팽이버섯 재배사의 Listera속 미생물 살균을 위하여 공기 살균 장치가 부착된 파일럿 버섯 재배사를 개발하여 물리적, 화학적 살균처리에 대한 살균 효과 검증실험을 수행하였다. 파일럿 버섯 재배사의 내부 온도는 상부 6.62℃±0.30, 중간 6.46℃±0.24, 하부 6.48℃±0.25, 습도는 79.97%±4.42, 79.43%±4.06, 79.94±4.30%로 설정 온도 6.5℃, 상대습도 75%에 근사하게 제어되었다. 공기 살균 장치 적용에 적합한 팽이버섯 재배단계는 생육단계 조건인 온도 6.5~8.5℃, 습도 70~80% 범위였고 유사 조건에서 이온 클러스터 발생기의 오존 발생농도는 160 ppb 수준으로 나타났다. 물리적 살균처리 후 Listeria innocua의 생존율은 이온클러스터 살균의 경우 0.1~0.9%, UV공기 살균은 9.3~10.6%로 나타났고, 화학적 살균처리인 75% 에탄올과 3% 유기산 수용액 처리구에서는 모두 사멸하는 것으로 나타났다. 소재에 대한 Listeria innocua 생존율은 금속시편의 경우 9.3~10.6%, 플라스틱 권지 9.9~16.2%로 나타났는데, 특히 권지의 거친면에서 생존율이 높게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 버섯 재배사의 Listeria균 발생을 억제하기 위해서 금속 소재로 구성된 재배사 벽면과 재배 선반에 대해서는 이온클러스터 공기 살균처리가 노동력을 절감하면서 살균 가능한 방법이며, 플라스틱 재질의 권지의 경우 화학적 살균처리가 효과적인 것으로 나타났다.
한국의 버섯재배는 1960년대 초에 정부에서 농산물 수출과 농민의 소득을 증대시키기 위하여 양송이와 표고의 증산계획을 세워 시작하였다. 농촌진흥청 산림청 등 국가 연구기관에서는 유전적 소질이 우수한 품종의 육성, 양질의 종균보급, 고품질 버섯을 대량생산하는 기술을 개발하고 농민에게 재배기술을 교육하고 현지 지도를 하였으며, 재배시설비 등을 정책적으로 지원하였다. 재배방법이 개발되어 농가에서 대량으로 생산하기 시작한 버섯종류는 표고, 양송이, 느타리버섯, 팽이, 영지, 큰느타리버섯 등이다. 현재 버섯을 재배하는 농가는 약 2만호, 생 버섯의 총 생산량은 약 17만톤으로 느타리버섯이 가장 많고 다음이 팽이, 표고, 양송이 순으로 많다. 버섯의 총 농업생산액은 7,000억원을 넘으며, 연중생산이 가능한 농가의 중요한 소득작목으로 발전하였다.
팽이버섯의 재배적 특성이 재배환경 요인 중 습도에 따른 변화가 어떻게 변화하는지를 확인하기 위하여 버섯과에서 보존하고 있는 백색계통 5, 갈색계통 4 균주를 가지고 재배적 특성, 병당수량, 개체중 및 수분함량 등을 조사 하였다. 초발이소요일수는 65% 처리구에서 가장 길었으며, 75% 이상에서는 동일하거나 약간 감소되는 경향을 보였다. 백색계통의 균주와 갈색계통 비교에서는 백색계통보다 갈색계통이 짧으며, 균주에서는 가장 빨리 버섯이 발이하는 것은 ASI 4103 균주 이었다. 생육일수는 모든 공시균주가 전반적으로 65%보다 75%처리에서 생육일수가 증가되었다가 그 이상의 습도에서 점진적으로 감소하였고, 백색계통은 동일습도 내의 균주 간에 차이를 크지 않았으나 갈색계통은 균주별 차이가 크게 나타났다. 생장일수가 가장 짧은 균주는 ASI 4103 균주로 95%의 습도에서 생장일수가 가장 짧게 나타냈다. 수확일수는 모든 공시균주가 65%보다 75%처리에서 생육일수가 증가되었다가 그 이상의 습도에서 점진적으로 감소하였다. 백색계통보다 갈색계통이 수확일수가 짧으며, 공시균주 중 가장 빠른 것은 ASI 4103, 가장 늦은 것은 ASI 4166과 ASI 4153균주 이었다. 수량성에서는 백색계통 ASI 4166과 갈색계통에서는 ASI 4149 균주가 습도에 관계없이 가장 높은 수량을 보였다. 습도에 따른 차이는 모든 공시균주에서 일정한 경향은 보이지 않으나, 백색은 75%, 갈색은 95% 처리습도에서 수량이 높은 것으로 나타났다. 습도는 수확량 및 개체수 변화에 영향을 주기는 하지만 그 보다 더 균주 특성에 의해 결정되는 것으로 추정된다. 대부분의 공시균주는 습도가 증가함에 따라 개체중은 감소하는 경향이었고, 자실체의 수분함량은 습도에 비례하여 증가하였다.
