[논문]표고버섯 수확 후 배지의 유용 생리활성 평가

성화정; 표수진; 박종이; 손호용

doi:10.5352/jls.2019.29.2.164

[국내논문] 표고버섯 수확 후 배지의 유용 생리활성 평가
Evaluation of the Useful Bioactivities of Spent Mushroom Substrate of Shiitake 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.29 no.2 = no.226, 2019년, pp.164 - 172

성화정 (안동대학교 식품영양학과) , 표수진 (안동대학교 식품영양학과) , 박종이 (경북바이오산업연구원) , 손호용 (안동대학교 식품영양학과)

초록
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국내 표고버섯은 참나무 톱밥을 주 원료로 한 인공배지를 이용하여 재배하고 있으며, 표고버섯 재배 후 부산물로 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 약 50,000톤으로 추정된다. 본 연구에서는 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS를 유용 생물자원으로 이용하기 위해, 1회 수확 후 SMS 및 3회 수확 후 SMS의 열수 추출물을 조제하여 이들의 항산화, 항균, 항당뇨, 항응고 및 혈소판 응집저해활성을 평가하였다. 대조구로는 재배용 살균배지 및 표고버섯의 열수 추출물을 이용하였다. 그 결과, 표고버섯 SMS 추출물은 표고버섯 및 살균배지 추출물보다 우수한 DPPH 음이온, ABTS 양이온 nitrite 소거능 및 환원력을 나타내었다. 1회 및 3회 SMS 추출물들은 0.5 mg/disc 농도에서는 사용된 세균 및 진균에 대한 항균력이 나타나지 않았으나, 0.5 mg/ml 농도에서 우수한 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 나타내었다. 또한 thrombin time, prothrombin time, activated partial thromboplastin time 및 혈소판 응집저해 활성 측정 결과, SMS 추출물들은 혈소판 응집에는 미미한 영향을 나타내었으나, 강력한 혈액응고저해 활성을 나타내어 항혈전 조성물로 개발 가능함을 확인하였다. 본 연구결과는 SMS를 폐기 대상이 아닌, 표고버섯 균사체가 대량 배양된 생물자원으로 고려하는 것이 필요함을 제시하며, SMS를 이용한 항산화, 항당뇨, 항혈전 조성물 개발이 가능함을 제시하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In Korea, shiitake mushroom, Lentinula edodes, is cultivated on artificial medium containing oak sawdust and wheat bran. The annual production of spent mushroom substrate (SMS) of shiitake, a byproduct of the mushroom industry, is estimated to reach over 50,000 tons per year. This study aimed to improve the use of SMS as a novel bioresource. Hot water extracts of SMS after the first and third harvest were prepared and their bioactivities evaluated. Hot water extracts of uninoculated medium and shiitake were used as controls. Extracts of SMS showed higher radical scavenging of DPPH anions, ABTS cations, nitrites, and a higher reducing power than those of shiitake or medium extracts. After the first and third harvests at 0.5 mg/disc, SMS extracts showed no antibacterial or antifungal activities against the pathogenic and food-spoilage bacteria and fungi. However, they showed good inhibitory activities against ${\alpha}$-glucosidase at 0.5 mg/ml. In addition, SMS extracts had strong anti-coagulation activities via their inhibition of thrombin, prothrombin, and blood coagulation factors without platelet aggregation activity. Our results suggested SMS should no longer be perceived as a useless byproduct but should be understood as a novel bioresource, the extracts of which could be developed as antioxidant, antidiabetic, and antithrombosis agents.

