In this study, Agrobacterium-mediated transformation was tested to the mycelium culture of Flamulina velutipes which is very popular as an edible mushroom in Korea. Particularly, aluminum oxide particles were used to generate wounds in F. velutipes mycelia via vigorous shaking prior to agro-infiltration. The result showed that transformants resistant to hygromycin could be obtained only from the mycelia with physical wounds. Gene transfer was verified by genomic DNA PCR. This study suggested a convenient tool to improve Agrobacterium-mediated transformation of F. velutipes.
콩의 배당체 isoflavone류를 생리 활성형 aglycone으로 전환율을 증진시켜 콩 발효식품의 기능성을 증진시키고자, 식용버섯 균사체와 청국장 발효균 B. megateriw SMY-212를 이용하여 단독과 2단계 배양한 발효대두의 메탄올 추출물에 대한 항산화능과 인체 전립선암과 자궁암 세포주의 성장억제 효과를 조사하였다. 2단 발효대두 추출물의 수소공여능 효과는 1,000 $\mu$g/mL 농도에서 17.8∼26.9%로서 단독 발효대두보다 30∼40% 높았으며, 그 중에 동충하초와 SMY-212를 배양한 것이 가장 높았다. Linoleic acid에 대한 항산화 효과는 단독 발효대두는 동충하초가 가장 높았으며, 2단계 배양한 발효대두는 팽이균사체와 SMY-212가 오히려 높게 나타났다. 인체 전립선암 세포주(DU145)와 자궁암 세포주(Hela)에 대한 성장억제 효과는 단독배양에 서 모두 팽이버섯 균사체를 이용한 발효대두가 가장 높았으며, 2단계 배양에서 DU145에서는 팽이버섯과 아가리쿠스 균사체 배양물에 SMY-212를 이용한 발효대두가 높았고, HeLa에서는 팽이버섯, 동충하초, 새 송이버섯 균사체의 추출물 순으로 높았다. 결론적으로 삶은 콩에 버섯 균사체의 단독배양보다는 버섯균사체와 SMY-212를 2단 배양한 발효대두 추출물이 암세포주 성장억제 효과가 높게 나타났다.
Agrobacterium harboring vector pCHBs with hygromycin phosphotransferase(hph) and hepatitis B virus surface antigen(HBsAg)gene was transformed into the mycelial culture of Flammulina velutipes. In particular, mild NaOH solution was treated to the mycelia before Agrobacterium infection step. This was purposed to generate putative surface wounds in the mycelial cell walls. The results showed that hygromycin-resistant($hyg^r$) mycelia could be obtained only from NaOH-treated mycelia but not from intact mycelia. The integration of $hyg^r$ gene in fungal genome was confirmed by PCR. In addition, a single transgene integration and heterologous protein expression in F. velutipes could be verified by Southern blot hybridization and western blot analysis, respectively. This study demonstrated an efficient tool for the Agrobacterium-mediated transformation of F. velutipes mycelia.
Kim, Yong-Doo;Kwak, Sang-Ho;Kim, Kyung-Je;Seo, Kyoung-Sun;Park, Tae-Young;Yu, Kang-Yeol;Jin, Seong-Woo
Journal of Mushroom
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제12권3호
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pp.193-200
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2014
Flammulina velutipes fruit body, Flammulina velutipes mycelium and Cordyceps militaris mycelium were analyzed for their proximate composition, protein-bound polysaccharide, nucleic acid and amino acids. The content of ash and crude fiber in F. velutipes fruit body were higher than F. mycelium and C. militaris mycelium. C. militaris mycelium showed the highest crude fat content while F. velutipes fruit body had lowest. Nitrogen free extract content of the samples varied from 56.8% in F. velutipes fruit body to 61.9% in F. velutipes mycelium. The compositions of total protein and total free sugars of protein-bound polysaccharide were found to be significant differences for all samples. Nucleic acid related compounds were identified the 5'-GMP, 5'-XMP, 5'-IMP in all samples. The content of total nucleic acids were high in the orders of F. velutipes myclial (286.71 mg%), F. velutipes fruit body(187.36 mg%) and C. militaris mycelial(76.85 mg%). The highest content of 5'-GMP was found in F. velutipes fruit body. The most nucleic acid of F. velutipes mycelial and C. militaris mycelial were the 5'-XMP. As for the analysis of total amino acids, seventeen amino acids were identified by HPLC and the major amino acid was glutamic acid in all samples. The content of total amino acids were high in the orders of F. velutipes fruit body(19,919 mg%), F. velutipes mycelium(19,018 mg%) abd C. militaris mycelium(18,965 mg%). We determined the developing new food product such as amino acid drink and amino acid containing food using extracts of Flammulina velutipes fruit body, Flammulina velutipes mycelium and Cordyceps militaris mycelium.
