례하는 활성을 보인다. 니코틴 생합성의 필수 단계는 퀴놀린산으로부터의 니코틴산 합성이다. QPTase는 담배에서 니코틴 합성을 위한 니코틴산을 제공하는 단계에서의 속도결정 효소(rate limiting enzyme)로 알려져 있다(참조: Feth et al., Planta, 168:402-07 (1986) and Wagner etal.,Physiol. Plant., 68:667-72 (1986)). 니코틴 합성용량이 각기 다른 담배조직(뿌리와 캘러스)에서의 효소활성의 비교는 QPTase 활성이 니코틴 함량과 엄밀한 관계가 있음을 보여준다(참조: Wagner and Wagner,Planta165:532 (1985)). Saunders and Bush(참조:Plant Physiol., 64:236 (1979))는 낮은 니코틴 변종의 뿌리에서의 QPTase 농도가 잎의 니코틴 농도에 비례한다는 사실을 밝혔다.
위에서 논의된 것과 같이, 니트로사민류, 특히 TSNA와 니코틴은 발암 가능성과 담배와 담배제품의 중독성에 큰 영향을 미친다. 이렇게 니트로사민류, 특히 TSNA와 니코틴이 감소된 담배와 담배제품은 많은 유용성을 가진다. 어느 특정 이론에 의해 설명됨을 기대하지 않더라도, 감소된 니코틴 함량을 가지는 담배식물, 담배 및 담배제품의 종류는 역시 감소된 니트로사민류 함량을 가질 것이라 예상된다. 다시 말해, 담배식물, 담배 및 담배제품으로부터 니코틴을 제거하면 니트로사민류, 특히 TSNA 형성을 위한 알칼로이드 기질 역시 제거된다. 예기치 않게, 본 명세서에 기술된 방법은 중독 잠재력이 줄어든 담배뿐만 아니라 발암 가능성도 줄어든 담배를 생산하는 데 이용될 수 있다.
'감소된'(reduced) 또는 '감소된 양'(reduced amount)이란 말은, 처리된 담배식물, 담배 또는 담배제품 내의 니코틴과 니트로사민의 양이 니코틴 및/또는 니트로사민의 감소를 위해 처리된 것 이외에는 동일한 방식으로 가공처리된 동일 변종의 담배식물, 담배 또는 담배제품에서 검출되는 양보다 적은 경우를 언급할 의도임을 강조해 둔다. 이렇게 몇몇 설명에서, 동일 방식으로 가공처리된 동일 변종의 야생형 담배는 본 명세서에 기술된 발명의 방법에 의한 니코틴 및/또는 니트로사민의 감소된 양을 측정하기 위한 대조군으로 사용된다.
야생형 담배는 품종에 따라, 그리고 재배, 수확, 건조 방법에 따라 니트로사민과 니코틴의 양이 크게 달라진다. 예를 들어, 전형적인 건조된 Burley 담배잎은 약 30,000ppm의 니코틴과 약 8,000ppb의 니트로사민을 함유하고, 전형적인 Flue Cured Burley 잎은 약 20,000ppm의 니코틴과 약 300ppb의 니트로사민을 함유하며, 전형적인 Oriental 건조 잎은 약 10,000ppm의 니코틴과 100ppb의 니트로사민을 함유하고 있다. 본 발명에 따르면, 니코틴 및/또는 니트로사민이 감소된 담배식물 또는 그 일부분은, 검출 가능한 니코틴 및/또는 니트로사민이 없거나, 또는 동일 변종의 대조군 식물에서 검출되는 양보다 니코틴 및/또는 니트로사민의 양이 적은 한 하나 또는 그 이상의 검출 가능한 니코틴 및/또는 니트로사민을 함유할 수도 있다. 다시 말해, 본 명세서에 기술된 발명의 방법에 따라 처리된 Burley 담배잎은 0에서 약 30,000ppm의 감소된 니코틴 양과 0에서 약 8,000ppb의 감소된 니트로사민 양을 가질 수 있으며, 바람직하게는 0에서 약 20,000ppm의 니코틴과 0에서 약 6,000ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 10,000ppm의 니코틴과 0에서 약 5,000ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 5,000ppm의 니코틴과 0에서 약 4,000ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 2,500ppm의 니코틴과 0에서 약 2,000ppb의 니트로사민을, 가장 바람직하게는 0에서 약 1,000ppm의 니코틴과 0에서 약 1,000ppb의 니트로사민을 가질 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법으로 제조된 Burley 잎의 실시예 역시 0에서 약 500ppm 사이의 니코틴과 0에서 약 500ppb 사이의 니트로사민을 가질 수 있으며, 본 명세서에 기술된방법으로 제조된 어떤 Burley 잎의 실시예에서는 사실상 검출 가능한 니코틴과 니트로사민의 양이 없다.
유사하게, 본 명세서에 기술된 방법에 따라 처리된 flue cured Burley 담배잎은 0에서 약 20,000ppm의 감소된 니코틴 양과 0에서 약 300ppb의 감소된 니트로사민 양을 가질 수 있으며, 바람직하게는 0에서 약 15,000ppm의 니코틴과 0에서 약 250ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 10,000ppm의 니코틴과 0에서 약 200ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 5,000ppm의 니코틴과 0에서 약 150ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 2,500ppm의 니코틴과 0에서 약 100ppb의 니트로사민을, 가장 바람직하게는 0에서 약 1,000ppm의 니코틴과 0에서 약 50ppb의 니트로사민을 가질 수 있다. 본 명세서에 기술된 방법으로 제조된 flue cured Burley 잎의 실시예 역시 0에서 약 500ppm 사이의 니코틴과 0에서 약 25ppb 사이의 니트로사민을 가질 수 있으며, 본 명세서에 기술된 방법으로 제조된 어떤 flue cured Burley 잎의 실시예에서는 사실상 검출 가능한 니코틴과 니트로사민의 양이 없었다.
게다가, 본 명세서에 기술된 방법에 따라 처리된 Oriental 건조 담배잎은 0에서 약 10,000ppm의 감소된 니코틴 양과 0에서 약 100ppb의 감소된 니트로사민 양을 가질 수 있으며, 바람직하게는 0에서 약 7,000ppm의 니코틴과 0에서 약 75ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 5,000ppm의 니코틴과 0에서 약 50ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 3,000ppm의 니코틴과 0에서 약 25ppb의 니트로사민을, 좀 더 바람직하게는 0에서 약 1,500ppm의 니코틴과 0에서약 10ppb의 니트로사민을, 가장 바람직하게는 0에서 약 500ppm의 니코틴과 니트로사민을 가지지 않는다. 본 명세서에 기술된 방법으로 제조된 Oriental 건조 담배잎 실시예 역시 0에서 약 250ppm 사이의 니코틴을 가지면서 니트로사민은 전혀 가지지 않을 수 있으며, 본 명세서에 기술된 방법으로 제조된 어떤 Oriental 건조담배잎의 실시예에서는 사실상 검출 가능한 니코틴과 니트로사민의 양이 없었다.
몇몇 설명에서, '니코틴 및/또는 니트로사민의 감소된 양'이란 구절은 동일 방식으로 재배, 가공 및 건조된 동일 변종보다 니코틴 및/또는 니트로사민의 중량(weight)이 줄어든 담배식물, 담배 및 담배제품에 관련된 것이다. 예를 들어, 야생형 담배는 재배, 수확, 건조의 방식에 따라 약 1 내지 4%의 건조중량 니코틴과 약 0.2 내지 0.8%의 건조중량 니트로사민을 가진다. 이렇게, 본 발명의 담배식물, 담배 및 담배제품은, 예를 들어, 건조중량으로 0.01%, 0.015%, 0.02%, 0.025%, 0.03%, 0.035%, 0.04%, 0.045%, 0.05%, 0.055%, 0.06%, 0.065%, 0.07%, 0.075%, 0.08%, 0.085%, 0.09%, 0.095%, 0.1%, 0.15%, 0.175%, 0.2%, 0.225%, 0.25%, 0.275%, 0.3%, 0.325%, 0.35%, 0.375%, 0.4%, 0.425%, 0.45%, 0.475%, 0.5%, 0.55%, 0.6%, 0.65%, 0.7%, 0.75%, 0.8%, 0.85%, 0.9%, 0.95% 및 1.0% 미만의 니코틴과, 0.01%, 0.015%, 0.02%, 0.025%, 0.03%, 0.035%, 0.04%, 0.045%, 0.05%, 0.055%, 0.06%, 0.065%, 0.07%, 0.075% 및 0.08% 미만의 니트로사민을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 궐련(cigarette)은, 예를 들어, 0.1mg, 0.15mg, 0.2mg, 0.25mg, 0.3mg, 0.35mg, 0.4mg, 0.45mg, 0.5mg, 0.55mg, 0.6mg, 0.65mg, 0.7mg,0.75mg, 0.8mg, 0.85mg, 0.9mg, 0.95mg, 1.0mg, 1.1mg, 1.15mg, 1.2mg, 1.25mg, 1.3mg, 1.35mg, 1.4mg, 1.45mg, 1.5mg, 1.55mg, 1.6mg, 1.65mg, 1.7mg, 1.75mg, 1.8mg, 1.85mg, 1.9mg, 1.95mg, 2.0mg, 2.1mg, 2.15mg, 2.2mg, 2.25mg, 2.3mg, 2.35mg, 2.4mg, 2.45mg, 2.5mg, 2.55mg, 2.6mg, 2.65mg, 2.7mg, 2.75mg, 2.8mg, 2.85mg, 2.9mg, 3.0mg, 3.1mg, 3.15mg, 3.2mg, 3.25mg, 3.3mg, 3.35mg, 3.4mg, 3.45mg, 3.5mg, 3.55mg, 3.6mg, 3.65mg, 3.7mg, 3.75mg, 3.8mg, 3.85mg, 3.9mg, 3.95mg, 4.0mg, 4.1mg, 4.15mg, 4.2mg, 4.25mg, 4.3mg, 4.35mg, 4.4mg, 4.45mg, 4.5mg, 4.55mg, 4.6mg, 4.65mg, 4.7mg, 4.75mg, 4.8mg, 4.85mg, 4.9mg, 4.95mg, 5.0mg, 5.5mg, 5.7mg, 6.0mg, 6.5mg, 6.7mg, 7.0mg, 7.5mg, 7.7mg, 8.0mg, 8.5mg, 8.7mg, 9.0mg, 9.5mg, 9.7mg, 10.0mg, 10.5mg, 10.7mg 및 11.0mg 미만의 니코틴과, 0.1mg, 0.15mg, 0.2mg, 0.25mg, 0.3mg, 0.35mg, 0.4mg, 0.45mg, 0.5mg, 0.55mg, 0.6mg, 0.65mg, 0.7mg, 0.75mg, 0.8mg, 0.85mg, 0.9mg, 0.95mg, 1.0mg, 1.1mg, 1.15mg, 1.2mg, 1.25mg, 1.3mg, 1.35mg, 1.4mg, 1.45mg, 1.5mg, 1.55mg, 1.6mg, 1.65mg, 1.7mg, 1.75mg, 1.8mg, 1.85mg, 1.9mg, 1.95mg, 2.0mg, 2.1mg, 2.15mg, 2.2mg 미만의 니트로사민을 가질 수 있다.
