국내에서 널리 인공재배되고 있는 식용버섯인 느타리버섯(Pleurotus ostreatus), 표고버섯(Lentinus edodes) 및 양송이(Agaricus bisporus)의 유리당 및 당알코올을 GCL 법으로 분석하여 버섯의 종류. 부유 및 조기별 차이점을 비교 정토한 결과는 다음과 같다. 3종의 버섯에서 trehalose, glucose, fructose, mannitol, arabitol 및 glycerol등이 확인되었다. 유리당 및 당알코올의 충 함량은 표고버섯 $12.7{\sim}18.9%$, 양송이 $9.2{\sim}16.1%$, 느타리버섯 $8.2{\sim}10.6%$ 순 이었고 표고버섯에서는 mannitol과 arabitol, 양송이에서는 mannitol, 느타리버섯에서는 tehalose와 mannitol이 특징적으로 많이 함유되어 있었다. 부위별로 비교했을때 느타리버섯과 양송이는 자루보다 갓부위에 많았으나 표고버섯은 자루부위에 많았고 크기별로는 크기가 클수록 대체로 유리당 및 당알코올 함량이 감소하는 경향이었다.
본 연구는 식용버섯들의 면역조절기능제로서의 가치 여부를 평가하기 위하여 수행되었다. 본 연구를 위해 민자주방망이버섯, 먹물버섯, 표고버섯, 새송이버섯이 사용되었다. 버섯을 투여한 생쥐의 혈장 내 IgG1, IgG2a 수준을 측정하였고, 비장 단일 세포군을 이용하여 T 림프구 및 B 림프구 in vitro 활성화 결과 생성된 IFN-${\gamma}$와 IL-4, IgG1과 IgG2a 수준을 각각 분석하였다. 실험 결과 표고버섯 1 mg/체중 kg을 투여한 군에서 IFN${\gamma}$/IL-4의 비가 다른 군에 비해 유의하게 높았다. 또한 혈장 내 IgG2a/IgG1의 비가 표고버섯의 경우에 다른 군보다 높았다. 아울러 TNF${\alpha}$의 생성 역시 표고버섯 1 mg/체중 kg을 투여한 군에서 다른 군보다 높았다. 이는 표고버섯이 항암작용, 항바이러스 작용과 같은 type-1 반응을 촉진할 가능성이 있음을 예측케 해주는 결과라 생각된다.
저장시간과 저장온도 및 천연첨가제를 달리하여 저장한 표고버섯의 향 변화를 6개의 metal oxide 센서가 장착된 전자코를 이용하여 분석하였다. MA 포장을 한 표고버섯의 품질을 유지하기 위하여 쑥, 약쑥, 녹차와 활성탄의 네 가지 천연첨가제를 사용하였다. 표고버섯은 각 처리구마다 폴리에틸렌 필름으로 포장하였고 5, 10, $20^{\circ}C$에서 저장하였다. 저장온도와 시간이 증가할수록 전자코의 저항비율값과 제1주성분 값이 감소하였는데, 이것은 높은 온도와 저장시간이 길수록 버섯의 품질이 낮아짐을 나타낸다. 표고버섯을 전자코와 주성분 분석(PCA)을 한 결과, 쑥 처리구(B)와 인진쑥 처리구(C)는 $5^{\circ}C$에서, 녹차 처리구(D)와 활성탄 처리구(E)는 $10^{\circ}C$에서 저장할 때 이취발생을 줄이고 선도를 유지하는 효과를 보여주었다. 그러나 $20^{\circ}C$에서는 대조구(A)와 처리구 간의 차이는 없었다.
말린 표고버섯을 다양한 조건(열수처리, 증기처리, 볶음처리)으로 조리 후, 항산화특성과 기능성 영양소인 리보플라빈, 에리타데닌, 그리고 에르고칼시페롤을 측정하여 생조리 표고버섯과 비교하였다. 총 폴리페놀함량이나 유리라디칼 소거능 등의 항산화 특성은 생조리군에서 가장 높았고 열수처리군에서 가장 낮게 나타났다. 표고버섯의 기능성 영양성분인 리보플라빈, 에리타데닌 함량 역시 생조리 버섯에서 가장 높게 측정되었으며 볶음처리>증기처리>열수처리 순으로 측정되었다. 지용성 영양소인 에르고칼시페롤의 경우 생조리버섯 뿐 아니라 열수처리, 증기처리군에서 모두 비슷한 함량을 나타내어 물이나 열처리에 변화가 없음을 보였고, 볶음처리군에서 약간 감소하는 경향을 보였다. 말린 표고버섯은 그 자체로 항산화특성 및 영양성분이 높으나 생조리의 상태로 섭취하는 경우가 드물기 때문에 다양한 조리조건에서 처리 후 비교했을 때, 버섯의 경도는 비슷했지만, 영양손실은 볶음 처리 시 가장 적었고, 열수처리 시 가장 많았다.
