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문제 정의
- 농촌진흥청 응용미생물과와 농가에서 수집한 꽃송이버섯 균주의 배양적 특성을 조사하였다. 기본배지는 감자 추출물을 이용한 PBA, PDA, PDM 배지에서 균사생장이 양호한 경향이었고, 특히 대나무톱밥 추출물이 함유된 PBA 배지에서 균사생장 및 밀도가 가장 좋았다.
- 꽃송이버섯의 최초 인공재배는 1998년 일본에서 성공되었지만 성장속도가 느리고 재배기술이 어려우며, 개발된 몇몇 기술은 특허출원 되어 있어 일반 농가에서 이용하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 꽃송이버섯의 균 배양적 특성을 알아내고 안정적 재배 및 대량생산을 위한 기초 자료로 활용하고자 수행되었다.
제안 방법
- 0으로 조절한 후 고압 살균하여 petri-dish에 분주하고 시험균주를 접종하였다. 25±1℃의 항온기에서 4주간 배양한 후 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다. 또, 탄소원의 최적 농도를 선발하기 위하여 선발된 탄소원 농도를 0∼7%(w/v)까지 달리하여 조제한 평판배지에 각각의 시험균주를 접종하고 배양하여 균사생장 정도를 조사하였다.
- Sparassis crispa의 균사생장에 적합한 배지를 선발하기 위하여 표 2와 같이 7종의 배지를 사용하여 균사생장 및 밀도를 조사하였으며 그 결과는 표 3과 같다.
- 균사생장 및 밀도가 양호한 glucose, fructose, mannose, xylose, maltose 중에서 가격이 비교적 저렴하여 농가에서 대량 배양하기에 적합한 glucose를 이용하여 농도선발 시험을 수행하였고 그 결과는 표 7과 같다. glucose를 첨가하지 않은 처리는 균사생장이 늦고 밀도가 낮은 경향이었으며, glucose 1.
- 균사생장에 적합한 온도를 조사하기 위하여 기본배지로 선발된 PBA(Potato Bamboo Agar) 배지를 조제하여 상기와 동일한 방법으로 살균, 분주, 균 접종한 후 온도를 10, 15, 20, 25, 30, 35℃로 각각 조절한 항온기에서 4주간 배양하면서 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다.
- 균사생장을 위한 최적 수소이온농도(pH)를 조사하기 위하여 0.1N HCl과 0.1N NaOH를 이용하여 PBA 배지의 산도를 4.0, 5.0, 6.0, 7.0 및 8.0으로 조정한 후 상기와 동일한 방법으로 살균, 분주, 균 접종한 후 25±1℃의 항온기에서 4주간 배양하면서 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다.
- 꽃송이버섯 균사생장에 적합한 기본배지를 선발하기 위하여 PDA 등 7종의 배지(표 2)를 121℃(1.5kg/㎠)에서 15분간 고압살균 후 살균된 petri-dish(87 15mm)에 약 20ml씩 분주하여 사용하였다. 먼저 PDA배지에서 자란 12종 균주의 균사 선단부분을 직경 7mm cork borer로 잘라 낸 다음, 조제한 8종의 배지에 각각 접종하고 24±1℃의 항온기에서 4주간 배양하면서 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다.
- 25±1℃의 항온기에서 4주간 배양한 후 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다. 또, 탄소원의 최적 농도를 선발하기 위하여 선발된 탄소원 농도를 0∼7%(w/v)까지 달리하여 조제한 평판배지에 각각의 시험균주를 접종하고 배양하여 균사생장 정도를 조사하였다.
- 5kg/㎠)에서 15분간 고압살균 후 살균된 petri-dish(87 15mm)에 약 20ml씩 분주하여 사용하였다. 먼저 PDA배지에서 자란 12종 균주의 균사 선단부분을 직경 7mm cork borer로 잘라 낸 다음, 조제한 8종의 배지에 각각 접종하고 24±1℃의 항온기에서 4주간 배양하면서 균사의 생장정도 및 밀도를 조사하였다.
- 시험균주의 균사생장에 적합한 영양원을 선발하기 위하여 기본배지로 사용한 PBA 조성 가운데 탄소원인 dextrose와 malt extract를 제외하고 galactose등 모두 13종의 탄소원을 1.4%(PBA 기본배지에 포함된 dextrose 10g과 malt extract(maltose 60.0%) 7g을 합한)농도로 첨가하여 배지를 조제하였다. pH를 5.
