Armillariella mellea의 2차균사를 potato dextrose medium, yeast extract medium, malt extract medium Hamada medium, 등에 배양해서 생리 생태적 성질을 연구했다. 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 사용했던 4종의 배치 중에서 malt extract medium에서 가장 잘 자랐고, 그 다음 yeast extract medium, potato dextrose medium 그리고 Hamada medium 순으로 생육율이 높였다. 2. $27^{\circ}C$에서 가장 잘 자랐고, $36^{\circ}C$에서는 집락의 지름이 $27^{\circ}C$와 비슷하나 균사의 밀도가 매우 낮았다. 3. pH6에서 가장 높은 생육율을 나타내었다. 4. 식물 생장 호르몬을 첨가한 경우에는 Heteroauxin의 5ppm 농도에서 대조군보다 26.2% 증가로 가장 많은 생육 증량을 보이고, 다음으로 gibberellin 100ppm, Tomatoton 10,000배액, 그리고 Adoton 5,000배액의 순서였다. 식물 생장 호르몬을 적당 농도로 사용하면 생장 증량 효과를 얻을 수 있으나, 과량 사용할 경우, 오히려 생장 억제 효과를 나타내었다. 5. Vitamin 첨가경우에 있어 200ppm 농도의 균일한 조건하(下)에서 Vit.A 첨가군에서 대조군보다 18.2%의 가장 많은 생육 증량을 보였고, $Vit{\cdot}D_2\;Vit{\cdot}E,\;Vit{\cdot}B_1\;folic\;accid\;Vit{\cdot}C$ 그리고 $Vit{\cdot}B_2$의 순으로 그 증가가 나타나 지용성 비타민 첨가 배지에서 상당한 생육율을 나타내었다.
합성배지(合成培地)에서 고온성양송이 (Agaricus bitorquis)와 느타리 (Pleurotus ostreatus)의 균사생육(菌絲生育)을 실험(實驗)한 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) pH와 온도(溫度)는 A. bitorquis경우 pH $6.0{\sim}6.5$, 온도(溫度)는 $25{\sim}30^{\circ}C$, P. ostreatus는 pH $5.0{\sim}6.5$,온도(溫度)는 $25^{\circ}C$이었다. 2. 균사생육(菌絲生育)이 양호(良好)한 탄소원(炭素源)과 질소원(室素源)은 A. bitorquis 경우 glucose, starch와 peptone이었고, P. ostreatus 는 glucose, fructose, starch와 peptone이었다. 3. C/N률(率)이 너무 낮거나 높으면 오히려 균사수율(菌絲收率)이 감소(減少)하였고 동일 C/N률(率)에서는 glucose와 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 균사수율(菌絲收率)이 높았다. 4. 균사생육(菌絲生育)이 양호(良好)한 vitamin은 A. bitorquis 경우 thianmine, Ca-pantothenate, folic acid이었고 P. ostreatus는 thiamine, folic acid, inositol이었다. 5. 배지(培地)의 성분(成分)은 배양기간(培養期間)의 경과에 따라 pH, 총질소(總窒素) glucose는 점진적으로 감소되었고 균사수율(菌絲收率)은 이와 반대로 증가 되었다.
느타리버섯 자실체의 형성과정에서 생육 및 미세구조에 미치는 배지기재의 영향을 검토한 결과, 배지의 종류에 따른 초발이소요일수는 폐면이 5일로 가장 빨랐고 볏짚은 대조와 같이 6일이었다. 볏짚과 폐면에서 생육한 느타리의 경도는 대조의 5715.4 $g/cm^2$에 비해 1/2정도로 낮게 나타났으나 톱밥 단독배지에서 생육한 느타리의 경도는 17067.3 $g/cm^2$으로 3배이상의 높은 경도를 나타내어 톱방이 느타리버섯의 경도에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다. 배지별 느타리자실체의 갓부위를 관찰한 결과, 톱밥배지의 경우 다른 자실체의 주름으로부터 비산된 담자포자들이 대량으로 떨어져 있는 것이 관찰되었으며, 볏짚배지의 경우 갓낭상체의 발달이 관찰되었으며 폐면에서 생육한 자실체의 갓의 균사와 노화가 다른 처리에 비해 빠르게 진행되어 있는 것이 관찰되었다. 또한, 톱밥 및 폐면에서 생육한 자실체의 갓의 균사의 노화가 다른 처리에 비해 빠르게 진행되어 있는 것이 관찰되었다. 또한, 톱밥 및 폐면에서 생육시킨 느타리자실체의 담자기의 자가분해 및 담자포자 비산이 빠르게 진행되었음을 확인 하였다. 톱밥배지에서 생육시킨 느타리자실체의 대부의 균사의 생육상태는 두꺼운 균사다발이 대부위 전체를 피복한 듯한 형태가 관찰되어 이러한 균사다발층이 대의 경도를 높이는 요인으로 작용했을 것으로 판단되며, 대조군에서는 풍부한 세포질 물질을 갖는 균사들이 관찰된데 반해, 톱밥에서 생육시킨 느타리자실체의 균사는 다른 처리에 비해 착색이 많이 되어 있는 균사와 액포화된 균사의 발달이 두드러짐을 확인하였다.