Keyword

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. Photography of (A) un-inoculated sterilized medium, (B) spent mushroom medium (SMS) after 1^st harvest, (C) SMS after 3^rd harvest, and (D) harvested shiitake.
그림 Fig. 2. Comparison of (A) total polyphenol, (B) total flavonoids, (C) total sugar and (D) reducing sugar contents of the hot-water extracts prepared from (1) un-inoculated sterilized medium, (2) SMS after 1^st harvest, (3) SMS after 3^rd harvest and (4) harvested shiitake. Data are presented as the mean ± SD of three determinations. Different superscript letters within a column differ significantly by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
그림 Fig. 3. Comparison of anti-oxidant activities of the hot-water extracts prepared from (1) un-inoculated sterilized medium, (2) SMS after 1^st harvest, (3) SMS after 3^rd harvest and (4) harvested shiitake. Data are presented as the mean ± SD of three determinations. Different superscript letters within a column differ significantly by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
그림 Fig. 4. Comparison of α-glucosidase inhibitory activity of the hot-water extracts prepared from (1) un-inoculated sterilized medium (0.5 mg/ml), (2) SMS after 1^st harvest (0.5 mg/ml), (3) SMS after 3^rd harvest (0.5 mg/ml), (4) harvested shiitake (0.5 mg/ml), (5) acarbose (0.5 mg/ml) and (6) acarbose (0.0625 mg/ml). Data are presented as the mean ± SD of three determinations. Different superscript letters within a column differ significantly by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
표 Table 1. Calculated RC₅₀ of the hot-water extracts prepared from un-inoculated sterilized medium, spent mushroom medium (SMS) and harvested shiitake
그림 Fig. 5. Comparison of anti-coagulation activities of the hot-water extracts prepared from un-inoculated sterilized medium, spent mushroom medium (SMS) and harvested shiitake.
표 Table 2. Platelet aggregation inhibitory activities of the hot-water extracts prepared from un-inoculated sterilized medium, spent mushroom medium (SMS) and harvested shiitake

AI 본문요약
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문제 정의

실제 표고버섯 SMS의 실온 물 추출물의 고추 생육 촉진 및 역병 억제효과[7, 15], 항산화 활성의 고분자 다당류[36], 암세포 생육억제 활성의 산성다당류[34] 및 항균 활성의 다당류[35]가 보고되어 있다. 따라서, 본 연구에서는 표고버섯재배용 배지, 1회 SMS, 3회 SMS 및 수확된 표고버섯의 열수 추출물 4종을 각각 제조하여 이들의 항산화, 항균, 항당뇨, 항응고 및 혈소판 응집저해 활성을 평가하여, 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS가 새로운 생물자원으로 이용 가능함을 제시하고자 하였다.

