이 연구는 한국형 양송이버섯 재배 배지 후발효 시스템의 개발을 통해 양송이버섯 농가의 노동력 절감, 생산 사이클 단축을 통한 농가 소득 증가를 목적으로 두고 있다. 한국형 양송이버섯 재배 배지 후발효 시스템은 국내 양송이버섯 농가의 현실을 반영하여 설계되었으며, 후발효 시스템 내의 발효 배지의 온도 차를 줄여 균일한 품질을 보장하는 양송이버섯 재배 배지를 생산할 수 있다. 또한, 성능 실험 결과 배지 후발효 시스템이 40시간의 작업 시간이 단축되었으며, 양송이버섯 배지에 도움이 되는 호기성 세균 및 방선균은 증가함을 알 수 있었으며, 양송이버섯 품질을 저하시키는 사상균은 살균됨을 확인하였다.
국내 양송이버섯 생산동향 및 생산량 감소 원인 분석 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 2000년 이후 국내 양송이버섯의 생산량은 70%, 농가수는 37%가 감소하였으며 경북지역은 감소폭이 더욱 컸다. 국내 재배면적은 6%가 증가하였지만 경북지역은 30%가 감소하였다. 2002년 이후 중국산 양송이(조제)가 공급되면서 양송이버섯 시장은 농가수가 감소하는 등 큰 영향을 받았으나 양송이버섯가격은 지속적으로 상승하였다. 특히, 단위면적당 생산량의 감소로 시장으로 공급되는 양이 수요량보다 부족하였음을 알 수 있었다. 나. 양송이버섯의 생산량이 감소한 원인으로는 농가경영여건의 악화, 수량보다는 품질에 중점을 둔 재배방식의 변화, 중국산 양송이버섯의 수입, 기후변화로 인한 재배환경 변화, 재배시설의 노후화, 양송이버섯 재배용 국산설비의 개발이 부진하였던 것을 뽑을 수 있다. 특히, 양송이버섯 재배용 배지의 원재료의 품질이 우수하지 못하며, 선진국에 비해 배지의 생산기술이 떨어지지만, 1980년대 이후 정착된 불안정한 한국형 배지생산 시스템으로 인해 양송이버섯 배지의 품질이 낮아진 것이 국내 및 경북지역의 양송이버섯 생산량 감소에 주요 원인 중 한가지로 작용하였다.
본 시험은 재배과정 중 배지에서 분리한 미생물의 특성을 조사하여 이들 미생물과 버섯균의 생육과 연관관계를 밝히고자 하였다. 짚, 계분 등 배지 재료에서 분리한 미생물의 양송이 균주에 대한 억제 정도는 국내 육성 양송이 균주가 외국에서 수입한 양송이 균주 보다 생육 억제 정도가 낮은 경향을 보였다. 양송이 배지 발효 단계별 분리 미생물의 양송이 품종간 균사 생육 억제 정도는 국내 육성 품종인 새도가 다른 품종보다는 생육이 좋았다. 그리고 발효과정이 진행됨에 따라 버섯균에 대한 억제 정도는 약해지는 경향을 보였다. 양송이 배지에서 분리한 미생물을 합성배지(CDA)에 도말한 뒤 버섯균사를 접종하여 균사의 생육을 조사한 결과와 분리균을 도말하고 항온기에서 2일간 배양한 후 배지를 완전히 뒤집어 배지의 뒷면 중앙에 버섯 균사를 접종하여 균사 생육을 조사한 결과를 비교 분석한 결과 양송이균의 생육 정도가 비슷한 경향을 보이는 것으로 보아 양송이 배지에서 분리한 미생물은 분비성 물질을 통해서 버섯균의 생육과 증식에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 양송이 균의 생육을 촉진하는 미생물을 분리한 결과 21균주가 선발되었고 대부분 4차 뒤집기 이후에서 많이 선발되었다. 대표적인 균주로는 Alcaligenes faecalis B-4-28, Comamonas testosteroni B-4-31, Acinetobacter soli B-4-40 등이 있다.
