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문제 정의
- 따라서 본 연구는 맛버섯의 인공재배법 개발의 기초자료를 얻을 일환으로 균사의 영양생장에 필요한 적합한 조건을 연구하고자 균사생육을 위한 최적 배양 조건 및 영양원을 조사하고자 한다.
제안 방법
- 균사생육을 위한 최적 탄소원 및 농도를 조사하기 위하여 기본배지(ME)에 glucose외 12종의 탄소원을 각각 1% (w/v) 농도로 첨가하여 배지를 조제하고 pH 5.5로 조절한 다음 121℃``에서 15분간 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. 또 선발된 탄소 원의 최적 농도를 조사하기 위하여 0~10%(w/v)의 농도 순으로 첨가한 후 pH 5.
- . 7H2O를 첨가한 배지와 첨가하지 않은 배지에서 균사생육 정도를 조사하기 위하여 glucose 3%, malt extract 0.25%, yeast extract 0.25% 인 최적배지에 상기 무기염류를 첨가한 경우와 첨가하지 않은 배지를 조제한 후 pH 5.5로 조절한 다음 121℃, 15분간 고압 멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10 일간 배양하여 균사생육을 조사하였다.
- 5로 조절하여 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. glucose 3.0%(w/v), malt extract 0.25%(w/v) 첨가된 기본배지(ME)에 yeast extract의 농도를 0~2.5%(w/v)로 조제한 후 pH 를 5.5로 조절하여 상기와 동일한 방법으로 배양하여 균사 생육을 조사하였다.
- 균사생육을 위한 최적 배양 온도를 조사하기 위하여 기본 배지로 선발된 ME배지를 조제하여 121 ℃ 에서 15분간 고압 멸균하고 20mL씩 petri dish에 분주하여 굳힌 다음, 접종하여 15, 20, 25, 30 그리고 35℃의 온도 범위로 조절된 항온기에서 10일간 배양하면서 균사생육을 조사하였다.
- 균사생육을 위한 최적 질소원 및 농도를 조사하기 위하여 기본배지(ME)에 최적 탄소원인 glucose를 3%(w/v) 농도로 첨가한 후, malt extract 외 5종의 질소원을 단독 혹은 혼합하여 최종 질소원의 농도가 2.5%(w/v)가 되도록 조제하고 pH를 5.5로 조절한 다음 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. 또한 선발된 최적 질소원인 malt extract와 yeast extract를 이용하여 먼저 malt extract-g- glucose가 3%(w/v)농도로 첨가된 기본 배지(ME)에 malt extract-f- 0~2.
- 균사생육을 위한 최적 초기 pH를 조사하기 위하여 기본 배지로 선발된 ME 배지를 조제하여 IN HCl 과 NaOH로 초기 pH를 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 및 8.0으로 조절하여 121℃, 15분간 고압멸균하고 20mL씩 petri dish에 각각 분주하여 굳힌 다음, 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하여 균사생육을 조사하였다.
- 5로 조절한 다음 121℃``에서 15분간 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. 또 선발된 탄소 원의 최적 농도를 조사하기 위하여 0~10%(w/v)의 농도 순으로 첨가한 후 pH 5.5로 조절하여 상기와 동일한 방법으로 배양하여 균사생육을 조사하였다.
- 5로 조절한 다음 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. 또한 선발된 최적 질소원인 malt extract와 yeast extract를 이용하여 먼저 malt extract-g- glucose가 3%(w/v)농도로 첨가된 기본 배지(ME)에 malt extract-f- 0~2.5%(w/v)농도로 조제한 후 pH를 5.5로 조절하여 고압멸균한 후 굳힌 다음 접종하여 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하였다. glucose 3.
- 맛버섯의 균사생육에 가장 좋은 기본배지를 선발하기 위하여 Table 1에 공시된 5종의 공시배지에 PDA 배지에서 생육된 균사체를 5mm cork borer로 절취하여 중앙부에 접종하였다. 접종한 각 배지는 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하면서 균사의 생육정도를 측정하여 균사생육이 가장 우수한 공시배지를 기본배지로 선발하였다.