본 연구는 화장품 소재로써 표고버섯의 기능성을 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 우리는 표고버섯 추출물을 사용하여 항산화, 항염증 효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 표고버섯을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 농도 (100, 500, 1000) ${\mu}g/ml$ 에 따라 처리하여 항산화 실험인 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, 2,2'-azino-bis ( 3-ethylbenzothiazoline - 6-sulphonic acid )-diammonium salt (ABTS) 양이온 라디칼 소거능과 Superoxide dismutase (SOD) 유사활성을 평가하였다. 또한 항염증 효과를 평가하기 위해 대식세포(Raw 264.7)를 이용해 샘플의 독성평가와 nitric oxide 생성 저해 활성을 평가하였다. 표고버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, $ABTS^+$ 라디칼 소거능과 SOD유사활성 측정결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. MTT assay를 통한 샘플의 독성평가 결과로는 표고버섯 추출물의 10, 25, $50{\mu}g/ml$의 농도에서 독성이 나타나지 않았다. Nitric oxide 저해 활성 결과에 따르면 표고버섯 추출물의 농도 의존적으로 NO가 저해됨을 보아 항염증 효과가 우수함을 알 수 있다. 표고버섯은 염증성 Cytokine인 $TNF-{\alpha}$, $PGE_2$, $IL-1{\beta}$의 활성을 낮추었으며 Western blot 실험결과 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 최고농도인 $25{\mu}g/ml$ 에서 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 상기 실험결과로부터 표고버섯의 우수한 항산화, 항염증 효능을 확인하였으며 향후 안전한 천연 화장품 소재로 사용될 수 있음을 보여준다.
표고버섯 추출물을 이용한 total phenolic compounds 와 flavonoid 함량 분석 후 표고버섯의 GST activity를 측정한 결과 높은 GST 활성을 가지는 추출물은 total phenolic compounds의 함량이 높게 나타난 증류수 추출물로 나타났으며, flavonoid의 함량이 높게 나타난 ethanol, methanol 추출물에서는 비교적 낮게 나타났다. 이는 표고버섯 추출물 중 GST 활성을 나타내는 물질은 flavonoid 외의 다른 total phenolic compounds 로 추정된다.
국민생활 수준의 향상과 의학기술의 발달로 인하여 평균수명이 증가하였지만 이에 반해 성인병, 암, 치매 등 질병 유병율은 점차적으로 증가하는 실정이다. 특히 당뇨와 치매는 고령화 현상에 따른 노인 인구의 증가에 따라 그 심각성이 더욱 크다. 또한 문경에서는 품질이 낮은 향신 표고버섯의 대 부위를 분말화하여 조미료로 이용함으로써 표고버섯의 활용 및 부가가치를 높이고 있으나, 표고버섯의 채취시기 및 부위별 생리활성에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 KK 당뇨마우스를 이용하여 대조군과 표고버섯 품질 (동고, 향신) 및 부위별(갓, 대) 분말을 섭취한 4종의 실험군을 8주간 사육한 다음 치매관련 뇌조직 신경전달 물질(neurotransmitter) 및 그 관련효소를 조사하고 활성 산소에 의한 산화적 스트레스로 지질과산화(lipid peroxide)를 평가하였다. 그 결과 뇌의 가장 중요한 신경전달물질인 아세틸콜린 함량은 표고버섯 향신갓 부분을 섭취한 실험군 HSC에서 약 12$\%$의 유의적인 증가효과를 보였으며, 아세틸콜린 분해효소인 AChE효소의 저해활성은 동고갓 부분을 섭취한 DGC실험군에서 약 10$\%$의 유의적인 아세틸콜린에 스테라아제 활성 저해효과를 보였으며, 향신갓 부분를 섭취한 HSC 실험군에서도 저해되는 경향을 보였다. 카테콜아민계 신경전달물질의 파괴에 관계하는 MAO-B효소의 저해활성은 향신갓 부위 첨가 식이 HSC에서 약 12$\%$의 유의적인 활성 저해효과를 보였으며, 지질과산화는 동고갓 부위를 섭취한 실험군 DGC에서 약 10$\%$의 유의적인 지질과산화 감소 효과를 보였다. 따라서 표고버섯은 대 부분보다는 갓 부분이 채취시기 및 품질에 상관없이 당뇨모델 마우스 뇌조직의 AChE 효소의 활성을 저해하여 ACh의 농도를 높일 뿐만 아니라 MAO-B효소와 활성산소에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 억제하여 신경전달물질을 잘 보존하여 인지능력 개선에 도움이 될 것으로 생각된다. 그러나 표고버섯의 급여기간 및 첨가수준을 달리한 계속적인 연구가 계속되어야 할 것으로 생각되며, 이러한 결과를 근거로 한 표고버섯 소재의 다양한 제품 개발과 부가가치 향상이 가능할 것으로 기대된다.
