초록 ▼

I. 제목
기능성 식품소재 개발을 위한 Mycoprotein 생산균주 탐색
II. 연구개발의 목적 및 중요성
1. 연구의 목적
저지방, cholesterol free, 식이섬유 등의 기능성을 강화시킨 modified novel foods를 개발하기 위해 필요한 mycoprotein을 생산하는 균을 탐색하여 mycomeat개발에 적당한 고등균류의 선정에 목적이 있음.
2. 연구의 필요성
- 단백질 부족자원을 해결하기 위하여 식품산업에서는 미생물의 대량배양에 의한 단백질생산(SCP)에 많은 관

I. 제목
기능성 식품소재 개발을 위한 Mycoprotein 생산균주 탐색
II. 연구개발의 목적 및 중요성
1. 연구의 목적
저지방, cholesterol free, 식이섬유 등의 기능성을 강화시킨 modified novel foods를 개발하기 위해 필요한 mycoprotein을 생산하는 균을 탐색하여 mycomeat개발에 적당한 고등균류의 선정에 목적이 있음.
2. 연구의 필요성
- 단백질 부족자원을 해결하기 위하여 식품산업에서는 미생물의 대량배양에 의한 단백질생산(SCP)에 많은 관심을 보여 왔으며 버섯류를 비롯한 고등균류가 매우 적합한 것으로 알려져 있음.
- 지구상에는 수천종의 버섯류가 자생하고 있어 각종 약리활성을 나타내는 신약개발의 소재로서 뿐 만 아니라 기능성 식품소재로도 주목을 받 고 있으며 우리나라에는 약 820여종의 버섯 중 328종이 식용 및 약용버섯으로 알려져 있음.
- 버섯균사는 대량배양에 의해 쉽게 얻을 수 있고 mycelium의 건체량도 단백질함량이 높고 아미노산의 조성면에서도 영양학적으로 가치가 있 어 이러한 식이버섯배양에 근거를 둔 기술은 앞으로 지구상의 식품부존자원을 극복할 수 있는 유망한 수단으로 각광받고 있음.
- 한편 Luncheon meat, Chicken patty, Pork meat ball 등의 축산가공품은 도축과정중 발생되는 내장육, 부로일러 신선육 판매용으로 불합격 된 계육, 산란계, 돈육 등으로 제조되고 있으며 가공시 첨가하는 식물성 단백질(SCP 또는 SPI)은 100% 수입에 의존하고 있는 실정임.
- 따라서 동물성 단백질과 지방을 신기능 생물소재인 mycoprotein을 이용한 인조육제조와 이를 육류대용품으로 활용한다면 mycoprotein이 갖는 저지방, 아미노산 조성이 훌륭한 단백질, gluten free이므로 식이섬 유로서의 소재, cholesterol을 함유하지 않는 등의 특성을 살려 좋은 식품을 개발할 수 있게 됨.
- 영국의 Quorn사에서는 1964년부터 Fusarium graminearum을 이용한 fungal mycoprotein 생산을 연구하여 안정성이 확인되어 식품으로 허가된 1984년부터 인조육을 대량생산, 세계에서 유일하게 시판하고 있음.
- 따라서 고등균류를 이용한 새로운 식품소재를 국가적인 차원에서 발굴함으로서 채식주의자들이 고기를 안 먹으면서도 고기의 맛을 즐길 수 있고 고기와는 달리 가열조리할 필요없이 시식이 가능한 점 등과 mildflavour를 갖고 있는 점을 활용하여 식품가공에 다양하게 응용하도록 유도, 국내 식품산업의 새로운 영역을 구축하고 세계시장에 적극적으로 진출할 필요가 있다고 봄.
- 따라서 본 연구에서는 저지방, cholesterol free, 식이섬유 등의 기능성을 강화시킨 modified novel foods를 개발하기 위해 필요한 mycopro-tein을 생산하는 균을 탐색하여 mycomeat개발에 적당한 고등균류를 선정하고자 하였다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
1. Mycoprotein개발용 균주screening
식용버섯 종균 수집 및 microfungi를 수집, 분리하여 biomass, submerged culture에서의 생육을 기준으로 1차 균주 screening을 행하였다.
2. Mycoprotein개발용 균주선정
1차 균주 screening에서 우수한 균주를 선발하여 high protein content, low lipid content, high fiber content 등 영양가와 toxic substance의 존재유무를 통하여 mycoprotein개발용 균주를 선정하였다.
3. Mycoprotein개발용 탄수화물소재 탐색
값이 싸고 food-grade의 탄수화물소재를 탐색하기 위하여 wheat starch, gluten, corn syrup, soybean waste(soy slurry, soy sludge, pressed soybean meal) 등에서의 생육을 조사하였다.
IV. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 균사체의 증식
식용버섯 균사체의 증식을 조사하기 위하여 고체배지 상에서 7일간 배양한 후 colony의 직경을 측정한 결과 Ganoderma lucidum(영지버섯 1호)이 85 mm로 가장 생육도가 높았으며 Pleurotus ostreatus(느타리버섯 원형1호), Flammulina velutipes(팽이버섯 2호), Lentinus edodes(표고버섯 농기3호)가 높은 생육도를 보였다.