버섯의 품종개발(品種開發)과 유전연구(遺傳硏究)를 위해서 느타리 균(菌)의 일종(一種)인 P.cornucopiae 노랑 느타리의 원형질체(原形質體) 분리(分離)에 적합한 제조건(諸條件)을 조사하였다. 원형질체(原形質體) 분리(分離)의 최적(最適) 조건(條件)으로 Novozym 234농도(濃度)는 $5\;mg{\cdot}ml^{-1}$이었고 Novozym $234+{\beta}-D-glucanase\;+{\beta}-glucuronidase\;mixture$에서 원형질체수(原形質體數)는 $10.55{\times}10^6\;ml^{-1}$으로 가장 높았으며, 삼투압(渗透壓) 조절제(調節劑)와 농도(濃度)는 0.6 M sucrose에서 효과적(效果的)이었고 혼합효소액(混合酵素液)과의 반응(反應) 90분일때 원형질체(原形質體) 분리량(分離量)은 $2.2{\times}10^7\;ml^{-1}$으로 높았다. 완충용액(緩衝溶液)과 pH는 0.6 M sucrose+Na-maleate buffer (pH 5.0), 0.6 M sucrose+phosphate buffer(pH 6.2)에서 원형질체(原形質體) 분리량(分離量)이 좋았으며 대체로 phosphate buffer가 효과적인 것으로 나타났고 pH를 조절하지 않은 0.6M sucrose 삼투압 조절제(調節劑)가 원형질체(原形質體) 분리(分離)에 가장 알맞았다. 그리고 배양(培養) 일수(日數) 및 균사체량(菌絲體量)을 보면 cellophane MCM에서 4일 배양(培養)한 균사체(菌絲體) 6colonies와 혼합효소(混合酵素) 4 ml과 혼합하여 $28^{\circ}C$에서 90 분간 흔들었을 때 원형질체(原形質體)가 가장 많이 분리되었다.
담자균류인 잿빛 만가닥버섯 Lyophyllum decastes은 이미 항암작용이 있다고 보고된 바, 이 버섯의 유전연구와 균주개발을 위해 기초적 연구인 원형질체 분리와 재생에 관하여 실험하였다. 원형질체 분리의 최적 조건으로는 여러 효소의 혼용보다 Novozym 234(10 mg/ml)를 단용하였을 때 더 우수하였고, 삼투압 안정제로 0.6 M $MgSO_4$에서 효과적이었으며, $24^{\circ}C$ 에서 5일 배양한 균사와 효소액을 4시간 반응 시켰을 때 수득율이 높았다. 완충용액과 pH는 Na-phosphate buffer(pH 4)에서 원형질체 분리가 양호 하였으며, 고체배지보다 액체배지에서 자란 균사를 완충용액과 pH를 조절하지 않은 상태에서 효소와 반응시켰을 때 $12.5{\times}10^6\;cell/ml$로 높았다. 원형질체 재생시 균사가 배지 전면에 확산되어 성장하여 성장억제제로 Triton X-100(0.0025%)을 사용하였다. 원형질체 분리시와는 대조적으로 0.6M sucrose와 mannitol에서 재생이 효율적이었고, 각각 8.32%와 5.94%의 재생 빈도를 나타내었다.
