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문제 정의
- 본 연구는 버섯재배에 이용되는 배지재료를 이용하여 상업용 PDA 고체배지를 대체할 수 있는 원균 증식용 천연고체배지 제조 가능성에 대해 조사하였다. 천연고체배지는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 재료를 열수 추출하여 제조하였다.
- 이러한 부적절한 원균관리는 균주 변화에 따른 세력 약화 및 종균 제조 시 세균, 곰팡이 등 다양한 오염을 유발하고 있으며 버섯의 정상적인 생산에 직접적인 영향을 미치고 있는 실정이다. 본 연구에서는 버섯농가에서 사용되는 원균의 안정적 관리 및 상업용 PDA 배지 구매에 지출되는 농가 비용을 줄이는데 도움을 주고자 큰느타리버섯 생산에 이용되는 다양한 배지 재료로부터 상업용으로 판매되는 PDA 배지를 대체 할 수 있는 원균 증식용 천연 고체배지 제조를 위한 방법 및 이용 가능성을 검토 하였으며 이들 결과에 대해 보고하는 바이다.
가설 설정
- d)Values within a column followed by the same letter are not significantly different at 5% level by DMRT.
제안 방법
- 850 ml polypropylene 병에 담겨진 배지에 대해 큰느타리버섯 종균을 접종 한 뒤 배양실(23 ± 1℃)에서 10일 간격으로 버섯균사 생장 길이 조사 하였다.
- 3 mm/7 day로 가장 낮은 생장을 보였는데(Table 2) 이러한 결과는 다른 재료에 비해 상대적으로 낮은 수준의 영양적 가치 및 pH 조건이 버섯의 균사생육에 영향을 미친 것으로 판단되었다. 균사밀도에 있어서는 미강을 이용한 추출 상등액에서 가장 우수한 결과는 보여 주었으며, 다음으로 밀기울, 건비지, 포플러톱밥, 미송톱밥 순으로 조사 되었다(Fig. 1). 이러한 결과는 큰느타리버섯 재배에 있어 기본배지로 이용되는 미송톱밥의 경우 버섯의 균사 생육을 위한 양분 제공보다는 높은 영양적 가치를 지니는 배지 재료들 간의 적절한 배합 및 공극 유지를 위한 지지체로서의 역할이 더 많을 것으로 사료되었다.
- 미송톱밥, 포플러톱밥, 미강 및 밀기울을 60 : 20 : 10 : 10 (v/v/v/v) 수준으로 혼합하여 배지수분을 65% 내외로 조정한 뒤 121℃에서 90분간 살균하여 상온 수준으로 냉각된 배지에 대해 앞에서 언급방법으로 만들어진 접종원을 사용하여 접종하였다. 접종된 배지는 23℃ 내외의 배양실에서 암 조건으로 35일 동안 배양하였다.
- 미송톱밥, 포플러톱밥, 밀기울, 미강, 건비지로부터 열수추출법을 이용하여 버섯 원균 증식을 위한 고체배지를 제조 하였다. 열수 추출은 증류수 250 ml에 각각의 배지 50 g을 넣은 뒤 100℃에서 20분간 끓이고 거즈를 이용하여 배지 상등액과 고형물을 분리 하였다.
- 배양실에 35일간 배양과정을 거친 배지에 대해 균긁기를 실시하고 발이유도를 위한 적정 온도(15±1℃), 습도(95~98%) 및 CO2(1,500 ± 100 ppm) 조건이 제공된 상태에 두고 발이 및 그 이후 상태를 조사 하였다.
- 버섯의 원균 증식 및 보존 등에 이용되는 고가의 상업용 PDA 고체배지를 대체할 수 있는 천연 고체배지를 제조하기 위하여 각각의 배지 재료에 대한 균사생육 특성을 바탕으로 미송톱밥, 포플러톱밥, 밀기울, 미강 등을 적절히 조합하였다(Table 3). 조합된 배지에 대한 영양적 가치를 확인하기 위하여 열수 추출과정을 통해 분리된 상등액만을 대상으로 성분 분석을 실시하였다(Table 4).
- 접종원의 준비는 미송톱밥, 포플러톱밥, 미강 및 밀기울을 60 : 40 : 20 : 20(v/v/v/v)로 혼합하여 수분을 65% 내외로 조절한 뒤 850 ml polyproylene 병에 혼합배지를 550 ± 10 g 정도 채워 넣고 버섯균사가 잘 자랄 수 있도록 배지 가운데에 하나의 구멍을 만들어 다지기를 하였다.
