버섯수확후배지는 버섯을 수확한 후 남겨진 배지를 말하며 버섯배지의 주원료는 가축 사료원료인 콘코브, 미강, 밀기울, 면실피, 비트펄프 등이고 버섯재배과정에서 배지영양원의 약 15-25% 정도만 버섯에 의해 이용되고 나머지 75-85% 정도는 버섯수확후배지에 남아있기 때문에 버섯수확후 배지는 사료자원으로써 활용가치가 매우 높은 농산부산물이다. 버섯수확후배지 중 사료자원으로 이용할 수 있는 것은 새송이, 팽이, 느타리버섯 수확후배지이며 새송이버섯 수확후배지는 난분해성 물질인 톱밥이 함유되어 있기 때문에 섬유소 함량은 높고 가소화양분 함량은 낮다는 단점이 있지만 cellulase와 xylanase 활성이 높은 미생물을 가축사료 첨가용 생균제로 이용하여 버섯수확후배지 발효사료를 제조하면 버섯수확후배지의 섬유소 함량은 낮아질 수 있다. 그러나 새송이버섯 수확후배지는 가소화양분 함량이 낮기 때문에 새송이버섯 수확후배지 발효사료를 단독으로 급여하기보다는 버섯수확후배지 발효사료를 일정량 첨가한 배합사료를 제조하여 급여하는 것이 영양학적인 측면에서 바람직하며 발효과정에 의해 기호성과 저장성이 개선된 새송이버섯 수확후배지 발효사료의 급여는 축우의 사료비 절감과 고급육 생산 효과를 기대할 수 있다.
자엽으로 부터 신초 유기율은 MS기본배지와 MS기본배지에 IAA 0.25mg/L 또는 0.50mg/L과 zeatin 2.0mg/L 또는 4.0mg/L를 단독 및 조합 처리한 배지중에서 M배지에 IAA 0.25mg/L + zeatin 2.0mg/L 첨가된 배지가 63%로 가장 양호하였다. 신초 유기시기는 품종 및 배지에 따라 치상후 9~25일의 차이가 있었는데 MS배지 + zeatin 2.0mg/L + IAA 0.25 mg/L배지에서 영양재래, 풋고추, 342, Kakovskij-A-35, Gris I-A-1가 빠르게 유기 되었으며, MS배지 + BA 2.0mg/L + IAA 1.0mg/L 배지에서 COO485 Long Hot P5-3, Gris I-A-1에서 유기가 빨았다. 신초 유기율도 품종 및 배지에 따라 달랐는데 MS 배지 + zeatin 2.0mg/L + IAA 0.25mg/L 배지에서는 621, 영양재래, Nikko(일광), 적색물고추, Ch-6Num-216, 풋고추, Kakovskij-A-35가, MS배지 + BA 2.0mg/L + IAA 1.0mg/L 배지에서는 Fresno Chile, PI 169126, 적색물고추, PI 297438가 90%이상으로 높았다.
본 연구에서는 느타리, 새송이 및 팽이버섯 폐배지를 버섯 종류별, 배지에 이용된 주원료별로 나누어 반추가축 사료로서의 영양적 가치를 구명하기 위해서 화학성분, in vitro 소실율 실험 및 in situ darcon bag 실험을 수행하였다. 버섯 폐배지는 고섬유소(NDF 64~78%), 저단백질(CP 7~11%) 조사료원에 속하였다. 주원료별 폐배지는 섬유소 성분이 가장 높은 톱밥 주원료 폐배지와 비교해서 폐면 주원료 폐배지는 NDF 함량이 낮고(P<0.05), NFC와 ash 함량이 높았다(P<0.05). 버섯 폐배지의 화학적 성분은 전반적으로 버섯 종류보다는 주원료 종류에 의해 주로 영향을 받았다. In vitro DM, NDF 소실율은 분석된 배양시간(24, 48, 72시간) 모두에서 옥공이, 폐면, 톱밥 주원료 폐배지 순으로 높게 나타났다. In situ DM, NDF, ADF 소실율은 배양 24시간에서 옥공이, 폐면, 톱밥 주원료 폐배지 순으로 높았다(P<0.05). 톱밥 주원료 폐배지와 비교해서 폐면 주원료 폐배지는 가소화성 분획(NDF, ADF)이 뚜렷이 높고(P<0.05) 비소화성 분획은 현저히 낮았으며(P<0.05), 그 결과 배양 72시간에서의 in situ DM, NDF 소실율(disappearance)과 예상 반추위 분해율(degradability)도 현저히 높았다(P<0.05). 결과적으로 폐면 주원료 폐배지는 톱밥 주원료 폐배지 보다 반추가축 조사료원으로서의 사료영양적 가치가 높아 우선적 이용이 권장된다.