식물내 니코틴 농도를 줄이는 어떠한 방법도 니코틴 및/또는 니트로사민, 특히 TSNA의 감소된 양을 가지는 담배를 생산하는데 적절할 것이다. 좀 더 구체적으로, 식물내 니코틴의 내생 농도(endogenous level)를 줄이는 어떠한 방법도 실질적으로 니트로사민류, 특히 TSNA가 없는 담배를 생산하는 데 적절할 것이다. 노르니코틴(norniticotine)을 포함하는 다른 알칼로이드의 농도를 줄이는 어떠한 방법도마찬가지로 니트로사민류, 특히 TSNA가 없는 담배를 생산하는 데 적절할 것이다. 니코틴, 니트로사민류, 특히 TSNA의 양이 감소된 담배를 생산하기에 선호되는 방법은 옥신, 옥신 유사체, 또는 자스몬산 길항제를 담배식물에 적어도 하나는 처리함을 포함한다. 하기의 단락은 옥신이나 옥신 유사체를 처리하지 않았던 유사 재배 환경에서 재배된 비슷한 연령대의 담배와 비교하였을 때, 낮은 농도의 니코틴과 TSNA를 갖는 담배와 담배제품을 생산하기 위한 옥신 및/또는 옥신 유사체의 사용에 대하여 기술하고 있다.
옥신
옥신은 자연적으로 발생하는 식물조절 분자들이다. 옥신과 같은 호르몬의 첨가는 식물조직 배양단계에서 배양배지의 성분으로 오랫동안 사용되어 왔다. 담배 캘러스 성장에 대한 연구에서, 옥신 또는 그 유사체를 조직 배양 배지에 첨가하게 되면 니코틴 함량의 조절에 영향을 준다는 사실이 밝혀졌다(참조: Saunders,Drug Info. Jour., 32:609 (1998)). 가장 흔한 내생 옥신은 인돌-3-아세트산(IAA: indole-3-acetic acid)이다. IAA 외에도, 다양한 종에서 내생적으로 존재하는 옥신 유도체들이 많이 있다. 이 옥신 유도체들은 다양한 당과 아미노산들의 AA 콘쥬게이트(AA conjugate)이다. 옥신은 또한 폴리펩티드로 연결될 수 있다. 단리되어진 옥신 분자들은 아래와 같다:
a) 인돌-3-아세틸 유도체: methyl indole-3-acetate, ethyl indole-3-acetate, indole-3-acetamide, 2-O-(indole-3-acetyl)myo-inositol, 5-O-β-L-arabinopyranosyl-2-O-indole-3-acetyl-myo-inositol, 5-O-β-D-galactopyranosyl-2-O-indole-3-acetyl-myo-inositol, 2-O-(indole-3-acetyl)-D-glucopyranose, 4-O-(indole-3-acetyl)-D-glucopyranose, 6-O-(indole-3-acetyl)-D-glucopyranose, di-O-(indole-3-acetyl)-myo-inositol, 및 tri-O-(indole-3-acetyl)-myo-inositol;
b) 클로로인돌: 4-chloroindole-3-acetic acid, methyl 4-chloroindole-3-acetate, monomethyl 4-chloroindole-3-acetyl-L-aspartate, α-N-carbomethoxyacetyl-D-4-chlorotryptophan, 및 α-N-carboethoxyacetyl-D-4-chlorotryptophan;
c) 인돌-3-아세토니트릴: indole-3-acetonitrile, 4-methoxyindole-3-acetonitrile, 및 1-methoxyindole-3-acetonitrile;
d) 인돌 유도체 indole-3-ethanol, indole-3-acetaldehyde, indole-3-acetoxime, tryptamine, α-N-malonyl-D-tryptophan, indole-3-carboxaldehyde, 및 indole-3-carboxylic acid; 및,
e) 다른 인돌 복합체: indole-3-methylglucosinolate, 1-methoxyindole-3-methylglucosinolate, 및 1-sulphoindole-3-methylglucosinolate.
추가적으로, indole-3-acetylaspartate, indole-3-acetyl-1-b-glucose, phenylacetic acid, phenylacetonitrile과 같은 옥신 활성을 갖는 다른 화합물도 존재한다. 이 화합물들은 때때로 옥신 유사체로 불린다.
몇몇 상표명을 가진 합성 옥신도 있다: 2,4-D, 2,4-D(amine or LV ester),2,4-DB, Clopyralid, dicamba(3,6-dichloroanisic acid), Banvel(Dicamba-DMA salt), Clarity(Dicamba DGA salt), 2-methyl-4-chlorophenoxyacetic acid(MCPA), picloram(4-amino-3,5,6-trichloropicolinic acid), triclopyr, 및 flumetsulam. 담배와 담배제품의 니코틴 및/또는 니트로사민의 농도를 낮추거나 줄이는 데 상기의 옥신 또는 옥신 유사체의 일부분이나 전부가 단독 또는 조합으로 사용되어질 수 있다고 여겨진다. 하기의 단락은 담배 내의 니코틴과 TSNA의 농도를 감소시키는 옥신과 옥신 유사체들의 사용방법에 대하여 자세히 기술하고 있다.
옥신 및 옥신 유사체의 사용법
여러 방법들이 니코틴 감소의 필요성이 있는 담배식물, 바람직하게는 수확물이나 순자르기된 담배 밭에 옥신 및/또는 옥신 유사체를 접촉시키는데 이용될 수 있다. 성장 자극제로 알려진 옥신 유사체인 2,4-D의 적용 사례는 미국특허 제 4,519,163호(Bonner), 미국특허 제 4,274,861호(Henderson), 및 미국특허 제 3,967,953호(MacMurray)에서 찾아볼 수 있다. 가급적 옥신 또는 옥신 유사체의 수용액으로써, 특히 식물의 상처난 부위(예를 들어, 순자르기된 부위)를 포함하여, 식물에 스프레이한다. 식물에 대한 유효성이나 화합물의 보유력을 바꾸기 위하여 계면 활성제나 접착제와 같은 비활성 성분들이 용액에 첨가될 수 있다. 옥신 또는 옥신 유사체는 액상이나 건조분말 형태로 식물주위의 토양에다 직접 처리될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 옥신 및/또는 옥신 유사체를 포함하는 조성물이 서서히분해되는 덩어리의 일부로써 토양 속이나 상층부에 사용된다.
옥신 또는 옥신 유사체의 사용범위는 적용시기와 담배식물의 변종에 좌우된다. 또한, 적절한 양은 재배 환경에 따라 달라질 수 있다(예를 들어, 토양내 질소). 알맞은 양은 몇몇 지역의 시험 밭에서 자라는 다양한 연령의 작물에 대해, 다양한 양의 2,4-D를 적용함으로써 실험적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 많은 실시예에서 옥신 또는 옥신 유도체의 적용범위는 약 0.005ppm과 약 200ppm의 사이가 될 것이다. 다시 말해, 옥신 또는 옥신 유도체의 양은 약 0.005ppm, 0.007ppm, 0.01ppm, 0.02ppm, 0.05ppm, 0.07ppm, 0.1ppm, 0.2ppm, 0.5ppm, 0.7ppm, 1ppm, 2ppm, 5ppm, 7ppm, 10ppm, 20ppm, 50ppm, 75ppm, 100ppm, 125ppm, 150ppm, 175ppm또는 200ppm이거나 그 이상일 수 있다. 또한, 사용할 조성물 범위는 토양 종류, 염도(salinity), 가뭄(drought), 온도 및 영양수준과 같은 환경조건에 좌우됨을 고려해야 한다. 많은 실시예에서 옥신 유사체의 염을 포함한 어떤 옥신 유사체라도 이용될 수 있다. 게다가, 옥신 및/또는 옥신 유사체와 알코올과의 조합도 이용될 수 있다. 상기 기술한 바와 같이, 조성물은 비활성 성분, 계면 활성제, 또는 접착 성분을 포함할 수 있고, 이런 실시예들에는 잘 알려진 접착제 중 어떠한 것뿐만 아니라 Tween 20과 같은 적절한 어떤 계면 활성제도 사용될 수 있다.