- 버섯의 원균 증식 및 보존 등에 이용되는 고가의 상업용 PDA 고체배지를 대체할 수 있는 천연 고체배지를 제조하기 위하여 각각의 배지 재료에 대한 균사생육 특성을 바탕으로 미송톱밥, 포플러톱밥, 밀기울, 미강 등을 적절히 조합하였다(Table 3). 조합된 배지에 대한 영양적 가치를 확인하기 위하여 열수 추출과정을 통해 분리된 상등액만을 대상으로 성분 분석을 실시하였다(Table 4). pH의 경우 상업용으로 판매되고 있는 PDA 배지와 약간의 차이는 보였으나 큰느타리버섯이 잘 생장할 수 있는 5.
- 본 연구는 버섯재배에 이용되는 배지재료를 이용하여 상업용 PDA 고체배지를 대체할 수 있는 원균 증식용 천연고체배지 제조 가능성에 대해 조사하였다. 천연고체배지는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 재료를 열수 추출하여 제조하였다. 포플러톱밥, 밀기울, 미강이 버섯의 균사생육에 좋은 특성을 보였다.
- 큰느타리버섯 재배에 이용되는 배지재료를 조합하여 만들어진 천연 고체배지로부터 배양된 버섯균사가 실질적으로 버섯재배에 이용될 경우 상업용 PDA 고체배지에서 유래된 것처럼 정상적인 배양 및 생육이 이루어 질수 있는지를 확인하고자 각각의 고체배지로부터 유래된 버섯균사를 버섯배지에 접종하고 배양실(23℃)에서 35일간 배양하면서 10일 간격으로 균사 생장 길이조사를 통해 배양특성을 확인하였다. 버섯균사 접종에 대한 초기 균사 생장률의 경우 천연 고체배지에서 유래된 버섯균사가 상업용 PDA 고체배지에 비해 약간 빠른 특성을 나타내었다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 균주는 Pleurotus eryngii KNR 2312로서 경남농업기술원 버섯연구실에 보존 중인 균주를 이용 하였으며, PDA 고체배지에 계대배양 하며 사용 하였다. 접종원의 준비는 미송톱밥, 포플러톱밥, 미강 및 밀기울을 60 : 40 : 20 : 20(v/v/v/v)로 혼합하여 수분을 65% 내외로 조절한 뒤 850 ml polyproylene 병에 혼합배지를 550 ± 10 g 정도 채워 넣고 버섯균사가 잘 자랄 수 있도록 배지 가운데에 하나의 구멍을 만들어 다지기를 하였다.
데이터처리
- 상업용 PDA 배지 및 천연고체배지 유래 접종원 사용에 따른 큰느타리버섯 수량은 SAS 프로그램 9.1.3 버젼을 사용하여 5%수준에서 Duncan's multiple range test를 통해 분석하였다.
이론/모형
- 각각의 배지 재료 및 일정비율 조합을 통해 얻어진 혼합배지는 농촌진흥청 토양 및 식물체 분석법(NIAST, 2000)에 따라 음지에서 풍건하여 pH는 배지와 증류수의 비율을 1 : 10으로 추출하여 초자전극법(Orion 520A pH meter, Orion Research Inc., Boston, USA)으로 측정하였다. 풍건된 시료는 90℃에서 24시간 건조시키고 willy mill을 사용하여 270 mesh로 분쇄하여 조제한 후 건물 0.
- , Boston, USA)으로 측정하였다. 풍건된 시료는 90℃에서 24시간 건조시키고 willy mill을 사용하여 270 mesh로 분쇄하여 조제한 후 건물 0.5 g을 습식 분해하여 총질소(T-N)는 Kjeldahl법, P2O5는 Vanadate 법으로 spectrophotometer(UV-1650PC, Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 사용하여 380 nm에서 측정하였다. K2O, CaO 및 MgO 함량은 원자흡광분광광도계(AAnalyst300, Perkin-Elmer, Norwalk, USA)를 이용하여 K2O는 766.
