[논문]표고버섯 수확 후 배지추출물의 인삼잿빛곰팡이 병 방제 효과

유혜린; 김재경; 조진주; 강희완

doi:10.14480/jm.2018.16.3.170

초록
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본 연구는 표고 수확 후 배지의 물추출물(WESMS)과 70% 메탄올 추출물(MeOHSMS)의 인삼잿빛곰팡이병원균에대한 항균활성과 병 방제효과를 조사하기 위하여 수행 되었다. WESMS와 MeOHSMS는 35%와 75%의 균사생장 억제율을 보였으며 MeOHSMS는 포자발아를 95% 이상 억제시켰다. WESMS와 MeOHSMS는 병 발병정도가 1.2와 0.7로서 대조구 4.5보다 현저히 낮게 나타났으며 80% 이상의 방제효과를 보였다. MeOHSMS 처리시 인삼잎에서 페놀함량이 28.0 mg GAE/100 g로 물 처리구 18.0 mg GAE/100g과 BABA 처리구 23 mg GAE/100g 보다 페놀함량이 18%에서 35% 증가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aims to investigate the antifungal and protective effects of water- and 70% methyl alcohol-extracts from spent mushroom substrate (WESMS and MeOHSMS) of Lentinula edodes, on Botrytis cinerea- the causative agent for gray mold disease in ginseng. MeOHSMS inhibited mycelial growth and spore...

This study aims to investigate the antifungal and protective effects of water- and 70% methyl alcohol-extracts from spent mushroom substrate (WESMS and MeOHSMS) of Lentinula edodes, on Botrytis cinerea- the causative agent for gray mold disease in ginseng. MeOHSMS inhibited mycelial growth and spore germination of Botrytis cinerea, by 75% and 95%, respectively. MeOHSMS could suppress gray mold disease of ginseng seedlings by 80% and effectively reduce the disease severity by 60%. Compared to the treatment of ginseng leaves with WESMS and DL-${\beta}$-aminobutyric acid (BABA), the MeOHSMS treatment increased the phenolic compounds in the leaves by 36% and 18%, respectively. These results suggest that the SMS extracts suppress gray mold disease in ginseng via dual functions: antifungal activity and increase in a plant defense factor-phenolic compounds.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. Inhibition of mycerial growth of Botrytis cinerea on water extract from spent mushroom substrate (SMS) of Lentinula edodes. The mycerial plugs were inoculated on potato dextrose agar (PDA) media containing water extracts (WE) and 70% Methyl alcohol (MeOH) from spent mushroom substrate (SMS) of L. edodes. Mycerial inhibition on Water + PDA (A), WESMS + PDA (B) and MeOHSMS + PDA (C) media after 10 days of inoculation.
그림 Fig. 2. Effect of 70% Methyl alcohol extract from spent mushroom substrate (MeOHSMS) of L. edodes on spore germination of Botrytis cinerea, a causal agent of grey mold disease. The zoospores of Botrytis cinerea were treated with MeOHOH (A), and water (B).
그림 Fig. 3. Effect of 70% methyl alcohol extract from spent mushroom substrate (MeOHSMS) of L. edodes against Botrytis cinerea on gingseng leaves. Spore suspension (2 × 10⁵) of Botrytis cinerea was inoculated on the leaves and then are treated with MeOHSMS (A) and control, sterile distilled water (B).
그림 Fig. 4. Protective effect of 70% methyl alcohol extract from spent mushroom substrate (MeOHSMS) of L. edodese. Phytophthora capsici was inoculated on pepper and then treated with MeOHSMS. The disease index was checked on gingseng for 7 day after inoculation (A) and disease severity was observed after 7 days of inoculation (B). Value represents the mean disease index ± standard deviations of three replicates for each treatment.
그림 Fig. 5. Content of phenolic compound on gingseng plant leaves treated with from 70% methyl alcohol extract from spent mushroom substrate (MeOHSMS) of L. edodess. Distilled water and DL-3-aminobutylic acid (BABA, 0.5%) was used as negative and positive controls.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 표고버섯 SMS 추출물의 인삼 잿빛곰팡이 병균에 대한 향균 활성과 친환경적인 방제 효과 검정을 목적으로 수행 되었다.

제안 방법

시료는 인삼잎에 표고버섯 SMS추출물을 균일하게 분무살포하였고, 음성대조구는 물을 균일하게 분무살포 하였으며, 양성대조구는 병저항성 유도물질로 잘 알려진 0.5% BABA를 분무살포하였다. 96시간 후에 각각의 인삼잎을 취하여 액체질소에 급냉하고 마쇄하여 샘플을 전처리 하였다.
따라서 표고버섯 MEOHSMS를 처리하였을 때 실제적으로 인삼잿빛곰팡이병 방제효과를 조사하였다. 인삼잿빛곰팡이병균의 포자 현탁액을 잎을 포함한 인삼유묘 전반에 분무접종하고 포화습도의 암상태에서 3일 동안 유지한 후 MEOHSMS를 3일 간격으로 3회 분무처리 하여 7일 후 발병 유무를 관찰하였다. 물처리 대조구는 발병정도가 4.
표고버섯 SMS 물추출물과 70% MeOH 추출물을 PDA와 혼합하여 제조한 배지상에 인삼잿빛곰팡이 균사체를 접종하여 1일에서 10일 사이의 균사 생장율을 조사하였다. 70% MeOHSMS + PDA는 접종 후부터 10일에 균사생장이 1.