어떤 실시예에는, 니코틴 감소의 필요성이 있는 담배식물, 예를 들어 순자르기한 담배식물과 접촉하는 옥신 및/또는 옥신 유사체의 양은, 상기 순자르기한 담배식물이나 그 일부분의 옥신 농도를 순자르기하지 않은 동일 조건에서 생장한 동일 변종의 담배식물의 옥신 농도와 거의 같도록 하기에 충분한 양이다. 어떤 사례에서는, 처리되고 순자르기된 담배식물의 옥신 농도가 처리되지 않고 순자르기되지도 않은 담배식물의 옥신 농도보다 약간 낮을 것이고, 다른 사례에서는 처리되고 순자르기된 담배식물의 옥신 농도가 처리되지 않고 순자르기되지도 않은 담배식물의 옥신 농도보다 약간 높을 것이다. 이렇게, 본 발명의 실시예들은 순자르기되지 않은 동일 조건하에서 생장한 동일 변종의 담배식물의 옥신 농도와 대체로 비슷한 양의 옥신(콘쥬게이트(conjugate)되거나 콘쥬게이트되지 않은)을 포함하는 순자르기된 담배식물들이다. 상기 순자르기된 담배식물로부터 산출된 담배와 담배제품들 역시 본 발명의 구체화들이다. 관련된 실시예로는 순자르기되지 않은 유사한 조건 하에서 생장한 동일 변종의 담배식물의 옥신 농도와 대체로 비슷한 양의 옥신(콘쥬게이트되거나 콘쥬게이트되지 않은)을 함유하는 담배식물(그리고 그것으로부터 산출된 담배제품)이 포함된다.
비처리의 순자르기되지 않은 담배식물과 비교하여, 처리되고 순자르기된 담배식물의 옥신 또는 옥신 유사체의 농도를 결정함에 있어 동일 연령과 유사 성장 조건에서의 재배를 비교하는 것이 바람직하다. 옥신 농도의 분석 역시 가급적 거의 동일한 식물조직에서 수행된다. 다시 말해, 담배식물에서 옥신의 농도는 정단점으로부터 멀어질수록 감소하기 때문에, 비처리의 순자르기되지 않은 담배식물과 처리되고 순자르기된 담배식물의 옥신 분석은 정단점으로부터의 수를 세어 동일한 잎 또는 절간(internode)에서 분석되는 것이 바람직하다(참조: Sitbon et al.,Physiol. Plant98:677 (1996) and Sitbon et al.,Plant Physiol. 99:1062 (1992)).
예를 들어, 어떤 실시예들은 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분에 옥신 또는 옥신 유사체(콘쥬게이트되거나 콘쥬게이트되지 않은)의 양이 약 5 내지 약 40ng/g(초기중량(fresh weight: FW) 또는 건조 중량(dry weight: DW))이 되도록 처리된 순자르기된 담배식물로부터 얻어진 담배와 그로부터 제조된 담배제품을 포함한다. 다시 말해, 몇몇 실시예에서 상기의 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분의 옥신 또는 옥신 유사체의 양은 약 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 또는 40 ng/g FW or DW이다.
예를 들어, 순자르기되고 처리된 담배식물의 특정 실시예에서, 상기 식물의 잎 2번째 또는 3번째(꼭대기로부터 계수)의 옥신(콘쥬게이트되거나 콘쥬게이트되지 않은)의 양은 약 21ng/g FW, 잎 7번째에서는 약 6ng/g FW이며, 절간 1~3은 약 31ng/g FW, 절간 7~8은 약 25ng/g FW이다. 순자르기되고 처리된 담배식물의 다른 실시예에서는, 꼭대기에서 free IAA의 양은 약 52ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 약 25ng/g FW이고, 잎 1~3에서 free IAA의 양은 약 30ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 약 16ng/g FW이며, 잎 7에서 free IAA의 양은 약 20ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 약 26ng/g FW이었으며, 절간 1~3에서 free IAA의 양은 약 60ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 약 30ng/g FW이고, 절간 5에서 free IAA의 양은 약 53ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 약 15ng/g FW이었다.
다른 실시예들에서, 상기 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분의 옥신 함량은 비처리의 순자르기되지 않은 담배나 그 일부분보다 높았다. 다시 말해,예를 들어, 실시예들은 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분에 옥신 또는 옥신 유사체(콘쥬게이트되거나 콘쥬게이트되지 않은)의 양이 40ng/g(fresh weight(FW) 또는 dry weight(DW)) 이상이 되도록 처리된 순자르기된 담배식물로부터 얻어진 담배와 그로부터 제조된 담배제품을 포함한다. 즉, 어떤 실시예들은 상기의 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부의 옥신 또는 옥신 유사체의 양이 약 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 또는 100ng/g FW or DW이다.
예를 들어, 순자르기되고 처리된 담배식물의 어떤 실시예에서, 상기 식물의 잎 2번째 또는 3번째(꼭대기로부터 계수)의 옥신(콘쥬게이트되거나 콘쥬게이트되지 않은)의 양은 21 내지 100ng/g FW, 잎 7번째에서는 6 내지 100ng/g FW이며, 절간 1~3은 31 내지 100ng/g FW, 절간 7~8은 25 내지 100ng/g FW일 수 있다. 순자르기되고 처리된 담배식물의 다른 실시예에서는, 꼭대기에서 free IAA의 양은 52 내지 100ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 25 내지 100ng/g FW이고, 잎 1~3에서 free IAA의 양은 30 내지 100ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 16 내지 100ng/g FW이며, 잎 7에서 free IAA의 양은 20 내지 100ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 26 내지 100ng/g FW이었으며, 절간 1~3에서 free IAA의 양은 60 내지 100ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 30 내지 100ng/g FW이고, 절간 5에서 free IAA의 양은 53 내지 100ng/g FW, 콘쥬게이트된 IAA의 양은 15 내지 100ng/g FW이었다.
순자르기 또는 단두술(decapitation)로 인해 담배식물과 그 일부분의 옥신 양은 순자르기 또는 단두술 전에 존재하는 옥신 양의 50% 정도가 된다(참조:Wolbang and Ross,Planta214:13 (2001)). 따라서, 본 발명의 몇몇 실시예들은 상기의 식물 또는 그 일부분의 옥신 농도가 순자르기 전의 식물 또는 그 일부분의 옥신 농도의 약 51 내지 100% 이거나, 옥신 또는 옥신 유사체로 처리되지 않고 순자르기되지 않았으나 처리되고 순자르기된 담배식물과 유사한 성장 환경 하에서 재배된 동일 연령의 담배식물이나 그 일부에 존재하는 옥신 양의 약 51 내지 100%인 담배식물이나 그 일부분, 그리고 그로부터 산출된 담배제품을 포함한다. 즉, 옥신 및/또는 옥신 유사체로 처리되고 순자르기된 상기의 담배식물이나 그 일부의 옥신 농도는 옥신 또는 옥신 유사체로 처리되지 않고 순자르기되지 않았으나 처리되고 순자르기된 담배식물과 유사한 성장 환경 하에서 재배된 동일 연령의 담배식물이나 그 일부에 존재하는 옥신 양의 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64%, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 9*%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% 및 100% 사이일 수 있다. 하기의 단락은 상기의 자스몬산 길항제 처리된 담배식물로부터 생산된 담배식물과 담배, 담배제품의 니코틴과 TSNA의 농도를 줄이는 자스몬산 길항제의 사용에 대하여 기술하고 있다.
자스몬산 길항제
'자스몬산 길항제'는 생합성 단계를 저해하여 자스몬산이 식물 내에서 합성되지 않거나 식물에 이용가능하지 않도록 만드는 분자로 설명된다. 또한, '자스몬산 길항제'는 자스몬산의 수용체를 차단함으로써 자스몬산의 활성을 감소시키는 화합물이라고도 할 수 있다. 따라서, '자스몬산 길항제'는 식물의 자스몬산이나 메틸자스몬산의 농도나 유효성을 감소시키는 역할을 하는 특징을 갖는다. 또한, '자스몬산 길항제'는 상처나 다른 스트레스 반응과 자주 연관되는 자스몬산 농도의 증가를 막거나 저해하는 분자들과, 자스몬산 합성을 유도하는 단계의 효소인 리폭시제나제(lipoxygenase)의 활성을 저해하는 효과를 가지는 분자들을 포함한다. 또한, 자스몬산 길항제는 자스몬산 농도가 감소되도록 하는 옥타데카노이드 경로(octadecanoid pathway)의 어느 단계의 저해제일 수도 있다.
어떤 실시예에서는, 자스몬산 신호 경로 또는 초식동물과 곤충의 포식에 대한 일반 식물반응을 저해하는 분자들이 담배의 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 감소시키는 데 이용된다. 자스몬산 경로는 이부프로펜(ibuprofen), 나프록센(naproxen) 및 살리실산(salicylic acid)과 같은 비스테로이드성 항염증약제(non-steroidal anti-inflammatory drugs: NSAIDS)에 의해 차단될 수 있다. 또한, 자스몬산 경로는 benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid(Syngenta사 제품)를 포함하는 화합물을 처리함으로써 저지될 수 있다. Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 포함하는 화합물은 acibenzolar-S-methyl, acibenzolar S-methyl fenopropidin 또는 actigard 50 wp 또는 bion을 포함한다. Actigard 50 wp는 푸른 곰팡이를 절멸하기 위해 Burley 담배에 사용되어 왔다(참조: Nesmith, "Actigard-A New Blue Mold Control Tool", Tobacco Disease Article From KY PestNews(online publication)).
