SSR은 병렬적으로 반복되는 작은 DNA서열을 말하며, 다양한 마커 기반 연구에 활용되고 있다. 국내의 주요 느타리품종인 '흑타리'와 '미소'의 유전체를 Pacbio를 이용하여 해독하였고 이 서열 정보에서 생물정보학을 이용하여 SSR을 분리하여 특성구명을 하였다. '흑타리'와 '미소' 유래 단핵균사의 유전체의 크기는 각각 40.8 Mbp와 40.3 Mbp로 밝혀졌고, 이는 사철느타리의 단핵균사 PC9과 PC15보다 컸으나, 큰느타리보다는 작았다. 총 949개와 968개의 SSR이 '흑타리'와 '미소'의 유전체 분석을 통하여 각각 검출되었다. 5개의 느타리류 유전체의 SSR 분포와 특징을 비교분석한 결과 흑타리와 미소의 SSR 갯수가 가장 많았으며, 이들의 반복서열의 분포는 다른 느타리류와 비슷한 경향을 보였다. 3-mers, 6-mers와 8-mers가 가장 발견빈도가 높은 패턴이었다.
Simultaneous distillation-extration method에 의해 4종의 국내에서 인공재배되고 있는 느타리 버섯류 (Pleurotus sp)로부터 휘발성 향기성분을 분리한 다음 GC-MS 및 GC에 의한 표준품과의 머무름 시간 비교에 의해 성분을 확인 하였다. 확인된 54종의 휘발성 화합물중 저온성 느타리 (Pleurotus ostreatus ASI 201)에서는 1-octen-3-ol, 3-octanone, 3-octanol등이, 원형 느타리 (Pleurotus florida--ostreatus-ostreatus)에서는 1-octen-3-ol, n-hexanol, 3-octanone, 3-octanol, phenol등이, 애느타리 (Pleurotus ostreatus)에서는 1-octen-3-ol, n-pentanal, n-hexanol, n-pentanol, 3-octanone, 3-octanol, 1,5-octadien-3-one등이었다. 특히 확인된 성분중에는 탄소수가 8개인 alcohol 및 carbonyl화합물이 많았으며 전체 향기성분에 대한 $C_8$화합물의 비율은 각각 56.60%, 72.46%, 54.84%, 35.85%이었다.
한국산 느타리버섯의 생것과 조리 중의 향기성분을 GC, GC-MS를 이용하여 분석한 결과는 다음과 같다. 1) 생 느타리버섯의 향기성분 24종을 확인 동정하였다. 이들 중 3Octanol이 46.01% 3-octanone은 18.75%, 1-octene-3-ol이 15.39% Isobutyl alcohol이 3.48%, 그리고 Isoamylalcohol은 3.07%, 2-methylbutylalcohol이 2.34%로 이들 6가지 성분이 전체 향기성분중에서 89.04%를 차지하였다. 2) 조리 중 느타리버섯에서는 향기성분 16종을 확인 동정하였으며 이중 1-octen-3-ol이 66.50%, 3-octanol 10.99%, 3-octanone 9.77% 1-octen-3-one 1.3% 및 Octyl alcohol 1.12%로 이들 5가지 성분이 전체의 향기성분 중에서 89.61%로 조성 되었다. 3) 느타리버섯의 생것이나 조리 중의 향기성분은 대부분이 Carbonyl 화합물과 Alcohol류로 되어 있었으며 탄소수는 $2{\sim}8$개인 저급 지방족화합물로 되어 있었다.
느타리버섯은 가장 중요한 식용버섯 중 하나이다. 느타리버섯은 Pseudomonas tolaasii에 의한 세균성 갈변병에 매우 감수성이므로, 저항성 품종을 만들기 위한 노력의 하나로 누에에서 분리된 항 세균성 단백질인 누에신을 느타리버섯에서 과발현시키고자 하였다. 누에신 cDNA는 여름 느타리버섯의 ${\beta}$-tubulin 프로모터에 결합되어 pTRura3-2 vector와 함께 우라실 영양요구성 돌연변이 균주에 형질전환되었다. 누에신 cDNA가 형질전환된 느타리버섯을 genomic PCR과 Southern blot을 통하여 분리할 수가 있었으며, 이들 중 3개의 형질전환체가 누에신 유전자를 발현시킴을 확인하였다. 그러나 이들 형질전환체들에서 누에신 단백질을 검출할 수 없었으며, 또한 항 세균 효과도 확인할 수 없었다. 이들 결과는 형질전환기술을 이용한 병 저항성 개발 가능성을 보여주고 있다.
