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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 느타리버섯의 생육환경요인 즉, 버섯의 발이 및 생장에 가장 큰 영향을 미치는 온도가 느타리버섯의 생육에 미치는 영향을 검토하고, 버섯품질 판단기준의 기초자료를 제공하고자 주사전자현미경 및 투과전자 현미 경으로 각 온도 조건에서 생육시킨 자실체의 조직 형태학적 구조를 분석하였다.
제안 방법
- 탈수가 끝난 시험편에 대하여 propylene oxide 용액에 30분씩 2회 치환한 다음, EPON 812 포매 용매로 서서히 농도를 높이면서 치환시켰다. 100% EPON 용액에 DMP-30 경화제를 1.5%가 되도록 혼합한 뒤 포 매판에 시료를 넣어 4(TC에서 24시간, 60℃에서 48시간 동안 경화 시켜 블록을 제작하였다. 만들어진 블록을 실체현미경으로 관찰하면서 삭정 한 다음 'Ultramicrotome(Lieca Ultracut UCT, Austria)으로 300nm의 절편을 제작하였다.
- 투과전자현미경으로 관찰하고자 하는 부위를 재조 정하여 잘라낸 다음 Ultamicrotome으로 80nm의 연속된 절 편을 제작하였다. Cu-grid (VECO Cu 200, Kkenshoji Co., Japan)에 연속된 절편을 얹어 실온에서 건조시킨 다음, 염색 키트(Synaptek grid-stick kit, EMS, USA)에 담아 2% Uranyl acetate-lead citrate 용액으로 이중염색하고, 실온에서 건조하여 투과전자현미경 (H7500, Hitachi, Japan)으로 80kV, High resolution mode에서 관찰하였다.
- 갓의 표면, 주름, 대의 부위에서TxbG mm의 절편을 만들고, 주사전자현미경 시험편 제작에 있어서 탈수 시리즈까지 동일하게 처리하였다. 탈수가 끝난 시험편에 대하여 propylene oxide 용액에 30분씩 2회 치환한 다음, EPON 812 포매 용매로 서서히 농도를 높이면서 치환시켰다.
- 05 M cacodylate buffer로 10분씩 3회 수세한 뒤, 50% 알코올용액에서부터 100% 용액까지 1시간씩 에탄올 시리즈로 탈수하고 초산 이소아밀용액으로 치환하여 임계점 건조(HCP-2, Hitachi, Japan)를 실시하였다. 건조가 끝난 시험편을 시료대에 장착한 다음, ion sputter( E-1010, Hitachi, Japan)를 이용해 120초간 금증착을 하고, 주사전자현미경(S-3000N, Hitachi, Japan) 으로 가속전압 15 kV, WD 10 mm에서 관찰하였다.
- 5%가 되도록 혼합한 뒤 포 매판에 시료를 넣어 4(TC에서 24시간, 60℃에서 48시간 동안 경화 시켜 블록을 제작하였다. 만들어진 블록을 실체현미경으로 관찰하면서 삭정 한 다음 'Ultramicrotome(Lieca Ultracut UCT, Austria)으로 300nm의 절편을 제작하였다. 만들어진 절편을 Toluidine blue로 염색하여 광학 현미 경상에서 관찰하였다.
- 만들어진 블록을 실체현미경으로 관찰하면서 삭정 한 다음 'Ultramicrotome(Lieca Ultracut UCT, Austria)으로 300nm의 절편을 제작하였다. 만들어진 절편을 Toluidine blue로 염색하여 광학 현미 경상에서 관찰하였다. 투과전자현미경으로 관찰하고자 하는 부위를 재조 정하여 잘라낸 다음 Ultamicrotome으로 80nm의 연속된 절 편을 제작하였다.
- 버섯 발생 유도를 위한 온도는 i6±rc, 실내 습도는 초기 95% 이상, 후기 85±5% 수준으로 유지하였으며 환기량은 CO2 농도 기준 1,000 ppm 내외로 유지하였고 자실체 발생 이후에 는 실내습도를 80±5% 수준으로 관리하였고, 생육온도를 7℃, 15t, 23℃로 달리하여 자실체의 생육 특성을 비교하였다.
