Abstract
The mycelial morphology during submerged cultivation of Ganoderma ludium using by air-lift fermenter system were analyzed by image processing system and the characterization of mycelial morphology were investigated. In submerged culture using medium with different ammonium phosphate concentrations, the various morphological forms of G. lucidum mycelium were observed. The filamentous forms such as non-branched long filamentous mycelium, non-branched short mycelium, branched long filamentous mycelium, branched short mycelium, entangled mycelium and clump were observed, and also, and also, the pelleted forms such as smooth pellet, rough pellet and hollow rough pellet were observed. The mycelial morphology was changed from the filamentous to the pelleted forms by addition of ammonium phosphate. The fractal dimensions of pelleted and filamentous forms were 1.05 and 1.3, respectively, while the fractal dimension of mixtures of pelleted and filamentous forms was 1.16. Therefore, the fractal dimension was found to be more effective index for the detection of the mycelial morphology and morphological change during batch cultivation. The circularity was also found to be useful for evaluating the surface growth of pelleted mycelium.
버섯의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 발효의 안정성과 생산성 증가를 도모하기 위하여, 영지(Ganoderma lucidum ASI 7004)의 액체배양 중, 배지조성($0{\sim}11\;g/l$의 ammonium)을 달리하여 균사체 형태 및 분화의 경시변화를 영상분석 시스템을 이용하여 분석하였다. 배지 조성 및 배양 조건에 따른 균사체 형태의 배양경시변화를 영상분석한 결과, non-branched long filamentous mycelium, non-branched short mycelium, branched long filamentous mycelium, branched short mycelium, entangled mycelium 및 각종 clump의 필라멘트 형태와, smooth pellet, rough pellet 및 hollow rough pellet의 펠렛 형태 등, 다양한 형태를 관찰할 수 있었다. Ammonium ion이 낮은 경우에는 필라멘트 형태의 균사 생육이 주인 반면, 높은 농도로 갈수록 펠렛 형태의 균사 생육이 주로 관찰되었다. 이러한 형태의 변화를 수치화 하는 수단으로 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원은 1.05 이었으나(펠렛형), ammonium phosphate의 결핍 시에 주로 나타나는 균사 형태의 fractal 차원은 1.3이었다(필라멘트형). 또 필라멘트형 및 펠렛형 균사체가 공존할 때의 fractal 차원은 1.16으로, 이들의 중간 값을 나타내었다. 따라서, fractal 차원은 균사 형태의 변화를 측정하는 지표 값으로 매우 유용할 것으로 생각되었다. 또 원형도는 펠렛형 균사체의 표면에서 균사 생육 정도를 판정하는데 유용한 것으로 나타났다.