양송이은 탄소원인 밀짚을 기본으로 질소원으로 마분과 계분을 혼합하여 재배하는 유럽식 재배방법이 대표적인 시스템으로서 기계화를 통한 과학적 영농방식으로 대단위 산업화를 이루고 있다. 국내에서는 1960년대 후반부터 재배가 시작되어 현재까지 밀짚대신 농촌지역에서 손쉽게 구할 수 있는 볏짚을 이용하고 있으나 볏짚은 밀짚과 다른 물성으로 기계화가 어렵고 축산 조사료와의 경쟁으로 원활한 수급도 어려우며 계절적인 영향으로 양송이을 재배하기에 적합한 볏짚을 충분히 확보하기도 어려운 현실이다. 따라서 본 연구는 향후 안정적인 양송이 원재료를 확보하기 위한 대체배지 개발을 위해 실시되었다. 대체배지 원재료로는 일반적인 버섯을 재배하는 톱밥을 발효 공정을 거쳐 퇴비화시켜 재배시험을 실시하였다. 시험결과 1차 야외발효과정과 2차 실내 발효과정을 거쳐 최종적으로 기존 양송이 재배와 동일한 방식을 재배시험을 한 결과 버섯발생에는 문제가 없음을 확인하였다. 그러나 현재까지는 생산량이 기존의 볏짚보다는 1/3 수준으로 적어서 톱밥에 대한 안정적인 퇴비화 공정 개선과 톱밥배지에 적합한 C/N율 선정 등 표준공정의 개선이 필요함을 확인하였다. 그러나 앞으로 재배과정에서 도출된 문제점을 개선하며 향후 국내 실정에 적합한 양송이 대체배지 개발이 가능할 것으로 기대된다. 특히 농촌지역의 인력문제와 고령화는 기존의 재배방식으로는 생산성 향상이 어려우므로 현 재배농가의 문제점을 감안한 기계화를 병행한다면 톱밥배지는 기계화 자동화가 기존의 볏짚배지보다 유리하므로 지속적인 연구를 통한 새로운 양송이 재배 시스템의 개발이 필요한 시점이며, 조단백질의 함량이 기존의 볏짚에서 생산된 버섯보다 높으므로 고품질 버섯으로의 식품소재로 가능성이 매우 높을 것으로 기대된다.
양송이의 국내 생산량은 9,732톤으로 5번째로 가장 많이 생산되는 버섯이다. 양송이가 속한 주름버섯속은 리그노셀룰로오스 분해력을 가진 버섯으로 알려져 있다. 양송이의 영양생장과 생식생장동안 기본적으로 셀룰로오스, 해미셀룰로오스, 리그닌 성분의 분해는 변화한다. 우리는 양송이에서 celluase, xylanase, ligninolytic enzyme의 세포외효소 활성도로 효과적인 생물학적 분해력을 가진 균주를 선발하였다. 각 효소의 생물학적 분해는 0.5% CMC-MMP ((malt-mops-peptone), 0.5% Xylan-MMP, 0.5% ligin-MMP 배지에서 14일 동안 균주들을 배양하여 측정하였다. 그리고 배양된 균사체는 0.2% trypan blue에 염색되었다. MMP배지내 각 효소의 생물학적 분해의 효율성에 따라 선발된 균주 18점은 6개로 그룹화되었다. 또한 이 균주들은 볏짚발효퇴비배지에서의 균사생장과 세포외효소 활성도의 연관성을 알아보기 위해 볏짚발효퇴비배지에서 10일, 20일 각각 배양되었다. 본 연구로 ligninolytic enzyme 활성도가 볏짚발효퇴비배지에서의 균사배양과 상관도가 가장 높아 균주내 ligninolytic enzyme의 활성도 비교로 볏짚발효퇴비배지에서 균사배양이 우수한 균주를 간단하게 선발 할 수 있다고 사료된다.
현재 양송이 종균은 1980년대 개발된 방법으로 제조되고 있어, 양송이 종균 품질 향상을 위한 새로운 제조 방법을 개발하였다. 그 결과 균사체량이 5.92±0.52 g/L로 가장 많이 배양된 CDB(compost dextrose broth) 배지에서 24℃에서 120 rpm으로 진탕 배양(24시간/일) 하는 통기식(2.5 L/min) 액체배양법으로 배양기간 10일이 액체 접종원 사용으로 양호했으며, 양송이 밀 배지 종균 생산은 밀 배지 50 g당 액체 접종원 1ml을 적정 접종량으로 하여 10일 배양하면 종균의 뭉침과 흔드는 작업없이 적절하게 배양되었음을 보고한다.
