신선초 및 신선초박을 이용한 노루궁뎅이버섯 배양추출물의 화학성분 Chemical Composition of Hericium erinaceum Cultured by the Extracts of Angelica keiskei and the Byproduct of Angelica keiskei원문보기
폐기되고 있는 녹즙박을 활용하기 위한 일환으로 신선초 및 신선초박을 영양원으로 노루궁뎅이버섯 균사체를 배양하고 배양물을 추출하여 화학적 성분을 분석하였다. 분쇄한 신선초 및 신선초박을 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우 $107{\sim}112\;mm$의 균사생육을 보여 신선초 및 신선초박이 노루궁뎅이버섯 배양용 배지로써 이용 가능한 것으로 나타났다. 신선초 및 신선초박 추출물의 수분함량은 각각 94.36% 및 97.36%이었으나 신선초 및 신선초박 추출물에 배양한 노루궁뎅이버섯은 90.95% 및 94.20%로 수분함량은 감소하는 반면 기타 일반성분은 대체적으로 증가하였다. 비타민 A의 함량은 신선초에서 20.78 IU/100 mL로 다른 추출물에 비해 높게 나타났으나 신선초 및 신선초박 노루궁뎅이 버섯 추출물에서는 검출되지 않았다. 그러나 비타민 $B_2$와 비타민 C의 경우에는 신선초 및 신선초박에서의 함량보다 신선초, 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물에서 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 무기질은 신선초 및 신선초박이 가지고 있는 함량에 비하여 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 무기질(Fe, P, Mg, Ca) 모두 증가하였으며 총아미노산의 함량에서는 원료는 각각 177.17 mg% 및 149.99 mg%이었으나 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 경우에는 231.08 mg% 및 372.25 mg%로 증가하는 것으로 나타났다.
폐기되고 있는 녹즙박을 활용하기 위한 일환으로 신선초 및 신선초박을 영양원으로 노루궁뎅이버섯 균사체를 배양하고 배양물을 추출하여 화학적 성분을 분석하였다. 분쇄한 신선초 및 신선초박을 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우 $107{\sim}112\;mm$의 균사생육을 보여 신선초 및 신선초박이 노루궁뎅이버섯 배양용 배지로써 이용 가능한 것으로 나타났다. 신선초 및 신선초박 추출물의 수분함량은 각각 94.36% 및 97.36%이었으나 신선초 및 신선초박 추출물에 배양한 노루궁뎅이버섯은 90.95% 및 94.20%로 수분함량은 감소하는 반면 기타 일반성분은 대체적으로 증가하였다. 비타민 A의 함량은 신선초에서 20.78 IU/100 mL로 다른 추출물에 비해 높게 나타났으나 신선초 및 신선초박 노루궁뎅이 버섯 추출물에서는 검출되지 않았다. 그러나 비타민 $B_2$와 비타민 C의 경우에는 신선초 및 신선초박에서의 함량보다 신선초, 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물에서 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 무기질은 신선초 및 신선초박이 가지고 있는 함량에 비하여 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 무기질(Fe, P, Mg, Ca) 모두 증가하였으며 총아미노산의 함량에서는 원료는 각각 177.17 mg% 및 149.99 mg%이었으나 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 경우에는 231.08 mg% 및 372.25 mg%로 증가하는 것으로 나타났다.
To utilize the abandoning byproducts after manufacturing fresh vegetable juice, Hericium erinaceum (H. erinaceum) was cultured using Angelica keiskei (AK) and the byproducts of Angelica keiskei (BAK) as anutrient and the chemical composition of the culture extract was analyzed. When H. erinaceum was...
To utilize the abandoning byproducts after manufacturing fresh vegetable juice, Hericium erinaceum (H. erinaceum) was cultured using Angelica keiskei (AK) and the byproducts of Angelica keiskei (BAK) as anutrient and the chemical composition of the culture extract was analyzed. When H. erinaceum was cultured using culture media of AK and BAK, it showed 107{\sim}112 mm of growth during 40 days. The moisture contents of AK and BAK extracts were 94.36 and 97.36%, respectively; however, those of extracts of H. erinaceum cultured in AK and BAK decreased to 90.95 and 94.20%, respectively. Reversely, other chemical compositions were increased. The vitamin A content of AK extract was 20.78 IU/100 mL and was higher than those of other extracts. However, vitamin A was not detected in extracts of H. erinaceum cultured with AK and BAK. In contrast, vitamin $B_2$ and C in the extracts of H. erinaceum cultured were higher than those of AK and BAK. Total ash content including Fe, P, Mg, and Ca increased in the extracts of H. erinaceum cultured when compared with AK and BAK extracts. Total amino acid content was also higher in the extracts of H. erinaceum cultured (231.08 and 372.25 mg%) than those in the extracts of AK (177.17 mg%) and BAK (149.99 mg%).
