강원도 양양군 일원 야산의 뽕나무에서 자생하고 있는 상황버섯 형태의 자실체를 채집하고, 그 자실체로부터 Phellnus속의 한 균주를 분리동정하였으며, 액체배양에 의하여 분리 균사체의 대량생산을 위한 배양조건, 배지조성 및 배양장치의 영향을 조사하였다. 자실체는 표면이 검으며 거칠고, 갓의 안쪽은 황갈색으로 평평하였으며, 자실층이 두터웠고(5-7 cm), 말굽형으로 조직이 매우 단단하여 전형적인 상황버섯의 형태를 나타내었다. 또, 조직 일부를 water agar에 이식하여 순수분리한 결과, 분리된 균사체는 황갈색으로, PDA 평판배지에서 자갈색의 색소를 분비하였으며, 균사는 clamp connection을 형성하지 않았고, 많은 branch가 있었다. 또 laccase, tyrosinase 및 peroxidase activity를 가지고 있어, 본 균주는 Phellinus속의 한 균주로 확인되었다. 플라스크 배양에서 균사체 생성을 위한 최적배양조건은 접종비 5%(v/v), 배지액량 70 mL, 교반속도 150rpm, 초기 pH 6, 배양온도 $30^{\circ}C$ 및 배양기간은 8일이었다. 또, 반응표면분석에 의한 최적 배지조성은 glucose 12.12 g/L, sucrose 12.12 g/L, yeast extract 11.15 g/L, malt extract 11.15 g/L, $KH_2PO_4$ 0.855 g/L 및 $CaCl_2$ 0.855 g/L 이었으며, 배양 4일 및 8일 후 균사체량은 각각 1.95 및 9.89 g/L 이었고, 최대 비생육속도 $0.020\;hr^{-1}$, 생산성은 1.25 g/L/day이었다. 그러나 서로 다른 3종의 배양장치를 사용한 결과, 3 L air-lift fermentor에서 통기량 2.5 vvm으로 4일간 배양하였을 때, 약 7.5g/L의 균사체를 얻을 수 있었으며, 이때, 최대 비증식속도는 $0.033\;hr^{-1}$, 생산성은 1.9g/L/day로, 같은 기간내 플라스크 배양시 보다 각각 1.7 및 4.2배가 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
흰목이버섯 균주와 공생균을 수집하고 ITS 5.8S rDNA sequencing을 하여 유전자 서열을 분석하였다. Gene Bank Data homology search 결과 분리된 균의 rDNA 서열이 이 Tremella fuciformis AF042409의 rDNA 서열과 99% 일치하는 것으로 확인되었다. 그리고 함께 분리된 공생균은 같은 방법으로 Annulohhypoxylon stygium 으로 확인하였다. 분리된 T. fuciformis KG 103과 A. stygium KG 201 균주는 PD배지에서 각각 14 mm/14 days과 85 mm/14 days의 균사생육을 나타내었다. T. fuciformis KG 103 균주의 생육최적온도는 $25^{\circ}C$ (14mm/14days) 이었으며, $35^{\circ}C$ 고온과 $15^{\circ}C$이하 저온에서 균사 생장이 억제되었다. A. stygium KG 201은 흰목이버섯균과 유사한 최적온도를 나타내었다. T. fuciformis KG 103 균의 생육 최적 pH는 5.0이었으며, A. stygium KG 201도 pH 5.0에서 생육이 가장 왕성하였다. 흰목이버섯 종균용 최적 배지로 참나무톱밥 77.5%, 미강 20%, 석고 1.5%, 황백당 1%가 선정되었다. T. fuciformis KG 103과 A. stygium KG 201혼합 종균을 제조하고 흰목이버섯 자실체생산을 위한 병속재배 방법을 확립하였다. 콘코브(Corn cob) (77%와 52%)가 사용한 재료 중 최적의 자실체 성장률을 나타냈으며, 콘코브 함량을 줄일수록 생육이 저조하였다. 면실박과 참나무톱밥은 단독 사용시 생육이 저조하였고, 콘코브를 첨가시 수율이 증대되었다. 최적수분농도는 55%로 결정되었다.