제안 방법

각각의 조제된 배지(90×15 mm, Green Cross Co., Ltd. Korea)에 실험균주(O.D.600 0.1)를 100 μl 도말하고, 이후 각각의 시료 5 μl를 멸균 disc-paper (지름 6.5 mm, Whatsman No.2)에 가하여 37℃ 및 30℃에서 24시간 동안 배양 후, 생육저지환의 크기를 측정하여 항균활성을 평가하였다[13].
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항당뇨 활성은 기존의 보고[11]와 동일하게 α-amylase 저해 활성과 α-glucosidase 저해 활성을 평가하여 나타내었다.
대조구로는 항세균제 ampicillin과 항진균제 miconazole (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)을 각각 1 μg/disc 농도로 사용하였으며, 생육저지환의 크기는 생육이 나타나지 않는 부분의 지름을 mm 단위로 측정하였고, 3회 이상 평가 후 대표 결과로 나타내었다.
본 실험에 사용한 SMS와 표고버섯은 경북 문경의 표고버섯농장에서 직접 제공받아 사용하였으며, 재배용 배지는 2017년 중국 금전시에 제조된 표고버섯 재배용 배지(참나무 80%, 밀기울 19%, 식용석고 1%)를 농장에서 압착 밀봉하고 이를 100℃에서 8시간 살균하여 조제하였다[28]. 이후 살균배지에 표고버섯 종균 808을 접종하여 약 120일간 배양실에서 배양하고, 다시 재배사에서 40일간 23℃, 습도 70% 조건에서 배양한 후 버섯 발생작업을 하여 표고버섯을 수확하였다. 1차 수확한 이후 1회 SMS를 회수하였으며, 이후 7일 간격으로 표고버섯을 2차 및 3차 재발생 시켜 수확 한 후, 3회 SMS를 회수하였다[28].
이후 살균배지에 표고버섯 종균 808을 접종하여 약 120일간 배양실에서 배양하고, 다시 재배사에서 40일간 23℃, 습도 70% 조건에서 배양한 후 버섯 발생작업을 하여 표고버섯을 수확하였다. 1차 수확한 이후 1회 SMS를 회수하였으며, 이후 7일 간격으로 표고버섯을 2차 및 3차 재발생 시켜 수확 한 후, 3회 SMS를 회수하였다[28]. 각각의 살균배지, SMS및 표고버섯은 Fig.
한편 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물 제조를 위해서는, 각각의 시료에 대해 20배의 증류수를 가한 후 100℃에서 1시간 추출하였으며, 추출액은 filter paper (Whatsman No. 2)로 거른 후 감압 농축(Eyela Rotary evaporator N-1000, Tokyo Rikakikai Co., Ltd. Japan)하여 분말로 조제하였다. 조제된 추출물들은 DMSO (Dimethylsulfoxide)에 적당한 농도로 녹여, 성분분석 및 활성평가에 사용하였다.
Japan)하여 분말로 조제하였다. 조제된 추출물들은 DMSO (Dimethylsulfoxide)에 적당한 농도로 녹여, 성분분석 및 활성평가에 사용하였다. 실험에 사용한 시료는 안동대학교 식품영양학과에서 보관하고 있다(voucher specimen 2017-LEHW1~4).
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항산화 활성은 기존의 보고[10]한 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 음이온 소거능, ABTS [2,2-azobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)] 양이온 소거능, nitrite 소거능 및 환원력 측정으로 평가하였으며, 최종 항산화 활성의 비교는 RC₅₀ (표준조건에서 활성 radical을 50% 제거하는 데 소요되는 시료의 양)으로 나타내었다[5, 10]. 이때 활성 대조구로는 vitamin C (Sigma Co.
, Korea) 25 μl 를 첨가하여 37℃에서 10분간 반응하고 100℃에서 5분간 가열하여 반응을 정지시켰으며, 반응액에 150μl의 DNS (3,5-dinitrosalicylic acid) 용액을 첨가하여 100℃에서 5분간 가열, 발색한 후 상온에서 방냉하였다. 발색액은 96 well microplate reader (Tecan Co., USA)를 이용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 각각의 실험은 3회 반복한 후 평균값을 구하여 하기 식으로 저해율을 계산하였다. 한편 αglucosidase 저해활성은, 추출물 2.
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 혈액응고 저해 활성은 기존의 보고한 thrombin time (TT), prothrombin time (PT) 및 activated partial thromboplastin time (aPTT)을 측정하여 평가하였다[25]. 혈장은 시판 control plasma (MD Pacific Technology Co.
각각의 혈액응고활성은 3회 반복 측정하였으며, thrombin, prothrombin, 혈액응고인자 저해활성은 시료 첨가시의 TT, PT 및 aPTT의 평균값을 용매 대조구인 DMSO첨가시의 TT, PT및 aPTT 평균값의 비로 각각 나타내었다[25]. 이때 시료 대조군으로는 aspirin (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)을 사용하였으며, 각각의 실험은 3회 반복 측정하였다.
5μl를 넣고 혈소판 응집을 측정하였다. 응집반응은 collagen 첨가 후 12분간 측정하였으며, amplitude, slope, area under curve (AUC)를 측정하여 평가하였으며, 최종 혈소판 응집 저해도(DPAI: Degree of Platelet Aggregation Inhibition)는 다음의 식에 의해 계산하였다[3].
DPPH 음이온, ABTS 양이온 및 nitrite 소거능에 대한 3회 수확 후 SMS의 RC50는 각각 950, 220 및 255 μg/ml 로 계산되었다.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항혈전 활성 평가를 위해 TT, PT 및 aPTT를 각각 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 5에 나타내었다.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항혈전 활성 평가의 일환으로 인간 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 먼저 항혈전제인 aspirin은 농도 의존적으로 혈소판 응집을 저해하였으며, 0.