사용할 자스몬산 길항제의 양은 사용시기와 담배식물의 변종에 따라 달라진다. 또한, 적정양은 성장조건(예를 들어, 토양내 질소)에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게, 사용할 자스몬산 길항제의 양은 순자르기되고 처리된 담배식물이나 그 일부분의 자스몬산 농도가 유사 연령과 유사 성장조건 하에서 재배된 처리되지 않고 순자르기되지 않은 담배식물이나 그 일부분의 자스몬산 농도와 거의 같도록 감소시키기에 충분한 양이다.
처리되고 순자르기된 담배식물의 자스몬산 농도는 비처리의 순자르기되지 않은 담배식물의 농도보다 약간 높을 수 있고, 다른 경우에 처리되고 순자르기된 담배식물의 자스몬산 농도는 비처리의 순자르기되지 않은 담배식물의 농도보다 약간 낮을 수 있다. 이렇게 본 발명의 실시예들은 동일 변종이며 순자르기되지 않은 유사조건 하에서 생장한 담배식물의 자스몬산 농도와 거의 비슷한 양의 자스몬산을 함유하는 순자르기된 담배식물에 대한 것이다. 또한, 상기의 담배식물로부터 산출된 담배 작물과 담배제품도 본 발명의 실시예들이다. 관련된 실시예들은 동일 변종이며 순자르기되지 않은 유사조건 하에서 생장한 담배식물의 자스몬산 농도와 거의 비슷한 양의 자스몬산을 함유하는 담배작물과 식물(그리고 그로부터 산출된 담배제품)을 포함한다.
상기한 바와 같이, 비처리의 순자르기되지 않은 담배식물과 비교해서 처리되고 순자르기된 담배식물의 자스몬산 농도를 결정함에 있어, 동일 연령, 유사 성장조건 하에서 재배된 식물로 비교함이 바람직하다. 또한, 대체로 동일한 식물조직의 자스몬산 농도를 분석하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상처난지 90분 이내의 담배식물에는 자스몬산의 양이 5 내지 500ng/g으로 증가한다(참조: Kahl et al.,Planta210:336 (2000)). 따라서, 발명의 어떤 실시예들은 상기 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분의 자스몬산 양이 약 0 내지 500ng/g FW or DW가 되도록 자스몬산 길항제로 처리되고 순자르기된 담배식물로부터 얻어진 담배 농산물, 담배식물 및 담배제품들을 포함한다. 즉, 몇몇 실시예들에서 상기 처리되고 순자르기된 담배식물이나 그 일부분의 자스몬산 양은 순자르기되지 않고 유사 성장조건 하에서 재배된 동일 연령의 담배식물에 존재하는 자스몬산 양보다 적은 한, 약 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400, 450 및 500ng/g FW or DW이다.
자스몬산 길항제 사용의 적정양은 몇몇 지역의 시험 밭에서 자라는 다양한 연령의 작물에 대해 다양한 양을 사용함으로써 실험적으로 결정될 수 있다. 많은 실시예에서, 자스몬산 길항제의 범위는 약 0.005ppm과 약 200ppm의 사이가 될 것이다. 즉, 자스몬산 길항제의 양은 약 0.005ppm, 0.007ppm, 0.01ppm, 0.02ppm, 0.05ppm, 0.07ppm, 0.1ppm, 0.2ppm, 0.5ppm, 0.7ppm, 1ppm, 2ppm, 5ppm, 7ppm, 10ppm, 20ppm, 50ppm, 75ppm, 100ppm, 125ppm, 150ppm, 175ppm 또는 200ppm이나 그 이상일 수 있다. 또한, 사용할 조성물의 범위는 토양 종류, 염도, 가뭄, 온도 및 영양수준과 같은 환경조건에 따라 달라질 수 있음을 이해하여야 한다. 많은 실시예들에서, 어떠한 자스몬산 길항제라도 사용될 수 있다. 또한, 자스몬산 길항제와 알코올의 조합으로도 사용될 수 있다. 조성은 비활성 성분, 계면 활성제 또는 접착제를 포함할 수 있다. 잘 알려진 접착제의 어떠한 것이든, Tween 20과 같은 알맞은 어떤 계면 활성제든 사용될 수 있다. 자스몬산 길항제는 수용액, 유제(emulsion) 또는 건조분말의 어떤 형태로든 존재할 수 있다.
자스몬산 길항제로 작용하는 다른 분자들
본 발명의 다른 실시예에서, 식물병원 방어반응을 유도하는 어떤 분자는 자스몬산 유도반응을 저해할 수 있는 살리실산을 유도할 수도 있다. 자스몬산 반응을 촉진하는 순자르기 절차의 개시전 수 시간동안 식물을 살리실산으로 전 처리할 수 있으며, 이것으로 니코틴 농도를 줄이게 된다. 살리실산은 바이러스에 감염된 담배의 병원성 관련 단백질의 전체 신호물질(systemic signal) 및 유도인자이고, 후천적 내성의 유도인자이다(참조: Uknes, S., et al.,Plant Cell, 4:645-656(1992)). 살리실산은 방어반응으로 유도하는 경로에서 신호작용을 한다고 알려져 있다. 게다가, 살리실산의 내생농도는 면역 후에 증가한다.
본 명세서에 사용된 '살리실산 화합물(들)'이라는 용어는 살리실산과 그 유사체인 벤조산을 통칭한다. 용어는 이외에도 더 있지만, 2-hydroxybenzoic acid(살리실산), (acetylsalicylic acid)(아스피린), methyl salicylate, 2,6-dihydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 2,3-dihydroxybenzoic acid, 2,4-dihydroxybenzoic acid 및 2,5-dihydroxybenzoic acid와 같은 화합물을 포함한다. 다른 살리실산 유도체들로는 bromosaligenin,fendosal, glycol salicylate, mesalamine, 1-napthyl salicylate, olsalazine 및 sulfasalazine 등이 있다.
상기 기술한 바와 같이, 식물 내 살리실산 농도를 증가시키는 한 방법은 병원균과 식물을 접촉시키는 것이다. 그러나, 이 방법은 식물 병원균 접촉에 의한 살리실산과 같은 식물 방어신호가 식물을 약하게 하거나 죽일 수 있기 때문에 상업적으로 유용한 방법이 아니다. 내생 살리실산 농도를 높이게 하여 자스몬산 길항작용을 이끄는 반응을 만들지만, 식물에는 병을 일으키지 않는 유도인자들을 사용할 수 있다. 이것은 다음의 다양한 방법을 통해 수행될 수 있다: 1) 식물을 박테리아나 바이러스로부터 유도된 화합물과 접촉하게 하는 방법, 2) 식물을 살리실산 농도를 증가시키는 많은 양의 원 박테리아(intact bacteria)나 바이러스와 접촉하게 하는 방법, 3) 식물을 조 박테리아(crude bacteria)나 바이러스 추출물 또는 상징액(supernatant)에 접촉하게 하는 방법. 한 실시예에서, 식물에 해를 주지 않도록 바람직하게 처리된 박테리아나 바이러스 재료를 제조하여, 자스몬산 합성이나 그 합성 경로를 저해하는 살리실산의 내생 생산을 유도하기 위하여, 그 식물의 잎이나 식물 주위의 토양에 이를 처리할 수 있었다.
해충으로 인한 상처나 구멍은 옥타데칸산 신호경로를 촉발하여, 식물 조절분자인 자스몬산의 합성을 일으킨다. 식물의 옥타데칸산 신호경로에 관여하는 효소들은 Schaller(J. Exp. Bot., 52:11 (2001))에 정리되어 있다. 이 자스몬산 경로를 차단하는 분자를 첨가함으로써 자스몬산을 만드는 경로를 막을 수 있다. 살리실산 및 그 유도체 이외에, 자스몬산이 합성되는 경로를 차단함으로써 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 감소시키는 작용을 하는 화합물들은 다음과 같다: Esculentin, salicylhydroxamic acid, 5,8,11-eicosatriynoic acid, 5,8,11,14-eicosatriynoic acid, ketoconazole, baicalein, caffeic acid, alpha-pentyl-3-(2-quinolinylmethoxy) benzenemethanol, curcumin, ibuprofen 및 naproxen. 이 많은 화합물들은 포유동물 연구에서 리폭시제나제 활성의 저해제로 잘 알려져 있고, 또한, 식물내 자스몬산 축적을 방해하는 데 효과가 있다. 비스테로이드성 항염증약제(예를 들어, ibuprofen, naproxen 및 flurbiprofen)는 상처반응을 중화하는 데 사용될 수 있다. 나프록센(naproxen)은 감자(참조: Kolomiets, et al.,Plant Cell, 13:613 (2001))와 대두(참조: Creelman,Plant Physiol, 99:1258 (1992))내의 리폭시제나제 활성을 저해하는 데 사용되어 왔다. 몇몇 다른 리폭시제나제 저해제가 식물에 효과 있음이 밝혀졌다(참조: Sircar,Prostaglandins, 25:393 (1983)). 또한, tetcyclacis 같은 물질도 식물내 자스몬산 농도를 감소시킴이 밝혀졌다(참조: Schweizer, et al.,Plant Physiol., 114:79 (1997)).
