여름철 버섯소비 부진으로 일부 농가에서는 여름철에 생산을 중단하는 등, 고소득 버섯작목 복합영농의 필요성이 제기됨에 따라, 녹각영지버섯을 새송이버섯 재배사를 이용하여 생산 가능 여부를 확인하고자 시험을 실시하였다. 배지재료로 사용한 참나무톱밥과 미강의 화학적 특성을 조사한 결과 T-N은 주재료인 참나무톱밥이 0.28%, 영양원인 미강이 2.2%로 나타났으며, pH는 참나무톱밥 6.0, 미강 6.6로 주재료인 참나무톱밥은 약산성을 나타내었고, 영양원인 미강은 중성을 나타내었다. 녹각영지버섯 자실체 수량특성을 조사한 결과, 초발이 소요일수는 25℃ 5~6일, 30℃ 3~5일이었으며, 대의 길이는 25℃에서 57.5 mm, 30℃에서 92.2 mm였고, 생체중은 25℃에서 43g, 30℃에서 50 g으로 30℃에서 우수하였다. 본 시험을 통하여 하절기에 새송이버섯 재배사를 녹각영지버섯 재배에 활용이 가능함을 확인하였다.
영지의 육종에 필요한 단핵균주를 얻기 위하여 시험한 결과 포자채취는 자실체를 수확하지 않은 상태에서 채취하는 것이 양호하였다. 영지의 포자 발아는 G. lucidum ASI 7004균주는 PDA배지를 이용하여 $25{\sim}30^{\circ}C$에서 발아시켰을 때 0.02%였으며 ASI 7091 균주는 $30^{\circ}C$에서 0.05%였다. G. oregonense ASI 7067은 PDA 배지에서 $35^{\circ}C$로 배양하였을 때 0.67%로 가장 높았다. G. lucidum의 경우는 단핵균주의 교배형을 결정하지 못하였으나, G. oregonense은 $A_1B_1,\;A_1B_2,\;A_2B_1,\;A_2B_2$의 뚜렷한 4극성으로 나타났다.
Antioxidant enzymes are scavenger reactive-oxygen intermediates and are involved in many cellular defense systems. We previously reported that a crude extract of Garnoderma lucidum, a medicinally potent mushroom, profoundly increased the catalase gene expression and enzyme activities in mouse livers (Park et al., J. Biochem. Mol. Biol. 34. 144-149, 2001). In this study, we elucidated the detailed mechanism whereby G. lucidum stimulates the catalase activity and expression. The major active fraction was isolated from G. lucidum and methyl linoleate was considered the most major component of the fraction. In order to determine whether methyl linoleate increases mRNA and protein synthesis of catalase, Northern and Western blot analyses were performed in vivo with methyl linoleate-treated mouse liver homogenate after feeding methyl linoleate to the mice. Northern and Western blot analyses of the crude liver homogenates in the mice that were administered methyl linoleate revealed that the expression catalase was significantly increased when compared to the untreated controls. In addition, the catalase protein levels and enzymatic activities increased in the mouse liver homogenates. These results suggest that methyl linoleate that is produced by G. lucidum stimulates the catalase expression at the transcription level.
영지의 유효 성분을 공업적으로 대량 생산하기 위해서는 탄소원으로 인삼박을 질소원으로 corn steep liquor 를 배지로 사용하는 것이 좋았으며, 이때의 균사체 건조 중량은 1.25g/100 ml로 탄소원으로 포도당, 질소원으로 펩톤을 사용한 대조군보다 2.5배가 높았다. 균사체의 추출은 발효액을 그대로 $121^{\circ}C$(kg/cm2)에서 2시간 정도 추출하는 것이 적당하였으며, 이런 조건으로 추출하였을 때 발효액의 단백다당류의 수율은 0.75%로 동일 조건하에서 자실체의 수율인 2.6%의 0.29배였다. 균사체에서 얻어진 단백다당류의 당함량은 38.1%로 자실체에서 얻어진 것의 당함량인 14.8%의 2.6배였다. 영지에서 추출된 단백다당류로 고혈압 쥐를 이용한 혈압 강하 실험에서 자실체의 경우 최대 혈압 강하치는 26.3 mmHg였으며, 균사체의 경우는 31.6 mmHg로 균사체가 자실체보다 혈압 강하 효과가 우수하고 지속적이었다. 자실체 1g 에 상당하는 발효액의 양은 단백 다당류의 수율을 기준으로 하면 3.5ml였고 , 단백 다당류의 수율과 당함량을 고려할 경우는 1.4 ml였다.