잔나비걸상버섯과 영지(靈芝)버섯간(間)에 원형질체융합(原形質體融合)을 실시하여 융합(融合)된 균주(菌株)를 선발하있으며, 융합(融合)된 균주(菌株)를 배양(培養)하여 자실체(子實體)의 형성(形成)하였는 바 그 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 잔나비걸상버섯 영지(靈芝)버섯간(間)의 종간원형질체융합률(種間原形質體融合率)은 $0.77{\sim}l.38%$였다. 2. 융합(融合)된 균총(菌叢)은 MMM배지상(培地上)에서 균총(菌叢)의 형태적(形態的) 차이를 보이거나 균총(菌叢)의 중앙부위(中央部位)에 잃은 황양색(黃楊色)을 띄고 있었다. 3. 융합주(融合株)는 두 모균주(母菌株)의 장점을 지녔고 대체로 모균주(母菌株)보다 빠른 성장(成長)을 보였으며, 균주(菌株)에 따라서는 GCM 배지상(培地上)에서 segregation이 일어난다. 4. 융합주(融合株)의 균사체(菌絲體)에는 clamp connection이 없으나 segregation이 일어난 균사(菌絲)에서는 있는 것과 없는 균사(菌綿)가 혼재(混在)해 있있다. 5. 균사체(菌絲體)를 마쇄하여 전기영동(電氣泳動)에 의한 esterase isozyme pattern을 확인해 본 결과 모균주(母菌株)와는 전혀 다른 band를 나타내 었다. 6. 선발(選拔)한 30균주중(菌株中) 4균주(菌株)에서 자실체(子實體)가 형성(形成)되었으며 그 형태(形態)는 모균주(母菌株)의 자실체(子實體)와 차이를 보였다.
조개느타리 Pleurotus pulmonarius을 액내 배양하여 항암 성분인 단백성 다당체를 얻었다. 이 성분의 항암 효과는 20 mg/kg/day 투여군에서 51.0 %의 저지율을 나타내었다. 또한 단백성 다당체는 DEAE-Sephadex 이온 교환수지와 Sephadex G-200을 이용하여 정제하였고 여기서 Fraction $C_1$인 항암성분을 얻었다. 이 항암성분은 다당체와 단백질로 구성되어 있었으며 항암 효과는 10 mg/kg/day 투여군에서 81.8 %의 저지율을 보였다. 이런 항암작용의 기전을 알기 위해 복강내에 Fraction $C_1$을 투여하고 이에 대한 복강세포의 증가를 관찰한 결과 면역세포 중 macrophage의 증가가 두드러겼으며 이는 soluble starch와 비교해 볼 때 훨씬 많은 macrophage 증가 효과가 있음을 증명하였다. 이 성분을 pulmonaran이라 명명하였다.
원형질체(原形質體)를 이용한 버섯의 육종연구(育種硏究)를 하는데 있어서 원형질체(原形質體) 재생(再生) 및 환원(還元)은 필수적인 과정이라고 할 수 있다. 식용(食用)버섯의 일종(一種)인 P. cornucopiae 노랑 느타리버섯의 원형질체(原形質體) 재생(再生)에 적합한 제조건(諸條件)에 대해서 조사한 바를 요약하면 다음과 같다. 원형질체(原形質體) 재생(再生)에 적합한 삼투압 조절제(調節劑)와 농도(濃度)는 0.6M sucrose로 MCM에서 5.21%의 높은 재생률(再生率)을 보였고, agar를 포함하지 않은 0.6M sucrose 삼투압 조절제(調節劑)나 0.6M液 sucrose+MMM 체배지(體培地)만을 overlaying한 경우에 재생률(再生率)이 높았다. 노랑 느타리버섯의 균사(菌絲) 생장(生長)을 촉진시킨 아미노산, 핵산 구성 성분의 종류(種類)와 원형질체(原形質體) 재생률(再生率)을 증가시킨 종류(種類)는 유사하며 큰 차이가 없었으나 비타민에서는 다소 다른 경향을 나타냈다. 재생률(再生率)을 증가시킨 영양원(營養源)들을 혼합했을 때 무첨가 배지 MMM에 비해 아미노산 혼합, 핵산 구성 성분 혼합에서는 재생률(再生率)이 증가했으며 비타민 혼합에서는 오히려 감소하였고 아미노산, 핵산 구성 성분, 비타민 모두가 첨가된 데서 가장 높은 재생률(再生率)을 나타냈다. 고체(固體) 배지(培地)에서 원형질체(原形質體)가 $1{\sim}2$일 배양(培養)되었을 때 광학 현미경하에서 재생(再生) 형태(形態)를 첫째, one or two directgerm tube, 둘째, bud like structure, 세째, yeast-likecell chain, 네째는 한 원형질체(原形質體)에서 direct germ tube와 yeast-like cell chain을 형성하는 형태를 관찰할 수 있었으며 $3{\sim}4$일 배양(培養)때는 균사(菌絲)가 branch를 형성하며 성장하였고 결국 완전한 균사체(菌絲體)로 되어 노랑 느타리 자실체(子實體)를 형성하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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