대상 데이터

본 실험에 사용한 SMS와 표고버섯은 경북 문경의 표고버섯농장에서 직접 제공받아 사용하였으며, 재배용 배지는 2017년 중국 금전시에 제조된 표고버섯 재배용 배지(참나무 80%, 밀기울 19%, 식용석고 1%)를 농장에서 압착 밀봉하고 이를 100℃에서 8시간 살균하여 조제하였다[28]. 이후 살균배지에 표고버섯 종균 808을 접종하여 약 120일간 배양실에서 배양하고, 다시 재배사에서 40일간 23℃, 습도 70% 조건에서 배양한 후 버섯 발생작업을 하여 표고버섯을 수확하였다.
조제된 추출물들은 DMSO (Dimethylsulfoxide)에 적당한 농도로 녹여, 성분분석 및 활성평가에 사용하였다. 실험에 사용한 시료는 안동대학교 식품영양학과에서 보관하고 있다(voucher specimen 2017-LEHW1~4).
(표준조건에서 활성 radical을 50% 제거하는 데 소요되는 시료의 양)으로 나타내었다[5, 10]. 이때 활성 대조구로는 vitamin C (Sigma Co.)를, 용매 대조구로는 DMSO를 사용하였다.
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항균 활성은 기존의 보고[13, 14]된 방법과 동일하게 disc-diffusion법으로 평가하였다. 그람 양성세균으로는 Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924, 그람 음성 세균으로 Escherichia coli KCTC 1682, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Proteus vulgaris KCTC 2433, Salmonella Typhimurium KCTC 1926, 진균으로는 Candida albicans KCTC 1940 및 Saccharomyces cerevisiae IF0 0233를 사용하였으며, 항세균 활성의 경우 Nutrient agar (Difco Co., USA) 배지, 항진균 활성의 경우 Sabouraud dextrose (Difco Co. USA) 배지를 이용하였다. 각각의 조제된 배지(90×15 mm, Green Cross Co.
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 혈액응고 저해 활성은 기존의 보고한 thrombin time (TT), prothrombin time (PT) 및 activated partial thromboplastin time (aPTT)을 측정하여 평가하였다[25]. 혈장은 시판 control plasma (MD Pacific Technology Co., Ltd, Huayuan Industrial Area, China), PT reagent와 aPTT reagent는 MD Pacific Hemostasis (MD Pacific Technology Co., Ltd, Huayuan Industrial Area, China)의 분석시약을, 기타 시약은 시약급 이상으로 Sigma Co. (St. Louis, MO, USA)의 제품을 구입하여 사용하였다. 각각의 혈액응고활성은 3회 반복 측정하였으며, thrombin, prothrombin, 혈액응고인자 저해활성은 시료 첨가시의 TT, PT 및 aPTT의 평균값을 용매 대조구인 DMSO첨가시의 TT, PT및 aPTT 평균값의 비로 각각 나타내었다[25].

데이터처리

실험 결과는 SPSS 24.0 버전을 사용하여 mean ± SD로 나타내었으며, 각 군간의 차이는 ANOVA로 분석하였으며, Duncan 다중비교 검증법으로 통계적 유의성 검정을 조사하였다.

