본 논문에서는 꽃송이버섯을 4종의 유산균(Lactobacillus plantarum subsp. plantarum, L. acidophilus, L. helveticus, L. delbrueckii subsp. bulgaricus)을 사용해 발효를 하였다. 발효된 꽃송이버섯 발효물을 항산화 활성(DPPH free radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, Hydroxy radical scavenging activity), SOD activity, 총 폴리페놀 함량(TPC), HPLC 분석, protease 활성을 동해 발효 전 후 생리활성 변화를 확인하였다. 꽃송이버섯 발효물의 항산화 활성은 IC50 28.09-64.46 ㎍/mL, SOD 활성은 IC50 15.75-39.42 ㎍/mL, TPC는 57.66-100.43 GAE ㎍/mL 와 85.25-110.68 ㎍/mL 로 확인되었다. 꽃송이버섯 추출물의 항산화 활성보다 약 8배 이상 증가된 결과로 확인되었다. 또한 꽃송이버섯 발효물의 HPLC 분석 결과는 ascorbic acid, gallic acid, chlorogenic acid의 함량이 높게 확인되었으며, protease 활성 또한 발효물의 활성이 높은 것으로 확인되었다. Lactobacillus 균주들의 작용에 의하여 꽃송이버섯이 발효되면서 폴리페놀류가 증가하여 생리활성이 꽃송이버섯 추출물에 비해 증가한 것으로 추측된다. Lactobacillus 균중에서 L. helveticus 균주로 발효된 꽃송이버섯 발효물은 가장 높은 활성을 나타냈으며, 꽃송이버섯을 발효하는데 있어 L. helveticus 균주가 가장 적합한 균주로 확인되었다.
본 연구는 꽃송이버섯 원물과 꽃송이버섯 8% 첨가하여 유산균으로 발효한 꽃송이버섯 혼합물의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 조사하였다. 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 수분, 조지방 및 조회분 함량은 버섯 원물에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 꽃송이버섯원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 총 식이섬유소 중 불용성 식이섬유소가 각각 89.21%와 95.74%를 차지하였다. 꽃송이버섯 원물의 ${\beta}$-glucan 함량은 38.03%으로 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 ${\beta}$-glucan 함량 5.44%에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 꽃송이버섯 원물에는 유리당 중 glucose와 fructose만 함유하고 있으며, 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물은 sucrose만을 함유하였다. 총 polyphenol 함량은 꽃송이버섯 원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물에서 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 flavonoid 함량은 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물이 꽃송이버섯 원물에 비하여 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). DDPH radical 소거능은 꽃송이버섯 원물과 발효 꽃송이버섯 혼합물에서 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 대조군인 비타민 C에 비해서는 유의적으로 낮은 DDPH radical 소거능을 나타냈다(p<0.05). ABTS radical 소거능은 유산균 발효 꽃송이 버섯 혼합물이 꽃송이 버섯 원물에 비해 유의적으로 높은 것으로 나타났으며, 대조군인 비타민 C와는 유의적인 차이를 보이지 않았다(p<0.05). 꽃송이버섯 원물과 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물의 항산화지수도 비슷한 경향을 보였고, 대조군인 비타민 C에 비해서는 낮았으나, 시료를 첨가하지 않는 음성대조군 보다는 높게 나타났다. 따라서 유산균 발효 꽃송이버섯 혼합물은 항산화 작용에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 천연소재로서 산업적 활용이 가능할 수 있을 것이다.
꽃송이버섯은 식용버섯으로 다른 식용버섯에 비해 1.3-${\beta}$-D-glucan이 높은 항암 및 면역증강 효과가 있은 버섯이다. 하지만 꽃송이버섯은 초근 한국과 일본에서 버섯을 재배하고 있지만 재배방법은 확립되어있지 않다. 본 연구는 꽃송이버섯에 대한 봉지재배기술 개발을 위해 균사생장 및 원기형성에 대한 조사를 수행하였다. 꽃송이버섯의 액체종균제조하기위해 보리를 당화하여 종균을 제조하였는데 당화는 시간이 경과 할수록 당도가는 증가하는 경향으로 8시간에 $16.3^{\circ}Brix$를 나타냈다. 당화된 액체배지에서의 균사생장조건은 온도 ${\beta}$, pH5.0~6.0 일때 균사생장이 양호하였다. 꽃송이버섯의 봉지재배시 낙엽송톱밥에서 균사배양 및 밀도가 양호하였다. 낙엽송톱밥, 밀가루, 옥수수가루를 7:1:2(부피비)의 혼합배지에서 균사생육이 48.5mm/45일로 비교적 빠른 생장속도를 보였고 자실체의 수량은 68.1g/500g를 생산하였다.