대상 데이터

인삼 묘삼 1년생을 인삼 상토가 들어 있는 포트에 심고 생육 적온 20 ~24^oC에서 차광 환경을 만들어 2일에 한번 표면을 적실 정도로 관수 하였으며 40일 동안 성장시킨 인삼 유묘를 실험에 사용하였다. 인삼 잿빛 곰팡이병 발병 유도를 위하여 2 × 10⁵ 포자현탁액을 인삼 잎에 분무 살포 3일 후에 표고버섯 SMS 추출물을 3일 간격으로 3회 처리하였으며 방제효과는 최종 처리 7일 후에 조사하였다.
표고버섯 SMS는 농가로부터 참아랑 재배 농가로부터 분양 받아 사용하였다. 표고 SMS 200 g을 분쇄하고 SMS : 물 또는 Methyl alcohol(1 : 5, v/v )을 첨가하고 2시간 동안 실온 에서 진탕 배양 기에 150 rpm으로 하여 추출하였다.

성능/효과

본 실험은 균사생장에 효과적으로 억제하였던 MeOHSMS포자발아 억제효율을 조사하였다. MeOHSMS 처리구(Fig. 2A)에서 99% 이상 포자발아 억제율이 관찰되었으나 물처리구(Fig. 2B)에서는 대부분의 포자가 정상적으로 발아되었다. Chu 등(2010)은 13종 27계통의 버섯균주의 배양여액의 식물병원 진균에 대한 포자 발아 억제율을 조사한 결과 Alternaria brassicicola, Colletotrichumhigginsianum, Phytophthora capsici의 100%의 포자억제율이 있다고 하여 본 연구와 유사하였다.
4B). 결론적으로 표고버섯 수확 후 배지 추출물에 있어서 인삼잿빛곰팡이병 대한 65-80% 이상의 높은 방제효과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 결과는 표고버섯 수확 후 배지가 인삼잿빛곰팡이병 방제를 위한 친환경방제의 유용한 소재로 활용 가능할 것으로 사료되었다.
결론적으로 표고버섯 수확 후 배지 추출물에 있어서 인삼잿빛곰팡이병 대한 65-80% 이상의 높은 방제효과를 확인할 수 있었다. 따라서 본 결과는 표고버섯 수확 후 배지가 인삼잿빛곰팡이병 방제를 위한 친환경방제의 유용한 소재로 활용 가능할 것으로 사료되었다. 전 보고에서 Kang 등(2017)은 표고 SMS 물 추출물처리로 65% 이상의 방제효과를 보였다고 하였다.
0 mgGAE/100g 보다 36%의 페놀함량이 증가시켰다. 식물의병 저항 성 유도체로 널리 알려져 있는 BABA 처리구는 23 mg GAE/100g로 MeOHSMS처리 구 보다 페놀함량18% 낮게 나타났다(Fig. 5).

후속연구

, 2017). 따라서 본 연구의 MeOHSMS는 페놀성분을 증가에 관여함으로 인삼의 병 저항성 유도에 역할을 하는 것으로 예상되나 추후 유전자발현 및 병 저항성 유도체로서의 주요성분과 기능이 연구되어야 할 것으로 생각된다.
감염되면 발병진전이 빠르고 많은 포자를 형성하여 2차감염에 중요한 역할을 한다. 표고버섯 SMS 추출물은 다양한 기주에 감염하는 잿빛곰팡이병에 대한 방제연구가 추진된다면 저 비용 재료로 고효율의 병 방제에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Solid state fermentation(SSF)방법은 어떤 방법인가?	SMS는 미생물고체 배양체와 같이 간단한 추출과정만으로 활용가능 하여 농업 폐자원을 저비용으로 고 부가가치의 유용자원으로 전환 시킬 수 있다는 점에서 주목할 만하다. Solid state fermentation(SSF)방법은 다양한콘코브, 톱밥 등을 이용한 고체형배지를 이용하여 곰팡이류로부터 고활성항균물질 생산 할 때 사용하는 배양법이다(Subramaniyam and Vimala, 2012). SMS는 SSF와 유사한 특성을 가지며 다양한 목질분해 효소와 식물생육촉진 유효성분, 항균물질, 병저항성 유도체 등의 다양한 이차대사산물이 포함되어 있는 것으로 알려져 있다(Hautzel and Anke, 1990; Lim et al.
	인삼에서 인삼 잿빛 곰팡이병을 일으키는 것은?	인삼은 특성상 4-6년의 장기 재배를 하기 때문에 다양한 병충해로 인한 피해가 우려 되고 있다. 특히 인삼 잿빛 곰팡 이병을 일으키는 Botrytis cinerea는 인삼 의 모든 부위 를 가해하 는병 원균으로 7월 중순부 터 감염 하기 시작 하여 8월 중순에는 19 .2 %까지 상승하는 인삼의 주요 병원 으로 알려져 있다(Kim et al.
	표고에서 추출된 물추출물과 메탄올추출물은 어느정도의 균사생장 억제율을 보였는가?	본 연구는 표고 수확 후 배지의 물추출물(WESMS)과70% 메탄올 추출물(MeOHSMS)의 인삼잿빛곰팡이병원균에대한 항균활성과 병 방제효과를 조사하기 위하여 수행 되었다. WESMS와 MeOHSMS는 35%와 75%의 균사생장 억제율을 보였으며 MeOHSMS는 포자발아를 95%이상 억제시켰다. WESMS와 MeOHSMS는 병 발병정도가 1.

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