이론/모형

살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항균 활성은 기존의 보고[13, 14]된 방법과 동일하게 disc-diffusion법으로 평가하였다. 그람 양성세균으로는 Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924, 그람 음성 세균으로 Escherichia coli KCTC 1682, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Proteus vulgaris KCTC 2433, Salmonella Typhimurium KCTC 1926, 진균으로는 Candida albicans KCTC 1940 및 Saccharomyces cerevisiae IF0 0233를 사용하였으며, 항세균 활성의 경우 Nutrient agar (Difco Co.
살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 추출물들의 혈소판 응집저해 활성은 기존에 보고한 방법과 동일하게, Whole Blood Aggregometer (Chrono-log, PA, U.S.A)를 이용한 impedance법[29]으로 평가하였다. 먼저 10 mM CaCl₂ 50μl, suspending buffer 147.
총 폴리페놀(total polyphenol) 및 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량은 기존의 보고된 방법[26]에 따라 측정하였으며, 각각 rutin과 tannic acid를 표준시약으로 사용하였다. 총당 정량의 경우에는 phenol-sulfuric acid법을, 환원당 정량의 경우에는 DNS 변법을 이용하였다[30].
총 폴리페놀(total polyphenol) 및 총 플라보노이드(total flavonoid) 함량은 기존의 보고된 방법[26]에 따라 측정하였으며, 각각 rutin과 tannic acid를 표준시약으로 사용하였다. 총당 정량의 경우에는 phenol-sulfuric acid법을, 환원당 정량의 경우에는 DNS 변법을 이용하였다[30]. 각각의 분석결과는 3회 반복한 실험의 평균과 편차로 나타내었다.

