잎새버섯은 일찍부터 '숲의 보석'이라고 할 정도로 희소해 귀한 대접을 받아왔다. 모든 요리에 다양하게 활용할 수 있는 식용버섯으로 지금은 인공 재배가 가능해져 1년 내내 식탁에 올릴 수 있게 되었다. 최근에는 잎새버섯 추출물인 다당체 성분에 암 억제 효과가 있다는 사실이 밝혀져 세계 각국에서 암 치료에 활용하고 있다.
본 연구는 당뇨병으로 인한 산화적 스트레스에 대한 함박잎새버섯분말의 효과를 밝히기 위하여 SD계 흰쥐를 STZ로 당뇨를 유발하여 간 및 신장 조직에서 조사하였다. 또한 당뇨흰쥐에 함박잎새버섯분말 1-2% 첨가하여 6주간 식이하였다. 산화적 스트레스의 지표물질인 LPO를 비롯하여 유발원 XOD 활성도를 측정하였다. 또한 이에 따른 간조직 손상 확인을 위해 혈청 ALT와 AST 활성도를 측정하였다. 특히 함박잎새버섯분말의 항산화적 효능을 위해 이들 지표물질들과 더불어 항산화체계의 중요 요소인 GSH 농도와 GST 활성도를 당뇨군, 당뇨-잎새버섯분말투여군 그리고 정상군에서 측정하였다. 당뇨군은 정상군과 비교하여 LPO 농도를 비롯하여 XOD 활성도가 유의하게 높았다. 특히 이러한 결과로 추정되는 간 조직 손상이 정상군보다 유의하게 높은 ALT 및 AST 활성도가 혈청에서 확인되었다. 그러나 당뇨-잎새버섯분말투여군에서는 LPO 농도, XOD 활성도를 비롯하여 조직손상의 지표인 ALT 및 AST 활성도가 당뇨군보다 유의하게 감소하였다. 항산화물질인 GSH 농도는 당뇨군 및 당뇨-잎새버섯분말투여군 비교에서 유의한 차이가 없었으나 GST 활성도는 당뇨-잎새버섯분말투여군이 당뇨군보다 유의하게 높았다. 따라서 당뇨유발성 산화적 스트레스에 대한 잎새버섯분말의 효능은 GSH 농도 변화보다 GST 활성도를 증가시키고 또한 산화적 스트레스의 유발원인 XOD 활성도 감소의 유도를 통해 이루어지는 것으로 추정된다. 결론적으로 당뇨는 산화적 스트레스를 증가시키며 조직손상을 유발한다. 그러나 함박잎새버섯분말은 항산화물질 및 효소계의 활성도를 증가시켜 당뇨유발-산화적 스트레스 감소를 유도하여 조직 손상을 감소시키는 것이 확인되었다.
잎새버섯 원목재배로서 비닐하우스 토양에 매립하여 재배한 결과 수확일은 다박 품종이 9월 13일에서 9월 23일사이로 잎새1호 품종에 비하여 15일정도 빠르고 색택은 잎새1호가 더 진한 갈색이었다. 수량에서는 다박 품종이 평방미터당 2012년 매립 시 11 kg, 2013년매립시 13.6 kg이었으며, 잎새1호 품종은 2012년 매립 시 15.3 kg, 2013년 매립 시 16.6 kg으로 잎새1호가 다소 높게 나타났다. 컨테이너상자내 토양에 매립하여 원목재배한 결과 수확일은 비닐하우스에서 토양에 매립하여 재배한 결과와 같이 다박품종이 잎새1호 품종에 비하여 5일 정도 수확이 빨랐으며 자실체의 색택 또한 잎새1호 품종이 더 진한 갈색으로 나타났다. 수량특성에서는 다박품종과 잎새1호 품종 모두 상자당 수량이 1.2~1.4 kg 사이로 큰 차이가 없었다.