성능/효과
- 조합된 배지에 대한 영양적 가치를 확인하기 위하여 열수 추출과정을 통해 분리된 상등액만을 대상으로 성분 분석을 실시하였다(Table 4). pH의 경우 상업용으로 판매되고 있는 PDA 배지와 약간의 차이는 보였으나 큰느타리버섯이 잘 생장할 수 있는 5.5~6.0 수준 범위에 포함 되어 있었으며, 전질소 함량의 경우 각각의 배지재료 조합을 통해 만들어진 조건에서 높은 수준을 보여 주었다. 일반성분의 경우 천연배지 조합 추출액에서 모두 상업용으로 판매되는 PDA 배지보다 높은 수준을 보여 주었다.
- 일반 성분의 경우 미강에서 다른 배지재료보다 높은 수준을 보여 주었다(Table 1). 각각의 배지 재료로부터 열수추출을 통해 얻어진 상등액을 이용하여 만들어진 고체배지를 대상으로 큰느타리버섯 균사생육 특성을 조사해본 결과 밀기울을 이용한 추출 상등액에서 가장 빠른 균사생장(77.0 mm/7 day)을 나타내었으며, 다음으로 미강, 건비지, 포플러톱밥 순으로 조사 되었다. 미송톱밥의 경우 34.
- 버섯균사 접종에 대한 초기 균사 생장률의 경우 천연 고체배지에서 유래된 버섯균사가 상업용 PDA 고체배지에 비해 약간 빠른 특성을 나타내었다. 그러나 후기 균사 생장 및 배양완료 소요일수에 있어서는 상업용 PDA 고체배지에서 유래된 접종원을 이용한 경우(25.0일)와 큰 차이를 보이지 않았으며, 천연 고체배지에서 유래된 버섯균사가 접종 되더라도 35일간의 배양기간 동안 정상적으로 배양이 완료된다는 사실을 확인 하였다 (Table 6).
- 일반성분의 경우 천연배지 조합 추출액에서 모두 상업용으로 판매되는 PDA 배지보다 높은 수준을 보여 주었다. 배지재료의 조합을 통해 만들어진 고체배지와 상업용 PDA 고체배지를 이용하여 큰느타리버섯 균사를 접종 한 뒤 균사생육 특성을 조사한 결과 상업용 PDA 고체배지(36.3 mm/7 day) 보다 포플러톱밥 : 밀기울 : 미강(50 : 20 : 30, v/v/v) 또는 포플러톱밥 : 밀기울:미강(50 : 30 : 20, v/v/v) 조건으로 조합하여 만들어진 열수추출물 천연 고체배지에서 우수한 균사생장(70.5 mm/7 day 및 74.3 mm/7 day)을 나타내었으며(Table 5) 균사밀도에 있어서도 약간 더 우수한 경향을 보여주었다(Fig. 2). 한편, 버섯배지조합을 통해 만들어진 천연 고체배지의 경우 미송톱밥과 포플러톱밥이 포함된 배지 조합 보다 포플러톱밥만을 기본으로 하여 밀기울, 미강이 혼합되어 제조된 고체배지에서 보다 우수한 결과를 보여 주었다.
- 버섯 재배농가에서 많이 사용되고 있는 미송톱밥, 포플러톱밥, 밀기울, 미강 및 건비지에 대해서 원균 증식용 고체배지 제조를 위한 재료로서의 이용 가능성을 알아보기 위해 성분분석을 수행해 본 결과 미송톱밥의 경우 큰느타리버섯이 잘 생장할 수 있는 pH 조건(pH 5.5~6.0) 보다 낮은 수준을 나타내었으며, 질소함량의 경우는 첨가제로 이용되는 밀기울, 미강, 건비지에서 높은 수준을 보였다. 일반 성분의 경우 미강에서 다른 배지재료보다 높은 수준을 보여 주었다(Table 1).
- 큰느타리버섯 재배에 이용되는 배지재료를 조합하여 만들어진 천연 고체배지로부터 배양된 버섯균사가 실질적으로 버섯재배에 이용될 경우 상업용 PDA 고체배지에서 유래된 것처럼 정상적인 배양 및 생육이 이루어 질수 있는지를 확인하고자 각각의 고체배지로부터 유래된 버섯균사를 버섯배지에 접종하고 배양실(23℃)에서 35일간 배양하면서 10일 간격으로 균사 생장 길이조사를 통해 배양특성을 확인하였다. 버섯균사 접종에 대한 초기 균사 생장률의 경우 천연 고체배지에서 유래된 버섯균사가 상업용 PDA 고체배지에 비해 약간 빠른 특성을 나타내었다. 그러나 후기 균사 생장 및 배양완료 소요일수에 있어서는 상업용 PDA 고체배지에서 유래된 접종원을 이용한 경우(25.