사용할 리폭시제나제 저해제의 범위는 사용시기와 담배식물의 변종에 따라 다르다. 또한, 적정한 양은 재배조건에 따라 다를 수 있다(예를 들어, 토양내 질소). 적정량은 몇몇 지역의 시험 밭에서 자라는 다양한 연령의 작물에 대해 다양한 양의 리폭시제나제 저해제(예를 들어, 나프록센)를 사용함으로써 실험적으로 결정될 수 있다. 많은 실시예에서, 리폭시제나제 저해제의 범위는 약 0.005ppm과 200ppm 사이가 될 것이다. 즉, 리폭시제나제 저해제의 범위는 약 0.005ppm, 0.007ppm, 0.01ppm, 0.02ppm, 0.05ppm, 0.07ppm, 0.1ppm, 0.2ppm, 0.5ppm, 0.7ppm,1ppm, 2ppm, 5ppm, 7ppm, 10ppm, 20ppm, 50ppm, 75ppm, 100ppm, 125ppm, 150ppm, 175ppm 또는 200ppm이나 그 이상이 될 수 있다. 또한, 사용할 조성물 범위는 토양 종류, 염도(salinity), 가뭄(drought), 온도 및 영양수준과 같은 환경조건에 좌우됨을 고려해야 한다. 많은 실시예에서 어떠한 리폭시제나제 저해제도 이용될 수 있다. 게다가, 리폭시제나제 저해제와 알코올과의 조합도 이용될 수 있다. 조성물은 비활성 성분, 계면 활성제, 또는 접착성분을 포함할 수 있다. 잘 알려진 접착제 중 어떠한 것뿐만 아니라 Tween 20과 같은 적절한 어떤 계면 활성제도 사용될 수 있다. 리폭시제나제 저해제는 수용액, 유제(emulsion) 또는 건조분말의 어떤 형태로든 존재할 수 있다.
옥신과 그 유사체 이외의 다른 식물 조절분자들도 담배내의 니코틴 및/또는 니트로사민의 농도를 감소시키는데 사용될 수 있다. 니코틴과 다른 담배 알칼로이드의 합성과 축적은 다양한 발육, 환경, 화학적 자극에 의해 촉발되는 신호경로에 의해 조절된다고 알려져 있다. 물리적인 상처, 곤충, 초식동물은 때때로 신호물질인 자스몬산을 포함하는 식물내 상처반응을 유발한다. 자스몬산의 일반적인 개관은 Staswick("Jasmonate Activity in Plants,"Plant Hormones, P.J. Davies(ed), Kluwer Academic Publishers, pp.179-187 (1995))에서 찾아볼 수 있다. 이런 신호경로에 관여하는 식물 조절분자들은 다른 신호경로와 교신하여 복잡한 반응을 야기한다. 상처 반응과 자스몬산 축적에 관여하는 다양한 상호작용의 신호 경로에 대하여는 Walling(J. Plant Growth Regul., 19:195 (2000))에 잘 설명되어 있다. 예를 들어, 자스몬산과 살리실산 경로 사이의 교신은 리마콩(lima bean)에서 발견되었다(참조: Engelbach et al.,Plant Physiol., 125:369 (2001)). 게다가, 식물 조절물질인 에틸렌(ethylene)이 자스몬산과 상호작용하여Nicotiana attenuata의 니코틴 농도를 변경한다는 것이 발견되었다(참조: Winz, et al.,Plant Physiol., 125:2189 (2001)). 또한, 담배 모자이크 바이러스(TMV)를 담배에 접종하면 정상적인 상처 반응을 가질 수 없는 식물이 만들어진다는 것도 밝혀졌다. 이런 발견은 병원성 유도 살리실산 경로와 상처 유도 자스몬산 경로 사이의 교신과 밀접한 관련이 있다고 생각된다.
옥신, 옥신 유사체 및/또는 자스몬산 길항제의 혼합물
옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 사용 이외에, 둘이나 그 이상의 니코틴 및/또는 니트로사민 감소제의 혼합물이 사용될 수 있다. 그런 혼합물에는, 옥신, 옥신 유사체 및/또는 자스몬산 길항제들이 식물에 하나나 그 이상으로 처리될 단일 혼합물로써 사용될 수 있다. 또한, 각기 다른 조성물들이 처리 기간동안 담배식물에 적용될 수 있도록 혼합물의 함량은 바뀌어질 수 있다. 많은 실시예에서, 혼합물내의 옥신, 옥신 유사체 및/또는 자스몬산 길항제의 범위는 약 0.005ppm 과 약 200ppm 사이가 될 것이다. 즉, 다양한 조성물 내의 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 양은 혼합물에서의 각 옥신, 옥신 유사체 및/또는 자스몬산 길항제 함량에 대하여, 약 0.005ppm, 0.007ppm, 0.01ppm, 0.02ppm, 0.05ppm, 0.07ppm, 0.1ppm, 0.2ppm, 0.5ppm, 0.7ppm, 1ppm, 2ppm, 5ppm, 7ppm, 10ppm,20ppm, 50ppm, 75ppm, 100ppm, 125ppm, 150ppm, 175ppm이나 200ppm 또는 그 이상일 수 있다. 하기의 단락은 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물의 순자르기와 처리시기에 대해 더 자세히 기술한다.
순자르기 및 처리시기
담배에서, 수확전 담배식물을 순자르기하는 농작 단계는 니코틴 농도의 조절에 핵심적인 역할을 한다. 순자르기에 의한 담배식물의 물리적인 상처는 자스몬산의 생성을 유도하고, 차례로 니트로사민류의 기질인 니코틴 생성을 자극한다. 또한, 담배의 순자르기는 니코틴 생성을 하향조절(down regulate)하는 옥신을 제조하는 식물세포를 제거한다. 결과적으로, 순자르기 단계는 식물내 니코틴 농도를 증가시킨다. 그러나, 순자르기는 다른 이유들로 유용하다. 순자르기는 수확량을 증가시키는 식물 성장을 촉진하고 식물의 파종(seeding)을 방지한다. 이렇게, 본 명세서에 기술된 방법들을 실행함으로써, 옥신 원천의 제거와 자스몬산의 생성으로 인해 일어나는 니코틴 농도의 급격한 상승없이 담배식물이 순자르기될 수 있다. 즉, 담배 작물이 순자르기되고, 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제, 바람직하게는 하나나 그 이상의 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 혼합물이 처리될 수 있으며, 밭에서 그로 인한 수확가능한 담배를 생산하고, 그로부터 니코틴 및/또는 니트로사민이 감소된 담배제품이 생산될 수 있다.
많은 실시예들에서, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은, 식물이 성장의 성숙단계에 있을 때, 즉 수확의 바로 전 및/또는 후의 시기의 식물에 사용된다. 바람직하게는, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제는 식물에 상처주기(예로써, 순자르기이나 단두술) 바로 전과 담배식물에 의한 상처 반응을 방지하기 위해 상처준 직후에 가해진다. 상처 후, 처음 여섯 시간 동안에 옥신 농도가 급격히 떨어지기 때문에 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 처리는 밭에서 순자르기 처리와 같이 시행한다(참조: Thornberg et al.,Plant Physiol. 96:802 (1991)). 그러나, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제의 처리는 순자르기 전 약 21일에서 한달 이내, 순자르기 당일, 순자르기 후 약 21일간과 수확 전까지 처리할 수 있음을 유의해야 한다. 몇몇 실시예들에서는, 수확 후에 처리가 일어나기도 한다.
즉, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 순자르기 전 약 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 16일, 17일, 18일, 19일, 20일, 21일, 22일, 23일, 24일, 25일, 26일, 27일, 28일, 29일, 30일 및/또는 31일이나 순자르기 당일, 또는 수확 전 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 16일, 17일, 18일, 19일, 20일, 21일, 22일, 23일, 24일, 25일, 26일, 27일, 28일, 29일, 30일 및/또는 31일에 첨가될 수 있다. 이와 같이, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 순자르기 전 약 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 16일, 17일, 18일, 19일, 20일, 21일, 22일, 23일, 24일, 25일, 26일, 27일, 28일, 29일, 30일 및/또는 31일이나 순자르기 당일, 또는 순자르기 후 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 6일, 7일, 8일, 9일, 10일, 11일, 12일, 13일, 14일, 15일, 16일, 17일, 18일, 19일, 20일, 21일, 22일, 23일, 24일, 25일, 26일, 27일, 28일, 29일, 30일 및/또는 31일에 첨가될 수 있다. 또한, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 수확 전과, 어떤 경우에는 수확 후에도 처리될 수 있다. 요구되는 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물의 농도는 식물 연령, 변종, 감수성 및 반응에 영향을 줄 수 있는 환경적인 스트레스의 존재와 같은 변수에 따라 실험적으로 결정된다.
옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 수확 전 한번, 수확 전 매일, 또는 그 사이의 어떤 빈도로 사용될 수 있다. 또한, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 순자르기 후, 통상적으로 순자르기 후 31일까지, 바람직하게는 순자르기 당일에 사용될 수 있다. 마찬가지로, 옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 순자르기 후 한번, 순자르기 후 매일, 또는 그 사이의 어떤 빈도로 사용될 수 있다.
