오미자박과 미강 첨가배지가 느타리버섯 자실체의 γ-aminobutyric acid(GABA) 함량에 미치는 효과 Effect of schizandra berry dregs and rice bran treatment on γ-aminobutyric acid (GABA) content enhancement in Pleurotus ostreatus원문보기
느타리버섯(Pleurotus ostreatus)'흑타리'의 기본배지 조성에 농산물 부산물 유래 첨가용 배지를 추가하였을 경우 기억력 증진물질 중인 하나인 GABA(Gamma-amino butyric acid)함량을 증가시킬 수 있는 배지재료와 첨가수준을 구명한 결과는 다음과 같다. '흑타리'는 5% 녹차가루 처리에서 발이율과 수량이 현저히 떨어졌고, 다시마가루는 첨가된 전체 처리구에서 생육이 불량하였으며, 10% 녹차박과 오미자박 처리구에서는 생육이 가장 양호하였으나 녹차박 처리구보다는 오미자박 처리구에서 기능성물질 함량이 더 우수한 것으로 분석되었다. 또한, 첨가 수준에 따른 자실체의 GABA 함량은 무처리 대비 녹차가루는 2%, 녹차박은 10%, 다시마가루는 1% 정도 증가되었으나, 오미자박은 5%, 10%, 15%, 미강은 1%처리구에서 1.2~2.1배 수준까지 증가되는 양상을 보였다. 결론적으로, 느타리버섯 '흑타리'의 발이율과 생육 뿐만 아니라 GABA 함량 증가를 고려한 적합 첨가 배지로는 오미자박과 미강처리시 가장 양호했으며, 자실체 GABA 함량은 오미자박 10% 처리구에서 2.1배, 미강 1% 처리구에서 12%정도가 증가됨을 알 수 있었다.
느타리버섯(Pleurotus ostreatus)'흑타리'의 기본배지 조성에 농산물 부산물 유래 첨가용 배지를 추가하였을 경우 기억력 증진물질 중인 하나인 GABA(Gamma-amino butyric acid)함량을 증가시킬 수 있는 배지재료와 첨가수준을 구명한 결과는 다음과 같다. '흑타리'는 5% 녹차가루 처리에서 발이율과 수량이 현저히 떨어졌고, 다시마가루는 첨가된 전체 처리구에서 생육이 불량하였으며, 10% 녹차박과 오미자박 처리구에서는 생육이 가장 양호하였으나 녹차박 처리구보다는 오미자박 처리구에서 기능성물질 함량이 더 우수한 것으로 분석되었다. 또한, 첨가 수준에 따른 자실체의 GABA 함량은 무처리 대비 녹차가루는 2%, 녹차박은 10%, 다시마가루는 1% 정도 증가되었으나, 오미자박은 5%, 10%, 15%, 미강은 1%처리구에서 1.2~2.1배 수준까지 증가되는 양상을 보였다. 결론적으로, 느타리버섯 '흑타리'의 발이율과 생육 뿐만 아니라 GABA 함량 증가를 고려한 적합 첨가 배지로는 오미자박과 미강처리시 가장 양호했으며, 자실체 GABA 함량은 오미자박 10% 처리구에서 2.1배, 미강 1% 처리구에서 12%정도가 증가됨을 알 수 있었다.
This study was carried out to establish a cultivation technique for increasing the ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) content in the fruit body of mushrooms by adding processed by-products. For the oyster mushroom 'Heucktari', addition of green tea powder, sea tangle powder, and green te...
This study was carried out to establish a cultivation technique for increasing the ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) content in the fruit body of mushrooms by adding processed by-products. For the oyster mushroom 'Heucktari', addition of green tea powder, sea tangle powder, and green tea dregs resulted in very poor primordia formation, fruit body growth, and increased GABA. However, addition of 10% schizandra berry dregs and 1% rice bran to the basal substrate induced 100% and 10% increases, in GABA content in the fruit bodies compared to the control treatment without by-product, respectively. In addition, fruit body growth and primordia formation were greatly increased by these treatments. Therefore, GABA content was increased when the substrate was prepared by mixing an appropriate amount of schizandra berry dregs and rice bran.
This study was carried out to establish a cultivation technique for increasing the ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) content in the fruit body of mushrooms by adding processed by-products. For the oyster mushroom 'Heucktari', addition of green tea powder, sea tangle powder, and green tea dregs resulted in very poor primordia formation, fruit body growth, and increased GABA. However, addition of 10% schizandra berry dregs and 1% rice bran to the basal substrate induced 100% and 10% increases, in GABA content in the fruit bodies compared to the control treatment without by-product, respectively. In addition, fruit body growth and primordia formation were greatly increased by these treatments. Therefore, GABA content was increased when the substrate was prepared by mixing an appropriate amount of schizandra berry dregs and rice bran.