한국산 복령과 후박의 이용성 확대를 위하여 각각 추출물의 ABTS와 DPPH라디칼의 소거능, 환원력의 항산화능 효과 및 인체암 세포주의 항암활성에 대하여 조사하였다. 복령과 후박을 버섯균사체로 발효시킨 한약 추출액의 항산화활성(ABTS와 DPPH 라디칼소거, 환원력)은 시료 추출물의 농도가 증가할수록 비례적으로 증가하였으며, DPPH 라디칼 소거활성은 ABTS보다 비교적 높게 나타났고, 원료후박 추출물($21.16{\sim}24.68%$)은 원료복령 추출물($45.46{\sim}49.63%$)에 비하여 약 2배 이상 높았다. 복령 시료 추출물의 농도별에 따른 환원력은 원료 복령($0.55{\sim}0.63$)에 비하여 동충하초, 팽이버섯 및 큰 느타리 균사체로 발효시킨 시료($0.50{\sim}0.62$)의 흡광도로 서로 비슷한 증가를 나타내었고, 후박 시료 추출물의 농도별에 따른 환원력은 원료 후박 추출물($0.98{\sim}1.06$)이 3가지의 버섯 균사체 발효후박 추출물($0.76{\sim}1.01$)에 비하여 약간 높았다. 자궁경부암세포(HeLa)와 대장암세포(HT-29)는 원료복령과 후박의 추출물이 각각의 발효한약에 비하여 저해활성이 높았다. 간암세포(HepG2)는 $200{\mu}g/assay$ 농도에서 팽이버섯 균사체 발효복령의 추출물이 가장 높았는데, 원료복령과 동충하초 및 큰 느타리에 비하여 각각 1.79, 1.35, 1.03배 높은 저해활성을 나타내었다. 그리고 팽이버섯과 동충하초 균사체를 배양한 발효후박에서 각각 $11.39{\sim}53.92%$, $10.71{\sim}50.21%$ 범위였으며, 원료후박에 비하여 $200{\mu}g/assay$ 농도에서 각각 2.21배, 2.05배 높은 저해활성을 나타내었다. 유방암세포(MCF-7)는 발효복령 추출물의 저해활성이 팽이버섯 균사체($58.35{\sim}72.87%$)에서 가장 높았으며, 큰 느타리버섯($61.04{\sim}67.66%$)과 동충하초($39.74{\sim}66.40%$) 및 원료복령($50.32{\sim}69.24%$)은 서로 비슷하였다.