옥신, 옥신 유사체, 자스몬산 길항제 또는 그의 혼합물은 이미 니코틴 농도가 낮은 담배식물과도 접촉될 수 있다. 낮은 니코틴 농도를 갖는 담배의 변종들이 사용될 수 있다. 또한, 니코틴 생합성 경로에 관여하는 효소의 농도를 낮추는 데 이용되어 온 유전공학에 의한 낮은 니코틴 농도를 갖는 담배식물도 본 발명의 실시예들과 같이 사용될 수 있다. 선호되는 실시예는 유전학적으로 개조된 담배 Vector 21-41이며, 이것은 QPTase 유전자의 안티센스 분열(antisense disruption)을 이용하여 제조되었다(참조: 국제출원공개 제 985923호, 국제출원공개 제0067558호 및 PCT국제출원 제 PCT/US01/26788호). 하기의 단락은 처리된 담배의 수확과 그로부터 생산된 담배제품의 제조에 대하여 기술하고 있다.
수확 및 제품의 제조
본 명세서에 기술된 담배의 처리법들은 통상적인 생장 및 수확기술(예를 들어, 순자르기 또는 비순자르기, 꽃을 베는 것 또는 베지 않는 것, 비료가 풍부한 토양에서의 재배와 비료없이 재배한 것)과 병용하여 사용하기에 적합하고, 수확된 잎과 줄기들은 절단, 탈수, 건조, 발효 및 판매를 위한 전형적인 담배제품들-이를테면 여기에 국한되지는 않지만 파이프, 시가 및 궐련, 잎담배를 포함하는 어느 형태의 씹는 담배, 찢은 담배(shredded tobacco), 또는 절단 담배(cut tobacco), 및 담배 함유 껌이나 로젠지(lozenge)-을 생산하는 것을 포함한 통상적인 제조에 사용하기에 적합하다. 또한, 본 명세서에 기술된 저 니코틴 및/또는 니트로사민 담배는 다양한 양의 니코틴 및/또는 니트로사민을 갖는 넓은 범위의 담배제품을 제조하기 위해 통상적인 담배와 같이 처리되거나 혼합될 수 있다고 사료된다. 이들 혼합된 담배제품들은 서서히 고 니코틴 및 니트로사민 제품으로부터 저 니코틴 및 니트로사민 제품으로 소비자를 이동시키기 위한 담배제품 중지 프로그램에 사용될 수 있다.
예를 들어, 흡연자가 10mg의 니코틴과 1.5mg의 니트로사민이 포함된 궐련을 흡연하기 시작하여, 점차적으로 7mg의 니코틴과 1mg의 니트로사민, 5.0mg의 니코틴과 0.5mg의 니트로사민, 2.0mg의 니코틴과 0.25mg의 니트로사민, 1.0mg의 니코틴과 니트로사민이 없는 궐련으로 옮겨가게 하다가, 결국 소비자가 사실상 니코틴과 니트로사민이 없는 궐련만 피우거나 완전히 금연을 하도록 만드는 프로그램을 시작할 수 있다. 따라서, 본 명세서에 기술된 혼합 담배들은 단계별 방식으로 인체의 발암 가능성을 감소시킬 접근법의 기초를 제공한다.
본 명세서에 사용된 것처럼, 작물은 농업용 밭(agricultural field)에서 같이 길러진 본 발명의 식물 다수 및 동일 종류의 식물을 포함한다. '농업용 밭(agricultural field)'이라 함은 통상적인 작은 구획의 토양이나 온실을 뜻한다. 이렇게, 본 발명은 비처리된 동일 종과 변종의 유사 작물과 비교하여 볼 때, 감소된 니코틴 및/또는 니트로사민을 가지는, 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제들로 처리된 작물을 재배하는 방법을 제공한다. 다음의 실시예들은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 2,4-D를 사용한 담배 내의 니코틴과 니트로사민의 감소
재배된 작물이나 담배밭 내의 니코틴 및/또는 니트로사민의 농도를 감소하기 위해, 2,4-D 수용액(예를 들어, 10% 용액)의 농축액과 'Agral 60'(예를 들어,0.0006% v/v 혼화되는 기름 유제)이라는 습윤제가 제조되었다. 또한, 2,4-D가 없는 습윤제를 포함하는 대조군 용액도 제조되었다. 이들 용액들은 희석되어 최종 스프레이 용액의 2,4-D 농도가 0.1, 1, 10 또는 100ppm이 되었다. 다양한 성숙연령(그들 중 몇몇은 순자르기되어짐)에서의 대조군과 실험군의 담배 밭(예를 들어, 특정한 변종에 따른 통상적인 기술로 재배된 각 시험 밭의 Burley, Virginia Flue, 및 Oriental 변종들)들에서 습윤제만의 병렬희석(parallel dilution)으로 스프레이되었다. 식물들은 그 후 상기의 용액으로 흠뻑 적셔질 때까지 스프레이되었다. 식물들은 정상적으로 14일간 계속 자라도록 하였다. 그 후 수확하고, 시료 잎(동일 연령의 식물의 동일 부위로부터)들은 액체질소를 사용하여 급속 냉동시켰다. 각 시료 잎마다 니코틴 농도들은 표준 방법을 사용하여 측정되었다.
급속탈수 건조방법 또는 시험대상의 변종에 특이적인 통상의 건조방법으로 건조된 잎(녹색이 아닌 노란 건조된 잎)을 수득하였다. 그 후, 통상의 TSNA 분석을 건조된 잎, 줄기 및/또는 그의 일부분(예로써, 잎의 엽층(lamina)과 주맥(midrib))에 수행하였다. 이 접근법에 따라, 감소된 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 달성할 밭 내의 특정 연령의 식물(순자르기되거나 또는 순자르기되지 않은)에 대한 특정 변종의 담배에 적용할 2,4-D의 양이 쉽게 결정되었다. 다음의 실시예에서는, 에테폰(ethephon)과 같은 에틸렌 전구체가 담배 내의 자스몬산 유도 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 감소시키는 데 사용되었다.
실시예 2: 에테폰을 사용한 담배 내의 니코틴과 니트로사민 농도의 감소
대조군과 실험군의 담배 밭(예를 들어, 특정한 변종에 따른 통상적인 기술로 재배된 각 시험 밭의 Burley, Virginia Flue, 및 Oriental 변종들)들이 다양한 성숙연령(그들 중 몇은 순자르기되어짐)에서 재배되었다. 순자르기되지 않은 식물의 몇몇은 methyl jasmonate(MeJA)만이나 MeJA와 에테폰이 같이 처리되었고, 순자르기된 식물은 에테폰으로 처리되었다. 다양한 양의 MeJA와 에테폰이 사용되었고, 실시예 1과 같이 제조된 'Agral 60'이 어떤 실험군의 구획들에 사용되었다. 식물들은 처리후 1, 2, 3, 4, 및 5일 후에 수확되었다. 시료 잎들은 액체 질소로 급속 냉동되었고, 니코틴 농도(μg/mg 건조 중량)가 각 잎마다 측정되었다. 급속탈수 건조방법 또는 시험대상의 변종에 특이적인 통상의 건조방법으로 건조된 잎(녹색이 아닌 노란 건조된 잎)을 수득하였다. 그 후, 통상의 TSNA 분석이 건조된 잎, 줄기 및/또는 그의 일부분(예를 들어, 잎의 엽층(lamina)과 주맥(midrib))에 시행되었다. 상기의 접근법에 따라, 감소된 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 달성할 밭 내의 특정 연령의 식물(순자르기되거나 또는 순자르기되지 않은)에 대한 특정 변종의 담배에 적용할 에테폰의 양이 쉽게 결정되었다. 다음의 실시예에서는, benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 포함하는 화합물이 담배 내의 자스몬산 유도 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 감소시키는 데 사용되었다.
실시예 3: Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 사용한 담배 내의 니코틴 및 니트로사민 농도의 감소
대조군과 실험군의 담배 밭(예를 들어, 특정한 변종에 따른 통상적인 기술로 재배된 각 시험 밭의 Burley, Virginia Flue, 및 Oriental 변종들)들이 다양한 성숙연령(그들 중 몇몇은 순자르기되어짐)에서 재배되었다. Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 포함하는 화합물 Actigard는 제조자의 지시에 따라 다양하게 희석되어 담배 밭에 사용되었다. 처리 후 5, 10, 14, 및 21일에 수확되고 시료 잎들은 액체질소 내에 급속 냉동되었다. 시료 잎들은 통상의 분석법을 사용하여 니코틴 농도가 분석되었다. 수확된 줄기와 잎들은 급속건조 방법을 사용하여 건조되거나 시험 대상의 변종에 특이적인 건조 방법을 사용하여 통상적으로 건조되어, 건조된 잎(녹색이 아닌 노란 건조된 잎)을 수득하였다. 그 후, 통상의 TSNA 분석이 건조된 잎, 줄기 및/또는 그의 일부분(예를 들어, 잎의 엽층(lamina)과 주맥(midrib))에 시행되었다. 상기의 접근법에 따라, 감소된 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 달성할 밭 내의 특정 연령의 식물(순자르기되거나 또는 순자르기되지 않은)에 대한 특정 변종의 담배에 적용할 Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid의 양이 쉽게 결정되었다. 다음의 실시예에서는, 2,4-D와 Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid의 혼합물을 포함하는 화합물이 담배 내의 자스몬산 유도 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 감소시키는 데 사용되었다.
