새송이 버섯 (Pleurotus eryngii) 재배배지에 글루탐산나트륨 (monosodium glutamate, MSG)을 혼합 첨가하여 재배한 자실체의 아미노산 및 $\gamma$-aminobutyric acid (GABA)함량 변화, 그리고 항산화 작용 등의 생리활성을 분석하여 새송이버섯의 기능성 향상 가능 여부를 조사하였다. 실험결과 MSG 첨가량이 증가함에 따라 arginine, glutamic acid, alanine, glycine 등 아미노산은 함량이 증가되었으며 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 등은 함량 변화는 거의 없었다. 한편 MSG 첨가량을 증가시킴에 따라 자실체의 GABA함량은 전체적으로 증가되었으며 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 자실체내에 가장 높은 GABA함량 (1.18 mg/g)을 얻을 수 있었다. 또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 새송이버섯을 재배할 때 배지에 소량의 저렴한 MSG (~US $1/kg)를 첨가하면 아미노산 조성 및 항산화 작용 등 생리활성이 개선되는 고 기능성 새송이버섯 식품소재가 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
새송이 버섯 (Pleurotus eryngii) 재배배지에 글루탐산나트륨 (monosodium glutamate, MSG)을 혼합 첨가하여 재배한 자실체의 아미노산 및 $\gamma$-aminobutyric acid (GABA)함량 변화, 그리고 항산화 작용 등의 생리활성을 분석하여 새송이버섯의 기능성 향상 가능 여부를 조사하였다. 실험결과 MSG 첨가량이 증가함에 따라 arginine, glutamic acid, alanine, glycine 등 아미노산은 함량이 증가되었으며 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 등은 함량 변화는 거의 없었다. 한편 MSG 첨가량을 증가시킴에 따라 자실체의 GABA함량은 전체적으로 증가되었으며 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 자실체내에 가장 높은 GABA함량 (1.18 mg/g)을 얻을 수 있었다. 또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 새송이버섯을 재배할 때 배지에 소량의 저렴한 MSG (~US $1/kg)를 첨가하면 아미노산 조성 및 항산화 작용 등 생리활성이 개선되는 고 기능성 새송이버섯 식품소재가 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
This study was performed to investigate the composition of amino acids and biological properties with the ethanol extract of fruiting bodies of Pleurotus eryngii grown on the sawdust compost mix (400 g sawdust plus 200 g rice bran) supplemented with various dosages of monosodium glutamate (MSG). Ami...
This study was performed to investigate the composition of amino acids and biological properties with the ethanol extract of fruiting bodies of Pleurotus eryngii grown on the sawdust compost mix (400 g sawdust plus 200 g rice bran) supplemented with various dosages of monosodium glutamate (MSG). Amino acid composition analyses showed that arginine, glutamic acid, alanine and glycine increased as the dosage of MSG was increased, whereas histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine and phenylalanine did not increase. $\gamma$-Aminobutyric acid (GABA) content increased significantly up to 1.18 mg/g extract when 6 g MSG was supplemented to the sawdust mix. Antioxidant activity of the extract was estimated and compared to the standard antioxidant (ascorbic acid). The antioxidant property such as 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity increased with the extract samples of increasing dosage of MSG. Although the extract showed low levels of nitrite scavenging activity, this activity increased up to 1.5-2.0 fold when MSG was supplemented to the sawdust mix above a dosage of 0.5 g. The results obtained from the present investigation would appear that Pleurotus eryngii grown on the MSG-enriched sawdust mix can be used more effectively as one of potential sources of functional foods.
This study was performed to investigate the composition of amino acids and biological properties with the ethanol extract of fruiting bodies of Pleurotus eryngii grown on the sawdust compost mix (400 g sawdust plus 200 g rice bran) supplemented with various dosages of monosodium glutamate (MSG). Amino acid composition analyses showed that arginine, glutamic acid, alanine and glycine increased as the dosage of MSG was increased, whereas histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine and phenylalanine did not increase. $\gamma$-Aminobutyric acid (GABA) content increased significantly up to 1.18 mg/g extract when 6 g MSG was supplemented to the sawdust mix. Antioxidant activity of the extract was estimated and compared to the standard antioxidant (ascorbic acid). The antioxidant property such as 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity increased with the extract samples of increasing dosage of MSG. Although the extract showed low levels of nitrite scavenging activity, this activity increased up to 1.5-2.0 fold when MSG was supplemented to the sawdust mix above a dosage of 0.5 g. The results obtained from the present investigation would appear that Pleurotus eryngii grown on the MSG-enriched sawdust mix can be used more effectively as one of potential sources of functional foods.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 ‘화학조미료’라고 불리어지는 저가의 MSG (~US $1/kg)를 새송이버섯 (Pleurotus eryngii) 배지에 첨가하여 재배가 완료되었을 때 자실체 내 아미노산 성분들이 어떻게 변화되며 그에 따른 특성 및 생리활성 변화들이 어떻게 개선되는지 연구함으로서 궁극적으로 부가가치가 높은 기능성버섯을 개발하여 버섯을 재배하는 농가들의 소득 향상과 국내 생물 산업 발전에 기여 하고자 한다.