건조한 버섯분말(느타리, 표고)을 밀가루에 3, 5, 7% 첨가하여 반죽의 리올로지와 생면의 품질특성에 미치는 영향을 조사하였다. 느타리와 표고버섯은 0.04에서 $500\;{\mu}m$까지 비교적 큰 입자분포를 보여 밀가루 입자와는 큰 차이를 보였다. 아밀로그래프상의 호화 개시온도는 버섯분말의 첨가량이 증가함에 따라 점차 증가하였으나, 최고, 최종점도 및 setback는 감소하였다. 패리노그래프상의 수분흡수율 및 반죽형성시간은 버섯분말의 첨가량이 증가함에 따라 점차 증가하였으나 반죽의 안정도는 느타리버섯의 첨가에 의해 감소되었고 표고버섯의 첨가에 의해 증가하였다. 색도는 버섯분말첨가 밀가루 뿐만 아니라 생면에서 식용버섯의 첨가에 따라 L값이 크게 감소하였고 a와 b값은 증가하였다. 생면의 조리후 중량 및 부피는 버섯분말 첨가에 의해 감소하였으며 국물의 탁도는 증가하였다. 조리면의 텍스쳐 측정 결과, 견고성, 응집성, 씹는감, 절단력은 느타리버섯의 첨가에 의해 크게 감소되었으나 표고버섯의 첨가에 의해서는 증가를 보였다. 조리면의 관능검사 결과, 느타리버섯은 3%, 표고버섯은 5% 수준의 첨가시료에서 가장 좋은 품질특성을 나타내었다.
국내의 주요 산느타리 품종인 호산47(일핵, 산타리 배우자), GB19(일핵, 산타리 배우자), 호산, 여름느타리1호, 삼복, 강산, 약산, 자산, 향산, 여름느타리2호의 유전체를 Hiseq을 이용하여 해독하였고 이 서열 정보에서 SSR을 분리하여 특성구명을 하였다. 일핵균사인 호산 47, GB19의 유전체의 크기는 각각 37.3와 37.2 Mbp이고, 이핵균사인 나머지 산느타리 품종의 유전체 크기는 47.1~61.1 Mbp인 것으로 밝혀졌다. 품종별 총 SSR의 수는 HS47이 711개로 가장 적고, 강산이(GS)이 1.5배 많은 1,106개로 최다를 기록하였다. SSR의 repeat motif 중에서 hexanucleotide와 octanucleotide가 가장 많은 빈도로 관찰되었고, 가장 많이 관찰되는 반복서열은 CGA/TCG, A/T, CTC/GAG이었다. SSR의 길이는 모든 품종에서 변이가 많아 유용성이 높은 20~30 nt가 가장 높은 비중인 70%를 차지하였다.
생버섯의 환경기체조절저장을 위한 적정 기체조성을 예측하기 위하여 팽이버섯과 느타리 버섯을 대상으로 호흡특성치를 측정 및 모델링한 결과 두 버섯의 호흡속도는 환경기체조성에 영향을 받는 것으로 나타났다. 버섯의 산소소비속도와 이산화탄소발생속도를 반응표면분석한 결과 느타리버섯의 이산화탄소발생속도를 제외하고는 $R^2$=0.9이상의 높은 상관관계를 나타내었다. 반응표면 분석결과를 이용하여 두 버섯의 적정 기체조성은 팽이버섯의 경우 1~2.5% $O_2$와 10.5-11.5% $CO_2$, 느타리 버섯의 경우에는 2.5~4.5% $O_2$와 11.5~13%$CO_2$가 적정 기체조성 것으로 예측되었으며 일반적인 생버섯의 저장기체조건에 포함되는 농도였다. 따라서 예측된 조건에서 생버섯의 환경기체조절 저장이 가능 할 것으로 판단되었다.