To utilize the abandoning byproducts after manufacturing fresh vegetable juice, Hericium erinaceum (H. erinaceum) was cultured using Angelica keiskei (AK) and the byproducts of Angelica keiskei (BAK) as anutrient and the chemical composition of the culture extract was analyzed. When H. erinaceum was cultured using culture media of AK and BAK, it showed 107{\sim}112 mm of growth during 40 days. The moisture contents of AK and BAK extracts were 94.36 and 97.36%, respectively; however, those of extracts of H. erinaceum cultured in AK and BAK decreased to 90.95 and 94.20%, respectively. Reversely, other chemical compositions were increased. The vitamin A content of AK extract was 20.78 IU/100 mL and was higher than those of other extracts. However, vitamin A was not detected in extracts of H. erinaceum cultured with AK and BAK. In contrast, vitamin $B_2$ and C in the extracts of H. erinaceum cultured were higher than those of AK and BAK. Total ash content including Fe, P, Mg, and Ca increased in the extracts of H. erinaceum cultured when compared with AK and BAK extracts. Total amino acid content was also higher in the extracts of H. erinaceum cultured (231.08 and 372.25 mg%) than those in the extracts of AK (177.17 mg%) and BAK (149.99 mg%).
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 폐기되고 있는 녹즙박을 활용하기 위한 일환으로 신선초 및 신선초박을 영양원으로 생리적 기능성이 다양한 노루궁뎅이 버섯 균사체를 배양하고 추출물의 화학적 성분을 비교 분석하였다.
가설 설정
2)Mean values within the same row with different letters were significantly different (p<0.05).
3)ND: not detected.
제안 방법
신선초를 배지로 한 노루궁뎅이버섯 균사체 배양은 원료인 신선초를 오존수(3 ppm)에서 2분간 침지시키고 세척한 후 벨트 착즙기를 이용하여 분쇄하고 노루궁뎅이버섯 종균을 배지량의 5%가 되도록 접종하였으며 25℃에서 40일간 배양한 후 균사 생육을 측정하였다. 균사의 생육은 40일간 배양하면서 생긴 균사의 크기를 측정하였으며 균사의 조밀도는 육안으로 비교 측정하였다(14).
신선초 및 신선초박을 배지로 하여 각각 배양한 노루궁뎅이버섯 균사체 추출물의 제조는 배양물에 약 20배량의 40% ethanol을 이용하여 위의 방법과 동일한 방법으로 추출, 여과 및 농축하여 처음시료와 동일한 양이 되도록 증류수로 용해한 후 시료로 사용하였다.
신선초 박을 배지로 한 노루궁뎅이버섯 균사체 배양에서는 신선초를 분쇄 및 착즙하고 남은 신선초박에 위의 방법과 동일한 방법으로 노루궁뎅이버섯 종균을 배양하고 균사 생육의 크기 및 조밀도를 측정하였다.
신선초를 배지로 한 노루궁뎅이버섯 균사체 배양은 원료인 신선초를 오존수(3 ppm)에서 2분간 침지시키고 세척한 후 벨트 착즙기를 이용하여 분쇄하고 노루궁뎅이버섯 종균을 배지량의 5%가 되도록 접종하였으며 25℃에서 40일간 배양한 후 균사 생육을 측정하였다. 균사의 생육은 40일간 배양하면서 생긴 균사의 크기를 측정하였으며 균사의 조밀도는 육안으로 비교 측정하였다(14).
아미노산 분석은 자동아미노산분석기(SYKAM, S433 A.A., Germany)로 하였으며 분석조건은 column size 4×150 mm, resin Li+ form, lithium citrate buffer(pH 2.85, 3.30, 4.50), 유속은 0.45 mL/min, ninhydrin은 0.25 mL/min의 조건으로 하였다(20).
폐기되고 있는 녹즙박을 활용하기 위한 일환으로 신선초 및 신선초박을 영양원으로 노루궁뎅이버섯 균사체를 배양하고 배양물을 추출하여 화학적 성분을 분석하였다. 분쇄한 신선초 및 신선초박을 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우 107～112 mm의 균사생육을 보여 신선초 및 신선초박이 노루궁뎅이버섯 배양용 배지로써 이용 가능한 것으로 나타났다.