Saccharomycopsis lipolytica의 citrate와 isocitrate의 생산에 미치는 itaconate의 영향을 조사하였다. Itaconate는 isocitrate lyase의 활성을 저해하며 저해율은 0.8mM 농도에서 약 80% 이었고, 개열반응에서는 직선적인 불경쟁적 저해를 나타내었으며 저해상수 Ki값은 0.18mM이었다. Itaconate는 glucose 배지에서는 균의 생육에 영향을 미치지 않았지만 n-hexadecane 배지에서는 균의 생육을 심하게 저해하였다. 한편 itaconate의 첨가량을 증가시킴에 따라 총산에 대한 isocitrate의 생산 비율은 n-hexadecane배지에서는 약 80%까지 증가하였으나 glucose배지에서는 거의 변화가 없었다.
본 연구는 생물공학적인 방법을 도입하여 폐기되는 신선초박에 H. erinaceum의 균사체를 발효시킨 배양생성물을 이용하여 기능성 건강 음료 개발을 검토 하고자 하였다. 1. 종균제조공정개발 : 기본 배지의 선발에서 Hericium erinaceum의 균사 생육에 적합한 배지를 선발하기 위하여 10여종의 고체배지를 사용하여 균사 생육 및 밀도를 조사한 결과는 YMPG 배지에서 59.8mm/14days로 균사 생육이 가장 우수한 것으로 나타났고, 최적 온도는 20-$25^{\circ}C$ 범위에 가장 생육이 좋았으며, 배지의 pH를 조절하여 균사생육을 조사한 결과, pH는 5.5, 접종비는 전배양액 9%(v/v), 배양에 적합한 배지액량은 50mL, 최적교반속도는 120rpm이었다. 이러한 최적 조건 하에서 배양 경시 변화를 살펴 본 결과 당은 거의 일정한 속도로 감소하는 반면에 건조균체량은 배양 8일째까지 증가하다가 더 이상 변화가 없었다. 2. 발효공정개발: 수분함량이 200%(v/v)에서, pH5에서의 생육속도는 90mm/30 days, $25^{\circ}C$에서의 균사생육속도는 89mm/30days로 각각 H. erinaceum균사의 생육이 가장 우수한 결과를 얻었다 3.추출공정 및 시제품 제조: 녹즙을 생산한 후 폐기되는 신선초박에 액체 종균을 접종하여 ,40일 동안 배양시켜 생육 상태가 우수한 배양생성물만을 선별하여, 열수추출방법으로 10$0^{\circ}C$, 10시간 추출한 것을 음료제조의 원료로 하고, 음료의 기호성을 향상시키기 위해 유기산 및 한방추출물을 첨가하는 균사체음료의 조성비를 얻었다.
팽이버섯 생산비용을 절감하기 위하여 한번 사용한 배지의 적정 혼합비율을 구명하고자 시험한 결과는 다음과 같다. 팽이버섯 재배 배지재료로 미송톱밥, 1회 팽이버섯 재배에 사용한 톱밥, 콘코브 그리고 영양원으로 미강과 밀기울을 이용하여 14가지로 배지를 조성하여 균사배양기간, 자실체 수량과 품질을 조사하였다. 두 가지 영양원에 따라 배양기간은 큰 차이가 없었지만 유효경수, 자실체 수량과 품질은 밀기울보다 미강이 좋았다. 폐배지를 20% 혼합한 처리 즉 미송톱밥 60%+폐배지 20%+ 미강 20% 배지가 관행처리 미송톱밥 80%+미강 20% 배지와 품질은 비슷하며 수량은 142.2g 으로 관행의 130g 대비 10% 증수하였다. 그러나 폐배지 혼입량이 증가함에 따라 자실체의 품질과 수량이 현저하게 감소하였다. 따라서 폐배지의 적정 혼합량은 20%이며 수량도 10% 증가하였다.
버들송이버섯의 균사체 대량 생산의 기초자료를 얻을 일환으로 균사의 영양생장에 필요한 적합한 조건을 연구하고자 균사생장을 위한 최적 배양 조건 및 영양원을 조사한 결과는 다음과 같다 5종의 공시배지 중 ME 배지에서 버들송이 버섯의 균사생장 및 밀도가 가장 양호하였으며, 균사생장최적 온도는 $25^{\circ}C$이고, 최적 pH는 5.5이며 최적 배양일수는 12일이었다. 버들송이 버섯의 균사생장을 위한 최적 배지조성은 탄소원에서는 다당류인 dextrin이었으며, 최적 탄소원인 dextrin의 적정농도는 3% (w/v)였다. 질소원에서는 유기태 질소원인 yeast extract이었고, yeast extract 최적농도는 2% (w/v)였으며, 최적 무기염류는 MgSO$_4$와 KH$_2$PO$_4$이고, 최적 농도는 MgSO$_4$0.05% (w/v), KH$_2$PO$_4$0.15 (w/v)를 혼합하였을 때 가장 많은 생산량을 보였다. 기본배지인 ME 배지와 본 연구에서 얻어진 최적배지로 액체 배양하여 균체량을 비교한 결과 기본배지는 배양 12일째 최대 건조 균체량 7.59 g/l을 얻었으며, 최적배지는 배양 12일째 17.6 g/l의 최대 건조 균체량을 얻어 기본배지 보다 최적배지의 균체량이 훨씬 높은 균사체 생산수율을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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