실시예 4: 2,4-D와 Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 사용한담배 내의 티코틴 및 니트로사민 농도의 감소
대조군과 실험군의 담배 밭(예를 들어, 특정한 변종에 따른 통상적인 기술로 재배된 각 시험 밭의 Burley, Virginia Flue, 및 Oriental 변종들)들이 다양한 성숙연령(그들 중 몇은 순자르기되어짐)에서 재배되었다. 실시예 1에서 기술된 바와 같이, Agral 60을 사용한 것과 사용하지 않은 2,4-D(다양하게 희석된)의 용액들이 제조되었다. Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid를 포함하는 화합물 Actigard는 제조자의 지시에 따라 제조되었다. 실험군의 구획들(순자르기와 비순자르기)은 2,4-D로 스프레이되고 연이어 Actigard로 스프레이되었다. 처리 후 5, 10, 14, 21일에 수확되고, 시료 잎들은 액체질소 내에 급속냉동되었다. 시료 잎들은 통상의 분석법을 사용하여 니코틴 농도가 분석되었다. 수확된 줄기와 잎들은 급속건조 방법을 사용하여 건조되거나 시험 대상의 변종에 특이적인 건조 방법을 사용하여 통상적으로 건조하여, 건조된 잎(녹색이 아닌 노란 건조된 잎)을 수득하였다. 그 후, 통상의 TSNA 분석이 건조된 잎, 줄기 및/또는 그의 일부분(예를 들어, 잎의 엽층(lamina)과 주맥(midrib))에 시행되었다. 상기의 접근법에 따라, 감소된 니코틴 및/또는 니트로사민 농도를 달성할 밭 내의 특정 연령의 식물(순자르기되거나 또는 순자르기되지 않은)에 대한 특정 변종의 담배에 적용할 Benzo[1,2,3]thiadiazole-7-carbothioic acid에 결합하는 2,4-D의 양이 쉽게 결정되었다. 다음의 실시예에서는, 저 니코틴 및 저 니트로사민 혼합 담배의 제조가 기술되고 있다.
실시예 5: 저 니코틴 및 니트로사민 혼합 담배
다음의 실시예는 블렌딩을 통해 특정한 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 가지는 담배제품을 제조하는 몇 가지 방법들을 기술한다. 몇몇 블렌딩 접근법들은 극히 낮은 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 가지는 변종들로부터 제조된 담배로 시작한다. 제조된 저 니코틴/TSNA 변종(예를 들어, 검출 불가능한 수준의 니코틴 및/또는 TSNA)의 담배와 통상적인 담배(예를 들어, 30,000ppm의 니코틴과 8,000ppb의 TSNA를 함유하는 Burley, 20,000ppm의 니코틴과 300ppb의 TSNA를 함유하는 Flue-Cured, 10,000ppm의 니코틴과 100ppb의 TSNA를 함유하는 Oriental)를 혼합함으로써 사실상 어떤 원하는 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 함유하는 담배제품이 제조될 수 있다. 다양한 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 함유하는 담배제품들은 흡연자들의 니코틴에 대한 의존성을 줄이거나 제거하여 발암 가능성을 줄이는데 도움을 주는 금연 키트나 금연 프로그램에 사용될 수 있다.
예를 들어, 1단계의 담배제품은 약 25%의 저 니코틴/TSNA 담배와 75%의 통상적인 담배로 구성될 수 있고, 2단계의 담배제품은 약 50%의 저 니코틴/TSNA 담배와 50%의 통상적인 담배로 구성될 수 있으며, 3단계의 담배제품은 약 75%의 저 니코틴/TSNA 담배와 25%의 통상적인 담배로 구성될 수 있고, 그리고, 4단계의 담배제품은 약 100%의 저 니코틴/TSNA 담배와 0%의 통상적인 담배로 구성될 수 있다. 금연 키트는 한 달 동안 소비자들을 만족시키는 전술한 혼합의 각각의 담배제품의 양으로구성될 수 있다. 즉, 예를 들어, 소비자가 하루에 한 갑을 피우는 흡연자라면, 한 달 키트는 각 단계의 7갑을 제공하여, 총 28갑의 담배로 이루어진다. 각 금연 키트는 단계별 방법을 통해 소비자들을 특정하게 인도하는 한 세트의 설명서를 포함한다. 물론, 특정한 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 함유하는 담배제품들은 소비자들이 그들 각자가 원하는 양의 니코틴 및/또는 TSNA를 선택할 수 있도록 편리하게 분류된 양(예를 들어, 박스 단위의 시가, 갑 단위의 궐련, 틴 단위의 코담배 및 파우치나 트위스트 단위의 씹는 담배)으로 이용 가능하게 될 것이다. 본 명세서에 기술된 방법을 이용하여 다양한 저 니코틴/저 TSNA 담배 혼합물을 수득하는 많은 방법들이 있으며, 하기는 단지 당업자에게 하나의 가능한 접근법을 안내하기 위한 것이다.
25%의 저 니코틴/TSNA 혼합물인 1단계의 담배제품을 얻기 위해서, 거의 0ppm의 니코틴/TSNA 담배로부터 제조된 담배가 통상의 Burley, Flue-cured, 또는 Oriental과 각각 25%/75%의 비율로 혼합될 수 있으며, 22,500ppm의 니코틴과 6,000ppb의 TSNA를 함유하는 Burley 담배제품, 15,000ppm의 니코틴과 225ppb의 TSNA를 함유하는 Flue-Cured 제품, 7,500ppm의 니코틴과 75ppb의 TSNA를 함유하는 Oriental 제품이 얻어진다. 유사한 방법으로, 50%의 저 니코틴/TSNA 혼합물인 2단계의 제품을 얻기 위해서, 거의 0ppm의 니코틴/TSNA 담배로부터 제조된 담배가 통상의 Burley, Flue-cured, 또는 Oriental과 각각 50%/50%의 비율로 혼합될 수 있으며, 15,000ppm의 니코틴과 4,000ppb의 TSNA를 함유하는 Burley 담배제품, 10,000ppm의 니코틴과 150ppb의 TSNA를 함유하는 Flue-Cured 제품, 5,000ppm의 니코틴과 50ppb의 TSNA를 함유하는 Oriental 제품이 얻어진다. 또한, 75%의 저 니코틴/TSNA 혼합물인 3단계의 제품을 얻기 위해서, 거의 0ppm의 니코틴/TSNA 담배로부터 제조된 담배가 통상의 Burley, Flue-cured, 또는 Oriental과 각각 75%/25%의 비율로 혼합될 수 있으며, 7,500ppm의 니코틴과 2,000ppb의 TSNA를 함유하는 Burley 담배제품, 5,000ppm의 니코틴과 75ppb의 TSNA를 함유하는 Flue-Cured 제품, 2,500ppm의 니코틴과 25ppb의 TSNA를 함유하는 Oriental 제품이 얻어진다.
담배제품들은 대개 다양한 생장조건 하 세계의 많은 다른 지역에서 재배된 많은 다른 종류의 담배들이 혼합된 것임을 고려해야 한다. 그 결과, 니코틴과 TSNA의 양이 작물마다 달라지게 된다. 그럼에도 불구하고, 통상의 기술을 사용함으로써, 원하는 혼합물을 만드는 데 이용될 작물 당 니코틴과 TSNA의 평균적인 양을 쉽게 측정할 수 있다. 혼합물을 구성하는 각 종류의 담배 양을 조절함으로써 니코틴 및/또는 TSNA의 양과 외관, 향(flavor) 및 흡연 적합성(smokability)과 같은 다른 고려 사항들과의 균형을 맞출 수 있다. 이런 방법으로, 외관, 향 및 흡연 적합성뿐만 아니라, 다양한 농도의 니코틴 및/또는 니트로사민을 함유하는 다양한 종류의 담배제품들이 제조될 수 있다.
실시예 6: 저 니코틴 및 니트로사민 농도를 함유하는 금연제품
본 실시예는 본 발명의 저 니코틴, 저 TSNA 담배제품을 이용하는 금연제품에 대하여 기술한다. 매우 낮은 농도의 TSNA를 가지며, 본질적으로 니코틴이 없도록처리된 담배와 합성으로 제조된 니코틴을 혼합하여 특정하며 단계적인 궐련당 니코틴 농도를 제조한다. 예를 들어, 궐련은 궐련당 니코틴을 5mg, 4, 3, 2, 1, 0.5, 0.1 또는 0mg 함유할 수 있다. 궐련의 단계적인 갑(pack)에는 니코틴 함량이 명확하게 표시되어 있고, 단계적인 니코틴 감소 프로그램의 단계에도 역시 포장에 니코틴 함량이 명확하게 표시되어 있다. 매주, 사용자는 다음 단계의 낮은 니코틴 농도를 함유하는 궐련이 들어있는 갑들을 구입하나, 이전의 하루 궐련 소비량을 초과해서는 안 된다. 사용자는 다음의 사항을 선택함으로써 각 개인의 요구에 맞는 금연의 속도를 정할 수 있다: a) 하루에 흡연하는 궐련의 수, b) 초기 니코틴 농도, c) 매주 궐련당 니코틴 농도의 변화, d) 하루에 소비되는 최종 니코틴의 수준. 니코틴 감소 프로그램을 계속적으로 잘 수행하기 위해서, 각 개인은 매일 소비된 궐련의 수뿐만 아니라, 하루 총 니코틴 흡입량을 매일 기록한다. 결국, 각 개인은 사실상 니코틴이 없는 담배제품을 소비하게 될 것이다. 마지막 단계에서의 니코틴 없는 담배제품들은 중독성이 없기 때문에, 완전한 담배제품의 사용중단이 훨씬 용이하게 될 것이다.