대상 데이터
노루궁뎅이버섯 균사체 배양을 위하여 사용한 공시 균주는 Hericium erinaceum로 수원 농촌진흥청 농업과학기술원 응용미생물과에서 분양받아 potato dextrose agar(Difco Lab., Detroit, MI) 사면배지에서 25℃로 10일간 배양하였으며 4주마다 계대배양하면서 실험에 사용하였다.
데이터처리
본 실험의 결과는 3회 반복한 후 SAS(21) program을 사용하여 각 실험구간의 유의성을 검증한 후 Duncan's multiple range test에 의해 실험군 간의 차이를 분석하였다.
이론/모형
또한 무기질 성분인 인(P), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 및 철(Fe)은 식품공전의 미량영양성분시험법(16)으로 측정하였다. Vitamin B2는 HPLC법(16), vitamin C는 방법인 DNP(2,4-dinitrophenylhydrazine)에 의한 정량법(17), vitamin A는 SbCl3에 비색정량법(16)으로 측정하였다.
Joseph, MI, USA)를 사용하여 산출하였다. 또한 무기질 성분인 인(P), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 및 철(Fe)은 식품공전의 미량영양성분시험법(16)으로 측정하였다. Vitamin B2는 HPLC법(16), vitamin C는 방법인 DNP(2,4-dinitrophenylhydrazine)에 의한 정량법(17), vitamin A는 SbCl3에 비색정량법(16)으로 측정하였다.
신선초 및 신선초박 추출물과 신선초 또는 신선초박을 배지로 노루궁뎅이버섯을 배양한 후 추출한 추출물의 아미노산 분석은 Joo 등(18)의 방법에 따라 시료 0.1 mL를 정확히 취하여 분해용 시험관에 넣고 6 N HCl 10 mL를 가하여 밀봉한 후 110℃에서 24시간 동안 산가수분해시킨 뒤 glass filter로 여과하여 rotary evaporator를 이용하여 HCl을 제거하고 sodium citrate buffer(pH 2.2) 25 mL로 정용한 후 0.2 μm membrane filter로 여과하여 아미노산 분석용 시료로 사용하였다.
함황 아미노산(metionine 및 cystine) 전처리는 Park(19)의 방법에 따라 조제하여 시료로 사용하였다. 아미노산 분석은 자동아미노산분석기(SYKAM, S433 A.
성능/효과
Vitamin A는 신선초에서 20.78 IU/100 mL로 신선초박 추출물보다 높은 값을 나타내었고 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물 및 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우에는 vitamin A가 검출되지 않았다. 이와 같이 노루궁뎅이버섯 추출물에서 vitamin A가 검출되지 않은 것은 그 함량이 미량이기 때문에 SbCl3 비색법에 의하여는 검출되지 않는 것으로 사료되었다.
78 IU/100 mL로 다른 추출물에 비해 높게 나타났으나 신선초 및 신선초박 노루궁뎅이 버섯 추출물에서는 검출되지 않았다. 그러나 비타민 B2와 비타민 C의 경우에는 신선초 및 신선초박에서의 함량보다 신선초, 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물에서 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 무기질은 신선초 및 신선초박이 가지고 있는 함량에 비하여 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 무기질(Fe, P, Mg, Ca) 모두 증가하였으며 총아미노산의 함량에서는 원료는 각각 177.
또한 균사의 조밀도 면에서 살펴보면 신선초 및 신선초박 모두 양호한 것으로 나타나 신선초 또는 신선초박을 배지로 하면 노루궁뎅이버섯 생육에 큰 문제가 없는 것으로 사료되며 신선초 또는 신선초박 내에 버섯생육과 관련된 성분을 함유하고 있는 것으로 판단되었다. 특히 폐기되고 있는 신선초박을 버섯 배양에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
또한 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물 및 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 수분함량이 원래의 추출물보다 약 3% 정도 낮게 나타나는 것으로 보아 노루궁뎅이버섯을 배양함으로써 영양성분인 탄수화물, 지방 및 단백질의 함량이 약간 증가하는 것을 알 수 있었다.
45 kcal/100 mL로 낮게 나타났으며 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우도 신선초 노루궁뎅이 추출물보다 낮은 것으로 나타나 신선초를 원료로 하였을 때에는 탄수화물 등의 영양성분이 신선초박보다 높기 때문에 높은 칼로리를 유지하는 것으로 사료되었다. 또한 신선초 또는 신선초박 추출물보다는 노루궁뎅이버섯을 배양하게 되면 탄수화물 및 단백질의 증가로 칼로리가 증가하는 것을 알 수 있었다.