본 실험은 다양한 농가부산물들이 노루궁데이버섯의 재배를 위한 기질로써 적합한지를 알아보기 위하여 실시되었다. 이를 위해 참나무 톱밥, 사탕수수박, 코코낫박, 율무박, 왕겨, 배추, 면자각의 기본 기질들과 미강, 옥수수박의 첨가물을 서로 다른 비율과 조성을 통하여 노루궁뎅이버섯 균주를 접종한 후, 균사생장과 균사밀도, 자실체 생산량, 생물학적 효율을 조사 비교하였다. 참나무 톱밥 80%+미강 20%의 기질이 우수한 균사생장, 균사밀도, 자실체 생산량, 생물학적 효율을 보여 종균용 기질로써 적합하였다. 이러한 기질 조성의 적합성은 병재배법을 이용하는 농가에서 3개 노루궁뎅이버섯 균주를 사용하여 행한 실증실험에서 입증되었다. 그러나 봉지재배법을 이용한 농가 실증시험에서는 면자각 40%+참나무 톱밥 40% 기질에 옥수수 및 미강을 각각 10%씩 영양원으로 첨가한 기질에서 자실체 생산 및 생물학적 효율이 우수한 것으로 나타났다.
최근에 국외로부터 수집된 균주의 생리적 및 재배적 특성을 조사하고자 일련의 실험을 수행하였다. 수집균주 ASI 2394(큰느타리3호)의 최적배지는 YM배지로 균사생장이 6.1 mm/7일로 가장 빨랐으며 그 다음은 MCM, PDA배지 순이었다. 그리고 기존 보급종인 큰느타리1호(ASI 2302)와 비교시 배지의 선택성이 비교적 넓은 경향으로 나타났다. 균사생장 최적배양온도는 25~28 이었다. 자실체 수량은 ASI 2394가 $117{\pm}16g/850m{\ell}$, 기존품종은 $76{\pm}14g$으로 수집균주가 54% 증수되었다. 그리고 개체중도 ASI 2394 균주가 $41{\pm}27g$으로 기존품종보다 월등히 무거웠다. 또한 대가 굵고, 갓이 두꺼우며, 갓의 형태가 우산형으로 상품성이 좋은 것으로 나타났다. 톱밥 병재배시 ASI 2394 균주는 균배양기간이 30일(액체종균 이용시는 27일), 균긁기 후 버섯 수확까지 21일이 소요되어 기존품종보다 각각 3일씩 단축되었다. 따라서 총 재배기간이 6일 단축되어 재배회수가 연간 5.4회에서 6.0회로 높아지므로 재배사 이용율이 향상되어 농가의 소득향상에 기여할 것으로 기대된다.
본 실험은 국내 자생하는 한입버섯 균에 대한 특성과 적정 배양 조건을 구명하고 인공재배의 기초적인 자료 활용을 위해 균사체의 특성과 적정 배양 조건에 관한 연구를 수행하였다. 한입버섯 KACC52303 균주의 형태 특성은 불규칙형과 굴곡형, 솜털 또는 면과 유사한 질감의 형태를 보였고 미세구조는 후막포자 형성 전 단계로 보였으며 클램프는 보이지 않았다. 적정 배양온도는 중·고온인 25~30℃로 조사되었으며, pH는 약산성 4부터 중성 7까지 범위가 넓게 확인되었다. 적정 영양원에서 탄소원 dextrine 2.5%, 유기질소원 yeast extract 0.1%의 혼합배지에서 균사생장이 양호하였다. 아미노산은 leucine, 유기산은 acetic acid, gluconic acid, 무기염류는 KCl, KH2PO4에서 가장 빠른 균사생장을 보였다. 칼럼 시험은 소나무 80%, 미강 10%, 콘코브 10% 톱밥의 혼합 배지에서 가장 양호한 균사생장을 보였다.
큰느타리버섯의 인공재배기술을 확립하기 위하여 균사 생장이나 자실체 생장에 필요한 영양원과 수분 및 산소를 공급하는 최적 배지, 수확량과 품질 및 경영 효율을 좌우하는 최적 재배용기, 적정한 배양기간, 그리고 최적의 발이방법 등을 검토하였다. 배지의 주재료로서 톱밥 단일배지보다 톱밥+콘코프의 혼합배지에서 배양기간은 다소 지연되었으나 수확량과 품질이 좋았다. 톱밥과 콘코프의 배합비는 75 : 25(v/v)가 가장 좋았다. 배지 주재료로서 비트펄프의 배합은 균사생장이 저하되고 수확량도 감소되어 바람직하지 않았다. 배지 제조시 영양제로 미강과 밀기울 그리고 면실박을 각각 12 : 12 : 6(v/v)으로 혼합하면 수확량이 가장 많아 효과적이었고, 밀기울과 면실박을 각각 15% 혼합한 처리구는 수확량이 가장 낮았다. 배지 첨가제인 제오라이트, 패분과 건비지의 첨가는 유의한 효과가 없었다. 큰느타리 병재배시 polypropylene(PP) 병의 병구 직경이 크면 발이수는 많으나 유효갯수는 유의하게 증가하지 않았다. PP병의 용량이 클수록 수확량과 품질이 양호하였고 용량 1100 ml-병구직경 ${\phi}75\;mm$가 가장 양호하였다. 큰느타리버섯의 봉지재배시 투명 사각봉지에서 균긁기하지 않는 전면(全面)발생재배는 PP병재배보다 재배면적당 수확량이 다소 높게 나타났다. 발이상태는 $24{\sim}42$일간의 배양기간에 따른 차이가 없었으나, 배양기간이 짧으면 갓 형성과 수확량이 불량하였다. 적정배양기간은 $22{\pm}2^{\circ}C$배양시 약 35일 정도이었다. 균긁기 후 무피복 정치, 피복 정치 및 도치법의 발이방법 중 도치법이 과습방지와 낙하균의 오염방지로 가장 양호하였다.