Induction of laccase isozymes under acidic stresses were determined in Trametes versicolor, Pleurotus ostreatus and Ganoderma lucidum isolated in Korea, and in Lentinus squarrosulrs isolated in Thai. When cultures of these fungi were transferred to acidic liquid media (pH 3.0-4.0), the activities of secreted extralcellular laccases were increased 60% and 400% in T. versicolor and G. lucidum respectively. However, there was no such induction in L. squarrosulus or P. ostreatus. In L. squarrosulus, different laccase isozymes in the electrophoretic mobilities were induced under acidic conditions.
Ganoderam lucidum은 비자실체성(非子實體性) 담자포자(擔子胞子)를 형성(形成)하여 다른 담자균류(擔子菌類)에서 볼 수 없는 특이(特異)한 생활환(生活環)을 보였다. G. lucidum은 배지상(培地上)의 기중균사(氣中菌絲)에서 Basidial strom상(狀)의 균사조직(菌絲組織)을 형성(形成)하고 조직표면(組織表面)에 있는 균사(菌絲)의 정단세포(頂端細胞)가 담자기(擔子器)로 분화(分化)되어 그 위에 비자실체성(非子實體性) 담자포자(擔子胞子)를 형성(形成)하였다. 자실체(子實體)없이 Basidial stroma에서 형성(形成)된 비자실체성(非子實體性) 담자포자(擔子胞子)는 정상 담자포자(擔子胞子)와 유사한 형태(形態)를 보이고 있었으나 크기가 약간 작고 포자표면(胞子表面)의 hollow수(數)가 현저히 적었다. 비자실체성(非子實體性) 담자포자(擔子胞子)의 형성(形成)은 균(菌)의 계통(系統)에 따라 뚜렷한 차이(差異)를 보였고 광(光) 및 환기조건하(換氣條件下)에서만 형성(形成) 되었으며 배지(培地)에 따른 차이(差異)는 거의 없었다.
영지버섯(Ganoderma lucidum WK-003) 균사체의 액체 배양에 의하여 세포외 생물고분자 물질의 산업적 생산을 위한 최적 조건을 검토하였다. 세포외 고분자물질 생산을 위한 산업용배지의 최적 농도는 molasses 5%와 CSL 2.5%에서 균사체 생장(12.4 g/l)과 균체외 다당체 생산(3.6g/l)이 최대를 나타났으며, 5 l 발효조 배양시에는 균사체 생장이 합성배지(8.1g/l)일때가 산업용배지(7.3 g/l)보다 높게 나타났으나, 균체외 다당체 생산은 합성배지(7.2 g/l)보다 산업용 배지(11.2 g/l)일 때가 더 높게 나타났다. 간 보호 효과는 합성배지와 최적화된 산업용 배지에서 생산된 균체외 다당체를 $CCl_4$ 독성이 유발된 rat에 경구 투여하였을 때 주요 지표를 나타내는 GPT활성은 산업용배지에서 생산된 균체외 다당체 인 경우 704IU/L에서 356IU/L로 낮추었으며, 합성배지에서 생산된 균체외 다당체는 704IU/L에서 349IU/L로 낮춘 결과를 보였다. 따라서 합성배지와 산업용 배지에서 생산된 균체외 다당체의 간 보호 작용은 거의 차이가 없는 것으로 나타났다.
