A Study on the Cd Accumulation and Tolerance of Pisolithus Tinctorius in Vitro

배양기내(培養器內)에서 모래밭버섯균(菌)의 Cd 축적(蓄積)과 내성(耐性)에 관(關)한 연구(硏究)

This study was conducted to test the Cd accumulation and Cd-tolerance of Pisotithus tinctorius(Pt). Pt was isolated from Pinus thunbergii forest in Muan, Chonnam Province in 1997. Pt was cultured on MMN medium supplemented with $CdSO_4{\cdot}5H_2O$ at the final concentration of 0, 0.2, 0.5, 2, and $10{\mu}g/m{\ell}$ for 40 days. Growth rate and tolerance index of the fungus were measured every week, while Cd concentration, superoxide dismutase(SOD), and glutathione reductase(GR) of the fungus were analyzed at the end of the culturing, Pt showed growth reduction in vitro at $2{\mu}g/m{\ell}$ Cd in the medium and almost stopped growth at $10{\mu}g/m{\ell}$ Cd. Tolerance index of Pt decreased with increasing Cd concentration. Cd concentration of Pt was the highest at $10{\mu}g/m{\ell}$ Cd. Activities of SOD did not show significant difference between Cd concentrations, but GR of Pt increased at $0.5{\mu}g/m{\ell}$ Cd, and decreased at $2{\mu}g/m{\ell}$ Cd. Consequently Pt could be called Cd accumulator with a tolerance mechanism to Cd. Their tolerance to Cd were expressed through the higher production of antioxidants such as GR. Pt may be used for revegetation and decontamination of soil polluted by heavy metals.

본 연구는 외생균근균 중 중금속에 대한 내성이 우수한 것으로 알려져 있는 모래밭버섯균의 Cd 축적과 내성 특성을 밝히고자 수행하였다. 모래밭버섯균은 1997년 전남 무안의 곰솔림에서 분리한 것으로 MMN 배지에 $CdSO_4{\cdot}5H_2O$을 0, 0.2, 0.5, 2, $10{\mu}g/m{\ell}$로 첨가하여 기내에서 배양하였다. 배양을 시작한 후 일주일 간격으로 24일 동안 생장량과 내성지수를 측정하였으며, 40일 후에는 균사를 수확하여 Cd 함량, superoxide dismutase(SOD) 활성, glutathione reductase(GR) 활성을 측정 하였다. 기내 배양된 모래밭버섯균은 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$ 처리에서 생장이 감소하였으며, Cd $10{\mu}g/m{\ell}$의 처리에서는 생장이 거의 정지하였다. 대조구와 Cd 처리구의 생장량 비로 결정된 모래밭버섯균의 내성지수는 Cd 처리 농도가 증가함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타냈으나 Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$와 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$ 처리구에서는 14일 경과 후 다시 증가하였다. 모래밭버섯균의 균사내 Cd 농도는 Cd 처리 농도 증가에 따라 증가하였으며, 특히 Cd $10{\mu}g/m{\ell}$ 처리의 균사내 Cd 농도는 $854{\mu}g/g$으로, Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리구의 균사내 농도 $12.3{\mu}g/g$보다 70배 높았다. 모래밭버섯균의 SOD 활성은 Cd 농도별 처리간에 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 GR 활성은 Cd $0.5{\mu}g/m{\ell}$ 처리구에서 대조구보다 높았으며 Cd $2{\mu}g/m{\ell}$에서는 대조구보다 낮았다. 결론적으로 모래밭버섯균은 Cd의 흡수가 뛰어나며, Cd에 대한 내성은 비교적 저농도에서 항산화효소의 합성 증가와 같은 독성 제거 기작을 통하여 나타난다고 판단된다. 따라서 모래밭버섯균은 저농도로 오염된 중금속 오염지의 식생 복원에 이용이 가능하다고 본다.