그러나 비타민 B2와 비타민 C의 경우에는 신선초 및 신선초박에서의 함량보다 신선초, 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물에서 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 무기질은 신선초 및 신선초박이 가지고 있는 함량에 비하여 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 무기질(Fe, P, Mg, Ca) 모두 증가하였으며 총아미노산의 함량에서는 원료는 각각 177.17 mg% 및 149.99 mg%이었으나 노루궁뎅이버섯 배양 추출물의 경우에는 231.08 mg% 및 372.25 mg%로 증가하는 것으로 나타났다.
27 mg%로 가장 많은 것으로 나타났다. 반면에 신선초 추출물에서는 cystine, lysine 및 histidine의 경우 아미노산이 검출되지 않았으며 신선초박 추출물에서는 cystine, lysine, histidine 이외에 proline도 검출되지 않았다.
폐기되고 있는 녹즙박을 활용하기 위한 일환으로 신선초 및 신선초박을 영양원으로 노루궁뎅이버섯 균사체를 배양하고 배양물을 추출하여 화학적 성분을 분석하였다. 분쇄한 신선초 및 신선초박을 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우 107～112 mm의 균사생육을 보여 신선초 및 신선초박이 노루궁뎅이버섯 배양용 배지로써 이용 가능한 것으로 나타났다. 신선초 및 신선초박 추출물의 수분함량은 각각 94.
분쇄한 신선초를 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우는 40일 배양하는 동안 112 mm의 균사생육을 보였고 신선초박을 배지로 하여 배양한 경우에는 107 mm의 생육을 보여 신선초가 신선초박에 비하여 약간 큰 것으로 나타났으나 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
신선초 노루궁뎅이버섯 추출물과 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우, glutamic acid는 49.71 mg%와 102.42 mg%로 매우 높게 나타났으며 aspartic acid의 경우에도 21.44 mg%와 30.13 mg%로 확인할 수 있었다.
신선초 노루궁뎅이버섯 추출물과 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우에서도 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 수분함량이 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물보다 높은 수분함량을 함유하고 있었으나 회분을 제외하고는 적은 것으로 나타났다.
분쇄한 신선초 및 신선초박을 배지로 하여 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우 107～112 mm의 균사생육을 보여 신선초 및 신선초박이 노루궁뎅이버섯 배양용 배지로써 이용 가능한 것으로 나타났다. 신선초 및 신선초박 추출물의 수분함량은 각각 94.36% 및 97.36%이었으나 신선초 및 신선초박 추출물에 배양한 노루궁뎅이버섯은 90.95% 및 94.20%로 수분함량은 감소하는 반면 기타 일반성분은 대체적으로 증가하였다. 비타민 A의 함량은 신선초에서 20.
신선초 추출물의 경우 총 아미노산 함량이 171.17 mg%이었으며 신선초박 추출물의 경우에는 149.99 mg%로 신선초 추출물이 약간 많이 함유하고 있는 것으로 나타났으며 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물은 231.08mg%이었으나 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우에는 372.25 mg%로 오히려 아미노산 함량이 증가하는 것으로 나타나 녹즙성분의 유출로 인한 녹즙박에서의 낮은 아미노산 함량을 노루궁뎅이버섯을 배양함으로써 증가시킬 수 있는 것으로 사료되었다.
에너지측면에서 살펴보면, 신선초 추출물이 17.22 kcal/100 mL이었으나 신선초박 추출물은 4.45 kcal/100 mL로 낮게 나타났으며 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우도 신선초 노루궁뎅이 추출물보다 낮은 것으로 나타나 신선초를 원료로 하였을 때에는 탄수화물 등의 영양성분이 신선초박보다 높기 때문에 높은 칼로리를 유지하는 것으로 사료되었다. 또한 신선초 또는 신선초박 추출물보다는 노루궁뎅이버섯을 배양하게 되면 탄수화물 및 단백질의 증가로 칼로리가 증가하는 것을 알 수 있었다.
이와 같은 결과로 보아 신선초 또는 신선초박에 노루궁뎅이버섯을 배양할 경우 아미노산의 함량이 증가하는 것으로 사료되었다. Choi 등(23)은 노루궁뎅이버섯의 유리아미노산 함량을 측정한 결과 glutamic acid 함량이 가장 높다고 하여 본 결과와 비슷하여 노루궁뎅이버섯 배양 시 glutamic acid가 다량 생성되는 것을 알 수 있었다.
