팽이버섯의 다수성 신품종 개발을 위하여, 단포자 교잡에 의해 육성된 신품종 '백승'의 주요 특성은 다음과 같다. '백승'의 원균배양 적정배지는 MEA(Malt Extract Agar) 배지이며 균사생육 적정온도는 $25^{\circ}C$였다. 자실체 발생 적정온도는 $14^{\circ}C$, 자실체 생육온도는 $7^{\circ}C$로 기존품종과 동일하였다. 초발이는 $11{\pm}1$일 소요되었으며 생육일수는 $14{\pm}1$일 이었다. '백승' 수확적기의 자실체는 갓의 직경이 $11.3{\pm}0.4mm$, 대의 길이가 $89.2{\pm}7.1mm$이며 수량은 850 ml 병당 $153.7{\pm}12.5g$이었으며, '우리1호'의 수확적기의 자실체는 갓의 직경이 $10.7{\pm}1.0mm$, 대의 길이가 $91.3{\pm}20.8mm$, 수량은 $139.8{\pm}17.8g$이었다. 갓은 백색 반구형이며 대는 백색으로 굵고 곧으며 길이는 중간으로 다발성이며 품질과 수량이 우수하였다. 유전적 유연관계로 표현하기보다는 '백승'은 대조구와 다른 DNA 밴드 양상을 보였다.
팽이버섯 신품종 '여름향2호'는 '갈뫼'와 우리원 육성품종 '흑향'으로부터 분리한 단포자를 교배함으로써 육성된 품종으로, 갓 색이 흑갈색을 나타내며, 고온성이면서 재배기간이 짧은 장점이 있다. $16^{\circ}C$ 고온에서 병재배 시 배양 기간은 24일, 초발이 소요일수는 8일, 생육일수는 8일로 총재배기간이 40일 소요되어 대조품종 '흑향'에 비해 3일 단축되었다. 특히 초발이 소요일수가 2일 단축되면서도 버섯 발생이 균일한 특성을 보였다. 수량은 850 ml(Ø59) 병 당 154 g으로 '흑향'에 비해 8% 증수되었다. 베타글루칸 함량은 67.89 g/100g으로'흑향', 시판 중인 황금팽이, 백색 팽이버섯에 비해서 1.1~2.2배 높았다.
본 연구는 팽이버섯으로부터 열수 및 에탄올 추출물의 항산화와 항염증 활성을 탐색하였다. 라디칼 소거능을 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거능은 팽이버섯 열수 추출물의 경우 천연 항산화제인 비타민 C보다 활성이 우수하지는 않지만 다른 종류의 버섯 추출물보다 우수한 효능을 확인하였고 추후 분리, 정제를 통하여 유효 물질을 발굴하여 새로운 소재를 찾아내는 연구가 필요할 것으로 판단된다. ABTS 라디칼 소거능과 FRAP을 이용한 총항산화 효능에 관한 결과에서도 팽이버섯 추출물이 항산화 효과를 나타내는 것을 확인하였고, FTC법을 이용한 지질과산화 억제 효능을 살펴본 결과도 마찬가지로 열수 추출물이 에탄올 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 한편, 세포 독성을 살펴보기 위하여 항산화력이 우수한 팽이버섯 열수 추출물을 이용하여 정상 신경세포에 MTT assay를 수행한 결과, 세포의 생존율은 1.0 mg/mL의 이하 농도까지는 생존에 영향을 미치지 않는 것을 확인하였고 신경세포 보호효능 실험에서는 1.0 mM $H_2O_2$로 유도시킨 세포사에 대해 농도의존적인 신경세포 보호 효과가 있는 것을 확인하였으며, 마크로파지 세포에서도 독성에 대하여 신경세포와 유사한 결과를 확인하였다. NO의 저해효능도 농도 의존적으로 감소하였고 추가적으로 세포의 유전학적 분석인 western blot으로 iNOS와 COX-2를 수행하였을 때 LPS군에 비해 팽이버섯 열수 추출물군에서 iNOS 단백질 발현량이 감소하는 것을 확인하였다. 하지만 좀 더 명확한 결과를 위하여 차후 효소활성 및 동물연구 등이 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.