느타리버섯 봉지재배시 살균 온도 및 시간에 따른 배지의 pH와 수분함량 변화, 균사생장 및 자실체 생육 등을 비교한 결과를 보고하고자 한다. 본 시험의 품종은 춘추 느타리 2호와 수한느타리 1호이고 시험배지는 미루나무톱밥 + 폐면 + 비트펄프(40 : 40 : 20%, v/v)와 미루나무톱밥 + 면실피 + 비트펄프(40 : 40 : 20%, v/v)를 사용하였다. 살균 후 배지의 수분함량은 폐면 혼합배지는 저온 살균에서는 1.8% 증가한 반면 면실피 혼합배지는 저온 살균에서 4.1% 감소하였고, 상압 살균과 고압 살균처리는 거의 변화가 없었다. pH는 살균온도가 높을수록 감소량이 많아 저온 살균($60^{\circ}C$, 12시간)에서는 거의 변화가 없었으나 상압 살균 ($100^{\circ}C$, 6시간) 보다 고압 살균 ($121^{\circ}C$, 90분)에서 감소량이 많았다. 균사배양 및 자실체 생육일수는 저온 살균에서 균사밀도는 가장 낮았으며 배양일수도 가장 길었다. 2주기까지의 수량은 춘추느타리 2호는 폐면 혼합배지의 저온 살균처리에서 가장 낮았으며 그 밖의 처리는 통계적 유의성은 없었고, 생물학적 효율은 면실피 혼합배지를 고압 살균했을 때 96.6%로 가장 높았다. 수한느타리 1호는 면실피 혼합배지의 상압 살균 처리에서 각각 수량 259.1g/pot, 생물학적 효율 94.9%로 가장 높았다. 또한 춘추느타리 2호는 균사 배양 완료 후 배지 경도와 수량과는 고도의 정의 상관관계이며 수한느타리 1호는 배지경도가 지나치게 낮거나 높으면 수량이 감소하는 경향이었다.
본 연구에서는 버섯 수확후배지를 바이오매스로 활용하고자 수행하였으며, 적정 전처리 조건을 구명한 결과는 다음과 같다. 버섯 수확후 배지의 전처리방법 중 알카리 처리가 리그닌 함량을 효과적으로 경감시키면서, 당전환율이 우수하였고 큰느타리 수확후 배지가 당전환율 80.7%로 가장 우수하였다. 큰느타리 수확후 배지에 1% NaOH를 이용한 알카리 처리시 전처리 온도별 성분분석 결과 $120^{\circ}C$처리시에 glucose 25.3%, xylose 14.8%로 유리당 함량이 가장 높고, 효소에 의한 당전환율도 66%로 무처리구 28.2%에 비해 2.3배 증가되었다. 촉매제 농도(NaOH 0.5~2.0%)에 따른 당분석결과 glucose 함량은 촉매제 농도와 관계가 적었으며, xylose와 arabinose는 촉매제 농도가 높을수록 다소 감소하는 경향이었다. 그러나 당전환율은 NaOH 1% 처리시에 66%로 가장 높았다.
느타리 세균성갈색무늬병 병원균 P. tolaasii의 전염원을 파악하기 위하여 느타리 재배사에서 사용하고 있는 물로부터 PCR방법을 이용하여 병원세균을 검출한 결과, 주로 충북지방의 느타리 재배사에서 수집된 57개 물 시료 전체의 28.1%인 16개 물에는 $m{\ell}$당 1.000 cfu 이하의 일반 세균을 포함하고 있었으며 54.4%인 31개의 시료가 1,001-10,000 cfu, 10.5%인 6개의 시료가 10,001-100,000 cfu, 그리고 7%인 4개의 시료가 100,001 cfu 이상의 세균을 포함하고 있었다. P. tolaasii의 경우 nested-PCR로 검출하였을 경우 전체의 5.3%인 3곳의 물이 Immunocapture-nested-PCR로 검출하였을 경우 전체의 35.1%인 20개의 물 시료로부터 P. tolaasii 특이적 DNA가 증폭되었다. 물에 포함된 일반세균의 농도와 P. tolaasii 검출과는 상관없었다. 이상의 결과는 물로부터 병원균을 검출하는 방법으로 IC-nested-PCR 방법이 더 민감하고 우수한 방법이며 여러 곳의 느타리 재배사에서 사용하고 있는 물이 병원균 P. tolaasii으로 오염되어 있는 것을 제시하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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