본 연구에서는 큰느타리, 느타리, 팽이, 표고, 양송이를 대상으로 건강기능성 식품과 김치, 장아찌 등의 저장식품 개발의 기초자료로 활용하고자 30%와 70% 발효주정 및 5%, 10%, 15% NaCl 조건에서 추출물 내의 생리활성 성분과 아미노산 성분함량의 차이를 알아보기 위하여 실험을 수행하였다. 각 버섯의 추출용매별 생리활성 성분분석 결과, DPPH 라디컬 소거능은 큰느타리와 느타리의 30% 발효주정 추출물에서 가장 높은 소거능을 보였다. 아질산염 소거능은 큰느타리와 느타리의 70% 발효주정 추출물에서 소거능이 높았으며, 팽이 및 표고, 양송이는 30% 발효주정 추출물이 가장 높았다. 총 폴리페놀 함량의 경우 큰느타리는 30% 발효주정 추출물에서, 느타리는 70% 발효주정 추출물에서 높은 함량치를 보였으며 팽이는 70% 발효주정 추출물에서, 표고와 양송이의 경우 30% 발효주정 추출물에서 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다. 각 추출용매별 아미노산 분석결과, 총 아미노산 함량은 큰느타리가 가장 높았으며 70% 발효주정 추출물에서 가장 많은 양이 검출되었다. 버섯 별로 큰느타리의 경우 70% 발효주정 추출물에서 프롤린(Pro)과 페닐알라닌(Phe)이 가장 많이 검출되었으며, 느타리는 글루탐산(Gle) 함량이 다른 아미노산 성분들에 비하여 월등히 높았다. 팽이는 글루탐산(Glu), 알라닌(Ala), 프롤린(Pro)이 가장 높은 함량을 보였으며, 표고는 글루탐산(Glu)이 가장 높은 함량치를 보였고, 양송이는 5% NaCl 염추출물에서 글루탐산(Glu)과 알라닌(Ala) 함량이 높게 검출되었다. 위와 같은 결과로부터 항산화와 관련된 생리활성 성분은 발효주정 추출물에서 높았으며, 아미노산 함량은 버섯의 종류, 품종 또는 추출용매 별로 아미노산 성분함량의 차이가 나타나 향후 용도에 따라 더욱 세부적으로 검토할 필요가 있다.
본 연구에서는 느타리, 새송이 및 팽이버섯 폐배지를 버섯 종류별, 배지에 이용된 주원료별로 나누어 반추가축 사료로서의 영양적 가치를 구명하기 위해서 화학성분, in vitro 소실율 실험 및 in situ darcon bag 실험을 수행하였다. 버섯 폐배지는 고섬유소(NDF 64~78%), 저단백질(CP 7~11%) 조사료원에 속하였다. 주원료별 폐배지는 섬유소 성분이 가장 높은 톱밥 주원료 폐배지와 비교해서 폐면 주원료 폐배지는 NDF 함량이 낮고(P<0.05), NFC와 ash 함량이 높았다(P<0.05). 버섯 폐배지의 화학적 성분은 전반적으로 버섯 종류보다는 주원료 종류에 의해 주로 영향을 받았다. In vitro DM, NDF 소실율은 분석된 배양시간(24, 48, 72시간) 모두에서 옥공이, 폐면, 톱밥 주원료 폐배지 순으로 높게 나타났다. In situ DM, NDF, ADF 소실율은 배양 24시간에서 옥공이, 폐면, 톱밥 주원료 폐배지 순으로 높았다(P<0.05). 톱밥 주원료 폐배지와 비교해서 폐면 주원료 폐배지는 가소화성 분획(NDF, ADF)이 뚜렷이 높고(P<0.05) 비소화성 분획은 현저히 낮았으며(P<0.05), 그 결과 배양 72시간에서의 in situ DM, NDF 소실율(disappearance)과 예상 반추위 분해율(degradability)도 현저히 높았다(P<0.05). 결과적으로 폐면 주원료 폐배지는 톱밥 주원료 폐배지 보다 반추가축 조사료원으로서의 사료영양적 가치가 높아 우선적 이용이 권장된다.