제안 방법
Accq·Tag Reagent를 사용하여 형광 유도체화 시켰으며, 이것을 분석시료로 사용하여 Table 2 조건으로 분석하였다.
GABA분석은 시료 0.5 g를 막자사발에 마쇄하여 methanol: chloroform: water (12：5：3)의 혼합액을 10 mL 가해준 후 원심분리 (5,000 × g, 30 min, 4℃)를 통하여 상층액을 회수하였고, 침전물에 chloroform: water (3：5)의 혼합액을 8 mL을 가하여 2차 추출한 후 1, 2차 원심분리 (5,000 × g, 30 min, 4℃)로부터 얻은 상등액을 동결건조 하였다.
건조시료를 소량의 증류수로 용해한 후 0.45 μm syringe filter를 이용하여 여과하였다.
45 μm syringe filter로 여과 후 일정량을 취해 바이알로 옮긴 후 Accq · Tag Ultra Derivatization Kit (Waters)를 사용해 55℃로 가열된 heating block에서 10분 동안 유도체화시켰다. 다시 10초간 vortex 시킨 후 이것을 standard (amino acid hydrolysate standard, Waters)와 같이 Table 1의 조건 하에서 UPLC (Waters)로 분석하였다.
살균된 배지에 균사를 만연시킨 PDA 배지 조각 2개를 접종하여 키운 종균을 약 17 g 접종하여 배양실에서 23℃로 35일간 배양시켰다. 배양 후 통상의 균긁기, 솎기 및 수확기까지 총 65〜70일간의 재배기간을 거쳐 자실체를 발생시켰다. 재배가 완료된 모든 자실체 시료는 deep freezer에서 냉동시켜 동결건조기로 건조한 후 분쇄했다.
새송이 버섯 (Pleurotus eryngii) 재배배지에 글루탐산나트륨 (monosodium glutamate, MSG)을 혼합 첨가하여 재배한 자실체의 아미노산 및 γ-aminobutyric acid (GABA) 함량 변화, 그리고 항산화 작용 등의 생리활성을 분석하여 새송이버섯의 기능성 향상 가능 여부를 조사하였다.
아미노산 분석을 위하여 동결 건조한 시료를 0.5mm 이하로 분쇄한 후 시료를 칭량하여 바이알에 0.1 g을 넣고 6 N 염산 1 mL를 가하였다. 질소가스로 충전하고 105℃ drying oven 에서 24시간 산 가수분해하고 상온에서 냉각시킨 후 바이알에서 600 μL를 취하여 tube에 넣고 5분간 원심 분리한 다음 200 μL를 취하여 speed vacuum에서 농축시킨 후 -70℃에 보관하면서 시료로 사용하였다.
대상 데이터
본 실험에서 쓰인 MSG는 순도 99.9% 이상으로 (주)CJ에서 생산된 원료를 사용하였으며, 이 성분을 수분함량이 63~67%로 맞춰진 톱밥배지 (톱밥 400g + rice bran 200 g per bottle)에 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 6 g씩 첨가하여 121℃ 90분간 살균하여 배지로 사용하였다. 살균된 배지에 균사를 만연시킨 PDA 배지 조각 2개를 접종하여 키운 종균을 약 17 g 접종하여 배양실에서 23℃로 35일간 배양시켰다.
이론/모형
DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거활성측정실험은 대표적인 항산화활성 실험방법 [10]을 사용하였다. 자색의 DPPH를 99.
아질산염 소거작용은 Gray and Duran [12] 방법을 이용해 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액에 각각 농도가 1%로 맞춰진 여과된 시료들을 2 mL 가하고 여기에 0.