성능/효과

한편 표고버섯은 높은 관능성, 우수한 영양적 특성[31] 이외에도 간 보호 및 면역증강[22], 항당뇨[9, 23], 항염증 효과[14], 항균 및 항바이러스 효과[5, 13], 항종양 효과[14], 혈전 용해 활성[4] 및 내인성 혈액응고인자 저해에 의한 항혈전 활성[6], 항산화 효과[5, 10] 등의 다양한 유용 생리활성이 보고되어 있으며, 표고버섯 균사체에서도 항산화[12], 항균[12], 항당뇨[9] 및 암세포 성장 억제활성[24]이 확인되어 있다. 따라서, 균사체가 대량 배양된 상태인 표고버섯 SMS에서도 표고버섯 및 표고버섯 균사체와 유사한 다양한 생리활성이 나타날 것으로 예상된다. 실제 표고버섯 SMS의 실온 물 추출물의 고추 생육 촉진 및 역병 억제효과[7, 15], 항산화 활성의 고분자 다당류[36], 암세포 생육억제 활성의 산성다당류[34] 및 항균 활성의 다당류[35]가 보고되어 있다.
표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 추출효율은 1.0%(살균배지)에서 34.7%(표고버섯)로 다양하였으며, 1회 SMS (5.1%)보다 3회 SMS (9.2%)가 약 1.8배 높은 추출 수율을 보였다. 이는 표고버섯 재배기간이 길어질수록, 참나무 톱밥 배지의 분해로 인한 가용성 물질이 증가되며, 상대적인 균사체 함량이 증가하기 때문으로 판단된다[28].
1). 조제된 추출물의 총 폴리페놀 함량 분석 결과, 살균 배지는 185.7 mg/g을 나타내어 표고버섯보다 22.1배 높은 함량을 보였으며, 1회 및 3회 SMS의 경우 각각 112.8, 87.6 mg/g을 나타내어, 살균배지의 폴리페놀 성분이 표고버섯 균사체 성장 및 버섯 자실체 형성에 따라 분해되고 있음을 알 수 있었다(Fig. 2A). 한편 총 플라보노이드 함량 분석결과, 살균 배지에서는 4.
2A). 한편 총 플라보노이드 함량 분석결과, 살균 배지에서는 4.1 mg/g의 낮은 함량을 나타내었으나, 1회 및 3회 SMS의 경우 각각 11.7 및 10.3 mg/g을 나타내어, 표고버섯 균사체 대량증식에 따라 살균배지의 총 폴리페놀 함량은 감소하나, 총 플라보노이드 함량은 상대적으로 증가됨을 확인하였다(Fig. 2B).
총당 분석의 경우 살균배지에서 가장 높은 144.9 mg/g함량을 나타내었으며, 환원당 분석의 경우에는 1회 및 3회 SMS에서 가장 높은 53.4~54.0 mg/g함량을 보였다. 반면 표고버섯추출물에서는 다른 시료와 달리 매우 낮은 총당(21.
2D). 따라서 상기 결과는 표고버섯 균사체 성장에 따른 살균배지의 고분자 다당류의 분해가 지속적으로 나타나고 있으며, 이에 따른 SMS의 성분 변화 및 활성변화가 나타나고 있음을 제시하고 있다.
3에 나타내었다. DPPH 음이온 소거능의 경우, 1회 및 3회 SMS추출물에서 24.8~27.7% 소거능을 보여 재배용 살균 배지 및 표고버섯 추출물의 4.9~14.0% 소거능보다 2~5배 우수하였다(Fig. 3A). ABTS 양이온 소거능은 살균배지> 1회 SMS> 3회 SMS> 수확 표고버섯 순으로 나타났으며, 살균배지 추출물의86.
ABTS 양이온 소거능은 살균배지> 1회 SMS> 3회 SMS> 수확 표고버섯 순으로 나타났으며, 살균배지 추출물의86.6%에 비해 1회 및 3회 SMS추출물에서도 71~77%의 소거능을 보여 SMS에서도 양이온 소거능이 우수함을 확인하였다(Fig. 3B).
3B). 한편 nitrite 소거능 평가결과, 재배용 살균배지 및 1회 SMS 추출물에서 가장 우수한 45.9~47.0%의 소거능을 보였으며, 3회 SMS및 표고버섯 추출물은 약 40% 소거능을 나타내었다(Fig. 3C). 환원력의 경우, 살균배지 및 SMS추출물이 OD 700 nm에서 0.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항당뇨 활성 평가를 위해 α-amylase and α-glucosidase 저해활성을 평가하였으며, 그 결과, 1회 및 3회 SMS 추출물 0.5 mg/ml 농도에서 16.4~17.3%의 우수한 α-glucosidase 저해활성을 확인하였다(Fig. 4).
