꽃송이 버섯 균사체 배양의 최적 조건을 확립하여 얻어진 꽃송이 버섯 균사체 배양액에 대한 항균활성을 검색하였다. 순물에 glucose 2%를 첨가하여 10일 배양한 꽃송이 버섯 배양액은 pH 6.91, 균사체 함량은 17.76 g/L로 나타났으나, 제한 배지에서 10일 배양 후 분석한 결과, pH 3.26, 균사체 함량은 3.45 g/L로 측정되었다. 또한 순물을 이용한 버섯 배양액의 수용성 단백질 함량은 511.85 mg%, 타이로신 59.6 mg%, 환원당 188.44 mg%이며, 베타글루칸 함량은 10.64%로 나타났다. 순물을 이용한 꽃송이 버섯 배양액의 항균활성 평가를 위해 8 종의 유해세균에 대한 꽃송이 버섯 균사체 배양액을 disk diffusion method로 항균효과를 검색하였다. B. cereus, St. aureus, L. monocytogenes, S. typhimurium 균주는 0.13 mg/disc에서 6.28 mg/disc의 범위에서 농도 의존적으로 활성이 나타났다. 배양액을 $85^{\circ}C$에서 15분, $100^{\circ}C$에서 5분간 열처리 후에도 항균 활성에서 변화를 보이지 않았다. 또한 한외여과법을 이용하여 3 kDa 이하의 저분자 물질의 항균 활성을 측정한 결과, B. cereus는 34.3 mm, St. aureus는 29.3 mm, L monocytogenes는 23.7 mm, S. typhimurium는 16.7 mm로 생육 억제 환을 보였다. 미세희석법을 이용한 꽃송이 버섯의 항균물질의 최소저해농도(MIC)는 B. cereus 2.6 mg/mL, St. aureus, L. monocytogenes 12.6 mg/mL, S. typhimurium 62.8 mg/mL인 것으로 나타났다. 꽃송이 버섯 배양액의 항균물질은 열과 단백질 분해효소 처리에 안정한 저분자 물질인 것으로 나타나 천연 항균 소재로서 산업적 활용이 기대된다.
꽃송이버섯은 식용버섯으로 다른 식용버섯에 비해 1.3-${\beta}$-D-glucan이 높은 항암 및 면역증강 효과가 있은 버섯이다. 하지만 꽃송이버섯은 초근 한국과 일본에서 버섯을 재배하고 있지만 재배방법은 확립되어있지 않다. 본 연구는 꽃송이버섯에 대한 봉지재배기술 개발을 위해 균사생장 및 원기형성에 대한 조사를 수행하였다. 꽃송이버섯의 액체종균제조하기위해 보리를 당화하여 종균을 제조하였는데 당화는 시간이 경과 할수록 당도가는 증가하는 경향으로 8시간에 $16.3^{\circ}Brix$를 나타냈다. 당화된 액체배지에서의 균사생장조건은 온도 ${\beta}$, pH5.0~6.0 일때 균사생장이 양호하였다. 꽃송이버섯의 봉지재배시 낙엽송톱밥에서 균사배양 및 밀도가 양호하였다. 낙엽송톱밥, 밀가루, 옥수수가루를 7:1:2(부피비)의 혼합배지에서 균사생육이 48.5mm/45일로 비교적 빠른 생장속도를 보였고 자실체의 수량은 68.1g/500g를 생산하였다.