팽이버섯 균사체를 액체배양하여 전통 장류 발효식품및 음료개발에 이용할 목적으로 7종류의 곡물에 배양한 팽이버섯 배양액의 생리활성을 검토하였다 혈전 용해능은 골목 배양액과 침전물사이에는 차이가 없었으며, 대체로 조, 대두박 및 검정콩 배지에서 혈전용해능이 높게 나타났다. 항균력은 S.aureus에 대해서는 밀, 보리 및 검정콩이 높았고, L. plantarum에 대해서는 조, 밀 및 보리가 높았으며, E.coli에 대해서는 밀과 보리 배지에서 배양한 배양액이 높게 나타났다. Linoleic acid에 대한 항산화 효과는 곡물배지 자체에서는 검정콩, 대두박 및 합성배지에서 높게 나타났고, 팽이버섯을 배양했을 때는 검정콩배지의 항산화력과 유사한 활성을 나타내었다. 비장세포의 증식능은 보리, 밀, 조 및 합성배지에 팽이버섯을 배양하였을 때가 곡물자체에서보다 약 20% 정도 높게 나타났다. ConA를 버섯배양 추출물에 혼합했을 때는 옥수수, 대두박 및 검정콩에서 팽이버섯을 배양한 배양액이 $22\sim26%$ 정도의 증식효과가 있었으며, LPS를 혼합했을 경우는 옥수수, 대두박, 검정콩배지에 배양한 배양액이 각각 45%, 25%,18%의 증식효과가 나타내었다.
The effect of P. agarici and P. tolaasii causing the bacterial disease of mushrooms on the mycelial growth and fruitbody formation of F. velutipes was evaluated in laboratory. When the pathogenic bacteria was inoculated simultaneously with F. velutipes or 5 days after inoculation of F. velutipes, they significantly deterred both mycelial growth and fruitbody formation of F. velutipes in sawdust culture and showed strong inhibition under high population density. They appeared to be tender or milky in exhibiting symptom on F. velutipes by inoculating the concentration of $10^2{\sim}10^6$ of unit/g media, and their growth seemed to be stopped under $10^8\;cfu/g$ media. On $10^2\;cfu/g$ media of P. agarici and $10^4\;cfu/g$ media of P. tolaasii, there was no effect on the fruitbody yield of F. velutipes. P. tolaasii was more suppressive in the mycelial growth of F. velutipes than P. agarici, while on fruitbodies formation of F. velutipes, P. agarici showed slightly higher inhibition than that of P. tolaasii. When the bacteria was inoculated 10 days after inoculation of F. velutipes, both mycelial growth and fruit body formation were not affected nearly.
This study analyzed the physicochemical characteristics of Astragalus membranaceus (AM) fermented with seven different mushroom mycelia. Physicochemical characteristics, such as contents of moisture, pH, total reducing sugars, free sugar, and isoflavonoid, were investigated. The moisture content was increased in most of the samples. The pH values of AM fermented with Phellinus linteus and Flammulina velutipes were increased, while the pH of other samples were similar to that of non-fermented AM. The reducing sugar content was in the range of 211.69~391.74 mg/100 g. The extraction yield using water was higher than that when extracted with 80% ethanol. The free sugar content was increased through fermentation with mushroom mycelia. However, the glucose contents of the 80% ethanol and water extracts were decreased. Finally, the calycosin and formononetin contents in 80% ethanol and water extracts of AM fermented with Phellinus linteus were 2,549.24 mg/g, and 827.66 mg/g for calycosin, and 1,366.69 mg/g and 221.28 mg/g for formononetin, respectively. These results suggest that fermentation with mushroom mycelia could be used to increase the bioactivity of AM. The mycelium-fermented AM might be a valuable source of functional material and edible resource for industry.
Analysis of genetic characteristics of Flammulina velutipes showed that strains have a range of 85% in genetic distribution diagram. According to this result, we divided these strains into five groups. In experiment of determinating the optimum media and condition in cultivating F. velutipes, we found the optimum temperature and pH range for hypha growth were $25^{\circ}C$ and 6.0 to 7.0, respectively. in addition, the best media for growth of that in plate was MCM (Mushroom Complete Media) which have a growth length from 68 to 83 mm. In vivo test, we observed that fast growth and good density of hyphae in mixture media of douglas fir sawdust, cotton seed meal and beet pulp (6:2:2 V/V). Also when we cultivated F. velutipes in this media, we harvested high yield of fruiting body.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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