식용버섯류를 대상으로 혈액응고계를 활성화시키는데 주된 역할을 하는 것으로 알려진 단백질인 tissue factor에 대한 저해활성을 시험관내에서 측정하였으며 몇 가지 유기용매를 이용하여 추출분획을 조제하고 이들의 TF에 대한 저해활성을 비교 검색하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 검색된 버섯류의 메탄올 추출물들은 모두 TF에 대한 저해활성을 나타내었으며 특히 표고버섯은 비교적 강한 저해활성을 나타내었고 양송이버섯과 영지버섯 역시 TF 저해활성을 갖는 것으로 나타났다. 양송이버섯의 메탄올 추출물의 $IC_{50}$은 in vitro에서 $1.30\;{\mu}g$이었고 영지버섯은 $4.32\;{\mu}g$, 표고버섯은 $0.25\;{\mu}g$으로 각각 조사되었다. 유기용매를 이용하여 용매분획을 실시하고 각 용매분획의 TF 저해활성을 측정한 결과 표고버섯의 에틸아세테이트 분획에서 강한 TF 저해활성이 확인되었고 영지버섯의 에틸아세테이트 분획에서도 TF에 대한 저해활성이 나타났으며 표고버섯의 에틸아세테이트 분획에서 얻은 결정성 물질 역시 TF를 저해하는 활성을 나타내었다. 모든 버섯의 물층에서는 활성이 확인되지 않았으며 영지버섯의 에틸아세테이트 분획의 $IC_{50}$은 $107\;{\mu}g$, 표고버섯의 경우 $770\;{\mu}g$의 값을 나타냈고 표고버섯의 에틸아세테이트 분획으로부터 얻은 결정성물질의 $IC_{50}$은 10.2 mg이었다.
현재 조미료 및 부침가루로 사용되고 있는 표고버섯분말을 사용하여 열풍건조, 진공건조, 동결건조를 이용하여 건조를 행하였다. 각 건조 방법별로 표고버섯분말은 조직구조 및 물리적 특성치인 pore size도 다르게 나타났다. 또한 건조 방법별로 품질 분석을 한 결과 일반성분에서는 초기 수분함량에서 다소 차이가 있었으나 전체적인 차이는 크게 나지 않았다. 또한 건조 표고버섯의 맛 성분인 핵산을 분석한 결과에서도 큰 차이를 나타내지 않았으며, 총페놀 함량에서도 유사한 결과를 나타냈다. 이러한 결과를 토대로 표고버섯 분말의 흡습특성을 조사한 결과 pore size가 가장 큰 동결건조에서 가장 높은 흡습량을 가져왔으며, pore size의 크기에 따라 진공건조, 열풍건조 순으로 흡습량이 많았다. 그리고 저장 온도별로는 가장 낮은 온도인 $5^{\circ}C$에서 가장 높은 흡습을 보여주었으며, $35^{\circ}C$에서는 흡습량이 상대적으로 낮았다. 그러나 $35^{\circ}C$ 상대 습도 84%의 저장온도에서는 진공건조 및 동결건조 시료에서 저장 11일만에 곰팡이가 생겨났으므로 평형수분함량을 측정하지 못하였다. 저장 적정 수분함량을 구하기 위해 단분자층 수분함량을 구한 결과는 동결건조한 시료가 다른 시료보다 높은 값을 나타내었고, 흡습 엔탈피는 동결건조한 것이 가장 높은 값을 보여주었다. 또한 표고버섯분말의 평형수분함량 예측을 위해 현재까지 가장 적합성이 높다는 여러 가지 식으로 적합성을 살펴본 결과 단백질 함량이 비슷한 Khun식과 Mizrahi 식이 적합성이 가장 높았다. 그러나 이러한 식들은 상대습도만으로 구한 값이므로 상대습도뿐만 아니라 온도 및 공극을 변수로 넣어 회귀식을 도출한 결과 $R^2$가 0.989의 적용도가 높은 식을 구하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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