하지만, 현미를 급격한 온도변화, 기계적자극, 수분 제공 등의 환경변화로 발아시킬 경우 GABA, ferulic acid, inositol 등의 기능성 성분(Laboure 등, 1993)이 증진될 뿐만 아니라 취반성이 개선되어 발아현미는 새로운 건강식품으로 주목받고 있다(Oh & Choi, 2000; Oh 등, 2002). 이에, 본 연구는 버섯기본배지에 천연유래 첨가배지를 혼합시켜 버섯연구소에서 2009년도에 개발한 갓이 진회색이며 대가 굵으며 조직은 부드러운 느타리버섯인 ‘흑타리’ 품종의 자실체내 GABA 함량을 증진시키는 재배기술 확립과 기억증진 물질이 함유된 느타리버섯 소비를 증가시키는 효과까지 얻고자 수행하게 되었다.
제안 방법
톱밥 종균제조는 900 ml polypropylene 병에 미송톱밥과 미강혼합배지(80:20, v/v)를 500g 내외 입병하여 고압살균 후 액체 접종원으로 접종하여 30일간 배양하였다. 생육용 배지는 ‘흑타리’의 경우 미루톱밥, 비트펄프, 면실박을 부피비 50:30:20로 제조한 혼합배지에 첨가배지 원료가 1차 가공 후 부산물일 경우는 5%, 10%, 15%, 20% 수준으로, 원재료 분말일 경우는 0.5%,1%, 2%, 5% 수준으로 첨가하였다. 입병량은 1,100 ml polypropylene병에 700 g 내외로 담아 고압살균기에서 121℃, 90분간 살균하고, 20℃ 이하로 냉각하여 종균을병당 10~15g씩 접종하였다.
대상 데이터
버섯의 배지제조시 천연 부산물중 글루탐산 함량이 높은 것으로 알려져 있는 녹차가루, 다시마가루, 녹차박, 오미자박, 미강을 사용하였다. 첨가배지의 이화학성과 GABA 함량을 분석한 결과, C/N율은 다시마가루가 29.
이 시험에서 사용한 버섯균주는 경기도농업기술원 버섯연구소에서 보유하고 있는 느타리버섯‘흑타리’를 사용하였다. 시험균주는 PDA 평판배지에서 7일간 배양 후 대두분 배지를 500 ml 삼각플라스크에 250 ml씩 담아 121℃에서 40분간 살균 후 접종하여 10일간 배양한 후 액체 접종원으로 사용하였다. 톱밥 종균제조는 900 ml polypropylene 병에 미송톱밥과 미강혼합배지(80:20, v/v)를 500g 내외 입병하여 고압살균 후 액체 접종원으로 접종하여 30일간 배양하였다.
이 시험에서 사용한 버섯균주는 경기도농업기술원 버섯연구소에서 보유하고 있는 느타리버섯‘흑타리’를 사용하였다. 시험균주는 PDA 평판배지에서 7일간 배양 후 대두분 배지를 500 ml 삼각플라스크에 250 ml씩 담아 121℃에서 40분간 살균 후 접종하여 10일간 배양한 후 액체 접종원으로 사용하였다.
데이터처리
기타생육특성조사는 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003; 2012)에 준하였다. 조사한 결과는 ANOVA 분석을 하였으며, 처리평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test(P=0.05), 최소유의차(LSD) 를 SAS 프로그램(SAS 9.12, SAS Institute Inc. 2010, Cary, NC, USA)으로 분석하였다(SAS, 2010).
이론/모형
발이율은 조사병수 중 발이가 70% 완료된 것만 조사하였다. 기타생육특성조사는 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003; 2012)에 준하였다. 조사한 결과는 ANOVA 분석을 하였으며, 처리평균간 비교를 위하여 Duncan’s multiple range test(P=0.
성능/효과
1과 같다. 녹차가루 5%와 미강 5%처리구는 발이율이 37%로 현저하게 떨어졌으며 다시마가루 전체 처리구에서 생육이 불량한 경향을 보였으며, 녹차박 10% 처리구에서 발이율 96%, 유효경수 27.4개, 병당 수량 158.1 g으로 무처리구와 차이가 없었고, 오미자박 10% 처리구에서도 발이율 100%, 유효경수 32개, 병당 수량 172 g으로 가장 양호하였다. Lee 등(2008)은 녹차분말 첨가량이 팽이버섯 배지조성물의 6% 이상이 되면 자실체 생육이 억제되어 수확량과 대의 경도도 현저히 감소되었으며, 생산된 자실체의 갓과 대 등을 분석한 결과 첨가배지내의 다양한 녹차성분이 처리에 따라 다르게 함유하고 있음을 확인하였다.