- 시험에 사용된 버섯 재배용 배지는 미송 톱밥: 비트 펄프: 면실박을 50:30:20 (w/w)의 비율로 혼합하여 수분함량을 65% 내외로 조절하고 850 M 병당 550 g~600 g을 입병한 후 121 ℃에서 90분간 고압살균 후 냉각하여 미리 준비해둔 춘추 느타리2호 종균을 병당 10 g 내외로 접종하였다. 버섯재배를 위하여 종균 접종 후 온도 20℃, 습도 65%로 조절한 배양실에서 30일간 배양시킨 후 균 긁기 작업을 실시하였다.
- 생육이 끝난 자실체의 대로부터 길이 20 mm, 두께 10 mm의 절편을 제작하고, 물성 측정기 (SUN RHEO meter, Compac-IOOD, Japan)를 이용하여 경도(Hardness), 응집성 (Cohesiveness), 검성 (Gumminess) 등을 측정하였다.
- 자실체의 생육 특성은 초발이 소요일수, 갓 크기, 대 굵기, 대 길이 등의 자실체 특성과 수량을 조사하였다. 초발이 소요일수는 균 긁기 작업 이후 원기형성이 될 때까지 기간을 일수로 나타내었고, 생육일수는 원기형성 이후부터 수확 시까지의 기간을 일수로 나타내었다.
- 갓의 표면, 주름, 대의 부위에서TxbG mm의 절편을 만들고, 주사전자현미경 시험편 제작에 있어서 탈수 시리즈까지 동일하게 처리하였다. 탈수가 끝난 시험편에 대하여 propylene oxide 용액에 30분씩 2회 치환한 다음, EPON 812 포매 용매로 서서히 농도를 높이면서 치환시켰다. 100% EPON 용액에 DMP-30 경화제를 1.
- 만들어진 절편을 Toluidine blue로 염색하여 광학 현미 경상에서 관찰하였다. 투과전자현미경으로 관찰하고자 하는 부위를 재조 정하여 잘라낸 다음 Ultamicrotome으로 80nm의 연속된 절 편을 제작하였다. Cu-grid (VECO Cu 200, Kkenshoji Co.
- 05 M cacodylate buffer로 10분씩 3회 세척한 다음 1% os- mic acid에 1시간 동안 후 고정 시켰다. 후 고정이 끝난 시험 편에 대해 0.05 M cacodylate buffer로 10분씩 3회 수세한 뒤, 50% 알코올용액에서부터 100% 용액까지 1시간씩 에탄올 시리즈로 탈수하고 초산 이소아밀용액으로 치환하여 임계점 건조(HCP-2, Hitachi, Japan)를 실시하였다. 건조가 끝난 시험편을 시료대에 장착한 다음, ion sputter( E-1010, Hitachi, Japan)를 이용해 120초간 금증착을 하고, 주사전자현미경(S-3000N, Hitachi, Japan) 으로 가속전압 15 kV, WD 10 mm에서 관찰하였다.
대상 데이터
- 본 시험에 사용된 균주는 경기도농업기술원 버섯연구소에서 보유하고 있는 춘추느타리2호를 PDA 평판배지에 7일간 배양하여 톱밥과 미강이 80:20 (w/w) 비율로 혼합된 배지가 담긴 삼각플라스크에 접종하여 15일간 배양 시켜 접종 원을 제조하였다. 버섯 재배를 위한 종균은 접종원 제조용 배지와 동일한 배지를 850 M 병에 입병하여 살균 후 원균을 접종하여 30일간 배양하여 종균으로 사용하였다.
- 본 시험에 사용된 균주는 경기도농업기술원 버섯연구소에서 보유하고 있는 춘추느타리2호를 PDA 평판배지에 7일간 배양하여 톱밥과 미강이 80:20 (w/w) 비율로 혼합된 배지가 담긴 삼각플라스크에 접종하여 15일간 배양 시켜 접종 원을 제조하였다. 버섯 재배를 위한 종균은 접종원 제조용 배지와 동일한 배지를 850 M 병에 입병하여 살균 후 원균을 접종하여 30일간 배양하여 종균으로 사용하였다.