- 3). 생육특성조사 결과 수량에 있어 한개의 자실체만을 남기고 생육시킨 경우 상업용 PDA 고체배지 유래 접종원보다 PWR523 천연 고체배지 유래 접종원에서 증가되는 특성을 보였으나, 모든 개체를 생육시킨 경우에는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(Table 7). 이러한 결과는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 배지재료들이 적절히 혼합되어 고체배지로 만들어지면 큰느타리버섯 균사의 보존 및 증식에 이용될 수 있고 정상적인 버섯재배가 가능하다는 사실을 보여준다.
- 천연 고체배지 제조를 위한 포플러톱밥, 밀기울, 미강의 적정 혼합 비율은 50 : 20 : 30 (v/v/v, PWR523)와 50 : 30 : 20(v/v/v, PWR532) 수준이었다. 열수수출물 함유 천연 고체배지인 PWR523 및 PWR532에 대한 버섯 균사생육은 PDA 배지에 접종된 것보다 빠른 특성을 나타내었다. 또한 열수추출물 함유 천연 고체배지에 의해 만들어진 접종원을 이용한 경우 버섯의 배양 및 수확에 있어서 상업용 배지를 이용한 것과 큰 차이를 보이지 않았다.
- 생육특성조사 결과 수량에 있어 한개의 자실체만을 남기고 생육시킨 경우 상업용 PDA 고체배지 유래 접종원보다 PWR523 천연 고체배지 유래 접종원에서 증가되는 특성을 보였으나, 모든 개체를 생육시킨 경우에는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다(Table 7). 이러한 결과는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 배지재료들이 적절히 혼합되어 고체배지로 만들어지면 큰느타리버섯 균사의 보존 및 증식에 이용될 수 있고 정상적인 버섯재배가 가능하다는 사실을 보여준다. 따라서 상업적으로 판매되는 고가의 배지보다 저렴하면서도 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 0 수준 범위에 포함 되어 있었으며, 전질소 함량의 경우 각각의 배지재료 조합을 통해 만들어진 조건에서 높은 수준을 보여 주었다. 일반성분의 경우 천연배지 조합 추출액에서 모두 상업용으로 판매되는 PDA 배지보다 높은 수준을 보여 주었다. 배지재료의 조합을 통해 만들어진 고체배지와 상업용 PDA 고체배지를 이용하여 큰느타리버섯 균사를 접종 한 뒤 균사생육 특성을 조사한 결과 상업용 PDA 고체배지(36.
- (1,500 ± 100 ppm) 조건이 제공된 상태에 두고 발이 및 그 이후 상태를 조사 하였다. 초발이소요일수의 경우 상업용 PDA 고체배지 유래 접종원에 비해 천연 고체배지 유래 접종원이 이용된 경우에 약간의 차이는 보였으나 전체 수확소요일수의 경우 16.0일 전후에 대부분 수확이 완료되었다. 상업용 PDA 고체배지 및 천연고체배지에서 유래된 접종원 사용에 따른 자실체의 외형적 모습은 현저하게 차이를 보이지 않았다(Fig.
- 천연고체배지는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 재료를 열수 추출하여 제조하였다. 포플러톱밥, 밀기울, 미강이 버섯의 균사생육에 좋은 특성을 보였다. 천연 고체배지 제조를 위한 포플러톱밥, 밀기울, 미강의 적정 혼합 비율은 50 : 20 : 30 (v/v/v, PWR523)와 50 : 30 : 20(v/v/v, PWR532) 수준이었다.
후속연구
- 이러한 결과는 큰느타리버섯 재배에 이용되는 배지재료들이 적절히 혼합되어 고체배지로 만들어지면 큰느타리버섯 균사의 보존 및 증식에 이용될 수 있고 정상적인 버섯재배가 가능하다는 사실을 보여준다. 따라서 상업적으로 판매되는 고가의 배지보다 저렴하면서도 효율적으로 이용할 수 있을 것으로 기대된다.
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