최근 표고버섯 SMS로부터 정제된 항산화 고분자 다당류의 DPPH 음이온, ABTS 양이온 및 SOD radical 소거능에 대한 RC50가 각각 51, 379 및 719 μg/ml 로 보고된 바[36], 본 연구의 열수 추출물에 비해 DPPH 음이온 소거능은 약 18배 우수하나, ABTS 양이온 소거능은 오히려 1/2의 미약한 활성을 보였다.
3D). 따라서 SMS 추출물은 다양한 라디컬에 대한 소거능 및 환원력을 보유하고 있음을 확인하였다.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항세균 및 항진균 활성을 평가한 결과, 평가에 사용한 세균 및 진균 모두에 대해 항균력을 나타내지 않았다 (Results not shown). 반면, 대조구로 사용된 ampicillin과 miconazole은 각각 광범위하면서도 강력한 항세균 및 항진균 활성을 나타내었다.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항세균 및 항진균 활성을 평가한 결과, 평가에 사용한 세균 및 진균 모두에 대해 항균력을 나타내지 않았다 (Results not shown). 반면, 대조구로 사용된 ampicillin과 miconazole은 각각 광범위하면서도 강력한 항세균 및 항진균 활성을 나타내었다. 기존 표고버섯 추출물의 항균활성[13] 및 표고버섯 균사체의 항균활성이 보고[12]된 바 있으나, 그 사용농도가 각각 43 mg/disc 및 30 mg/ml로 본 연구의 실험농도(0.
5에 나타내었다. 먼저 대조구로 사용된 aspirin의 경우 5 mg/ml 농도에서 TT, PT 및 aPTT를 모두 무첨가구에 비해 15배 이상 연장시켰으며, 1.5 mg/ml 농도에서도 TT, PT 및 aPTT를 각각 1.55배, 1.39배 및 1.46배 연장시켜 혈액응고를 효율적으로 저해함을 확인하였다. 한편 살균 배지 및 표고버섯 추출물의 경우 5 mg/ml 농도에서 TT, PT 및 aPTT를 각각 무첨가구에 비해 1.
10배 증가시켜 약한 prothrombin 및 혈액응고인자 저해를 보였다. 그러나 1회 및 3회 SMS 추출물의 경우, 5 mg/ml 농도에서 TT, PT 및 aPTT를 각각 무첨가구에 비해 15배 이상, 1.76배, 4.97배와 15배 이상, 1.05배, 13배 증가시켜 우수한 항응고 활성을 나타내었다. 특히 SMS 추출물들은 6mg/ml 이상의 농도에서는 강력한 thrombin 및 혈액응고인자 저해를 보여 TT 및 aPTT를 무첨가구에 비해 모두 15배 이상 연장시켰다(Fig.
조제된 표고버섯 재배용 살균 배지, SMS 및 표고버섯의 열수 추출물의 항혈전 활성 평가의 일환으로 인간 혈소판 응집저해 활성을 평가하였다. 먼저 항혈전제인 aspirin은 농도 의존적으로 혈소판 응집을 저해하였으며, 0.125 mg/ml농도에서 14.07%의 응집저해, 0.25 mg/ml 농도에서 75.12%의 응집저해를 나타내었다(Table 2). 재배용 살균배지의 열수 추출물은 경우 27.
12%의 응집저해를 나타내었다(Table 2). 재배용 살균배지의 열수 추출물은 경우 27.36%의 양호한 응집저해를 나타낸 반면, SMS및 표고버섯 추출물들은 -6.25~4.05%의 응집저해를 나타내어 혈소판 응집에 미미한 영향을 보였다. 따라서 SMS 추출물이 혈소판 응집을 촉진하여 과도한 혈전 생성을 유발하지는 않을 것으로 판단되었다.
05%의 응집저해를 나타내어 혈소판 응집에 미미한 영향을 보였다. 따라서 SMS 추출물이 혈소판 응집을 촉진하여 과도한 혈전 생성을 유발하지는 않을 것으로 판단되었다.
3C). 환원력의 경우, 살균배지 및 SMS추출물이 OD 700 nm에서 0.250~0.259값을 나타내어 유사한 환원력을 보였으며, 표고버섯 추출물보다 약 1.8배 높은 환원력을 보였다(Fig. 3D). 따라서 SMS 추출물은 다양한 라디컬에 대한 소거능 및 환원력을 보유하고 있음을 확인하였다.