수분함량의 경우, 추출물이기 때문에 네가지의 실험군 모두 90% 이상으로 높게 나타났다. 즉 신선초박 추출물의 수분함량은 97.4%로 신선초 추출물보다 약 3% 정도 높은 것으로 나타난 대신 탄수화물 및 조지방의 함량은 낮은 것으로 나타났다. 이와 같이 신선초박 추출물의 수분함량이 높게 나온 이유는 착즙을 통하여 탄수화물 등의 성분들이 제거되었기 때문에 상대적으로 수분함량이 높은 것으로 사료되었다.
추출물들에서의 주요 무기질 함량은 실험군 모두 P가 가장 많았고 Ca>Mg>Fe의 순인 것으로 나타났다.
추출물에서 Fe의 함량은 신선초 추출물의 경우 0.62 mg%, 신선초박 추출물은 0.43 mg%로 신선초박 추출물이 다소 적은 함량을 나타내었으며 P의 함량은 신선초가 84.24 mg%로 신선초박 추출물에 비하여 약 5배 이상을 함유하고 있었다. 추출물에서 Mg의 경우에는 신선초 추출물이 6.
24 mg%로 신선초박 추출물에 비하여 약 5배 이상을 함유하고 있었다. 추출물에서 Mg의 경우에는 신선초 추출물이 6.48 mg%로 신선초박 추출물에 비하여 약 3배 이상 많은 함량이었고 Ca의 경우에도 신선초 추출물이 약 3배 이상의 함량을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 신선초박 추출물이 신선초 추출물보다 낮은 이유는 착즙 시 Fe, P, Mg 및 Ca 등이 유출되어 신선초 추출물보다 적게 함유하고 있는 것으로 사료되었다.
한편, 신선초 및 신선초박에 노루궁뎅이버섯을 배양한 경우에는 원료에서보다 주요 무기질 함량이 모두 증가하였으며 특히 Mg의 경우에는 원료 추출물에서보다 약 2.5배 이상 증가하는 것으로 나타났고 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물이 가장 많은 무기질을 함유하였다.
후속연구
93 mg/100 mL의 함량을 보였다. 이와 같은 vitamin C 함량 증가가 신선초 또는 신선초박으로부터 생성된 것인지 노루궁뎅이버섯 배양과정 중 생성된 것인지 대해서는 좀 더 연구가 필요할 것으로 사료되었다.
또한 균사의 조밀도 면에서 살펴보면 신선초 및 신선초박 모두 양호한 것으로 나타나 신선초 또는 신선초박을 배지로 하면 노루궁뎅이버섯 생육에 큰 문제가 없는 것으로 사료되며 신선초 또는 신선초박 내에 버섯생육과 관련된 성분을 함유하고 있는 것으로 판단되었다. 특히 폐기되고 있는 신선초박을 버섯 배양에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
노루궁뎅이버섯의 약리적 효능 측면을 보면 어떠한가?
노루궁뎅이버섯의 약리적 효능 측면을 보면, 경구복용 시 소화기계 질병, 즉 위궤양, 십이지장궤양, 만성위염 및 위산 역류 등에 의한 염증 치료에 효과적인 성분들이 다량 함유되어 있으며(10,11) 치매치료제로 가능한 물질이 분리되었으며 항암효과를 가지는 성분을 비롯하여 다양한 생리활성 물질들이 함유되어 있다고 알려져 있다(12).
노루궁뎅이버섯 균사체 배양을 위하여 사용한 공시 균주는 무엇인가?
노루궁뎅이버섯 균사체 배양을 위하여 사용한 공시 균주는 Hericium erinaceum로 수원 농촌진흥청 농업과학기술원 응용미생물과에서 분양받아 potato dextrose agar(Difco Lab., Detroit, MI) 사면배지에서 25℃로 10일간 배양하였으며 4주마다 계대배양하면서 실험에 사용하였다.
신선초, 신선초박 추출물의 아미노산 함량을 측정한 결과는 어떠한가?
신선초 추출물의 경우 총 아미노산 함량이 171.17 mg%이었으며 신선초박 추출물의 경우에는 149.99 mg%로 신선초 추출물이 약간 많이 함유하고 있는 것으로 나타났으며 신선초 노루궁뎅이버섯 추출물은 231.08mg%이었으나 신선초박 노루궁뎅이버섯 추출물의 경우에는 372.
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