수집균주들의 온도에 따른 특성을 분석하여 비교적 고온에 적응하는 균주를 선발하고 이를 이용하여 백색계동을 육성한 후 이 계통과 기존의 백색품종과의 교잡을 통하여 새로운 품종 '백로'를 육성하였다 백로 팽이버섯의 균사배양 최적온도는 $25^{\circ}C$이나 병재배시 배양온도는 비교적 높은 $18{\sim}20^{\circ}C$이므로 적정 배양일수는 21일로 기존 백색재배종보다 2~3일 빠른 시기에 실시하여야 발이가 균일하다. 자실체발생 적온은 기존품종과 같은 $7^{\circ}C$, 생육온도는 $25^{\circ}C$로 일본계 품종의 버섯 생육온도와 동일하다. 백로팽이는 갈색야생종과 교배로 육성된 계통이지만 자실체의 갓 및 대색깔이 순백계통의 백색이다. 또한 버섯발이가 고르고, 대가 긴 특징을 가진 고품질 다수성 품종으로 갓은 반구형이다. 백로는 기존 백색팽이 품종보다 환기를 더 많이 요구하기 때문이므로 이 품종에 맞는 재배환경으로 재배관리를 조절할 필요가 있다.
Ergocalciferol은 vitamin D의 활성을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 팽이(Flammulina velutipes), 느타리 (Pleurotus ostreatus), 애느타리(Pleurotus ostreatus), 새송이(Pleurotus eryngii), 양송이(Agaricus bisporus), 표고(Lentinula edodes), 목이(Auricularia auricula-judae) 등 7종의 버섯을 대상으로 자외선 조사에 따른 ergocalciferol(EC, 비타민 $D_2$) 함량의 증진 효과를 조사하였다. 자외선을 조사하지 않은 버섯의 ergocalciferol 함량은 극히 낮았으나 자외선 조사에 의해 ergocalciferol 함량이 크게 증가하였으며, 자외선 A, B, C 중 특히 자외선 B가 EC 함량 증진에 효과적이었다. 버섯에서 ergocalciferol의 생성은 자외선에 직접 노출되는 부위 즉 깊이 1 mm 이내의 버섯 표면에서만 일어나는 것으로 조사되었다. 따라서 세절하지 않은 생 버섯에 자외선을 조사할 경우 팽이 버섯과 같이 체적에 비해 표면적인 넓은 종류의 버섯에서 ergocalciferol 생성이 많았고, 건조 및 세절할 경우에는 EC 생성의 기질인 ergosterol의 함량이 높은 버섯에서 ergocalciferol 생성이 많았는데, 새송이, 표고, 양송이 등이 이에 속하였다.
본 연구에서는 국내에서 식용으로 재배되고 있는 팽이버섯의 균사체에 대하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 시도하였다. 특히 물리적 연마제인 미세 aluminum oxide 입자를 팽이 균사체와 함께 강하게 교반함으로써 물리적 상해를 지니는 균사체를 제조하였으며 감압침윤에 의한 Agrobacterium 이용 형질전환을 시도하였다. Hygromycin 저항성을 이용한 선발 결과, 대조군에서는 균사체 생육이 전혀 관찰되지 않은 반면 물리적 상해군에서는 형질전환균사체 생육이 확인되었다. Genomic DNA PCR에 의한 유전자 도입을 확인함으로써 팽이균사체에 대한 매우 간편한 형질전환법을 제시할 수 있었다.
느타리버섯은 한국사람들에게 인기있는 버섯이며 새송이버섯, 팽이버섯과 더불어 대부분 많이 재배되어지는 버섯이다. 느타리버섯의 항산화 효능과 폴리페놀 함량을 비교 분석하였다. 항산화 효능을 분석한 결과 열수추출에서는 ASI 2099가 가장 높게 나타났으며, 주정과 메탄올 추출물에서는 ASI 2122가 가장 높게 나타났다. 폴리페놀 성분은 대부분 7~10 mg/g 이었으며, 추출용매별 함량차이는 크지 않았다.
팽이버섯 균사체 (FVM)의 급여효과를 검토하기 위하여 육계 병아리 96수를 4개 그룹으로 나누어 대조구는 기초사료(C)만 급여하였고, 시험구는 기초사료에 FVM 1% (T1), 3% (T2) 및 5% (T3)로 하여 7주 동안 급여하였다. FVM을 기초사료에 5%까지 첨가하여 급여하여도 증체, 사료섭취량, 사료요구율은 유의적인 차이가 없었다. 생체중과 도체중은 처리구에서 감소하였으나 (p<0.05), 도체율은 유의적인 차이가 없었으며, 가식내장의 근위와 간은 유의 있게 증가하였다 (p<0.05). FVM의 급여 수준이 높을수록 맹장 내 Salmonella 균수와 계분 내 암모니아가스 발생량이 현저하게 감소하였다 (p<0.05). 따라서 FVM의 육계 사료 내 첨가 실험을 통하여 5% 첨가수준까지 육계용 사료를 대체 첨가하여도 무방함이 확인되었으며, 이는 FVM의 첨가수준 증가와 함께 장내 병원성 미생물인 Salmonella와 계분 내 암모니아 가스 발생 억제 효과가 있는 것으로 밝혀져 육계 사료 내 첨가 이용성이 인정될 것으로 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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