- 측정하였다[4]. 액체배양에서 건조균체 량은 배 양액을 3, 000rpm에서 15분간 원심분리하여 침전된 균사체를 2~3 회에 걸쳐 수세한 다음, 60℃에서 24시간 건조하고, desic- cator에서 항량이 될 때까지 방치하여 건조중량을 측정하였다.
- 접종된 균사절편의 중심을 직교하는 수직선과 수평선을 평판배지인 petri dish 밑면에 유성펜으로 그렸으며, 하루 간격으로 배양이 완료될 때까지 종축과 횡축의 직경을 측정한 후 두 값을 평균하여 고체배지에서의 균사의 생장직경을 측정하였다[4]. 액체배양에서 건조균체 량은 배 양액을 3, 000rpm에서 15분간 원심분리하여 침전된 균사체를 2~3 회에 걸쳐 수세한 다음, 60℃에서 24시간 건조하고, desic- cator에서 항량이 될 때까지 방치하여 건조중량을 측정하였다.
- 계대배양 하였다. 접종원의 준비는 고체배양의 경우, 냉장 보관하던 균주를 PDA평판배지의 중앙부에 5mm cork borer로 절취한 mycelium disk를 접종하여 25±1 ℃의 항온기에서 배양한 후 실험에서 사용하였으며, 액체배양의 경우는 300mL 삼각플라스크에 100mL의 potato dextrose broth (PDB)를 121℃, 15분간 고압멸균한 후 5mm cork broer로 mycelium disk 4-5개를 절취하여 접종한 후 8일간 배양한 다음, 배양액을 균질기로 무균적으로 30초 동안 균질화 하여 접종원으로 사용하였다.
- 접종한 각 배지는 25℃±1의 항온기에서 10일간 배양하면서 균사의 생육정도를 측정하여 균사생육이 가장 우수한 공시배지를 기본배지로 선발하였다.
- 질소원이 균사생육에 미치는 영향을 알아보기 위하여 최적 탄소원인 glucose 3%(w/v)농도가 첨가된 ME 배지에 유기태 질소원 및 무기태 질소원을 단독 혹은 혼합하여 실험하였다. 그 결과는 Table 4에서와 같이 malt extract, yeast extract 및 peptone을 단독 혹은 혼합하여 첨가한 경우 균사 생육이 양호하였고 무기태 질소원은 별다른 영향을 미치지 않은 것으로 사료된다' 최적 질소원으로 조사된 3종 질소원 중 malt extract와 yeast extract의 농도에 따른 균사 생장을 검토한 결과 Fig.
- 최적 배양 조건 및 영양원 선발 시험 결과로부터 얻은 최적 배지와 기본배지(ME)를 300 mL 삼각플라스크에 각각 100 mL씩 넣고 pH를 5.5로 조절한 다음, 121℃, 15분간 고압 멸균한 후 식힌 다음 미리 8일간 액체배양한 접종원을 균질기로 무균적으로 균질화하여 5%(v/v)접종하고, 25℃ ±1 로 조절된 shaking incubator에서 llOrpm으로 14일간 배양하여 균사생장을 조사하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 균주는 Pholiotg nameko KACC 50453으로서 농촌진흥청 농업과학기술원 응용미생물과에서 분양 받아 사용하였으며, potato dextrose agar (PDA) 배지에서 25℃로 8일간의 배양 후, 4℃에서 보존하였고 1개월마다 계대배양 하였다. 접종원의 준비는 고체배양의 경우, 냉장 보관하던 균주를 PDA평판배지의 중앙부에 5mm cork borer로 절취한 mycelium disk를 접종하여 25±1 ℃의 항온기에서 배양한 후 실험에서 사용하였으며, 액체배양의 경우는 300mL 삼각플라스크에 100mL의 potato dextrose broth (PDB)를 121℃, 15분간 고압멸균한 후 5mm cork broer로 mycelium disk 4-5개를 절취하여 접종한 후 8일간 배양한 다음, 배양액을 균질기로 무균적으로 30초 동안 균질화 하여 접종원으로 사용하였다.
성능/효과
- 균사생육에 가장 적합한 최적 초기 pH를 검토한 결과는 Fig. 2와 같이 pH 4.0~6.5 범위에서 균사생육이 비교적 양호하였는데 최적 초기 pH는 5.5였다. 담자균류의 균사 생장 최적 pH 범위에 대하여 Wolport[15]가 pH 4.
