느타리버섯(Pleurotus ostreatus)의 자실체색 돌연변이체를 중금속이 첨가된 배지에서 배양한 결과, Cd과 Cu는 균사생장을 크게 저하시켰다. 그러나 $2{\sim}10\;mM$의 Pb가 첨가된 배지에서는 백색 변이체(MGL2205)의 균사생장이 촉진되었으며, 2 mM의 Cr 첨가배지에서는 백색 변이체(MGL2205)와 진회색 변이체(MGL2308)의 균사생장이 촉진되었다. 백색 변이체(MGL2205)는 다른 균주에 비해 Cr, Pb, Cu, Mn 등 중금속이 첨가된 배지에서 상대적으로 균사생장이 촉진되었다. 또한 중금속에 대한 백색 변이체(MGL2205)의 내성도 다른 균주들에 비해 높은 것으로 확인되었다. 따라서 백색 변이체의 중금속에 대한 내성은 자실체색 관련 대사경로와는 다른 기작에 의해 영향을 받는 것으로 보인다.
최근 길어진 여름 및 이상고온 현상이 지속됨에 따라 심화되는 광노화 피부의 특징으로는 건조, 굵고 깊은 주름, 탄력저하 및 불균일한 색소침착 등이 나타나게 됨. 화장품 소재는 기존 광노화 관련 화학물질인 Retinol 등을 대체하기 위해 자연 유래 성분을 적용한 신소재 연구를 진행하고 있음. 흰목이버섯(Tremella fuciformis)은 흰목이목에 속하는 버섯류로 자실체는 한천질로서, 주름이 되어 갈라져 있거나 또는 귓불 모양을 이루고 있으며, 크기는 10 cm 정도이다. 중국에서는 보양식의 주재료로 쓰일 만큼 탁월한 항노화 효능이 알려져 있다. 본 연구에서는 흰목이버섯의 자실체에서 추출하여 정제한 β-Glucan의 성분 확인, in vitro 수준의 피부 항노화 효과, 동물대체 독성 시험을 통한 피부독성 확인 및 인체 피부유효성 평가를 통한 항노화 효과를 확인하였다. 흰목이에서 추출, 정제 후 Bio-LC를 통한 유리당 분석 결과 Mannose, Fucose, Glucose를 확인하였으며, Human Keratinocyte에 UVB를 조사하여 광노화를 유발한 피부세포에 피부 자극 및 탄력저하 인자인 IL-6, TNFa 및 MMP-1을 평가한 결과 농도 의존적으로 현저히 개선됨을 확인하였다. 또한 보습 및 피부장벽 개선 인자인 Filaggrin과 Involucrin 생성효능을 평가한 결과 매우 높이 생성됨을 확인하였다. 본 연구결과를 토대로 광독성, 피부감작성 및 안점막 동물대체 독성시험을 실시한 결과 무독성임을 확인하여 피부에 안전하면서 효능이 우수한 것을 in vitro 수준에서 확인하였고, 피부 홍반완화, 주름개선, 탄력개선 및 보습증가 등 광노화 예방효과를 인체를 대상으로 평가한 결과 유의적인 홍반완화, 주름개선, 탄력 및 보습증가효과를 확인하였다. 본 연구결과를 종합하여 볼 때 흰목이버섯에서 추출, 정제한 β-Glucan은 in vitro 수준에서 자외선으로 인한 피부 트러블 완화, 탄력 및 보습개선을 확인하였고 독성시험을 통해 무자극임을 판정하였으며, 인체유효성 평가를 통해 광노화 예방효과를 확인하였으며 본 결과를 통해 아시아 및 글로벌 시장으로 천연유래 항노화 소재로 확장하고자 한다.