함박잎새버섯은 잎새버섯의 한 품종으로 농업과학기술원의 야생균주로부터 개량된 새로운 품종이다. 인공재배에 의하여 대량생산이 이루어지고 있다. Streptozotocin와 고지방식이에 의해 유도된 실험쥐 당뇨에 있어서 고혈당 및 고지질 혈에 대한 함박잎새버섯분말의 효능과 부분적인 기전을 6 주간의 사육기간을 통한 결과는 다음과 같다. 1. 함박잎새버섯분말 투여에 의한 체중증가량은 당뇨를 가진 실험쥐의 2 배로 분말이 당뇨에 의해 유도된 체중감소의 병폐현상을 막아주는 주는 역할을 하는 것으로 추정된다. 2. 함박잎새버섯분말 투여는 혈당을 약 200 mg/dl 정도 감소한 당뇨를 가진 실험쥐 혈당의 약 50% 수준이었다. 3. 당뇨 유발에 의해 증가된 Triglyceride, 총콜레스테롤, LDL-cholesterol의 함량은 함박잎새버섯분말 투여에 의해 용량-의존성 경향을 보이면서 감소되었다. 그러나 당뇨 유발에 의해 감소된 HDL-cholesterol 함량은 함박잎새버섯분말 투여에 의해 증가되었다. 4. 함박잎새버섯분말 투여에 의한 당뇨-유도성 췌장 손상정도가 감소하였으며 이러한 효능이 당뇨 유발 실험쥐에 있어서 고혈당과 고혈지질을 조절하는 부분적인 기전으로 이해된다.
본 연구에서는 잎새버섯에서 병재배와 원목재배에 따른 생리활성의 차이가 있는지를 밝히기 위하여 수행하였다. 총 플라보노이드 함량, 총 페놀 함량, 전자공여능, 아질산염소거능, SOD 유사활성, Xanthine oxidase 저해 등을 분석하였다. 총 플라보노이드함량은 $40^{\circ}C$ 물에서 추출한 원목재배 잎새버섯의 $5.96{\pm}0.81mg/g$이 가장 높았고 총 페놀함량은 $40^{\circ}C$ 물에서 추출한 병재배버섯의 $44.53{\pm}0.89$mg/g이 가장 높았다. DPPH를 이용하여 측정한 전자공여능은 BC-W40 잎새버섯 추출물의 $97.14{\pm}0.71%$가 가장 높았다. 아질산염소거능은 pH 1.2에서 BC-W40 잎새버섯 추출한 것의 $62.55{\pm}0.36%$가 가장 높았다. 가장 높은 SOD 유사활성은 LC-W40로부터 추출한 추출물의 $18.95{\pm}1.39%$였다. 잎새버섯의 Xanthine 저해 효과는 BC-W40 추출물 $54.13{\pm}0.40%$가 가장 높았고 그 효과는 농도에 비례하였다. 이상의 결과들은 잎새버섯이 우수한 항산화 기능이었음을 보여주었다. 그러나 잎새버섯의 생리활성들은 재배 방법에 따라 일정하지는 않았고 용매의 종류, 농도 및 전자공여능, SOD 유사활성도, 아질산소거능 등과 같은 생리작용 요인들에 따라 달랐다.
잎새버섯의 우량계통을 선발하여 농가에 보급하기 위하여 수집균주들의 균사체 생육 최적조건을 검토한 결과는 다음과 같다. 잎새버섯 수집균주의 생장에 적합한 배지는 PDA배지가 선발되었으며, 균사배양 적온은 $25^{\circ}C$로 나타났다. 잎새버섯의 균사생장에 적합한 수소이온 농도는 pH $4{\sim}5$로 약산성에서 균사생장이 우수하였다. 균사생장에 적합한 탄소원으로는 glucose와 fructose, 질소원으로는 peptone이 우수하였으며 C/N율은 $10{\sim}20$으로 질소 요구도가 다소 높은 것으로 나타났다.
우수한 약리기능성을 보이는 잎새버섯의 병재배에 적합한 새로운 품종 "함박"을 이핵단핵 (di-mono) 교잡육종법으로 육성하였다. "함박" 잎새버섯의 재배는 참나무 톱밥 75% + 포플라톱밥 25%에 영양원으로는 미강 15% 또는 옥수수피 10%를 혼합사용할 때 가장 좋았으며, 병재배와 봉지재배가 모두 가능하다. 그러나 재배농가에서 현재 재배되는 버섯을 대체하기에는 배양기간이 길고, 재배시 습도관리가 까다로워 재배법을 더 개선할 필요가 있다. 무엇보다 시장을 형성하기 위해서는 잎새버섯의 약리 기능성에 관한 연구와 이를 바탕으로한 지속적인 홍보가 필요하다. 함박 잎새버섯의 특성은 다음과 같다. 균사배양 최적온도는 $25^{\circ}C$, 자실체발생온도는 $15{\sim}16^{\circ}C$, 생육온도는 $15{\sim}18^{\circ}C$로 기존품종에 비하여 다소 낮은 중온성이다. 함박자실체의 색깔은 갈색이며 갓 이면에는 장타원형의 관공으로 되어 있다. 병재배시 초발이소요일수가 잎새1호보다 2일 빠르고 수량은 병당 97g으로 높으며, 자실체 송이의 크기가 크며 색택이 진하여 품질이 좋다.