성능/효과
3에 나타내었다. Fig. 3에서 알 수 있드시 전반적으로 MSG첨가량이 증가 할수록 GABA의 함량도 증가함을 알 수 있었고, MSG를 6 g 첨가했을 경우 대조 군에 비하여 GABA의 함량은 약 2.4배 (1.18 mg/g)증가되는 결과가 얻어졌다. 이는 자실체내에 glutamic acid가 증가됨에 따라 glutamate decarboxylase에 의하여 GABA가 증가되기 때문으로 사료된다.
9%)에서 나타나는 소거능은 버섯 추출물에 존재하는 phenol 및 flavonoid 성분들에 의하여 나타나는 것으로 사료된다 [21]. MSG첨가 군의 증가된 소거활성 효과는 분명하지만 표준 항산화물질인 ascorbic acid (ASA)의 소거 활성 (94.6%)에 비하면 비교적 약한 활성을 보이고 있다고 사료된다.
각 MSG 성분을 배지에 혼합 첨가하여 재배한 새송이버섯 자실체 추출물의 아질산염 소거능은 control (10.8%)에 비해서 전체적으로 높은 아질산염 소거율 (15∼20%)를 얻을 수 있었다 (Fig. 5).
18 mg/g)을 얻을 수 있었다. 또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphen yl2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 새송이버섯을 재배할 때 배지에 소량의 저렴한 MSG (~US $1/kg)를 첨가하면 아미노산 조성 및 항산화 작용 등 생리활성이 개선되는 고 기능성 새송이버섯 식품 소재가 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
0배 증가됨을 알 수 있었다. 본 연구 결과로부터 배지에 소량의 저렴한 MSG를 첨가함으로서 새송이버섯의 기능성을 어느 정도 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
6%로 증가했다. 비록 대조군 (positive control)인 1% ascorbic acid 처리 시 아질산염 소거능은 76.54%로 높았지만, 배지에 약간의 MSG만 첨가되더라도 아질산염 소거율이 1.5-2.0배 증가됨을 알 수 있었다. 본 연구 결과로부터 배지에 소량의 저렴한 MSG를 첨가함으로서 새송이버섯의 기능성을 어느 정도 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
새송이 버섯 (Pleurotus eryngii) 재배배지에 글루탐산나트륨 (monosodium glutamate, MSG)을 혼합 첨가하여 재배한 자실체의 아미노산 및 γ-aminobutyric acid (GABA) 함량 변화, 그리고 항산화 작용 등의 생리활성을 분석하여 새송이버섯의 기능성 향상 가능 여부를 조사하였다. 실험 결과 MSG 첨가량이 증가함에 따라 arginine, glutamic acid, alanine, glycine 등 아미노산은 함량이 증가되었으며 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 등은 함량 변화는 거의 없었다. 한편 MSG 첨가량을 증가시킴에 따라 자실체의 GABA함량은 전체적으로 증가되었으며 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 자실체내에 가장 높은 GABA함량 (1.
1 (A)는 MSG 를 첨가하지 않은 상태에서 배양된 새송이버섯의 자실체를 UPLC로 분석한 결과 (control)이며, (B)는 배지에 MSG 6 g/bottle 혼합 첨가하여 배양한 자실체를 분석한 결과이다. 이 그래프에서 알 수 있듯이 몇몇 유리아미노산 peak들의 면적을 비교한 결과 control군보다는 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 각 유리아미노산들의 peak들의 면적이 넓음을 확인할 수 있었다. MSG 첨가효과를 좀 더 구체적으로 조사하기 위하여 여러 용량의 MSG를 첨가하여 배양한 다음에 대조군과 비교하여 아미노산 각 성분 함량을 정량하고 요약한 결과를 Table 3에 나타내었다.
MSG 첨가효과를 좀 더 구체적으로 조사하기 위하여 여러 용량의 MSG를 첨가하여 배양한 다음에 대조군과 비교하여 아미노산 각 성분 함량을 정량하고 요약한 결과를 Table 3에 나타내었다. 전체적인 결과를 정리하면 MSG 6 g/bottle 첨가하여 배양된 자실체에서는 arginine (3.74 ￫ 4.49 mg/g), glutamic acid (3.58 ￫ 4.17 mg/g), alanine (2.63 ￫ 2.95 mg/g), gycine (2.34 ￫ 3.26 mg/g)로 증가됨을 알 수 있었으며, 그 증가 정도는 대체적으로 MSG의 첨가 용량에 따른 용량 상관성을 보여 주었다. 한편 함량 변화가 없는 아미노산으로서는 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine등 이었으며 cystine은 오히려 감소되는 경향을 보였다.
