[논문]표고 톱밥재배에서 배지조성과 버섯발생 온도에 따른 β-glucan 함량 비교

박영애; 박원철; 가강현; 구창덕

doi:10.4489/kjm.2016.44.4.296

초록
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표고는 항암활성과 면역활성을 촉진하는 렌티난이라는 ${\beta}$-glucan을 가진 식용버섯이다. 본 연구에서는 표고 톱밥재배에서 배지의 영양원의 종류와 버섯 발생온도에 따른 표고조직의 ${\beta}$-glucan 함량의 변화를 메가자임법으로 조사하였다. 배지 중량이 감소하면서 버섯생산량은 증가하였지만, 이 생산량은 중량감소보다 영양원 종류에 더 크게 영향을 받았다. 콩비지 + $CaCl_2$ 처리구(50.4%)를 제외한 표고의 ${\beta}$-glucan 함량은 39.5~42.1% 범위였다. 자실체 발생 온도에 따른 ${\beta}$-glucan 함량은 발생온도 증가에 따라 반비례 관계가 나타났고, 저온 발생조건에서 42.4%였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Lentinula edodes is an edible mushroom that contains a ${\beta}$-glucan called lentinan, which has antitumor and immune-enhancing properties. In the present study, the ${\beta}$-glucan contents of L. edodes mushrooms cultivated on sawdust with different nutritional supplements ...

Lentinula edodes is an edible mushroom that contains a ${\beta}$-glucan called lentinan, which has antitumor and immune-enhancing properties. In the present study, the ${\beta}$-glucan contents of L. edodes mushrooms cultivated on sawdust with different nutritional supplements and fruiting temperatures were measured using a commercial ${\beta}$-glucan assay kit purchased from Megazyme (Bray, Ireland). The weight loss of sawdust media and the yield of fruiting bodies showed similar trends, but the yield was more closely associated with the nutritional supplements used than the weight loss of sawdust media was. The ${\beta}$-glucan contents of L. edodes were 39.5-42.1%, except in the bean curd refuse + $CaCl_2$ supplementation group (50.4%). Furthermore, the ${\beta}$-glucan content decreased with increasing temperatures and was 42.4% at a low fruiting temperature.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 국내의 대표적인 임산물인 표고에서 배지조성과 자실체 발생온도 조건에 따라 β-glucan 함량에 어떤 차이가 있는가를 알아보고자 하였다. 이와 같은 결과는 표고에서 β-glucan 함량을 높이고자 하는 연구를 하는데 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

가설 설정

배양이 완료된 배지는 수조에 24시간 침수한 후, 온도 18 ± 1ºC, 습도 90 ± 5%, 광300Lux 내외로 조절한 버섯 발생실에서 생산성을 조사하였다. 온도 처리는 발생실의 온도를 저온(13~15ºC), 중온(18~20ºC), 고온(24~26ºC)으로 설정하였다. 배지의 조성은 참나무류 톱밥에 영양원으로 미강을 사용하였고 실험은 생산성검정과 같은 방법으로 하였다.

제안 방법

균주는 사용 전까지 감자한천배지에 배양하여 냉장보관하였다. 톱밥배지의 조성은 참나무류 톱밥과 영양원(미강, 보리, 콩비지, 홍삼박)을 8:2(무게비율)로 혼합하고 CaCl₂ 0.5% 첨가와 미첨가 배지로 하였다. 톱밥배지는 배지수분을 65%로 조정하고, 2 kg 사각배지 형태로 만들어 121ºC에서 90분간 고압살균하였다.

대상 데이터

실험에 사용한 균주는 국립산림과학원이 품종출원한 풍년고 품종이다. 균주는 사용 전까지 감자한천배지에 배양하여 냉장보관하였다.

데이터처리

β-glucan 함량은 glucan 총 함량으로부터 α-glucan의 당 함량을 빼서 계산하였으며, 버섯 건조 중량의 백분율(w/w)로 표현하였다. 모든 측정은 3반복으로 하였고, 측정 결과는 SPSS ver. 18.0 통계프로그램(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)으로 ANOVA 분석하였다. 모든 데이터는 평균 ± 표준 편차로 표현하였고 통계적 유의수준은 p < 0.

성능/효과

영양원에 따른 버섯의 생산량은 중량감소율과 같은 경향성을 나타났다. 그러나 중량감소율만큼 버섯 생산량의 비례 관계가 관찰되지 않아, 영양원의 종류가 버섯생산량에 더 큰 영향을 주는 것을 알 수 있다. 또한 영양원종류와 CaCl₂ 첨가 유무에 따라 버섯 생산량의 차이가 발생해 영양원의 종류에 따라 CaCl₂ 첨가 유무를 결정해야되는 것을 알 수 있었다.
표고의 발생온도 조건에 따른 β-glucan 함량은 Fig. 4와같다. β-glucan의 함량은 저온(13~15ºC)에서 42.4%로 가장 높았고, 고온 처리구에서 낮았다. 사용한 품종은 고온성 품종에 해당하며, β-glucan 함량이 높은 표고를 생산하려면 저온 또는 중온 처리가 필요할 것으로 판단되었다.