후속연구

향후 SMS의 αglucosidase 저해물질의 정제, 특성 확인을 통해 사료로 이용 시의 소화 흡수 증대 및 산독증(acidosis) 예방을 위한 α-glucosidase 저해제 조성물로의 개발 가능성을 검토하는 것이 필요하다고 판단된다[11].
따라서 본 SMS 추출물은 양이온 소거 활성물질을 다량 포함하며, 고분자 다당류는 주로 음이온 소거 활성물질로 구성된 것으로 추측된다. 이러한 결과는 표고버섯 SMS가 다양한 내열성 항산화 물질을 포함하고 있음을 제시하며, 활성물질의 정제시 실제적 이용가능성이 높을 것으로 예상된다.
5mg/disc)와 많은 차이가 있으며, 또한 기존 보고된 SMS내의 항균 다당류[35]는 순수 정제된 상태로 본 실험과 비교는 어려운 상태이다. 따라서, 향후 SMS의 고농도 추출물 및 특정 성분의 추출, 정제에 따른 항균 활성을 기대할 수 있을 것으로 판단되나, 현재의 열수 추출물의 항균 활성은 인정되지 않았다.
이상의 결과는 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS를 다양한 축산 폐기물의 분해제(myco-remediator), 기능성 사료 및 첨가제 등의 신규의 기능성 생물자원으로 이용 가능함을 제시하고 있으며[19, 20], 또한 표고버섯 SMS의 항산화, 항혈전 및 항당뇨 활성을 이용한 사료 조성물 및 첨가물로 개발 가능함을 제시하고 있다. 특히 표고버섯 SMS의 열수 추출물은 축산 산업에서 옥수수와 같은 전분 급여로 야기될 수 있는 산독증 예방 및 면역증강제로 사용 가능할 것으로 판단된다[11, 22].
이상의 결과는 별도의 용도 없이 폐기되고 있는 표고버섯 SMS를 다양한 축산 폐기물의 분해제(myco-remediator), 기능성 사료 및 첨가제 등의 신규의 기능성 생물자원으로 이용 가능함을 제시하고 있으며[19, 20], 또한 표고버섯 SMS의 항산화, 항혈전 및 항당뇨 활성을 이용한 사료 조성물 및 첨가물로 개발 가능함을 제시하고 있다. 특히 표고버섯 SMS의 열수 추출물은 축산 산업에서 옥수수와 같은 전분 급여로 야기될 수 있는 산독증 예방 및 면역증강제로 사용 가능할 것으로 판단된다[11, 22].
5 mg/disc)에서는 유의적인 항균활성이 인정되지 않았으나, 이는 SMS 추출조건, 추출물 사용농도, 사용 균주 및 disc diffusion 항균 활성 평가의 차이로 이해된다. 따라서 상기의 보고[7, 15, 16]와 표고버섯 및 표고버섯 균사체의 항균력을 고려할 때[12, 13], 표고버섯 배지성분의 변화, 활성물질의 조정제 및 적합한 부형제 첨가[17]로 SMS 추출물을 식물 성장 촉진 및 천연 항균제로 개발 가능하리라 예상된다.
향후 SMS열수 추출물의 실제적인 이용을 위해서는, SMS내의 유용 활성물질의 정제 및 이의 작용기전 연구는 물론, 표고버섯 재배 원재료인 참나무 톱밥 및 SMS의 중금속 및 잔류농약 평가, 표고버섯 재배중의 세균 및 곰팡이에 의한 오염도 저감, SMS의 microbiome, 배지를 성형할 때 사용되는 비닐백의 안전 대용제 개발 연구가 필요하며, 또한 낮은 수분함량(~50%)을 가진 SMS의 적합한 분쇄 및 추출법 연구도 필수적으로 진행되어야 한다고 판단된다. 현재 표고버섯SMS로부터 항응고 활성이 우수하면서도 혈소판 응집을 동시에 저해할 수 있는 활성물질, 항산화 및 항당뇨 활성물질의 확인 및 정제가 진행 되고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내 식용 버섯 생산량은 얼마인가?	국내 식용 버섯 생산량은 년간 16만톤을 상회하며, 대부분 상업화된 인공배지를 이용하여 밀식재배하여 생산되고 있으며[21], 국내 버섯 재배 후 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 년간 200만톤 이상이 배출되는 것으로 추정된다[31]. 현재 SMS 는 사료 및 퇴비용으로 일부 사용되나 대부분은 폐기되고 있는 실정이다[8, 31].
	국내 식용 버섯은 대부분 어떻게 생산되고 있는가?	국내 식용 버섯 생산량은 년간 16만톤을 상회하며, 대부분 상업화된 인공배지를 이용하여 밀식재배하여 생산되고 있으며[21], 국내 버섯 재배 후 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 년간 200만톤 이상이 배출되는 것으로 추정된다[31]. 현재 SMS 는 사료 및 퇴비용으로 일부 사용되나 대부분은 폐기되고 있는 실정이다[8, 31].
	국내 버섯 재배 후 발생하는 수확 후 배지는 어떻게 사용되고 있는가?	국내 식용 버섯 생산량은 년간 16만톤을 상회하며, 대부분 상업화된 인공배지를 이용하여 밀식재배하여 생산되고 있으며[21], 국내 버섯 재배 후 발생하는 [수확 후 배지](Spent Mushroom Substrate: SMS)는 년간 200만톤 이상이 배출되는 것으로 추정된다[31]. 현재 SMS 는 사료 및 퇴비용으로 일부 사용되나 대부분은 폐기되고 있는 실정이다[8, 31].

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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