9%)에 비해 약간 증가됨을 알 수 있었다. 즉, MSG 함량 증가별 소거능은 B: 43.3%, C: 43.4%, D: 46.3%, E: 46.2%, F: 47.1%, G: 52.5%로 증가되어 항산화 활성이 점차 높아진 것을 알 수 있었다. 비슷한 연구 결과로서 아미노산 첨가가 anthocyanins 색소의 안정성과 항산화효과에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 이미 보고되어 있다 [20].
5). 즉, 배지에 혼합된 MSG의 함량 증가에 따른 자실체 추출물의 아질산염 소거율은 B:15.3%, C:14.7%, D:16.0%, F:16.0%, E:19.0%, G:20.6%로 증가했다. 비록 대조군 (positive control)인 1% ascorbic acid 처리 시 아질산염 소거능은 76.
실험 결과 MSG 첨가량이 증가함에 따라 arginine, glutamic acid, alanine, glycine 등 아미노산은 함량이 증가되었으며 histidine, serine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine 등은 함량 변화는 거의 없었다. 한편 MSG 첨가량을 증가시킴에 따라 자실체의 GABA함량은 전체적으로 증가되었으며 MSG 6 g/bottle 첨가군에서 자실체내에 가장 높은 GABA함량 (1.18 mg/g)을 얻을 수 있었다. 또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphen yl2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다.
후속연구
또한 배지에 MSG첨가량을 증가시킴에 따라 자실체 추출물의 DPPH (1,1-diphen yl2-picrylhydrazyl) radical 소거능 및 아질산염 소거능 (nitrite scavenging activity)도 증가됨을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 새송이버섯을 재배할 때 배지에 소량의 저렴한 MSG (~US $1/kg)를 첨가하면 아미노산 조성 및 항산화 작용 등 생리활성이 개선되는 고 기능성 새송이버섯 식품 소재가 개발될 수 있을 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
버섯의 종류별 효능에는 어떤 것들이 있는가?
버섯은 또한 독특한 향과 맛을 갖고 있어 옛날부터 전통 음식으로 널리 사용되어져 왔으며 질병의 치료 및 예방에 효과가 있기 때문에 약용 등의 목적으로 사용되어져 왔다 [4]. 예를 들어 혈중 콜레스테롤 저하효과와 혈압 강화작용에는 영지버섯 (Ganoderma lucidum) [5]과 표고버섯 (Lentinus edodes) [6] 등이 있으며, 항암 작용에는 왕송이버섯 (Tricholoma giganteum), 갓버섯 (Lepiota procera), 잎새버섯 (Grifola frondosa)등의 추출물인 단백다당체가 효과가 있다고 보고되고 있다 [7]. 그리고 버섯은 영양학적으로는 섬유질과 단백질이 많고 지방이 적어 성인들의 다이어트를 위한 저칼로리 식품, 무공해 식품으로 각광 받고 있다.
기능성 식품은 무엇인가?
개념적으로 ‘기능성 식품’이란 인간의 질병을 예방하거나 진행을 더디게 함으로써 몸의 건강을 증진시키는 기능을 하는 식품 성분 또는 그 성분을 포함하는 식품이다 [1,2]. 현재 우리나라에서도 기능성 식품에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 식품의약품 안전청에 따르면 건강기능식품의 생산량 및 매출액이 꾸준한 증가세를 나타내고 있다.
새송이버섯의 부위별 크기에 관한 특징은 어떠한가?
주로 유럽에서 프랑스와 독일, 중앙아시아, 지중해 연안, 아프리카북부 등지에서 자생하는 버섯이고 [8], 우리나라에는 1997년에 경남농업기술원에 의해 ‘새송이버섯 (Pleurotus eryngii)’이라고 명명되었으며, 농촌진흥청과 협동 연구에 의해 재배 보급되었다. 평균적으로 갓의 크기는 약 4∼5 cm이고, 대는 약 3∼10 cm, 담자포자는 약 8∼11 × 4∼5 μm정도로 알려져 있다 [9]. 새송이버섯은 소비성장이 가장 높아지길 기대하는 버섯이나 저장성이 낮고 수요와 공급이 잘 맞지 않아 가격이 낮아져 경쟁력이 저하되었으며 그로 인한 농가의 피해도 많이 발생하고 있는 실정이다.
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