본 연구에서는 불용성 식이섬유가 풍부한 꽃송이버섯을 옐로우 레이어 케이크의 원료로 이용하기 위하여 꽃송이버섯 분말을 밀가루 중량에 대해서 1~8% 수준으로 첨가하여 케이크를 제조하고 버섯 분말의 첨가량에 따른 반죽의 품질특성(pH, 비중, 점도)과 케이크의 품질특성(무게, 부피, 비용적, 굽기 손실률, 색도, 물성) 및 관능적 특성을 조사하였다. 꽃송이버섯 분말을 2% 이하로 첨가한 반죽은 대조군과 유사한 품질특성을 나타내었다. 꽃송이버섯 분말의 첨가량이 증가함에 따라 케이크의 부피, 비용적, 굽기 손실률은 감소하는 경향을 나타내었고 케이크 껍질과 내부의 색상 모두 어두워지는 현상이 관찰되었다. 꽃송이버섯 분말의 첨가량이 늘어날수록 케이크의 물성 중 경도, 검성, 씹힘성은 감소하는 경향을 나타내었으며 저장 중 경도 변화도 적었다. 관능검사 결과 꽃송이버섯 분말을 2% 이하로 첨가한 케이크는 꽃송이버섯 분말을 첨가하지 않은 케이크보다 관능적 특성이 우수한 것으로 평가되었으나 첨가량이 4% 이상에서는 케이크의 기호성이 오히려 감소하는 것으로 나타났다. 이상의 실험 결과를 종합해 보면 꽃송이버섯 분말 첨가 옐로우레이어 케이크의 제조 시 꽃송이버섯 분말의 첨가량은 2%가 가장 적합한 것으로 판단되었다.
꽃송이는 약산성인 pH 5에서 생장이 가장 빠르다. 꽃송이는 MEF배지에서 가장 잘 자란다. 다음은 MES, MEI, YMF, YMM, YMT, YMB, YMI, MEA, PDA순으로 잘 자랐다. 꽃송이버섯은 종합미네랄을 0.2% 첨가하였을때 균사생장이 가장 좋았고, 0.2%보다 많거나 적을 경우 균사생장이 약해진다. 꽃송이버섯의 생육에는 무기염류(minerals)로서 P, K, N, S등이 비교적 다량(약 100~500mg/)으로 요구되며 그외에도 미량원소로서 Fe, Zn, Cu, Mo, Co, Mn, Cl등이 필요하다. 꽃송이버섯은 비오틴을 0.1% 첨가시 균사생장이 가장 좋았고 이보다 많거나 적을 경우 균사생장이 약해진다. 꽃송이버섯은 티아민을 0.1% 첨가시 균사생장이 가장 좋았고 이보다 많거나 적을 경우 균사생장이 약해진다. 꽃송이버섯은 Fructose을 2% 첨가시 균사생장이 가장 좋았고 이보다 많거나 적을 경우 균사생장이 약해진다.
본 연구에서는 꽃송이버섯 자실체와 기부의 항산화 활성, 베타글루칸 함량 및 면역 활성을 비교하였다. DPPH 라디컬제거능 실험결과 꽃송이버섯 기부의 항산화 활성이 자실체에 비해 약 2.3배 높은 활성을 보였다. 건조 중량 기준 꽃송이버섯 추출물의 베타글루칸 함량 또한 기부가 23.7 g/100 g로 자실체의 함량 13.8 g/100 g보다 유의하게 높은 것으로 측정되었다. 면역 저하에 대한 꽃송이버섯 추출물의 투여는 $TNF-{\alpha}$, IL-2, IL-10, IgE 함량에서 유의미한 결과를 도출하였지만, 자실체와 기부의 효과는 유의적인 차이가 없었다. 혈액 내의 백혈구 함량 및 비장의 무게는 꽃송이버섯 자실체보다 꽃송이버섯 기부 추출물을 경구 투여한 실험군에서 효과적이었다.
꽃송이버섯에서 분리 선발한 Meyerozyma guilliermondii FM을 이용하여 꽃송이버섯 발효물을 제조하고 항산화 활성 및 면역조절 효과를 조사하였다. 꽃송이버섯 발효물 제조 시 M. guilliermondii FM은 유산균과 비슷한 생육능력을 보였으며, 5일째에는 오히려 높은 값을 나타내었다. 발효 후 총페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능은 유산균보다 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 면역저하가 유발된 rat에서 비장 무게는 면역을 저하시킨 대조군보다 꽃송이버섯 비발효 추출물과 발효물 투여군에서 모두 유의적으로 증가하였다. 또한, 꽃송이버섯 발효물 투여에 따라 TNF-${\alpha}$, IL-2, IgE의 수치는 대조군보다 감소하였으며, IL-10은 증가하였으나 꽃송이버섯 비발효 추출물과 발효물 투여 사이의 유의적인 차이는 없었다. M. guilliermondii FM을 이용한 꽃송이버섯 발효물을 투여한 실험구는 혈액 내 백혈구 함량이 대조구 및 다른 처리구에 비하여 가장 높은 수치를 나타내었다.