- HA와 HBA 배지에서 균 밀도는 양호하였으나 균사생장이 저조하여 시험균주의 배양에는 적합하지 않은 것으로 조사되었다. 이러한 결과로 이후 시행된 시험에서 PBA 배지를 기본 배지로 이용하였다.
- 최적 질소원 선발은 PBA 기본배지에 적정 탄소원으로 선발된 glucose를 15g/L 첨가하고, 질소원인 peptone을 제외한 후 ammonium phosphate 등 12종의 질소원을 1g/L 되도록 조절하여 배지를 조제하고 고압살균하였다. 평판배지에 시험균주를 접종한 다음, 25±1℃의 항온기에서 4주간 배양하면서 균사생장 및 밀도를 조사하였으며, 선발된 질소원의 최적농도는 0∼1.0%(w/v)까지 농도를 달리하여 배지를 조제한 후 상기와 동일한 방법과 조건하에서 배양하여 선발하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 꽃송이버섯 균주는 농촌진흥청 응용미생물과에서 분양받은 11개 균주와 임실 버섯 농가에서 수집한 1개 균주 등 모두 12개 균주를 사용하였다(표 1). 분양받은 균주는 PDA(potato dextrose agar, Difco) 평판배지에 접종한 후 25℃ 배양기에서 20일간 배양한 후 접종원으로 이용하였다.
- 본 실험에 사용한 꽃송이버섯 균주는 농촌진흥청 응용미생물과에서 분양받은 11개 균주와 임실 버섯 농가에서 수집한 1개 균주 등 모두 12개 균주를 사용하였다(표 1). 분양받은 균주는 PDA(potato dextrose agar, Difco) 평판배지에 접종한 후 25℃ 배양기에서 20일간 배양한 후 접종원으로 이용하였다.
성능/효과
- 탄소원은 균류에 있어서 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 등의 합성과 에너지 공급원으로서 균주의 생장에 필수적인 영양원이다. 13종의 탄소원이 S. crispa의 균사생장에 미치는 영향을 조사한 결과(표 6), 단당류 중에서는 glucose, fructose, mannose, xylose, 이당류 중에서는 maltose에서 균사생장이 80mm 정도로써 좋았으며 밀도가 높았다. 이러한 결과는 Shim 등(1998)이 보고한 내용과 일치하는 경향이었다.
- 이러한 결과는 Shim 등(1998)이 보고한 내용과 일치하는 경향이었다. 5탄당인 arabinose와 다당류인 starch 첨가 배지에서 균사생장은 좋았지만 밀도가 낮은 것으로 조사되었다.
- SC7와 SC8 균주는 HOP배지에서 균사생장은 양호하였으나 밀도가 아주 낮았는데 이는 Shim 등(1998)이 보고한 내용과 유사하였다. HA와 HBA 배지에서 균 밀도는 양호하였으나 균사생장이 저조하여 시험균주의 배양에는 적합하지 않은 것으로 조사되었다. 이러한 결과로 이후 시행된 시험에서 PBA 배지를 기본 배지로 이용하였다.
- 이상의 결과로 균사생육 및 밀도가 양호한 질소원 중에서 가격이 저렴한 peptone을 선발하여 농도 선발 시험을 수행한 결과(표 9), 균사생장은 peptone 농도가 증가할수록 늦어지는 경향이 었고, 밀도는 농도가 증가할수록 높아졌다. Peptone 0.1% 처리가 0.3% 처리보다 균사생장이 좀 더 양호하였으나, 밀도는 0.3% 처리에서 양호하였던 결과로 볼 때, 질소원은 peptone을 0.3% 첨가하였을 때 균사생장이 제일 양호하였다.
- crispa의 균사생장에 미치는 영향을 조사한 결과는 표 8과 같다. Threonine, peptone, glycine, glutamine, 그리고 valine을 첨가한 배지에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았다. 그러나 aspartic acid, glutamic acid, alanine을 첨가한 배지에서는 균사생장은 양호하였으나, 균 밀도가 현저히 낮았다.
- 균사생장 및 밀도가 양호한 glucose, fructose, mannose, xylose, maltose 중에서 가격이 비교적 저렴하여 농가에서 대량 배양하기에 적합한 glucose를 이용하여 농도선발 시험을 수행하였고 그 결과는 표 7과 같다. glucose를 첨가하지 않은 처리는 균사생장이 늦고 밀도가 낮은 경향이었으며, glucose 1.0% 농도에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. 한편 3.
- pH 4.0∼8.0의 범위에서 균사생장 및 밀도를 조사한 결과, pH 4.0∼5.0 범위에서 균사생장이 양호하였다.(그림 2).