꽃송이버섯(Sparassis crispa)은 배양과정에서 항균물질인 sparassol, methyl orsellinate (ScI)와 methyl-dihydroxy-methoxy-methylbenzoate (ScII) 등의 화합물을 생산하는 것으로 알려져 있으며, 이 중 ScI와 ScII는 sparassol보다 높은 항균활성을 나타내는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 꽃송이버섯의 액체배양 시 균사체가 생산하는 항균 물질인 methy1 orsellinate와 sparassol을 분리하여 NMR과 ESI-MS 분석을 통해 그 구조를 동정하였으며, HPLC 분석을 통해 methy1 orsellinate와 sparassol의 retention time은 각각 15분과 31분임을 확인하였다. S. latifolia의 화합물 생산 양상은 크게 4가지로 대별되며, 균주에 따라 다르게 나타났다. 기주식물과의 상관관계를 분석한 결과, 일본잎갈나무와 잣나무에서 분리된 균주는 서로 다른 생산 양상을 보인 반면, 소나무와 전나무에서 분리된 균주는 동일한 생산 양상을 나타냈다. 균체량과 화합물 생산량과의 상관관계는 나타나지 않았다. Methy1 orsellinate 생산량은 낙엽송에서 분리된 KFRI 645 균주가 0.170 mg/ml로 가장 높았으며, sparassol 생산량은 소나무에서 분리된 KFRI 747 균주가 0.004 mg/ml로 가장 높았다. 이러한 결과를 통해 꽃송이버섯 균주들의 methyl orsellinate와 sparassol의 생산 양상은 기주식물의 종류에 따라 다르다는 사실을 확인하였다.
꽃송이버섯 재배는 침엽수 톱밥의 좋은 사용처로 부각되었다. 하지만 6개월 이상 야적한 톱밥을 사용하여야 한다는 기존의 재배방식은 야적공간과 시간의 문제를 낳는다. 보다 효율적인 꽃송이버섯 재배를 위하여 낙엽송, 소나무 및 잣나무 톱밥에 증기 처리를 하여 생산기간 단축을 시도하였다. 증기처리를 한 경우, 낙엽송과 잣나무 톱밥의 경우 10% 이상의 균사생장 촉진효과를 나타내었으며, 소나무 톱밥을 이용한 재배에서는 단 1회 수확한 KFRI644 균주의 경우 12.5%(50.1 g/400 g)의 수율을 16.7%(66.7 g/400 g)로 향상시킬 수 있었다. 즉, 증기처리는 침엽수 톱밥을 이용한 꽃송이버섯의 재배기간을 단축하고 생산성을 높일 수 있는 좋은 방법이며, 침엽수 톱밥자원의 효율적인 활용방법이라고 할 수 있다.
본 연구는 고지방식이로 유도한 비만 흰쥐에 대한 꽃송이 버섯의 항비만 효과를 관찰하였다. 6주령 수컷 C57BL/6 마우스를 이용하여 칼로리의 45%를 지방으로 구성한 고지방식이를 이용하여 비만을 유도하였으며, 대조군은 정상식이를 제공하였다. 처리군은 고지방 식이에 꽃송이 버섯 분말을 1%, 3%, 5% 수준으로 첨가하여 12주간 제공하였다. 체중, 식이섭취, 장기무게, 내장지방, 혈청지질, 변무게 및 변지방, 간지방, 조직병리실험을 실시하였다. 고지방식이 섭취군은 체중, 식이섭취, 피하지방 및 복막하지방, 혈청 콜레스테롤 및 중성지방농도, 변지방, 간지방, 부고환지방 조직의 지방세포 크기가 증가하였다. 그러나 고지방식이에 꽃송이 버섯 분말을 첨가한 실험군에서는 체중증가, 식이섭취 및 식이효율, 간 콜레스테롤 함량, 내장지방 무게가 꽃송이 버섯 첨가량에 따라 감소하였다. 특히, 5% 꽃송이버섯 첨가군은 간세포의 지방축적과 지방간 현상이 현저히 개선되었으며, 부고환 지방조직에서의 지방세포 크기도 현저히 감소하였다. 본 연구결과를 통하여 볼 때, 꽃송이 버섯은 뛰어난 항비만 효과를 가지고 있어, 비만 조절을 위한 기능성 식품으로의 이용이 가능할 것으로 사료된다.