본 연구에서는 열수 추출 방법을 이용하여 추출 온도에 따른 꽃송이버섯의 부위별 총폴리페놀 및 총플라보노이드 함량, 항산화 활성(DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성, FRAP 활성, 환원력)을 측정하였다. 총폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, FRAP 활성, 환원력 실험에서는 $95^{\circ}C$에서 추출한 꽃송이버섯의 균사체가 가장 높은 함량과 활성을 보였고, DPPH 라디칼 소거 활성에서는 $60^{\circ}C$에서 추출한 꽃송이버섯의 균사체가, ABTS 라디칼 소거 활성에서는 $95^{\circ}C$에서 추출한 꽃송이버섯의 자실체가 가장 높은 활성을 나타내었다. 한편 동일한 부위에서 추출 온도별로 비교하였을 때 총폴리페놀 및 총플라보노이드 함량, ABTS 라디칼 소거 활성, FRAP 활성에서는 $60^{\circ}C$에서 추출한 꽃송이버섯보다 $95^{\circ}C$에서 추출한 꽃송이버섯에서 더 높은 함량과 활성을 나타냈으며, 동일한 추출 온도에서 부위별로 비교하였을 때는 총폴리페놀 및 총플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성, 환원력 실험에서 균사체가 자실체보다 더 높은 함량과 활성을 나타내었다. 이에 추출 온도에 따른 꽃송이버섯의 부위별 항산화 활성을 살펴본 결과 전반적으로 $60^{\circ}C$에서 추출하였을 때보다 $95^{\circ}C$에서 추출하였을 때가 항산화 활성이 더 우수하였으며, 자실체보다는 균사체에 더 많은 항산화 성분을 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이를 바탕으로 주로 이용되는 자실체뿐만 아니라 균사체에도 많은 항산화 성분을 함유하고 있으며, 높은 온도에서 추출했을 때 그 성분의 용출이 더 용이해짐을 알 수 있어 이를 이용한 천연 항산화제의 기능성 식품 및 소재로서의 이용과 개발 가능성이 시사되었다.
본 연구에서는 꽃송이버섯 건물과 powder를 각각 Yeast Extract broth와 MRS broth에서 Lactoballius 4종(L. plantarum, L. acidophilus, L. helveticus, and L. delbrueckii)과 함께 발효시켰다. 발효액의 final pH는 pH $3.9{\pm}0.02$로 유산균의 일반적인 final pH 값과 일치함을 통해 유산균의 발효를 확인하였고, 유산균에 의한 꽃송이버섯 발효의 효과를 ${\beta}$-glucan 함량을 통하여 확인하였다. Yeast Extract broth 발효액은 YSB-2LP 1.65 g/100 g으로 ${\beta}$-glucan을 거의 함유하고 있지 않았지만 MRS broth 발효액은 Yeast Extract broth 발효액의 10배에 달하는 MPB-1LP 10.84 g/100 g을 함유하고 있었다. MPB-1LP는 꽃송이버섯 powder와 L.actobacillus plantarum으로 발효한 발효액으로 pH stress로 인해 만들어진 L. plantarum의 ${\beta}$-D-glucosidase에 의해 분해된 고분자량의 수용성 ${\beta}$-glucan이라 사료된다. 꽃송이버섯을 powder 상태로 L. plantarum과 함께 발효시켰을 때 꽃송이버섯의 수용성 ${\beta}$-glucan 추출 효율을 높일 수 있으며, 본 연구의 결과는 꽃송이버섯 유산균 발효물의 면역촉진 작용 연구를 위한 기초연구자료로 활용될 수 있을 것이다.
전라북도농업기술원이 육성한 꽃송이버섯 '너울'의 표준 생육배지 구명을 위해 톱밥과 첨가물의 종류, 배합비를 달리하여 재배특성과 수량을 조사하였다. 톱밥 종류에서는 낙엽송 처리가 재배일수 97일로 가장 짧았으며 수량 역시 143.6 g으로 우수함에 따라 꽃송이버섯 재배에 적합한 수종으로 판단된다. 첨가물 선발시험에서는 수량이 밀기울 처리에서 116.6 g으로 가장 많았고, 수율 역시 밀기울 처리에서 53.1%로 가장 높음에 따라 꽃송이버섯 생산에 적합한 첨가물로 밀기울이 적합하다고 판단된다. 낙엽송 톱밥:비트펄프:밀기울을 이용한 배합비 조성에 따른 시험 결과, 수량은 80:15:5와 85:10:5 처리에서 각각 114.4 g, 111.4 g이었고, 수율은 85:10:5 처리에서 52.5%, 80:15:5 처리에서 51.8%였으나 수량과 수율에서 두 처리간의 통계상 유의성이 없었다. 따라서 꽃송이버섯 생산에 적합한 표준 생육배지로는 낙엽송 톱밥:비트펄프:밀기울을 이용한 80:15:5 또는 85:10:5 배합비가 유리한 것으로 판단되며, 이를 통해 꽃송이버섯 재배에 적합한 C/N율은 184~223 수준임을 추측할 수 있었다. 또한, 배지의 C/N율이 105 이하일 때는 발이가 어려움에 따라 꽃송이버섯 재배에 있어서 배지 pH 외에 배지의 C/N율 역시 발이에 중요한 요인이라는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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