후속연구

그리고 자실체는 다른 영양원 첨가배지에서 생산된 자실체보다 단단하고 탄성이 더 높았다. 이런 특성은 버섯의 유통기간을 늘리는데 일조할 수 있을 것으로 생각되며[12], 추후 정량적인 자료를 보완할 필요가 있다.
전반적으로 표고의 β-glucan함량이 대체적으로 40% 내외였던 Bak 등[7]의 선행 연구와 비슷한 결과였다. 콩비지와 CaCl₂ 첨가배지가 다른 처리구에 비해 β-glucan 함량이 높게 나타난 것은 매우 독특한 특징으로 콩비지에서 β-glucan 함량을 높이는데 CaCl₂의 역할에 대한 조사가 더 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	β-glucan은 신체에 어떤 영향을 미치는가?	β-glucan은 고등식물의 세포벽, 곡물류의 씨앗, 균류 등에 존재하는 것으로[1, 2], 면역시스템(백혈구, 대식세포, 림프구)에 관여하여 면역력을 증강시켜 암을 치료하는 효과와 콜레스테롤 저하와 지방과 당 대사에 긍정적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다[1].
	대표적인 버섯류의 β-glucan은 어떤 종류가 있는가?	표고의 렌티난(lentinan), 잎새버섯의 글리포란(grifolan), 느타리류의 플레우란(pleuran), 팽이버섯의 플라믈린(flammulin), 불로초의 Gl-1, 치마버섯의 시조필란(shizophylan), 구름버섯의 클레스틴(krestin) 등이 버섯류의 대표적인 β-glucan이다[1]. 표고의 렌티난은 β-1,3-D-glucan으로 면역활성 및 항암효과가 있는 것으로 밝혀졌고, 위암 치료제로 활용되었다[3].
	표고의 발생온도 조건에 따른 β-glucan의 함량은 어떠하였으며, 높은 함량을 얻기에 적합한 조건은?	4와같다. β-glucan의 함량은 저온(13~15ºC)에서 42.4%로 가장 높았고, 고온 처리구에서 낮았다. 사용한 품종은 고온성 품종에 해당하며, β-glucan 함량이 높은 표고를 생산하려면 저온 또는 중온 처리가 필요할 것으로 판단되었다. 꽃송이버섯의 경우 온도 처리에 의한 β-glucan 함량[8]은 저온(11ºC) 처리 37.

참고문헌 (13)

Rop O, Mlcek J, Jurikova T. Beta-glucans in higher fungi and their health effects. Nutr Rev 2009;67:624-31.

상세보기
Manzi P, Pizzoferrato L. Beta-glucans in edible mushrooms. Food Chem 2000;68:315-8.

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Oba K, Kobayashi M, Matsui T, Kodera Y, Sakamoto J. Individual patient based meta-analysis of lentinan for unresectable/recurrent gastric cancer. Anticancer Res 2009;29:2739-45.

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Finimundy TC, Dillon AJ, Henriques JA, Ely MR. A review on general nutritional compounds and pharmacological properties of the Lentinula edodes mushroom. Food Nutr Sci 2014;5:1095-105.

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Havrlentova M, Kraic J. Content of ${\beta}$ -D-glucan in cereal grains. J Food Nutr Res 2006;45:97-103.
Kimura T. Natural products and biological activity of the pharmacologically active cauliflower mushroom Sparassis crispa. BioMed Res Int 2013;2013:982317.

상세보기
Bak WC, Park JH, Park YA, Ka KH. Determination of glucan contents in the fruiting bodies and mycelia of Lentinula edodes cultivars. Mycobiology 2014;42:301-4.

원문보기 상세보기
Sou HD, Ryu R, Kang KH, Park H. Effects of ultraviolet and temperature treatments to improve ${\beta}$ -glucan contents of the fruiting body of Sparassis latifolia. Kor Inst For Recreat Welf 2013;2013:580-3.
Lee HD, Lee KS. ${\beta}$ -glucan and glucosamine contents in various cereals cultured with mushroom mycelia. Kor J Mycol 2009;37:167-72.

원문보기 상세보기
Park H, Ka KH, Ryu SR. Enhancement of ${\beta}$ -glucan content in the cultivation of cauliflower mushroom (Sparassis latifolia) by elicitation. Mycobiology 2014;42:41-5.

원문보기 상세보기
McClear BV, Glennie-Holmes M. Enzymic quantification of (1 $\rightarrow$ 3)(1 $\rightarrow$ 4)- ${\beta}$ -D-glucan in barley and malt. J Inst Brew 1985;91:285-95.

상세보기
Choi JI, Ha TM, Jeon DH, Ju YC, Ju JC, Cheong JC. Characteristics and breeding of a long-term storable oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) variety Gonji-7ho. J Mushroom Sci Prod 2013;11:149-53.

원문보기 상세보기
Wang JC, Hu SH, Liang ZC, Yeh CJ. Optimization for the production of water-soluble polysaccharide from Pleurotus citrinopileatus in submerged culture and its antitumor effect. Appl Microbiol Biotechnol 2005;67:759-66.

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