실시예 7: 저 TSNA 농도와 단계적인 니코틴 농도의 감소로 이루어진 궐련들로 구성된 금연 키트
다양한 금연 키트가 흡연자의 수준(heavy, medium, or light)에 맞게 제조되었다. 키트는 2주(속성), 한달(보통) 또는 두달(만성)내 흡연을 중지하는데 필요한 모든 도구를 키트별로 제공한다. 각 키트는 본 발명에 따라 제조된 5mg, 4, 3, 2, 1, 0.5, 0.1 또는 0mg의 궐련당 니코틴을 함유하는 일련의 궐련갑들을 포함한다. 예를 들어, 하루 한 갑을 피우는 흡연자들은 궐련 7갑을 받게 되고, 각 갑은 상기의 궐련당 니코틴을 함유한다. 궐련당 니코틴이 0mg인 추가의 궐련들을 사용하는 몇 주치도 역시 키트에 제공되며, 소비자들로 하여금 니코틴이 없는 담배와 친숙하게 한다. 또한, 키트는 매일의 니코틴 흡입량을 기록하는 다이어리와 각 개인이 금연 프로그램을 지속시키는 동기를 부여하는 책자, 금연의 장점에 대한 건강 정보 및 채팅 그룹, 미팅, 뉴스레터, 최근 출판물 및 다른 적절한 링크들과 같은 추가적인 금연정보를 찾을 수 있는 웹사이트 주소들을 포함한다.
비록 본 발명이 여러 구체적인 예들과 실시예에 의하여 기술되었지만, 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는다면, 여러 다양한 응용이 가능함은 당연할 것이다.

Claims (30)

  1. 담배식물(tobacco plant)의 순자르기(topping) 전 약 21일부터 순자르기 후 약 21일 사이에, 옥신(auxin), 옥신 유사체(auxin analog) 및 자스몬산 길항제(jasmonate antagonist)로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키는 단계를 포함하며, 이때, 상기 조성물에 접촉된 상기 순자르기된 담배식물에서의 니코틴 양은 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물의 니코틴 양 이하인, 담배식물의 니코틴 양을 감소시키는 방법.
  2. 담배식물의 순자르기 전 약 21일부터 순자르기 후 약 21일 사이에, 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키는 단계;
    상기 담배식물의 수확하는 단계; 및,
    상기 수확된 담배식물을 건조시키는 단계를 포함하며,
    이때, 상기 건조된 담배의 니코틴 양은 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물로부터 건조된 담배의 니코틴 양 이하인,
    건조된 담배잎들의 니코틴 양을 감소시키는 방법.
  3. 담배식물의 순자르기 전 약 21일부터 순자르기 후 약 21일 사이에, 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키며, 이때, 상기 조성물에 접촉된 상기 담배식물의 니코틴 양은 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물의 니코틴 양 이하인 단계;
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배식물을 수확하는 단계; 및,
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배를 건조하고, 그로 인해 건조된 니코틴 함량이 감소된 담배의 담배 특이적 니트로사민류(tobacco specific nitrosamines: TSNA) 농도는 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물로부터 건조된 담배의 TSNA 농도 이하인 단계를 포함하는,
    건조된 담배의 TSNA의 양을 감소시키는 방법.
  4. 순자르기 후 담배식물에 형성된 니코틴 양을 순자르기 후 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키는 단계를 포함하는, 담배식물의 니코틴 양을 감소시키는 방법.
  5. 순자르기 후 담배식물에 형성된 니코틴 양을 순자르기 후 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키는 단계;
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배식물을 수확하는 단계; 및,
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배를 건조하고, 그로 인해 건조된 니코틴 함량이 감소된 담배의 TSNA 농도는 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물로부터 건조된 담배의 TSNA 농도 이하인 단계를 포함하는,
    건조된 담배의 TSNA 양을 감소시키는 방법.
  6. 순자르기 후 담배식물에 형성된 니코틴 양을 순자르기 후 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시켜 생산된 담배를 포함하는, 니코틴 함량이 감소된 담배를 함유하는 담배제품.
  7. 담배식물에 형성된 니코틴 양을 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키고;
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배식물을 수확하며; 및
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배를 건조하고, 그로 인해 건조된 니코틴 함량이 감소된 담배의 TSNA 농도는 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물로부터 건조된 담배의 TSNA 농도 이하로 생산된 담배를 포함하는,
    TSNA 함량이 감소된 담배를 함유하는 담배제품.
  8. 통상적인 담배제품의 흡연을 중지하려고 시도하는 사람과 니코틴 소비를 끊으려고 시도하는 사람에게, 순자르기 후 담배식물에 형성된 니코틴 양을 순자르기 후 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시켜 생산된 니코틴 함량이 감소된 담배를, 상기의 사람이 통상적인 담배제품의 흡연을 중지하고 니코틴 소비를 끊기에 충분한 시간 동안 공급하는 단계를 포함하는, 금연치료 방법.
  9. 담배 소비자에게 제 8항의 담배제품을 제공하는 단계를 포함하는, 니코틴의 독성효과들을 감소시키는 방법.
  10. 담배 소비자에게 순자르기 후 상기 담배식물에 형성된 니코틴 양을 순자르기 후 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시켜 생산된 담배제품을 제공함에 있어서, (a) 상기의 처리되지 않은 담배식물로부터 생산된 담배에서 발견되는 니코틴 농도 이하의 니코틴 양, 하지만 중독성을 유발하는 니코틴 농도 이상의 니코틴 양으로 구성된 혼합된 담배의 첫 번째 조성물; 및, (b) 중독성을 유발하는 니코틴 농도 이하의 니코틴 양으로 구성된 담배의 두 번째 조성물의 적어도 두 조성물로서 담배제품을 제공하는 단계;
    상기 담배 소비자에게 통상적인 담배제품의 사용을 감소시키기에 충분한 시간 동안 첫 번째 조성물을 소비하도록 지도하는 단계; 및,
    상기 담배 소비자에게 상기 첫 번째 조성물의 사용을 감소시키기에 충분한 시간 동안 두 번째 조성물을 소비하도록 지도하고, 이로 인해 상기 니코틴의 독성효과들이 감소되는 단계를 포함하는,
    니코틴의 독성효과들을 감소시키는 방법.
  11. 담배식물에 형성된 니코틴 양을 동일 변종의 처리되지 않은 담배식물의 니코틴 양 이하로 감소시키기에 충분한 양의 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 조성물을 담배식물에 접촉시키는 단계;
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배식물을 수확하는 단계; 및,
    상기 니코틴 함량이 감소된 담배를 건조하고, 그로 인해 건조된 니코틴 함량이 감소된 담배의 TSNA 농도는 상기 조성물로 접촉되지 않은 동일 변종의 순자르기된 담배식물로부터 건조된 담배의 TSNA 농도 이하인 단계를 포함하는,
    담배 소비자로 하여금 TSNA의 독성효과들에 노출되는 것을 감소시키는 방법.
  12. 첫 번째 변종의 담배식물을 옥신, 옥신 유사체 및 자스몬산 길항제로 구성된 그룹으로부터 선택된 작용제를 포함하는 적어도 하나의 조성물과 접촉시키며, 전기 접촉은 순자르기 전 약 21일부터 순자르기 후 약 21일 사이에 발생하는 단계; 및,
    상기 담배식물의 잎은, 상기 조성물과 접촉되지 않은 동일 성장 환경 하에서 재배된 동일 변종의 순자르기된 식물의 유사한 잎의 니코틴 농도보다 낮은 니코틴 농도를 가지는 잎을 수득하는 단계를 포함하는, 니코틴 형성을 감소시키거나 제거하는 담배식물의 처리방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    접촉시키는 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는
    담배식물의 처리방법.
  14. 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 담배식물이 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제로 구성된그룹으로부터 선택된 다수의 작용제들과 접촉함을 특징으로 하는
    담배식물의 처리방법.
  15. 제 12항, 제 13항 또는 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 담배식물은 Virginia Flue 변종, Oriental 변종, 또는 Burley 변종인 것을 특징으로 하는
    담배식물의 처리방법.
  16. 제 12항, 제 13항 또는 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 담배식물은 유전적으로 변형된 담배식물인 것을 특징으로 하는
    담배식물의 처리방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 유전적으로 변형된 담배식물은 Vector 21-41인 것을 특징으로 하는
    담배식물의 처리방법.
  18. 순자르기 후 이틀째인 상기 담배식물의 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 5ng/g 내지 약 40ng/g 사이가 되도록 옥신 또는 옥신 유사체를 처리한, 순자르기된 담배식물.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 10ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 15ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로약 20ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  22. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 25ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  23. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 30ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  24. 제 18항에 있어서,
    상기 순자르기된 담배식물의 상기 잎에서의 옥신 양이 순수중량으로 약 35ng/g 내지 약 40ng/g 사이인 것을 특징으로 하는
    순자르기된 담배식물.
  25. 순자르기된 담배식물의 니코틴 양을 감소시키기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
  26. 감소된 니코틴 양을 가지는 담배제품을 제조하기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
  27. 건조된 담배의 TSNA 양을 감소시키기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
  28. 감소된 TSNA 양을 가지는 담배제품을 제조하기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
  29. 건조된 담배 내의 니코틴과 TSNA 양을 감소시키기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
  30. 감소된 니코틴과 TSNA 양을 가지는 담배제품을 제조하기 위한 옥신, 옥신 유사체 또는 자스몬산 길항제의 용도.
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