곰보버섯(Morchella esculenta)은 맛과 영양이 풍부한 버섯으로 전 세계적으로 분포하는 버섯이다. 현재까지 우리나라에서 곰보버섯에 관한 체계적인 연구가 이루어지지 않은 상태에서 본 연구는 곰보버섯(자실체) 인공대량 생산방법 개발 및 심부배양을 통한 균사체 및 다당체 대량생산 공정개발을 위한 기초자료를 얻고자 shaking flask culture를 이용한 곰보버섯 균사체 배양특성에 관하여 조사하였다. 곰보버섯 균사체의 최적 배양온도는 $25^{\circ}C$이며, 최적 초기 pH는 6.5, 최적배지는 BG 이었다. BG 배지를 기본배지로 하여 영양 요구성 실험을 한 결과 최적탄소원은 fructose이고 최적농도는 5.0% (w/v)이며 질소원 선발 및 최적농도에서는 peptone과 NH$_4$Cl를 혼합하여 사용하였을 때 최대 균사체생육을 보였고, 상기의 두 질소원을 1:1의 무게비로 혼합하여 4.0% (w/v) 농도로 첨가하였을 때 최대 균사생육을 보였다.
본 연구에서는 새송이버섯 병재배방식과 느타리버섯 봉지재배방식의 재배단계별(최초 배지 단계, 균사체 배양 후 배지 단계, 자실체 수확 후 폐배지 단계)로 배지의 화학 성분의 흐름을 추적 구명하고, 독성 중금속(Cd, Pb, As)과 잔류 농약으로부터의 안전성을 평가하였다. 양 재배방식 공히 최초 배지와 비교해서 자실체 수확 후의 영양소의 양적 감소 정도에 있어서 총무게는 평균 29%, 건물과 유기물은 공히 21~25%, 섬유소는 19~22% 감소하였다. 재배단계에서 분해 이용된 유기물 량의 2/3~3/4은 섬유소(NDF)였으며, 이용된 섬유소의 주된 성분(50~70%)은 hemicellulose이었다. 균사체 성장이 배지의 화학적 성분에 미치는 효과는 새송이버섯의 병재배 시에는 미미하였으나(P>0.05), 느타리버섯의 봉지재배 시에는 ADF 성분을 제외한 거의 모든 유기물과 무기물이 분해 소실되는 것으로 나타났다(P<0.05). 자실체는 봉지재배 시보다는 병재배 시에 배지내의 영양소를 매우 활발하게 흡수하였다(P<0.05). 수확한 자실체는 폐배지보다 조단백질, 비섬유성탄수화물, 조회분 성분이 훨씬 높고(P<0.05), NDF 성분은 훨씬 낮아서(P<0.05), 폐배지의 화학적 조성에 바람직하지 못한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 폐배지는 독성 중금속과 잔류농약의 오염이 거의 없어 위생적으로 안전하였다. 결론적으로 최초 배지와 비교해서 폐배지는 난분해성 섬유소 성분이 증가하고, 조단백질 중 순수단백질이 줄고, 비소화성단백질이 느는 등 질적으로 떨어져서 사료영양적 가치는 상대적으로 하락하는 것으로 나타났다.
야생 능이버섯에 함유되어 있는 생리 기능성 물질들을 탐색, 분리하여 이들을 고부가가치의 건강식품 소재로 활용하고자 덕유산 일대에서 채집한 능이버섯의 물 추출물은 제조하여 몇 가지 생리 기능성을 측정하였다. 능이버섯 자실체의 물 추출물은 항고혈압성 엔지오텐신 전환효소(ACE) 저해 활성과 항통풍성 xanthine 산화효소(XOD) 저해활성이 각각 74.3%와 59.6%로 우수하였다. 그러나 tyrosinase 저해 활성과 항산화 활성, SOD 유사활성 등은 매우 낮거나 없었다. 능이버섯 자실체중의 ACE 저해활성은 자실체 분말의 물현탁액을 $30^{\circ}C$에서 24시간, XOD 저해물질은 $50^{\circ}C$에서 24시간 진탕 시켰을 때 가장 높았다. 이들 두 가지 생리활성 물질을 함유한 능이버섯 물 추출물은 앞으로 건강식품이나 대체 의약 소재 개발에 매우 유용하게 활용 할 것으로 사료된다.