양송이 안정생산을 위해 점점 고갈되어 가는 복토용 재료인 양질의 식양토를 대체할 수 있는 복토재료를 선발하기 위하여 본 연구를 수행한 결과는 다음과 같다. 양송이 재활용배지를 이용한 복토 시험에서는 복토처리별 pH는 모든 처리구에서 pH 7~8, 유기물 2.5~9%로 적정하였다. 가비중은 $0.85{\sim}0.92g/cm^3$으로 표준인 0.5~0.7 보다 높은 경향이었다. 균배양은 관행보다 재활용복토 20~50% 첨가 처리구에서 2~3일 빨랐고, '식양토50%+ 양송이 수확후 배지 50%'를 사용했을 때 관행 '식양토' 보다 균사배양이 상태가 양호하고, 수량이 $32.0kg/3.3m^2$으로 13% 증수되므로서 부족한 식양토를 대체할 수 있고 양송이 재배지역의 환경오염 예방 및 병해충 발생을 줄일 수 있어 양송이 농가의 애로기술 해결할 수 있었다. 또한 식양토를 대체할 새로운 복토로 재료로서 단용 처리구의 경우 '질석', '펄라이트'에서는 균배양이 불량했고, '코코피트', '피트모스', '제오라이트', '바이오차' 등에서는 양호했지만 자실체는 소량 발생으로 원활하지 못했다. 그리고 혼합처리구의 경우 '코코피트70%+질석20%+제오라이트10%', '피트모스70%+질석20%+제오라이트10%'에서는 균배양은 양호했으나 자실체는 소량 발생으로 원활하지 못했다. 그러나 '코코피트75%+버텀애쉬(석탄재) 25%'는 자실체 발생이 양호하여 '식양토(관행)'처리와 비슷하였고, '코코피트50%+피트모스50%', '피트모스50%+코코피트30%+제오라이트20%'는 자실체 발생이 '식양토(관행)' 처리보다 양호했다. 선발된 복토재료를 이용한 균상재배에서 양송이 복토재료로 저가의 원예용 '피트모스50%+코코피트50%'를 사용했을 때 관행 '식양토'보다 균사배양 상태가 양호하고, 수량이 $32.9kg/3.3m^2$으로 4% 증수되었다. 그리고 복토재료의 원활한 수급과 생산성 향상으로 재배농가 소득에 기여하고 또 수확후 배지는 유기질 퇴비로 제품화할 수 있는 이점이 있다. 따라서 기존의 양송이 복토 주재료인 식양토(논흙)를 대체하여 양송이 재배 수확후배지 및 피트모스, 코코피트 등 원예용 자재를 이용한 복토재료 활용 기술은 앞으로 고품질 양송이 안정생산 및 농가소득 증대에 기여할 것으로 기대된다.
본 연구는 양송이 배지의 관행 발효기술을 개선하고자 실험을 실시하였다. 양송이 볏짚 배지 발효단계에서 우점하는 Bacillus strain CY-24 균주를 순수분리하여 16S rDNA 염기서열을 통한 동정 결과 Bacillus licheniformis로 밝혀졌다. B. licheniformis 최적 생육 온도는 30℃, 최적 생육 pH는 6.0에서 가장 생육이 활발한 것을 확인하였으며, B. licheniformis CY-24 균주는 glycerol, glycogen, L-arabinose, D-ribose, D-xylose, D-galactose, D-glucose, D-fructose, D-mannose 등의 탄소원을 잘 활용하였고, 효소활성 측정 결과 esterase, leucine arylamidase, acid phosphatase, β-glucosidase 등에서 양성반응을 나타내었다. CMCase 활성 온도는 50℃, PGase는 60℃에서 가장 효과가 극대화되었으며, CMCase, PGase 두 효소는 60℃ 이상에서도 안정성이 유지되는 것을 확인하였다. 금속이온의 촉매 효과는 CoCl2 1mM에서 가장 활성이 높은 것으로 나타났다. B. licheniformis CY-24의 효소학적 특성은 매우 우수하였으며, 양송이 재배에 사용되는 배지를 생산하는 과정에 효소의 작용은 볏짚의 발효 촉진과 연화 작용에 밀접한 관계가 있으므로 유용생물자원으로써 발효기술에 대한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 다양한 미생물과 버섯균의 상호작용에 대한 면밀한 연구가 이루어진다면 유용한 자원으로 이용 될 수 있을 것으로 생각된다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.