Submerge culture에서의 생육도는 250 ml의 potato dextrose broth에 균사체 절편을 접종한 후 25 ℃에서 15일간 진탕배양한 후 얻어진 균사체의 건조균체량을 측정하였다. Ganoderma lucidum(영지버섯 1호)의 건조중량이 2.11 g으로 가장 높았으며, Flammulina velutipes(팽이버섯 2호), Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)가 각각 1.71, 1.59 g으로 높은 생육도를 보였다.
2. 균사체의 조단백질 및 아미노산 조성
버섯 균사체의 조단백질 함량은 Grifola fromdosa(잎새버섯 1호)의 조단백질 함량이 26.2 %로 가장 높았으며, Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)가 20.6 %, Pleurotus ostreatus(느타리버섯 원형1호)가 20.3 %로 비교적 조단백질 함량이 높았다. 쇠고기와 닭고기의 단백질 함량이 각각 22.8 %와 20.7 %인 것과 비교해 보면 버섯 균사체도 우수한 단백질원으로 사료된다. 이 결과를 토대로 균사체 전체의 조단백질 함량을 조사한 결과 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)와 Grifola fromdosa(잎새버섯 1호), Flammulina velutipes(팽이버섯 2호)의 전체 조단백질 함량이 각각 0.33 g, 0.32 g, 0.26 g으로 다른 버섯 균사체에 비해 높은 값을 나타내었다.
조단백질 함량이 비교적 높은 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)와 Grifola fromdosa(잎새버섯 1호)의 구성아미노산 조성을 측정한 결과 잎새버섯은 총 아미노산의 37.8 %가 필수아미노산으로서 버들송이버섯의 31.5 %보다 높았으며 전체 아미노산 함량도 잎새버섯이 많음을 나타내었다.
3. 균사체의 조지방 함량
비교적 조단백질 함량이 높은 버섯을 선발하여 균사체내의 조지방 함량을 측정한 결과 Ganoderma lucidum(영지버섯 1호)이 9.8 %로 가장 조지방 함량이 높았으며, Grifola fromdosa(잎새버섯 1호)와 Pleurotus ostreatus(느타리버섯 원형1호)가 4.6 %, Flammulina velutipes(팽이버섯 2호)가 2.1 % 그리고 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)가 1.4 %로 가장 조지방 함량이 낮았다. 이를 쇠고기와 닭고기의 지방 함량이 각각 3.7 %와 4.8 %인 것과 비교해 보면 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)의 경우 지방 함량이 아주 낮음을 알 수 있었다.
4. 식이섬유의 함량
비교적 균사체내의 조단백질 함량이 높고 조지방 함량이 낮은 Grifola fromdosa(잎새버섯 1호)와 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)의 식이함량을 측정한 결과, 잎새버섯이 27.0 %로 버들송이 버섯의 20.4 %보다 높았으며 이는 영국에서 개발된 Myco-protein이 갖는 6.8 %보다는 상당히 식이섬유 함량이 높았다.
5. Mycoprotein 생산을 위한 탄수화물 소재 탐색
Grifola fromdosa(잎새버섯 1호)와 Agrocybe aegerita(버들송이버섯 1호)의 대량배양을 위한 값싼 food-grade의 탄수화물 소재 탐색을 위하여 PDB 배지성분 중 glucose를 각각 wheat starch, corn starch, corn syrup, 밀가루, 사과박, soybean waste(건조 콩비지) 및 조gluten으로 같은 비율로 대치해 넣어 배지를 조제한 후 버들송이 및 잎새버섯 균주를 접종하여 25 ℃, 150 rpm에서 坂口 flask를 이용하여 14일 배양하여 건조균체량을 측정한 결과, 버들송이 버섯이 잎새 버섯에 비해 높은 생육을 보였으며 특히 soybean waste에서 생육이 가장 좋았다.
6. 최종 Mycoprotein 생산균주 선정
식용버섯 균사체의 증식에서는 Ganoderma lucidum(영지버섯 1호)이 제일 높았으며 버섯 균사체의 조단백질 함량, 아미노산 구성 및 식이버섯 함량에서는 잎새 버섯이 선정에 유리하였으나 버들송이 버섯은 균사체 전체의 조단백질 함량과 조지방 함량 및 대량배양을 위한 값싼 food-grade의 탄수화물 소재 탐색을 위한 배양시험에서 월등히 좋은 결과를 보여 본 연구에서는 myco- protein 생산균주로 버들송이를 최종적으로 선정하였다.
7. 활용에 관한 건의
본 연구과제를 수행하여 얻어진 결과, 즉 선정된 식용버섯을 활용하여 앞으로 성인병 예방 또는 다이어트를 위한 기능성 식품을 개발하는 데 기초자료로 사용하여 식품가공에 다양하게 응용하도록 유도, 국내식품산업의 새로운 영역을 구축하고자 산업체와 긴밀한 접촉을 갖고 실용화가 될 수 있도록 노력해야 할 필요가 있다고 본다.