지금(只今)까지 한국(韓國)에는 담배, 오이, 참외, 인삼(人參) 등(等)에서 입고병(立枯病)을 일으키는 Pythium debaryanum을 보고(報告)한 것 뿐이였으나 1975년(年) 저자(著者)들은 3종(種)의 미기록(未記錄) Pythium 균(菌)을 동정(同定)할 수 있었다. P. spinosum Sawada는 양배추에서 P. myriotylum Drechl은 강낭콩에서 그리고 P. butleri Subr는 오이, 시금치, 팥, 무우등(等)의 기주(寄主)에서 분리(分離)하였다. P. myriotylum과 P. butleri는 병원성(病原性)이 인정(認定)되었으나 P. spinosum는 병원성(病原性)이 없는 것으로 나타났다. Cornmeal agar 배지(培地)에서는 대부분(大部分)의 분리균(分離菌)이 완전(完全)한 자실체형성(字實體形成)이 되지 않았으며 몇 개의 분리균(分離菌)은 같은 배지(培地)에서 계대배양(繼代培養)함에 따라 퇴화(退化)된 자실체(字實體)를 형성(形成)하였다. 그러나 해바라기 종자(種子)를 이용(利用)한 배지(培地)에서는 모든 분리균(分離菌)이 만족(滿足)할만한 자실체(字實體)를 형성(形成)하였다.
구름버섯 배양균사체와 야생 구름버섯 자실체로부터 얻은 protein-bound polysaccharide의 당과 단백질 함량을 비교하였을 때 배양균사체인 경우보다 야생 자실체의 경우가 당 함량이 더 높게 나타났으며 단백질 함량은 더 적게 나타났다. 구름버섯에서 부터 얻은 시료를 methanolysis시킨 후 HPLC로 분석하였을 때 배양균사체인 경우 4종류의 단당이 경출되었고 그중 mannose가 가장 함량이 많은 반면 야생 자실체인 경우 3종류의 단당이 경출되었으며 그중 glucose가 가장 많이 존재하였다. 구름버섯에서부터 얻은 시료에 lactose가 혼합되었을 경우 HPLC로 구별할 수 있었다. 구름버섯에서 얻은 시료의 구성 아미노산을 분석하였을 때 시료 모두에서동일한 17종의 아미노산이 검출되었다.
송이버섯을 인공재배하기 위하여 송이 근권토양의 미생물을 활용하여 본 실험을 진행하였다. 본 실험은 송이의 자실체가 나오기 전인 7월의 토양으로부터 세균을 확보하여 진행되었으며 총 4점의 세균에 대해 송이 균사체 생장촉진을 확인하였다. 확보된 세균들, Y22_B06, Y22_B11, Y22_B18, Y22_B22는 각각 송이 균사의 면적을 각각 154.67%, 125.91%, 134.06%, 158.28%로 생장시키는 것으로 확인되었다. 또한 해당 균들에 대한 동정도 이뤄졌으며 각각 Mic. paraoxydans, Pae. castaneae, Per. frigoritolerans, Per. butanolivorans 로 확인되었으며, 이중 Paenibacillus 속을 제외하고는 송이 균사체 생장촉진 사례가 보고되지 않았다. 본 실험의 결과를 동일한 실험조건인 기존 사례(Oh et al., 2018a)와 비교하였으며, Pae. latus에 의한 230%의 송이 균사 생장촉진의 사례 등과 비교하면 그 생장촉진능은 떨어진다고 볼 수 있다. 또한 세균 자체에 의한 항진균성이 낮아 송이 근권토양에서 진균과의 경쟁에서 우위에 있다고 보기 힘들다. 그러나 송이 균사체에 대해 유의미한 생장촉진을 이끌어냈기에 본 실험의 세균 4점은 송이 생장 촉진에 대한 유효성이 있다고 판단되며 해당 세균을 이용한 배양액을 직접적으로 송이 균사체 혹은 송이 자실체에 적용하였을 경우 송이 생장에 긍정적인 영향을 끼칠 것으로 기대되며 이에 대한 추가적인 실험이 진행되어야 할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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