자동화 시설내에서 재배되는 팽이버섯에 발생하는 푸른곰팡이병의 발생상황, 병원균 접종시기에 따른 피해정도, 병원균의 배양적 특성 및 팽이버섯 품종별 피해정도 등에 관한 연구를 수행하였다. 팽이버섯 재배시기별 푸른곰팡이병의 발병률을 배양병수(PP병)로 조사한 바, 배양기에 7.7%로 가장 높았으며, 그후 각 재배단계별로 약간씩 증가하여 수확기까지는 14.9%를 나타냈다. 접종시기에 따른 피해정도는 배양기에 접종시 100%의 감염률을 나타냈으며, 피해정도로 구분하면 +++(40% 이상 수량감소)이었고, 발이초기에는 100%의 이병률을 나타냈지만 피해정도는 감소하여 ++($10{\sim}39%$ 수량감소)를 나타냈으며, 발이 10일후에는 34.4%의 이병률과 피해도는 10% 이하로 푸른곰팡이병이 팽이버섯 발병에 끼치는 영향이 매우 컸다. 팽이버섯에 푸른곰팡이병을 일으키는 병원균은 Trichoderma pseudokoningii로 동정되고, 이 균은 $25^{\circ}C$에서 균사생육이 왕성하며, 팽이버섯 균사보다 2.6배의 빠른 균사생장을 나타냈다. PDA배양시 균총의 색은 황록색을 띄며, phialospore는 한 개의 세포로 레몬형, 표면은 매끈하였고, 크기는 $1.3{\sim}3.0{\times}1.0{\sim}2.5\;{\mu}m$였다. phialides는 볼링핀과 유사한 $2{\sim}3$개가 뭉쳐서 분생자병에 붙어있으며, 크기는 $3.2{\sim}9.2{\times}2.0{\sim}5.6\;{\mu}m$이었다. 계통에 따른 푸른곰팡이병 피해도는 팽이버섯 5개 계통중 FV 4-1계통이 다른 계통보다 교차생장률이 낮고 T. psedokoningii에 의한 생장억제 정도가 낮았다.
팽이버섯 야생종과 재배종들의 esterase isozyme 밴드패턴을 비교하고 그 중 특정 야생종 ASI 4019균을 단포자 분리후 교배형을 결정하였다. 단포자의 PDA plate상에 색소 집적과자실체 형성관계를 비교한 결과, 갈색 색소를 집적시킨 단포자와 색소를 집적시키지 않은 단포자간 교배시 갈색 자실체를 형성하였으며 색소를 집적시키지 않은 백색 단포자간 교배한 결과 백색 자실체를 형성하였다. 백색자실체는 재배종의 백색과 색택이 다르게 나타났다. 백색 균사체를 나타내는 단포자와 재배종 단포자를 교배한 결과 연갈색 자실체가 나타났으며 이 Fl의 단포자를 재배종 단포자와 여교배하여 BC1F1을 비교한 결과 1계통은 연갈색 자실체만 형성하고 또 다른 한계통은 연갈색 자실체 8개, 연갈색과 백색 자실체가 혼합된 것이 2개 있었다.
폐 한방슬러지의 pH는 5.3으로 주재료인 콘코프의 pH 5.2와 비슷하였으나, 환원당 함량은 4.8 mg/g으로 콘코프의 1.9 mg/g 보다 2.5배 높게 나타났다. 평판배지를 사용하여 폐 한방슬러지의 첨가농도를 검토한 결과 폐 한방슬러지를 첨가하지 않은 대조구보다 5, 15 및 10%(w/w) 첨가 순으로 팽이버섯 균사 성장이 왕성하였다. 콘코프 및 미송톱밥배지에 폐 한방슬러지를 각각 10% 첨가하여 제조한 배지를 시험관에 충진시킨 다음 팽이버섯 액체종균을 접종하여 $25^{\circ}C$에서 6일 동안 배양한 결과 대조구에서는 약 2.2~3.4 cm, 시험구에서는 약 5.8~6.4 cm의 균사성장이 이루어졌다. 그리고 팽이버섯뿐만 아니라 표고버섯 및 녹각버섯(영지버섯 일종)을 접종한 시험구에서도 동일한 결과를 얻었다. 폐 한방슬러지를 10% 첨가한 배지로 현장실험을 행한 결과 팽이버섯의 수확량은 대조구보다 약 5%정도 떨어졌지만 기형버섯 발생율과 2등품 버섯의 생산량은 시험구에서 월등하게 적었다. 팽이버섯의 생산량이 16만병/1일 행하는 재배사를 기준으로 경제성 분석을 행한 결과 당해 년에는 약 5천만원이 절약되고 그 다음해부터는 인건비와 운영비를 제외한 약 1억3천만원의 생산단가 절약이 예상되었다.