Ganoderma lucidum이 생산하는 polygalacturonase의 유용활용 방안을 위한 효소의 특성을 연구하기 위하여 버섯배양물로부터 효소를 생산하고 정제하여 그 특성을 검토한 결과는 다음과 같다. Endo-polygalacturonase는 배양여액으로부터 ammonium sulfate 침전, Biogel P-100, DEAE-cellulose, Sehpadex G-150 column chromatography에 의하여 순차적으로 정제되었고, Sehpadex G-150 column chromatography에서 re-gel filtration까지 실시한 결과 specific activity가 892unit/mg protein로 배양여액보다도 약 56배의 정제도를 나타냈으며, exo-polygalacturonase는 ammonium sulfate침전, Biogel P-100, DEAE-cellulose column chromatography까지 부분정제한 결과 9.2배의 정제도를 나타냈다. SDS polyacrylamide gel에서 전기영동을 실시한 결과 단일 band를 나타냈으며, 분자량은 54,000 dalton이었다. Endo-polygalacturonase와 exo-polygalacturonase는 citrus pectin이나 pectic acid보다 apple pectin에 친화도가 높았으며, Lineweaver-Burk plot로부터 계산된 apple pectin에 대한 Km 치는 각각 1.44와 10.6 mg/ml이었다. 이 두 효소의 작용 최적 pH는 4.0이었으나 pH 안정성에서는 endo-polygalacturonase는 $pH\;4.0{\sim}6.0$에서, exo-polygalacturonase는 $pH\;3.5{\sim}5.5$ 범위에서 안정하였다. 효소반응 최적 온도는 endo-polygalacturonase는 $40^{\circ}C$ 이었으나 exo-polygalacturonase는 $60^{\circ}C$에서 최대의 활성을 나타냈고 열안정성도 exo-polygalacturonase가 endo-polygalacturonase보다 더 높은 온도에서도 안정하였다. 또한 endo-polygalacturonase는 $Ca^{++}$ 과 $Mn^{++}\;ion$에, exo-polygalacturonase에는 $Ca^{++}\;ion$에 의해 효소반응이 촉진되었다.
Exo-polysaccharide (BWS) obtained from submerged cultivation of Ganoderma lucidum mycelium was fractionated. Antitumor activity of their fractions was investigated in comparison with the mycelial polysaccharide fractions. Eight kinds (BWS-DN, BWS-DA, BWS-DN-GI, BWS- DA-GI, MWS-DN, MWS-DA, MWS-DN-GI and MWS-DA-GI) of polysaccharide fractions were obtained by DEAE-cellulose ion exchange chromatography and Sepharose CL-4B gel chromatography from BWS and MWS, which were isolated from culture fiuid and mycelial cell, respectively. The anticomplementary activities (ITCH$_{50}$%) of the exo-polysaccharide fractions showing 15% to 30% were lower than those of mycelial polysaccharide fractions showing 15% to 70%. The acidic fractions of BWS-DA and BWS-DA-GI fractionated from BWS, showed the highest activity of 30%. In the MTT assay, BWS-DN and MWS against mouse leukemia L1210 exhibited high inhibition ratio of 86 and 89%, respectively at the concentration of 600 $\mu$g/ml. High inhibition ratio of 50% (IC$_{50}$) was achieved for BWS, BWS-DA and MWS-DA fractions against human colon adenocarcinoma COLO-205 and for BWS-DA, BWS-DN and MWS-DN fractions against human leukemia HL-60 at the concentra- tion of 300 $\mu$g/ml among the six polysaccharide fractions, respectively.
It has been reported that G009, polysaccharide isolated from Ganoderma lucidum IY009 has various pharmacological effects, such as antinflamatory, antiviral, anticarcinogenic and immunmodulation effects. The purpose of this study was to determine the subacute toxicity of orally administered G009 in Sprague-Dawley rats. Groups of 40 male and 40 female rats were gavaged with 0, 500, 1,000 or 2,000 mg/kg/day for 30 days. No drug-related deaths and clinical morbidities were resulted. There was no drug-related effect on the body weight gain, food consumption and water consumption. Statistically significant changes were observed in several hematological and biochemical parameters of G009-treated groups; however, most of these changes were within normal range and had no relationship to dosage. Urinalysis and bone marrow biopsy showed no remarkable changes in all treated groups. Gross necropsy and hisopathology revealed no evidence of specific toxicity related to G009. Our data indicate that no-observed effect level of G009 is estimated to be above 2,000 mg/kg/day in rats.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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