경주시 남산으로부터 송이를 채집하여 균사를 분리하였다. 집락 및 균사의 형태, 균사의 독특한 송이향(1-octene-3-ol)을 기준으로 하여 Tricholoma matsutake DGUM 26001이라 명명하였다. T. matsutake DGUM 26001은 사용한 복합액체배지 중 yeast malt extract 및 Czapek-Dox 배지에서 가장 우수한 균사생육을 보여주었으며, nutrient glucose 배지, Macaya-Lizano 배지, 및 Tricholoma matsutake 배지(TMM)에서의 균사생육은 양호하였다. 세균 배양에 사용되는 colombia 배지, brain heart infusion 배지, Luria-Bertani glucose 배지 및 brucella 배지에서의 균사 생육은 매우 저조하였다. TMM 배지에 다양한 탄수화물을 탄소원으로 첨가하였을 때, 다당류의 starch, 이당류의 trehalose 및 maltose, 단당류의 sorbitol, xylitol 및 glucose를 사용하였을 때 균사생육이 양호하였다. Starch를 탄소원으로 하는 TMM 배지에서 30일간 균사를 배양하였을 경우, 8.85 g/L의 건조 균사중량을 얻을 수 있었다. 포도당을 탄소원으로 하는 TMM 액체배지에 coconut water 및 pyridoxine을 비타민으로 첨가하여 30일간 배양 후, 가장 우수한 균사 건조체를 얻을 수 있었으며 각각 8.65 및 8.32 g/L의 균사 건조량을 얻을 수 있었다.
최근 농가에서 재배하고 있는 상황버섯 종에 비하여 균사생장이 빠르고 자실체 발생과 생육이 빠른 P. linteus HN1009K (HK1009)가 개발되었다. 본 연구는 HK1009의 균사체와 자실체 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증효과를 기존에 재배되고 있는 P. linteus (PL, Korea Sangwhang)과 P. baumii (PB, Jangsu Sanghwang)를 대조구로 하여 비교분석 하였다. HK1009는 균사체와 자실체 추출물 모두 PL과 PB에 비하여 항산화 활성이 높았으며 xanthine oxidase분석에서는 PL, HK1009, PB순으로 항산화 활성이 높게 나타났다. RAW264.7세포를 이용한 상황버섯 균사체 추출물 PB(EX), PL(EX), HK1009(EX)시료의 NO assay 결과는 PB, PL, HK1009 모두 농도 의존적으로 원액 $200{\mu}g/ml$ 에서는 $7{\sim}8{\mu}M$ 정도로 염증 억제 효과가 뛰어났다. RAW 264.7 세포에 대한 MTT assay 결과에서 PB(EX), PL(EX), HK1009(EX) 추출물의 원액처리구 에서도 세포의 생존능이 70% 이상을 유지하여 세포 독성이 없는 것으로 판단되었다.
감자덩이버섯(Mattirolomyces terfezioides)은 단맛을 가진 트러플의 한 종류로, 주로 아까시나무(Robinia pseudoacacia)와 외생균근을 형성한다. 상업적으로 인공재배할 만한 가치가 있는 버섯으로, 본 연구에서는 우리나라 아까시나무 숲에서 수집한 감자덩이버섯균의 균사 생장특성과 효소활성에 대해 조사한 바를 처음으로 보고하고자 한다. 이 균은 PDA 배지, $30^{\circ}C$에서 가장 잘 생장하였고, 액체배양 시에는 pH 8.0의 MMN 배지에서 균 생장력이 가장 우수하였다. 또한 암모늄염보다는 질산염 형태의 무기질소원이 함유된 액체배지에서 균체량이 1.8배 더 높았으며, 효소 검색용 고체배지 상에서 carboxymethylcellase와 laccase 활성을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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