팽이의 신품종을 개발하기 위하여 모균주 ASI 4103과 4111으로부터 포자를 수집하여 단핵균주를 얻고 이들의 교잡을 통해서 꺽쇠연결체가 확인된 교잡주 총 36점을 선발하였다. 교잡주를 대상으로 3회에 걸쳐 재배시험 결과, 수량이 우수하고 생육후기에도 갓이 피지 않는 황금색 우량계통 'Fv15a31'을 최종선발하였으며, 생산력검정 시험을 통해 2018년에 농작물 직무육성 품종 심의회를 통과했고 2019년에 '아람'이란 명칭으로 출원하였다. 주요특성은 갓 색깔이 황금색이고 대는 연한갈색이며, 갓 모양은 안으로 더 말린 반구형으로 대조품종과 형태적으로 차이를 보인다. 균사배양 최적온도는 25℃이며, 대조품종에 비해 여러 온도범위에서 아람의 균사력이 우수하였다. 또한 자실체 수량은 병당(1,100 ml) 237.7±9.54 g으로 대조품종보다 높았고 버섯발생이 2일 빨랐다. 갓에 반점이 없어 외관상 대조품종보다 품질이 우수하였다. 대치배양과 유전적 다형성 검정 결과, 아람이 다른 갈색 및 백색품종들과 유전적으로 구별되는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 병 재배 버섯 안정생산을 위한 우량종균확보 방법으로서 액체종균을 활용하고자 하였으며 액체종균을 버섯재배에 효율적으로 사용할 수 있는 접종방식 및 접종장치를 개발하였다. 느타리 및 팽나무버섯의 대량 액체배양의 조건은 팽나무버섯은 접종량 $5{\sim}6%$, 배양기간 4일 일 때, 그리고 느타리버섯은 접종량 $5{\sim}6%$, 배양기간 5일에서 최대 균사생장을 확인 할 수가 있었다. 자동접종시스템을 이용하여 균사생장 및 자실체 생산에 대한 조사를 실시한 결과, 느타리버섯의 경우 자실체 생산에서는 접종량 6%, 즉 15ml 에서 수량이 높게 나타났다. 팽나무버섯은 접종량 $4{\sim}6%$, 즉 $10{\sim}15ml$에서 자실체 수량이 다른 조건에 비해 우수하게 나타났다. 액체종균 자동접종시스템을 이용하는 것이 고체종균 접종시스템보다 느타리버섯은 33.7%, 팽나무버섯은 32.8% 증수효과를 확인할 수 가 있었다. 작업성능의 평가를 위해 $4{\times}4$배열의 병 재배용 tray 75개를 이용하여 병의 뚜껑을 제대로 열고 닫지 못하는 경우, 분사가 안되는 경우 등의 오동작은 없었고 작업시간은 26분으로 단축되었다.
팽이버섯 배지에 녹차 분말 또는 녹차 조카테킨 추출물을 농도별로 첨가하여 팽이버섯 자실체를 형성시킨 후 자실체의 이화학적 특성을 조사하였다. 버섯의 수확량은 무첨가구에서 최고의 수량을 보였으며 녹차분말 10% 첨가구에서 가장 낮은 값을 나타낸 반면, 경도는 무첨가구에서 가장 낮았고 녹차 분말 5% 및 10% 첨가구와 녹차 조카테킨 첨가구에서 높게 나타났다. 카테킨 및 카페인 함량 분석은 팽이버섯 추출물을 용매분획한 후 HPLC로 정량한 결과, 모든 시험구에서 카테킨은 검출되지 않았으며 총 폴리페놀 함량 또한 각 처리구간에 유의적 차이가 없는 것으로 나타나 카테킨 등 폴리페놀성 물질의 팽이버섯으로의 이행은 거의 없는 것으로 판단된다. 반면 카페인은 팽이버섯으로 이행되어 녹차 분말 무첨가구는 $2.12\;{\mu}g/g$, 녹차분말 10% 첨가구는 $196.23\;{\mu}g/g$이 검출되었다. 전자코를 이용한 향기패턴 분석 결과는 녹차 첨가에 의해 머무름 시간 3초와 6초 사이에 새로운 peak가 생성되었음을 알 수 있었으며, 녹차 10% 첨가구에서는 뚜렷한 향기의 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 팽이버섯 배지에 녹차분말 또는 녹차 조카테킨 추출물 첨가에 의해 버섯의 경도가 증가되었으며 녹차 성분 중 카페인이 이행되어 새로운 기능성 버섯을 생산할 수 있을 것으로 사료되었다.
팽이 및 만가닥버섯의 가공 기술 개발의 일환으로 수행되진 본 연구는 가공 전 처리 공정으로서의 blanching 조건을 확립하기 위해 두 버섯 peroxidase의 열적 특성 결과를 기초 자료로 삼았다. 효소 활성 측정은 Gorin과 Heidema의 방법을 변형하여 사용하였고, 생 버섯으로부터 추출한 조효소핵을 열처리했을 경우 팽이버섯은 $75^{\circ}C$, 3분, 만가닥버섯의 경우 $80^{\circ}C$, 1분 이상의 온도, 시간 조건에서 peroxidase의 불활성이 유발됨을 알았다. 이때 팽이 및 만가닥버섯 peroxidase의 활성에너지$(E_a)$는 59.58 kcal/mol, 43.05 kcal/mol이며 z값은 $9.0^{\circ}C,\;12.4^{circ}C$였다. 반면 Blanching에 의한 두 버섯 peroxidase의 활성화에너지($E_a$)와 z값은 각각 7.97 kcal/mol, 6.55 kcal/mol와 $59.8^{\circ}C,\;74.1^{circ}C$로 나타났다. 이는 peroxidase 자체의 열적 특성과 blanching에 의해 유발된 peroxidase의 열적 특성이 다르다는 것을 보여주는 것으로 blanching시에는 버섯자체와 버섯내의 성분들에 의해 열에 대한 저항성이 증대되어 z값이 높아지는 결과를 유발, 활성화에너지($E_a$)가 감소하는 결과로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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