- 시험에 사용된 버섯 재배용 배지는 미송 톱밥: 비트 펄프: 면실박을 50:30:20 (w/w)의 비율로 혼합하여 수분함량을 65% 내외로 조절하고 850 M 병당 550 g~600 g을 입병한 후 121 ℃에서 90분간 고압살균 후 냉각하여 미리 준비해둔 춘추 느타리2호 종균을 병당 10 g 내외로 접종하였다. 버섯재배를 위하여 종균 접종 후 온도 20℃, 습도 65%로 조절한 배양실에서 30일간 배양시킨 후 균 긁기 작업을 실시하였다.
- 자실체 수확 직후 갓의 표면, 주름, 대 부위에서 5x5x3 mm의 절편을 만들어 주사전자현미경 시료로 사용하였다. 각각의 절편을 Karnovsky's 고정액에 2시간 전 고정 한 뒤 0.
성능/효과
- Table 1 및 Fig. 1에서 보는 바와 같이, 생육일수는 생육 온 도가 높아짐에 따라 빨라지는 경향을 보였으며, 대와 갓의 크기는 적온생육에 비해 크게 나타났다. 그러나 수량은 적온인 15C에서 생육한 자실체에 비해 현저히 떨어지는 것을 경향을 나타내었다.
- 생육온도별로 느타리버섯 대부 위의 물리적 특성을 조사한 결과 생육온도가 높을수록 경도는 낮아졌는데 이는 세포의 노화 및 균사의 밀도가 낮았기 때문으로 생각된다. 또한 대의 세포학적인 특징으로 액포 화가 두드러져 생육온도가 높을수록 생육일수는 빨라지나 그만큼 노화가 쉽게 일어남을 확인하였다.
- 생육온도가 느타리버섯 자실체의 생육 및 조직에 미치는 영향을 검토하기 위하여 온도를 7℃, 15℃, 23℃로 달리하여 생육시키고, 자실체의 특성 및 조직의 미세구조 변화를 관찰한 결과, 생육온도가 높을수록 갓의 두께는 얇아지고, 대의 두께 및 대의 길이는 길어졌으며, 버섯의 갓 색깔이 백색에 가깝게 변화하였다.
- 생육온도에 따른 자실체의 미세구조변화는 생육온도가 높아질수록 주름에 있어서 담자포자의 비산이 빠르고, 노화 현 상이 두드러졌다. 생육온도별로 느타리버섯 대부 위의 물리적 특성을 조사한 결과 생육온도가 높을수록 경도는 낮아졌는데 이는 세포의 노화 및 균사의 밀도가 낮았기 때문으로 생각된다.
- 각 온도에서 재배한 느타리버섯의 대의 물리적 특성을 Table 2에 나타내었다. 저온에서 생육한 버섯일수록 경도는 단단해지는 경향을 보이며, 질긴 정도를 나타내는 검 성의 경우도 높은 수치를 보이고 있다. 23℃생육한 느타리자실체 의 경도 및 검 성이 낮게 나타난 이유는 전자 현미경관찰 결과 세포의 노화로 인한 액 포화 현상으로 세포의 내부가 공동화되어 쉽게 부서지는[3, 12, 14] 결과를 가져왔기 때문으로 생각된다.
- 적온보다 현저히 낮은 온도에서 생육한 자실체에 있어서 육안적인 특징으로 작은 솜털이 빛에 반사된듯한 형태를 하고 있는데 이 부위를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 Fig. 2A와 같이 굵기가 가는 균사들의 배열이 두드러졌으며, 갓 낭상체(pileocystidia, Fig. 2D의 화살표)가 많이 관찰되었다. 낭상체 (cystidia)는 포자를 형성하지 않는 자실체의 말단세포 로서 수분 및 휘발성 물질의 증발을 돕고, 주름 부분을 지지하는 역할과 공기의 통풍구로서의 역할을 담당하는 세포로 알려져 있다[2].
후속연구
- 그러나 이러한 특징들은 육안적인 평가에 그쳐 객관적이고 과학적인 지표가 되지 못한다. 품질평가에 있어서 보다 과학적이고, 객관적인 데이터를 제시할 필요가 있다고 생각되며, 품질평가 식물성평가 및 조직평가가 동시에 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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