잎새버섯을 건조시 킨 후 메탄올과 물로 추출하여 생리활성을 측정하고 관능검사로 최적 음료 조건을 조사하였다. 건조한 잎새버섯을 메탄올과 물로 추출한 후 수율과 폴리페놀 함량은 메탄을 추출물 28.7%, 130 mg/100 g, 물 추출물 49.2%, 327 mg/100 g으로 물 추출물이 수율 1.7배, 폴리페놀 함량은 2.5배가량 높았다. 잎새버섯의 DPPH 라디칼 소거능은 메탄을 추출물에서 65.4%,물 추출물에서 76.3%으로 높았으나 SOD 유사활성능은 $1,000{\mu}g/mL$에서 $26.3{\sim}33.8%$로 낮은 것으로 나타났다. 또한, ACE 저해 효과는 메탄을 추출물에서 41.2%,물 추출물에서 75.1%로 나타났다. Tyrosinase 억제 효과는 메탄을 추출물에서 31.8%, 물 추출물에서 42.5%이었다. 이상과 같이 메탄을 추출물보다는 물 추출물에서 생리적 기능이 높음을 확인하였기에 물 추출물을 음료 제조에 이용하였다. 그 결과, 잎새버섯 음료의 최적 배합비는 잎새버섯 물 추출물 0.5%, oligosaccharide 8.0%, green tea extract 2%, jujube extract 2%, solomon's seal extract 1.0%, vitamin C 0.01%, apple extract 2%이었으며, 이 때 최종 음료의 당도는 9.8 Brix, 색도는 L, $35.05{\pm}1.08;$ a, $3.24{\pm}0.19;$ b, $13.64{\pm}0.33$으로 나타났다.
본 연구에서는 혈당강하 소재로서 가능성이 확인된 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물의 안전성을 평가하기 위하여 수행되었었다. 마우스에 대한 급성경구독성을 평가하기 위해 체중 kg 당 최고 5g의 각 시험물질을 마우스 위에 직접 투여하여 48시간 동안 관찰 한 결과 모든 실험군에서 사망예가 관찰되지 않아 LD50 은 5g/kg B.W. 이상으로 계산되었으며, 임상 증상이나 체중에서도 유의할만한 소견이 관찰되지 않았다. 따라서 본 실험의 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물은 마우스에 있어서 단기 급성 경구독성이나 부작용을 유발하지 않는 안전한 식품소재로 평가되었다. 결론적으로 GFPC와 잎새버섯 및 흰목이 추출 혼합물은 급성 독성이나 부작용을 유발하지 않아 임상사용의 가능성을 제시하여 주었다.
액체배양으로 영지버섯과 잎새버섯의 균사체를 생산하고자 cheese 부산물인 유청을 기본배지로 사용하여 배양최적조건 및 배양여액의 생리활성물질에 대하여 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 영지버섯은 기본배지인 유청에 CMC 0.5%(w/V), $(NH_4)_2SO_4$(w/v)를 첨가하고 pH 5.5로 조정한 배지에 균질화한 종균을 10%(v/v) 접종하여 9일간 배양하여 10.2g/L의 건조균사를 얻었다. 2. 잎새버섯은 기본배지에 soluble starch 2%(w/v), $KNO_3$0.1%(w/v) 첨가, 초기 pH 5.2 및 종균접종량 8%(v/v)의 최적조건에서 9일간 배양하여 얻어진 건조균사는 6.2g/L 이었다. 3. 균사생육에 대한 식물생장호르몬 첨가의 영향을 보면 영지버섯은 indole-3-acetic를 $10^{-2}$mM 첨가하여 균사생산이 1.2배 증가하였으며, 잎새버섯은 gibberellin A3-3-acetate $10^{-2}$mM 첨가로 균사생산이 1.3배 증가하였다. 4. 영지버섯 균사체배양여액은B. subtilis와 P. aeruginosa에, 잎새버섯 배양여액은 B. subtilis, Staph. aureus, P. aeruginosa 및 T. tonsurans에 대한 항균력을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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