Abstract ▼

Ⅰ. Subject of the Study
Screening of mycoprotein producing strains for the development of functional food materials
Ⅱ. The Objective and Importance of Research
Many researchers who have interested in the production of single cell protein were carried out the projects to solve protein def

Ⅰ. Subject of the Study
Screening of mycoprotein producing strains for the development of functional food materials
Ⅱ. The Objective and Importance of Research
Many researchers who have interested in the production of single cell protein were carried out the projects to solve protein deficiency in the world. Cultivation of mycelium of mushroom can take easily by jar fermentation, compare to mushroom which contain fruit body was need several months. At the same time, dried weight of mycelium have high quality of protein, amino acid composition. So, these technology of edible mushroom cultivation will be spotlighted as a useful tools to overcome natural resources on the earth in the future.
Economical and industrial elevation of our country was contributed to increase the average span of human life like as an advanced nation. According to the improvement of these living condition, healthy life and protection plan against geriatric diseases have demanded urgently. So, development of functional food which can prevent geriatric diseases was very important in the food industry.
The objective of this research is to select the mycoprotein-producing strain which have low fat, cholesterol free and high dietary fiber content for development of modified novel foods.
Ⅲ. The Scope and Contents of Research
Mycoprotein-producing strain was screened and selected from edible mushrooms based on biomass and growth of submerged culture. Second collection was decided by results of crude protein content, amino acid analysis, crude fat and dietary fiber content of mycelium. Finally, to search a good and cheap carbon source, growth of selected strain on the media which was substitute with various carbon sources were carried out.
Ⅳ. Conclusion and Recommendation
1. Conclusion
Growth of mycelium of Ganoderma lucidum, Pleurotus ostreatus, Flammulina velutipes and Agrocybe aegerita on agar plate and submerged culture were excellent, in turn. Crude protein of dried mycelium of Grifola fromdosa and Agrocybe aegerita were 26.2% and 20.6%, repectively. Grifola fromdosa and Agrocybe aegerita considered good materials as protein sources in comparison with protein content of beef and chicken. Essential and total amino acid content of dried mycelium of Grifola fromdosa were more higher than one of Agrocybe aegerita. Crude fat content of dried mycelium of Agrocybe aegerita, 1.4%, was showed the lowest content among the tested mushrooms and it's content was more lower than 3.7% of beef and 4.8% of chicken fat content. Dietary fiber content of dried mycelium of Grifola fromdosa and Agrocybe aegerita were 27% and 20%, respectively. On the other hand, dietary fiber content of Quorn mycoprotein was 6.8%.
To search a good and cheap carbon source, Grifola fromdosa and Agrocybe aegerita were cultured on the media which was glucose substitute with various carbon sources like as wheat starch, corn starch, wheat flour, crude gluten, corn syrup, apple pomace and soybean waste. Agrocybe aegerita was showed higher growth than Grifola fromdosa on the media treated. Specially, the media using soybean waste as a carbon source was excellent in terms of growth. Finally, Agrocybe aegerita was selected as a mycoprotein-producing strain considering several factors such as growth on soybean waste medium, crude fat content and so on.
2. Recommendation
The results gained from this study will be make use of fundamental data on the development of functional food production. Effort on industrial application to manufacture also will demand.

목차 Contents

• 제1장 서론
  제2장 재료 및 방법
  1. 사용균주 및 배지
  2. 균사체의 증식 측정
  3. 균사체의 조단백질 측정
  4. 구성 아미노산의 함량 측정
  5. 조지방 측정
  6. 식이섬유 함량의 측정
  7. 탄수화물 소재 탐색을 위한 배양시험
  제3장 결과 및 고찰
  1. 균사체의 증식
  2. 균사체의 조단백질 함량
  3. 균사체의 구성 아