Effect of pulsed power was investigated on fruit body formation of 10 edible mushrooms, Lentinula edodes, Glifola frondosa, Pholiota nameko, Flammulina velutipes, Hypsizygus marmoreus, Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, Pleurotus abalonus, Agrocybe cylindracea and Sparassis crispa. Pulsed power of 100-170 kV was directly charged to the substrate just before fructification. The effect of the pulsed power resulted to promote for 10 edible mushrooms fructification. The treatment especially stimulated the fructification on Pleurotus species.
최근 식용과 약용버섯으로 각광을 받고 있는 꽃송이버섯(Sparassis latifolia 혹은 S. crispa)은 베타-글루칸이 풍부하여 다양한 생리활성을 나타낸다고 알려져 있다. 꽃송이버섯에 다량 포함된 베타-글루칸과 더불어 뇌기능을 증진시킬 수 있는 영양성분이 보강된다면 약용버섯의 기능성이 더욱 증대되어 농가소득 증대와 국민 건강증진에 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 꽃송이버섯 균사체 배양 시 아미노산을 첨가하였을 시 균사 생장이 촉진됨과 함께 GABA 함량이 증대되었고, ${\beta}-glucan$ 함량에는 유의적인 효과가 없는 것을 확인하였다. 균사의 생장에는 glutamic acid와 ornithine 모두 효과가 있었으나, GABA 함량에 대해서는 glutamic acid의 첨가가 훨씬 효과적임을 확인하였다. 이는 꽃송이버섯 균사체의 GABA-shunt에 glutamic acid가 영향을 미친 것으로 사료된다. 생성된 GABA의 소멸과 다른 화합물의 신규 생성에 대해서는 아직 결과를 도출하지 못하였으므로, 이 부분에 대한 추가 연구가 필요하리라 사료된다.
꽃송이버섯은 침엽수를 이용하여 재배할 수 있는 식 약용버섯으로 최근 새롭게 인식되고 있다. 그런데, 이 버섯은 낙엽송 심재부후병균으로 악명 높은 갈색부후균이므로 임지 재배를 시도하기 위해서는 신중한 검토가 선행되어야 한다. 본 연구는 이러한 배경 아래 꽃송이버섯의 침엽수림 내 발생환경을 조사하고, 낙엽송의 심재부후에 미치는 영향을 분석하여 침엽수림 내에서 꽃송이버섯 재배를 시도해도 문제가 없는지 검토하고자 수행되었다. 꽃송이버섯은 습도가 충분하고 비옥한 토양에서 자라는 낙엽송, 잣나무, 소나무, 전나무 등 다양한 침엽수림에서 발생하였다. 꽃송이버섯이 발생한 토양은 사양토에서 미사질양토의 범위로써 우리나라의 일반적인 산림토양에 비하여 고운 토성을 지니고 있었으며, pH는 4.6~5.2, 유기물 함량은 4~11%를 나타내 넓은 생육범위를 나타내었다. 꽃송이버섯 균이 침입한 목재는 육안으로 쉽게 파악이 되지 않는 부위에도 이미 균사가 퍼져 있음을 DNA 검정을 통하여 확인하였다. 피해부위는 건전부위에 비하여 함수율은 30% 정도 높은 반면, 압축강도는 30% 정도 낮았다. 꽃송이버섯 균은 뿌리만이 아니라 가지치기 등을 통해 생기는 가지부위의 상처를 통해서도 침입할 수 있으며, 이 경우 포자의 비산이 큰 역할을 하는 것으로 판단되었다. 따라서 꽃송이버섯 균이 나무뿌리 및 줄기부위의 상처를 통하여 쉽게 침입할 수 있음을 감안할 때, 우량목 생산을 위해서는 숲가꾸기의 시기에 유의하여야 하며, 이 버섯의 임내 재배는 신중하게 시도되어야 할 것으로 사료된다. 다만, 위생간벌 등 무육작업을 통해 통기성이 좋은 여건을 유지한다면 성숙림으로 육성하여 우량목재를 생산하는데 큰 문제가 없을 것으로 추론되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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