혈압상승 저해(ACE)는 녹차가루와 녹차 박의 첨가량이 많아 질수록 혈압 상승을 낮추는 효과를 보였고, 치매활성 저해(AChE)는 처리 수준과 배지 재료에 따른 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 다양한 첨가 배지를 처리한 ‘흑타리’ GABA 함량은 무처리대비 녹차가루 2%, 녹차박 10%, 다시마가루 1%, 오미자박 5%, 10%,15%, 미강 1% 처리구에서 상승하는 경향을 보였으며, 오미자박 10%, 15% 처리구에서는 2배 정도까지 증가하는 경향을 보였다. Han 등(2000)과 Jung 등(2012)에 의하면 오미자에는 shizandrin이라는 물질이 함유되어 있으며, 이물질은 GABA 생합성 경로에서 GABA분해효소의 활성을 조절하여 당귀, 석창포 등의 다른 생약 시료들에 비해 GABA함량이 증가되었다고 한 바, 본 연구의 느타리버섯 기본배지(5:3:2배지)에 첨가용 배지로 오미자박을 혼합하였을 경우에도 다른 처리구에 비해 GABA 함량이 높아진 것으로 분석되었다.
후속연구
또한, 첨가용 배지로 사용하였던 미강은 현미를 백미로 도정하는 과정에서 얻어지는 부산물로 큰느타리버섯, 팽이버섯, 표고버섯 등의 인공재배시 많이 사용되는 첨가원으로 사용되고 있으며, 특히 성장촉진 물질인 지용성 유효성분인 글루탐산 함량이 높아 버섯배지 제조시 수반되는 고온과 가압으로 GABA가 형성되는 것으로 알려져 있다(Sun 등, 2016; Laboure 등, 1993). 이상의 결과로 볼 때, 느타리버섯에 천연배지를 활용한 기능성 물질 이용 가능성은 천연배지 종류, 추출물질 활용 조건에 따라 달라짐을 알 수 있어 다양한 종류의 버섯에도 추가적인 적용연구가 필요할 거 같다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
GABA는 무엇인가?
GABA(γ-aminobutyric acid)는 동·식물 등 자연계에 분포하고 있는 비단백질 아미노산의 일종으로 물에 매우 잘 녹는 물질로 알려져 있다(Oh 등, 2002; Xinga, 2007). 동물의 경우, 뇌의 중추신경계의 억제성 신경전달물질로(Chung 등, 2009) 뇌혈류의 이동을 활발하게 하고 산소공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 촉진시키는 것으로도 알려져 있다.
동물의 경우, GABA는 체내에서 어떤 역할을 하는가?
GABA(γ-aminobutyric acid)는 동·식물 등 자연계에 분포하고 있는 비단백질 아미노산의 일종으로 물에 매우 잘 녹는 물질로 알려져 있다(Oh 등, 2002; Xinga, 2007). 동물의 경우, 뇌의 중추신경계의 억제성 신경전달물질로(Chung 등, 2009) 뇌혈류의 이동을 활발하게 하고 산소공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 촉진시키는 것으로도 알려져 있다.
현미는 백미와 비교해 함유 성분 측면에서 어떤특징을 가지고 있나?
이에, 국내·외 많은 식품업계나 의약업계에서는 GABA에 대한 혈압 상승 억제작용, 뇌의 대사촉진작용 등의 효과를 갖는 기능성 식품소재 연구에 주목하고 있다. 현미는 백미에 비해 2배이상의 식이섬유를 공급할 수 있으며, 칼슘 및 철분 등의 무기질과 thiamin, riboflavin등의 비타민도 2배 이상 함유하고 있어 현미의 섭취가 권장되지만, 장시간의 수침, 외피에 의한 거침으로 식감이나 취반성 등이 약해 소비가 크게 증가하지 않고 있다. 하지만, 현미를 급격한 온도변화, 기계적자극, 수분 제공 등의 환경변화로 발아시킬 경우 GABA, ferulic acid, inositol 등의 기능성 성분(Laboure 등, 1993)이 증진될 뿐만 아니라 취반성이 개선되어 발아현미는 새로운 건강식품으로 주목받고 있다(Oh & Choi, 2000; Oh 등, 2002).
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