- 균사생장 및 밀도는 감자 추출물을 이용한 PBA, PDA, PDM 배지에서 좋은 경향을 나타내었으며, 특히 대나무톱밥 추출물을 이용한 PBA배지에서 양호하였다. PDA와 PDM 두 배지 중에서는 탄소원 성분인 maltose가 더 함유된 PDM 배지에서 균사생장이 약간 저조하였다.
- 균사생장에 적합한 최적온도를 구명하기 위하여 10∼35℃ 범위로 조절된 항온기에서 4주간 배양한 결과 온도가 높아질수록 균사 배양이 양호한 경향이었으며, 25℃가 최적 배양온도로 조사되었다.(그림 1).
- (그림 2). 그러나 SC12를 제외한 대부분 균주는 pH 4.0에서 균사밀도가 낮아(표 5), 생장 및 밀도를 고려하면 pH 5.0이 최적 배지산도로 조사되었다. 정 등(2002)은 꽃송이버섯 균의 적정 배양 pH가 5.
- 농촌진흥청 응용미생물과와 농가에서 수집한 꽃송이버섯 균주의 배양적 특성을 조사하였다. 기본배지는 감자 추출물을 이용한 PBA, PDA, PDM 배지에서 균사생장이 양호한 경향이었고, 특히 대나무톱밥 추출물이 함유된 PBA 배지에서 균사생장 및 밀도가 가장 좋았다. 꽃송이버섯 균사의 최적 배양온도는 25℃이었으며, 30℃ 이상에서는 균사생장이 전혀 이루어지지 않았다.
- 0에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. 대부분 균주가 pH 4.0에서 균사생장은 좋았으나 밀도가 현저히 낮은 경향이었지만, SC12 균주는 pH 4.0에서도 균사생장이 양호하였다. 탄소원은 단당류인 glucose, fructose, mannose, xylose와 이당류인 maltose에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았다.
- 대부분 균주는 pH 6.0 이상에서 산도가 높아짐에 따라 균사생장이 크게 감소하는 경향이었으나, SC3 균주의 경우 pH 8.0에서도 60mm 정도의 생장을 보여 알카리 범위에서 균사 적응성이 뛰어난 것으로 조사되었다. 이러한 결과는 Shim 등(1998)이 보고한 pH 8.
- 선발된 PBA 배지의 조성물질인 대나무톱밥 성분 분석결과는 수분이 9.8%이었고, 탄수화물이 86.3%로 가장 많았다. 무기성분 함량은 칼륨〉인산〉칼슘〉마그네슘〉나트륨 순이었으며, C/N율은 325:1로 분석되었다 (표 4).
- 버섯 종류별 질소원에 대한 연구 결과로는 잣버섯이나 영지, 표고, 고온성 양송이, 느타리버섯은 복합질소원인 peptone이 균사생장에 양호하다고 한 바 있다(김 등, 1994; 홍 등, 1981, 1983; 김 등, 1987). 이상의 결과로 균사생육 및 밀도가 양호한 질소원 중에서 가격이 저렴한 peptone을 선발하여 농도 선발 시험을 수행한 결과(표 9), 균사생장은 peptone 농도가 증가할수록 늦어지는 경향이 었고, 밀도는 농도가 증가할수록 높아졌다. Peptone 0.
- 5% 농도로 처리하였을 때 균사생장이 양호하였다. 질소원은 threonine, peptone, glycine, glutamine 그리고 valine을 첨가한 배지에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았으며, 질소원 peptone을 0.3% 처리하였을 때 균사생장 및 밀도가 가장 좋았다.
- 꽃송이버섯 균사의 최적 배양온도는 25℃이었으며, 30℃ 이상에서는 균사생장이 전혀 이루어지지 않았다. 최적 pH 조건은 모든 균주가 pH 5.0에서 균사생장 및 밀도가 양호하였다. 대부분 균주가 pH 4.
- 0% 이상 농도에서는 농도가 증가 할수록 균사 밀도는 영향이 없었으나 균사생장이 늦어졌다. 탄소원 종류 및 농도 시험결과를 종합하면, 적정 탄소원은 glucose이며, 농도는 1.0∼1.5%를 사용하였을 때 균사생장이 양호하였다.
- 0에서도 균사생장이 양호하였다. 탄소원은 단당류인 glucose, fructose, mannose, xylose와 이당류인 maltose에서 균사생장이 양호하고 밀도가 높았다. 이중 가장 경제적인 탄소원 glucose를 1.
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