Utilization of Opuntia ficus-indica as a Substrate for the Growth of Mushroom Mycelia and the Functional Properties of its Culture Extracts

버섯균사체 배양기질로서의 손바닥선인장의 활용과 그 배양추출물의 기능적 특성

This study was performed to know the potentialities of the fruits of Opuntia ficus-indica, as a medium for mushroom mycelial culture. Five mushroom mycelial (Agrocus blazei, Grifola frondosa, Hericium erinaceum, Innonotus obliquus, Phellinus linteus) were frown on the malt extract broth (MEB) and the cactus broth medium (CB). The submerged culture mixtures were extracted using equal volume of ethyl acetate, and their extract yields, total polyphenol contents, and some physiological activities were compared with each other Each extract from mycelial culture grown on CB medium showed remarkable enhancement in physiological activities compared with each counterpart grown on MEB. Among five mycelial cultures grown on CB medium, the extract yield and polyphenyl content were highest in the extract from Grifola frondosa (extract yield, 0.4 g/L and polyphenol content, 22.7%). Also, the extracts from Grifola frondosa showed the highest physiological activities, such as DPPH radical scavenging ($IC_{50}=362.9{\mu}g/ml$), xanthine oxidase inhibition (about 80% at $500{\mu}g/ml$), and superoxide radical scavenging (about 80% at $500{\mu}g/ml$), and NO production inhibition ($IC_{50}=43.1{\mu}g/ml$) in LPS-stimulated RAW 264.7 cells. This result suggests that the fruit of Opuntia ficus-indica can be used as a culture medium for improving the functional properties of various mushroom mycelia.

본 연구는 버섯균사체의 배양 기질로서 손바닥선인장 열매의 활용 가능성을 타진하기 위하여 수행하였다. 5 종류(신령, 잎새, 노루궁뎅이, 차가, 상황)의 버섯균사체를 MEB배지와 손바닥선인장 열매 액체배지(CB)에서 각각 배양하여 에틸아세테이트로 추출한 후, 각 추출물의 수율, 총 폴리페놀 함량, 그리고 몇몇 생리활성을 분석하여 비교하였다. CB 배지에서 배양한 버섯 균사체 중에 잎새버섯 균사체가 추출 수율(0.4 g/l)과 총 폴리페놀 함량(22.7%)에서 가장 양호하였다. CB 배지에서 배양한 버섯 균사체 추출물들은 항산화 활성(DPPH 자유기 소거활성, superoxide의 소거활성, xanthine oxidase 억제 활성), LPS로 활성화시킨 RAW264.7세포에서의 NO 생성 억제 활성, 항균활성, 그리고 HL-60에서의 세포증식 억제 활성 모두가 MEB 배지에서 배양한 버섯균사체 추출물의 것과 비교해 현저하게 증진되어 있음을 확인할 수 있었다. 특히, 잎새버섯 발효추출물에서 DPPH 자유기 소거활성($IC_{50}=362.9{\mu}g/ml$), xanthine oxidase 저해활성(80% at $500{\mu}g/ml$), superoxide 소거활성(80% at $500{\mu}g/ml$), NO 생성 억제 활성($IC_{50}=43.1{\mu}g/ml$), 항균활성, 그리고 HL-60 세포 증식 억제 활성 등 분석된 모든 생리활성이 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과는 손바닥선인장 열매가 버섯균사체의 기능성 증진을 위한 배양기질로서 활용될 수 있음을 시사하였다.