- 균사생육에 적합한 최적 배양 온도를 검토한 결과는 Fig. 1과 같이 20℃이하와 3(TC이상에서는 맛버섯 균사체 생육이 급속히 저하되는 것을 알 수 있으며, 25℃에서 균사체 생육이 가장 양호하여 맛버섯 균사체 최적 배양 온도는 25℃임을 알 수 있다. 이러한 결과는 Pleurotus eryngii는 25 ℃, Pleurotus ostreatus 와 Pleurotus florida는 30℃ 인 보고[17]와 Fomitella fraxinea(Fr.
- 균사생육이 가장 양호한 ME배지에 각종 탄소원을 1% (w/v)로 첨가하여 배양한 결과 Table 3에서와 같이 단당류인 glucose와 mannose에서 균사생육이 가장 양호하였고 이당류인 sucrose에서 균사생육이 가장 저조하였다. 최적 탄소 원으로 선발된 glucose 농도를 3%(w/v)첨가시 균사 생육이 가장 양호하였으며, 5% 이상의 농도에서는 균사 생육이 급속히 저하됨을 알 수 있었다(Fig.
- 05%(w/v)로 나타났다. 기본배지(ME)와 최적배지로 액체 배양한 결과 최적 배지에서 균사 생장이 양호하였다.
- 5이었다. 맛버섯 균사체 생장을 위한 최적 배지 조성은 glucose 3%(w/v)/ malt extract 0.25%(w/v)z yeast extract 0.25%(w/v)z KH2PO4 0.046%(w/v)z K2HPO4 0.1% (w/v), MgSO4·7H2O 0.05%(w/v)로 나타났다. 기본배지(ME)와 최적배지로 액체 배양한 결과 최적 배지에서 균사 생장이 양호하였다.
- 맛버섯(Pholiota nameko KACC 50453)의 균사체 배양 특성에 관한 연구 결과 맛버섯 균사체의 배양에 적합한 기본 배지는 ME였으며, 최적 배양 온도는 25℃, 최적 초기 pH 는 5.5이었다. 맛버섯 균사체 생장을 위한 최적 배지 조성은 glucose 3%(w/v)/ malt extract 0.
- 맛버섯의 균사생육에 가장 좋은 기본배지를 선발하기 위하여 Table 1의 5종의 공시배지를 이용하여 균사 생육을 조사한 결과 Table 2에서 보는 바와 같이 ME배지에서 61.7 mm/10days로 균사생육이 가장 양호하였고, YM, MYPA 순으로 우수하였다.
- 13 g/L을 얻었다. 최적 배지는 기본 배지보다 약 19%정도 높은 균사체 생산수율을 보였다.
- 최적 탄소 원으로 선발된 glucose 농도를 3%(w/v)첨가시 균사 생육이 가장 양호하였으며, 5% 이상의 농도에서는 균사 생육이 급속히 저하됨을 알 수 있었다(Fig. 3). 탄소원의 영향에 관한 보고에서 Hashimoto와 Takahasi [5]는 느타리에서 mannosestarch에서 균사생육이 양호하다고 하였고, Kawai[7]등이 soluble starch; ghicose등을 잘 이용한다고 하였고/ Chang [1}등은 glucose를 첨가한 배지에서 균사 생장이 가장 양호하였다고 보고한 결과들과 거의 유사한 결과임을 알 수 있다.
- 최적배지와 기본배지가 맛버섯 균사체의 생육에 미치는 영향을 비교한 결과는 Fig. 6에서와 같이 배 양 4일까지는 기본 배지 및 최적배지의 균사생육은 비슷하게 증가하는 경향을 나타냈지만 최적배지는 배양 6일째부터 급격히 증가하여 배양 10일째 최대 건조 균체량 3.85 g/L을 얻었으며 기본배지는 배양 6일째부터 완만히 증가하다가 배양 12 일째 최대 건조 균체량 3.13 g/L을 얻었다. 최적 배지는 기본 배지보다 약 19%정도 높은 균사체 생산수율을 보였다.
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